【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點(diǎn)： 接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。 缺點(diǎn)： 第 15 頁 共 87 頁 不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)各部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)到非故障段的供電。 方案二 ： 單母線分段帶旁路 母線 (分段 斷路器兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點(diǎn)： 有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，檢修斷路器時(shí)不至于中斷對(duì)用戶供電。 缺點(diǎn)：優(yōu)于單母線分段。 方案三 ：雙母 線接線 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路母線連接的方式運(yùn)行。 注意 ：在進(jìn)行倒閘操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原 工作母線進(jìn)行檢修。 優(yōu)點(diǎn)： 供電可靠 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān) ,只停該回路。 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建 ,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 便 于實(shí)驗(yàn) 當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。 對(duì)比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計(jì)要求。 由上述方案的比較可以確定變電所的電氣主接線方案，如下圖所示 第 16 頁 共 87 頁 KVKVKV 圖 210 第三節(jié) 變壓器接地方式 一、電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性問題。它與電壓等級(jí) ,單相接地短路電流，過電壓水平，保護(hù)配置等有關(guān)。直接影響電網(wǎng)的絕緣水平，系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性，變壓器的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。 電力網(wǎng)中 性點(diǎn)接地方式有中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)非直接接地。 中性點(diǎn)直接接地方式過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。 二、變壓器中性點(diǎn)接地方式 電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。主變壓器的 110KV～500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式； 6～ 63KV 電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式。但當(dāng)單相接地故障電流大于 30A(6～ 10KV 電網(wǎng) )或 10A(20～ 63KV)時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。 第 17 頁 共 87 頁 第三章 變電所電力變壓器的選擇 第一節(jié) 電力變壓器的選擇 電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設(shè)備。電力變壓器利用電磁感應(yīng)原理，可以把一種電壓等級(jí)的交流電能方便的變換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能，經(jīng)輸配電線路將電廠和變電所的變壓器連接在一起，構(gòu)成電網(wǎng)。 一、 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮下列原則： 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只用一臺(tái)變壓器，但在低壓側(cè)應(yīng)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。 對(duì)季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。 綜上所述，選用兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行方式。 變電所主變壓器容量的選擇 變壓器的最大負(fù)荷按下式確定： MP ? 0k P? MP —— 變電所的最大負(fù)荷 0k —— 負(fù)荷同時(shí)系數(shù) P? —— 按負(fù)荷等級(jí)系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷 根據(jù)對(duì)多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計(jì)表明，變電所的容量按下式計(jì)算 ST≈（ —— ） MP 因本變電所裝有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器的容量 ST應(yīng)該同時(shí)滿足以下 條件： 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷 MP 的大約 70%的需要，即： ST≈ MP 其負(fù)荷為： 35kV側(cè)：最大 30MVA，最小 18MVA， 10kV側(cè)：最大 16MVA，最小 10MVA， 第 18 頁 共 87 頁 則 SC=? (30MVA+16MVA) = 根據(jù)設(shè)計(jì)要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇 110KV 三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù)js=100MVA） 故選擇主變壓器的型號(hào)為： SFSZL7— 40000/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺(tái) 三繞組主變壓器 SFSZL7— 40000/110 表（ 31） 型號(hào) SFSZL7— 40000/110 額定容量（ KVA） 40000 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 第二節(jié) 功率因數(shù)和無功功率補(bǔ)償 絕大多數(shù)用電設(shè)備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于 1。而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)用 行的一個(gè)重要指標(biāo)。 功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 一 、功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響 所有具有電感特性的用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。 正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達(dá)到一定的值，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行功率補(bǔ)償。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3485— 1998《評(píng)價(jià)企業(yè)和利用電機(jī)疏導(dǎo)則》中規(guī)定：“在企業(yè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不低于 ，凡功率因數(shù)未達(dá)到 上述規(guī)定的，應(yīng)在負(fù)荷側(cè)合理裝置集中與就地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備”。 二 、提高功率因數(shù)的方法 當(dāng)功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進(jìn)行人工功率補(bǔ)第 19 頁 共 87 頁 償。自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補(bǔ)償裝置的實(shí)際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添加任何補(bǔ)償設(shè)備，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備送往無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。對(duì)于變電所應(yīng)該合理選擇變壓器的用量。人工補(bǔ)償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時(shí)，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。因它具有下列優(yōu)點(diǎn)，所以這是目前廣泛采用的一種補(bǔ)償裝置。 有功損耗小 ，約為 %— %,而同步調(diào)相機(jī)約為 %— 3%； 無旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)方便； 可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點(diǎn)； 個(gè)別電容器損壞不影響整個(gè)裝置運(yùn)行； 短路時(shí)，同步調(diào)相機(jī)增加短路電流，增大了用戶開關(guān)的斷流容量，電容器無此缺點(diǎn) 。 三 、補(bǔ)償容量和電容器臺(tái)數(shù)的確定 用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟(jì)效益。但如果電容性負(fù)荷過大，將會(huì)引起電壓過高，從而帶來不良影響。所以在電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)選擇電容器的安裝容量。 采用固定補(bǔ)償：在變電所 10KV側(cè)的母線上進(jìn)行人工補(bǔ)償，一般采用固定補(bǔ)償 ，即補(bǔ)償電容器不隨負(fù)荷變化投入或切除，其補(bǔ)償容量按下式計(jì)算： Qcc=Pav(tan? av1 tan? av2) 式中 , Qcc為補(bǔ)償容量； Pav為平均有功負(fù)荷； Pav= KAl Pc， Pc為有功計(jì)算負(fù)荷， KAl 為有功負(fù)荷系數(shù)， tan? av1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值， tan? av2為補(bǔ)償 前平均功率因數(shù)角的正切值， tan? av1 tan? av2稱為補(bǔ)償率。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求變電所 110KV 側(cè)的功率因數(shù)為 。 無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調(diào)節(jié)的容性無功。以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。 為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t，在 10kV 每段母線上各接一組由開關(guān)投切的 分檔 投切并聯(lián) 電容器成套裝置，供調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功負(fù)荷。 四 、補(bǔ)償電力電容器容量的計(jì)算 補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù) 低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為 Pc1= Sc1? =16? = 低壓側(cè)無功計(jì)算負(fù)荷為 Qc1= 2211ccsp? = 2216 ? = 變壓器的功率損耗為 第 20 頁 共 87 頁 ? PT =? 16= ? QT=? 16= Mvar 中壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為 Pc2= Sc2? =30? = 中壓側(cè)無功計(jì)算負(fù)荷為 Qc2= 22ccsp? = 2230 ? = Mvar 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 Pc3= Pc1 +Pc2+? PT = ++ = Qc3= Qc1 + Qc2+? QT =++= Mvar Sc3= 2233ccPQ? = 2239 .4 2 25 .8 28? = 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cos 2? = Pc3/ Sc3=確定補(bǔ)償容量 現(xiàn)在要求在高壓側(cè)不低于 ,二補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)的功率因數(shù)為 來計(jì)算補(bǔ)償?shù)娜萘浚? Qcc= Pc1(tan? av1 tan? av2) =[tan() tan ()] = 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù) 變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 39。1cs = 2211()C C CCP Q Q?? = 221 3 .6 (8 .4 2 8 6 .5 2 8 )?? = 此時(shí)變壓器的功率損耗為 39。TP? =? 39。1cs = 39。TQ? =? 39。1cs = Mvar 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 39。 3CP = Pc1 +Pc2+ 39。TP? = ++= 39。 3CQ = Qc1 + Qc2+ 39。TQ? =++= Mvar 39。 3CS = 39。 2 39。 233CCPQ? * 4 2 73 1 0 0 10 .7 5 8 0 .7 5 8K s h KKX I I S G W? 第 21 頁 共 87 頁 = 2239 .373 19 .1? = cos 2? = Pc3/ Sc3= /= 故選擇主變壓器 的型號(hào)為： SHSZL7— 31500/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺(tái)三繞組主變壓器 SHSZL7— 31500/110 表（ 32） 型號(hào) SFSZL7— 31500/110 額定容量（ KVA） 31500 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 所用變壓器的選擇 一般所用變壓器容量的選擇是根據(jù)主變壓器的容量來選擇的，其容量小于主變 壓器容量的 3%，主變壓器的容量是 ，所以所用變壓器的容量為： ?3%=945KVA 則選用 SL7— 800/10型雙繞組 電力 變壓器 其主要參數(shù)如下： 兩臺(tái)雙繞組所用變壓器 SL7— 800/10 額定容 量 (KVA) 額定電壓(KV) 連接組標(biāo)號(hào) 損耗 (KW) 空載電流 % 阻抗電壓 % 高壓 低壓 空載 短路 800 10 Y,yn0 第 22 頁 共 87 頁 第四章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 短路電流計(jì)算的概述 一 、短路計(jì)算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的 70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短 路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行解列。 二 、短路計(jì)算的目的 對(duì)所選電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)； 進(jìn)行變壓器和線路保護(hù)的整定值和靈敏度計(jì)算。 三 、短路計(jì)算的內(nèi)容 計(jì)算 變電所 相關(guān)節(jié)點(diǎn)的三相短路電流。 四、 基本假定 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 五 、短路計(jì)算的方法 對(duì)