【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)電氣主接線的基本要求 電氣主接線應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質(zhì)量在確定主接線時(shí)應(yīng)保證電能質(zhì)量在允許的變動(dòng)范圍之內(nèi) 。 二 變電所接線的設(shè)計(jì)步驟 ⑴ 對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)和原始材料進(jìn)行分析； ⑵ 確定主變壓器的容量和臺(tái)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(yīng)措施； ⑷ 所用電源的接線； ⑸ 對(duì)選用的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳方案。 變電所電氣主接線的 設(shè)計(jì) 第一種方案是一次側(cè)（ 63kV 側(cè)）采用單母接線形式，二次側(cè)（ 10kV 側(cè)）采用單母分段的接線形式； 圖 單母線 接線 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 此方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一 元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，擔(dān)當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需要短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段得供電。 第二種方案是一次側(cè)（ 63kV 側(cè)）采用外橋接線形式，二次側(cè)（ 10kV 側(cè)）采用單母線分段的接線形式。 圖 外橋 接線 此方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少。 缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。 一、 主接線的確定 兩種方案進(jìn)行比較： 以上兩種方案，主接線的二次側(cè)相同，所以 只比較一次就行了 從經(jīng)濟(jì)性上看，單母線接線簡(jiǎn)單設(shè)備少，可以節(jié)省投資，經(jīng)濟(jì)性好，但橋形 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 接線 比單母線節(jié)省了 1 臺(tái)斷路器，并且沒(méi)有母線，投資要省的多。 從可靠性上看，單母線的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，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(shí)，要使相應(yīng)線路短時(shí)停電，可靠性要高 從靈活性來(lái)看，操作時(shí)，單母線由于隔離開(kāi)關(guān)和斷路器數(shù)目之多，操作相當(dāng)繁瑣，過(guò)程較復(fù)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(shè)計(jì)（論文） 12 第 6章 短路電流計(jì)算 短路 計(jì)算的一般要求 一 短路電流計(jì)算的目的 （ 1）電氣主接線的選擇 （ 2）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證設(shè)備在正常運(yùn)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(shí)保證不損壞。 （ 3）選擇斷電保護(hù)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(duì)稱短路。 為了檢驗(yàn)和選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，以及為了繼電保護(hù)的整定計(jì)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(shí)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(jì)算的基本假定 （ 1）正常運(yùn)行時(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）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設(shè)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(jì)算步驟 （ 1）畫(huà)等值電抗圖 ① 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷開(kāi)關(guān)，線路電容，各元件電阻。 ② 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。 ③ 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值。 （ 2）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 （ 3）求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。 （ 4）各點(diǎn)三相短路 時(shí)的最大沖擊電流和短路容量。 五 計(jì)算方法 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 標(biāo)么值法： 取基準(zhǔn)容量 SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓 UB=Uav 計(jì)算用公式： 變壓器： Xb=Ud%SB/100Se （ 61） 發(fā)電機(jī)： 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(jì)算過(guò)程 一 參數(shù)計(jì)算 取 100BS MVA? B avUU? 50MVA 發(fā)電機(jī)： 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(shè)計(jì)（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(luò)化簡(jiǎn) 圖 1 1 3* ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算 1： 60kV 側(cè)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(cè) 短路 等值電路圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 星角變換： 圖 60kV星角變換 短路等值電路圖 對(duì)無(wú)限大電源側(cè)： ****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(duì)火電廠側(cè)： **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(shè)計(jì)（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(cè)短路 圖 10kV側(cè)短路等值電路圖 星角變換 ： 圖 10kV側(cè)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(duì)無(wú)限大電源側(cè)： ****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(duì)火電廠側(cè)： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shè)計(jì)短路計(jì)算結(jié)果 表 時(shí)間 60 側(cè)短路 10KV 側(cè)短路 0s KA? ? KA? ? 2s KA?? ? KA?? ? 4s KA??? ? KA??? ? 沖擊電流 KA? KA? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第 7章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。電氣設(shè)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(jì)的運(yùn)行條件。電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)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(lái)說(shuō)，卻是相同的，電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按照正常的工作條件進(jìn)行選擇，按短路條件校驗(yàn)，其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 電氣設(shè)備選擇的 基本要求 選擇項(xiàng)目的說(shuō)明 ： （ 1） 按正常工作條件進(jìn)行選擇 在選擇設(shè)備時(shí)，一般按照導(dǎo)體和電器的額定電壓 eU 不低于安裝地點(diǎn)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(dǎo)體和電器的額定電流 eI 應(yīng)不小于流過(guò)設(shè)備的最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即 maxegII? 。 （ 2） 按短路條件校驗(yàn) ： 電氣在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流，一般可取三相短路電流。 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選擇的導(dǎo)體和電器，當(dāng)短路電流通過(guò)它時(shí)，所能達(dá)到的最高溫度不應(yīng)超過(guò)導(dǎo)體和電器的短時(shí)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(yīng) rQ —— 導(dǎo)體和電器允許的短時(shí)熱效應(yīng) rI —— rt 時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體和電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流 rt —— 導(dǎo)體和電器的熱穩(wěn)定時(shí)間 3. 短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 滿足動(dòng)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(dǎo)體和電器 允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值及有效值 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和開(kāi)關(guān)電流時(shí)，必須合理的確定短路