【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 loC . fcaC ???。 4）補(bǔ)償后 10kv 側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)為 k v a r 1 9 6 42 0 2 53 9 8 9Q39。 c . c ac a . 1 010ca ???。 因補(bǔ)償前后有功計(jì)算負(fù)荷不變，故有 6 0 1 81 9 6 45 6 8 939。 2210. ????caS kVA 0 1 8/5 6 8 939。/39。c o s ??? caca SP? 5)補(bǔ)償后主變壓器最大損耗計(jì)算。補(bǔ)償后一臺(tái)運(yùn)行的負(fù)荷率略有減小 0 . 7 56 0 1 8 / 8 0 0 0/SS39。39。 N. T10ca ??? 。? kWPPP KT 39。39。 220 ????????? ? va 00 ]39。%/ 100 )(U%/ 100[ISQ39。 22K0N . TTk????? ???? ）（ ? 6）補(bǔ)償后 35kV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)校驗(yàn) kW 5726375689P39。PP39。 Tc a . 1 ??????v a r2 3 6 64 0 21 9 6 439。10.39。 35. k c aQ Tca ?????? k V AQPS cacaca 619639。39。39。 . ??? 6196/572639。/39。39。c os ?? ?? caca Sp? 合乎要求。 3 電氣主接線方案的確定 電氣主接線方案確定的必要性 電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本 身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 電氣主接線方案設(shè)計(jì)的基本要求及原則 滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。 運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 具有擴(kuò)建和可能性。 3510kV 配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嗍请p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約 23天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。 6— 10KV 配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線 6— 10KV 配電裝置多不設(shè)旁路母線。對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路 — 變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼 電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。 擬定可行的主接線方案 2— 3 種，內(nèi)容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。 方案的比較 為了保證供電的可靠性，以及考慮變電站所處位置的重要性， 35kV 電源進(jìn)線回路應(yīng)該引自兩個(gè)不同的地方，這樣可也大大提高供電電源的可靠性。 故該變電所對(duì)負(fù)荷采用有備用的雙回路供電，即 35KV 進(jìn)線為兩路架空線進(jìn)線。 在 35kV 側(cè)的母線考慮到供電可靠性，變電站的兩臺(tái)變壓器通常采 用橋式主接線。橋式主接線分為外橋、內(nèi)橋和全橋三種，如圖 31。 （ a）外橋接線（圖 31a）。對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單易于過渡到全橋單母線分段的接線，投資少。缺點(diǎn)是倒換線路是操作不凡便，變電站一側(cè)無保護(hù)。這種接線適用于進(jìn)線段倒閘次數(shù)少的變電站，或變壓器才去經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電站，以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電站。 （ b）內(nèi)橋接線（圖 31b）。內(nèi)橋接線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)方 （ a）外僑接線 （ b）內(nèi)橋接線 （ c）全橋接線 便，設(shè)備投資與占地面積均比外橋大。缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋不方便，所以適用于進(jìn)線距離較長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電站。 （ c）全橋接線（圖 31c）。在三種接法中全橋接線的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)建成單母線分段式的中間變電所，其缺點(diǎn)就是設(shè)備多、投資大。 根據(jù)以上綜合考慮，由于該變電站可靠性要求更高，且易于各種保護(hù)的設(shè)置，所以本變電站的兩臺(tái)主變壓器采用全橋接線方式，這樣可以保證變壓器一臺(tái)使用一臺(tái)備用的方式。 對(duì)二次側(cè) 10KV 供電系統(tǒng)的接線方式，考 慮到該變電站的電源回路有兩回，配合兩臺(tái)主變壓器的全橋式接線，更能保證供電的可靠性，如圖 32 所示。 采用單母分段（圖 32a），分段開關(guān)采用斷路器，當(dāng)某回受電線路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn)行時(shí)，可通過母線分段斷路器的聯(lián)絡(luò)，繼續(xù)保證對(duì)兩段母線上的重要變電所供電。所以多用于一，二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)線較多的變電所。 圖 32 單母分段接線 單母分段使用斷路器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換以提高供電的可靠性，并且單母分段比雙母分段所用的設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作安全。對(duì)主要用戶，采用雙回路或環(huán)形供電，對(duì)一般回路可采用 單回路供電或干線式供電。這樣運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。 而雙母接線（圖 32b）兩組母線之間用斷路器聯(lián)絡(luò)，每一回線路都通多一臺(tái)斷路器和兩臺(tái)隔離開關(guān)分別接到兩組母線上。因此，不論哪一回線路與哪一組母線同時(shí)發(fā)生故障，都不影響對(duì)用戶的供電，可靠性比較高。不過，不過雙母線接線所需用的設(shè)備投資多，接線復(fù)雜，操作安全性較差。 綜上所述，從焦南變電站對(duì)供電可靠性，操作的方便簡(jiǎn)單等方面，以及從經(jīng)濟(jì)方面考慮，此變電站 10kV 采用單母分段的接線方式。 4 短路電流計(jì)算 計(jì)算短路電流的必要性 短路電流是 供電系統(tǒng)中比較常見，而且危害較大的嚴(yán)重故障。它是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)電部分在電氣上被短路接時(shí)的總稱。進(jìn)行短流計(jì)算可以為確定系統(tǒng)主接線及運(yùn)行方式，檢驗(yàn)電氣設(shè)備、繼電保護(hù)整定，采取限流措施等提供主要數(shù)據(jù)。 計(jì)算短路電流的目的，可歸納為以下幾點(diǎn)： 1 作為系統(tǒng)主接線方案比較的項(xiàng)目之一，以便判斷哪種主接線方式更能保障供電的安全，可靠，然后再?zèng)Q定系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式。 2 作為校驗(yàn)電氣設(shè)備的依據(jù)，以便確定所選的設(shè)備，在發(fā)生斷路故障時(shí)是否會(huì)被破壞。 3 確定選擇和校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置所需的各項(xiàng)參數(shù)。 4 根據(jù)故障的實(shí)際情 況，進(jìn)行故障分析，找出事故的原因。 短路電流計(jì)算方法 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，只要求出短路電流周期分量有效值，就可計(jì)算有關(guān)短路的所有物理量。而短路電流周期分量可由電源電壓及短路回路的等值阻抗按歐姆定律計(jì)算。短路電流的計(jì)算方法主要采用有名制法和標(biāo)幺制法。 有名制法 在企業(yè)供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，如短路回路的阻抗為 Rk、 Xk，則三相短路電流周期分量的有效值為 22(3)kkavK XR3 UI ?? 式中 Uav— 短路點(diǎn)所在線路的平均額定電壓， kV。 Rk、 Xk— 短路點(diǎn)以前的總電阻和總電抗，均已歸算到短路點(diǎn)所在處電壓等級(jí)，Ω。 對(duì)于高壓供電系統(tǒng)，因回路中各元件的電抗占主要成分，短路回路的電阻可忽略不計(jì)，則上式變?yōu)? kavK X3UI (3) ? 標(biāo)么制法 計(jì)算具有許多個(gè)電壓等級(jí)供電系統(tǒng)的短路電流是，若采用有名制法計(jì)算，必須將所有元件的阻抗都?xì)w算到同一電壓下才能求出短路回路的總阻抗，從而計(jì)算出 短路電流，計(jì)算過程繁瑣并容易出錯(cuò)，這種情況采用標(biāo)么制法較為簡(jiǎn)便。 用相對(duì)值表示元件的物理量，稱為標(biāo)么制。標(biāo)么值是指任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值，即 標(biāo)么值 =物理量的有名值 /物理量的基準(zhǔn)值 標(biāo)么值是一個(gè)相對(duì)值，沒有單位。在標(biāo)么制中，容量、電壓、電流阻抗（電抗）的標(biāo)么值分別為 ddddddd XX*X*IUU*USSS ???? ，， dII 基準(zhǔn)容量（ Sd）、基準(zhǔn)電壓（ Ud）、基準(zhǔn)電流（ Id）和基準(zhǔn)阻抗（ Xd）亦符合功率方程 ddd IU3S ? 和電壓方程 kdd XI3U ? 。因此， 4 個(gè)基準(zhǔn)值中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，通常選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓為給定值，再按計(jì)算式求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗，即 ddd 3SI U? d2dd SUX ? 基準(zhǔn)值的選取時(shí)任意的，但是為了計(jì)算方便，通常取 100MVA 為基準(zhǔn)容量，取線路平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓為給定值，即 Sd=100MVA， Ud=Uav=。線路的額定電壓和基準(zhǔn)電壓對(duì)照值如書上表中所示。 在標(biāo)么 制計(jì)算中，取各級(jí)基準(zhǔn)電壓都等于對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)下的平均額定電壓，所以各級(jí)電壓的標(biāo)么值等于 1。即 U=Uav 和 Ud=Uav， U*=1。因此，多電壓等級(jí)供電系統(tǒng)中不同電壓級(jí)的標(biāo)么電壓都等于 1，多有變壓器的變比的標(biāo)么值為 1，所以短路回路總標(biāo)么電抗可直接由各元件標(biāo)么電抗相加求出，避免了多級(jí)電壓系統(tǒng)中電抗的換算。這就是標(biāo)么制法計(jì)算簡(jiǎn)單、結(jié)果清晰的特點(diǎn)。 本變電所的短路電流計(jì)算采取簡(jiǎn)單的方法，全部只按照其正常運(yùn)行情況（也就是全分裂運(yùn)行， 35kV 和 10kV 母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開。）計(jì)算短路電流。不考慮故障時(shí)的并列運(yùn)行情況下的短路 。 系統(tǒng)短路電流計(jì)算先要畫出系統(tǒng)的等效簡(jiǎn)圖，以確定電抗的大小，和確定短路點(diǎn)，其簡(jiǎn)圖如下 圖 41 系統(tǒng)短路等值電抗圖 各主要元件的標(biāo)幺值計(jì)算 線路單位長(zhǎng)度電抗取值：架空線 km? ，電纜 km? 最大運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗 ： max.*sX = 最小運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗 ： min.*sX = 取 MVASd 100? 2L 線路段基準(zhǔn)電壓： kVUU avd ?? 1L 線路段基準(zhǔn)電壓 ： kVUU avd 371 ?? 變壓器阻抗 ： 線路 1L ： ???? %* . ?? TNdkT SSUX*X 2d2d11 ???? L2 段各支路阻抗標(biāo)幺值： 表 41 各供電對(duì)象阻抗標(biāo)幺值 序號(hào) 阻抗標(biāo)幺值 序號(hào) 阻抗標(biāo)幺值 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 12 三相短路 三相短路是對(duì)稱短路。是在最大運(yùn)行方式下的短路。為求各段電路電流標(biāo)幺值，先要求出各段電流的基準(zhǔn)值。 kAUSI ddd 0000311 ???? kAUSI ddd 22 ???? （ 1） 1K 點(diǎn)短路 ** 1m ????? lsk XXX 1*1*11 ??? kk XI kAIII dkk *1)3( ???? kAish ??? M V ASk 3 2 0 01 ??? （ 2） 2K 點(diǎn)短路 ** 12 ????? Tkk XXX 1*1*2 ??? kk XI kAIII dkk *22)3( ???? kAish ??? M V AS k ??? （ 3） 3K 點(diǎn)短路 ： ? 7 4 3 *** 21231 ????? lkk XXX 1*31 ??kI kAIII dkk * 23131)3( ???? kAish ??? M V AS k ??? *** 22232 ????? lkk XXX 1*32 ??kI kAIII dkk * 23232)3( ???? kAish ??? M V AS k ??? 以下計(jì)算過程同上，計(jì)算結(jié)果如表 42中