【導(dǎo)讀】，在變電所附近有地區(qū)負(fù)荷。和10KV是二次電壓。出4回線路；在低壓側(cè)10KV母線，送出10回線路，為近區(qū)負(fù)荷，每回路輸送容量1MW，自然功率因數(shù)，要求10KV母線功率因數(shù)；該變電所的所址，地勢平坦交通方便。1．選擇本變電所主變的類型。2．設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線，選出數(shù)個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定一個(gè)較佳方案。3．進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。4．選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備。7．進(jìn)行防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。8．110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)。說明書的論述要流暢，結(jié)論要正確，要求打印。說明書頁碼應(yīng)編號。不易發(fā)生誤操作。生故障時(shí)，必須斷開全部電源，是整個(gè)配電裝置停電。母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。母線分段接線在斷路器檢修或調(diào)試保護(hù)裝置時(shí)，不中斷對用戶的供電。等值網(wǎng)絡(luò)圖，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。

　　

【正文】 （ 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 （ 5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 在正常接線 方式中，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。對于本設(shè)計(jì) 的內(nèi)容， 雙電源供電， 在三相短 路電流最大處的 三個(gè) 匯流 母線上選擇短路點(diǎn)， 符合技術(shù)規(guī)程的要求 。 110kv 側(cè) K1處短路計(jì)算 基準(zhǔn)值 dS =100MVA ,Ud =Uav ， 系統(tǒng) 線路 阻抗 SX = （ 1） 各元件參數(shù)： 如下圖 21，圖 22，圖 23 14321 GXXXXX ???? = 100001GX NdSS =100 = ????? TXXXXX 8765 100﹪ Us1 NdSS = 1109 LXXX ?? = 1 5 1 221 ??????ddUSLX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 29 頁 ??? SXXX 21412 ?????? LXXXX SLL 系 統(tǒng) 系 統(tǒng)圖 21 ?? GXX15 = 1/4= ?? TXX16= 100﹪ Us1 NdSS 1/4 = 412410010018 ?? = 0 75 51 ???? ?LXX 2219 ?????????? LXXX SLL 圖 2 2系統(tǒng) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 30 頁 ?20X 171615 XXX ?? =++= ?21X 1918 XX ? =+= 系統(tǒng)圖 23 （ 2） 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)化為 計(jì)算電抗： )( ?????? ?dGGca SSXX 0 01 5 0 )(ca ????? dSS SGXX （ 3） 計(jì)算電源供給的短路電流： ① 發(fā)電機(jī)供給的短路電流 max1dI =ddUS?3 = ??? ， 查 0s 曲線，對應(yīng) x= ， 39。I =， //0I = = 查 曲線，對應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， // = = 查 曲線，對應(yīng) x= 時(shí) ， 39。I =， // = = ② 系統(tǒng) 供給的短路電流 max2dI =ddUS?3 = ?? 查 0s 曲線，對應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， //0I = = 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 31 頁 查 曲線 ，對應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， // = = 查 s曲線，對應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， // = = （ 4） 短路點(diǎn)總的三相短路電流 //0kI =+= // =+= // =+= （ 5） 短路容量： ?? 3//KS 39。KI ?? NU （ 6） 三相短路沖擊電流： ?????? //0kSHsh IKI =（ ?SHK ） 35kv 側(cè) K2處短路計(jì)算 dS =100MVA ， Ud =Uav ， 變壓器電壓百分?jǐn)?shù)： ? ? %21 ??KU , ? ? 17%31 ??KU , ? ? %32 ??KU （ 1） 各元件參數(shù)：如下圖 24，圖 25，圖 26 12524 LXXX ?? = 4 6 0 221 ??????ddUSLX 2213130 ????????? LXXXX SLSL ? ? ? ? ? ?? ? % 3231211 ???? ??? KKKK UUUU, ?????NdKT SSUXXX 100 00112826 ?? ? ? ? ? ? ?? ? 000000021% 3132212 ???? ??? KKKK UUUU, 010 0 00222927 ?????NdKT SSUXXX ? ? ? ? ? ?? ? % 2132313 ???? ??? KKKK UUUU 00334847 ?????NdKT SSUXXX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 32 頁 系 統(tǒng) 系 統(tǒng)圖 24 131 ???? ?LXX 23032 ???????? ? XXX S 2 62 2633 ????? XX 002121 2734 ????? XX 圖 2 5系統(tǒng) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 33 頁 0 6 8 8 7 5 1 ??????? XXXX ????? XXX 21343337 ??????? TT XXXXX 圖 26系統(tǒng) （ 2） 星形變?nèi)切危? 圖 2 7系統(tǒng)1234 3735373538 ????? X XXXXX 3736373639 ????? X XXXXX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 34 頁 X40連接兩個(gè)電源 ，已經(jīng)與短路點(diǎn)的短路電流無關(guān)，不必計(jì)算了。 圖 2 8系統(tǒng)1234 （ 3） 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)化為 計(jì)算電抗： )( ?????? ?dGGca SSXX 211 0 01 5 0 )( ????? dSSca SGXX （ 4） 計(jì)算電源供給的短路電流： ① 發(fā)電機(jī)供給的短路電流 max1dI =ddUS?3 = KA4 6 ??? ， 查 0s 曲線，對應(yīng) x= 時(shí) ， 39。I =， //0I = = 查 曲線，對應(yīng) x= 時(shí) ， 39。I =， // = = 查 曲線，對應(yīng) x= 時(shí) ， 39。I =， // = = ② 系統(tǒng)供給的短路電流 max2dI =ddUS?3 = ?? 當(dāng) Xca〉 時(shí) ， 39。I =caX1 =1/21=， （ 5） 短路點(diǎn)總的三相短路電 流 //0I = = // = = 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 35 頁 // = = （ 6） 短路點(diǎn)總的三相短路電流 //0kI = // = // =+= （ 7） 短路容量： ?? 3//KS //kI ?? NU 128MVA （ 8） 三相短路沖擊電流： ?????? //kSHsh IKI = 10kv 側(cè) K3處短路計(jì)算 dS =100MVA ， Ud =Uav （ 1） 各元件參數(shù)：如下圖 29，圖 210，圖 211 ? ? ? ? ? ?? ? % 3231211 ???? ??? KKKK UUUU, ?????NdKT SSUXXX 100 00112826 ?? ? ? ? ? ? ?? ? 000000021% 3132212 ???? ??? KKKK UUUU, 010 0 00222927 ?????NdKT SSUXXX ? ? ? ? ? ?? ? % 2132313 ???? ??? KKKK UUUU 00334847 ?????NdKT SSUXXX 14443 LXXX ?? = 221 ??????ddUSLX 224645 ????????? LXXX SL 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 36 頁 系 統(tǒng) 系 統(tǒng)圖 29 4349 ???? XX 24550 ??????? XX 4751 ????? XX 圖 2 10系統(tǒng) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 37 頁 8 7 5 1 ??????? XXXX ????? XXX 4726513354 ??????? XXXXX 圖 211系統(tǒng)（ 2） 星形變?nèi)切危? 圖 2 12系統(tǒng) 535452545255 ????? X XXXXX 5453545356 ????? X XXXXX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 38 頁 圖 2 13系統(tǒng) X57連接兩個(gè)電源 ，已經(jīng)與短路點(diǎn)的短路電流無關(guān)，不必計(jì)算了。 （ 3） 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)化為 計(jì)算電抗： )G(ca ?????? ?dGSSXX )S(ca ????? dSSGXX （ 4） 計(jì)算電源供給的短路電流： ① 發(fā)電機(jī)供給的短路電流 max1dI =ddUS?3 = ??? ， 當(dāng) Xca〉 時(shí) ， 39。I =caX1 =1/=， 所以： //0I = = // = = // = = ② 系統(tǒng)供給的短路電流 max2dI =ddUs?3 = ?? 當(dāng) Xca〉 時(shí) ， 39。I =caX1 =1/177= 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 39 頁 所以： //0I = = // = = // = = （ 5） 短路點(diǎn)總的三相短路電流 //0kI = // = // =+= （ 6） 短路容量： ?? 3//KS //kI ?? NU （ 7） 三 相短路沖擊電流： ?????? //IKI SHsh = 2 電氣設(shè)備的選擇 根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按正常運(yùn)行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備。同時(shí)兼顧今后的發(fā)展，選用性能價(jià)格比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少所選設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行，檢修等工作。 需考慮諸多因素，如發(fā)熱計(jì)算：分析計(jì)算高溫升對電氣設(shè)備的影響， 電氣設(shè)備的絕緣壽命 導(dǎo)體接觸部分的導(dǎo)電性能 降低機(jī)械導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度。分析計(jì)算導(dǎo)體和電氣設(shè)備載流量。 短路時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱校驗(yàn)。電動力分析 和計(jì)算。 電氣設(shè)備的分析和選擇：①按正常工作條件選擇： 類型和形式 額定電壓 額定電流。②按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)：具備足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、合理性 容量和接線 短路種類 計(jì)算短路點(diǎn) 短路計(jì)算時(shí)間。③按環(huán)境條件校驗(yàn)：選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，（查表 ） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)。 斷路器的選擇與校驗(yàn) 電壓等級在 35kv 及以下的可選用戶內(nèi)少油斷路器、真空斷路器、或 SF6斷路器； 35kv也可選用戶外多油斷路器、真空斷路器、或 SF6斷路器；電壓等級在 110330kv 范圍，可選用戶外少油斷路器、或 SF6斷路器。 110kV 斷路器的選擇及校驗(yàn) (1)、 按額定電流和額定電壓選擇 NU ≥ NSU 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁 第 40 頁 式中 NSU — 斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為 110kV,所以選 eU 為 110kV NI ≥ gzdI gzdI =NNUS?? = 1103 ?? =(A) 選擇 SW3110G/1200 型高壓少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) [8] 表 21 型號 額定電壓（ KV） 額定電 流（ A） 斷流容量（ MVA） 6KV 額定斷流量（ KA） 根限通過電流 熱穩(wěn)定電流（ KA） 固有分閘時(shí)間（ s） 合閘時(shí)間（ s） 峰值 有效值 5秒 SW3110G/1200 110 1200 3000 41 ()4s (2)、 開斷 校驗(yàn) ktI =I? =＜ Ibr =(A) 所以滿足額定開斷電流的要求 1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路計(jì)算時(shí)間 t =bt +gt +hut =++=(s)＜ 1S ， 故計(jì) 短路非周期電流熱效應(yīng) npQ 短路周期電流熱效應(yīng)： ??????? ???? 2//2//22// 1012 ttP IIItQ （ ++） =2S 短路非周期電流熱效應(yīng) npQ ： ??? 2//ITQ anp ? = KA2S 110kV側(cè)短路時(shí)短路發(fā)熱量為 ??? npPK Q KA2S + KA2S＜ It2 t= 4= KA2S， 故滿足熱穩(wěn)定要求 2) 動穩(wěn)定校驗(yàn) 極限通過電流 jI =41(kA)＞ chI =(kA)，