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畢業(yè)設(shè)計(jì)--35kv企業(yè)變電所電氣一次設(shè)計(jì)-文庫吧資料

2025-01-18 22:01本頁面
  

【正文】 3 斷流容量 1140MVA SKN 56000MVA 合格 4 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? kAish ? maxi kA63 合格 50 5 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? skAti ima ??? tIt2 2500 skA? 合格 6 開斷能力 kA 額定開斷能力 25kA 合格 ②主變二次側(cè)的斷路器 序號(hào) 計(jì)算參數(shù) 選擇 ZN2812 型 校驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 1 工作電壓 10kV UN 10kV 合格 2 工作電流 IN 630 kA 合格 3 斷流容量 179MVA SKN 6300MVA 合格 4 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? kAish ? maxi kA50 合格 5 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? skAti ima ??? tIt2 1600 skA? 合格 6 開斷能力 額定開斷能力 20kA 合格 ③主變一次側(cè)隔離開關(guān) 序號(hào) 計(jì)算參數(shù) 選擇 GW235G 型 校驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 1 工作電壓 35kV UN 35kV 合格 51 2 工作電流 IN 600kA 合格 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? kAish ? maxi kA48 合格 4 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? skAti ima ??? tIt2 1600 skA? 合格 ④主變二次側(cè)隔離開關(guān) 序號(hào) 計(jì)算參數(shù) 選擇 GN8 型 校驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 1 工作電壓 10kV UN 10kV 合格 2 工作電流 IN 600 kA 合格 3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? kAish ? maxi kA25 合格 4 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? skAti ima ??? tIt2 1600 skA? 合格 424 高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn) ㈠、參數(shù)的選擇 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條 正常工作條 電壓、電流 52 件 件 保護(hù)特性 斷流容量、最大開斷電流,熔斷特性、最小熔斷電流 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速 ? 、污穢 ? 、海拔高度、地震烈度 ? 當(dāng)在屋內(nèi)使用時(shí),可不校驗(yàn)。 39。 ?????? ? ? 考慮 10kV 母線上的最大出線負(fù)荷: AU QPINg 3 2 01 4 0 03 222m a x2m a x m a x ?????? m axm ax39。在滿足安全、可靠的同時(shí),還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性,故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡單、尺寸小、重量輕、價(jià)格合理。若故障仍存在,則斷路器必須立即跳閘,再次切斷短路電流,這要求斷路器在第一次大電流滅弧后很快恢復(fù)滅弧能力,完成后續(xù)次的滅弧。 ( 4) 具有自動(dòng)重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時(shí)性的。 ( 3) 動(dòng)作快速。斷路器的開斷能力是指能夠安全切斷最大短路電流的能力,它主要決定于斷路器的滅弧性能,并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長期可靠地工作,并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令,其拒動(dòng) 或誤動(dòng)都將造成嚴(yán)重的后果。 ③ 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定: ① 用熔斷器保護(hù)的電器,其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證,故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 ㈡、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力,亦稱動(dòng)穩(wěn)定。此外,當(dāng)海拔高度上升時(shí),日照強(qiáng)度相應(yīng)增加,故屋外載流導(dǎo)體如計(jì)及日照影響時(shí),應(yīng)按海拔和溫度綜合修正系數(shù)對(duì)載流量進(jìn)行修正。如周圍環(huán)境高于 40℃(但不大于 60℃)時(shí),其允許電流一般可按每增高 1℃,額定電流減少 %進(jìn)行修正;當(dāng)環(huán)境溫度低于 40℃時(shí),環(huán)境溫度每降低 1℃,額定電流可增加 %,但其最大負(fù)荷不得超過額定電流的20%。 當(dāng)周圍環(huán)境溫度 ? 和導(dǎo)體(或電器)額定環(huán)境溫度 ?? 不等時(shí),其長期允許電流 yI 可按下式修正: Yyyyy KIII ?????????? 式中 K—— 修正系數(shù); 41 y? —— 導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度,當(dāng)導(dǎo)體用螺栓連接時(shí), y? =70℃。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí),應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備,或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。而實(shí)際電網(wǎng) 40 運(yùn)行的 maxgU 一般不超過 eU ,因此在選擇設(shè)備時(shí),一般可按照電器和電纜的額定電壓 eU ,不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 ewU 的條件選擇,即: ewe UU ? ㈢、按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 在選擇電器時(shí),還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件,當(dāng)溫度、風(fēng)速、濕度、 污穢等級(jí)、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰厚度等條件超過一般電器使用條件時(shí),應(yīng)向制造部門提出要求或采取相應(yīng)的措施。 此外,還應(yīng)按電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求,對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行種類(屋內(nèi)或屋外)和型式的選擇。電氣設(shè)備要能可靠的工作,必須按正常工作條件進(jìn)行選擇,并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,在保證 安全、可靠的前提下,積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù),并注意節(jié)約投資,選擇合適的電氣設(shè)備。電力系統(tǒng)中僅有一處出現(xiàn)故障稱簡單故障,若同時(shí)有兩處或兩處以上發(fā)生故障,稱復(fù)雜故障。 ( 6) 短路故障時(shí)金屬性短路,即短路點(diǎn)的阻抗為零。即各元件的參數(shù)不隨 電流而變化,計(jì)算可應(yīng)用疊加原理。次假設(shè)將復(fù)數(shù)運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。 ( 2) 電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)電勢的相角在短路過程中都相同,頻率與正常工作時(shí)相同。它是建立在一系列的假設(shè)基礎(chǔ)上的,其計(jì)算結(jié)果稍偏大。為簡化計(jì)算,實(shí)用中多采用近似計(jì)算方法。 33 短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè) 考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,要進(jìn)行準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的,同時(shí)對(duì)解決大部分實(shí)際問題,并不要求十分精確的計(jì)算結(jié)果。因此,為了合理的限制架構(gòu)受力,工程上要按最大可能 出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。在 500KV 配電裝置中,普遍采用分裂導(dǎo)線做軟導(dǎo)線。在設(shè)計(jì) 110KV 及以上電壓等級(jí)的架空輸電線時(shí),要計(jì)算短路電流,以確定電力線對(duì)臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計(jì)中,往往遇到這樣的情況: 有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備,使該方案的投資太高而不合理,但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案,因此,在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí),短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定,都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析,而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流,還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布,并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。電氣設(shè)備,如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等,必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。短路的問題一直是電力技術(shù)的基本問題之一,無論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來說,都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律,掌握分析計(jì)算 短路電流的方法。工程設(shè)計(jì)主要計(jì)算三相短路電流。 由于上述原因,短路電流 計(jì)算稱謂變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低,靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重,這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。例如,斷路器必須能斷開可能通過的最大短路電流;電流互感器應(yīng)有足夠的過電流倍數(shù);母線效驗(yàn)短路時(shí)要承受最大應(yīng)力;接地裝置的選擇也與短路電流的大小有關(guān)等。因此,在變電所設(shè)計(jì)中必須全面 地考慮短路故障各種影響。 經(jīng)分析,我們把所用電的主要負(fù)荷中:主充電機(jī)、浮充電機(jī)、蓄電池室通風(fēng)、屋內(nèi)配電裝置通風(fēng)歸為動(dòng)力負(fù)荷,把交流電焊機(jī)、檢修實(shí)驗(yàn)用電、載波、照明負(fù)荷和生活用電歸為電熱及照明負(fù)荷。 ∑ P1—— 所用動(dòng)力負(fù)荷之和( KW) 。當(dāng)有備用所用變壓器時(shí),其容量應(yīng)與工作變壓器相同。正常運(yùn)行時(shí)各分擔(dān)一半的自用負(fù)荷;當(dāng)其中一個(gè)電源停電或發(fā)生故障時(shí),由另一臺(tái)所用變擔(dān)負(fù)全部自用負(fù)荷。 221 所用變臺(tái)數(shù)的選擇 待設(shè)計(jì)的變電所中采用 2 臺(tái)所用變。隨著干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,已能生產(chǎn)出散熱性能更好、體積小、過載能力大的干式變壓器。三種變壓器作為自用變各具有特點(diǎn)。 待設(shè)計(jì)變電所主變的容量為 8000KVA,為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果,有簡單、經(jīng)濟(jì),我們選用強(qiáng)迫空氣冷卻,簡稱風(fēng)冷卻。 ( 5) 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻:其原理與強(qiáng)迫油循環(huán)水冷相同。 ( 4) 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷卻:近年來大型變壓器都采用這種冷卻方式。容量大于等于 8000KVA 的變壓器,在絕緣允許的油箱尺寸下,即使有輻射器的散熱裝置仍達(dá)不到要求時(shí),常采用人工風(fēng)冷。故油壓應(yīng)高于水壓 ~ ,以免水滲入油中。在水源充足的條件下,采用這種冷卻方式極為有利散熱效率高、節(jié)省材料、減少變壓器本體尺寸,但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件且對(duì)冷卻器的密封性能要求較高。 ( 2) 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻:對(duì)于大容量變壓器,單方面加強(qiáng)表面冷卻還打不到預(yù)期的冷卻效果。 218 主變壓器繞組連接組別的確定 變 壓器的連接組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則,不能并列運(yùn)行,電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形兩種,因此對(duì)于三相雙繞組變壓器的高壓側(cè), 110KV 及以上電壓等級(jí),三相繞組都采 25 用“ YN”連接, 35KV 及以下采用“ Y”連接;對(duì)于三相雙繞組變壓器的低壓側(cè),三相繞組采用“ d” 連接,若低電壓側(cè)電壓等級(jí)為 380/220V,則三相繞組采用“ yn”連接,在變電所中,為了限制三次諧波,我們選用“ Ynd11” 常規(guī)連接的變壓器連接組別。 217 主變壓器調(diào)壓方式的確定 為了 確保變電所供電量,電壓必須維持在允許范圍內(nèi),通過變壓器的分接頭開關(guān)切換,改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù),從而改變其變比,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。 216 主變壓器相數(shù)的確定 在 330KV及以下電力系統(tǒng)中,一般都應(yīng)選用三相變壓器。 6 9 3 7%808 6 7 1*%80 ???? SS T ( KVA) 經(jīng)查表選擇變壓器的型號(hào)為 SZ98000/35,即額定容量為 8000KVA ,因?yàn)?%92%10086718000 ???SS N > %80 ,即選擇變壓器的容量滿足要求。 214 待設(shè)計(jì)變電所主變壓器容量的計(jì)算和確 定 變電所主變的容量是由供電負(fù)荷(綜合最大負(fù)荷)決定的。 213 變電所主變壓器容量的確定原則 23 ( 1)按變電所建成后 5~ 10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮 10~ 20年的負(fù)荷發(fā)展。該變電所的一車間和二車間為Ⅰ類負(fù)荷,其余的為Ⅱ類負(fù)荷。 ( 3)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站,如果中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電站以裝設(shè)兩臺(tái)為宜;對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變的可能性;對(duì)于規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電站,其變壓器的基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 1~ 2 級(jí)設(shè)計(jì)。 第二章 變壓器的選擇 21 主變的選擇 211 變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則 22 ( 1)對(duì)于只供給二類、三類負(fù)荷的變電站,原則上只裝設(shè)一臺(tái)變壓器。其成本投資低于 圖23( a),是在保 證了可靠性的前提下最優(yōu)經(jīng)濟(jì)方案。其電源的引入方式有內(nèi)接和外接兩種。如下圖 所示: 19 圖 22 14 所用電的設(shè)計(jì) 141 所用電設(shè) 的要求計(jì) 變電所用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇,直接關(guān)系到變電所的安全運(yùn)行和設(shè)備的可靠。 由于 U= ZU + AU? 當(dāng)損耗費(fèi)用相同時(shí), ZU 大的年運(yùn)行費(fèi)高,故方案二與方案三相比,方案二的經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)。方案二與方案三中都從距變電所 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架 空線路向帶設(shè)變電所供電。 架空輸電線路的年電能損耗。 雙繞組主變的年電能損耗 ])([ 20 ?emK SSPtPn ?????? 該變電所采用 2臺(tái)主變,故 n=2 式中 0P? 為主變壓器的空載損耗和短路損耗 t 為變壓器年運(yùn)行小時(shí)數(shù) eS 為變壓器的額定容量, mS 為變壓器持續(xù)最大負(fù)荷 ? 為最大負(fù)荷年損耗小時(shí)數(shù),決定于最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù) T 與平均功率因數(shù) ?COS 。 年運(yùn)行費(fèi)用 U 的比較 AZ UUU ??? 式中 ZU 為折舊費(fèi), AU? 為損耗費(fèi) CZUZ ? 式中 C 為折舊維護(hù)檢修費(fèi),對(duì)主變及配電裝置可取 8%~10%.對(duì)水泥桿線 路可取 5%,對(duì)鐵塔線路可取 4%,故 ZU 與 Z 成正比。即方案三中的 0Z 大于方案二中的 0Z 。配電裝置等設(shè)備的費(fèi)用,由式子②可知,綜合投資與 0Z 成正比。方案二與方案三的可靠性都較高,加設(shè)旁路母線的方案三可使出現(xiàn)線路上斷路器故障或檢修時(shí),通過旁路母線使用電不用中斷,相比之下,方案三的供電可靠性要比方案二高,但由于加設(shè)旁路母線也 帶來了倒閘操作復(fù)雜等負(fù)面影響,即
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