【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)于電壓等級(jí)高的配電裝置也是嚴(yán)要缺點(diǎn)。因?yàn)殡妷旱燃?jí)高的斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)用戶影響甚大。 方案 (三 )單母分段帶旁路接線 圖 36 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 36 單母分段帶旁路接線圖 (1)優(yōu)點(diǎn) ，供電可靠性比單母分段接線更高，運(yùn)行更加靈活，一般用在 35110kV的變電所的母線。 路母線是為檢修斷路器而設(shè)的，通常采用可靠性高，檢修周期長(zhǎng)的 SF6 斷路器，或氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備時(shí)，可取消旁路母線。 (2)缺點(diǎn) ，占地面積比較大，花費(fèi)比較高。 以上三種方案比較：方案（一）的雖接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、 操作方便，投資少，便于擴(kuò)建，但供電可靠性差，不能滿足對(duì)不允許停電的重要用戶的供電要求，方案（三）在供電可靠性與靈活性方面能滿足本站供電要求，但考慮到接線較復(fù)雜，占地面積大且費(fèi)用較高，所以也不符合要求，而方案（二）恰好符合本站設(shè)計(jì)所須的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的 要求，所以 10kV側(cè)采用方案（二）的接線。 由以上分析比較，可得變電站的主接線方案為： 110kV采用單母分段接線， 10kV采用單母分段接線。 第四章 負(fù)荷分析及主變壓器的選擇 負(fù)荷分析 各類負(fù)荷對(duì)供電的要求： (1)一類負(fù)荷為重要負(fù)荷，必須由兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立電源供電，當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 (2)二類負(fù)荷為比較重要負(fù)荷，一般要由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證二級(jí)負(fù)荷的供電。 (3)三類負(fù)荷一般指需要一個(gè)電源供電的負(fù)荷。 負(fù)荷情況： 110kV和 10kV本期用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表 1 和表 2。 功率因素為 ，同時(shí)率為 表 110kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 用戶名稱 負(fù)荷（ kw） 羅東線 15000 湖東線 15000 表 10kV用戶符合統(tǒng)計(jì)資料 用戶名稱 負(fù)荷（ kw） 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 本變 —嘉華 3200 本變 —官前 3000 本變 —錦田 2100 本變 —倒橋 1300 本變 —集源 2500 本變 —榮盛 3500 本變 —銀聲 3200 本變 —蘇塘 2900 本變 —南宅 3000 本變 —芳山 2200 本變 —上厝 1200 本變 —龍林 2560 本變 —張林 2280 本變 —五中 2020 備用 5回 由公式 ? ?%1c o s1 ?? ?? ??nitc pKS （ 41） 式中 sC ——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷 kt ——同時(shí)系數(shù)取 а%——該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P、 cos? ——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 負(fù)荷計(jì)算 10 ??(3200+3000+2100+1300+2500+3500+3200+2900+3000+2200+1200+2560+2280+2020)/? (1+5%)= 負(fù)荷計(jì)算 110kV側(cè)所需負(fù)荷功率可通過主變壓器由 110kV母線獲得，則 110 10kv KVSS?? 遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算 考慮增長(zhǎng)，按 5年計(jì)算，由工程概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)得知，負(fù)在荷一定階段內(nèi)的自然 增長(zhǎng)率是按指數(shù)規(guī)律變化的，即 39。S=Smxe 式中 S39?！跗谪?fù)荷 x —年數(shù)，一般按 5～ 10 年規(guī)劃考慮， x取 5。 m —年負(fù)荷增長(zhǎng)率，由概率統(tǒng)計(jì)確定。 m取 10%。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 所以，考慮負(fù)荷增長(zhǎng)以及線損，年負(fù)荷增長(zhǎng)率取 10%，按 5年計(jì)算，代入公式，得本變電站負(fù) 荷為 39。S=S (1 5%)mxe ? = 主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變臺(tái)數(shù)確定的要求： ，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 變電所主變壓器容量的確定 變壓器容量的確定要求： 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn) 期10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的 60%。 S = 所以，兩臺(tái)主變壓器各自承擔(dān) ，當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)另一臺(tái)則應(yīng)承擔(dān) 60%為 ，所以選擇 25MVA 的即可。 表 變壓器主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) SFZ725000/110 額定容量 （ kVa） 25000 額定電壓（ kV） 高壓 /低壓 110 8 %?? 11 空載電流（ %） 空載損耗 (kw) 負(fù)載損耗（ kw） 174 阻抗電壓（ %） 連接組標(biāo)號(hào) YN， d11 無功補(bǔ)償 本變電站每臺(tái)主變 10kV母線上安裝采用電力電容四組 , 容量為 44800kVar，遠(yuǎn)景再預(yù)留兩組電容器位置。要求電容器能夠頻繁投切。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第五章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 選擇電氣主接線時(shí)， 為了比較各種接線方案，確定某接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證各種電器設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能保證安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地安全距離。 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)短路電流為依據(jù)。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)劃的容量 計(jì)算、并考慮電力系統(tǒng) 5－ 10 年的發(fā)展。 接線方式應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而不能按切換中可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式。 選擇導(dǎo)體和電器中的短路電流，在電氣連接的電網(wǎng)中，應(yīng)考慮電容補(bǔ)償裝置的充放電電流的影響。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)，Id 最大的點(diǎn)，對(duì)帶電抗器的 6－ 10kV出線應(yīng)計(jì)算兩點(diǎn)，電抗器前和電抗器后的 Id。 短路時(shí)，導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器開斷電流一般按三相電流驗(yàn)算，若有更嚴(yán)重的按更嚴(yán)重的條件計(jì)算。 計(jì)算短路電流的步驟 （ 1) 畫出計(jì)算電路圖。 (2) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)。 ① 選取基準(zhǔn)容量 BS 和基準(zhǔn)電壓 B avVV? ； ② 無限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； ③ 略去負(fù)荷。 (3)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。 ① 基準(zhǔn)值的選取及計(jì)算，選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。 kVUkVUM V AS BBB ,115,100 21 ??? ② 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 12 %100SBTT NUSXX S?? （ 51） ③ 電力 線路的電抗標(biāo)幺值 0 2BL BSX x L U? ? ? (52) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 (4)計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流 該站 110kV 電源來自 220kV 的上級(jí)變電站。將 220 kV 的上級(jí)變電站作無窮大電源考慮，阻抗標(biāo)幺值為 1 ? 。分別計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流。 第六章 高壓電器設(shè)備選擇 電器選擇的一般條件 電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。選擇合適的電器設(shè)備能使電氣主接線和配電裝置安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在進(jìn)行電器設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的前提下，廣泛采用新技術(shù)，選擇合適的電器設(shè)備。 電器設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 (1)按正常工作條件選擇電器設(shè)備 ① 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時(shí)，一般按照電器的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即 NU ≥ NSU 。 ② 額定電流 電器的額定電流 NI 是指在額定周圍環(huán)境溫度 0? 下，電器的長(zhǎng)期允許電流。 NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即 NI ≥ maxI 。 ③ 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn) 在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 (2)按短路情況校驗(yàn) ① 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為2tkI t Q?? 式中 KQ ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； tI 、 t ——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 ② 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 ( 3 ) 3m ax m ax shIIshii??（ ）或 式中 (3) 3sh Ishi （ ）、 ——短路沖擊電流幅值及其有效值； maxi 、 maxI ——電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 2)采用有限流電阻的熔斷器 保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 ③ 短路電流計(jì)算的條件 為使電器能夠可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按下列條件確定： 1)容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后 5～ 10 年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。 2)短路種類 一般按三相短路校驗(yàn)，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情 況校驗(yàn)。 3)計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 ④ 短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理的確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 prt 和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 abt 之和，即 kt = prt + abt ，而 abt = int +at 式中 abt ——斷路器全開斷時(shí)間； prt ——后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； int ——斷路器固有分閘時(shí)間； at ——斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間。 開關(guān)電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計(jì)算時(shí)間 brt 應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間 pr1t 和斷路器固有分閘時(shí)間 int 之和，即 brt = pr1t +int 。 高壓斷路器的選擇 為保證高壓電器在正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的安全，高壓電器應(yīng)按下列條件選擇： ① 按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載等選擇 ② 按短路條件包括短時(shí)耐受電流、峰值耐受電流、關(guān)合和開斷電流等選擇； ③ 按環(huán)境條件包括溫度、濕度、海拔、地震等選擇； ④ 按承受過電壓能力包括絕緣水平等選擇； ⑤ 按各類高壓電器的不同特點(diǎn)包括開關(guān)的操作性能、熔斷器的保護(hù)特性配合、互感器的負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)等選擇。 ① 按工作電壓選擇選用的高壓電器，其額定電壓應(yīng)符合所在回路的系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，其允許最高工作電壓 Umax 不應(yīng)小于所在回路的最高運(yùn)行電壓 Uy，即 Umax ≥ Uy ② 按工作電流選擇高壓電器的額定電流 In 不應(yīng)小于該回路在各種可 能運(yùn)行方式山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 下的持續(xù)工作電流 Ig，即 In ≥ Ig。 ① 短路穩(wěn)定性校驗(yàn)的一般要求 ② 短路電流的熱效應(yīng) ③ 短路穩(wěn)定性校驗(yàn) ① 選擇電器的環(huán)境溫度 ② 選擇電器的環(huán)境濕度 ③ 高海拔對(duì)高壓電器的影響 ④ 地震對(duì)高壓電器的影響 ① 額定短路開斷電流的選擇 ② 額定短路關(guān)合電流的選擇 ③ 額定操作順序的選擇 ④ 額定失步開斷電流的選擇 ⑤ 額定異相接地故障電流、發(fā)展性故障電流及關(guān)于開斷電流的選 擇 ⑥ 額定近區(qū)故障開斷電流的選擇 ⑦ 額定線路充電開斷電流、額定電纜充電開斷電流、額定電容器組開斷電流、額定電容器組關(guān)合涌流、額定感應(yīng)電動(dòng)機(jī)開斷電流、額定空載變壓器開斷電流、額定電抗器開斷電流等的選擇。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)上述各項(xiàng)開斷電流和關(guān)合電流未作規(guī)定，但使用中應(yīng)按制造廠給出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。 （