【文章內容簡介】 0 /P kW? 短路損耗 /kP kW? 空載電流 0%I 阻抗電壓 %kU 質量 （ kg） 6SZ －6300/35 6300 Y， d11 35 1 15900 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 主接線方式的選擇 9 第三章 主接線方式的選擇 電氣主接線概述 發(fā)電廠和變電所中的一次設備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線 ，也稱 主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設備的數(shù)量和作用，設備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)得安全、穩(wěn)定、靈活、經濟運行以及變電 所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方法的擬定將會產 生直接的影響。 主接線設計的基本要求 電氣主接線的形式將影響配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性和二次接線、繼電保護等問題。電氣主接線對變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠和經濟的運行起著重要作用。因此，對變配電所主接線有下列基本要求。 安全：應符合有關國家標準和技術規(guī)范的要求，能充分保證人身和設備的安全。 可靠：應滿足電力負荷特別是其中一、二級負荷對供電可靠性的要求。 靈活：應能適應必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷的發(fā)展。 經濟：在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單、投資少、經濟運行費用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。 電氣主接線設計 35kV 側 主接線的選擇 從原始資料 分析 可知， 35kV 母線有 3 回出 線，線路分布較為簡單。根據設計規(guī)范規(guī)定，主接線若采 用雙母線，必然供電可靠性較高，但占地大、投資大、操作易出差錯，所以 不考慮；橋式接線雖然設備 較 少，但線路沒有跨越功率，倒閘操作很不方便，亦不考慮?，F(xiàn)采用以下二種主接線進行比較：即單母線、單母線分段接線，分析見表 4： 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 主接線方式的選擇 10 表 4 主接線方式比較 單母線接線 單母線分段 可靠性 當母線有故障或檢修時，整個母線需停電，靈活性較差 當出線開關檢修，該回路停電 繼電保護簡化，動作可靠性高 一段母線發(fā)生故障時，分斷斷路器自動將故障切除，保證正常母線不間斷供電 當出線開關檢修，該回路停電 繼電保護簡化，動作可靠性高 靈活性 當母線有故障或檢修時，整個母線需停電，靈活性較差 擴建裕度大，容易擴建 一臺開關檢修或故障，操作都較簡單，且操作過程不影響其它出線正常運行，操作較為靈活 擴建裕度大，容易擴建 經濟性 投資較少，占地面積較小 投資較大，占地面積小 倒閘操作 倒母操作比較簡單 主變檢修時，斷開相應的 DL及拉開相應刀閘即可，不會影響線路的運行，倒母操作比較簡單 從以上分析可知，雖然單母線接線從經濟性方面考慮要優(yōu)于單母分段，但可靠性、靈活性均不如單母線分段。從原始資料可知，本變電站是終端變電站， 35kV 側有三回進線， 且一回電源為雙回線供電，采用 單母線接線其供電可靠性基本能滿足要求，但為了倒閘操作方便，同時提高供電可靠性， 考慮長期發(fā)展，因此本變電所 35kV 母線側采用單母線分段接線。本變電所電源側有雙回路供電，不用增設旁路母線。 10kV 側主接線的選擇 10kV 側通常采用單母線或單母線分段接線，單母線雖使用設備少，經濟性好，但可靠性差，本變電所 10kV 有配電所、醫(yī)院、學校等重要負荷，且出線多，故采用單母線分段接線，可靠性較好，操作方便，重要負荷已有雙回線，故不考慮設置旁路母線。 綜上所述，本變電站 35kV 與 10kV 側均采用單母線分段接線。其主接線簡圖如圖2： 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 主接線方式的選擇 11 圖 2 變電站主接線圖 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 短路電流計算 12 第四章 短路電流計算 產生短路原因和短路的定義 產生短路的主要原因是電器設備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。所謂短路時指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。 短路電流計算的目的 為確保電器設備在短路情況下不致?lián)p壞，減輕短路危害和防止故障擴大，必須事先對短路電流進行計算。計算短路電流的目的是： ； ； ，選擇限制短路電流的措施； 。 短路電流計算的方法 計算方法采用標幺值法。進行運算的物理量，不使用具體單位的值，而是用其相對值表示，這種計算方法叫做標幺值法。標幺值的概念是： = 該 量 的 實 際 值 （ 任 意 單 位 ）某 量 的 標 幺 值該 量 的 基 準 值 （ 與 實 際 值 同 單 位 ） 所謂基準值是衡量某個物理量的標準或尺度，標幺值表示的物理量是沒有單位的?；鶞手悼梢匀我膺x定，依計算方便而取。 三相短路電流計算 由原始資料可知，待設計變電站和系統(tǒng)相連 ,位 35kV終端。分別由距變電站 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 短路電流計算 13 和 10km 的兩處電源供電 。 ⑴ 確定基準值 選 =100jS MVA ，取 1=37kjUV，則 1 1 100 1 .5 k3 3 3 7jj jSIAU? ? ?? () 取 2 ? ，則 2 2 100 5 . 5 k3 3 1 0 . 5jj jSIAU? ? ?? () ⑵ 計算系統(tǒng)各元件阻抗標幺值 ① 發(fā)電機組 FS ＝ 100/＝ （ MVA） () 39。39。*12 0 . 1 3 1 0 01 1 7 . 6djFxSXX S? ?? ? ? ? () ② 100km 長線路 由原始材料可知 0X = /km? ，則 3 4 0 221 100= 0 . 0 8 1 0 0 220javSX X X l U?? ? ? ? ? ? () ③ 長線路 由原始材料可知 0X = /km? ，則 5 6 0 222 100= 0 . 0 8 2 . 5 35javSX X X l U?? ? ? ? ? ? () ④ 系統(tǒng)變壓器 % ? ?高 低 ， % ??中高dU ， 9%??低中dU ，則 7X? = 39。7X? = 1200 ( %低高 ?dU + %中高 ?dU – %低中 ?dU ) jNTSS = 1200? (+) 100120? = () 8X? = 39。8X? = 1200 ( %低中 ?dU + %中高 ?dU – %低高 ?dU ) jNTSS 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 短路電流計算 14 = 1200?(9+– ) 100120?= () 9X?= 39。9X? = 1200( %低高 ?dU + %低中 ?dU – %中高 ?dU ) jNTSS = 1200?(+9– ) 100120?= () ⑤ 主變壓器 由表 3 得 % ? ， 6300NTS kVA? ，則 **1 0 1 1 % 7 . 5 1 0 01 0 0 1 0 0 6 . 3kjNTUSXX S?? ? ? ? ? ? () ⑶ 等效電路圖 0 . 0 3 3 9 0 . 0 4 0 4 0 . 0 0 8 21 . 1 9 0 41 . 1 9 0 4K 1 k 2 圖 3 等效電路圖 ⑷ k1 點的短路 計算 ① 總電抗標幺值 **i( 1)kXX? ?? ? =++= () ② 三相短路電流周期分量初始值與有效值 j1( 3 )1( k 11 . 5= = 1 8 . 1 8 k A0 . 0 8 2 5k II X??? ? ） () (3) (3)( 1) 1kkII? ? ?? = () ③ 短路沖擊電流與沖擊電流有效值 ( 3 ) ( 3 )( 1 ) 5 5 18. 18sh k ki I k A??? ? ?= () ( 3 ) ( 3 )( 1 ) 1 1 18. 18sh k kI I k A??? ? ?= () ④ 三相短路容量 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 短路電流計算 15 ( 3 )1 *( 1)1000 .0 8 2 5jkkS M V AS X????? = () ⑸ k2 點的短路 計算 ① 總電抗標幺值 * * * *10 11( 2 ) ( 1 ) //kkX X X X?????? =+ = () ② 三相短路電流周期分量初始值與有效值 2( 3 )2* ( 2 )5 . 5 8 . 1 2 k0 . 6 7 7 7jkkI k AIAX??? ? ?? () (3) (3)( 2) 2kkII? ? ?? = () ③ 短路沖擊電流與沖擊電流有效值 ( 3 ) ( 3 )( 2 ) 5 5 2sh k ki I k A??? ? ?= () ( 3 ) ( 3 )( 2 ) 1 1 2sh k kI I k A??? ? ?= () ④ 三相短路容量 ( 3 )2 *( 2 )1000 .6 7 7 7jkkS M V AS X????? = () 以上計算列成短路計算如表 5： 表 5 短路電流統(tǒng)計表 短路點 短路點額定電壓(kV) 短路點平均電壓(kV) 短路電流周期分量 有效值(kA) 短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)值(kA) 短路沖擊電流 有效值(kA) 短路沖擊電流 最大值(kA) 短路容量 (MVA) k1 35 37 K2 10 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 16 第五章 高壓設備的選擇與校驗 高低壓電氣設備選擇的一般要求 高低壓電氣設備的選擇，必須貫徹國家的經濟技術政策，達到技術先進、安全可靠、經濟適用、符合國情的要求。處應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求外，還應按當?shù)厥褂铆h(huán)境條件校驗。 按正常工作條件選擇電氣設備 1． 電氣設備的額定電壓電氣設備的額定電壓不得低于所接電網的最高運行電壓。 或計算電流。 、環(huán)境及工作條件，合理地選擇設備的類型，如戶內戶外、海拔高度、環(huán)境溫度及防塵、防腐、防爆等。 按短路情況進行校驗 ⑴ 短路熱穩(wěn)定校驗 當系統(tǒng)發(fā)生短路，有短路電流通過電氣設備時，導體和電器各部件溫度 (或熱量 ) 不應超過允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件 22j tI t I t? ? () 式中： I? — 短路電流的穩(wěn)態(tài)值； jt — 短路電流的假想時間； tI — 設備在 t 秒內允許通過的短時熱穩(wěn)定電流； t — 設備的熱穩(wěn)定時間。 ⑵ 短路動穩(wěn)定校驗 當短路電流通過電氣設備時，短路電流產生的電動力應不超過設備的允許應力，即滿足動穩(wěn)定的條件 maxshii? () 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 高壓設備的選擇與校驗 17 或 maxshII? () 式中： shi ， shI — 短路電流的沖擊值和沖擊有效值 。 maxi ， maxI — 設備允許的通過的極限電流峰值和有效值。 高壓設備的選擇與校驗 斷路器和隔離開關的選擇與校驗 ⑴ 35kV側斷路器和隔離開關的選擇與校驗 最大工作持續(xù)電流： .max = 3Nw NSI U 6300= 1 .3 1 2 2 .8 33 3 7 A??? () 額定電壓選擇 ： gNUU? () 額定電流選擇 ： wmaxNII?? () 開斷電流選擇 ： (3)Nbr KII? () ① 斷路器的選擇與校驗 由于 35kV 側開關操作不頻繁，為節(jié)省投資，擬定采用少油開關， 查手冊選擇戶內少油開關 ，其型號為： SN10－ 35/1250 NU =35KV= gU () IN＝ 1250A＞ = () ( 3 )20 k br KI A I A? ? ? () 動穩(wěn)定校驗 :