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正文內(nèi)容

35kv企業(yè)變電所電氣部分設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-08-02 17:22 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Y/d11連接方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/d11型。冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器,故采用自然風(fēng)冷卻。調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭,從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種:無激勵(lì)調(diào)壓,調(diào)整范圍通常在177。5%以內(nèi);另一種是有載調(diào)壓,調(diào)整范圍可達(dá)30%,設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下: 對(duì)于220KV及以上的降壓變壓器,反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下,采用有載調(diào)壓方式,一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí),在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。對(duì)于110KV及以上的變壓器,宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器,或接于時(shí)而為送端,時(shí)而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器,一般采用有載調(diào)壓方式。普通型的變壓器調(diào)壓范圍小,僅為177。5%,而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反(如逆調(diào)壓)時(shí),僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外,普通變壓器的調(diào)整很不方便,而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大,一般在15%以上,而且要向系統(tǒng)傳輸功率,又可能從系統(tǒng)反送功率,要求母線電壓恒定,保證供電質(zhì)量情況下,有載調(diào)壓變壓器,可以實(shí)現(xiàn),特別是在潮流方向不固定,而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí),有載調(diào)壓可解決,因此選用有載調(diào)壓變壓器。故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。結(jié)論根據(jù)任務(wù)書提供的資料,結(jié)合技術(shù)分析對(duì)比及經(jīng)濟(jì)可靠性分析對(duì)比,本所宜采用SZ96300/35型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器,其容量以及技術(shù)參數(shù)如下:主變?nèi)萘浚? = 6300KVA型號(hào): 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓: %  聯(lián)接組別: Y/△11臺(tái)數(shù): 兩臺(tái)3 所用變的選擇和所用電的設(shè)計(jì)所用變的設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù),結(jié)合工程具體的特點(diǎn)設(shè)計(jì)所用變的接線方式,因變電站在電力系統(tǒng)中所處的地位,設(shè)備復(fù)雜程度(電壓等級(jí)和級(jí)次,主變壓器形式、容量及補(bǔ)償設(shè)備有無等)以及電網(wǎng)特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置,則常結(jié)合變電站重要電工構(gòu)建物的布置來確定。一般有重要負(fù)荷的大型變電所,380/220V系統(tǒng)采用單母線分段接線,兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線,正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行,分段開關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電,在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí),工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷,以保證變電所正常運(yùn)行。一、用電電源和引接原則如下(1)當(dāng)變電所有低壓母線時(shí);(2)優(yōu)先考慮由低壓母線引接所用電源;(3)所用外電源滿足可靠性的要求;(4) 即保持相對(duì)獨(dú)立;(5)當(dāng)本所一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí);(6)不受波及;(7)由主變壓器低繞組引接所用電源時(shí);(8)起引接線應(yīng)十分可靠;(9)避免發(fā)生短路使低壓繞組承受極大的機(jī)械應(yīng)力;二、所用變接線一般原則(1)一般采用一臺(tái)工作變壓器接一段母線;(2)除去只要求一個(gè)所用電源的一般變電所外;(3)其他變電所均要求安裝兩臺(tái)以上所用工作變壓器;(4)低壓10KV母線可采用分段母線分別向兩臺(tái)所用變壓器提供電源;(5)以獲得較高的可靠性;根據(jù)任務(wù)書提供的資料,結(jié)合技術(shù)分析對(duì)比及經(jīng)濟(jì)可靠性分析對(duì)比,故所用變?cè)O(shè)在10KV側(cè),所用變選擇兩臺(tái)S9—100/10型所用變壓器。4 短路電流的計(jì)算 短路電流的概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)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(shí)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(diǎn)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。 短路的種類和短路電流計(jì)算的目的三相系統(tǒng)中短路的基本類型有:三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。三相短路時(shí)對(duì)稱短路,此時(shí)三相電流和電壓同正常情況一樣,即仍然是對(duì)稱的。只是線路中電流增大、電壓降低而已。除了三相短路之外,其它類型的短路皆系不對(duì)稱短路,此時(shí)三相所處的情況不同,各相電流、電壓數(shù)值不等,其間相角也不同。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明:在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中,最常見的短路是單相短路,約占短路故障的65~70%,兩相短路約占10~15%,兩相接地短路約占10~20%,三相短路約占5%。三相短路雖然很少發(fā)生,但其后果最為嚴(yán)重,應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計(jì)算短路電流,并檢測(cè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。短路問題是電力技術(shù)的基本問題之一。短路電流及其電動(dòng)力效應(yīng)和分效應(yīng),短路時(shí)的電力的降低,是電氣結(jié)線方案比較,電氣設(shè)備和載流導(dǎo)線選擇、接地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定等的基礎(chǔ)。目的:1電氣主接線比選;2選擇導(dǎo)體和電器;3確定中性點(diǎn)接地方式;4計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺;5確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距;6驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓;7選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 短路電流計(jì)算的方法和條件 短路電流計(jì)算的方法電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí),由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件,其容量比較小,而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多,當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí),系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小,可以認(rèn)為電壓維持不變,即系統(tǒng)容量為無窮大。所謂無限容量系統(tǒng)是指容量為無限大的電力系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生短路時(shí),母線電業(yè)維持不變,短路電流的周期分量不衰減。當(dāng)然,容量所以們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法,以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的,其步驟如下: 1對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn),求出計(jì)算電抗; 2求出短路電流的標(biāo)么值; 3歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。1短路電流實(shí)用計(jì)算中,采用以下假設(shè)條件和原則:(1)正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行;(2)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同;(3)系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī),不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱,定子三相繞組空間位置相差120度電氣角度;(4)電力系統(tǒng)中的各元件的磁路不飽和,即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化;(5)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行,其中50%負(fù)荷接在高壓母線上,50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè);(6)同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁);(7)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間;(8)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流;(9)除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外,元件的都略去不計(jì);(10)元件的計(jì)算參數(shù)均取為額定值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍;(11)輸電線路的電容略去不計(jì);(12)用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。2接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不能用僅在切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。3計(jì)算容量 應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。4短路點(diǎn)的種類一般按三相短路計(jì)算,若發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí),中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相(或兩相)接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。5短路點(diǎn)位置的選擇短路電流的計(jì)算,為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù),使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行,因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟(jì)性,不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。取最嚴(yán)重的短路情況分別在10kV側(cè)的母線和35kV側(cè)的母線上發(fā)生短路情況(點(diǎn)K1和點(diǎn)K2發(fā)生短路)。則選擇這兩處做短路計(jì)算。5 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備選擇的一般原則導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)、必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的政策,并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地,以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求。①應(yīng)滿足正常運(yùn)行,檢修,短路和過電壓情況下的需求,并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展需要。②按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。③應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理④同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種⑤擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致⑥選用新產(chǎn)品,均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。⑦與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致; 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器,應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1長(zhǎng)期工作條件(1)電壓 選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即UmaxUg(2)電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig,即IeIg由于變壓器短時(shí)過載能力很大,雙回路出線的工作電流變化幅度也較大,故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力,所以在選擇其額定電流時(shí),應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。(3)機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載,應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 2短路穩(wěn)定條件(1)校驗(yàn)的一般原則①電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流,若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路,或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí),應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。② 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路,可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。(2)短路的熱穩(wěn)定條件 (71) 式中 —在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi),短路電流的熱效應(yīng)(kA*S); I—t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值(kA); t—設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(s)。 (3)短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 (72) I (73) 式中—短路沖擊電流峰值(kA); I—短路全電流有效值(kA); —電器允許的極限通過電流峰值(kA); —電器允許的極限通過電流有效值(kA)。3絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下,電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)
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