【正文】 短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 所有電源的電動勢相位角相同。 三 、短路計算的內(nèi)容 計算 變電所 相關(guān)節(jié)點的三相短路電流。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短 路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。 233CCPQ? * 4 2 73 1 0 0 10 .7 5 8 0 .7 5 8K s h KKX I I S G W? 第 21 頁 共 87 頁 = 2239 .373 19 .1? = cos 2? = Pc3/ Sc3= /= 故選擇主變壓器 的型號為： SHSZL7— 31500/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺三繞組主變壓器 SHSZL7— 31500/110 表（ 32） 型號 SFSZL7— 31500/110 額定容量（ KVA） 31500 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 所用變壓器的選擇 一般所用變壓器容量的選擇是根據(jù)主變壓器的容量來選擇的，其容量小于主變 壓器容量的 3%，主變壓器的容量是 ，所以所用變壓器的容量為： ?3%=945KVA 則選用 SL7— 800/10型雙繞組 電力 變壓器 其主要參數(shù)如下： 兩臺雙繞組所用變壓器 SL7— 800/10 額定容 量 (KVA) 額定電壓(KV) 連接組標(biāo)號 損耗 (KW) 空載電流 % 阻抗電壓 % 高壓 低壓 空載 短路 800 10 Y,yn0 第 22 頁 共 87 頁 第四章 短路電流計算 第一節(jié) 短路電流計算的概述 一 、短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。 3CS = 39。 3CQ = Qc1 + Qc2+ 39。 3CP = Pc1 +Pc2+ 39。TQ? =? 39。TP? =? 39。 四 、補償電力電容器容量的計算 補償前的計算負荷和功率因數(shù) 低壓側(cè)的有功計算負荷為 Pc1= Sc1? =16? = 低壓側(cè)無功計算負荷為 Qc1= 2211ccsp? = 2216 ? = 變壓器的功率損耗為 第 20 頁 共 87 頁 ? PT =? 16= ? QT=? 16= Mvar 中壓側(cè)的有功計算負荷為 Pc2= Sc2? =30? = 中壓側(cè)無功計算負荷為 Qc2= 22ccsp? = 2230 ? = Mvar 變電所高壓側(cè)總的計算負荷為 Pc3= Pc1 +Pc2+? PT = ++ = Qc3= Qc1 + Qc2+? QT =++= Mvar Sc3= 2233ccPQ? = 2239 .4 2 25 .8 28? = 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cos 2? = Pc3/ Sc3=確定補償容量 現(xiàn)在要求在高壓側(cè)不低于 ,二補償在低壓側(cè)進行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)的功率因數(shù)為 來計算補償?shù)娜萘浚? Qcc= Pc1(tan? av1 tan? av2) =[tan() tan ()] = 補償后計算負荷和功率因數(shù) 變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為 39。以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。 無功補償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進行配置，采用集中補償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。 采用固定補償：在變電所 10KV側(cè)的母線上進行人工補償，一般采用固定補償 ，即補償電容器不隨負荷變化投入或切除，其補償容量按下式計算： Qcc=Pav(tan? av1 tan? av2) 式中 , Qcc為補償容量； Pav為平均有功負荷； Pav= KAl Pc， Pc為有功計算負荷， KAl 為有功負荷系數(shù)， tan? av1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值， tan? av2為補償 前平均功率因數(shù)角的正切值， tan? av1 tan? av2稱為補償率。但如果電容性負荷過大，將會引起電壓過高，從而帶來不良影響。 有功損耗小 ，約為 %— %,而同步調(diào)相機約為 %— 3%； 無旋轉(zhuǎn)部分，運行維護方便； 可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點； 個別電容器損壞不影響整個裝置運行； 短路時，同步調(diào)相機增加短路電流，增大了用戶開關(guān)的斷流容量，電容器無此缺點 。人工補償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添加任何補償設(shè)備，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備送往無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。 二 、提高功率因數(shù)的方法 當(dāng)功率因數(shù)不滿足要求時，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進行人工功率補第 19 頁 共 87 頁 償。 正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達到一定的值，低于某一定值時就必須進行功率補償。 功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 一 、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響 所有具有電感特性的用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。 變電所主變壓器容量的選擇 變壓器的最大負荷按下式確定： MP ? 0k P? MP —— 變電所的最大負荷 0k —— 負荷同時系數(shù) P? —— 按負荷等級系統(tǒng)的綜合用電負荷 根據(jù)對多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計表明，變電所的容量按下式計算 ST≈（ —— ） MP 因本變電所裝有兩臺主變壓器，每臺變壓器的容量 ST應(yīng)該同時滿足以下 條件： 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足計算負荷 MP 的大約 70%的需要，即： ST≈ MP 其負荷為： 35kV側(cè)：最大 30MVA，最小 18MVA， 10kV側(cè)：最大 16MVA，最小 10MVA， 第 18 頁 共 87 頁 則 SC=? (30MVA+16MVA) = 根據(jù)設(shè)計要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇 110KV 三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù)js=100MVA） 故選擇主變壓器的型號為： SFSZL7— 40000/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺 三繞組主變壓器 SFSZL7— 40000/110 表（ 31） 型號 SFSZL7— 40000/110 額定容量（ KVA） 40000 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 第二節(jié) 功率因數(shù)和無功功率補償 絕大多數(shù)用電設(shè)備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于 1。 對季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。 一、 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺數(shù)應(yīng)考慮下列原則： 應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求，對供有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷供電。 第 17 頁 共 87 頁 第三章 變電所電力變壓器的選擇 第一節(jié) 電力變壓器的選擇 電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設(shè)備。主變壓器的 110KV～500KV 側(cè)采用中性點直接接地方式； 6～ 63KV 電網(wǎng)采用中性點不接地方式。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。 電力網(wǎng)中 性點接地方式有中性點直接接地和中性點非直接接地。它與電壓等級 ,單相接地短路電流，過電壓水平，保護配置等有關(guān)。 對比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計要求。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線短時不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 調(diào)度靈活 各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原 工作母線進行檢修。如檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上TQF，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。 方案三 ：雙母 線接線 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，一般某一回路母線連接的方式運行。 方案二 ： 單母線分段帶旁路 母線 (分段 斷路器兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點： 有單母線分段全部優(yōu)點，檢修斷路器時不至于中斷對用戶供電。 三、 10KV 側(cè)接線的選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點： 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。雙母線 成 單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。 優(yōu)點 :節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。 擴建時需向兩個方向均衡擴建。 缺點： 當(dāng)一 段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停。 方案二 ： 單母線分段接線 (分段 斷路器兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點： 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個電源供電。 二、 35KV 側(cè)接線的選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點： 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。 第 14 頁 共 87 頁 對比以上三種方案，對于 110KV 來說，它要供給一類、二類負荷較多，需要較高的可靠性。橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。 3）出 線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。 缺點： 1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。 110KV 側(cè)雙回路與系統(tǒng)相連，而變電所最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)連接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換因此可采用內(nèi)橋接線，這有利于電站以后的擴建。為了避免隔離開關(guān)誤操作 ,需要隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 缺點： 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線短時不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 調(diào)度靈 活 各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF 及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進行檢修。三角形接線 四角形接線 第 13 頁 共 87 頁 如檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。 方案二： 雙母線接線 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，一般某一回路母線連接的方式運行。 一 、 110KV 側(cè)接線的 方案 選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、 設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。負荷主要為一、二級負，所以選用兩臺三繞組變壓器并聯(lián)運行。系統(tǒng)情況為：系統(tǒng)經(jīng)雙回路給變電所供電；取 為 100MW，系統(tǒng)歸算為 100KV 母線的等值電抗 。 角形接線 如圖 29 第二節(jié) 主接線的選擇與設(shè)計 本次設(shè)計題目為 110KV 變電所電 氣一次部分設(shè)計。 適用范圍 Ⅰ 1 Ⅰ 2 QF1 QF2 TQF BQS1 BQS2 T1 T2 外橋式 內(nèi)橋式 第 12 頁 共 87 頁 適用于最終進出線為 3～ 5 回路的 110KV 及以上配電裝置。 2） 每一進出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。 缺點 ： 1） 任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運行，從而降低了接線的可靠性。 5） 占地面積少。 4） 每回路由兩臺斷路器供電，任一臺斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。 2） 沒有匯流母線，在接 線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運行的時間，保證角形接線運行可靠性，以采用 3～ 5 角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對角對稱分布，如圖 29 所示。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。