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正文內(nèi)容

村地區(qū)性樞紐變電所設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-07-21 15:12 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所以短路交流電流初始值的計(jì)算實(shí)際上是一個(gè)穩(wěn)態(tài)交流電路的計(jì)算問(wèn)題,只是需要注意:各臺(tái)發(fā)電機(jī)均采用 作為其等值電抗;xd太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 21 頁(yè)忽略線路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁回路,另外在計(jì)算高壓電網(wǎng)時(shí)可以忽略電阻:不計(jì)算負(fù)荷,即短路前按空載情況決定談暫態(tài)電動(dòng)勢(shì),短路后電網(wǎng)上亦不接負(fù)荷(由于負(fù)荷電流比短路電流小得多)。在計(jì)算 時(shí),( 即異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電抗 ),可用啟動(dòng)電流求得:xstI1?x00jIUE??其中 為正常時(shí)電動(dòng)機(jī)的端電壓, 為正常時(shí)吸收的電流。0 0事實(shí)上,負(fù)荷是綜合性的,很難準(zhǔn)確計(jì)及電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流的影響,而且一般電動(dòng)機(jī)距短路點(diǎn)都較遠(yuǎn),提供的短路電流不大,因此在實(shí)際計(jì)算中只對(duì)于短路點(diǎn)附近,顯著供給短路電流的大容量電動(dòng)機(jī),才按上述方法以作為電動(dòng)機(jī)的等值參數(shù)計(jì)算 ,一般計(jì)算 方法如下:x0、EII一、簡(jiǎn)單系統(tǒng) 的計(jì)算:I計(jì)算 有兩種方法:一是采用近似計(jì)算,即 和忽略負(fù)荷。另一種I 10?E是運(yùn)用疊加原理,其中 ,其中 為電網(wǎng)對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗,這種??Xf1I?方法具有一般的意義,即電網(wǎng)中任一點(diǎn)的短路電流交流分量初始值等于該點(diǎn)短路前的電壓( 開路電壓) 除以電網(wǎng)對(duì)該點(diǎn)的等值電抗(該點(diǎn)向電網(wǎng)看進(jìn)去的等值電抗) ,這時(shí)所有發(fā)電機(jī)的電抗為 。dx二、復(fù)雜系統(tǒng)的計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算方法的原則與簡(jiǎn)單系統(tǒng)相同,只是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜必須簡(jiǎn)化。一般運(yùn)用疊加原理,從已知的正常運(yùn)行情況求得短路點(diǎn)開路電壓,然后將所有電源短路接地,化簡(jiǎn)合并電網(wǎng)求得網(wǎng)絡(luò)對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗 ,則可求得?X短路點(diǎn)電流,計(jì)算步驟:l、作出系統(tǒng)在短路前的等值電路;分析計(jì)算短路前的運(yùn)行狀況及確定短路點(diǎn)的開路電壓和各待求量的正太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 22 頁(yè)常分量;計(jì)算短路后各待求量的故障分量。將 3 的計(jì)算結(jié)果疊加,得到各待求矢量的值。以上方法在計(jì)算各時(shí)刻的短路電流時(shí)仍是比較復(fù)雜的,這對(duì)工程上的實(shí)用計(jì)算是不大合適的,為此,我們可以運(yùn)用曲線來(lái)計(jì)算任意時(shí)刻的短路電流,其計(jì)算步驟如下:l、網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn),得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗;求各電源的計(jì)算電抗 。( 將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算);jsX查運(yùn)算曲線,得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值;求 3 中各電流的有名值之和,即為短路點(diǎn)的計(jì)算電流。注意:當(dāng)電流的計(jì)算電抗值 ≥3 時(shí),可以按無(wú)窮大電源系統(tǒng)供給短路jsX電流進(jìn)行計(jì)算, 3 時(shí),按有限電源供給計(jì)算。jsX無(wú)窮大電源供給的短路電流計(jì)算:I*Z=I*″ =I*∞ =I/Xr∑IZ= Is/Xjs =UpX∑ =Ij/I*=I*″.I jS″=S s/Xjs=Sj/X*∑ =I*″S j其中:S j—短路容量 Xjs= X*∑ . Ss /Sj有限電源供給的電流計(jì)算:將電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗,歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗Xjs, 按 Xjs 值查 《暫態(tài)》上運(yùn)算曲線表,可得短路電流標(biāo)幺值,求出各短路電流有效值之和,即為短路電流。第二節(jié) 短路點(diǎn)的選擇及各元件標(biāo)幺值的計(jì)算一、畫出所選方案的連接圖及有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)(見圖 2—1)太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 23 頁(yè) 圖 21 短路電流計(jì)算接線圖三繞組變壓器的阻抗電壓:= = =%1KU2KU%3KU二、等值電路圖(見 22)己知 220KV 系統(tǒng)容量為 2022MVA,系統(tǒng)歸算至變電所 220KV 母線總電抗標(biāo)幺值 =;110KV 系統(tǒng)容量為 1000MVA:系統(tǒng)歸算至變電所20*CX110KV 母線總電抗標(biāo)么值 =,且均以 1000MVA 為基準(zhǔn),則計(jì)算電抗10*CX標(biāo)幺值時(shí),取 =2022MVA,U j=UpBS ??1=????220(????????)=20222022= ??39。2=??" 2=(????1%100)(????????)=202290= ??39。3=??" 3=(????2%100)(????????)=?202290=?(舍去 ) ??39。4=??" 4=(????3%100)(????????)=202290=SC220=2022MVAXC220=230KVD1(3) D2(3)SC110=1000MVAXC110=115KVSFPSZ990000 KVA37KVD3(3)太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 24 頁(yè) ??5=????110(????????)=20221000=220KVX1 D1(3)X2' X2"X4' X4"X3'X3"D3(3) 110KV X5 D2(3)35KV 圖 22三、選短路點(diǎn)選擇通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路電流計(jì)算點(diǎn),一般220KV、110KV、35KV 每一等級(jí)的配電裝置的電氣設(shè)備,例如斷路器和隔離開關(guān)都選用同一型號(hào),以便于維護(hù)、修理和備件。其中母聯(lián)斷路器的短路點(diǎn)選在利用母聯(lián)斷路器向備用母線充電時(shí)的備用母線故障,即母線短路,全部短路電流 220KV 系統(tǒng)電源和 110KV 系統(tǒng)電源送來(lái)流過(guò)母聯(lián)斷路器及備母,故選擇 220KV、110KV、35KV 母線上發(fā)生三相短路,即選取 D1(3) 、D 2(3) 、D3(3) 作為短路點(diǎn)。第三節(jié) 短路電流計(jì)算過(guò)程及結(jié)果在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中,短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié),計(jì)算短路電流時(shí)所采用的接線方式,應(yīng)是盡可能發(fā)生最大短路電流的正常接線,太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 25 頁(yè)一般按三相短路計(jì)算:一、D 1(3)點(diǎn)短路時(shí)等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(jiǎn)(見圖 2—3)220KV 110KVX1 D1(3) X5X2' X2"X4' X4"X3"X3'35KVX1 D1(3) X5X2X1 D1(3) X6 X7 D1(3)圖 39。12??????計(jì)算電抗: ???SXjs總計(jì)算: chI、由于計(jì)算電抗 3,因此按有限電源供給的短路電流進(jìn)線計(jì)算:js查運(yùn)算曲線: I*?得:短路點(diǎn)總電流:太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 26 頁(yè)Ip* ???US總沖擊電流: 二、D 2(3)點(diǎn)短路時(shí)等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(jiǎn)(圖 2—4).39。22??????計(jì)算電抗: ???SXjs總220KV 110KVX1 X5 D2X2' X2"X3"X4 ' X4" X3'35KVX1 X5 D2 X2X6 X5 D2 X7 D2圖 24計(jì)算: chI、太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 27 頁(yè)由于計(jì)算電抗 3,因此按有限電源供給短路電流進(jìn)行計(jì)算:jsX查運(yùn)算曲線: I*?短路點(diǎn)總電流:Ip*??US總沖擊電流:??ch三、D 3(3)點(diǎn)短路時(shí)等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(jiǎn)(見圖 2—5)X2' X2" X3"X3' X4' X4" D335KVX1 X5 X2X4 D3X6 X5 X4D3X7X4 D3X8D3220KVX1110KVX5圖 39。12???9239。..216?????太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 28 頁(yè) ???X計(jì)算電抗: .?Sjs總計(jì)算: chI、由于計(jì)算電抗 3,I*??js短路點(diǎn)總電流; Ip* ???US總沖擊電流: KA0...ch四、短路電流計(jì)算結(jié)果匯總表(表 21)短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)平均電(KV)短路點(diǎn)所在網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)電流 (KA) BIpUS3102?計(jì)算電抗 jsX短路電流周期分量起始標(biāo)幺值 I*(IKA)沖擊電流(KAchI)D1(3) 230 D2(3) 115 D3(3) 37 表 21太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 29 頁(yè)第三章 主要電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 概述電器選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,在保證安全、可靠的前提下,積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù),并注意節(jié)約投資,選擇合適的電器。電器要能可靠的工作,必須按正常工作條件進(jìn)行選擇,并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。一、一般原則應(yīng)滿足正常工作、運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓的要求,并考慮發(fā)展遠(yuǎn)景。應(yīng)考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件。力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 30 頁(yè)同類設(shè)備盡量減少品種。二、技術(shù)條件長(zhǎng)期工作條件:A:額定電壓 (電氣額定電壓 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓NSU?NU)NSUB:額定電流: ( 應(yīng)不小于回路在各種合理運(yùn)行方式下的最NMAXINI大持續(xù)工作電流 )AXC:機(jī)械負(fù)載:符合安全系數(shù)。短路穩(wěn)定條件:A:校驗(yàn)的一般原則:電氣設(shè)備按最大不可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。B:短路的動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn): chesI?C:短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn): ktQ2絕緣水平:在工作電壓和過(guò)電壓作用下電器的內(nèi)外絕緣必須保證可靠性。三、環(huán)境條件 溫度:環(huán)境溫度—35~40 C?風(fēng)速:一般風(fēng)速不大于 35m/s冰雪:在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū),應(yīng)采用防止冰雪引起的絕緣污閃。濕度:一般電氣設(shè)備可使用在 20?C 時(shí)溫度為 90%的環(huán)境中。污穢:在污穢嚴(yán)重的地區(qū)考慮增大絕緣水平或采用采用室內(nèi)配電。第二節(jié) 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇由于 SF6 斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,滅弧能力強(qiáng),絕緣水平高,維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn),本設(shè)計(jì)選用 SF6 斷路器。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 31 頁(yè)選擇準(zhǔn)則:按正常工作條件選擇,按短路條件校驗(yàn)斷路器應(yīng)按額定電壓、額定電流及當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件選擇。斷路器的校驗(yàn)應(yīng)校驗(yàn)熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定、開斷電流及短路關(guān)合電流。隔離開關(guān)應(yīng)按種類和型式、額定電壓、額定電流選擇,隔離開關(guān)應(yīng)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。一、220KV 側(cè)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇正常運(yùn)行方式下,最大持續(xù)工作電流: ????????=900003 220=248??根據(jù) ≤ , ≤ ,查電力工程手冊(cè)可初步選出:gUNmaxIn斷路器 LW15—220/2500隔離開關(guān) GW4—220D/600校驗(yàn):∵固有分閘時(shí)間: = 后備保護(hù)時(shí)間: = prt滅弧時(shí)間: s( 一般取 ~)02.?at6SF開斷計(jì)算時(shí)問(wèn): =++=根據(jù) D2(3)點(diǎn)計(jì)算電抗查短路電流計(jì)算曲線并換算成有名值= ==*= ==由于 =1s,故不計(jì)非周期熱效應(yīng):Kt 12)861..()( ???????IIQ= ])[(2sA將計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器和隔離開關(guān)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表 31,并比較表 31計(jì)算參數(shù) LWl5—220/2500 GW4—220D/600太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 32 頁(yè)( KV)NU220 (KVNU)220 (KVNU)220(A)maxI248 (A)nI2500 (A)nI600 (KA) (KA)Nbr 40 (KA) (KA)esI100 (A)esI80 (KA) (KA)Nbr 100KQ])[(2sA 6402??tI ??tI所選斷路器和隔離開關(guān)合格因?yàn)椋海?滿足關(guān)合電流要求esIch> 滿足開斷電流要求Nbr> 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求rIch> 滿足熱穩(wěn)定要求t2KQ二、110KV 側(cè)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇最大持續(xù)工作電流:..3max ???NUSI根據(jù) ≤ , ≤ ,可以進(jìn)行初選gmaxIn斷路器:LW 11—110/2022;隔離開關(guān):GW 4—110D/1000校驗(yàn):∵固有分閘時(shí)間: = 后備保護(hù)時(shí)間: = prt滅弧時(shí)間: s( 一般取 ~)04.?at6SF太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)紙第 33 頁(yè)開斷計(jì)算時(shí)問(wèn): =++=根據(jù) 點(diǎn)計(jì)算電抗查短路電流計(jì)算曲線并換算成有名值2d= ==(KA)61.*= ==(KA)805. 805.由于 =1s,故不計(jì)非周期熱效應(yīng):Kt 12)()(. ???????IIQ= ])[(2sA將計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器和隔離開關(guān)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表 3 2表 3 2計(jì)算參數(shù) LWl5—110/2022 GW4—110D/1000(KV ) NU110 (KVNU) 110 (KVNU)110(A) (A)nI20
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