【文章內容簡介】 kVA 式中 為負荷同時率； 為考慮線損的系數(shù)； Pm 為最大負荷。 全部重要負荷容量為 Si=∑ iP /cosφ = 1iP /cosφ 1+ 2iP /cosφ 2 =28600/+4915/ =35887kVA 式中 iP 為重要負荷；功率因數(shù) cosφ原始材料已給出。 若要選擇的變壓器符合要求必須滿足 70％負荷容量大于全部重要負荷容量，即 Se＞ Si 應根據(jù) Se 選擇主變容量。 選用變壓器的原則 選用的變壓器必須符合以下條件： 1） Se≥ Si 2） Se≥ 即 Se≥ 38158 kVA 根據(jù)條件以及考慮供電的可靠性和經(jīng)濟性，初步運用兩臺 S=31500kVA的變壓器。 過負荷能力校驗 經(jīng)計算一臺主變應接帶的負荷為 38157 kVA，單單選擇一臺主變無法滿足要求，先選用兩臺 31500 kVA 的變壓器進行正常過負荷能力校驗。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 6 圖 21 日負荷曲線 根據(jù)負荷曲線，先求出變壓器低載運行時的欠負荷系數(shù)為 K1=(1/K) )/()( 212222121 nnn ttttititi ?? ????? =(31500/38157) )4248/()( 2222 ?????????? = 式中 i 代表功率； t代表時間。 由 K1= 及過負荷小時數(shù) T=2 查“變壓器正常過負荷曲線”得過負荷倍數(shù) K2= 得變壓器的正常過載能力 S2= 31500=39690＞39240,故所選主變容量滿足大于等于 70％的全部負荷要求。 因此確定選用主變型號為 SPFZ731500kVA/220177。 8 %kV，主要參數(shù)如表 21。 表 21 主表的主 要參數(shù) 額定容量 kVA 電壓組合和分接范圍 連接組別號 空載損耗kW 負載損耗kW 空載電流％ 容量分配％ 阻抗電壓（％） 高壓kV 中壓kV 低壓kV 高 中 高 低 中 低 31500 220 121 11 YN ，yn ，d11 45 175 100 100 50 9 30 20 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 7 主接線選擇 電氣主接線的設計原則 電氣主接線的設計原則為：以下達的設計任務書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情”的電力建設與發(fā)展的方針，嚴格按照技術規(guī)定和標準， 結合工程實際的具體特點，準確地掌握原始資料，保證設計方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。 220kV 配電裝置主接線選擇 根據(jù) SDJ288《 220～ 500kV 變電所設計技術規(guī)程》規(guī)定，“ 220kV 配電裝置出線在 4 回及以上時，宜采用雙母線及其他接線”。由于待建變電所有 6回出線，可采用雙母線接線。兩臺主變分別接在不同母線上，負荷分配均勻，調度靈活方便，運行可靠性高，任一條母線或母線上的設備檢修，均不需停掉線路。同時，本工程 220kV 斷路器采用 FS6斷路器，其檢修周期長，可靠性高，故可不設旁路母線。又由于 每個電源點都有兩回線路，一回線路停運時，仍滿足 N1 原則。因此，本設計 220kV 配電裝置采用雙母線接線。 圖 22 雙母線接線 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 8 110kV 配電裝置主接線選擇 110kV 出線僅為兩回，按照規(guī)程要求，宜采用橋式接線。以雙回線路向煉鋼廠供電?？紤]到主變不會經(jīng)常投切和對線路操作及檢修的方便性，110kV 配電裝置采用內橋式接線。其優(yōu)點是線路的投入和切除操作方便，線路故障時，進故障線路斷路器斷開，其他線路和變壓器不受影響。 圖 23 內 橋 式 接 線 10kV 配電裝置主接線選 擇 10kV 出線共 11 回，按照規(guī)程要求，采用單母線分段接線，對重要回路，均以雙回線路供電，保證供電的可靠性?？紤]到減小配電裝置占地和占用空間，消除火災、爆炸的隱患及環(huán)境保護的要求，主接線不采用帶旁路的接線，且斷路器選用性能比少油斷路器更好的真空斷路器，配電裝置采用封閉性好集成度高的成套配電裝置。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 9 變電所電氣主接線圖 圖 24 電氣主接線圖 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 10 3 短路電流計算 為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設計選擇電器設備時，都要用可能流經(jīng)設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以 保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置能夠自動地使有關斷路器跳閘。繼電保護裝置的整定和電氣設備的選擇均需要短路電流數(shù)據(jù)。因此短路電流計算是變電所設計的重要內容之一。 根據(jù)本變電所電源側 5～ 10 年的發(fā)展規(guī)劃，計算出系統(tǒng)最大運行方式下的短路電流。系統(tǒng)最大運行方式為 :4 50MW 機組滿負荷， 2 200MW機組滿負荷，系統(tǒng)容量為 100MVA， 220kV 各條線路均投入運行。 短路電路計算的目的和說明 短路電流計算 (1) 電氣主接線型式的比較和選擇。 (2) 為選擇斷路器、隔離開關、熔斷器等電氣設備提出技術要求。 (3) 研究限制短路電流的措施，為線路裝設限流電抗器等提供依據(jù)。 (4) 分析計算送電線路對通訊設施的影響。 有關本變電所短路電流計算的說明 (1) 計算短路電流的接線方式采用發(fā)生最大短路電流的正常接線方式短路電流周期分量即是該方式下的最大三相短路電流 I，短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。 (2) 整個系統(tǒng)中所有電源均運行在額定負荷下。 (3) 短路電流的計算采用標幺值進行的實用計算法。 (4) 電源 用次暫態(tài)電抗表示，發(fā)電機電動勢模值取 1，相位角全部相等取為 0。 (5) 不計負荷對短路點的影響，不計回路各處（線路、設備等接觸處，短路點電弧）電阻，不計線路電納和變壓器導納，即只計及電抗的影響。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 11 (6) 本設計中系統(tǒng)電抗為折算到基準值下的電抗 ,不考慮穿越功率。 系統(tǒng)的等值電抗圖和短路點的選擇 在圖 31中，短路點 d1選在 220kV 母線上， d2 選在 110kV 母線橋上，兩臺主變壓器分列運行， d3 選在 110kV 線路出口，兩臺主變壓器并列運行， d4 選在 10kV 母線上，兩臺主變壓器分列運行， d5 選在 10kV 線 路出口，兩臺主變壓器并列運行。 0 . 1 9 8 4XG d 1 B＂0 . 1 5 8 7XT 10 . 0 6 0 5XG d 2 B＂0 . 0 5 8 3XT 20 . 0 2 3 6XL 10 . 0 1 6 1XL 20 . 0 1 6 1XL 40 . 0 0 5XS0 . 2 8 5 7XT 3 10 . 6 5 0 8 XT 3 30XT 3 2d 1d 5d 4d 3d 20 . 0 1 2 1XL 3 圖 31 等效電路圖 短路電流計算書 標準值選取 （ 1） 基準容量 SB =100MVA （ 2） 基準電壓 選取各電壓等級的平均額定電壓 UB220 = 220=230kV UB110 = 110=115kV 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 12 UB10 = 10= （ 3） 基準電流 IB220 = SB /( 3 UB220)＝ 100/（ 3 230 ） = IB110 = SB /( 3 UB110)＝ 100/（ 3 115） =0. 5kA IB10 = SB /( 3 UB10)＝ 100/（ 3 10） =5. 5kA 電路參數(shù)歸算 查表 LGJ400 架空線 x1=； LGJ300 架空線 x1= 50MW 發(fā)電機 XGd1B＂ = XGd1＂ SB/SG1= 100/(50/)= 63MVA 變壓器 XT1= Uk1％ SB/ST1= 100/63= 200MW 發(fā)電機 XGd2B＂ = XGd2＂ SB/SG2= 100/(200/) = 240MVA 變壓器 XT2= Uk2％ SB/ST2= 100/240= 30km LGJ400 線路 XL1= x1*30* SB/ UB2= *30* 100/ 2302= 20km LGJ300 線路 XL2= x1*20* SB/ UB2= *20* 100/ 2302= 15km LGJ300 線路 XL3= x1*15* SB/ UB2= *15* 100/ 2302= 系統(tǒng) XS= / S= 100/2400= 系統(tǒng)線路 XL4= XL2= 主變參數(shù)： Uk31 ％ =〔 Uk（ 12） ％ + Uk（ 13） ％ Uk（ 23） ％〕 /2 =〔 9+3020〕 /2= Uk32 ％ =〔 Uk（ 12） ％ + Uk（ 23） ％ Uk（ 13） ％〕 /2 =〔 9+2030〕 /2= 取 0 Uk33 ％ =〔 Uk（ 13） ％ + Uk（ 23） ％ Uk（ 12） ％〕 /2 =〔 30+209〕 /2= XT31 = Uk31％ SB/100ST3= 100/100 = XT32 = Uk32％ SB/100ST3=0 100/100 =0 XT33 = Uk33％ SB/100ST3= 100/100 = 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 13 繪制等效電路圖 0 . 1 9 8 4XG d 1 B＂0 . 1 5 8 7XT 10 . 0 6 0 5XG d 2 B＂0 . 0 5 8 3XT 20 . 0 2 3 6XL 10 . 0 1 6 1XL 20 . 0 1 6 1XL 40 . 0 0 5XS0 . 2 8 5 7XT 3 10 . 6 5 0 8 XT 3 30XT 3 2d 1d 5d 4d 3d 20 . 0 1 2 1XL 3 圖 32 等效電路圖 （ 1） d1點短路，等值電路簡化如圖 32 X1=( XGd1B＂ +XT1)/4+ XL1/2=(+)/4+X2=( XGd2B＂ +XT2+ XL2)/2=(++)/2= X3=XS+XL4/2=+X4= XL3/2=0 . 0 0 8 3X30 . 0 6 7 5X20 . 1 0 1 1X1d 10 . 0 0 6 1X4 圖 33 d1點短路的等值電路 電源 1 轉移阻抗為 XΣ 11=X1+X4+X1*X4/X3 =++ = 電源 2 轉移阻抗為 XΣ 12= X2+X4+X2*X4/X1 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 14 =++ = 系統(tǒng)轉移阻抗為 XΣ 13= X3= 0 . 0 0 8 3XΣ 1 30 . 0 7 7 7XΣ 1 20 . 1 1 6 3XΣ 1 1d 1 圖 34 d1點短路的等值簡化電路 電源 1 計算電抗為 Xjs11= XΣ 11*S1/SB = (4 50/) /100 = 電源 2 計算電抗為 Xjs12= XΣ 12*S2/SB =（ 2 200/） /100 = 系統(tǒng)計算電抗為 Xjs13= XΣ 13*S/SB = 2400/100 = 查運算曲線得 : 電源 1 I＂ 1*= = = 電源 2 I＂ 2*= = = 系統(tǒng) I＂ 3*= = = IN1= S1/UB 3 =(4 50/)/230 3 = IN2= S2/UB 3 =(2 200/)/230 3 = IN3= S3/UB 3 =2400/230 3 = I＂ 1= I＂ 1**IN1= = I＂ 2= I＂ 2**IN2= = I＂ 3= I＂ 3**IN3= = 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 15 I＂ = I＂ 1+ I＂ 2+ I＂ 3 =++ = ＂ = ＋ ＋ =++ = ＂ = ＋ ＋ =++ = 短路電流沖擊值 im=k I＂ = I＂ = = 全 電 流 最 大 有 效 值 Im= 2)1(21 ?? k I ＂ = I ＂ = = 短路容量 S＂ = 3 I＂ UN= 3 230=15540MVA （ 2） d2點短路，等值電路簡化 X5=(XT31+ XT32)/2=(+0)/2= 0 . 1 4 2 9X5d 2