【文章內(nèi)容簡介】 擇與變電所的選擇 因變電所中有二級負(fù)荷，所以變電所中選用 2 臺變壓器，選擇明備用接線方式，一臺變壓器為主變壓器，另一臺為備用變壓器，每臺變壓器單獨運行，其額定容量 NS 滿足全部用電設(shè)備計算負(fù)荷 cS ，考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運行，即： ( )NcSS? 錯誤 !未找到引用源。 ( 1 . 1 5 1 . 4 ) ( 1 . 1 5 1 . 4 ) 4 0 9 . 5 4 k V A 4 7 0 . 9 7 5 7 3 . 3 6NcS S k V A? ? ? ?錯誤 !未找到引用源。 因此選用容量為 630kVA 的三相油浸式自冷變壓器，具體型號S9630/10。 15 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心 .工廠的 負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定 .即在工廠平面圖的下邊和左側(cè) ,任作一直角坐標(biāo)的 X 軸和 Y軸 ,測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置 ,例如 P1(x1,y1) 、 P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等 .而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在 P(x,y),P 為 P1+P2+P3+? =∑ Pi. iii321332211 P )xP(PPP xPxPxPx ????? ??? ? ? () iii321332211 P )yP(PPP yPyPyPy ????? ??? ? ? () 圖 機(jī)械廠總平面圖 按比例 K 在工廠平面圖中測出各 車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置表 所示。 16 表 31各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置 坐標(biāo)軸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活區(qū) X(㎝ ) Y(㎝ ) 由計算結(jié)果可知， x=， y= 工廠的負(fù)荷中心在 5 號廠房的東面（參考圖 ）?？紤]的方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況，決定在 5 號廠房的東側(cè)緊靠 廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。 第四章 變電所主接線方案的設(shè)計 1．可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性不僅要考慮 — 次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。 2．靈活性 17 主接線的 靈活性有以下幾方面要求； 1)調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。 3)擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改建量最小。 3．經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。 1．考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作 用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 2．考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù) 5— 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。 3．考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響 18 對一級負(fù)荷，必須有兩個獨立電源供電 ，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。 4．考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。 5．考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 發(fā)電、送電、變電的備用容量是 為了保證可靠的供電、適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當(dāng)線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 按上面所述的設(shè)計出下面的變電所主接線圖： 19 圖 1 變電所主接線 第五章 短路計算 短路的原因、后果及其形式 短路的原因： 電力系統(tǒng)發(fā)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞，由于設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電 20 壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被內(nèi)部人員違反操作規(guī)程和安全規(guī)程，造成誤操作 而引發(fā)短路，飛禽及小動物跨接裸導(dǎo)體，老鼠咬壞設(shè)備、導(dǎo)線的絕緣，都可能造成短路。 短路的后果： ，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多，短路回路中的短路電流可能超過該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍，如 6— 10kV 的大容量裝置，短路電流可達(dá)到幾萬甚至幾十萬安。 。 ，同時也使導(dǎo)體受到很大的電動力作用、使導(dǎo)體發(fā)生變形，甚至損壞。因此，電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動 (機(jī)械 )穩(wěn)定度。 ，而且短 路點越靠近電源，停電范圍越大、給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大。 ．特別是靠近短路點處降低得更多，短路點的電壓為零，結(jié)果可能導(dǎo)致非故障范圍部分或全部用戶的供電破壞。 短路的形式： 1. 三相對稱短路； 2. 兩相短路； ； ； 短路電流計算的目的及步驟 短路電流計算的目的 短路電流比正常電流大幾十倍～幾百倍；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。線路短路將會產(chǎn)生的嚴(yán)重后果：力效應(yīng)、熱效 21 應(yīng)；電壓驟降 ，影響正常運行；造成停電事故；嚴(yán)重的短路影響系統(tǒng)運行穩(wěn)定性 ；單相短路產(chǎn)生不平衡磁場－產(chǎn)生干擾。短路計算的目的是采取限制短路電流的措施造成停電事故；設(shè)計、制造和選擇電氣設(shè)備，保證設(shè)備動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 短路計算的一般步驟 （ 1）繪制計算電路圖。按供配電系統(tǒng)資料繪出計算電路圖，并在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號。 （ 2）確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過 。 （ 3）計算各主要元件的阻抗標(biāo) 么值，繪出等效電路圖，并在圖中標(biāo)注其序號和阻抗標(biāo)么值。一般是分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗標(biāo)么值 。 （ 4）求出等效總阻抗，計算短路電流和短路容量 。 22 圖 供電系統(tǒng)圖 K1 K2 圖 短路計算等效電路圖 確定基準(zhǔn)值 設(shè) Sd=100MVA， Ud1=，低壓側(cè) Ud2=，則 kVM VAUIdd 0 . 5 k V31 0 03S1d1 ???? 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 kAkVM VAUSIddd 22???? 錯誤 !未找到引用源。 計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 (1) 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值 ： 因斷路器得斷流容量ocS＝ 400MVA ，故 1 100 0 .5200docS M V AX S M V A? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 架空線路電抗的標(biāo)幺值：查書表 A151 得： 0X ＝ ? /Km 23 2 21000 . 3 1 3 / 1 0 2 . 8 4( 1 0 . 5 )M V AX k m k m kV? ? ? ? ?＝ 錯誤 !未找到引用源。 電力變壓器 1T 的電抗標(biāo)要幺值，查的 KU %= 3 % 100* 100 NSUX S ?? ? ? ?? 錯誤 !未找到引用源。 (2) 1K 點三相短路的短路電流和容量的計 算 ① 計算短路電路總電抗標(biāo)幺值： 1 1 2 0. 5 2. 84 3. 34kX X X? ? ?? ? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 ② 計算 1K 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流： kVM VAUIdd 0 . 5 k V31 0 03S1d1 ???? 錯誤 !未找到引用源。 ③ 計算 1K 點短路電流各量： * 1111 kI X ?? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 *1 1 1 5 . 5 0 . 3 0 1 . 6 5K d KI I I k A? ? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 .1 2 .5 5 1 .6 5 4 .2 1sh Ki kA kA? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 24 .1 1. 51 1. 65 2. 49sh kI kA kA? ? ?.1 2 .5 5 1 .6 5 4 .2 1sh Ki kA kA? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 1 * 1 100 KSS M V A M V AX? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 (3) 2K 點三相短路的短路電流和容量的計算 ① 計算短路電路總電抗標(biāo)幺值： 2 1 2 3 0 .5 2 .8 4 1 0 .3 2 1 3 .6 6kX X X X? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 ② 計算 2K 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流： kAkVM VAUSIddd 22???? 錯誤 !未找到引用源。 ③ 計算 2K 點短路電流各量： * 2211 0 .0 7 31 3 .6 6KkI X ?? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 *2 2 2 1 4 4 0 .0 7 3 1 0 .5 4K d KI I I k A? ? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 .1 1 .8 4 1 0 .5 4 1 9 .3 9sh Ki kA kA? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 .2 1 .0 9 1 0 .5 4 1 1 .4 9sh KI A kA? ? ? 錯誤 ! 25 未找到引用源。 2 * 2 1 0 0 0 .0 7 3 7 .3dK KSS M V A M V AX? ? ? ? 錯誤 !未找到引用源。 表 51短路計算表 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA 3kI 3shi 3shI 3kS 1K 2K 26 第六章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗 選擇獨立變電所，根據(jù)變壓器一次側(cè)額定電流來選擇斷路器的額定電流， 1 630 3 4 . 6 43 3 1 0 . 5NN NSIAU? ? ??錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 故選擇戶內(nèi)少油斷路器查表 A4 選擇 SN1010I/630， 表 61高壓斷路器選擇校驗表 序號 SN1010I/630 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 1 NU 10kV ? .WNU 10kV 合格 2 NI 630A ? cI 合格 3 ocI 16kA ? (3)kI 合格 4 maxi 40kA ? (3)shi 合格 5 2tIt? 2220 5 2021 kA s?? ? 2 imaIt?? 221 .6 5 (1 .7 0 .1 ) 4 .9 0 kA s? ? ? 合格 27 高壓隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)主要用于電器隔離而不能分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和短路電流，因此只需選擇額定電壓和額定電流，校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 表 62 高壓隔離開關(guān)選擇校驗表 序號 68GN 10/200 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 1 NU 10kV ? .WNU 10kV