【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路的單母線接線節(jié)省了一臺(tái)斷路器，并且沒(méi)有母線，投資省，看可靠性不高，只適用于小容量發(fā)電廠或變電站，或作為最終將發(fā)展為單母線分段或雙母線的工程初期接線方式，也可用于大型發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng) /備用變壓器的高壓側(cè)接線方式。 而該設(shè)計(jì)系統(tǒng)以火電為主，變壓器不需經(jīng)常切 換，再者從經(jīng)濟(jì)考慮橋形接線的造價(jià)都很低，并且容易發(fā)展或單母分段接線應(yīng)該采用橋內(nèi)接線的方式。 10KV 側(cè)主接線的接線方式有：?jiǎn)文讣胺侄螁文妇€，雙母線。考慮到 10KV側(cè)有 10回出線且主要為二三類負(fù)荷，宜采用單母線分段接線方式。 圖 31橋形接線 14 （ a）內(nèi)橋接線 （ b）外橋接線 主變壓器選擇 (1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變?yōu)橐恕? (2)為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性，如有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)選擇兩臺(tái) 繞組變壓器，選用三繞組 變壓器占的面積小，運(yùn)行及維護(hù)工作量少，價(jià)格低于四臺(tái)雙繞組變壓器，因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺(tái)雙繞組變壓器 ； 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電站，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能性。 (3)對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電站，其變壓基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換變壓器的容量按上述分析我設(shè)計(jì)的主電站應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)同型號(hào)的三繞組變壓器。 變壓器容量的確定 （ 1） 主變?nèi)萘窟x擇一般應(yīng)按變電站建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展，對(duì)城郊變電站，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市 規(guī)劃相結(jié)合。 （ 2） 根據(jù)變電站 的 負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變?nèi)萘浚瑢?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60％。 （ 3） 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多 , 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。 對(duì)于使用兩臺(tái)變壓器的變電所，其額定容量可按下式確定變壓器的額定容量： )1( )~( m ax?? n SS n 式中 maxS 變電所最大負(fù)荷 n 為變壓器臺(tái)數(shù) 。本設(shè)計(jì)中取 則其最大容量 ? ?M V AS M A X 51645 ??? 平均容量 ? ?M V AS N ??? ，取 15 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 1）》（見(jiàn)附錄 1）可知數(shù)據(jù)如下 : 表 32 額定容量NS 額定電壓NU 阻抗電壓%sU 空載電流%0I 負(fù)載損耗sP? 空載損耗0P? 備注 高壓 低壓 8 132kW 11 調(diào)壓方式的確定 調(diào)壓方式是指采用有載（帶負(fù)荷）調(diào)壓還是手動(dòng)（不帶負(fù)荷）調(diào)壓方式。 根據(jù)相關(guān) 規(guī)程規(guī)定，在滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)（不帶負(fù)荷）調(diào)壓方式，手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜維修方便。對(duì)于 35kV 站 的 設(shè)計(jì)，可采用 手動(dòng) 調(diào)壓方式。但是，近年隨著對(duì) 變壓器質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器質(zhì)量的提高，作為城市變電站一般選擇有載調(diào)壓方法。 容量比 變壓器的繞組容量有 :100/100/100、 100/100/50、 100/50/50 等幾種。對(duì)于本次設(shè)計(jì) 35kV 變壓器總?cè)萘坎淮?，其繞組容量對(duì)于造價(jià)影響不大，所以采用100/100/100 的容量比。 主變壓器的參數(shù)計(jì)算 （ 1）繞組的等值電抗計(jì)算，變壓器的等值電路如圖 32 根據(jù)《電力系統(tǒng)分析》上冊(cè) P28 頁(yè) ?????????? 0 35810 0%310 0% 22ssNNNNT SUUIUUX （ 2）選取基準(zhǔn)值 BS =100MVA， NB UU ? ， ???? 1003522BBB SUX ，繞組的等值電抗標(biāo)幺值如下： ???? BXXX （ 3）變壓器繞組的等效電阻 16 ????????? 3513210 32 232 2sNNT SUPR （ 4）繞組的電抗 SSU PG NT 53232 0 ??? ??????? （ 5）繞組的等效電納 變壓器空載電流 0I 包含有功分量和無(wú)功分量，由于有功分量相對(duì)很小，可以近似認(rèn)為空載電流等于無(wú)功 分量，即 0I bI? ，于是就有 1003100100% b00 ???????NTNNN IBUIIIII 從而有 SUSIB NNT 320 10100% ???? SS 432 ?? ?????? 該變壓器的等值電路如圖所示 圖 32 變壓器的等值電路 17 第 4 章 短路電流計(jì)算 短路電流的目的及其假定 短路電流計(jì)算的目的 （ 1） 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電 流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 （ 2） 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障狀況下都能安全、可靠的工作 ； 同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)。 （ 3） 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)線相間和相對(duì)地安全距離。 （ 4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 （ 5） 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 基本假定 （ 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 （ 3）系統(tǒng)中電機(jī)均為理想電機(jī)。 （ 4）電力系統(tǒng) 中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 （ 5）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 短路電流的計(jì)算有兩種方法：歐姆法和標(biāo)幺值法。本次設(shè)計(jì)采用歐姆法。 高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗，采用標(biāo)幺值計(jì)算，取基準(zhǔn)容量 SB=100MVA ，基準(zhǔn)電壓 av0 UU ? , 基準(zhǔn)電流av3VSI BB ? ， 基準(zhǔn)電抗0200 SUX ?， KVUOC 11? 18 圖 41變電所的主接線圖 計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 （ 1）電力系統(tǒng)的電抗：有附錄 8（《工廠供電》第 5版 374 頁(yè)）查得 SN1010II型斷流容量 AMVS OC ?? 5000 ,因此 ???? 2oc21c1 SUX （ 2）架空線路的電抗：有表 41可知 km/ ??X ，因此 ????? LXX 表 41 電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值 線路結(jié)構(gòu) 線 路 電 壓 35kv 及以上 6— 10kv 220/380v 架空線路 電纜線路 （ 3）繪 k1點(diǎn)短路的等效電路，如圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為 ??????? ? 2 4 4 )1( XXX K 圖 42 k1點(diǎn)短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)圖 19 計(jì)算三相短路電流和短路容量 （ 1）三相短路電流周期分量有效值 kAXUI )1(k1c)3( 1k ????? （ 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 KAIII K )3( 1)3()3(39。39。 ??? ?? （ 3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期 短路全電流有效值 )3(sh ??? kAII sh )3(39。39。)3( ???? （ 4）三相短路容量 AMVIUS kc ?????? ? )3( 11)3( 1k 求 k2 點(diǎn)的短路電流和短路容量 （ ?U ） （ 1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 電力系統(tǒng)的電抗： ????? ? 42oc22c39。1 （ 2）架空線路的電抗： ????????????????????? ? 32212039。2 ccUULXX （ 3）電力變壓器的電抗：查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 1）》得 8%k ?U ???????? ? 222 2ck43 % NSUUXX （ 4）繪 k2點(diǎn)短路的等效電路，如圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為 20 圖 43 k2處短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)圖 ????????????? ????? 333443/2/1)2( 計(jì)算三相短路電流和短路容量 （ 1）三相短路電流周期分量有效值 kAXUI 3)2(k2c)3( 2k ??????? ? （ 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 KAIII K )3( 1)3()3(39。39。 ??? ?? （ 3）三相短路沖 擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值 )3(sh ??? kAII sh )3(39。39。)3( ???? （ 4）三相短路容量 AMVIUS kc ?????? ? )3( 22)3( 2k 在工程設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)中，往往只列短路計(jì)算表，如表 42 所示。 21 表 42 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。I )3(?I )3(shi )3(shI )3(kS k1 k2 22 第 5 章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的基本原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展 。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境條件校驗(yàn) 。 （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理 。 （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一 致 。 （ 5） 同類設(shè)備用盡量減少品種 。 （ 6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 斷路器 35KV 側(cè)斷路器的選擇 （ 1） 35KV 側(cè)最大的工作電流 ? ? API N os353 a xg ??? ??????? ? 根據(jù) 110KV 出線的 UNS ， Imax 的要求，查 《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》附表，把計(jì)算數(shù)據(jù)和斷路器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行列表可選 SW235/1000,而隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)選用GW535G/100083。 表 51 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定斷流量 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 (4s) SW235/1000 35 1000A 選擇校驗(yàn) （ 1）額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) kAIN ? kAI ? Nbr KII? (滿足條件 ) （ 2）額定電壓校驗(yàn) 23 kvVN 35? kvVN 35s ? sNN VV? (滿足條件 ) （ 3）額定電流校驗(yàn) AI 1000e ? AIg 779max? maxge II? (滿足條件 ) （ 4）動(dòng)穩(wěn) 定校驗(yàn) kAIes ? kAIsh ? shes II ? (滿足條件 ) （ 5）熱穩(wěn)定校驗(yàn) ????????? II 取 ss 4t ? ， stz ? kAttI ddz ??? kAIr ? ddzr ttII ?? (滿足條件 ) 10KV 側(cè)出線斷路器及分段斷路器的選擇 （ 1） 10KV 側(cè)出線斷路器及分段斷路器的工作情況基本一致 ,故可選用同一型號(hào)斷路器 10KV側(cè)母線最大持續(xù)工作電流。 API N 103 os1103 a x ??? ?????? ? 根據(jù)該最大持續(xù)工作電流 gmaxI ,查 發(fā)電廠電氣部分 345P 附表 5 知選SN1010Ⅲ /2021 型戶內(nèi)少油式斷路 器為宜 ,其具體參數(shù)如下表 表 52 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定斷流量 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 (4s) SN1010 Ⅲ /2021 10kv 2021A 130kA 選擇校驗(yàn) （ 1）額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) 24 kAIN ? kAIk ? Nbr KII? (滿足條件 ) （ 2）額定電壓校驗(yàn) kvVN 10? kvVNs 10? sNN VV? (滿足條件 ) （ 3）額定電流校驗(yàn) AIe 2021? AIg 1039max? maxge II? (滿足條件 ) （ 4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) kAIes 130?