【文章內(nèi)容簡介】 變電所的性質(zhì)及其在電力系統(tǒng)中的地位：　本變電所系經(jīng)常有人值班的地區(qū)性110千伏的降壓變電所，主要供給城鎮(zhèn)的一般工業(yè)企業(yè)及農(nóng)業(yè)用電，供電電壓分別為35千伏和10千伏兩個電壓等級。其中有兩回10千伏線路供給本地區(qū)一煤礦，為一類負荷；其余的負荷均為二類或三類負荷。由系統(tǒng)以兩路110千伏線路向本所送電，并由本所兩回110千伏線路向后續(xù)的兩個變電所轉(zhuǎn)送40000千伏安一、110KV電氣主接線方案選擇：根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第22條“110－－220KV配電裝置中，當出線數(shù)為2回時，一般采用橋型接線，當出線數(shù)不超過4回時，一般采用分段單母線接線?！庇忠驗閱文妇€分段具有簡單、靈活、經(jīng)濟、方便等優(yōu)點。本變電所110千伏出線（包括兩回電源線）4回，所以初步確定采用單單母線分段接法。但是單母線分段接線也有較顯著的缺點，這就是當一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障檢修時，該段母線上所連的全部引線都要在檢修間停電。顯然，對于大容量發(fā)電廠和樞紐變電所來說，這都是不能容許的。由于本所又要承當向后續(xù)變電所輸送20000KVA2＝40000KVA。由于后續(xù)負荷較大，當檢修出線斷路器時又不允許停電。所以不宜用單母線分段接法。根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第24條“配電裝置中的旁路設施或?qū)Ｓ玫呐月窋嗦菲?；應按下列條件設置：”“一、采用分段單母線的110－220KV配電裝置中，除斷路器允許停電檢修外，一般設置旁路設施?！?“當有旁路母線時，應首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當220KV出線為5回及以上或110KV出線為7回以上時一般裝設專用的旁路斷路器。在樞紐變電所中，當220KV出線為4回及以上或110KV出線為6回及以上時也可裝設旁路斷路器。”因此，將上述方案改為單母線分段帶旁路母線的接法。這樣，檢修出線斷路器時，可由旁路斷路器代替出線斷路器運行，線路不需要停電，提高了供電的可靠性。根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第24條：當有旁路母線時應首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。所以本所采用分段斷路器兼作旁路斷路器的“H”型接線方式，從而節(jié)省了一臺斷路器，提高了運行靈活性。根據(jù)以上論證，確定110KV電氣主接線采用單母線分段帶旁路母線的接法。二、35KV電氣主接線方案選擇：由以上原始資料知35千伏出線7回。根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第23條：35－60KV配電裝置中，當出線為2回以上時，一般采用分段單母線或單母線接線。根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第24條：35－60KV配電裝置中，一般不設旁路母線，如線路斷路器不允許停電檢修，可設置其他旁路設施。本系統(tǒng)沒有不允許停電檢修，所以采用單母線分段接線。三、10KV電氣主接線方案選擇：由以上原始資料知10千伏出線10回。根據(jù)《變電所設計技術(shù)規(guī)程》第三章第二節(jié)第23條：6KV和10KV配電裝置中，一般采用單母線或單母線分段接線。由于6－10KV配電裝置出線回路數(shù)為4－8回時宜采用單母線分段接線。同時它具有簡單、靈活、經(jīng)濟、方便等優(yōu)點。所以初步確定用單母線分段接線。由系統(tǒng)提供的負荷性質(zhì)原始資料知: 其中有兩回10千伏線路供給本地區(qū)一煤礦，為一類負荷；其余的負荷均為二類或三類負荷。為了提高供電可靠性確定采用單母分段接線。由于所用變壓器的熔斷流量不夠，主變壓器10KV側(cè)需分列運行。第三節(jié)　短路電流的計算◆設計系統(tǒng)提供的原始資料：　　1．電力系統(tǒng)短路容量：　　　　110KV側(cè)母線：　　　　電力系統(tǒng)最大運行方式時：由系統(tǒng)提供給的短路容量為2000MVA；　　　　電力系統(tǒng)最小運行方式時，由系統(tǒng)提供給的短路容量為1300MVA；　　2．電力系統(tǒng)各序電抗：　　　　由電力系統(tǒng)提供的各序電抗為：　　　　電力系統(tǒng)正序電抗與負序電抗相等：。 ：。◆最大運行方式下，短路容量與短路電流計算： 　?。骸　　、俑鶕?jù)三次短路試驗所測得的兩兩繞組的短路電壓百分比值：　　　Uk1(%)= 1 2〔uk(12)(%)+ uk(13)(%) uk(23)(%)〕 = 1 2〔 + 17 〕 = Uk2(%)= 1 2〔uk(12)(%)+ uk(23)(%) uk(13)(%)〕 = 1 2〔 + – 17 〕 = 0 Uk3(%)= 1 2〔uk(13)(%)+ uk(23)(%) uk(12)(%)〕 = 1 2〔17 + – 〕 = 再計算歸算到同一電壓側(cè)的各繞組電抗值：根據(jù)變壓器電抗標么值計算公式X*d= Ud% 100 Sj Se Se 最大容量繞組的額定容量，三繞組變壓器的容量組合有100/100/100，100/100/50，100/50/100三種，根據(jù)前面變壓器選擇計算選取100/100/50，得：XT1*= Uk1(%) 100 100 =XT2*= Uk2(%) 100 100 =0XT3*= Uk3(%) 100 100 最大運行方式下，系統(tǒng)短路阻抗根據(jù)已知系統(tǒng)短路容量Sd``,求該系統(tǒng)的組合電抗標么值公式X*= Sj Sd``來求得:Xc* = Sj Sd`` = 100 2000 =由于兩臺變壓器并列運行，并列阻抗為：XT1*’=XT2*’=0XT3*’=：最大運行方式下可近似認為電源為∞，不考慮短路電流周期分量的衰減，此時：所以根據(jù)沖擊電流的計算公式得：因為短路點遠離發(fā)電廠，；3．35KV母線側(cè)短路容量與電流：　　三相短路時短路容量的定義為：式中：Sk－－系統(tǒng)中某一點的短路容量；　　　Uav――短路點所在電壓等級的平均電壓；　　　Ik――某點短路時的三相短路電流穩(wěn)態(tài)值；由于短路電流是由無限大容量電源提供，電源電壓約等于Uav，因此短路容量的物理意義是為無限大容量電源向短路點提供的視在國功率。短路容量的標么值Sk*為：選電壓基值UB=Uav?！鳶k表明系統(tǒng)中某一點到無限大容量電源點的電氣距離，或者說，它表明了系統(tǒng)中某一點與電源的聯(lián)系緊密程度。Sk越大，表示聯(lián)系越緊?！_擊電流：4．10KV母線側(cè)短路容量與短路電流：根據(jù)以上公式得：　沖擊電流：◆最大運行方式下，短路容量與短路電流計算：1．110KV側(cè)的短路容量和短路電流：所以根據(jù)沖擊電流的計算公式得：2．35KV母線側(cè)的短路容量和短路電流：　沖擊電流：4．10KV母線側(cè)短路容量與短路電流：根據(jù)以上公式得：　沖擊電流：◆110KV側(cè)各回路最大持續(xù)工作電流的計算：1．110KV電源進線：最大負荷：31500＋20000＝51500　　　分段穿越也按51500KVA計算：　　　2．110KV出線線路：　　最大負荷為20000KVA　　◆35KV側(cè)各回路最大持續(xù)工作電流的計算：　根據(jù)已知的資料:35KV線路最大負荷為6430KW，COS216。＝；◆10KV母線側(cè)最大持續(xù)工作電流的計算　1．10KV側(cè)線路：最大負荷為1000KWCOS216。＝；1． 分段穿越按51000Kw計算：　　　　◆主變壓器各側(cè)回路最大持續(xù)工作電流：　1．110KV側(cè)：　　　　2．35KV側(cè)：　　　3．10KV側(cè)：　　　第四節(jié)、電器校驗計算時間的確定◆系統(tǒng)提供的原始資料：1．主保護動作時間：　?、佟?10KV母線：110KV母線本身無主保護，由電源的限時電流速斷（即過電流保護Ⅱ段）作為主保護，；　　②　35KV、10KV母線：　　　　　　35KV、10KV母線側(cè)無母線保護，計算時主保護動作時間可取用后備保護動作時間。2．后備保護動作時間：　　主變壓器三側(cè)的后備保護動作時間配合如圖1－1所示。⑧ 10千伏線路后備保護動作時間： t1= 秒⑨ 10千伏側(cè)主變壓器后備保護動作時間： t2= 秒⑩ 10千伏母線分段保護動作時間： 秒? 35千伏線路后備保護動作時間： t3=? 110千伏側(cè)主變壓器后備保護動作時間：35千伏側(cè)母線分段動作時間： 秒35千伏側(cè)主變壓器動作時間： t4= 秒110千伏側(cè)主變壓器動作時間： t5= 秒? 110千伏側(cè)電源線路后備保護動作時間： t6= 秒? 110千伏側(cè)負荷線路后備保護動作時間： t7= 秒◆根據(jù)以上原始資料：一、（SN10－10）。；查曲線表：　　　　　二、（SN3－10）；查曲線表：　　　　　三、（SN3－35）；查曲線表：　　　　　四、（SN8－35）；查曲線表：　　　　　五、（SW4－110）；查曲線表：　　　　　六、（SW4－110）；查曲線表：　　　　　七、（SE4－110）；查曲線表：　　　　　第五節(jié)　導體及電氣設備的選擇及校驗◆電氣設備選擇的依據(jù)：一．開關(guān)電器的選擇開關(guān)電器原選擇原則具有相似性，即不僅要保證開關(guān)電器正常時的可靠工作，還應保證系統(tǒng)故障時能承受短時的故障電流的作用，同時尚應滿足不同開關(guān)電器對電路分斷能力的要求。因此，開關(guān)電器的選擇應符合下列條件：（一）。滿足正常工作條件1． 滿足工作電壓要求，即：式中：－―――開關(guān)電器最高工作電壓　　　　　　　 ――――開關(guān)電器裝設處的最高工作電壓　　　　　　　 ――――開關(guān)電器額定電壓――――系統(tǒng)標稱電壓2． 滿足工作電流要求，即：　　　　　　　　　　　　　　式中：－―――開關(guān)電器額定電流　　　 ――――開關(guān)電器裝設處的計算電流3．　　滿足工作條件的要求（二）。滿足短路故障時的動、熱穩(wěn)定條件　　　1．滿足動穩(wěn)定的要求　　　　　　對于開關(guān)電器而言，一旦制造出來，無論用于系統(tǒng)中何處，其導體間間距、長度及形狀系數(shù)都不會改變，因此通過導體的電流大小就成為決定該開關(guān)電器能否達到穩(wěn)定要求的唯一條件，即只要滿足：式中：－―――開關(guān)電器的極限通過電流有效值　　　 ―――開關(guān)電器裝設處的三相短路沖擊電流有效值　　　 －―――開關(guān)電器的極限通過電流峰值　　　 ――――開關(guān)電器裝設處的三相短路沖擊電流3． 滿足熱穩(wěn)定要求，開關(guān)電器自身可以承受的熱脈沖應大于短路時最大可能出現(xiàn)的熱脈沖，稱為滿足熱穩(wěn)定的條件的要求，即：式中：－―――開關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電流有效值　　　 ――――開關(guān)電器裝設處的三相短路電流有效值　　　 －―――假想時間（三）。滿足開斷能力的要求：1．斷路器：應能分斷最大短路電流或式中：－―――斷路器額定分斷電流　　　 ――――斷路器額定分斷容量　　　 －――斷路器安裝處最大運行方式下三相短路電流有效值　　　 ―――斷路器安裝處最大運行方式下的短路容量2．負荷開關(guān)：負荷開關(guān)應能分斷最大負荷電流：式中：－―――負荷開關(guān)額定分斷電流　　　――――負荷開關(guān)安裝處最大負荷電流二．熔斷器的選擇因熔斷器在動作時不需要保持動、熱穩(wěn)定要求，因此熔斷器選擇只需滿足正常工作條件和分斷能力的要求即可。1． 滿足正常工作條件：① 滿足工作電壓要求，即式中：－―――熔斷器最高工作電壓　　　　　　　　――――熔斷器裝設處的最高工作電壓　　　　　　　　――――熔斷器額定電壓