【正文】 路電流計算過程 一、計算電路圖 二、主要元件的電抗 取 Sj=100MVA，電壓基準(zhǔn)值為各段的平均額定電壓： 115kV、 37kV、 。 ，可進(jìn)行有關(guān)的修正計算。 ，得到以發(fā)電機額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點電流的標(biāo)么 值。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 20 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 本次設(shè)計課題中短路電流計算是應(yīng)用運算曲線進(jìn)行的標(biāo)么值的近似 計算 ， 其基本計 算步驟為： ，得到各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗。 若中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單向 ， 兩相接地短路較三相嚴(yán)重時 ， 則 應(yīng)按嚴(yán)重的情況計算 三、短路電流計算的方法（運算曲線法） 在本設(shè)計中 ， 按設(shè)計要求 ， 短路電流計算將計算三相短路電流 。 ， 對不帶電抗器回路的計算短路點 ， 應(yīng)選擇在正常接線方式時 的短路電流為最大的點 ； 對帶電抗器 6～ 10KV 出線 ， 選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引 線 ， 套管時 ， 短路計算點應(yīng)取在電抗器之前 ， 其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在 電抗器之后。確定短路電流時，應(yīng)按 可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 ， 而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線 方式。 。 ，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 8. 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 6. 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 19 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 4. 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯 的 電氣設(shè)備阻抗值不隨 電流大小發(fā) 生變化。 2. 所有電源的電動勢相位角相同。 。 ， 為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo) 體在正常運行和故障情況下都能 安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗。 因此 ， 我們都 采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明 ， 在各種類型的短路中 ， 單相短路占大多數(shù) ， 兩相短路較 少 ， 三相短路的機會最少 。 在三相系統(tǒng)中 ， 可能發(fā)生的短路有 ： 三相短路 、 兩相短路 、 兩相接地短路和單相接 地短路 。 21 節(jié) 短路電流計算概述 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備 ， 在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行 狀態(tài) ， 最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種形式的短路 ， 因為它們會破壞對用戶的 正常供電，電氣設(shè)備的正常運行。 所用電接線圖如下： 167。 三、所用變壓器低壓側(cè)接線 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制 ， 動力與照明和用一個電源。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 17 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 二、所用電源的引接方式 根據(jù)當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均由這類母線上引接 1～ 2 個所用電源，這一所 用電源引接具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點 。 在所用電設(shè)計時應(yīng)按照運行可靠 、 檢修和維 護(hù)方便是要求，使設(shè)計達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全、經(jīng)濟(jì)的運行。 型號 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 損耗（ kW） 阻抗電 壓（％） 空載電 流（％） 連接組 別 高壓 低壓 空載 負(fù)載 SL7400/10 400 10 4 Y， yno 167。本所所用電占用率 ％。 當(dāng)一臺主變壓器故障或 檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān) 70％～ 80％的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。 一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備 ， 比相對的兩臺雙繞 組變壓器都較少 ， 而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級 ， 考慮 到運行維護(hù)和操作 的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 考慮到兩臺主變壓器同時發(fā)生故障機率較小 ， 適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長及 擴建 ， 而當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時 ， 另一臺主變壓器可承擔(dān) 70％的負(fù)荷 ， 保證全變 電所正常供電，故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電可靠性。 15 變電所 主 變和廠 用 變選擇 有原始資料可知 ， 我們本次所設(shè)計的變電所是 110kV 通過變它是以 110kV 受功率為 主 ， 把所受功率通過主變傳輸至 35kV 及 10kV 母線上 ， 因此 ， 選擇主變臺數(shù)時 ， 要確保 供電的可靠性。 考慮綜合因 素選第一方案為本變電所的主接線方案。 14 最優(yōu) 主 接線方案的確定 通過以上分析 比較 ， 可以發(fā)現(xiàn)第一方案雖然投資費用有所增加 ， 但可以保證斷路器 故障或檢修時正常供電， 110kV 斷路器故障修復(fù)時間是 6 至 7 天，而且因故障停電造成 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 15 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 的停電損失是少供電量電費的成本的十倍 ； 本所 35kV 側(cè)供電負(fù)荷 37MW， 10kV 側(cè)供電負(fù) 荷 25MW， 110kV 側(cè)有穿越功率 23MVA。 從改變運行方式靈活性來看 ， 兩個方案都能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變 化需要，試驗方便。 從經(jīng)濟(jì)性來看 ， 由于第一方案增加了盤路母線 ， 占地面積較有所增加 ， 從設(shè)備上來 看，需多加一個間隔設(shè)備及 7 組隔離開關(guān)，綜合投資費用和運行費增加增加。 方案一的特點如下 ： 當(dāng)本所出線斷路器故障或檢修檢修時 ， 均可通過旁路母線正常 正常送電，提高供電可靠性；今后擴建方便，但占地面積有所增加。 h) 主變的參數(shù)如下表： 空載有功損耗 負(fù)載損耗 阻抗電壓 % 高中 高低 中低 300 1214 2224 79 1 S 2 S 2 S 2 ?A=n(?P0+k?Q0)+ (?P+k?Q) ( 1 + 2 + 3 )τ 2n 2 S n S 2 n S n S3n ΔQ0 ＝ I 0 ％ S N 100 ＝ 2400＝ 2160 ΔQ1K ＝ U1 ％ S N 100 ＝ 14 2400＝ 33600 ΔQ2 K ＝ U 2 ％ S N 100 ＝－ 1 2400＝－ 2400 ΔQ3 K ＝ U 3 ％ S N 100 ＝ 9 2400＝ 21600 S1= 38 + 24 + 38 ==77733kVA S?2= ==47500kVA S3= 24 + ==30233kVA τ =4200， k= 電能損耗為： Sn3= Sn2 =63000247。 a— 為不明顯的附加費用比例系數(shù) ,一般 220 取 70％ ,110 取 90％ . （ 2）主體設(shè)備的綜合投資如下 ①主變 主變?nèi)萘? MVA 每臺主變的參考價格 (萬 元 /臺 ) 變壓器的投資 (萬元 ) 63 630 2 630＝ 1260 ② 110KV 側(cè) SW6 ? 110Ι 型斷路器 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 65 10 65＝ 650 9 65＝ 585 ③ 110KV 側(cè) GW4 — 110 型隔離開關(guān) 每臺隔離 開 關(guān)的參數(shù) 價 格 (萬 元 /臺 ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投 資 (萬元 ) 39 ＝ 29 ＝ ⑨綜合投資 0 0 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 13 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 S n 四、計算年運行費 用 C C＝ αΔA + α1 I + α 2 I (萬元 ) 式中 : α1 — 檢修、維護(hù)費 ,一般取 (～ )Z α 2 — 折舊費 ,一般取 (～ ) a— 電能電價 ,取 元 /kw另外，比較時用的設(shè)備與后面選定的設(shè)備可能存在出 入。 13 電氣主接線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 一、經(jīng) 濟(jì)比 較的說明 本所初步設(shè)計的兩個方案中 ， 只有 110kV 配電裝置部分不同 ， 做比較時 ， 僅對 110kV 配電裝置部分進(jìn)行比較 。 本站 10kV 共有出線 18 回 ， 為 提高供電可靠性，在選擇 10kV 出線斷路器時，用性能較好的空氣斷路器開關(guān)，所以選 擇單母線分段接線。 方案 II 與方案 I 相同。 但出線斷路器 檢修或故障時，該回路必須停電。 而本站 110kV 側(cè)有出線 6 回 ， 但出 線斷路器檢修或故障時，該回路必須停電。 四、初 步方 案的選定 110kV 側(cè)接線： 方案 I 雙母帶旁路接線 這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開關(guān)等， 雖然增加投資成本 ， 但供電可靠性提高 ， 出線斷路器故障或檢修時 ， 保證了對該站供電， 同時 保證了穿越功率對外輸送。 6～ 10kV 配電 裝置 ， 當(dāng)短路 電流 較 大 出 線需 要 帶 電 抗器時。 雙 母 線 接 線 供電可 靠 ，檢修母線及工 作母線發(fā)生故障時 ， 能 利 用備 用母線正常工作； 調(diào) 度靈 活 ， 能適應(yīng) 系 統(tǒng)中各種運行方 式調(diào)度和潮流變化需要； 擴建方便； 便于試驗。 6～ 10kV 配電 裝置 的 出 線 回路為 6 回及 以上。 當(dāng)一段 母 線或母線隔離 開關(guān)故障或檢修時 ， 該段母 線的回路 都 在檢修期 內(nèi) 停 電 ； 當(dāng)出線為雙回路時， 常使架空 線 路出現(xiàn)交 叉 跨 越。 不適應(yīng)本站。 不夠靈活可靠 ， 母線任一元 件故障或 檢 修均需使 整 個 配電裝置停電。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 10 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 三、 10kV 側(cè)主接線 選擇 10 kV 側(cè)出線 18 回，供電負(fù)荷 25MW。 35 ～ 63kV 配 電裝 置 的 出 線回 路 數(shù) 超 過 8 回時 ， 或 連接 電 源 較 多 ， 負(fù)荷較大 時。 雙 母 線 接 線 供電可 靠 ，檢修母線及工 作母線發(fā)生故障時 ， 能 利 用備 用母線正常工作； 調(diào) 度靈 活 ， 能適應(yīng) 系 統(tǒng)中各種運行方 式調(diào)度和潮流變化需要； 擴建方便； 便于試驗。 35 ～ 63kV 配 電裝 置 的 出 線回路為 4～ 8 回時。 當(dāng)一段 母 線或母線 隔離 開關(guān)故障或檢修時 ， 該段母 線的回路 都 在檢修期 內(nèi) 停 電 ； 當(dāng)出線為雙回路時， 常使架空 線 路出現(xiàn)交 叉 跨 越。 不適應(yīng)本站。 不夠靈活可靠 ， 母線任一元 件故障或 檢 修均需使 整 個 配電裝置停電。 二、 35kV 側(cè)主接線 選擇 35kV 側(cè)出線 6 回，供電負(fù)荷 41MW。 110kV 出線在 6 回及以上， 220kV 出線在 4 回及以上。 雙 母線 帶 旁路 接線 具有雙母線接線的各種優(yōu) 點； 檢 修 出線斷路器時， 能夠正常供電。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計說 明 書 第 9 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 試驗。 雙母線 接線 供電可靠 ， 檢修母線及工 作母線發(fā) 生 故障時， 能 利用 備用母線正常工作 ； 調(diào)度 靈活，能 適 應(yīng)系統(tǒng)中 各 種運 行方式 調(diào)度 和潮流 變化 需 要； 擴建方便； 便于 增加一組母線每回路就需 增加母線隔離開關(guān) ； 母線 故障或檢修時 ， 容易誤操作； 出線斷路器檢修時 ， 線路 無法供電。 擴建時需 向 兩個方向 均 衡擴 建。 名稱 優(yōu)點 缺點 適用范圍 備注 單 母線 分 段接