【正文】 母線 √ √ √ 電纜 √ √ √ 支柱絕緣子 √ √ 套管絕緣子 √ √ √ √ 09 自動化 李紹平 33 、高壓斷路器的校驗(yàn) 根據(jù)圖 61 高壓斷路器的型號規(guī)格。 斷路器工作性能好壞直接關(guān)系到供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 09 自動化 李紹平 32 表 71 高壓 一次設(shè)備的選擇與較驗(yàn) 項(xiàng)目 、 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器是高壓電氣中的重要設(shè)備，是一次電力系統(tǒng)中控制和保護(hù)電路的關(guān)鍵設(shè)備， 它在電網(wǎng)中的作用有兩方面，其一是控制作用，即根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，接通或斷開工作電路，其二是保護(hù)作用，當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的作用下，斷路器自動斷開故障部分，以保證無故障部分的正常運(yùn)行。 在供配電系統(tǒng)中盡管各種電器設(shè)備的作用不一樣，但選擇的條件有諸多是相同的，在表 71 中列出了導(dǎo)體和電器選擇與校驗(yàn)的項(xiàng)目。安全 、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求。 而電氣低壓一次設(shè)備在選擇時(shí)，則可依照滿足額定電流、額定電壓等級即可初步選定。它包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、 電流互感器、電壓互感器、避雷器、消弧線圈、 電抗器、電動機(jī)等。 32 . 5 5 2 . 5 5 4 7 . 8 1 1 2 1 . 9 21 . 5 1 1 . 5 1 4 7 . 8 1 7 2 . 1 9shshi I K AI I K A? ? ? ?? ? ? ? 4） 三 相短路容量： 33223 3 0. 4 47 .8 1 33 .1 2 .K C KS U I M V A??? ? ? ? ? 短路計(jì)算表 短 路 計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /KA 三相短路容量/ 3KI 39。 33 39。3 3 3 2 I I KA??? ? ? 3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值： 09 自動化 李紹平 30 3 39。 ` 32430 5 0 .40 4 1 01 0 0 1 0 0 2 0 0 0K CNU UXXS ?? ? ? ? ? ? ? 4）總電抗： 4 4 3 3( K 2 ) 1 2 3+ + 3. 2 10 5. 1 10 4 10 4. 83 10X X X X ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2) 計(jì)算三相短路電流和短路容量 1）三相短路電流周期分量有效值： 3 22 3( K 2 )0 . 4 4 7 . 8 13 3 4 . 8 3 1 0CK U KVI K AX???? ? ??? 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流： 39。421 ( 0 . 4 K V ) 3 . 2 1 05 0 0 M V . ACOCUX S ?? ? ? ? ? 2）架空線路的電抗： 2 239。 32 . 5 5 2 . 5 5 1 0 . 6 4 2 7 . 1 31 . 5 1 1 . 5 1 1 0 . 6 4 1 6 . 1shshi I K AI I K A? ? ? ?? ? ? ? 4）三相短路容量： 33113 3 10 .5 10 .6 4 19 3. 5 .K C KS U I M V A? ? ? ? ? ? 09 自動化 李紹平 29 K2 點(diǎn)的短路電流和短路容量 求 K2 點(diǎn)的短路電流和短路容量。 33 39。3 3 3 1 I I KA??? ? ? 3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值： 3 39。 C1(U =) （ 1）計(jì)算短路電路中各元件的阻抗及總阻抗 1） 電力系統(tǒng)的電抗： 22 11 ( 1 0 . 5 K V ) 0 . 2 25 0 0 M V . ACOCUX S? ? ? ? 2） 架空線路的電抗 : 20 5 ( / ) 1 5X X L k m k m? ? ? ? ? ? 09 自動化 李紹平 28 3） 總阻抗 : ( K 1) 1 2+ 0 .2 2 + 0 .3 5 0 .5 7X X X? ? ? ? ? （ 2）計(jì)算三相短路電流和短路容量 : 1）三相短路電流周期分量有效值： 3 11( K 1 )1 0 . 5 1 0 . 6 43 3 0 . 5 7CK U KVI K AX??? ? ?? 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流： 39。 缺點(diǎn)：增加一組母線，每一回路增加一組母線隔離開關(guān)，從而增加投資，維護(hù)不方便，也容易造成誤操作 09 自動化 李紹平 26 5． 2 主接線方案的確定 綜上所述，結(jié)合該 校 負(fù)荷等級及其規(guī)模以及發(fā)展前景，在滿足其 安全有效的運(yùn)行等方面技術(shù)的前提下，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)并為重要衡量條件，該 校 變電所的主接線方案選擇單臺變壓器運(yùn)行方式的主接線方案。 優(yōu)點(diǎn)：母線分段后，對主要 用戶 可從不同段供電，保證供電的可靠性，另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正 常段母線不間斷供電。必須符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)范圍的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 四、安全性 。要避免因兩次變壓而增加電能損失。主接線設(shè)計(jì)要求為配電室裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減小。主接線應(yīng)力求簡單，以節(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；要能使繼電保護(hù)及二次回路不太復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；要限制短 路電流，以便于選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備或輕型電氣；如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。 主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而互不干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。 09 自動化 李紹平 23 檢 修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)裝備， 進(jìn)行安全檢修而不至影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電。 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 大機(jī)組超高電壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷的供電。 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這一要求 。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求來考慮設(shè)計(jì)。它與電源回路線、電壓等級 和負(fù)荷的大小、級別以及所用變壓器的臺數(shù)、容量等因數(shù)有關(guān)，確定變電站的主接線對變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都由密切的關(guān)系，主接線的設(shè)計(jì)是變電所設(shè)計(jì)中的重要任務(wù)之一。 A 一次 二次 空載損耗KW 負(fù)載損耗KW S92021/10 2021 Dyn11 3 18 6 09 自動化 李紹平 21 第四 章 學(xué)生宿舍樓 配電系統(tǒng)的確定 由于 學(xué)校 變電所 提供 的是 10KV 電壓等級供電， 所以在該校內(nèi)學(xué)生宿舍樓由 400V 供電是符合電力要求的。 綜上所述，經(jīng)過查表對比， 本所應(yīng) 選擇 S92021/10型 變壓器。 冷卻方式 變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。它的調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上， 即要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向 不固 定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決。 調(diào)壓方式 普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為 %5? ，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓 器的分接頭方法就無法滿足要求。 根據(jù)以本校負(fù)荷情況得知，本校大部分負(fù)荷為三級負(fù)荷，要求供電性能的可靠， 同時(shí)擁有備用電源， 根據(jù)上述原則至少應(yīng)設(shè)一臺或一 09 自動化 李紹平 19 臺以上變壓器，考慮到節(jié)約投資，本校選用一臺變壓器作為主變壓器。對于只采用 一臺變壓器 的 ，必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所 相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。 二、主變壓器臺數(shù)的確定 一般學(xué)校變電所宜采用一臺變壓器。 A 所以選擇兩臺 S91000/10 型低損耗變壓器， 校區(qū) 二級負(fù)荷所需的備用電源， 由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 即 S92021/10 型 （ 2） 、 裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺主變壓器的容量 .NTS 應(yīng)同時(shí)滿足兩個(gè)條件： 1)、 任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷 30S 的 60% ~ 70%的需要，即 . 3 0~NTSS?（ ） 2)、 任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即 . 30+IINTSS? （ I ） 選擇兩臺變壓器時(shí)： . 3 0~NTSS?（ ） =（ ~） =~ A 容量的變壓器將大大的提高建設(shè)投資且常年處于更嚴(yán)重的欠負(fù)荷狀態(tài)，造成了變壓器容量的嚴(yán)重浪費(fèi)，故最終選擇了 2021KV A，理論上選擇 2021KV本所內(nèi)所有 Ⅱ和Ⅲ 類負(fù)荷總共有 A 考慮今后 5～ 10 年的負(fù)荷發(fā)展，留 20%裕量，得： 141 ( 1 20% 169 K V A? ? ? ? ?） 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，本所選用容量為 2021KV 因此根據(jù)本校 的負(fù)荷可以選一臺主變壓器或兩臺主變壓器。 3） 、 除以上兩種情況外，一般車間變電所宜裝設(shè)一臺變壓器。對只有二級負(fù)荷的變電所，頁可只裝設(shè)一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相聯(lián)的備用電源。 在本設(shè)計(jì)中，考慮到學(xué)校生活區(qū)對電能需要的重要性，聯(lián)系本學(xué)校生活區(qū)的實(shí)際地理位置情況，將本變電所設(shè)計(jì)為獨(dú)立式變電所，位置設(shè)在教室樓旁（見圖 31） 圖 31 09 自動化 李紹平 17 變壓器的選擇 一、變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)選擇原則 1） 、 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。 變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)。 7） 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。 5） 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。 3） 設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套設(shè)備裝置的運(yùn)輸。 09 自動化 李紹平 15 第 三 章 變電所位置、型式及其主變壓器 臺數(shù)、容量和類型的選擇 變電所位置選擇 變電所位置選擇的一般原則： 1） 變電所得位置應(yīng) 盡量接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有 ，由此可得低壓側(cè)電容屏的容量為： )tan( ta n /30 ?? ?? PQ C ? ?12 52 ta n a r c c os 0. 89 ta n a r c c os 0. 92? ? ? = 取 110CQ ? kvar （ 2）補(bǔ)償后變壓器容量和功率因數(shù)： 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷： 230230)2(/30 )( CPS ??? 221 2 5 2 ( 6 5 3 .6 1 1 0 )? ? ? =考慮到變壓器無功功率補(bǔ)償損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗。