【正文】 S ????? ? ? ? * 2 11000 .7 7 .7100Ijs IIdSXX S ????? ? ? ? 因兩個(gè)計(jì)算電抗有一個(gè)大于 3，所以得： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 *1 ? 2 5 )(1)0(1)0(f1 k ????????? ? ）（）（ IIIII ktff * 2 *js 211 0 .1 3X 7 .7jsI ? ? ? 1 0 )(2)0(2)0(f1 k ?????????? ? ）（）（ IIIII ktff )()0( k ??????????? ? ）（）（）（）（ IIIIII ktff 3 3 k A1 2 . 9 61 . 82k2i msh ??????? I （ 5） 短路電流計(jì)算結(jié)果： 表 41 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) I? (kA) 2tkI (kA) ktI(kA) shI (kA) 110KV 母線 35KV 母線 10KV 母線 33 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 23 5 設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣設(shè)備選擇的一般條件 正確地選擇設(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。39。 ① 選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓： dS =100MVA 、 1dU =115kV 、 2dU =37kV、 3dU = 則基準(zhǔn)電流 3115 1003 1dd1d ???? USI 10032dd2d ???? USI 1003 3dd3d ???? USI 基準(zhǔn)電抗 X d1 = 221 115 ( )100ddUS ? ? ? X d2= 222 37 ( )100ddUS ? ? ? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 2 233 1 0 .5 1 .1 ( )100ddd UX S? ? ? ? ② 計(jì)算各條線路的阻抗值 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》，架空線路的單位電抗統(tǒng)一選 ， 10kV 電纜線的單位電抗統(tǒng)一選 XL2= ?2L ???X ()? XL3= ?3L ???X ()? 它們相對應(yīng)的標(biāo)幺值為： 2LX? =XL22jjUS = 21151004? ? 3LX? =XL32jjUS = ? ? 歸算至本變電站 110kV 母線的系統(tǒng)阻抗為 （ 2）計(jì)算短路點(diǎn) d1 的短路電流參數(shù) 110kV 側(cè)短路電流計(jì)算： 將圖 42網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線： ?1X = 1 2 1 31 2 1 3 2 3X * X * 0 . 2 4 0 . 0 3 6 0 . 0 2 4 5X * + X * + X * 0 . 2 4 0 . 0 3 6 0 . 0 7 6????? ?2X 2313122312 ??? ????? ??? ?? XXX XX ?*3X 0 0 7 3 0 7 3 2313122313 ??? ????? ??? ?? XXX XX 電源相對于 d1 的轉(zhuǎn)移電抗： ?MX = **s 1 1 0 .3 2 0 .0 2 4 5 0 .3 4 4 5XX? ? ? ? 則圖 41 可以轉(zhuǎn)化為： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 18 42 110kV 系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 * * * *N s 2 2 2X = X X 0 . 0 5 0 . 0 5 2 0 . 1 2 0 . 2 2 2LX? ? ? ? ? ? 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線 **39。 ③ 短路電流計(jì)算還有很多其他目的，如確定中性點(diǎn)的接地方式，驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓，計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺，輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá) 故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。 ② 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。 ① 通信干擾。 ⑶ 電氣主接線方案的比較和選擇。 ⑵ 繼電保護(hù)的配置和整定。 短路電流計(jì)算具體目的是； ⑴ 選擇電氣設(shè)備。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 表 32 變壓器型號(hào)參數(shù)對比表 型號(hào) SZ1050000/110 SSZ1050000/110 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 高 中 低 損耗 (kW) 負(fù)載 空載 空載電流 % 電壓阻抗 % 高中 高低 中低 50000 121? 8 % ? 2 % \ 184 37 50000 121? 8 % ? 2 % \ 213 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 15 4 短 路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的 短路故障對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。 2 %更好。之所以選擇它是因?yàn)殂~的電阻率比鋁的小，機(jī)械 強(qiáng)度比鋁好，熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定 比鋁的好。 表 31 不同溫度下負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間對比表 環(huán)境溫度（℃） 15 10 0 +10 額定負(fù)荷下允許的最長時(shí)間（ h） 60 40 16 10 主變型號(hào)的選擇 終下所述，選擇 SSZ1050000/110177。 根據(jù)要求 及維護(hù)工作量， 根據(jù)本所主變壓器的容量推薦選用自然風(fēng)冷的冷卻方式。而冷卻系統(tǒng)故障時(shí)，變壓器允許的過負(fù)荷時(shí)間，直接影響冷卻系統(tǒng)的供電可靠性。 冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、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。干式變壓防火性能好，布置簡單，屋內(nèi)置，在電壓開關(guān)柜附近，縮 短了電纜長度并提高供電靠性，干凈，但過載能 力低，絕緣余度小，價(jià)格貴。 在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制 3次諧波對電源的影響等因素，主變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)一般都選用 YND11 常規(guī)接線。由于 35kV 采用丫連接方式，與 2 110 系統(tǒng)的線電壓相位角為 0，這樣當(dāng)變壓變比為 220/110/35kV，高、中壓為 自耦連接時(shí)，否則就不能與現(xiàn)有 35kV 系統(tǒng)并網(wǎng)。我國 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組多采用 YN 連接 ,即三相星形接線，中性點(diǎn)直接接地； 35kV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 因此， 高壓側(cè)額定電壓： 110（ kV） 中壓側(cè)額定電壓： 35 =（ kV） 低壓側(cè)額定電壓： 10 =（ kV） 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器。變壓器的二次繞組的額定電壓比同級電力網(wǎng)的額定電壓高 10﹪，即 U2= 10KV 及以 下電壓等級的變壓器的阻抗壓降在 ﹪以下。 同級電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級別不宜太多 ,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā) ,推行系列化 ,標(biāo)準(zhǔn)化 . k V )()1( 00 ???????? ? ?C O SC aPKS CS —— 某電壓等級的計(jì)算負(fù)荷 tk —— 同時(shí)系數(shù) ，取 a ％ —— 該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P 、 cos? —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 因?yàn)榇俗冸娬局髯冞x擇是兩臺(tái)變壓器 ,單臺(tái)變壓器容量式中 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 12 Se按一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí) ,其余變壓器容量不應(yīng)小于 6080%的全部負(fù)荷或全部重要負(fù)荷，并保證 I 類、Ⅱ類負(fù)荷的可靠性供電考慮 : eS ≧ cS 70﹪ = = 所以單臺(tái)主變變壓器的容量為 50000kVA 變壓器額定電壓規(guī)定：變壓器一次繞組的額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓。 主變壓器容量的選擇 容量選擇的要求：站用變電站的容量應(yīng)滿足正常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。 （ 3） 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 （ 1）對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。所以選用方案Ⅰ。 述兩種方案如圖 25及圖 26所示。 10kV 電氣主接線 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)目為 6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性 不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。 圖 23 單母線分段帶旁母接線 圖 24 雙母線接線 對圖 23 及圖 24 所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較。根 據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。為保證線路檢修時(shí)不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。 表 21 主接線方案比較表 方案 方案Ⅰ單母帶旁母接線 方案Ⅱ雙母帶旁母接線 技術(shù) ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ③ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建 ② 母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作 ③ 倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng)濟(jì) ① 設(shè)備少、投資小 ② 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 占地大、設(shè)備多、投資大 ② 母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則方案Ⅰ占優(yōu)勢。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖 21 及圖 22所示。 110kV～ 220kV 出線數(shù)目為 5 回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為 4回及以上的配電裝置。 110kV 電氣主接線 由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展而擬建的。 ⑼ 單元接線 變壓器 — 線路單元接線最簡單、設(shè)備最少，不需高壓配電裝置，但線路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)，變壓器故障或檢修時(shí)，線路停運(yùn)。 適用于：回路數(shù)較少且能一次建 成、不需要再 擴(kuò)建的 110kV 及以上的配電裝置中。優(yōu)點(diǎn)是：投資省，占地面積少，接線成閉合環(huán)形，可靠性靈活性較高。 ⑻ 角形接線 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。 所以，橋式接線雖然有使用斷路器少、布置簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是可靠性較差。 外橋接線：適合于出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。 內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除，采用內(nèi)橋式接線。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接于旁路母線河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 的線路回?cái)?shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在 220～ 550kV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠 性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。故 10kV 出線帶電抗器可采用雙母線接線 ,110kV、 220kV 也可以采用雙母線接線。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。故 110kV 可采用單母線分段帶旁路接線，因出線為 2回，可采用旁路斷路器兼做分段斷路器的接線。 ⑶ 單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性 ，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。 單母分段適用于： 110～ 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 3～