【正文】 : X 20 = X 1 + X 2 // X 3 // X 4 // X + (X 9 + X 13 )//( X 10 + X 14 ) = + 1 ( + ) 2 = X jS 5 = X 20 ? S e S j = 2021 = 100 Q X jS 5 ≥ 3, 按無窮大系統(tǒng)處理。 ∴ I 0? = I1? = I 2? = 1 X 17 = 1 = I 0 = I1 = I 2 = I 0* I j = (kA) ich = I 0 = = (kA) I ch = I 0 = = (kA) S d = I 0* S j = 100 = (MVA) 3. d3 點(diǎn)短路時(shí)： 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說 明 書 第 26 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) d 3 : X 18 = X 1 + X 2 // X 3 // X 4 // X + (X 10 + X 11 )//( X 9 + X 12 ) + X 8 = + 1 + 2 = X jS 3 = X 18 ? S e S j = 2021 = 100 Q X jS 3 ≥ 3, 按無窮大系統(tǒng)處理。 I b = S ex 3U B = 2021 3 115 = (kA) I 2 = I 2* *d S B S ex = 100 2021 = 一、 短路電流計(jì)算 1. d1 點(diǎn)短路： 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說 明 書 第 23 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換后： X 16 = X 1 + X 2 // X 3 // X 4 // X 5 = X 1 + 1 1 + 1 + 1 + 1 X 2 X 3 X 4 X 5 1 = X 1 + 1 5 X 2 1 = X 1 + 1 5 X 2 = 計(jì)算電抗： X js1 = X 16 ? Sex S j = 2021 = ≈ 100 3＞ X js ＞ 0 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 1 冊(cè)》 P138 標(biāo)幺值： I 0* = I1* = I 2* = 有名值： I 0 = I 0* 22 節(jié) 短路電流計(jì)算過程 一、計(jì)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(jì)算。 ，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么 值。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說 明 書 第 20 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) 本次設(shè)計(jì)課題中短路電流計(jì)算是應(yīng)用運(yùn)算曲線進(jìn)行的標(biāo)么值的近似 計(jì)算 ， 其基本計(jì) 算步驟為： ，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。 若中性點(diǎn)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(shí) ， 則 應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算 三、短路電流計(jì)算的方法（運(yùn)算曲線法） 在本設(shè)計(jì)中 ， 按設(shè)計(jì)要求 ， 短路電流計(jì)算將計(jì)算三相短路電流 。 ， 對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn) ， 應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí) 的短路電流為最大的點(diǎn) ； 對(duì)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(shí) ， 短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前 ， 其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在 電抗器之后。確定短路電流時(shí)，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(yùn)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(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 6. 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說 明 書 第 19 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) 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(dòng)勢(shì)相位角相同。 。 ， 為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo) 體在正常運(yùn)行和故障情況下都能 安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 因此 ， 我們都 采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(jī)會(huì)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(jì)算概述 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備 ， 在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行 狀態(tài) ， 最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路 ， 因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的 正常供電，電氣設(shè)備的正常運(yùn)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(diǎn)直接接地的三相四線制 ， 動(dòng)力與照明和用一個(gè)電源。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說 明 書 第 17 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) 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(shí)，一般均由這類母線上引接 1～ 2 個(gè)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(diǎn) 。 在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠 、 檢修和維 護(hù)方便是要求，使設(shè)計(jì)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(yùn)行。 型號(hào) 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(tái)主變壓器故障或 檢修時(shí)，另一臺(tái)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(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備 ， 比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞 組變壓器都較少 ， 而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí) ， 考慮 到運(yùn)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(tái)主變壓器同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小 ， 適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)及 擴(kuò)建 ， 而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí) ， 另一臺(tái)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(tái)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(jì)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(tái)數(shù)時(shí) ， 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(fèi)用有所增加 ， 但可以保證斷路器 故障或檢修時(shí)正常供電， 110kV 斷路器故障修復(fù)時(shí)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(jì)說 明 書 第 15 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) 的停電損失是少供電量電費(fèi)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(yùn)行方式靈活性來看 ， 兩個(gè)方案都能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變 化需要，試驗(yàn)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(gè)間隔設(shè)備及 7 組隔離開關(guān)，綜合投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)增加增加。 方案一的特點(diǎn)如下 ： 當(dāng)本所出線斷路器故障或檢修檢修時(shí) ， 均可通過旁路母線正常 正常送電，提高供電可靠性；今后擴(kuò)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(fèi)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(tái)主變的參考價(jià)格 (萬 元 /臺(tái) ) 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(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 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(tái)隔離 開 關(guān)的參數(shù) 價(jià) 格 (萬 元 /臺(tái) ) 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(jì)說 明 書 第 13 頁 共 74 頁 電專函授 09 級(jí) S n 四、計(jì)算年運(yùn)行費(fèi) 用 C C＝ αΔA + α1 I + α 2 I (萬元 ) 式中 : α1 — 檢修、維護(hù)費(fèi) ,一般取 (～ )Z α 2 — 折舊費(fèi) ,一般取 (～ ) a— 電能電價(jià) ,取 元 /kw另外，比較時(shí)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(jì)的兩個(gè)方案中 ， 只有 110kV 配電裝置部分不同 ， 做比較時(shí) ， 僅對(duì) 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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí) ， 保證了對(duì)該站供電， 同時(shí) 保證了穿越功率對(duì)外輸送。 6～ 1