【導(dǎo)讀】年級：08級自動化一班。完成日期：2021年5月30日。西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書

　　

【正文】 10kV 和 6kV。 第 頁 16西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 廠用變壓器的容量 為了合理正確地選擇廠用變壓器容量，需對每段母線上引接的電動機(jī)臺數(shù)和容量進(jìn)行統(tǒng)計和計算。廠用電負(fù)荷的計算方法常采用換算系數(shù)法，可計 算為： S=∑ (KP) 式中： S 為廠用母線上的計算負(fù)荷（ kV178。 A）； P 為電動機(jī)的計算功率（ kW）； K 為換算系數(shù)，可取表 41 中所列數(shù)值。 表 41 換 算 系 數(shù) 機(jī)組容量（ MW） ≦ 125 ≧ 200 給水泵及循環(huán)水泵電動機(jī) 凝結(jié)水泵電動機(jī) 其他高壓電動機(jī)及低壓廠用變壓器（ kV178。 A） 其他低壓電動機(jī) S1=(179。 6179。 2) 179。 110%= S2=(179。 12) 179。 110%= 所以本次設(shè)計廠用電變壓器高壓側(cè) 為 ，低壓側(cè)為 6kV，額定容量大于等于。綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考慮，本次設(shè)計采用廠用變壓器型號為 S7630/7，其主要參數(shù)如表 42 所示 ： 表 42 變壓器 SF716000/35 主要參數(shù) 型號 額定容量（ KVA） 電壓組合（ KV） 連接組標(biāo)號 空載損耗（ KW） 負(fù)載損耗（ KW） 空載 電流（ %） 短路 阻抗（ %） 高 壓 低壓 S7630/7 630 10177。 5% YNd11 廠用電主接線 經(jīng)過以上方案比較 ，本次設(shè)計的 廠用電主接線圖如圖 ： 第 頁 17西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 第 頁 18西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 5. 短路電流計算 短路電流計算概述 短路是電力系統(tǒng)中常見的故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。正常運行時，除中性點外，相與相之間或相與地之間是絕緣的。如果由于某種原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，我們就稱電力系統(tǒng)發(fā)生了短路故障。電力系統(tǒng)簡單短路故障共有四種類型：三相 短路、兩相 短路、兩相短路接地和單相接地短路。短路是電力系統(tǒng)中十分嚴(yán)重的故障，短路結(jié)果將使系統(tǒng)電壓降低、短路 回路電流增大，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和損壞電氣設(shè)備。本次設(shè)計主要計算三相短路，其計算目的是為了電氣主接線方案的比較和選擇、電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇。短路電流的計算包括各主要元件電抗的計算、計算電路圖和等值電路圖的化簡、轉(zhuǎn)移電抗的計算、計算電抗的計算、短路電流曲線的應(yīng)用等。 電力系統(tǒng)各主要元件等值阻抗的計算 本次設(shè)計的短路計算所取基準(zhǔn)值為：基準(zhǔn)功率 SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓 VB=Vav. 發(fā)電機(jī)等值電抗 發(fā)電機(jī)的等值電路可用相應(yīng) 的電動勢和電抗串聯(lián)起來。發(fā)電機(jī)的電抗用短路起始瞬間電抗， 即縱軸次 暫態(tài)電抗 39。39。dX 表示。各類發(fā)電機(jī)的此暫態(tài)電抗，產(chǎn)品目錄中給出的為標(biāo)幺值，它是以發(fā)電機(jī)的額定參數(shù)為基準(zhǔn)值的，當(dāng)數(shù)據(jù)不全或作近似計算時可采用表 51所列的平均值。 表 51 部分發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗 39。39。dX 平均值 序號 類型 39。39。dX 1 無阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī) 2 有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī) 3 容量為 50MW 及以下的汽輪發(fā)電機(jī) 4 100MW 及 125WM 的汽輪發(fā)電機(jī) 5 200MW 的汽輪發(fā)電機(jī) 6 300MW 的汽輪發(fā)電價 7 同步調(diào)相機(jī) 8 同步電動機(jī) 本次設(shè)計的發(fā)電機(jī)容量為 2179。 6MW+1179。 12MW，共 3 臺發(fā)電機(jī)，容量都為 50MW 以下，所以 39。39。dX =,功率因數(shù) cos? =： 第 頁 19西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 SB=100MVA， VB=Vav SN1= 6 MVA?， SN2= 6 MVA?， SN3=12= (51) XG1= 39。39。1dX 179。 21avNVS 179。 2BBSV =179。 = (52) XG2 =XG1= XG3= 39。39。3dX 179。 23avNVS 179。 2BBSV =179。 10015 = (53) 變壓器的等值電抗 本次設(shè)計選用的主變壓器型號為 SF716000/35。主要參數(shù)為：額定容量 SN=16MVA，短路阻抗 VS%=8%， 所以： SB=100MVA， VB=Vav XT1= %100SV 179。 21avNVS 179。 2BBSV = 8100 179。 10016 = (54) XT1 =XT2= 計算電路圖與等值電路圖 計算電路圖 由于主接線 10kV 系統(tǒng)與 35kV 系統(tǒng)都采用單母線分段的接線形式，通常，為了限制短路電流，簡化繼電保護(hù)，在正常運行時，母線分段斷路器常處于斷開狀態(tài)，電源是分列運行的，所以計算電路圖可以分為 a 和 b 兩部分，如圖 所示： 圖 (a) (b) 第 頁 20西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 等值電路圖 將計算電路圖轉(zhuǎn)化為等值電路圖，并把各個元件的等值阻抗值標(biāo)記 ，如圖 所示： 圖 等值阻抗 各短路點短路電流的計算 短 路電流是對各短路點分別進(jìn)行計算的，所以計算電路的等值電路，應(yīng)根據(jù)各短路點分別擬出，化簡；然后算出各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗，根據(jù)轉(zhuǎn)移阻抗計算出計算電抗；根據(jù)計算電抗查表得出短路周期電流的 0 s， 2s， 4s 的標(biāo)幺值，根據(jù)標(biāo)幺值算出短路電流的有名值，并列于表中。 f1 短路點的計算 圖 等效阻抗圖的化簡 X4=X2 與 X3 并聯(lián)， X4= ?? =； (55) X5=X4+X1=+= (56) 第 頁 21西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 G12 對 f1 的轉(zhuǎn)移阻抗 XG12= XJS12= 660 .8 0 .81 .4 6 5 = 0 .2 2100?? (57) ，求短路電流的標(biāo)幺值 t=0s 時， IG120= t=2s 時， IG122= t=4s 時， IG124= IB= = 25k38. 5 3 A?? (58) If0=IG120179。 IB=179。 = (59) If2=IG122179。 IB=179。 = If4=IG124179。 IB=179。 = 計算結(jié)果列于表 52： 表 52 f1 短路電流計算結(jié)果 電源 短路電流標(biāo)幺值 短路電流有名值 /kA t=0s t=2s t=4s t=0s t=2s t=4s G1,G2合并 f2 短路點的計算 第 頁 22西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 等效阻抗圖的化簡 XG1=， XG2= (510) XjSG1= ?? (511) XJSG2= ?? ，求短路電流的標(biāo)幺值 t=0s 時， IG10=， IG20= (512) t=2s 時， IG12=， IG22= t=4s 時， IG14=， IG24= IB= = 12 k10. 5 3 A? (513) If0=(IG10+IG20)179。 IB=(+)179。 = (514) If2= (IG12+IG22)179。 IB=(+)179。 = If4= (IG14+IG24)179。 IB=(+)179。 = 計算結(jié)果列于表 53： 表 53 f2 短路電流計算結(jié)果 電源 短路電流標(biāo)幺值 短路電流有名值 /kA t=0s t=2s t=4s t=0s t=2s t=4s G1 G2 G1 和 G2 f3 短路點的計算 X3=X1與 X2串聯(lián)， X3=X1+X2=+= (515) 第 頁 23西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 等值電抗圖的化簡 XjsG3= ?? (516) ，求短路電流的標(biāo)幺值 t=0s 時， IG30= (517) t=2s 時， IG32= t=4s 時， IG34= IB= = 25k38. 5 3 A?? (518) If0=IG30179。 IB=179。 = If2=IG32179。 IB=179。 = If4=IG34179。 IB=179。 = 計算結(jié)果列于表 54： 表 54 f 3 短路電流計算結(jié)果 電源 短路 電流標(biāo)幺值 短路電流有名值 /kA t=0s t=2s t=4s t=0s t=2s t=4s G3 第 頁 24西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 f4 短路點的計算 圖 等值電抗圖 XG3= XJSG3= . 97 0. 14 6100?? (519) ，求短路電流的標(biāo)幺值 由 于查表只能得到計算電抗為 與 的短路電流標(biāo)幺值，所以這里要用到斜率法來求 XJSG3= 時的短路電流標(biāo)幺值。 查表 所得 數(shù)據(jù)如表 55 所示： 表 55 查表數(shù)據(jù) XJS 0S 2S 4S 圖 55 0s 時計算電抗與短路電流標(biāo)幺值的斜率圖