【文章內(nèi)容簡介】 意一條母線或母線上的設(shè)備檢修不需 要停掉線路，但出線間隔內(nèi)任意一段設(shè)備檢修，此線路需停電。 方案 2 采用單母線帶旁路母線，該接線簡單清晰，投資略小，出線以及主變間隔斷路器檢修，不需停電，但是母線檢修或故障時， 220KV 配電裝置全停。 本工程 220KV 斷路器采用 SF6 斷路器。其檢修周期長，可靠性高，故可不設(shè)旁路母線。由于有兩回線路，一回線路停運時，仍然滿足 N1原則，本設(shè)計采用雙母線接線，如下圖所示。 對 110KV 側(cè)的接線方式，出線僅為兩回，按照規(guī)程要求，宜采用橋式接線。以雙回線路向煉鋼廠 供電?？紤]到主變不會經(jīng)常投切，和對線路操作和檢修的方便性，采用內(nèi)橋式接線，如下圖所示。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 12 對 10KV 側(cè)的接線方式，按照規(guī)程要求，采用單母線分段接線，對重要回路，均已雙回線路供電，保證供電的可靠性，如下圖所示?？紤]到減小配電裝置的占地和占用空間，消除火災(zāi)、爆炸的隱患以及環(huán)境保護的要求，主接線不采用帶旁路的接線，且斷路器選用性能比少油斷路器更好的真空斷路器。 本設(shè)計的變電所主電氣接線圖參看 附錄 1。 第三章 短路電流計算 第一節(jié) 概述 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相 之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 第二節(jié) 短路計算的目的及假設(shè) 一、短路電流計算目的 1）在選擇 電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 5）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 二、短路計算基本假設(shè) 1）正常工作時，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，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； 4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； 6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。 三、基準(zhǔn)值 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 14 高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進行計算，為了計算方便選取如下基準(zhǔn)值： 基準(zhǔn)容量： Sj = 100MVA 基準(zhǔn)電壓： Vg（ KV） 115 230 四、短路電流計算的步驟 1）計算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量 下； 2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖； 3）選擇短路點； 4）對網(wǎng)絡(luò)進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標(biāo)幺值，并計算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 標(biāo)幺值： Id* = 1X*di 有名值： Idi = Id*Ij 5）計算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 VjI? 短路電流沖擊值： Icj = ? 6）列出短路電流計算結(jié)果 第三節(jié) 短路計算 等值電路圖如下： 2 2 0 K V 1 1 0 K V X s 1 X 1 X 2 X 3 1 0 K V S 1 d 1 d 2 d 3 一、基準(zhǔn)值 在短路計算的基本假設(shè)前提下，選取 Sd = 100MVA， Ud=Uav。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 15 二、系統(tǒng)電抗 由原始材料可知，在 Sj=100MVA 下，需要計算 6 組發(fā)電機和系統(tǒng)的等效電抗，以下來求出 Xs1 的值， G 1系 系MW504 ? s ?? , ? MW2020 ? os ?? , ?2 1 0 0 M V A , ?G 2 （ a）計算電路圖 其等值電路圖為： G 1SG 2 （ b）等值電路圖 由圖（ a）作對應(yīng)的等值電路圖（ b），計算各元件的電抗標(biāo)幺值如下： 線路 1LX? = 2LX? =Xo?l?2avUSd=?30?2230100= 線路 3LX? = 4LX? =Xo?l?2avUSd=?20?2230100= 線路 5LX? = 6LX? =Xo?l?2avUSd=?15?2230100= 線路 7LX? = 8LX? =Xo?l?2avUSd=?20?2230100= 發(fā)電機 1* ??GX= 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 16 發(fā)電機* ??GX= 變壓器 1XT? = 6310010010100 % ??NTk SSdU 變壓器 2XT? = 24010010014100 % ??NTk SSdU 把系統(tǒng)看成無限大容量系統(tǒng)，所以它的電抗標(biāo)幺值為： * ???sX 三、計算變壓器各 繞組電抗 阻抗電壓％ 高－中 高－低 中－低 10 30 22 各繞組等值電抗 Vs(12)％＝ 10％， Vs（ 13）％＝ 30％，Ｖ s（ 23）％＝ 22％ Vs1% = 12 （ Vs(12)% + Vs(13)%－ Vs(23)%） = 12 （ 10+ 30－ 22） =9 Vs2% = 12 （ Vs(12)% + Vs(23)%－ Vs(13)%） = 12 （ 10+22－ 30） =1 Vs3% = 12 （ Vs(13)% + Vs(23)%－ Vs(12)%） = 12 （ 30+22－ 10） =21 各繞組等值電抗標(biāo)么值為： X1 = Vs1%100 SjSN =109 1010 ＝ X2 = Vs2%100 SjSN ＝ 101 1010 ＝ X3 = Vs3%100 SjSN ＝ 1021 5010 ＝ 四、各短路點短路計算 a） d1 點短路 10KV 母線側(cè)和 110KV 側(cè)沒有電源，無法向 220KV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計，等值電路可化間為圖一 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 17 2 2 0 K V X s 1 d 1 S 1 化簡電路之后得出的 Xs1 = 則 Id1= 1Xs1 = 換算到 220KV 短路電流有名值 I″ = Id1 Uav3Sd = 1003 230? = 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù) Kch = 。 當(dāng)不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值 Ich = 1+2(KU1) 2 I″ = 1+2() 2 I″ = ″ Icj= = 當(dāng)不計周期分量衰減時 沖擊電流 ich = 2 kchI″ = 2 ″= I″= = 短路容量 S = 3 VBI″ = 3 230 = 3826MVA b） d2 點短路 如 d1 處短路類似， 10KV 母線側(cè)因沒有電源，無法向 110KV 側(cè)提供 短路電流，即可略去不，等值電路可化間為圖二 2 2 0 K V 1 1 0 K V X s 1 X 1 X 2 S 1 d 2 則轉(zhuǎn)移阻抗 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 18 X* =2 21X 1 XXs ??=+2 ?= Id2 = 換算到 110KV 短路電流有名值 I″ = Id2Uav3Sd= 1003 115?= 根據(jù)《電 力工程電氣設(shè)計手冊》的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù) Kch = 當(dāng)不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值 Ich = 1+2(KU1) 2 I″ = 1+2() 2 I″ = ″ Icj= = 當(dāng)不計周期分量衰減時 沖擊電流 icj = 2 kchI″ = 2 ″ = I″ = = 短路容量 S = 3 VBI″ = 3 115 = 1312MVA c） d3 點短路 110KV 母線側(cè)沒有電源，無法向 220KV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計，等值電路圖可化簡為圖三 2 2 0 K V X s 1 X 1 X 3 1 0 K V S 1 d 3 2 X3X11XsXs ??? = Id3 =Xs1 = 換算到 10KV 側(cè)有名值 I″ = Id3Uav3Sd= 100 3 = 短路電流全電流最大有效值及沖擊值 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 19 Ich = ″ = = Icj = ″ = = 短路容量： S = 3 Uav I″ = 3 =355MVA 短路點的編號 基準(zhǔn)電壓Vav（ KV） 基準(zhǔn)電流 jI（ KA） 額定電流nI （ KA） 短路電流標(biāo)么 值 ,?I 短路電流有名 值,I (KA) 穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值 穩(wěn)態(tài)短路電流 標(biāo)有名值 短路電流沖擊 值 ich(KA) 短路全電流最大有效 值ich(KA) 短路容量 S″ ( MVA) 表達式 平均值 Uav3Sd Uav3Sd 1X∑* ,?I nI 1X∑* ,?I nI ,I ,I 3 dV ,I d1 230 3826 d2 115 1312 d3 355 從以上計算的表格可見，各電壓級的最大短路電流均在斷路器一般選型的開斷能力之內(nèi)，所以不必采用價格昂貴的重型設(shè)備或者采取限制短路電流的措施。 第四章 電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 概述 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè) 計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下 保持正常運行。 第二節(jié) 斷路器的選擇及計算 高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電