【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)常切換的總降壓變電所。當一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通 過進線斷路器 QF11 、 QF12 ，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護的整定都極為有利。 (3) 一、二次側(cè)均采用單母線分段的降壓變電所主電路圖這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關設備較多，可供一、二級負荷，適用于一、二次側(cè)進出線較多的降壓變電所 17 (4) 一、二次側(cè)均采用雙母線的降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關設備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐 變電所。本次設計的電機修造廠是連續(xù)運行，負荷變動較小，電源進線較短（ ） ,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長遠發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。 方案Ⅰ：低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電；當一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點：當一段母線或母線隔離開關檢修時該母線各出線須停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需 向兩個方向均衡擴建。 方案Ⅱ：單母線分段帶旁路。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。 方案Ⅲ：低壓采用單母線、低壓單母線分段。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。 以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時雖經(jīng)濟性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復雜，它們的經(jīng)濟性能較差；采用方案一既滿足負 荷供電要求又較經(jīng)濟，故本次設計選用方案Ⅰ。 按上面考慮的主變壓器方案可設計下列 主接線方案： 如圖 所示 18 圖 裝設一臺主變壓器的主接線方案 4 短路計算 短路電流計算的目的及方法 進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電 路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。 繪制計算電路 Y0 Y0 S91000 GG1A(F)07 10/V 聯(lián)絡線 （ 備用電源） GG1A(F)54 GW口 10 10kV FS410 GG1A(J)03 GG 1A(J) 03 GG1A(F)07 GG 1A(F) 54 GG 1A(F) 07 GG 1A(F) 07 主變 聯(lián)絡（備用） 220/380V 高 壓 柜列 19 圖 短路計算電路 確定短路計算基準值 設基準容量 dS =100MVA，基準電壓 dU = cU = NU ， cU 為短路計算電壓，即高壓側(cè) 1dU =，低壓側(cè) 2dU =，則 kAkVMV AUSIddd 11???? （ 31） kAkVMV AUSI ddd 22 ???? （ 32） 采用標幺制法進行短路計算 計算短路電路中個元件的電抗標幺值 （ 1） 電力系統(tǒng) 已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 ocS =500MVA，故 ?1X =100MVA/500MVA= （ 33） （ 2） 架空線路 查表得 LGJ35 的線路電抗 kmx / ?? ，而線路長 8km ，故)(100)( 2202 ??????? kVMV AUSlxX cd （ 34） （ 3） 電力變壓器 查表得變壓器的短路電壓百分值 %kU =，故 k V AMV ASSUX N dk 1000100100 %3 ????= （ 35） 式中 NS — 變壓器的額定容 量 因此繪制短路計算等效電路如圖 。 500MVA K1 K2 8km S9630 (2) (3) (1) ～ ∞系統(tǒng) k1 k2 20 圖 短路計算等效電路 k1 點（ 側(cè)）的相關計算 （ 1） 總電抗標幺值 *2*1)1( XXX k ??? ?? =+= （ 36） （ 2） 三相短路電流周期分量有效值 kAkAX IIkdk *)1(1* 1 ?????? （ 37） （ 3） 其他短路電流 kAIII k )3( 1)3()3(39。39。 ??? ?? （ 38） kAkAIi sh )3(39。39。)3( ???? （ 39 ）kAkAII sh )3(39。39。)3( ???? （ 310） （ 4） 三相短路容量 MV AMV AX SS kdk * )1()3( 1 ??? ??? （ 311） k2 點（ 側(cè)）的相關計算 （ 1） 總 電抗標幺值 *3*2*1)1( XXXX k ???? ?? =++= （ 312） （ 2） 三相短路電流周期分量有效值 kAkAX II kdk * )2( 2* 2 ??? ??? （ 313） （ 3） 其他短路電流 kAIII k )3( 1)3()3(39。39。 ??? ?? （ 314） kAkAIi sh )3(39。39。)3( ???? （ 315） kAkAII sh )3(39。39。)3( ???? （ 316） （ 4） 三相短路容量 MV AMV AX SS kdk * )2()3( 2 ??? ??? （ 317） 以上短路計算結(jié)果綜合圖表 所示。 21 表 短路計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。I )3(?I )3(shi )3(shI )3(kS k1 k2 5 變電所進出線的選擇與校驗 導線截面的選擇條件 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件 : （ 1） 發(fā)熱條件 ： 導線和電纜 (包括母線 )在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 （ 2） 電壓損耗條件 ： 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路 計算 電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)的低壓線路，可不進行電壓損耗校檢 。 電流強度的選擇 35KV 及以上的高壓線路及電壓在 35KV 以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為 “經(jīng)濟截面 ”。此種選擇原則，稱為 “年 費用支出最小 ”原則。工廠內(nèi)的 10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。 低壓線路導線的選擇 由于沒有設單獨的車間變電所，進入各個車間的導線接線采用 TNCS 系統(tǒng)；從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用 VV22 型銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，根據(jù)不同的車間負荷采用不同的截面。 導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。 根據(jù)設計 經(jīng)驗，一般 10KV 及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流及 35KV 以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。 10kV 側(cè)一次設備的選擇校驗 22 （ 1） 按工作電壓選則 設備的額定電壓 eNU? 一般不應小于所在系統(tǒng)的額定電壓 NU ，即 ??eNU NU ，高壓設備的額定電壓 eNU? 應不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓 maxU ，即 ??eNU maxU 。NU =10kV， maxU =，高壓開關設備、互感器及支柱絕緣額定電壓 eNU? =12kV，穿墻套管額定電壓 eNU? =，熔斷器額定電壓 eNU? =12kV。 （ 2） 按工作電流選擇 設備的額定電流 eNI? 不應小于所在電路的計算電流 30I ，即 ??eNI 30I （ 3） 按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流 ocI 或斷流容量 ocS ，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值 )3(kI 或短路容量 )3(kS ，即 ?ocI )3(kI 或 ?)3(ocS )3(kS 對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為 ?ocI max?OLI ， max?OLI 為最大負荷電流。 （ 4） 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 a) 動穩(wěn)定校驗條件 ?maxi )3(shi 或 )3(max shII ? maxi 、 maxI 分別為開關的極限通過電流峰值和有效值， )3(shi 、 )3(shI 分別為開關所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值 b) 熱穩(wěn)定校驗條件 imat tItI 2)3(2 ?? 對于上面的分析，如表 所示，由它可知所選一次設備均滿足要求。 表 10 kV一次側(cè)設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能 力 動態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其他 裝置地點條件 參數(shù) NU NI )3(kI )3(shI imatI ?? 2)3( 數(shù)據(jù) 10kV ( )1( TNI ? ) 2? ? 一次設備型號規(guī)格 額定參數(shù) eNU? eNU? ocI maxi tIt?2 高壓少油斷路器 10kV 630kA 16kA 40 kA 5122162 ?? 23 SN1010I/630 高壓隔離開關68GN 10/200 10kV 200A kA 5005102 ?? 二次負荷 高壓熔斷器RN210 10kV 50 kA 電壓互感器JDJ10 10/ 電壓互感器JDZJ10 10 電流互感器LQJ10 10kV 100/5A .8KA312225???kA 1)( 2 ?? =81 避雷針 FS410 10kV 戶外隔離開關GW412/400 12kV 400A 25kA 5005102 ?? 380V 側(cè)一次設備的選擇校驗 同樣，做出 380V 側(cè)一次設備的選擇校驗，如表 所示，所選數(shù)據(jù)均滿足 要求。 表 42 380V一次側(cè)設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流 能力 動態(tài) 定度 熱穩(wěn)定度 其它 裝置地點條件 參數(shù) NU NI )3(kI )3(shI imatI ?? 2)3( 數(shù)據(jù) 380V 總 5 2 ?? 一次設備型號規(guī)格