【正文】 5s 熱穩(wěn)定電流（ KA） GW5110/630 110 630 50 20 GN210/3000 10 3000 100 50 隔離開關(guān)的校驗： 隔離開關(guān)的校驗的具體方法與斷路器的 1） 2） 3） 4） 5）相同，不再重復(fù)。根據(jù)對隔離開關(guān)操作控制的要求，還應(yīng)選擇其配用的操動機(jī)構(gòu)。但是隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流、短路電流，其主要用途是： 1） 隔離電壓 2） 倒閘操作 3） 分合小電流 隔離開關(guān)的型號應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 （ 8） 10kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如 表 62： 表 62 列出的斷路器計算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較 計算數(shù)據(jù) SN10— 10Ⅲ UNS 10KV UN 10KV IMAX 2309A IN 3000A I INbr 40KA QK [(KA)2*S] It2*t 6400[(KA)2*S] Ish Ies 125KA 由選擇可知其結(jié)果正確，各項數(shù)據(jù)均滿足要求，故 10KV 側(cè)選用 SN10— 10Ⅲ型 斷路器。 （ 2） 額定電壓的選擇： UN= UNS UNS電網(wǎng)額定電壓 （ 3） 額定電流的選擇： IN= IMAX IMAX各種合理方式下最大持續(xù)工作電流 （ 4） 開斷短路電流的選擇 INbr= IPT（或 I） IPT為實際開斷瞬間的短路電流周期分量，開斷電器應(yīng)能在最 嚴(yán)重的情況下開青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 斷短路電流，故斷路器的開斷計算時間 t應(yīng)為主保護(hù)時間和斷路器固有分閘時間之和。 （ 1） 斷路器種類和型式的選擇： 除滿足各項技術(shù)條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運行維護(hù)方便。 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能：正常運行時，用來倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運行，能起保護(hù)作用。電氣設(shè)備的選擇要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 系統(tǒng)等值圖 圖 51 系統(tǒng)等值圖 計算結(jié)果 如表 51列表：（計算過程見計算書） 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 表 51 各短路點計算結(jié)果 短路點 次暫態(tài)電流有效值 (KA) 沖擊電流幅值 ish(KA) d 1 d 2 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 6 章 電氣設(shè)備的選擇 正確地選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。 （ 2） 計算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值，做出等值電路； （ 3） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡化，求出電源點與短路點之間的電抗，此電抗稱為入端電抗； （ 4） 求出短路電流標(biāo)幺值，進(jìn)而求出短路電流有名值 。 各元件參數(shù)的計算 選取基準(zhǔn)電壓 Ub=Uav=115， Sb=100，則等值圖中各計算值為：線路 X b =Ω /KM，只計算三相短路電流 XS1*=XS1*Sb /Sj=*100/1250= XS2*=XS2*Sb /Sj =*100/350= 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 X11*=x1l1*SB/U2av=*10*100/1152= X12*=x1l2*SB/U2av =*14*100/1152= X13*=x1l3*SB/U2av =*6*100/1152= X14*=x1l4*SB/U2av =*20*100/1152= 主變的計算： Xt*=Uk(%)*SB/(100* SN)=*100/(100*40)= 短路電流的計算分為次暫態(tài)電流 、 短路電流周 期分量的有效值和短路沖擊電流，前者用于檢驗斷路器開端容量和繼電保護(hù)的整定熱穩(wěn)定計算，后者用于動穩(wěn)定的計算。所謂實用計算法是指在一定的假設(shè)條件下計算出短路電流的各個分量， 而不是用微分方程求解短路電流的完整表達(dá)式。計算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運行方式時各樞紐點的三相短路電流。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 5 章 短路電流的計算 計算的目的和內(nèi)容 短路電流計算的目的 （ 1） 為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求； （ 2） 評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案； （ 3） 研究限制短路電流的措施； （ 4） 為繼電保護(hù)整定和調(diào)試提供數(shù)據(jù)； （ 5） 分析計算送電線路對通訊設(shè)施的影響。 = 要求補償?shù)臒o功容量為： Qc=P*(tanΨ180。 2） 所用電容量：這里選用兩臺 S9M50 型，參數(shù)如表 41： 表 41 所用變壓器數(shù)據(jù)表 額定容量 KVA 連接組別號 空載損耗 KW 負(fù)載損耗 KW 空載電流 A 短路阻抗 Ω 50 Y,yn0 2 4 功率因數(shù)的補償 P Σ =（ +2+6+2++3++++） *= 原來的功率因數(shù)是 ，要求補償?shù)? 以上，采用在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的方法： cosΨ = Ψ = cosΨ180。當(dāng)變電所內(nèi)有較低的電壓母線時，一般從這類母線引接電源，這種引線具有經(jīng) 濟(jì)、可靠的優(yōu)點。 變電站 電氣主接線設(shè)計圖見附錄 III。 綜合考慮以上因素：本變電站位于 市區(qū)，減少配電裝置占地和占用空間，消除火災(zāi)隱患及環(huán)保要求，此接線不帶有旁路。 10kv 側(cè)電氣主接線的選擇 10kv側(cè)出線有十回，故考慮單母接線和單母分段，優(yōu)缺點比較如表 31： 表 31 10kv 主接線的選擇方案比較 方案 可靠性 靈活性 經(jīng)濟(jì)性 單母接線 不夠靈活可靠，母線或隔離 開關(guān)故障或檢修時均使整個 配電裝置停電 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 同左 單母分段接線 用斷路器把母線分段后，對 重要用戶可以從不同段引出 兩個回路，有兩個電源；當(dāng) 一段母線故障時分段斷路器 能將故障切除保證正常段的 不間斷供電和不致使用戶停 電 簡單經(jīng)濟(jì)方便實用， 克服了單母接線的 缺點 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10kv側(cè)出線有十回，按照規(guī)程規(guī)定：單母分段既具有單母接線簡單經(jīng) 濟(jì)方便的優(yōu)點，又在一定程度上克服了它的缺點，對重要用戶從不同段引出兩個回路，使重要用戶有兩個電源，提高了供電可靠性， 220kv 及以下變電所供應(yīng)當(dāng)?shù)氐?10kv 配電裝置，由于采用了制造廠制造的成套開關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)網(wǎng)運行檢修水平的迅速提高，采用單母分段一般能滿足要求。 適用范圍：容量較小的發(fā)電廠或變 電所，并且變壓器切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況，線路有穿越功率時采用此接線，因為穿越功率只流過一個斷路青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 器，斷路器檢修時對此功率影響小。 適用范圍：容量較小的發(fā)電廠或變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長、故障率較高 。 2) 連接橋斷路器檢修時兩個回路需解列運行?，F(xiàn)將內(nèi)橋接線和外橋接線作以比較。 如圖 32： 圖 31 單母線接線圖 圖 32 單母線分段接線 橋型接線的特點：一般當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋型接線。 如圖 31： 單母分段接線對重要用戶可以從不同段引出兩回饋線回路，由兩個電源供電，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。 單母線接線具有簡單清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 1)投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備； 2)占地面積少：電氣主接線 設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用； 3)電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。 （ 2） 靈活性 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1)調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能；靈活地投入（或切除）某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求； 2)檢修安全：應(yīng)能方便地停運斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的 供電； 3)擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴(kuò)建過渡時，一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 3） 變電所全部停電的可能性 。評價主接線方式可靠的標(biāo)志是： 1） 線路、母線 （ 包括母線側(cè)隔離刀閘 ） 等故障或檢修時，停電范圍的大小和停電時間的長短，能否保證對一類、二類負(fù)荷的供電。同時，可靠性不是絕對的而是相對的。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐，經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對以往所采用的主接線，優(yōu)先采用。 主接線設(shè)計的基本 要求：在設(shè)計主接線時，應(yīng)使其滿足供電可靠、運行靈活和經(jīng)濟(jì)等項基本要求。因此，主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確地處理好各方面的關(guān)系，合理地選擇主接線方案。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 表 21 SF740000/110 變壓器參數(shù) 變壓器型號 空載損耗（ KW） 負(fù)載損耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） SF740000/110 46 174 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 電氣主接線設(shè)計 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站的設(shè)計主體。對于 110kV及以下的變壓器，以考慮至少有一級電壓的變壓器 采用有載調(diào)壓。 調(diào)壓方式的確定 變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實現(xiàn)的。 主變繞組與調(diào)壓方式的選擇 繞組連接方式 參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式 必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。社會日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。 變壓器相數(shù)的選擇 （ 1）主變壓器采用三相或是單相， 主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率較小，且適用青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，故本變電站選擇兩臺主變壓器完全滿足要求。 對于裝設(shè)兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的容量 Sn通常按下式進(jìn)行初選： Sn=Simp 式中： Simp— 變電所全部重要負(fù)荷容量 變電所某一級電壓的最大計算負(fù)荷為： Smax=Kt∑ Pmax(1+? )/cos? 式中 Kt— 同時率； Pmax、 cos?各用戶的最大有功和功率因數(shù) ? — 該電壓級電網(wǎng)的線損率 計算如下： Pimp=*80%+2*75%+6*80%+2*80%+3*40%+*80%+*70%+*50%= Simp=**（ 1+5%） /= 考慮到同一重要負(fù)荷不在同一時刻出現(xiàn)，應(yīng)考慮同 時率 Kt= 變壓器臺數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》的要求，并結(jié)合本變電站的具體情況及相關(guān)要求，選用兩臺同樣型號的無勵磁調(diào)壓的兩繞組變壓器 。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 第 2 章 背景 材料分析及主變的選擇 由背景 資料知，新建變電站位于市工業(yè)區(qū)，臨近負(fù)荷中心，用于工業(yè)和城市生活用電。同時 在本次設(shè)計過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案，用對比的方法對方案評價等。全所停電后僅使用戶中斷供電。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。全所停電后將引起區(qū)電網(wǎng)瓦解。全所停電后，將引起系統(tǒng)的癱瘓。 （ 3） 同時率 各用戶負(fù)荷最大值不可能在同一時刻出現(xiàn)，一般同時率大小與電力用戶多少、各用戶的用電特點有關(guān)。一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，如造成重大設(shè)備損壞，打亂重點企業(yè)生產(chǎn)次序并需要長時間的恢復(fù)，重要鐵路樞紐無法工作，經(jīng)常用于國際活動的場所的負(fù)荷。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 設(shè)計原則 （ 1） 本地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)規(guī)劃和通信規(guī)劃，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變電站理環(huán)境、交通、消防條件、站地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)狀況，因地制宜地制定設(shè)計方案； （ 2） 除按照電網(wǎng)規(guī)劃中規(guī)定的變電站在電網(wǎng)中地位和作用考慮其控制方式外，其與電網(wǎng)配合、繼電保護(hù)及安全自動裝置等均應(yīng)能滿足運行方式的要求； （ 3） 自動化技術(shù)裝備上要堅持安全、可靠、經(jīng)濟(jì)實用 、正確地處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合； （ 4） 節(jié)約用電，減少建筑面積，既降低電網(wǎng)造價，又滿足了電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運行； （ 5） 對一、二次設(shè)備及土建進(jìn)行必要簡化，取消不必要措施； （ 6） 應(yīng)滿足備用電源自投、無功功率和電壓調(diào)節(jié)。④電能損耗少。