【正文】 LW9—63 63 2500 額定開斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定 動(dòng)穩(wěn)定電流 （峰值）（ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） 80 80 10KV側(cè)出線端斷路器 表 7—2 ZNZZ—90II 型真空斷路器的主要參數(shù) 型號 額定電壓（ kv） 最高工作電壓 （ kv） 額定電流（ A） ZNZZ—90II 10 1600 額定開斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定動(dòng)穩(wěn)定電流 （峰值）（ KA） 4s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 80 80 10KV側(cè)進(jìn)線端和母聯(lián)斷路器 表 7—3 ZN—10 型斷路器的主要參 數(shù) 型號 額定電壓（ kv） 最高工作電壓 （ kv） 額定電流（ A） ZN—10 10 1600 額定開斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流（ KA） 4s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 80 80 經(jīng)校驗(yàn)此斷路器滿足要求，詳細(xì)校驗(yàn)過程參見計(jì)算書。 2．用熔斷器保護(hù)的電器可以不驗(yàn)算熱穩(wěn)定，當(dāng)熔斷器有限作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路中，可以不驗(yàn)算動(dòng)，熱穩(wěn)定。對于高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 1．電壓 先用電器的額定電壓 NU 不低于該回路的最高運(yùn)行電壓即 N NSUU? 。 選用的新產(chǎn)品均具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)上級正式簽字合格后才能使用。 整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。選擇低壓（ 10kv側(cè)）電氣設(shè)備以 2d 點(diǎn)短路電流為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇。 綜上所述本次變電所設(shè)計(jì)主要選擇兩個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，就可以滿足選擇電氣設(shè)備的要求。 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件： es imii? 式中： esi —額定動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） imi —短路電流的最大沖擊電流值（ KA） （ 3）絕緣水平： 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 Ⅱ 、 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。各種電器的荷載能力，廠家出廠時(shí)已做考慮，本設(shè)計(jì)不再考慮。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式回路持續(xù)工作電流的要求。即： NgUU? 電流：選用的電器額定電流 NI 不得低于所在回路各種可能運(yùn)行方式的持續(xù)工作電流 gI 。 技術(shù)條件 選擇的高壓電器應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過流的情況下，保持正常運(yùn)行。 應(yīng)滿足正常工作條件下的電壓和電流的要求； 應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求； 應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和使用環(huán)境條件要求； 應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì)； 對電流互感器的選擇應(yīng)計(jì)及其負(fù)載和準(zhǔn)確度級別； 選用的新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。因此在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，必須執(zhí)行國家的有關(guān) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，在保證安全、可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行方便和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。100 BG NSxx S?? 式（ ） 變壓器的電抗： * %100KBT NUSx S?? 式（ ） 線路的電抗： * 1 Bl NSx xlS?? 式 （ ） 標(biāo)么值轉(zhuǎn)化為有名值：* 23 B avSII U?? ?或* 23 N avSII U?? ? 式（ ） 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 17 7 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 高壓電氣選擇的一般要求、設(shè)計(jì)原則及技術(shù)條件 一般要求 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣部分設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 容量的額定標(biāo)么值： S*=S/SN 式（ ） 電壓的額定標(biāo)么值： UN*=U/UN 式（ ） 電抗的額定標(biāo)么值： X*=X/XN=X*SN/U2N 式（ ） 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 16 電流的額定標(biāo)么值： I*=I/IN= 3 UNI/SN 式（ ） 100BS MVA? ，基準(zhǔn)電壓 B avUU? 計(jì)算 用公式： 發(fā)電機(jī)的電抗：*39。 表 線路額定電壓與平均額定電壓 額定電壓 NU （ kv） 10 35 60 110 154 220 平均額定電壓 NU （ kv） 37 63 115 162 230 若取 100dS MVA? ，可列出不同基準(zhǔn)電壓 Ud 下的基準(zhǔn)電流 Id，與基準(zhǔn)電抗 Xd 值。 標(biāo)么值法的基本原理： 標(biāo)么值又稱為相對單位制，它是各個(gè)物理量的實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值（系數(shù)或百分比） 采用標(biāo)幺制，首要的問題是確定基準(zhǔn)值： ： 在短路電流的實(shí)際計(jì)算中，為了方便常選取 100MVA 或 10000MVA 作為視在功率基準(zhǔn)值，選用某電壓等級的平均額定電壓作為電壓的基準(zhǔn)值。 I——短路電流周期分量的有效值。 id 三相短路電流的最大瞬時(shí)值出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個(gè)周波左右，它不僅與周期分量的幅值有關(guān)，也與非周期分量的起始值有關(guān)，最嚴(yán)重的短路情況下，三相短路電流的最大瞬時(shí)值稱為沖擊電流 ich。 三相短路后，在短路暫態(tài)過程中，短路電流等于它的周期分量和非周期分量的瞬間值之和，短路電流 的非周期分量是隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減的。 短路過程分析 由 “無限大容量系統(tǒng) ”供電的三相短路電流 所謂 “無限大容量系統(tǒng) ”僅為一個(gè)相對概念。 容量。 。 。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。對帶電抗器的 6—10kv 出線與廠用分支線回路，除母線與母線隔離開關(guān)之間閣板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算 短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。 2．選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋 作用的異步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 一般規(guī)定 、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng) 的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5—10 年）。 11. 輸電線路的電容略去不計(jì)。 9. 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 7. 短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。 5. 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù)荷接在高壓母線上， 50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。 3. 系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)的影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差 1200 電氣角度。 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 13 6 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 本設(shè)計(jì)中計(jì)算短路電流的目的主要是載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 短路計(jì)算條件和原則 1. 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 外僑接線特點(diǎn)：它適用于線路較短和變壓器需經(jīng)常切換的場合，此外，當(dāng)兩條線路間有穿越功率時(shí)，也應(yīng)采用外僑接線，因?yàn)檫@時(shí)的穿越功率 僅通過橋斷路器，而且還要通過二組成線路斷路器，其中任一臺斷路器檢修或故障時(shí)，都將影響穿越功率的傳送。 內(nèi)橋接線的特點(diǎn)：線路的投資和切除比較方便，變壓器的投入和切除比較復(fù)雜，所以內(nèi)橋接線使用與較長線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場合。 ： （ 1） 610kv 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上。 （ 2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 ： 用斷路器把母線分段后，對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；當(dāng)一段母線 發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要負(fù)荷停電。 （ 2） 3560kv 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回。雖然可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電。 ：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 分段單母線或單母線的 6—10kv 配電裝置，一般采用固定式成套開關(guān)柜，容易增設(shè)旁路母線；而采用雙母線的配電裝置則都不設(shè)旁路母線。當(dāng)短路電流較大、出線回路多、功率較大等情況時(shí)，可采用雙母線接線方式。若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 ，當(dāng) 35220kv 線路為雙回時(shí)，若無特殊要求，該電壓級主接線均采用橋形接線。 6220kv 高壓配電裝置的接線方式 ，主要決定于電壓等級及出線回路數(shù)。 2．無匯流母線的接線。 電氣主接線的選擇 本設(shè)計(jì)為 60/10kv 電壓等級的二次變電所，可選擇的接線方式有： 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 11 1．有匯流母線的接線。 電能損失 少 經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自藕變壓器 ） 容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加的電能損失。 ， 110kv 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。 ，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(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 量少。 ，可以方便的停運(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)行和對用戶的供電。 所全部停運(yùn)的可能性。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。通常對于大型的變電所而言，由于其傳輸容量大，對供電可靠性的要求高，因此，其對接線的可靠性、靈活性要求低。三級負(fù)荷一般只要求有一個(gè)電源供電。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷的增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回路數(shù)。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不相同 。 設(shè)計(jì)條件 待設(shè)計(jì)的變電所是系統(tǒng)之中的一個(gè)重要的地區(qū)性變電所，由設(shè)計(jì)任務(wù)書可以知道本變電所 60kv 高壓側(cè)有電源線 2 條， 10kv 低壓側(cè)有出線 12 回，主變壓器的容量在前面已經(jīng)確定為 12500kva，有兩臺。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組 成中的一個(gè)重要組成部分。 變壓器選定后，還應(yīng)驗(yàn)證變壓器高壓側(cè)母線的功率因數(shù)也不應(yīng)低于 ，經(jīng)過計(jì)算，得出高壓側(cè)母線的功率因數(shù)為 ＞ ，則確認(rèn)所選變壓器和電容器能夠滿足該系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 表 電容器參數(shù) 額定電壓 標(biāo)稱容量 200KVA 標(biāo)稱電容 ? F 相數(shù) 1 外行尺寸 915119443 ?? 重量 48Kg 由此可見，每臺電容器的容量為 200 kvar，則需 要電容器 18 臺，每相 6 臺 ,并列使用，星型接線。需要盡可能在負(fù)荷末端進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，補(bǔ)償裝置選用電力電容器組，安裝在 10KV配電室內(nèi)，連接在 10kv 母線上。 計(jì)算功率因數(shù) 在沒有考慮低壓母線（ 10kv）上裝無功補(bǔ)償裝置情況下，只要滿足以上的參數(shù)即可選擇主變壓器，但是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變電所的平均功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 以上，則需計(jì)算出補(bǔ)償前的變電所平均功率因數(shù)，若低于 ，則還需在低壓母線上裝設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，以提高變電所的平均功率因數(shù)。 根據(jù)變電所所帶用戶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，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重要負(fù)荷。 若補(bǔ)償后總平均功率因數(shù)不滿足要求，還需要進(jìn)行無功補(bǔ)償，補(bǔ)償后需再次 確定變壓器容量，重新計(jì)算功率因數(shù)直到滿足需求，則最終選擇的變壓器容量作為設(shè)計(jì)結(jié)果。139。2c os139。ca ca caS QP?? 式（ ） 式中 TP? ——三 相繞組變壓器總有功功率損耗 TQ? ——三相繞組變壓器總無功功率損耗 補(bǔ)償后總平均功率因數(shù) 39。 39。ca ca TP P P?