【正文】 式中：——電網(wǎng)額定電壓 ——設(shè)備的額定電壓 ——電氣設(shè)備的額定電流 ——電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。 斷路器種類和型式選擇：按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可以分為油斷路器，壓縮空氣斷路器，六氟化硫斷路器，真空斷路器，隨著開關(guān)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在變電所設(shè)計(jì)一般是采用六氟化硫斷路器和真空斷路器，而油斷路器基本上被淘汰。本設(shè)計(jì)110KV母線按， 即2倍的變壓器額定電流，選擇LGJ—150型鋼芯鋁絞線，10KV也按2倍的變壓器額定容量選擇，選擇雙條LMY—100*10鋁導(dǎo)條水平放置。 如果計(jì)算出的小于所選擇的導(dǎo)線截面積即滿足熱穩(wěn)定的要求。10KV按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇即最大持續(xù)工作電流與所選擇導(dǎo)線類型在相應(yīng)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)下的經(jīng)濟(jì)電流密度之比。在校驗(yàn)熱穩(wěn)定時(shí)，如在選擇母線是，其短路電流時(shí)間為繼電保護(hù)的主保護(hù)時(shí)間與斷路器的全開斷時(shí)間之和，選擇負(fù)荷出線時(shí)的短路時(shí)間為后備保護(hù)時(shí)間與斷路器的全開斷時(shí)間之和。校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，要必須確定短路計(jì)算時(shí)間，驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)時(shí)間和相應(yīng)斷路器全開斷時(shí)間之和。 ，在工作電壓及過電壓的情況下，其內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性，電氣設(shè)備的絕緣水平應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 ，導(dǎo)線或電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定及設(shè)備的開斷電流，可按三相短路驗(yàn)算。其基本要求是：電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常的工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定。正確選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。并查氣輪機(jī)的曲線查出等效電流標(biāo)幺值 最終的短路電流為： () () ()圖41 系統(tǒng)的等值電抗圖設(shè)基準(zhǔn)容量：，基準(zhǔn)電壓,則基準(zhǔn)電流： ()點(diǎn)短路電流計(jì)算 當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流為： 短路電抗標(biāo)幺值計(jì)算：線路LGJ—240/，則其電抗的標(biāo)幺值為： 線路LGJ—240/10KM，電抗值 由原始資料給定的三繞組容量為：—31500/110 , 升壓變壓器，, 則： 30kMW汽輪機(jī)的電抗標(biāo)幺值： 由雙繞組變壓器容量為16MVA可以查變壓器的相關(guān)手冊(cè)：SF9—16000/35，雙繞組變壓器的電抗標(biāo)幺值為： 兩臺(tái)并聯(lián)的發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值為：，下面進(jìn)行化簡(jiǎn)： 當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：對(duì)下面等值網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行合并圖42 等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖 圖43 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò) 查汽輪機(jī)的曲線在=： 則發(fā)電機(jī)組對(duì)短路點(diǎn)的短路電流為： 點(diǎn)的短路電流為系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的短路電流加上發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的短路電流之和： 點(diǎn)的沖擊電流： 點(diǎn)短路電流計(jì)算： 當(dāng)將所選擇的兩臺(tái)主變SFZ9—16000/110放入到系統(tǒng)中時(shí)，在上面計(jì)算的基礎(chǔ)上 ，并將兩臺(tái)變壓器合并后的電抗標(biāo)幺值： 圖44 兩臺(tái)主變運(yùn)行等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖當(dāng)短路點(diǎn)在變壓器的10KV側(cè)的點(diǎn)時(shí)：將、進(jìn)行變換： 圖45 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò) 查汽輪機(jī)的曲線，當(dāng)=： 則10KV側(cè)的短路電流： 則點(diǎn)的電路電流為： 當(dāng)1臺(tái)變壓器故障，10KV側(cè)的短路電流為： 圖46 兩臺(tái)主變運(yùn)行等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖將、進(jìn)行變換：圖47 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò) ： 當(dāng)單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的10KV側(cè)的短路電流為： 所以雙臺(tái)變壓器并列時(shí)的短路電流較大。，最終化成系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的等值電路。求出各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，以及系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。無限大功率電源內(nèi)阻抗等于零，系統(tǒng) ，將網(wǎng)絡(luò)中的電源合成為幾組，每一組用一個(gè)等值發(fā)電機(jī)代表。 ，也需要短路電流計(jì)算。 ，需要短路條件校驗(yàn)的相間和相對(duì)地的距離。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值。第4章 短路電流計(jì)算 在發(fā)電廠、變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，其目的有以下幾個(gè)方面： ，為比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流措施等均要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。由此可以知道，方案的得投資較省，經(jīng)濟(jì)性較好。 方案一：使用110KV高壓斷路器3臺(tái)，110KV高壓隔離開關(guān)8臺(tái)，SFZ9—16000/110型變壓器，10KV等級(jí)斷路器13臺(tái)，隔離開關(guān)36臺(tái)，雙母線。：在擴(kuò)建時(shí)可以向雙母線左右兩方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中不會(huì)造成其他回路的停電。如：母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作，個(gè)別回路要進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)時(shí)，可以將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行，當(dāng)線路利用短路方式熔冰時(shí)，亦可以將備用母線作為熔冰母線不影響其他回路工作。 有時(shí)為了系統(tǒng)需要，亦可以將母聯(lián)斷路器斷開（處于熱備用狀態(tài)）兩組母線同時(shí)運(yùn)行，此時(shí)這個(gè)變電所相當(dāng)于分裂為兩個(gè)電廠向各負(fù)荷送電，這種運(yùn)行方式常用于最大運(yùn)行方式時(shí)，以限制斷路電流。 ：各個(gè)電源和負(fù)荷可以任意分配到任一母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要，通過倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式：，一組母線工作，另一母線作為備用，相當(dāng)于單母線運(yùn)行。如：欲檢修工作母線，則把全部電源倒在另一母線上。其有顯著的特點(diǎn)：，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。每一電源和出線都裝有一臺(tái)斷路器，并有兩組母線隔離開關(guān)，分別與兩組母線相連，兩組母線則通過母聯(lián)斷路器進(jìn)行聯(lián)系起來。 10KV采用帶有母聯(lián)斷路器的雙母線接線的分析： 由原始資料出線10回，=5000h 則可以知道：負(fù)荷對(duì)供電的可靠性要求比較高。但這種接線一旦母線故障，有50%的停電率，這種接線增加了一格旁路斷路器的投資，并且在檢修斷路器時(shí)其倒閘操作繁瑣，根據(jù)長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變電所，發(fā)電廠出現(xiàn)的事故，多數(shù)是由人為誤操作所致。方案二中采用了單母線分段帶專用旁路母線的接線，從給定的原始資料可以知道，本變電所的出線回路為10回，由于回路數(shù)較多則可以考慮架設(shè)專用的旁路母線。故110KV本設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋接線。從本次設(shè)計(jì)的變電所的地位可知，該變電所是一般的變電所，且是一個(gè)向負(fù)荷供電的終端變電所。雖然單母線分段較內(nèi)橋接線操作較為方便，靈活，但其增加了兩臺(tái)高壓斷路器的投資。雖然其在切入或投入變壓器時(shí)，要使相應(yīng)的線路停電，并考慮復(fù)雜。由于本變電所的容量不是很大，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變壓器的故障率很小，且不經(jīng)常切換，并通過橋聯(lián)斷路器將兩母線和變壓器聯(lián)系起來。對(duì)110KV等級(jí)進(jìn)出線回?cái)?shù)為34回時(shí)可以采用此接線方式，本設(shè)計(jì)變電所110KV進(jìn)線為兩回。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電。 方案二：110KV采用單母線分段，10KV側(cè)采用單母線分段和帶專用旁路斷路器的旁路母線接線型式。根據(jù)規(guī)劃容量，本期建設(shè)規(guī)模，輸送電壓等級(jí)，進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性，保證供電平衡，電力系統(tǒng)線路容量，電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與等級(jí)條件確定，應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。同時(shí)，主接線是保證電網(wǎng)安全可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置，選擇自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電，變電，輸電，用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞也影響工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，而主接線代表了變電所的電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電所設(shè)計(jì)的首要部分。% 空載損耗KW負(fù)載損耗KW空載電流I%阻抗電壓聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 所用變壓器的選擇序號(hào) 名稱額定容量（KW）負(fù)荷類型1通信4經(jīng)常、連續(xù)2充電屏經(jīng)常、連續(xù)3監(jiān)控電源1經(jīng)常、連續(xù)4保護(hù)電源1經(jīng)常、連續(xù)5動(dòng)力電源不經(jīng)常、斷續(xù)6取暖、通風(fēng)電源32經(jīng)常、連續(xù)小計(jì)動(dòng)力負(fù)荷577110KV加熱經(jīng)常、連續(xù)810KV加熱經(jīng)常、連續(xù)小計(jì)加熱負(fù)荷910KV配電裝置照明4短時(shí)、連續(xù)10二次設(shè)備照明3短常、連續(xù)11屋外配電裝置照明10短時(shí)、連續(xù)小計(jì)照明負(fù)荷17 則所用變壓器的容量可選80kw，則所用變壓器選擇SC—80/10型，的干式變壓器，380/220所用配電屏GGD1—54型，共3面。 本設(shè)計(jì)所以選擇兩臺(tái)：2*SFZ9—16000/110型變壓器?？紤]510年的計(jì)算規(guī)劃并留有一定的裕量[4]。 ()可知所選擇的變壓器容量: 即可。此時(shí)，兩臺(tái)變壓器按最大負(fù)荷時(shí)變壓器負(fù)荷率為100%考慮，較暗備用能耗大，投資大，故在實(shí)際中不常采用。這種暗備用的運(yùn)行方式具有投資省，能耗小的特點(diǎn)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。另一臺(tái)變壓器可以在承擔(dān)全部最大負(fù)荷下（過負(fù)荷40%）繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間[3]。根據(jù)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，一般是采用兩臺(tái)變壓器互為備用。變壓器容量首先應(yīng)滿足在下，變壓器能夠可靠運(yùn)行。對(duì)于重要變電所應(yīng)考慮以1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)其余變壓器容量在計(jì)及負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電[2]。 根據(jù)原始資料：，則，由公式()可計(jì)算出： 工廠1回： 機(jī)械廠2回： 藥棉廠1回： 棉紡廠2回： 水廠2回 ： 化工廠2回： 由公式得出： 變電所主變壓器容量一般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。計(jì)算方法：根據(jù)原始材料給定的有功功率P、功率因素，求出無功功率。負(fù)荷計(jì)算直接影響著變壓器的選擇，計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的容量確定的，預(yù)期不便的最大假想負(fù)荷[1]。系統(tǒng)至城中變110KV母線的短路容量為3984MVA.。變電所的選址一般要求地勢(shì)平坦且交通方便，以便施工和設(shè)備的運(yùn)輸。 待建的城中110KV黑山降壓變電所在城市近郊并向加工廠、機(jī)械廠、棉紡廠、藥棉廠、水廠、化工廠供電。第2章 變電所概況根據(jù)實(shí)際調(diào)查得到系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合選擇的基本要求正確選擇電氣設(shè)備使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。制定了兩套方案并進(jìn)行了比較選擇 第四章，結(jié)合短路電流的計(jì)算目的和步驟，詳細(xì)的進(jìn)行了所設(shè)計(jì)的變電所短路電流的計(jì)算過程。結(jié)合實(shí)際調(diào)查采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了負(fù)荷的計(jì)算并進(jìn)行變壓器的選擇 第三章，根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。 第一章，主要是介紹目前變電所發(fā)展的趨勢(shì)，選題的目的以及設(shè)計(jì)黑山110千伏變電所電氣部分設(shè)計(jì)的背景和意義和論文的主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)。 本次論文的主要工作本次論文