【正文】 10KV側(cè)的母線的選擇和效驗(yàn)1. 型式確定：由于 （515）因此選擇矩形鋁導(dǎo)體。C時(shí)的綜合校正系數(shù)K=，此時(shí)的允許電流為： （513）按最大符合電流選擇的導(dǎo)線截面，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。的鋼芯鋁絞線， LGJ70型，其長(zhǎng)期允許載流量為289A。截面熱穩(wěn)定校驗(yàn) （510），70，C=87時(shí) （511）S即滿足熱穩(wěn)定要求。C時(shí)，LGJ50/30即可滿足要求。1. 型式選擇選擇鋼芯鋁絞線。 電氣導(dǎo)體的正確選擇和效驗(yàn)?zāi)妇€一般按下列各項(xiàng)選擇和效驗(yàn)：導(dǎo)體的材料類型、導(dǎo)體的截面、熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性。3. 計(jì)算短路時(shí)間校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 (55) (56)式中 、——短路沖擊電流幅值及其有效值；、——電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。滿足熱穩(wěn)定的條件 (54)式中——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；、t——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。當(dāng)污穢等級(jí)超過使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可以采用屋內(nèi)配電裝置。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電器，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓一般不超過，因此在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即 (53)3. 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件效驗(yàn)在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。此外，還應(yīng)按照電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)電器進(jìn)行種類(屋內(nèi)或屋外)和型式的選擇。電氣設(shè)備要可靠的工作，必須按正常運(yùn)祥條件進(jìn)行選擇，并且按短路條件效驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。圖41 正序阻抗圖 短路電流周期分量計(jì)算點(diǎn)三相短路 （41）點(diǎn)兩相短路 (42)點(diǎn)短路阻抗標(biāo)么值 (43)點(diǎn)三相短路 (44)點(diǎn)兩相短路 (45) 計(jì)算短路沖擊電流 (46) (47)短路全電流有效值計(jì)算點(diǎn)三相短路 (48)點(diǎn)三相短路 (49)母線殘余電壓計(jì)算點(diǎn)三相短路時(shí)點(diǎn)母線殘余電壓 (410)短路容量計(jì)算 (411) (412)計(jì)算結(jié)果如表所示：和點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果見表42。設(shè)系統(tǒng)為無限大容量，選＝100MVA。 計(jì)算短路電流本計(jì)算中一律采用短路電流的工程實(shí)用解法，運(yùn)算曲線法，先計(jì)算出各電源到短路點(diǎn)的運(yùn)算阻抗，再化為該電源標(biāo)幺值下的。(4)增大變壓器零序阻抗。(2)利用電抗器限制短路電流。(4)在允許的范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序阻抗，例如采用不帶第三繞組或第三繞組為Y接線的全星形自耦變壓器、減少變壓器的接地點(diǎn)等。(2)直流輸電。為了能合理的選擇輕型電器和較小截面的導(dǎo)體，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)考慮采取限制短路電流的措施。 電力系統(tǒng)的限流措施在大容量發(fā)電廠中，當(dāng)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行與發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)，短路電流可達(dá)幾十千安至幾百千安。在設(shè)計(jì)電力網(wǎng)的接線圖和發(fā)電廠以及變電所的電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否增加限制短路電流的設(shè)備等，都必須進(jìn)行短路電流的計(jì)算。保證所選的設(shè)備在短路電流熱效應(yīng)和力效應(yīng)作用下，不受到損壞這樣能正確選擇電氣設(shè)備。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。電力系統(tǒng)中應(yīng)配置什么樣的保護(hù)，以及這些保護(hù)裝置應(yīng)如何整定，都需要對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行分析和計(jì)算。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。低壓母線用空氣自動(dòng)開關(guān)分成兩段。其主要參數(shù)見表33。故此變電所中的主變采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。所以，本變電所采用無勵(lì)磁調(diào)壓。通過變壓器的分接頭開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。綜上所述，本次設(shè)計(jì)35kV側(cè)采用“Y”連接，10kV側(cè)采用“△”連接。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體的工程來確定。4. 主變繞組的連接方式變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位相一致，否則不能并列運(yùn)行。3. 主變繞組數(shù)的確定國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)中，采用的變壓器按其繞組數(shù)來分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器。除了按容量、制造水平、運(yùn)輸條件確定外，更重要的是考慮負(fù)荷和系統(tǒng)情況、保證供電的可靠性。在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選擇三相變壓器。變壓器的額定容量： （3138）因?yàn)橹髯兊娜萘浚x取變壓器容量，所以應(yīng)選用一臺(tái)15000kVA變壓器作為主變，接線組別為Y/D11，以防止三次諧波導(dǎo)致對(duì)無線電的干擾。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70％~80％。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。表3－2 計(jì)算負(fù)荷及功率累加序號(hào)出線名稱有功功率KV無功功率kvar視在功率KV1＃12＃23＃34＃45＃56＃65077＃78＃8991010123010501111861735 1212 13所用電285 統(tǒng)計(jì) 主變壓器的選擇變電所的容量選擇時(shí)與變壓器的臺(tái)數(shù)、形式、連接組別、電壓等級(jí)、調(diào)壓方式、冷卻方式、運(yùn)輸條件以及變電所的容量、發(fā)展遠(yuǎn)景等方面因素有關(guān)。本文采用系數(shù)法，計(jì)算負(fù)荷得出后，依據(jù)功率因數(shù)算出無功功率，視在功率，及變壓器損耗。對(duì)于工業(yè)，知道產(chǎn)品單位產(chǎn)量的能源消耗，則企業(yè)全年消耗的總電量為 （35）式中a產(chǎn)品單位產(chǎn)量的電能消耗；X產(chǎn)品的年產(chǎn)量。對(duì)于一組用電設(shè)備，若其總設(shè)備容量為已知時(shí)，則在確定其計(jì)算負(fù)荷時(shí)，不但要考慮負(fù)荷系數(shù)，而且還要考慮同時(shí)系數(shù)和電器效率，此時(shí)計(jì)算負(fù)荷用下式 （33）式中 負(fù)荷系數(shù)；同時(shí)系數(shù)，它等于各用電設(shè)備的綜合最大份額和與各個(gè)設(shè)備的最大負(fù)荷之和的比值；電動(dòng)機(jī)的平均效率；用電設(shè)備額定容量的總和。表31 計(jì)算負(fù)荷及功率累加電壓10kv側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)出線名稱最大負(fù)荷(kW)功率因素回路數(shù)供電方式＃1小區(qū)6301架空線路＃2小區(qū)5001架空線路＃3小區(qū)8001架空線路＃4小區(qū)6601架空線路＃5小區(qū)5501架空線路＃6小區(qū)8601架空線路＃7服裝廠10001架空線路8大學(xué)校21001架空線路9小學(xué)校18001架空線路10 醫(yī)院20001架空線路11 食品廠15001架空線路12鋼鐵工廠 20001架空線路自用電5001架空線路14900 計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算方法在變電站設(shè)計(jì)中，通過廣泛的負(fù)荷調(diào)查，掌握變電站供電范圍的全部設(shè)備設(shè)備容量，但是這些容量的總和并不等于計(jì)算負(fù)荷，因?yàn)橛秒娫O(shè)備的實(shí)際負(fù)荷通常比額定容量小，而且很多用電設(shè)備并非同時(shí)都運(yùn)行，其中一定有些設(shè)備處于檢修狀態(tài)，有些停止工作，有些處于空載或輕載運(yùn)行等，考慮上述因素，可知計(jì)算負(fù)荷比設(shè)備容量總和小些，在工程設(shè)計(jì)中要根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇變壓器的容量及有關(guān)電氣設(shè)備。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)(如邊遠(yuǎn)地區(qū))，允許有一回專用架空線路供電。(2)二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。第三章 計(jì)算負(fù)荷的確定及變電站主變壓器的選擇第三章 計(jì)算負(fù)荷的確定及變電站主變壓器的選擇 計(jì)算負(fù)荷的確定 負(fù)荷的分類及定義(1)一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。本站是35kV降壓變電所，終端變電站電壓等級(jí)為35kV，35kV有兩回進(jìn)線，且輸電線路較長(zhǎng)；單母線分段接線；10kV有12回出線，最后附有4張圖紙加以說明。從我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高也必然對(duì)電能質(zhì)量要求大大增加，且對(duì)于農(nóng)村的重要負(fù)荷對(duì)可靠性要求高，因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)10kV側(cè)選擇方案2為宜?？蓾M足對(duì)重要用戶，如醫(yī)院這樣一級(jí)負(fù)荷的要求。(3)從可靠性來看，方案1，但檢修個(gè)出線斷路器時(shí)，需停電檢修，不能很好滿足可靠性要求。方案比較與選擇:(1)從經(jīng)濟(jì)性來看,方案1無旁路母線，節(jié)約開支。方案2：采用單母線分段帶旁路母線主接線。 10kV側(cè)方案選擇方案1：采用單母線分段。圖210 單母線帶旁路母線帶旁路母線方便檢修，保證可靠供電。跨條上通常設(shè)置兩組串接的隔離開關(guān)，以便于跨條上隔離開關(guān)進(jìn)行檢修，此兩組隔離開關(guān)在正常運(yùn)行時(shí)是斷開的。為了提高橋形接線的靈活性和可鉆性，避免因檢修線路或變壓器時(shí)影響其他回路的正常運(yùn)行，一般在接線中加設(shè)一組跨條(導(dǎo)線)。因此外橋接線僅適用于變壓器按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要要經(jīng)常投入或斷開的情況。外橋接線的變壓投入、斷開、檢修或故障時(shí)，不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行。內(nèi)橋接線的任一線路投入、斷開、檢修或路障時(shí)，都不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行，但當(dāng)變壓器投入、斷開、檢修或故障時(shí)，則會(huì)影響另一回線路的正常運(yùn)行。由于輸電線路較長(zhǎng)，變壓器無需經(jīng)常切換，擬用內(nèi)橋接線方式。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。圖28 擴(kuò)大單元接線 主接線方案擬定與選擇本節(jié)根據(jù)原始資料簡(jiǎn)述了變電站電氣主接線設(shè)計(jì)選擇的原則、特點(diǎn)，并對(duì)某變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)選擇過程進(jìn)行了分析，并從經(jīng)濟(jì)性、可靠性方面來考慮，選擇最優(yōu)方案。當(dāng)采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。在大型電廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置，必須在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中做好規(guī)劃在建廠時(shí)，相應(yīng)地規(guī)劃好建設(shè)匯總變電所或接入附近的樞紐變電所。某些地區(qū)礦源豐富，同地區(qū)有幾個(gè)大型電廠，工業(yè)發(fā)達(dá)和集中，則匯總起來建設(shè)一個(gè)公用的樞紐變電所較為經(jīng)濟(jì)。(4)布置在主廠房前的主變壓器。(3)三繞組變壓器的中壓側(cè)(110kv及以上)，往往只能制造死抽頭，這對(duì)高中壓側(cè)調(diào)壓及負(fù)荷分配不利。其原因?yàn)椋?1)用三繞組變壓器時(shí)，發(fā)電機(jī)出口要求裝設(shè)斷路器，但由于很大的額定電流和短路電流，使得出口斷路器制造很困難，造價(jià)甚高。這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難。發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線，雙繞組變壓器單元接線，是大型機(jī)組廣為采用的接線方式，發(fā)電機(jī)出口不裝設(shè)斷路器，為調(diào)試發(fā)電機(jī)方便可裝設(shè)隔離開關(guān)。圖26 角形接線 單元接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)變壓器組，稱為單元接線。(2)缺點(diǎn)：任一臺(tái)斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而