【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)變電所或組合式成套變電所。 負(fù)荷小而分散的工廠車間或遠(yuǎn)離有易燃易爆危險及腐蝕性車間時，宜設(shè)獨(dú)立變電所。 變配電所位置選擇 的一般原則 （ 1）盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗及有色金屬消耗量。 （ 2）進(jìn)出線方便，特別是采用架空線進(jìn)出時應(yīng)考慮這一點(diǎn)。 （ 3）接近電源側(cè)，對總變、配電所特別要考慮這一點(diǎn)。 （ 4）設(shè)備運(yùn)輸方便。 （ 5）盡量避開劇烈震動和高溫場所。 （ 6）不宜設(shè)在有多塵和有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時。則應(yīng)設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。 （ 7）不宜設(shè)在廁所、浴池或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。 皖西學(xué)院 第 11 頁 （ 8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。 （ 9）高 壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備建筑物合建。 （ 10）不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。 變電所主變壓器的選擇 主變壓器的選擇包括主變臺數(shù)和容量的選擇，它的確定應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的選擇，下面將做詳細(xì)介紹。 變電所主變壓器 選型的原則 為了調(diào)壓和降低電能損耗，變壓器選擇應(yīng)考慮以下原則： （ 1） 變壓器應(yīng)盡量選節(jié)能型的油浸或干式變壓器； （ 2） 獨(dú)立的變配電所，可選節(jié)能型干式變壓器； （ 3） 非一類建筑物，當(dāng)變壓器附設(shè)在首層靠外墻時，可安裝油浸變壓器，但容量不得 超過 400KVA。 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜采用兩臺及以上變壓器： （ 1） 有大量一級負(fù)荷或者雖為二級負(fù)荷，但有一定數(shù)量的消防設(shè)備、保安設(shè)備等用電； （ 2） 集中負(fù)荷較大，所需變壓器容量超過 500kVA 時，可選用兩臺小容量變壓器，以確保供電安全； （ 3） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大時，可設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器，以便在淡季時可切除整臺變壓器。 其它情況下宜裝設(shè)一臺變壓器。 變電所主變壓器容量的選擇 根據(jù)實驗中學(xué)的負(fù)荷性質(zhì) 和電源情況，中學(xué)變電所的主變壓器可由下列兩種方案： （ 1）裝有一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量 .NTS 不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷 30S ，即 皖西學(xué)院 第 12 頁 .NTS ≥ 30S 若裝設(shè)一臺主變壓器 型式采用 SG9，而容量根據(jù)上式，選 .NTS =1600KVA＞ 30S =1520KVA,即選一臺 SG91600/10 型 低損耗配電變壓器 。 （ 2）裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺主變壓器容量 .NTS 不應(yīng)小于總的計算負(fù)荷 30S 的 60%，最好為總的計算負(fù)荷 30S 的 70%左右，即 .NTS ≈ （ ～ ） 30S 同時每臺主變壓器 容量 .NTS 不應(yīng)小于全部一﹑二級負(fù)荷之和 30S （Ⅰ +Ⅱ），即 .NTS ≥ 30S （Ⅰ +Ⅱ） 若裝設(shè)兩臺主變壓器 型號亦采用 SG9，而每臺容量按以上兩式選擇，因此選擇兩臺 SG91000/10 型低損耗配電變壓器。其聯(lián)結(jié)組別采用 Yyn0。 變配電所主接線方案的選擇 變（配）電所的主結(jié)線（一次接線）是指由各種開關(guān)電 器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱為電氣主結(jié)線圖。電氣主結(jié)線圖通常以單線圖形式表示。 主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。 變配電所主接線設(shè)計要求 電氣主接線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項基本要求。 （ 1） 可靠性 供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供 電的能力 ,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這個要求。 電氣主接線不僅要保證在正常運(yùn)行時 ,還要考慮到檢修和事故時 ,都不能導(dǎo)致一類負(fù)荷停電 ,一般負(fù)荷也要盡量減少停電時間。顯然 ,這些都會導(dǎo)致費(fèi)用的增加 ,與經(jīng)濟(jì)性的要求發(fā)生矛盾。因此 ,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ,保證必要的可靠性 ,而不可片面地追求高的可靠性。 （ 2） 靈活性 皖西學(xué)院 第 13 頁 ① 滿足調(diào)度時的靈活性要求。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，靈活地投入和切換電源、變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 ② 滿足檢修時的靈活性要求。在某一設(shè)備需要檢修時，應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電，并使該設(shè)備與帶電運(yùn)行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時的方便和安全。 ③ 滿足擴(kuò)建時的靈活性要求。大的電力工程往往要分期建設(shè)。從初期的主接線到最終方案的確定，每次過渡都應(yīng)比較方便，對已運(yùn)行部分影響小，不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠 性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。 ① 節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 ② 電能損耗少，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。 ③ 占地面小。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時，要注意節(jié)約搬 遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 變配電所主接線方案的擬定 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計下列按兩種主接線方案： （ 1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖（ 31）所示 （ 2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主 接線方案 如圖（ 32）所示 皖西學(xué)院 第 14 頁 10kVFS410Y0Y0GG1A(F)54GG1A(F)07GG1A(J)03GG1A(F)07S9100010/220/380V備用電源 10kVGG1A(F)07S9100010/220/380V備用變壓器 圖 31 裝設(shè)一臺主變的主接線方案 皖西學(xué)院 第 15 頁 10k VFS4 1 0Y0Y0GG 1 A( F) 5 4GG 1 A( F) 0 7GG 1 A( J) 0 3GG 1 A( F) 0 710/0. 4 k V220/3 8 0 V備用電源 10k VGG 1 A( F) 0 710/0. 4 k V220/3 8 0 VS98 0 0 S98 0 0 圖 32 裝設(shè)兩臺主變 的主接線方案 兩種主接線方案通過技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面的比較，比較結(jié)果見表 31 表 31 兩種主結(jié)線方案的比較 比較項目 裝設(shè)一臺主變的主結(jié)線方案 裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案 技 術(shù) 指 標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電的可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺主變，電壓損耗略大 由于兩臺主變并列，電壓損耗小 靈活方便性 只一臺主變，靈活性稍差 由于兩臺主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 皖西學(xué)院 第 16 頁 經(jīng) 濟(jì) 比 較 電力變壓器的綜合投額 查表得 S91600單價為 萬元，而查表得變壓器綜合投資約為其單價的 2倍，因此其綜合投資約為 2 =萬元 查表得 S91000單價為 萬元，因此兩臺綜合投資為 4 =，比一臺主變的方案多投資 高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資 查表的 GG1A（ F）型柜按每臺，查表得其綜合投資按設(shè)備價 ，因此其綜合投資約為 4 =21萬元 本方案采用 6臺 GG1A（ F）型柜，其綜合投資額約為 6 =，比一臺主變的方案多投資 交供電部門的一次性供電貼費(fèi) 按 800元 /KVA計，貼為 1600 =128萬元 貼費(fèi)為 2 1000 =160萬元，比 1臺主變的方案多投 32萬元 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線（圖 32）略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案（圖 31），但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案（圖31）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案（圖 32），因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案（圖 31）。 皖西學(xué)院 第 17 頁 第 4章 短路電流計算 計算短路電流的目的 （ 1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。 （ 2） 為盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 短路計算的方法 短路電流計算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。 在電力系統(tǒng)計算短路電流時，如計算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計算高壓系 統(tǒng)短路電流，由于有多個電壓等級，存在著電抗換算問題，為使計算簡化常采用標(biāo)么制。 因此，本設(shè)計采用的是標(biāo)么值法來計算短路電流。 標(biāo)么值法計算短路電流 標(biāo)么值的概念 標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對值來表示。相對值就是實際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即 標(biāo)么值＝)( )(同實際值單位基準(zhǔn)值 任意單位實際值 從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。另外 ,采用標(biāo)么值計算時必須先選定基準(zhǔn)值。 我們一般先選定基準(zhǔn)容量 Sd 和基準(zhǔn)電壓 Ud。根據(jù)三相交 流電路中的基本關(guān)系，推得基準(zhǔn)電流 Id和基準(zhǔn)電抗值分別為 dddSI U? 3 （ 41） dddddUUX SI??23 （ 42） 據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)么值表示式 皖西學(xué)院 第 18 頁 容量標(biāo)么值 *dSS S? （ 43） 電壓標(biāo)么值 *dUU U? （ 44） 電流標(biāo)么值 * dd dI III SI?? 3 （ 45） 電抗標(biāo)么值 * dd dX SXX UX?? 2 （ 46） 在進(jìn)行短路計算時，為方便起見通常選擇基準(zhǔn)值 Sd＝ 100MVA，基準(zhǔn)電壓（ Ud）為線路平均額定電壓（ Uc） 。 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算 取 Sd＝ 100MVA， Ud＝ Uc ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為 * /s d c dsd o c d o cU U SXX S S SX? ? ?22 （ 47） ② 電力變壓器的電抗標(biāo)么值為 * %%/T k c c kTd N d NU U U UXX S S SX? ? ?2210 0 10 0 （ 48） ③ 電力線路的電抗標(biāo)么值為 * /WL cdW L o od dcUSXX X XSUX? ? ?2 211 （ 49） 用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計算的方法 短路電流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，計算其總電抗標(biāo)么值 XΣ *，由于各元件電抗 均采用相對值，與短路計算點(diǎn)的電壓無關(guān)，因此無需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)么值法較之歐姆法優(yōu)越之處。 無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計算為 ()( ) **/c d ckk d dcU S UII SI X XUX ???? ? ? ?3 23 133 （ 410） 由此可求得三相短路電流周期分量有效值 ( ) ( )* *ddkk II I I X???33 （ 411） 皖西學(xué)院 第 19 頁 求得 Ik(3)后，即可利用前面得公式求出 I” (3)、 I∞ (3)、 ish(3)和 Ish(3)等。 三相短路容量得計算公式為 ( ) ( )**dcdckk USISU I XX??? ? ?3333