【文章內(nèi)容簡介】 功系統(tǒng)有機地聯(lián)系起來,形同 ,那么無功系統(tǒng)運行就是為此而不 ,保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和用 戶的供電質(zhì)量,并使電網(wǎng)傳輸電能的損失最小. 無功電源不足,即無功并聯(lián)補償容量不能滿足無功負荷的需要,無功電源和無功負荷處于低 ,給電力系統(tǒng)帶來了一系列危害:1,設(shè)備出 力不足。2,電力系統(tǒng)損耗增加。3,設(shè)備損壞。4,電力系統(tǒng)穩(wěn)定度降低. 無功補償?shù)谋匾?電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo), 電壓質(zhì)量對電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行, 對保證用戶的安全用電和 筑 龍 網(wǎng) WW W. ZH UL ON G. CO M 50%～100%,同時電力系統(tǒng) 本身消耗的無功功率可達用戶的 10%～30%. 另外變壓器中存在勵磁支路損耗和繞組漏抗中損 耗,兩部分無功損耗,無功功率的不足將造成電壓的下降,電能損耗增大,電力系統(tǒng)穩(wěn)定遭 到破壞,所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必須平衡,因此要進行無功補償. 為什么要進行短路電流計算? 電力系統(tǒng)由于設(shè)備絕緣破壞,架空線路的線間或?qū)Φ孛鎸?dǎo)電物短接,或雷擊大氣過電壓以 及工作人員的誤操作,都可能造成相與相,相與地之間導(dǎo)電部分短接,短路電流高達幾萬安, 幾十萬安培. 這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及機械效應(yīng),會使電氣設(shè)備損壞,人身安全受到威脅,由于 短路時系統(tǒng)電壓驟降,對鄰近通信設(shè)備 將產(chǎn)生嚴重的干擾和危險影響,對于電氣設(shè)備 的規(guī)格選擇,繼電保護的調(diào)整整定,對載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動力的核算,都需要對系統(tǒng)短路故 障進行計算.[14] 對稱短路計算 通常三相短路(對稱短路),在電氣設(shè)備檢驗時一般用三相 短路電流,只有在兩相穩(wěn)態(tài)短路電流大于三相穩(wěn)態(tài)短路電流的特殊情況下,才用兩相穩(wěn)態(tài)短 . 基本步驟:1,各元件參數(shù)計算,形成標(biāo)幺等值網(wǎng)絡(luò). 電抗標(biāo)幺值的變換公式 序號 元件名稱 標(biāo)幺值 1 發(fā)電機 調(diào)相機 電動機 2 變壓器 3 電抗器 4 線路 注: 為電機次暫態(tài)電抗百分值. 系指電機額定容量,單位為 MW. 為變壓器短路電壓的百分值. 系指最大容量繞組的額定容量,單位為 MVA. 為電抗器的百分電抗值,分裂電抗器的自感電抗計算方法與此相同. 單位為 KA. 2,簡化網(wǎng)絡(luò),求轉(zhuǎn)移電抗. 3,便得到各等值 機對故障點的計算電抗. 式中: 等值機的容量. 等值機對故障點的計算電抗. 等值機對故障點的轉(zhuǎn)移電抗. 標(biāo)幺值計算所選的基準容量. 4,便可 得到 t t=0 時,查得的短路電流即為次暫態(tài)短路電流 . 折算成有名值為 . 筑 龍 網(wǎng) WW W. ZH UL ON G. CO M 式中: 等值電源 i 所提供的次暫態(tài)短路電流. 在 基準下的標(biāo)幺值. 等值機的容量. 短路點處的平均額定電壓. 根據(jù)次暫態(tài)電流可計算沖擊電流 和短路容量 . 短路點總的次暫態(tài)短路電流. 沖擊系數(shù). 沖擊系數(shù) 的取值與短路點發(fā)生的位置有關(guān). 不同短路點的沖擊系數(shù) 短路點 推薦值 發(fā)電機端 發(fā)電廠高壓側(cè)母線及發(fā)電機電壓電抗器后 遠離發(fā)電廠的地點 注:表中推薦的數(shù)值已考慮了周期分量的衰減. 從曲線中查得的 t=4s 4s 以后,電磁 暫態(tài)過程已基本結(jié)束.[15] 短路電流計算結(jié)果(三相短路電流最大,按三相短路計算) 短路點 編號 短路點 位置 短路點平均 工作電壓 U(kV) 本次設(shè)計中電器選擇的主要任務(wù): 各電壓級的匯流母線,進線斷路器,出線斷路器,分段斷路器, 于保護和測量用的電流互感器和電壓互感器. 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則 導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計,必須執(zhí)行國家有關(guān)經(jīng)濟政策,并應(yīng)做到技術(shù)先進,經(jīng)濟合理, 安全可靠,運行方便和適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地,以滿足電力系統(tǒng)安全, 的一般原則如下: 應(yīng)滿足正常運行,檢修,短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠景發(fā)展的需要. 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核. 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理. 筑 (kA) (kA) (kA) D1 110kV 母線 115 D2 35kV 母線 37 D3 10kV 母線 龍 網(wǎng) WW W. ZH UL ON G. CO M 選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種. 擴建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致. 選用的新產(chǎn)品,均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格. 發(fā)電廠和變電所電氣主接線中,所裝開關(guān)電器,載流導(dǎo)體以及保護和測量電器等設(shè)備,按一 定要求建造而成的電工建筑物,所以它是 發(fā)電廠和變電所的重要組成部分. 依據(jù)《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ 85 中第 條規(guī)定:高壓配電裝置的設(shè)計必須 認真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,并根據(jù)電力系統(tǒng)條件,自然環(huán)境特點和運行檢修的要求,合 理的制定布置方案和選用設(shè)備,并積極慎重地采用新的布置,新設(shè)備和新材料,使設(shè)計技術(shù) 先進,經(jīng)濟合理,可靠運行,巡視方便,同時注意節(jié)約. 配電裝置按電氣裝置的地點,可分為屋外和屋內(nèi)配電裝置。按組裝方式,可分為現(xiàn)場組裝以 及在制造廠將開關(guān)電器等接線要求組裝成套后運行至現(xiàn)場安裝使用的配電裝置,屋內(nèi)配電裝 置是將電氣裝置安裝在屋內(nèi),它的特點是占地面積小,運行維護和操作條件好,電氣設(shè)備受 污染和氣候條件影響小,但需要造房屋,投資較大. 屋外特點是土建工程量小,投資小,建造工期短,易擴建,但占地面積大,運行維護條件較 差,易受污染和氣候條件影響. 在變電所中,一般 35kv 及以下,采用屋內(nèi)配電裝置,110kv 計中 35kv 裝置選用戶外配置. 安全凈距——根據(jù)《高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》第 ~ 規(guī)定: 屋外配電裝置電氣設(shè)備絕緣體最低部位距地小于 時,應(yīng)裝設(shè)固定遮攔. 屋外配電裝置使用軟件導(dǎo)體時,帶電部分至接地部分之間的電氣距離應(yīng)按規(guī)程選擇,校驗. 電氣設(shè)備外絕緣最低部位,距地小于 時,應(yīng)裝設(shè)固定遮攔. 屋外配電裝置的上面或下面,不應(yīng)有照明, 電部分的上面不應(yīng)敷設(shè)照明和動力線路. 各電壓級配電裝置的選擇 根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ —85: 10kv 配電裝置采用屋內(nèi)布置. 出線不帶電抗器, 即采用成套開關(guān)柜單層布置, 針對于可靠性, GZG—1A 固定開關(guān)柜的單層雙母線單列布置. 35kv 采用屋外布置,用 JYN1—35 開關(guān)柜單母分段帶旁母線接線. 110kv 采用屋外半高型,:構(gòu)架較低,不需專設(shè)上層的操作維護走道,占 地面積較中型省,鋼材消耗比高型少,又檢修方便. 配電裝置的電氣平面圖見附圖. 雷電所引起的大氣過電壓將會對電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴重的危害,因此,在變電 所和高壓輸電線路中,必須采取有效的防雷措施, 當(dāng)前變電所中采用的防雷保護措施是可靠的,但是雷電參數(shù)和電器設(shè)備的沖擊放電特性具有 統(tǒng)計性,故防雷措施也是相對的,而不是絕對的. 變電所的保護對象: A 類:電工裝置,包括屋內(nèi)外配電裝置,主控制樓,組合導(dǎo)線和母線橋等. B 類:需要采取防雷措施的建筑物和構(gòu)造物,按著在發(fā)生火花時能否引起爆炸或火災(zāi),以及 由此可能引起破壞范圍又可分為三類: 凡是在建筑物長期保存或經(jīng)常發(fā)生瓦斯,蒸汽,塵埃與空氣的混合物,可能引起電火花發(fā)生 爆炸,以及引起房屋破壞和人身事故者. 筑 龍 網(wǎng) WW W. ZH UL ON G. CO M 對繼電保護的基本要求 根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ683 中,第 條規(guī)定:電力系統(tǒng)中電力 保護,必要時可在增設(shè)輔助保護. 1,主保護:滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求,有選擇地切除被保護設(shè)備和全線路故障. 2,后備保護:主保護斷路器拒動時,. (1) 遠后備(2) :當(dāng)主保護斷路器拒動時, (3) 由相鄰電力設(shè)備(4) 或線路的 保護實現(xiàn)后備(5) . (6) 近后備(7) :當(dāng)主保護拒動時, (8) 由本電力設(shè)備(9) 或線路另一套保護 實現(xiàn)后備(10) 。當(dāng)斷路器拒動時, (11) 有斷路器失靈保護實現(xiàn)后備(12) . 3,輔助保護:為補充主保護和后備保護的不足而增設(shè)的簡單保護. 根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ683 第 條規(guī)定:繼電保護應(yīng)滿足可靠 性,選擇性,靈活性和速動性的要求. SDJ683 第 條規(guī)定:在擬定保護裝置和制定保護配置方案時,對稀有故障,可根據(jù)對 電網(wǎng)影響程度和后果采取相應(yīng)的措施,使保護裝置能正確工作,對兩種稀有故障同時出現(xiàn)的 情況可不予考慮. 選擇保護配置及構(gòu)成方案的基本原則 當(dāng)確定繼電保護及構(gòu)成方案時應(yīng)考慮以下幾個方面: 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行特點。 故障出現(xiàn)的概率和可能出現(xiàn)的后果。 電力系統(tǒng)近期發(fā)展情況。 經(jīng)濟上的合理性。 筑 龍 網(wǎng) WW W. ZH UL 同 1 的條件,但在因電火花發(fā)生爆炸時,不致引起巨大的破壞或人身事故者. 凡遭受直擊雷時,僅有火災(zāi)及機械破壞危害,且對建筑物內(nèi)部的人有危害者. C 類:不需專門防雷保護的建筑物. 在變電所中的建筑物裝設(shè)直擊保護裝置,諸如屋內(nèi)外配電裝置,主控室等. 電工裝置的防雷措施: 110kv 的屋外配電裝置,將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架上,對于 10kv 和 35kv 的屋內(nèi)配電裝 置,為防止雷擊時引起反擊閃絡(luò)的可能, 外組合導(dǎo)線,采用獨立的避雷針. (注:根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護技術(shù)規(guī)程》SDJ776 規(guī)定: 第 70 條:獨立避雷針(線)宜設(shè)獨立的接地裝置,避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的 距離房頂上。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點,沿 接地體的長度不得小于 15m.(1)地中: ≥ 式中 R—避雷針的接地電阻. 任何情況下, 不得小于 3m. 空氣中: ≥+ 式中 h S (2) S —被保護物考慮點的高度,S 不得小于 3m. 110kv 的屋外配電裝置,將避雷線連接在配電裝置的出線門型構(gòu)架上. 《電力設(shè)備過電壓保護技術(shù)規(guī)程》SDJ779 中規(guī)定第 80 條:大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點 不接地變壓器如中性點絕緣按線電壓設(shè)計, 83 條:與架空線路 聯(lián)絡(luò)連接的三繞組變壓器絕緣的 10kv 繞組, 如有開路運行的可能, 應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電