【正文】 (2) 60kV 主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇 電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿足： 22 ? ?60gnU U KA?? (3) 60kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇 電流互感器的一次額定電流選擇必須滿足： maxgnII? 式中： nI — 電流互感器的一次額定電流 maxgI — 電流互感器一次最大工作電流 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 max ? 即： ? ?. m a x 101 . 0 5 1 . 0 5 0 . 1 0 13 3 6 0Ng NSI K AU? ? ? ? ?? 因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級 ? ?200nIA? 。 5 電流互感器的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 1秒，即 stop ? ，斷路器開短時(shí)間stoc ? ，非周期分量等效時(shí)間 sts ? ，則： 短路假想時(shí)間 ： ? ?1 .3 0 .2 0 .0 5 1 .5 5im a o p o c sT T T T s? ? ? ? ? ? ?。 4 高壓隔離開關(guān)的選擇 60kV側(cè)隔離開關(guān) (1) 60kV 側(cè)隔離開關(guān) 的選擇 額定電壓選擇： ? ?60n nsU U KV?? 額定電流選擇： maxegII? 考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷 路器配套使用，所以相應(yīng)回路的 eI 應(yīng)與斷路器相同，即：? ?600eIA? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 GW4－ 60II(D)W 型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下： 額定電壓： ? ?60nU KV? 額定電流 ? ?630eIA? 最高運(yùn)行電壓： ? ?1 66aU KV? 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 ? ?50dwi KA? ??4s 熱穩(wěn)定電流為 ? ?20KA 21 (2)60kV 側(cè) 隔離開關(guān)校驗(yàn) （下列時(shí)間均取自對應(yīng)斷路器，后備保護(hù)取 2S）： 即 ： 2tkIt Q? 計(jì)算時(shí)間 ： ? ?0. 05 2 2. 05js d bT T T s? ? ? ? ? ? ?2 2 21 .2 1 4 2 .0 5 3 .0 2 1k k jsQ I T KA s? ? ? ? ? ?2 2 22 0 4 1 6 0 0tI t KA s? ? ? 即 2tkIt Q? ，滿足要求。 ： sh esii? 即： ? ? ? ?3. 09 6 63sh e s d wi KA i i KA? ? ? ?, 滿足要求 。39。 故 60kV 進(jìn)線側(cè)斷路器選擇戶外 SW2－ 60型少油式斷路器能滿足要求。kII? 即： ? ? KA? 額定短路關(guān)合電流選擇： 1Nc shii? 即： ? ?1 KA? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 SW2－ 60型少油式斷路器其參數(shù)如下： 額定電壓： ? ?60nU KV? 最高工作電壓 ? ?1 69amU KV? 額定電流 ? ?600eIA? ；額定開斷電流為： ? ? KA? ； 動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流峰值： ? ?17dwi KA? ； ??4s 熱穩(wěn)定電流為 ? ? KA 額定合閘時(shí)間： ? ? ；固有分閘時(shí)間： ? ? (2)60kV 斷路器校驗(yàn) ： 2tkIt Q? 計(jì)算時(shí)間 ? ?? ? ?2 2 21 .2 1 4 1 .5 5 2 .2 8 4k k im aQ I T K A s? ? ? ? ? ?2 2 26 .6 4 1 7 4 .2 4tI t KA s? ? ? 即 2tkIt Q? ，滿足要 求。 3 高壓斷路器的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 ，即 ? ?? ，斷路器開短時(shí)間 ? ?? ，非周期分量等效時(shí)間 ? ?? ，則： 短路假想時(shí)間 ： ? ?1 .3 0 .2 0 .0 5 1 .5 5im a o p o s sT T T T s? ? ? ? ? ? ? 安裝在變壓器 60kV 高壓側(cè)的斷路器 (1) 60kV 斷路器參數(shù)選擇 ： 18 額定電壓選擇： ? ?1 60n nsU U KV?? 最高工作電壓選擇： ? ?11 1 .1 5 6 0 1 .1 5 6 9n s m nU U U KV? ? ? ? ? ? 額定電流選擇： maxegII? 考 慮到變壓器在電壓降低 5% 時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 max ? ， 即： ? ?. m a x 101 . 0 5 1 . 0 5 0 . 1 0 13 3 6 0Ng NSI K AU? ? ? ? ?? 額定開斷電流選擇（按最大運(yùn)行方式 d2點(diǎn)短路）： 39。 3 2 2m i n 1 . 2 1 4 1 . 5 5A 1 0 1 7 . 3 7 3 6 4 087im aTI m m m mC ?? ? ? ? ? 則有： minAA? ，滿足熱定的要求。 熱穩(wěn)定的校驗(yàn)（按最大運(yùn)行方式 d2 點(diǎn)短路）： 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 ，即 ? ?? ，斷路器開短時(shí)間 ? ?? ，非周期分量等效時(shí)間 ? ?? ，則： 短路假想時(shí)間 ： ? ?1 .3 0 .2 0 .0 5 1 .5 5im a o p o s sT T T T s? ? ? ? ? ? ? 母線最小截面積 ? ? ? ?239。0? 為導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。 2 10kV 母線的選擇 考慮到變壓器在電壓降低 5% 時(shí)其出力保持不變，所以 35kV架空線相應(yīng)的 .max ? 即： ? ?. m a x 101 . 0 5 1 . 0 5 0 . 5 7 73 3 1 0 . 5Ng NSI K AU? ? ? ? ?? 選擇母線（按照最大工作電流）： 選擇 808? 單條矩形鋁導(dǎo)體平放作母線，面積為 ? ?2640S mm? ，平放時(shí)，長期允許載流量為 ? ?1 1249aIA? ，導(dǎo)體最高允許溫度為 ? ?70oC ，根據(jù)工作環(huán)境溫度為 ? ?30oC 的條件，查綜合修正系數(shù) 39。39。 ? ?1 _ 1 m a x0 .9 4 3 1 5 2 9 6 .1j x z j gI K I A I?? ? ? ? ?，滿足電流的要求。000 .9 4alalK ? ???????? ， 式中， al? 為導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度； 0? 為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。標(biāo)幺值的概念是： ? ?? ?該 量 的 實(shí) 際 值 任 意 單 位某 量 的 標(biāo) 幺 值 = 該 量 的 標(biāo) 準(zhǔn) 值 與 實(shí) 際 值 同 單 位 所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒有單位的。 (3)確定合理的主接線方案、運(yùn)行方式及限流措施。在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，基于以下用途必須進(jìn)行短路電流計(jì)算： (1)選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體必須用短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。三相短路雖然很少發(fā)生，但其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。 一、常見的短路類型 在 60、 10KV 的電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障，其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣，仍屬對稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對稱短路。 結(jié)論 故采用 10000/60 型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)如下： 主變?nèi)萘浚? NS = 10000KVA 型號： 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： % 聯(lián)接組別： Y/△ 11 額定電壓： 高： 60? 3?%KV 低： 11 第三章 短路電流計(jì)算 及設(shè)備的選擇 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 3) 接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，或接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器，一般采 用有載調(diào)壓方式。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí)，在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。切換方式有兩種：無激勵(lì)調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。 故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為 YN/d11 型。因而就 出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連接的變壓器。 我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接， 60KV 亦采用星形連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地， 35KV 以下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。 3 主變壓器形式的選擇 變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng) 電壓相一致，否則不能并列運(yùn)行。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(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)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 6080% 。 2 主變?nèi)萘康拇_定 1. 主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。 四、主變臺數(shù)和容量的選擇 9 1 主變臺數(shù)的選擇 正確選擇變壓器的臺數(shù)，對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。10KV 側(cè)采用單母分段接線的主接線，接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，投資較少；當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)故障及檢修時(shí)，可縮小事故范圍，并能保證對重要負(fù)荷的供電，供電可靠性較高，但靈活性較差，不及雙母線接線方式。 10KV 側(cè)采用雙母線接線的主接線，供電可靠，可以輪流檢修任一組母線而不致使供電中斷，調(diào)度靈活，各個(gè)電源及負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度的需要，便于擴(kuò)建；但是與單母線接線相比，增加了一組母線及隔離開關(guān)，使設(shè)備增加，投資加大；另外，當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒閘操作電器，易發(fā)生誤操作，而且檢修出線斷路器時(shí)，仍然會使該回路停電，即安全性較差。 10KV 側(cè)采用單母分段接線的主接線，接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，投資較少；當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)故障及檢修時(shí)，可縮小事故范圍，并能保證對重要負(fù)荷的供電，供電可靠性較高，但靈活性較差，不及雙母線接線方式。 QS 11QF 11QS 12T 1QF 12QS 21QF 21T 2QS 22QF 22QS 24WL 160KV電 源進(jìn)線 WL 2QS 03QS 01 QS 02QS 14QS 13QS 31 QS 32 QS 33 QS34QS 35WB 2WB 1 圖 12 第三種方案 60KV 側(cè)采用內(nèi)橋接線， 10KV 側(cè)采用單母分段接線的主接線，如圖 13所示。 7 主接線的初步設(shè)計(jì)給出幾種方案，以便在審核中進(jìn)行比較，根據(jù)系統(tǒng)和負(fù)荷性質(zhì)的要求， 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的指導(dǎo)，初步設(shè)計(jì)出主接線方案如下： 第一種方案： 60KV 側(cè)采用線路單元接線， 10KV 側(cè)采用單母線分段接線的主接線，如圖 11 所示。 根據(jù)原始資料， 60KV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，可考慮用線路單元接線、四角形接線及內(nèi)橋接線形式。 3 主接線方案 該變電站為 60KV 總降壓變電站，降壓后只要 10KV 一個(gè)電壓等級，但該 10KV 側(cè)出線裝有 I級負(fù)荷，按 I級負(fù)荷的供電要求，需嚴(yán)格保證供 電。 5) 占地面積少：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 3) 要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。 1)主接線應(yīng)力求簡單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。在不影響連續(xù)供電或停運(yùn)時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作最少。 2) 檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對車間的供電。 4) 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 2) 線路、斷路器或母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回?cái)?shù)及停運(yùn)時(shí)間，并能保證對一級負(fù)荷及全部及大部分二級負(fù)荷的供電。 2 主接線的基本要求 電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性 [30]三項(xiàng)基本要求，其具體要求如下： 靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。 ： 810%，以適應(yīng)負(fù)荷突變，機(jī)組檢修和事故停運(yùn)等情況的調(diào)頻需要 [34]。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的容