【文章內容簡介】 大學畢業(yè)設計說明書 8 表 13 110kV變電站自用電負荷 類別 名稱 容量（ KW） 功率因數 安裝臺數 工作臺數 備注 照明 主充電機 20 1 1 周期 照明 浮充電機 1 1 經常 動力 主變通風 32 32 經常 動力 蓄電池通風 1 1 經常 照明 檢修、試驗用電 15 1 1 經常 照明 載波通訊用電 1 1 1 經常 照明 屋內照明 1 1 經常 照明 屋外照明 1 1 經常 動力 生活水泵 2 2 周期 照明 福利區(qū)用電 1 1 周期 Sjs=（ *32+*1+*2） +20++15+1+++=（ MVA） 由上述計算結果可知： 10KV 側 PLMAX=21(MVA) 35KV 側 PLMAX=(MVA) 高壓側 PLMIN=*(21+)= (MVA) 變電站用電負荷 Pz 為： Pz=(MVA) 所以變電站最大負荷 Smax為： Smax=+=(MVA) 由以上計算，查《發(fā)電廠電氣部分》選擇主變壓器型號如下： 表 14 主變壓器型號及參數 型號及容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (KW) 阻抗電壓 (%) 空載電流(%) 空載 負載 高中 高 低 中低 高 中 低 SFSL731500/110 101? 2? % 121? 2? % ? 2?% 35? 2?% YN,yn0,d11 38 125 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 9 站用變壓器的選擇 站用變壓器的選擇的基本原則 (1)變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應； (2)阻抗電壓及調壓型式的選擇， 宜使在引接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的 %? ； (3)變壓器的容量必須保證站用機械及設備能從電源獲得足夠的功率 。 站用變壓器型號的選擇 參考《發(fā)電廠電氣部分》，選擇站用變壓器如下： 表 15 站用變壓器型號及參數 型號 額定容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (W) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 空載 短路 SC980/10 80 ,yn0 340 1140 4 2 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 10 2 短路電流計算 短路計算的目的、規(guī)定與步驟 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面： (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)在選擇電氣設備時，為了保證設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。例如：計算某一時刻的短路電流有效 值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。 (3)在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相相對地的安全距離。 短路計算的一般規(guī)定 、計算的基本情況 (1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。 (2)所有同步電機都具有自動調整勵磁裝置（包括強行勵磁）。 (3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。 (4)所有電源的電動勢相位角相等。 (5)應考慮對短路 電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。 、接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 計算步驟 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 11 (1)選擇計算短路點。 (2)畫等值網絡圖。 ①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 ②選取基準容量 Sb和基準電壓 Ub（一般取各級的平均電壓）。 ③將各元件的電抗換算為同一基準值的標幺值的 標幺電抗。 ④繪制等值網絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。 (3)化簡等值網絡：為計算不同短路點的短路值，需將等值網絡分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉移電抗 Xnd。 (4)求計算電抗 Xjs。 (5)由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標幺值（運算曲線只作到Xjs=）。 ①計算無限大容量（或 Xjs≥ 3）的電源供給的短路電流周期分量。 ②計算短路電流周期分量有名值和短路容量。 變壓器的參數計算及短路點的確定 變壓器參數的計算 基準值的 選取： MVASb 100? ， bU 取各側平均額定電壓 (1)主變壓器參數計算 由表 ： U12%= U13%= U23%= U1%=(U12%+U13%U23%)=(+)= U2%=(U12%+U23%U13%)=(+)=0 所以 U2%=0 U3%=(U13%+U23%U12%)=(+)= 電抗標幺值為： X1=U1%/100*SB/SN=*100/= X2=U2%/100*SB/SN=0/100*100/=0 X3=U3%/100*SB/SN=*100/= (2)站用變壓器參數計算 由表 ： 4%?dU X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/=50 (3)系統(tǒng)等值 電抗 ?? bUSlrX BS 短路點的確定 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 12 此變電站設計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，其中 110KV 進線處短路與變壓器高壓側短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點。 依據本變電站選定的主接線方式、設備參數和短路點選擇，網絡等值圖如下： 圖 21 短路等值圖 各短路點的短路計算 短路點 d1 的短路計算 (110KV 母線 ) 網絡化簡如圖 ： 圖 22 d1點 短路等值圖 Xf1=Xs＝ x0l （ Sj/U j2）＝ 150（ 100/1152）＝ Xjs1=Xf1 Sn/Sb= 1000/100= 因為 Xjs1=3 所以 I*=I∞ *=*= 1/Xjs1=1/= Ib=Sb/(√ 3 Ub)=100/(√ 3 115)=(KA) In=Ib Sn/Sb = 1000/100=(KA) I= I∞ ==I*In=I∞ *In=*In= =(KA) 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 13 ich= I= =(KA) ich= I= =(KA) S=√ 3 I Un=√ 3 110=(MVA) 短路點 d2 的短路計算 (35KV 母線 ) 網絡化簡為： 圖 23 d2點短路等值圖 Xf2=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=+(+0)//(+0)= Xjs2=Xf2 Sn/Sb= 1000/100= I*=I∞ *=*= 1/Xjs2= Ib=Sb/(√ 3 Ub)=100/(√ 3 37)=(KA) In=Ib Sn/Sb = 1000/100=(KA) I= I∞ ==I*In=I∞ *In=*In= =(KA) ich= I= =(KA) ich= I= =(KA) S=√ 3 I Un=√ 3 35=(MVA) 短路點 d3 的短路計算 (10KV母線 ) 網絡化簡為： 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 14 圖 24 d3點短路等值圖 Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=+(+)//(+)= Xjs3=Xf3 Sn/Sb= 1000/100= I*=I∞ *=*= 1/Xjs3= Ib=Sb/(√ 3 Ub)=100/(√ 3 )=(KA) In=Ib Sn/Sb = 1000/100=55(KA) I= I∞ ==I*In=I∞ *In=*In= 55=(KA) ich= I= =(KA) ich= I= =(KA) S=√ 3 I Un=√ 3 10=(MVA) 短路點 d4 的短路計算 網絡化簡只需在圖 ，如下圖所示： 圖 25 d4點短路等值圖 Xf4=Xf3+X4=+50= Xjs2=Xf4 Sn/Sb= 1000/100= I*=I∞ *=*= 1/Xjs3= Ib=Sb/(√ 3 Ub)=100/(√ 3 )=(KA) In=Ib Sn/Sb = 1000/100=(KA) I= I∞ ==I*In=I∞ *In=*In= =(KA) ich= I= =(KA) ich= I= =(KA) S=√ 3 I Un=√ 3 =(MVA) 繪制短路電流計算結果表 總結以上各短路點短路計算，得如下短路電流結果表： 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 15 表 21 短路電流計算結果表 短路點編號 基值 電壓 )(kVUb 基值 電流 )(kAIb 支路名稱 支路計算電抗 jsX 額定 電流 0S短路電流周期分量 穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流沖擊值 )(kAIch 全電流 有效值 )(kAIoh 短路容量 )(MVAS?? 標 幺 值 ??I 有 名 值 )(kAI? 標 幺 值 ?*I 有 名 值 )(kAI? 標 幺 值 * 有 名 值 )( kAI 公式 bbUS3 bnbSSI nII?* nII?* nII * I? I? nUI?3 d1 115 110kv d2 37 35kv d3 10kv 55 d4 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 16 3 電氣設備選擇與校驗 導體和電器的選擇是變電所設計的主要內容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟的重要條件 。 電氣設備選擇的一般規(guī)定 一般原則 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。 有關的幾項規(guī)定 導體和電器應按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。 (1)在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應按下表計算。 表 31 各回路持續(xù)工作電流 回路名稱 計算公式 變壓器回路 Igmax==√ 3Un 饋電回路 Igmax=Pn/√ 3Uncosφ 注： nnn IUP , 等都為設備本身的額定值 。 各回路持續(xù)工作電流的計算 依據表 ，各回路持續(xù)工作電流計算結果見下表： 表 32 各回路持續(xù)工作電流結果表 回路名稱 計算公式及結果 110KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 115= 110KV進線 Igmax=Pn/√ 3Uncosφ =31185/(√ 3 115 )= 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 17 35KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 35KV出線 火電廠一 =S/√ 3Uncosφ =8000/(√ 3 37 )= 火電廠二 =S/√ 3Uncosφ =5000/(√ 3 37 )= 10KV母 線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 10KV出線 化工廠 =S/√ 3Uncosφ =3500/√ 3 = 鋁廠（兩回） =S/√ 3Uncosφ =5000/√ 3 = 醫(yī)院（兩回） =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A 氮肥廠 =S/√ 3Uncosφ =2021/√ 3 = 印刷廠 =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A =√ 3Un= 653/√ 3 = 高壓電氣設備選擇 斷路器的選擇與校驗 斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調試和運行維護，并經技術經濟比較后才能確定。根據我國當前制造情況，電壓 6－ 220kV 的電網一般選用少油斷路器， 斷路器選擇的具體技術條件如下： (1)電壓： Ug(電網工作電壓 )≤ Un （ 31） (2)電流： (最大持續(xù)工作電流 )≤ In （ 32） (3)開斷電流： Idt≤ Ikd