【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 容柜的補(bǔ)償容量是確定的，總安裝的電容柜的補(bǔ)償容量要接近需要補(bǔ)償?shù)娜萘浚倭诉_(dá)不到要求，多了不經(jīng)濟(jì)。所以這里選擇的電容柜為：8 臺(tái) GR1C08。另外，還要在每段母線上接一放電柜，這里選擇兩臺(tái) 11 GR1C03。 表 32 電容柜及放電柜參數(shù)表 型號(hào)規(guī) 格 電壓， kV 每柜容量， kvar 接 法 重 量，T 外 型 尺 寸 長(zhǎng) ? 寬 ? 高 GR1C08 10 270 三角型 ? ? GR1C03 10 放電柜 ? ? 折算到計(jì)算容量： v a r3 2 3 4 2 3 kK avcavc ???? (37) 功率因數(shù) 補(bǔ)償后的計(jì)算 補(bǔ)償后的 35kV 側(cè)的計(jì)算負(fù)荷變化了，另外， 35kV 母線上的計(jì)算負(fù)荷還應(yīng)加上兩臺(tái)主變壓器的損耗。兩臺(tái)變壓器的損耗： ])2([2 20 NcakT SSPPP ?????? (38) ])50002 4992([2 2????? kW318? ])2(100 %100 %[2 2NcakoNT SSUISQ ???? (39) 2)50002 4992(100 [50002 ????? var284k? 那么 可以求出 35kV 側(cè)的總負(fù)荷： kWPPP Tcaca ??????? ?? (310) v a r1 8 7 82 8 41 5 9 41035 kQ Tcaca ??????? ?? (311) 12 k V AQPS cacaca 5 1 2 01 8 7 84 7 6 3 2235235235 ????? ??? (312) ASI caca )353(5120)353(3535 ????? ?? (313) 補(bǔ)償后的功率因數(shù)校驗(yàn)： 51204763c os 353535 ????? ??? cacaca SP? (314) 35kV側(cè)的功率因數(shù)有所降低， 不過(guò)設(shè)計(jì)要求是 10kV側(cè)的要求是 。滿足 10kV 側(cè)即可。 設(shè)計(jì)主接線的基本要求 在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng) 基本要求。 （ 1） 可靠性 供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題： ○ 1 可靠性的客觀 衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。 ○ 2 主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。 ○ 3 可 靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 13 (2) 靈活性 主接線的靈活性要求有以下幾方面。 ○ 1 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足 系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 ○ 2 檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 ○ 3 擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易的從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 ○ 1 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約 斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備 。 ○ 2 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。 ○ 3 電能損耗少：在變電站中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來(lái)自變壓器。應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 14 本變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 從本站接入系統(tǒng)的方式知道，本站為一般的分支變電站。 為降低造價(jià)，本站的電氣主接線采用如 下 方案： 由于本站 35KV 進(jìn)線最終只有兩回，并通過(guò) 35KV 母線轉(zhuǎn)供下一級(jí) 35KV城東變電站， 35KV 采用單母線接線， 10KV 采用單母線分段接線，主接線如圖 31 所示。 圖 31 電氣主接線 15 選擇結(jié)果匯總 以上我們進(jìn)行了設(shè)備 的選擇 ，在本章節(jié)末，我們對(duì)其進(jìn)行一個(gè)總結(jié)。這章節(jié)的設(shè)備總表 如表 33所示 ： 表 33 設(shè)備簡(jiǎn)表 設(shè)備名稱 型 號(hào) 臺(tái)數(shù) 主變壓器 7S 5000 2 電容柜 GR1C08 8 放電柜 GR1C03 2 16 4 短路計(jì)算 供電系統(tǒng)的擬定與短路計(jì)算是相連的兩部分，系統(tǒng)的擬定影響短路的計(jì)算，反過(guò)來(lái)，短路計(jì)算的結(jié)果也可能改變?cè)瓉?lái)的系統(tǒng)方案。所以把這兩部分放在一起。供電系統(tǒng)的擬定主要是其接線方式的確定，通俗的講也即是電走的路徑。確定供電系統(tǒng)后，可以畫出其簡(jiǎn)圖確定短路點(diǎn)和線路阻抗的大小。 系統(tǒng)短路計(jì)算 在供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)較多的嚴(yán)重故障是短路。在三相供電系統(tǒng)中，可能發(fā)生的主要短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。若電源的電壓恒定不變，即內(nèi)阻抗為零，稱無(wú)限大容量電容。老城Ⅱ 35/10kV 變電站可看作是無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)。短路計(jì)算主要是求出在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，短路電流沖擊值，短路容量和最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。 對(duì)復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計(jì)算短路電流時(shí)采用標(biāo)幺值計(jì)算較為簡(jiǎn)單。標(biāo)幺制是相對(duì)單位制的一種。需選定基準(zhǔn)值。有名值與之比較得出標(biāo)幺值。 本變電站的短路計(jì) 算采取簡(jiǎn)單的方法，全部只按照其正常運(yùn)行情況（也就是全分裂運(yùn)行， 35kV 和 10kV 母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開。）計(jì)算短路電流 。不考慮故障時(shí)的并列運(yùn)行情況下的短路。 17 系統(tǒng)短路計(jì)算先要畫出系統(tǒng)的等效簡(jiǎn)圖，以確定電抗的大小 和確定短路點(diǎn)，其簡(jiǎn)圖如 圖 41 所示： 圖 41 系統(tǒng)短路計(jì)算等效圖 各主要元件的標(biāo)幺值計(jì)算 線路單位長(zhǎng)度電抗取值：架空線 km? ，電纜 km? 最大運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗： ???sX 最小運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗： ???sX 取 MVASd 100? 2L 線路段基準(zhǔn)電壓： kVUU avd 2 ?? 1L 線路段基準(zhǔn)電壓： kVUUavd ???? 變壓器阻抗： 5000100 1000007100 %)( ???????? NTdNTdNTT SSUSSXX (41) 線路 1L ： ???? 2211 ????? ddUSXX (42) 18 2L 段各支路阻抗標(biāo)幺值 如表 41所示 ： 表 41 各供電對(duì)象阻抗標(biāo)幺值 三相短路 三相短路是對(duì)稱短路。是在最大運(yùn)行方式下的短路。為求各段電路電流標(biāo)幺值，先要求出各段電流的基準(zhǔn)值。 kAUSI ddd 11 ???? (43) kAUSI ddd 003 22 ???? (44) 序號(hào) 供電對(duì)象 阻抗標(biāo)幺值 序號(hào) 供電對(duì)象 阻抗標(biāo)幺值 1 解放 小區(qū) 7 職業(yè)學(xué)校 2 紅旗 小區(qū) 3 化肥廠 4 電務(wù)廠 5 西區(qū) 所內(nèi) 6 鋁 合金廠 19 計(jì)算各對(duì)象出線末端的短路電流，并將結(jié)果匯總列表如表 42 所示 ： 表 42 各供電對(duì)象三相短路統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 線路阻抗標(biāo)幺 值 三相短路電流 ,kA 短路電流沖擊值 ,kA 短路容量 ,MVA 1K 點(diǎn) 323 2K 點(diǎn) 58 3K 點(diǎn) 58 20 兩相短路 兩相短路為不對(duì)稱短路。在最小運(yùn)行方式下的短路 如圖 42 所示 。 圖 42 兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)圖 其計(jì)算公式如下： (45) 下標(biāo)為 ?1 表示正序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)， ?2 表示負(fù)序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，下標(biāo) 1a 表示a、 b、 c 三相電路中的 a相正序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù) 。 ??????? ????2111211)2( 1 22 XEXEXX EI a 21 同上面的方法一樣，計(jì)算各供電對(duì)象出線末端的短路電流，并將結(jié)果匯總列表如下 ： 表 43 兩相短路統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 兩相短路電流 ,kA 1K 點(diǎn) 2K 點(diǎn) 3K 點(diǎn) 短路參數(shù)表 以上完成了短路計(jì)算，為了方便后面章節(jié)的方便查閱，以進(jìn)行設(shè)備的選 擇和計(jì)算校驗(yàn) ,所以把本章節(jié)的三相短路和兩相短路數(shù)據(jù)整理列表匯總。如 表 44 所示 ： 表 44 短路參數(shù)匯總表 短 路 點(diǎn) 三相短 路電流（ kA） 三相短路 沖擊電流 (kA) 三相短路 容量 (MVA) 兩相短 路電流 (kA) 35kV母線 1K 點(diǎn) 323 10kV母線 2K 點(diǎn) 58 企業(yè)進(jìn)線端 3K 點(diǎn) 58 22 5 變電站電氣設(shè)備選擇 變電站的高壓設(shè)備部分是用來(lái)接收分配電能，例如變壓器 、 母線；另外一些是用來(lái)保護(hù)前面提到的設(shè)備的，例如斷路器 、 熔斷器等。這些設(shè)備的選擇直接影響到變電站的運(yùn)行，影響到供電對(duì)象的用電安全和可靠性。 面對(duì)如此多的設(shè)備，如何選擇適合本變電站的設(shè)備呢？一般性的原則是：根據(jù)電器設(shè)備所使損毀，在技術(shù)合理的情況下注意經(jīng)濟(jì)， 不浪費(fèi)。在條件允許情況下，盡 用的環(huán)境條件和供電要求確定起型式和參數(shù)，保證電器在正常運(yùn)行是安全可靠，故障時(shí)不會(huì) 量用最新，最先進(jìn)的設(shè)備。另外，還要考慮設(shè)備的來(lái)源，運(yùn)輸條件。 老城Ⅱ 35/10kV變電站是城區(qū)變電站，采用室內(nèi)布置。主要用到的是各種成套配電柜。成套配電柜內(nèi)包含大量的設(shè)備，如斷路器，電壓互感器電流互感器等。而且各種設(shè)備是經(jīng)過(guò)廠家整合過(guò)的，配合性極高。一般對(duì)其校驗(yàn)，只校驗(yàn)斷路器即可。 35kV 電氣設(shè)備選擇 高壓開關(guān)柜的選擇 35kV 電器設(shè)備選擇主要是成套高壓開關(guān)柜的選擇。選用 GBC— 35 型手車式高壓開關(guān)柜。 GBC— 35 型手車式高壓開關(guān)柜用在三相交流 50Hz、 35kV 橋式與單母系統(tǒng)。開關(guān)柜由柜體和可拉出手車兩部分組成，柜前上部是繼電器室 、 中部為手車室 、 柜后下部為下隔離開關(guān)靜觸頭室，上 、 下隔離開關(guān)的動(dòng)觸頭裝于手車后部，手車推入柜體，隔離開關(guān)便合閘。 其技術(shù)參數(shù)如表 51所示 ： 23 表 51 GBC— 35 技術(shù)參數(shù)表 名 稱 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù) 型號(hào)規(guī)格 GBC35 固有分閘時(shí)間 ? 額定電壓 35kV 固有合閘時(shí)間 ? 最高工作電壓 重量 1600kg 額定電流 600A 外型尺寸 寬 ? 深 ? 高 1818? 2050? 2900（ mm） 斷流容量 1000MVA 電動(dòng)操作機(jī)構(gòu) CD10型 極限通過(guò)電流峰值 40kVA 配電流互感器 LCZ35 型 4S熱穩(wěn)定電流 16kA 生產(chǎn)廠家 天津開關(guān)廠等 下面對(duì) GBC— 35型手車式高壓開關(guān)柜進(jìn)行校驗(yàn)： 其額定電壓為 35kV,最高工作電壓 滿足要求。下面校驗(yàn)其斷路器的性能是否符合要求： 35kV 短路容量： M V AIUS dd )3(10 ????? (51) 而開關(guān)柜的短路容量為 1000MVA，合格。 我們從上章短路計(jì)算匯總表可以看到，各企業(yè)短路容量最大為58MVA277MVA，斷路器的短路容量滿足要求。 ?最大的 kAish ??