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機(jī)械廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2024-07-25 01:03 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =1000 ??紤]到安全性和可靠性的問(wèn)題,確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號(hào):SC31000/10 ,其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示:變壓器型號(hào)額定容量/額定電壓/kV聯(lián) 結(jié) 組型 號(hào)損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負(fù)載SC31000/101000Dyn116(附:參考尺寸(mm):長(zhǎng):1760寬:1025高:1655 重量(kg):3410) :a. 單母線接線 母線起匯集和分配電能的作用。每一條進(jìn)出線回路都組成一個(gè)接線單元,每個(gè)接線單元都與母線相連,可分為: 1)接線方法及工作要求。 ⑴主母線的作用 ⑵開(kāi)關(guān)電器的配置 線路有反饋電可能或?yàn)榧芸张潆娋€應(yīng)裝設(shè) ⑶操作程序“先通后斷”原則 合:;分:。2)特點(diǎn) ⑴優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。 ①接線簡(jiǎn)單(設(shè)備少)、清晰、明了; ②布置、安裝簡(jiǎn)單,配電裝置建造費(fèi)用低; ③斷路器與隔離開(kāi)關(guān)間易實(shí)現(xiàn)可靠的防誤閉鎖,操作安全、方便,母線故障的幾率低; ④易擴(kuò)建和采用成套式配電裝置。 ⑵缺點(diǎn):不夠靈活可靠。 ①主母線、母隔故障或檢修,全廠停電; ②任一回路斷路器檢修,該回路停電。 b. 雙母線接線1)接線方法及運(yùn)行方式 。2)特點(diǎn):⑴可輪流檢修母線而不影響正常供電⑵檢修任一母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)時(shí),只影響該回路供電⑶工作母線發(fā)生故障后,所有回路短時(shí)停電并能迅速恢復(fù)供電⑷可利用母聯(lián)斷路器代替引出線斷路器工作⑸便于擴(kuò)建⑹由于雙母線接線的設(shè)備較多,配電裝置復(fù)雜,運(yùn)行中需要用隔離開(kāi)關(guān)切換電路,容易引起誤操作;同時(shí)投資和占地面積也較大。 10kV側(cè)單母線和雙母線接線的比較6~10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí),可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多,輸送和穿越功率較大,要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。110kV終端變電站的10 kV部分一般采用單母線分段,互為備用。 由課題所給條件進(jìn)行綜合分析:Ⅰ、Ⅱ綜合比較,方 案項(xiàng) 目方案Ⅰ單母線方案Ⅱ雙母線技 術(shù)①不會(huì)造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對(duì)重要用戶的供電④任一斷路器檢修,該回路必須停止工作①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)⑤易誤操作經(jīng) 濟(jì)①占地少①設(shè)備少①設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜②投資和占地面大經(jīng)過(guò)綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好,且調(diào)度和靈活性也可以保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。4 短路電流的計(jì)算 短路的基本概念短路是指電源通向用電設(shè)備的導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)負(fù)載而相互直接連接的狀態(tài),也稱為短路狀態(tài)。 短路的原因造成短路主要原因有:a)電氣設(shè)備絕緣損壞 這種損害可能是由于設(shè)備長(zhǎng)氣運(yùn)行、絕緣老化造成的;也肯能是設(shè)備本身質(zhì)量低劣、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿;或者設(shè)備質(zhì)量合格、絕緣合乎要求而被過(guò)電壓擊穿;或者由于設(shè)備絕緣守到了外力損傷而造成的。b)有關(guān)人員誤操作 這種情況大多數(shù)是由于操作人員違反安全操作規(guī)程而發(fā)生的,例如帶負(fù)荷拉閘,或者誤將電壓設(shè)備接入較高壓的電路中而造成的擊穿短路。c)鳥(niǎo)獸為害事故 鳥(niǎo)獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間,或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣,從而導(dǎo)致短路。 短路的后果短路后,系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大的多。在大電力系統(tǒng)中,短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安,如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害:a) 短路時(shí)要產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力和很高的溫度,而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞,甚至引起火災(zāi)事故。b) 短路時(shí)電路的電壓驟降,嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。c) 短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作,將故障電路切除,從而造成停電,而且短路點(diǎn)越靠近電源停電范圍越大,造成的損失也越大。d) 嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步造成系統(tǒng)解列。e) 不對(duì)稱短路包括單相和兩相短路,其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電磁場(chǎng),對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾,影響其正常運(yùn)行,甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。由此可見(jiàn),為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等,也必須計(jì)算短路電流。 短路的形成在三相系統(tǒng)中,短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等,其中兩相接地短路,實(shí)質(zhì)是兩相短路。 按短路的對(duì)稱性來(lái)分,三相短路屬對(duì)稱性短路,其他形式短路均為不對(duì)稱短路。 電力系統(tǒng)中,發(fā)生單相短路的可能性最大,而發(fā)生三相短路的可能性最小。但是一般情況下,特別是原理電源(發(fā)電機(jī))的工廠供電系統(tǒng)中,三相短路電流最大,因此他造成的危害也最為嚴(yán)重。為了是電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作,因此作為選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備用的短路計(jì)算中,以三相短路計(jì)算為主。實(shí)際上不對(duì)稱短路也可以按對(duì)稱分量法將不對(duì)稱的短路電流分解為對(duì)稱的正序、負(fù)序和零序分量,然后對(duì)稱量來(lái)分析和計(jì)算,所以對(duì)稱的三相的三相短路分析計(jì)算也是不對(duì)稱短路分析計(jì)算的基礎(chǔ)。 三相短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備,以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,選擇電氣設(shè)備時(shí),要用流過(guò)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn),以保證設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和點(diǎn)動(dòng)力的巨大沖擊。 短路電流的計(jì)算計(jì)算短路電流的方法有歐姆法和標(biāo)幺值法,這里用的是標(biāo)幺值法。 1)基準(zhǔn)容量,工程設(shè)計(jì)中通常取 2)供配電系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值a. 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 Sk為電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量。式中, L為線路長(zhǎng)度,x0為線路單位長(zhǎng)度的電抗,可查手冊(cè)。查手冊(cè)的 [5]。短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后,即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)求總電抗標(biāo)么值。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計(jì)算:由此可得三相短路電流周期分量有效值:其他短路電流:(對(duì)高壓系統(tǒng))(對(duì)低壓系統(tǒng))三相短路容量:、計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值 1)確定基準(zhǔn)值 = 2)計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 a. 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 =b. 電力線路的電抗標(biāo)幺值 =c. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 =8 =根據(jù)電氣主接線圖,繪制出短路電流計(jì)算圖。高壓側(cè)10kv進(jìn)線末端確定K1為短路點(diǎn),電源進(jìn)線長(zhǎng)度為10km,變壓器T1低壓側(cè)380v母線確定K2為短路點(diǎn),變壓器T2低壓側(cè)380v母線確定K3為短路點(diǎn)。繪制等值電路如圖41所示。圖41 等值電路1)K1點(diǎn)短路時(shí)總電抗標(biāo)幺值為 = 三相短路電流周期分量有效值為 = 其它三相短路電流 = = KA = KA 三相短路容量 = MVA2)k2點(diǎn)短路時(shí)總電抗標(biāo)幺值為 =三相短路電流周期分量有效值為 = KA其他三相短路電流為
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