【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 冊(cè)選用 電容器的數(shù)量 n=?ccq= 取 5個(gè)。因?yàn)槭侨嚯娨獙?duì)稱因此本設(shè)計(jì)取 6個(gè)。 實(shí)際補(bǔ)償容量 Qc 實(shí) =6 75=450 kvar 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 16 頁(yè) 2 變電所位置和型式的選擇 變電所位置和型式的選擇 、變電所位置和型式的選擇應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)來(lái)選擇 a、變電所的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心 b、變電所應(yīng)選擇在地勢(shì)比較高處避免低洼積水 c、交通運(yùn)輸必須方便，便于設(shè)備運(yùn)輸 d、變電所周?chē)仨殶o(wú)易燃易爆物品 e、變電所進(jìn)出線則應(yīng)無(wú)高大建筑物 f、建議本廠變電所應(yīng)靠近 XX車(chē)間為宜 由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在 2， 3， 5， 6號(hào)車(chē)間之間?？紤]到方便進(jìn)出線，周邊環(huán)境及交通情況，決定在 5 號(hào)車(chē)間的西側(cè)僅靠車(chē)間修建工廠變電所，其形式為附設(shè)式。 由于本廠有二級(jí)重要負(fù)荷，考慮到對(duì)供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線，一路經(jīng) 10kV 公共市電架空進(jìn)線；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。 變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周?chē)h(huán)境情況確定，根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及 GB50053－ 1994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí) ，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器： 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷； 季節(jié)性負(fù)荷變化較大； 集中負(fù)荷較大。 結(jié)合本廠的情況，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。 變電所主變壓器容量選擇 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 17 頁(yè) 每臺(tái)變壓器的容量 NTS? 應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： 1） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足： 30( ~ )NTSS? ?? 2） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足： 30(1 11)NTSS??? ，即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。 代入數(shù)據(jù)可得： NTS? =（ ～ ） =（ ～ ） kVA? 。 又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為 28oC ），所選變壓器的實(shí)際容量：(1 0 .0 8 ) 9 2 0N T N TS S K V A? ? ? ? ?實(shí) 也滿足使用要求，初步取 NTS? =1000kVA? 。考慮到安全性和可靠性 的問(wèn)題，確定變壓器為 S9 系列箱型干式變壓器。型號(hào)： S91000/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示： 變壓器 型號(hào) 額定 容量 /kVA? 額定 電壓 /kV 聯(lián)結(jié) 組型 號(hào) 損耗 /kW 空載 電流 0I % 短路阻抗 KU % 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S91000/10 1000 6/ Dyn11 表 21 （附：參考尺寸（ mm）：長(zhǎng)： 2280寬： 1560 高： 2468 重量（ kg）： 8960 軌距：（ mm） 820） 所以本設(shè)計(jì)中變電所位置和形式如下： 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 18 頁(yè) 圖 21 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 19 頁(yè) 3 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)及電路圖 變電所的主結(jié)線又稱為主電路，指的是變電所中各種開(kāi)關(guān)設(shè)備、變壓器、母線、電流互感器等主要電氣設(shè)備，按一定順序用導(dǎo)線連接而成的，用以接受和分配電能的電路．它對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置等均有較大影響，是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù) ． 主結(jié)線的選擇原則 1 當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。 2．當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線 3．當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。 4．為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。 5．接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。 6． 6～ 10KV 固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。 7．采用 6～ 10 KV 熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 8．由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。 9．變壓器低壓側(cè)為 。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。 10．當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸 主結(jié)線方案確定 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 20 頁(yè) 單母線接線： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn) 單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)）故障或檢修 ，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器 單母線分段接線： 優(yōu)點(diǎn)： 1 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要的用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電 2 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用 戶停電 缺點(diǎn)： 1 當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障時(shí)或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電 2 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 3 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 適用范圍： 1 6～ 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6回及以上 2 35～ 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8回 3 110～ 220KV 配電裝置出線回路為 3～ 4回 雙母線接線 優(yōu)點(diǎn)： 1 供電可靠。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回 路。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 21 頁(yè) 2 調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 3 擴(kuò)建方便。像雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和符合均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 4 便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點(diǎn)： 1 增加一組母線，每回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。 2 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操 作電器，容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍： （ 1） 6～ 10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí) （ 2） 35～ 63KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，或連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí) （ 3） 110～ 220KV配電裝置出線回路數(shù)為 5回及以上時(shí)，或當(dāng) 110～ 220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為 4回及以上。 雙母線分段接線： 分段原則： 1 當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 10～ 14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段 2 當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)，兩組母 線均用斷路器分段 3 在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器 4 為了限制 220KV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段 單斷路器雙母線接線的主要缺點(diǎn)： 1 在倒換母線操作過(guò)程中，須使用隔離開(kāi)關(guān)按等電位原則進(jìn)行切換操作，因此，在事故情況下，當(dāng)操作人員情緒緊張時(shí)，很容易造成誤操作。 2 工作母線發(fā)生故障時(shí)，必須倒換母線，此時(shí)，整個(gè)配電裝置要短時(shí)停電 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 22 頁(yè) 3 這種接線使用的母線隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目較多，使整個(gè)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積和投資費(fèi)用也相應(yīng)增大 為克服上述缺點(diǎn)，采取如下補(bǔ)救措施： 1 為 了避免在倒閘操作過(guò)程中隔離開(kāi)關(guān)誤操作，要求隔離開(kāi)關(guān)和對(duì)應(yīng)的斷路器間裝設(shè)閉鎖裝置，（機(jī)械閉鎖或電氣閉鎖），同時(shí)要求運(yùn)行人員必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，以防止帶負(fù)荷開(kāi)、合隔離開(kāi)關(guān)，避免事故的發(fā)生。 2 為了避免工作母線故障時(shí)造成整個(gè)裝置全部停電，可采用兩組母線同時(shí)投入工作的運(yùn)行方式。 3 為了避免在檢修線路斷路器時(shí)造成該回路短時(shí)停電，可采用雙母線帶旁路母線的接線。 采用上述措施后，單斷路器雙母線接線具有較高的的供電可靠性和運(yùn)行靈活性。 雙斷路器雙母線接線： 優(yōu)點(diǎn)：任何一組運(yùn)行母線或斷路器發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時(shí)，都不會(huì)造 成裝置停電，各回路均用斷路器進(jìn)行操作，隔離開(kāi)關(guān)僅作檢修時(shí)隔離電壓之用。因此，這種接線工作是非?？煽颗c靈活，檢修也很方便。 缺點(diǎn)：這種接線要用較多的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，設(shè)備投資和配電裝置的占地面積也都相應(yīng)增加，維修工作量也較大。 對(duì)于電源進(jìn)線電壓為 35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為 6— 10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。 總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其連接線組成，通常用單 線表示。 主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 23 頁(yè) 變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器： 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷； 季節(jié)性負(fù)荷變化較大； 集中負(fù)荷較大。 結(jié)合本廠的情況，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。 變電所主接線方案的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案： 方案Ⅰ：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線各出線須停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 方案Ⅱ：?jiǎn)文妇€分段帶旁路。 優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶供電。 缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。 方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段。 優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或 發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。 缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。 以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案Ⅰ。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 24 頁(yè) 根據(jù)所選的接線方式，畫(huà)出主接線圖 圖 31 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 煤炭 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 第 25 頁(yè) 4 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及方法 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝 置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般 只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 。 短路電流計(jì)算 （ 1）確定基準(zhǔn)量 : ?。?100dS MV A??、 1 kV? 、 2 KV? 而 kA 5 . 003 11 ?? ???? kVAMVUSI cdd kA 0322?? ???? kVAMVUSI