【文章內容簡介】 接接地和中性點非直接接地。中性點直接接地方式過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設備造價，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟效益顯著。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。二、變壓器中性點接地方式電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點的接地方式。主變壓器的110KV～500KV 側采用中性點直接接地方式；6～63KV 電網(wǎng)采用中性點不接地方式。但當單相接地故障電流大于 30A(6～10KV 電網(wǎng))或 10A(20～63KV)時，中性點應經(jīng)消弧線圈接地。第三章 變電所電力變壓器的選擇第一節(jié) 電力變壓器的選擇電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設備。電力變壓器利用電磁感應原理，可以把一種電壓等級的交流電能方便的變換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能，經(jīng)輸配電線路將電廠和變電所的變壓器連接在一起，構成電網(wǎng)。一、變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺數(shù)應考慮下列原則：應滿足用電負荷對供電可靠性的要求，對供有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷供電。對只有二級負荷而無一級負荷的變電所，也可以只用一臺變壓器，但在低壓側應敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源。對季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。綜上所述，選用兩臺變壓器并聯(lián)運行方式。 變電所主變壓器容量的選擇變壓器的最大負荷按下式確定： MP?0k?——變電所的最大負荷——負荷同時系數(shù)0k——按負荷等級系統(tǒng)的綜合用電負荷P?根據(jù)對多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計表明，變電所的容量按下式計算ST≈（— —） MP因本變電所裝有兩臺主變壓器，每臺變壓器的容量 ST 應該同時滿足以下條件：任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足計算負荷 的大約 70%的需要，即：MPST≈ M其負荷為：35kV 側：最大 30MVA，最小 18MVA，10kV 側：最大 16MVA，最小 10MVA，則SC= (30MVA+16MVA)?=根據(jù)設計要求變壓器要滿足常調壓要求，所以選擇 110KV 三繞組有載調壓電力變壓器（參數(shù) =100MVA）js故選擇主變壓器的型號為：SFSZL7—40000/110其主要參數(shù)如下：兩臺三繞組主變壓器 SFSZL7—40000/110表（31）型號 SFSZL7—40000/110額定容量（KVA） 40000高 110中 主接頭額定電壓（KV）低 ，，11高中 高中 阻抗電壓（%）中低 繞組連接方式 YN，yn0,d11第二節(jié) 功率因數(shù)和無功功率補償絕大多數(shù)用電設備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于 1。而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟用行的一個重要指標。功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 一、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響所有具有電感特性的用電設備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設備利用率降低等不良影響。正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達到一定的值，低于某一定值時就必須進行功率補償。國家標準 GB/T3485—1998《評價企業(yè)和利用電機疏導則》中規(guī)定：“在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)不低于 ，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應在負荷側合理裝置集中與就地無功補償設備” 。二、提高功率因數(shù)的方法 當功率因數(shù)不滿足要求時，首先應提高自然功率因數(shù)，然后再進行人工功率補償。自然功率因數(shù)是指未裝設任何補償裝置的實際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添加任何補償設備，采用科學措施減少用電設備送往無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。對于變電所應該合理選擇變壓器的用量。人工補償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。因它具有下列優(yōu)點，所以這是目前廣泛采用的一種補償裝置。有功損耗小，約為 %—%,而同步調相機約為 %—3%；無旋轉部分，運行維護方便；可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點；個別電容器損壞不影響整個裝置運行；短路時，同步調相機增加短路電流，增大了用戶開關的斷流容量，電容器無此缺點。三、補償容量和電容器臺數(shù)的確定用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟效益。但如果電容性負荷過大，將會引起電壓過高，從而帶來不良影響。所以在電容器進行無功補償時，應該適當選擇電容器的安裝容量。采用固定補償：在變電所 10KV 側的母線上進行人工補償，一般采用固定補償，即補償電容器不隨負荷變化投入或切除，其補償容量按下式計算： Qcc=Pav(tan av1 tan av2)?式中, Qcc為補償容量；P av為平均有功負荷；P av= KAl Pc，P c為有功計算負荷，K Al 為有功負荷系數(shù)， tan av1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值， tan av2為補償前平均功率因?數(shù)角的正切值， tan av1 tan av2稱為補償率。根據(jù)設計要求變電所 110KV 側的功率因數(shù)為 。無功補償應根據(jù)就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置，采用集中補償?shù)姆绞剑邪惭b在變電所內有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調節(jié)的容性無功。以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行水平，根據(jù)無功補償?shù)幕驹瓌t，在 10kV每段母線上各接一組由開關投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調節(jié)系統(tǒng)的無功負荷。 四、補償電力電容器容量的計算補償前的計算負荷和功率因數(shù)低壓側的有功計算負荷為 Pc1= Sc1 =16 =?低壓側無功計算負荷為Qc1= = =?2613.變壓器的功率損耗為 PT = 16=??QT= 16= Mvar中壓側的有功計算負荷為 Pc2= Sc2 =30 =中壓側無功計算負荷為 Qc2= = = Mvar22csp?2305.?變電所高壓側總的計算負荷為Pc3= Pc1 +Pc2+ PT = ++ =?Qc3= Qc1 + Qc2+ QT =++= MvarSc3= = =??變電所高壓側的功率因數(shù)為 cos = Pc3/ Sc3=?確定補償容量 現(xiàn)在要求在高壓側不低于 ,二補償在低壓側進行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設低壓側的功率因數(shù)為 來計算補償?shù)娜萘浚篞cc= Pc1(tan av1 tan av2) ?=[tan() tan ()]=補償后計算負荷和功率因數(shù)變電所低壓側的視在計算負荷為=39。1cs221()CCPQ??= ()??=此時變壓器的功率損耗為 = =39。TP??39。1cs= = Mvar39。Q39。變電所高壓側總的計算負荷為= Pc1 +Pc2+ = ++=39。3C39。T= Qc1 + Qc2+ =++= Mvar39。 39。?=39。3CS39。239。3C?*?= 29?=cos = Pc3/ Sc3= /=?故選擇主變壓器的型號為：SHSZL7—31500/110其主要參數(shù)如下：兩臺三繞組主變壓器 SHSZL7—31500/110表（32）型號 SFSZL7—31500/110額定容量（KVA） 31500高 110中 主接頭額定電壓（KV）低 ，，11高中 高中 阻抗電壓（%）中低 繞組連接方式 YN，yn0,d11所用變壓器的選擇一般所用變壓器容量的選擇是根據(jù)主變壓器的容量來選擇的，其容量小于主變壓器容量的 3%，主變壓器的容量是 ，所以所用變壓器的容量為： 3%=945KVA?則選用 SL7—800/10 型雙繞組電力變壓器其主要參數(shù)如下：兩臺雙繞組所用變壓器 SL7—800/10額定電壓(KV)損耗(KW)額定容量(KVA) 高壓 低壓連接組標號 空載 短路空載電流% 阻抗電壓%800 10 Y,yn0 第四章 短路電流計算第一節(jié) 短路電流計算的概述一、短路計算的意義在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的 70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達數(shù)千安，短路電流通過電氣設備和導線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設備溫度急劇上升有可能損壞設備和電纜。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。二、短路計算的目的對所選電氣設備進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗；進行變壓器和線路保護的整定值和靈敏度計算。三、短路計算的內容計算變電所相關節(jié)點的三相短路電流。四、基本假定正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。所有電源的電動勢相位角相同。短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。五、短路計算的方法對應系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關短路點的三相短路電流計算，求得 I〞、i sh、I sh值。I〞──三相短路電流； ish──三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。Ish──三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導體的的熱穩(wěn)定。Sd──三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。六、圖及電抗計算由 110KV 變電所電氣主接線圖和設計任務書中給出的相關參數(shù),可畫出系統(tǒng)電抗圖如圖 41 所示圖（41 ）選取基準容量為 Sj=100MVA；Uj= Uav =Sj──基準容量（MVA） ；Uav──所在線路的平均電壓（kV） 。以下均采用標幺值計算方法，省去“*” 。 SZL7—31500/110 三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值：X3 =X6 = = =%0JKeSU?.57103.X4=X7= =.??X5=X8= =?.系統(tǒng)等值電抗為X1=3 、線路阻抗為（查電氣設備手冊架空線 LGJ—400/10KM 的電阻率為 /KM）?X2=10 =10 =?2JdSU?20第二節(jié) 短路電流的計算為了選擇配電裝置的電器和導體，需要計算在最大運行方式下流過電氣設計的短路電流，連同所用電回路共選四個短路點，即： 、 、 、如圖。系統(tǒng)為無限大容1K23量，選 =100MVA。JS一、當 點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算1K圖（42）計算短路回路總阻抗標幺值= =+=*1KX*2?計算 點所在電壓級的基準電流= = ??計算 = 點短路電流各值1= = *?= = =*1I?= = == = =?1I= = *?二、當 2K點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算圖（43）計算短路回路總阻抗標幺值= + + =++=*2KX1*2?3X*4計算 點所在電壓級的基準電流2= = =?計算 點短路電流各值2K= = =*= = =?= = == = == = =*三、當 3K點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算圖（44）計算短路回路總阻抗標幺值= + + =+++=*3KX1*2?3X*5計算 點所在電壓級的基準電流3= = =?計算 點短路電流各值3K= = =*3KI*= = =? = = = = = == = =*110～10KA 系統(tǒng)短路電流小結短路點/電流值110KV 母線上發(fā)生短路（K 1點）35KV 母線上發(fā)生短路（K 2點）10KV 母線上發(fā)生短路（K 3點）0s 時刻短路電流 短路沖擊電流 短路全電流的最大有效值 第五章 變電所一次設備的選擇第一節(jié) 電氣一次設備的選擇原則一、電氣設備選擇的一般條件 各種電氣設備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時必然有相同的基本要求。在正常工作時必需保證工作安全可靠，運行維護方便時，投資經(jīng)濟合理。在短路情況下，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。（一） 、按正常工作條件，選擇時要根據(jù)以下幾個方面環(huán)境 產(chǎn)品制造上分戶內型和戶外型，戶外型設備工作條件較差，選擇時要注意。此外，還應考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。電壓 選擇設備時應使裝設地點和電路額定電壓 UN小于或等于設備的額定電壓UN。et ，即：U N。et ≥U N但設備可在高于其銘牌標明的額定電壓 10～15%情況下安全運行；電流 電氣設備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時電氣設備長期：IN。et ≥I g。max式中 I N。et ──該設備銘牌上標出的額定電流；Igmax──該設備或載流導體長期通過的最大工作電流。目前我國規(guī)定電器產(chǎn)品的 θ 0=40℃，如果電氣設備或載流導體所處的周圍環(huán)境溫度是 θ 1時，則設備或載流導體允許通過電流 I‘N。et 可修正如下：I‘N。e ≥I N 01??式中， θ N、θ 1──分別為設備或載流導體的在長期工作時允許溫度和實際環(huán)境溫度。按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流 Ico或斷流容量 SO