【正文】 閘時(shí)間（ S） SW2—63/1600 63 1600 20 2500 50 20 1600/632 ?SW 型號(hào)含義 ： 戶外用少油斷路器，設(shè)計(jì)序號(hào)為 2，額定電壓 63kV, 額定電流 1600A。 （ 6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)依據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合理，在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)。 湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 21– 低壓側(cè) 4d 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的等值電抗圖 * 3* 2* 1* 2T11* //// TLLT XXXXXXX ???? ??? 低壓側(cè) 5d 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的等值電抗圖 * 3* 2* 1* 2T11* //// TLLT XXXXXXX ???? ??? 低壓側(cè) 6d 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的等值電抗圖 * 4* 3* 2* 1* 2T11* ////// TTLLT XXXXXXXX ???? ??? 比較上述情況可知，低壓側(cè) 6d 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，等值電抗最小，短路電流最大。 高壓側(cè) 2d 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的等值電抗圖 * 1* 2T11* 2d // LT XXXXX ??? ??? 。 三相短路電流電抗 標(biāo)么值變換 雙繞組變壓器： %100KBTNUSX S? ?? （ ） 電力線路 L的電抗計(jì)算公式 ： 2 .BL av NSX x l U? ? ? ? （ ） 式中 UK（ %） ——變壓器阻抗電壓百分值 ； X ——輸電線路單位長(zhǎng)度阻抗值，一般取 x=； L ——輸電線路長(zhǎng)度 ； UN、 IN、 SN——額定電壓 、額定電流、額定功率 ； SB ——假設(shè)基準(zhǔn)容量，一般取 SB=100MVA； .avNU ——線路的平均 額定 電壓 。若取基準(zhǔn)容量 100BS MVA? 、各級(jí)基準(zhǔn)電壓 BU 為其平均額定電壓，則各電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗可以計(jì)算出，變電所 60kV側(cè)基準(zhǔn)電壓 63BU kV? ， 10kV 側(cè)基準(zhǔn)電壓 kV? 。 （ 4） 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 （ 2） 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流 ,在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中 ,應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響。 （ 12） 用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。 （ 10） 元件的計(jì)算參數(shù)都取其額定值。 （ 8） 不考慮短路點(diǎn)電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 （ 6） 同步發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。 （ 4） 電氣系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 （ 3） 系統(tǒng)中同步異步電動(dòng)機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁滯渦流及導(dǎo)體肌膚效應(yīng)等影響 ,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間位置差 120176。 短路計(jì)算條件和原則 （ 1） 正常工作時(shí)三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 17– 6 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 （ 1） 電氣主接線的比選； （ 2） 選擇導(dǎo)體和電器； （ 3） 確定中性點(diǎn)接地方式； （ 4） 計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺； （ 5） 確定分裂導(dǎo)線間隔棒間距； （ 6） 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓； （ 7） 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 （ 4） 變 壓器還要加裝避雷器，保護(hù)變壓器。 （ 2） 在母線側(cè)加裝電壓互感器，在分段斷路器上加裝電流互感器。 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) – – 16 圖 電氣主接線方案圖 電氣主接線圖 為了保證變電所的正常運(yùn)行，需要加裝許多裝置。由此從預(yù)選方案中低壓側(cè)選單母線分段，高壓側(cè)選內(nèi)橋接線。 圖 高壓側(cè)主接線方案圖 （ a）內(nèi)橋接線；（ b）外橋接線 QF——橋短路斷器 主接線方案的確定 本設(shè)計(jì)采用變電所供電給重要用戶時(shí)，一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。如果采用內(nèi)橋接線，則穿越功率不僅要通過橋斷路器，而且還通過二組線路斷路器，其中任意一臺(tái)斷路器檢修或故障時(shí)，都將影響穿越功率的傳送。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需動(dòng)作與之連接的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行。 這種接線連接 橋斷路器接在線路斷路器的外側(cè)。所以內(nèi)橋接線適用于較長(zhǎng)的線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場(chǎng)合。但當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開，從而影響了一回未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。內(nèi)橋接線的特點(diǎn)：線路的投入和切除比較方便。 第一方案： 60kV側(cè) 采用內(nèi)橋接線，接線方式如圖 ()所示。橋型接線有工作可靠、靈活，使用的電器少，裝置簡(jiǎn)單清晰和建設(shè)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，并且它特別容易發(fā)展為單母線分段或雙母線接線。 圖 低壓側(cè)主 接線方案圖 （ a）單母接線；（ b）單母分段接線 結(jié)論 ∶ 經(jīng)兩種接線方式的比較，單母線分段比單母線運(yùn)行可靠性和靈活性有較大的提高，為了運(yùn)行的可靠性和靈活性低壓側(cè)采用的是單母線分段的接線方式。單母線分段接線兩種運(yùn)行方式。 第二方案：?jiǎn)文阜侄谓泳€，接線方式如圖 ()所示。隔離開關(guān) QS則在停電檢修斷路器時(shí)，形成一個(gè)明顯的斷口以沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) – – 14 保證與帶電部分隔離。 在圖中，所有的電源和引出線都經(jīng)過斷路器 QF和隔離開關(guān) QS接在母線上。 經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是指投資省，占地面積小和能量損失小 。 （ 3） 擴(kuò)建的要求。 （ 2） 檢修要求。 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求： （ 1） 調(diào)度要求。 （ 3） 變電所全部停運(yùn)的可能性。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。 本變電所為保證可靠性和靈活性，主接線采用高壓側(cè)內(nèi)橋接線，低壓側(cè)單 母分段接線。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回路數(shù)。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 補(bǔ)償后低壓母線上的平均功率因數(shù) 實(shí)際補(bǔ)償容量為 v a r4 8 0 02 0 024 KQ C ??? 計(jì)算補(bǔ)償后的功率因數(shù)是，應(yīng)減去補(bǔ)償容量，則，補(bǔ)償后的功 率因數(shù)為。 選擇電容 器 因?yàn)?，本所低壓母線采用單母分段接線，所以電力電容器的個(gè)數(shù)應(yīng)為 6 的倍數(shù)，且采用三角型連接，因?yàn)殡娙萜骷醒a(bǔ)償在降壓變電所二次側(cè)且主變壓器一般為兩臺(tái)，為了使兩臺(tái)變壓器補(bǔ)償均勻分布，此外電容器臺(tái)數(shù)不易過多。 本設(shè)計(jì)采用靜電電容集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方式，用靜電電容器作為無功補(bǔ)償以及提高功湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 11– 率因數(shù)的用戶，其電力電容器的補(bǔ)償容量可用下式確定。 補(bǔ)償前總平均功率因數(shù)計(jì)算公式如下： 22 21c os( ) ( ) 1 ( )cacac a c acaPPS QaP QaP????? ? ?? ? （ ） 式中 P， Q ——全企業(yè)的有功平均計(jì)算負(fù)荷、無功平均計(jì)算負(fù)荷， kW、 ； ,??——有功，無功的月平均負(fù)荷系數(shù)； S ——企業(yè)補(bǔ)償前的視在平均計(jì)算負(fù)荷 ； caP , caQ ——總降壓變電所 10kv 出線上的計(jì)算負(fù)荷分別相加后，乘以各自最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) Kp 或 Kq。 （ 1） 增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗； （ 2） 使電力系統(tǒng)內(nèi)的電器設(shè)備容量不能充分利用； （ 3） 功率因數(shù)過底還將使線路的電壓損耗增大，負(fù)荷端的電壓就要下降，甚至低于允許偏移值。 若考慮在變壓器的二次側(cè)加電容器進(jìn)行補(bǔ)償，則在選定變壓器前應(yīng)減掉補(bǔ)償?shù)臒o功功率，加電容器后應(yīng)再次經(jīng)過計(jì)算保證變電所的功率因數(shù)達(dá)到 以上。c os () caavc a c a cPP Q Q????? ?????? （ ） 式中 s? ——所有負(fù)荷補(bǔ)償后的視在平均計(jì)算負(fù)荷， 。3 239。 2ca ca caS P Q?? （ ） 式中 TP? ——三相繞組變壓器總有功功率損耗； 湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 9– TQ? ——三相繞組變壓器總無功功率損耗。 39。ca ca TP P P? ?? （ ） 39。為了求得所有最大負(fù)荷的功率因數(shù)校驗(yàn)，所有廠的總計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為降壓變電所低壓側(cè)母線上的計(jì)算負(fù)荷與主變壓器的功率損耗之和。 qK ——無功同時(shí)系數(shù)。 設(shè)計(jì)時(shí)， caS 是總降低壓變電所低壓側(cè)母線上的計(jì)算負(fù)荷。 （ 5） 綜上所述，本變電所設(shè)計(jì)的主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)。 （ 3） 對(duì)于集中負(fù)荷較大的情況，雖為三級(jí)負(fù)荷，也應(yīng)采用兩臺(tái)及以上的變壓器。對(duì)供有在量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SKJ161—85 有關(guān)規(guī)定：凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變?nèi)萘繎?yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的 70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 主變壓器的選擇原則 為了保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變。為了保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超過兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。 m a x030 0 ?? ?????? walalalalCal IIKII ?? ?? （ ） 有功損耗及無功損耗 在正常的工作條件下，導(dǎo)線必然有一定的有功損耗和無功損耗，這就要求我們?cè)谟?jì)算時(shí)要考慮這部分損耗，同時(shí)在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)也要計(jì)算這部分損耗，其計(jì)算公式如下： 222NNNPQPRU?? ? ? （ ） 222NNNPXU?? ? ? （ ） 根據(jù)以上條件，本所 12 條出線架空線選擇情況如下表： 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) – – 6 表 11 10KV導(dǎo)線參數(shù)列表 序號(hào) 負(fù)荷名稱 導(dǎo)線型號(hào) 導(dǎo)線阻抗 )(max AI 070. calI(A) r(Ω/km) X(Ω/km) 1 冷飲廠 LGJ70/10 297 2 水泥廠 LGJ120/7 417 3 鞋帽廠 LGJ120/20 415 4 汽車廠 LGJ95/15 365 5 糧食加工 廠 LGJ95/15 365 6 針織廠 LGJ95/15 365 7 高壓設(shè)備 廠 LGJ120/7 417 湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 7– 3 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 從 10kV 側(cè)的負(fù)荷表中可以看出， 每個(gè)負(fù)荷出線為單回路和雙回路，負(fù)荷可以按雙回路進(jìn)行分配。電壓損耗有兩部分組成，即UQXPRU ???，式中第一部分與有功功率和電阻有關(guān)，第二部分與無功功率和電抗有關(guān)，而這些因素對(duì)電壓損耗的影響程度是有電網(wǎng)的特性決定的。進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境底于＋ C?40 時(shí)，環(huán)境溫度每降低 C?1 ，額定電流可增加 %，但增加幅度最多不的超過原額定電流的湘西二次 變電所設(shè)計(jì) – 5– 20%。 導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量校驗(yàn) 在選擇電器時(shí)，還要考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件。 此設(shè)計(jì) 10KV側(cè)負(fù)荷表提供了各負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) maxT ，同時(shí)從經(jīng)濟(jì)角度考慮，此設(shè)計(jì) 采 用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體。 在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)該盡量接近按式 .maxwIS J? 計(jì)算所得到的截面，當(dāng)無合適規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體?！?供 用 電 工 程 》 10 3圖 － 給出了 max()J f T? 的關(guān)系，在給定的 maxT 的情況下在圖中可查到 J 值。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面，對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。綜合這些因素，使年計(jì)算費(fèi)用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體截 面稱為導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面，對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。 最大長(zhǎng)期工作電流選擇的計(jì)算 母線所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流 maxwI? ，應(yīng)不