【文章內(nèi)容簡介】 對電氣主接線的基本要求 電氣主接線應根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質量在確定主接線時應保證電能質量在允許的變動范圍之內(nèi) 。 二 變電所接線的設計步驟 ⑴ 對設計依據(jù)和原始材料進行分析； ⑵ 確定主變壓器的容量和臺數(shù)，擬定可能采用的主接線形式； ⑶ 討論是否需要限制短路電流，并采取響應措施； ⑷ 所用電源的接線； ⑸ 對選用的方案進行技術和經(jīng)濟綜合比較，確定最佳方案。 變電所電氣主接線的 設計 第一種方案是一次側（ 63kV 側）采用單母接線形式，二次側（ 10kV 側）采用單母分段的接線形式； 圖 單母線 接線 本科生畢業(yè)設計（論文） 10 此方案的特點： 優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 缺點：不夠靈活可靠，任一 元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，擔當一段母線故障時，全部回路仍需要短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段得供電。 第二種方案是一次側（ 63kV 側）采用外橋接線形式，二次側（ 10kV 側）采用單母線分段的接線形式。 圖 外橋 接線 此方案的特點： 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少。 缺點：線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。 一、 主接線的確定 兩種方案進行比較： 以上兩種方案，主接線的二次側相同，所以 只比較一次就行了 從經(jīng)濟性上看，單母線接線簡單設備少，可以節(jié)省投資，經(jīng)濟性好，但橋形 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 接線 比單母線節(jié)省了 1 臺斷路器，并且沒有母線，投資要省的多。 從可靠性上看，單母線的設備出現(xiàn)故障時，所有回路都要停止工作，也就是要造成整條回路的停電，而橋形接線在變壓器或切除、投入時，要使相應線路短時停電，可靠性要高 從靈活性來看，操作時，單母線由于隔離開關和斷路器數(shù)目之多，操作相當繁瑣，過程較復雜，橋形接線操作較靈活，并且它特別容易發(fā)展為單母線分段或雙母線接線。 綜上所述，方案二選為此變電所的主接線形 式。 本科生畢業(yè)設計（論文） 12 第 6章 短路電流計算 短路 計算的一般要求 一 短路電流計算的目的 （ 1）電氣主接線的選擇 （ 2）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。 （ 3）選擇斷電保護裝置。 二 短路的基本類型 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。 為了檢驗和選擇電氣設備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值。 Ish：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。 I〞：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期 分量有效值。 I∞：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。 三 短路電流計算的基本假定 （ 1）正常運行時，三相系統(tǒng)對稱運行。 （ 2）所有電源的電動勢相位角相同。 （ 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 （ 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 四 計算步驟 （ 1）畫等值電抗圖 ① 首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷開關，線路電容，各元件電阻。 ② 選取基準容量和基準電壓。 ③ 計算各元件的電抗標么值。 （ 2）選擇計算短路點。 （ 3）求各短路點在系統(tǒng)最大運行方式下的各點短路電流。 （ 4）各點三相短路 時的最大沖擊電流和短路容量。 五 計算方法 本科生畢業(yè)設計（論文） 13 標么值法： 取基準容量 SB=100MVA，基準電壓 UB=Uav 計算用公式： 變壓器： Xb=Ud%SB/100Se （ 61） 發(fā)電機： X(G)*=XdSB/Se （ 62） 線路： Xl*=XlLSB/Uj2 （ 63） 短路電流周期分量有效值： IK*=1/X* 短路電流沖擊值： icj= 短路計算過程 一 參數(shù)計算 取 100BS MVA? B avUU? 50MVA 發(fā)電機： 1 * 2* 1000 . 1 2 5 0 . 2 5 050BG G d NSX X X S? ? ? ? ? 65MVA 變壓器： 圖 等值電路圖 1 * 2 * % 1 0 .5 1 0 0 0 .1 6 21 0 0 1 0 0 6 5dBTT NUSXX S ?? ? ? ?? 本科生畢業(yè)設計（論文） 14 80km 供電線路： 1 * 2 * 1 122 1008 0 0 .4 0 .0 6 0230BLL avSX X L X U? ? ? ? ? ? 120km 供電線路： 3 * 1 1 22 1001 2 0 0 .4 0 .0 9 1230BL avSX L X U? ? ? ? ? 63MVA 變 壓器： 3 * 4 * % 1 4 .4 1 0 0 0 .2 2 91 0 0 1 0 0 6 3dBTT NUSXX S ?? ? ? ?? 10km 供電線路： 4 * 5 * 4 122 1001 0 0 .4 0 .1 0 1230BLL avSX X L X U? ? ? ? ? ? 25MVA 變壓器： 5 * 6 * % 9 1 0 0 0 . 3 61 0 0 1 0 0 2 5dBTT NUSXX S ?? ? ? ?? 二 網(wǎng)絡化簡 圖 1 1 3* ?? 本科生畢業(yè)設計（論文） 15 2 3 1 1 124 3 * 4 *25 4 * 5 *26 5 * 6 *0. 25 0 0. 16 2 0. 06 0 0. 47 20. 02 90. 01 452 0. 02 90. 10 10. 05 052 0. 10 10. 360. 182 0. 36G T LTTLLTTX X X X XX X XX X XX X X? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??? ? ??? ? ?? 27 2 38 4 5 2 72 145 505 65X X XX X X? ? ??? ? ? ? ? 三 短路計算 1： 60kV 側短路 181 8 1 87787 8 7 810 .0 9 1 0 .0 6 50 .0 9 1 0 .0 6 5 0 .1 8 10 .2 3 60 .2 3 6 0 .0 6 50 .2 3 6 0 .0 6 5 0 .4 7 00 .0 9 1XXX X XXXXX X XX?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 圖 2 圖 60kV側 短路 等值電路圖 本科生畢業(yè)設計（論文） 16 星角變換： 圖 60kV星角變換 短路等值電路圖 對無限大電源側： ****0 .1 8 111 5 .5 20 .1 8 1SXII X?? ??? ? ? ? 短路次暫態(tài)電流： * 1005 .5 2 5 .0 63 6 3S S S dI I I I K A?? ???? ? ? ? ?? 短路沖擊電流： 2. 55 12 .9 0sh s Si I KA???? 對火電廠側： **0 .4 7 05 0 20 .4 7 0 0 .4 7 0100Njs BXSXXS??? ? ? ? 查表得： *0 ? 0 1002 .4 5 2 .2 53 6 3SI K A? ? ?? *2 ? 2 1002 .0 5 1 .8 83 6 3SI K A? ? ?? *4 ? 4 1002 .3 2 .1 13 6 3SI K A? ? ?? 0 秒短路電流： 6 5 1I K A? ? ? ? 2 秒短路電流： K A?? ? ? ? 4 秒短路電流： 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 K A??? ? ? ? 沖擊電流： 2 7 .3 1 2 1 .8 7 .3 1 1 8 .6 1s h s hi K KA? ? ? ? ? ? 2： 10kV 側短路 圖 10kV側短路等值電路圖 星角變換 ： 圖 10kV側星角變換短路等值電路圖 1919 1 977979 7 91 1 1 5 0 6 6 5 6XXX X XXXXX X XX?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? 對無限大電源側： ****0 .4 3 011 2 .3 30 .4 3 0SXII X?? ??? ? ? ? 短路次暫態(tài)電流： * 1002 . 3 3 1 2 . 8 13 1 0 . 5S S S dI I I I K A?? ???? ? ? ? ?? 短路沖擊電流： 2. 55 32 .6 7sh s Si I KA???? 對火電廠側： 本科生畢業(yè)設計（論文） 18 **50 .11 6 16100Njs BXSXXS??? ? ? ? 查表得： *0 ? 0 1000 . 9 3 5 . 1 13 1 0 . 5SI K A? ? ?? *2 ? 2 1000 . 9 8 5 . 3 93 1 0 . 5SI K A? ? ?? *4 ? 4 1000 . 9 8 5 . 3 93 1 0 . 5SI K A? ? ?? 0 秒短路電流： 12 .8 1 5. 11 17 .9 2I K A? ? ? ? 2 秒短路電流： K A?? ? ? ? 4 秒短路電流： K A??? ? ? ? 沖擊電流： 2 1 8 .2 2 1 .8 1 8 .2 4 6 .3 3s h s hi K KA? ? ? ? ? ? 本次設計短路計算結果 表 時間 60 側短路 10KV 側短路 0s KA? ? KA? ? 2s KA?? ? KA?? ? 4s KA??? ? KA??? ? 沖擊電流 KA? KA? 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 第 7章 電氣設備的選擇與校驗 電氣設備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設計的主要內(nèi)容之一。電氣設備的選擇是變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器， 以保證系統(tǒng)安全、可靠經(jīng)濟的運行條件。電力系統(tǒng)中的各種電氣設備，由于用途和工作條件各異，它們的具體選擇方法也就不盡相同，但從基本要求來說，卻是相同的，電氣設備要能可靠的工作，必須按照正常的工作條件進行選擇，按短路條件校驗，其動、熱穩(wěn)定性。 電氣設備選擇的 基本要求 選擇項目的說明 ： （ 1） 按正常工作條件進行選擇 在選擇設備時，一般按照導體和電器的額定電壓 eU 不低于安裝地點電網(wǎng)額定電壓 ewU 的條 件選擇，即 e ewUU? 。 在規(guī)定的周圍環(huán)境溫度下，導體和電器的額定電流 eI 應不小于流過設備的最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即 maxegII? 。 （ 2） 按短路條件校驗 ： 電氣在選定后應按最大可能通過短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗。校驗的短路電流，一般可取三相短路電流。 短路熱穩(wěn)定校驗就是要求所選擇的導體和電器，當短路電流通過它時，所能達到的最高溫度不應超過導體和電器的短時發(fā)熱最高允許溫度，即要求 dr? 或 2d r rQ I t? 式中 dQ —— 短路電流熱效應 rQ —— 導體和電器允許的短時熱效應 rI —— rt 時間內(nèi)導體和電器允許通過的熱穩(wěn)定電流 rt —— 導體和電器的熱穩(wěn)定時間 3. 短路動穩(wěn)定校驗 本科生畢業(yè)設計（論文） 20 滿足動穩(wěn)定的條件為 ： dwim ii ? 或 dwim II ? 式中 imi 、 imI ——短路沖擊電流幅值及有效值 dwi 、 dwI ——導體和電器 允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及有效值 校驗短路熱穩(wěn)定和開關電流時，必須合理的確定短路