【正文】 ( 1d 點(diǎn)短路電流 ) 選用 SW335 型斷路器 ]5[ ，其技術(shù)參數(shù)如下表 23 所示： 表 23 352 ?SW 型斷路器的技術(shù)參數(shù) 斷路器型號 額定電壓 KV 額定電流 A 最高工作電壓KV 額定斷流容量KA 極限通過電流KA 熱穩(wěn)定電流 KA 固有分閘時(shí)間 S 峰值 4S 352 ?SW 35 20xx 17 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： kt QtI ?2 SKAtI t 222 )( 7 ??? 電弧持續(xù)時(shí)間取 ，熱穩(wěn)定時(shí)間為： SSt k ????? 因此需要計(jì)入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時(shí)間 T=， SKATIQ np 222 )( ???? ? ? SKAtIIIQ kttp kk 222222 22 )( ????????????? ??? SKAQ pnpk 2)( ????? 所以 kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇 35KV 電壓等級的斷路器及隔離開關(guān)的選擇 （ 1） 出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： m a x 2 2 4000 3 35N NSIAU? ?? ? ??? 額定電壓選擇： KVUU NSN 35?? 額定電流的選擇： m ax I A? 開斷電流 選擇 : 39。 ① 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： 當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，It2t Qk， tk=tin+ta，校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（ 3～ 6KV 廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流 I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。 （ 7） 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表 41 所示： ? ?MVAS B 100? 表 41 基準(zhǔn)值 )(KVUB 37 )(KAIB )(?BX 計(jì)算變壓器和線路的等值電抗 本次設(shè)計(jì)選取的變壓器為 S9 系列的雙繞組變壓器，因此變壓器的電抗值只有一個(gè)，計(jì)算如下： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 11 2 2II221 I I% 1 0 . 5 1 0 . 5 1 0 0 1 . 7 51 0 0 1 0 0 4 . 0 1 0 . 5T I NKBT T N BUUSX SU? ? ? ? ? ? ? ?＊ (41) 線路的等值電抗計(jì)算如下（ 35KV 進(jìn)線側(cè)的電線長約 20km，取線路標(biāo)準(zhǔn)電抗參數(shù)為）， 1 21000 . 4 2 0 0 . 5 8 437 M V AX K m K m kv? ? ? ? ? ?＊ (42) 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖 41所示： 圖 41 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 短路計(jì)算點(diǎn)的選擇及短路電流的計(jì)算 選擇等值電抗圖中的 d d d3 點(diǎn)為短路點(diǎn)，如上圖 (41)所示。 短路電流的計(jì)算 取基準(zhǔn)容量為 MVASB 100? , 基準(zhǔn)電壓為 avB UU ? ，又依公式：BBB USI 3? 。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；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 表 31 變壓器 S94000/35 參數(shù)表 外形尺寸 ： 28902305298 油重、器 身、總重 ： 2050、468 8850 空載損耗 4600 電源相數(shù)： 三相 負(fù)載損耗 ： 28500 阻抗電流 ： 冷卻形式： 液 /油浸式 負(fù)載電流 ： 容量 ： 4000KVA 聯(lián)接組別 ： Yd11 額定功率： 4000（ KVA） 冷卻方式： 油浸自冷式 型號： S94000/35 繞組形式： 雙繞組 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 10 第 4 章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定 短路電流計(jì)算的目的 在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 主變壓器容量的確定 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)其中一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足 60%的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷。 （ 2） 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。此設(shè)計(jì)中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺變壓器即可滿足負(fù)荷 的要求。 在本次設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定 最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算可按照公式： ? ?%1c o s1 m a a x ?? ?????????? ??miiit PKS （ 31） 求得。這種計(jì)算方法更具客觀性和普遍性，適用于各種類型負(fù)荷 的計(jì)算，所求得的結(jié)果更接近實(shí)際。二項(xiàng)式法所得計(jì)算結(jié)果一般偏大。 二項(xiàng)式法將負(fù)荷分為基本部分和附加部分，后者系考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備的影響。 需要系數(shù)法公式簡單，計(jì)算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長期運(yùn)行而且負(fù)載平穩(wěn)的用點(diǎn)設(shè)備和生產(chǎn) 車間（如鍋爐引風(fēng)機(jī)、水源泵站、集中空壓站）的負(fù)荷計(jì)算。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 3) 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。一般取啟動(dòng)電流上午 周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 1) 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。 （ 3） 三級負(fù)荷：不屬于一級和二級的一般電力負(fù)荷。二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。一級負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 ⑥ 110—220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 ④ 發(fā)電廠變電所 35KV 及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處 應(yīng)裝設(shè)避雷器。 ② 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時(shí)。 （ 4） 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè) 備的電氣距離是否滿足要求而定。線路 —變壓器串，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。 （ 2） 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓 器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。 （ 4） 當(dāng)需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。 （ 1） 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可裝于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。 由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即 35KV 側(cè)采用內(nèi)橋形的連接方式，10KV 側(cè)采用單母分段連線。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 4 主接線方案的比較選擇 由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案 方案 一： 35KV 側(cè)采用外橋接線的連接方式， 10KV 側(cè)采用單母分段連接，如圖21 所示 圖 21 35KV 電氣主接線方案一 方案二： 35KV 側(cè)采用內(nèi)橋形的連接方式， 10KV 側(cè)采用單母分段連接，如圖 22所示 圖 22 35kv 電氣主接線方案二 此兩種方案的比較 方案一 35KV 側(cè)采用單母分段的連接方式，便于變壓器的正常投切和故障切除，10KV 采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一 段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 6—10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母分段連接。 故 35KV 側(cè)采用橋形的連接方式。 在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 （ 2） 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模 （ 3） 負(fù)荷大小和重要性 （ 4） 系統(tǒng)備用容量大小 （ 5） 系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 （ 1） 可靠性 （ 2） 靈活性 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 35KV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 35KV 側(cè)是以雙回路與系統(tǒng)相連。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線概述 發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和顯示技術(shù)的不斷提高和有機(jī)結(jié)合，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)正朝著功能綜合化，結(jié)構(gòu)微機(jī)化，操作監(jiān)視屏幕化，運(yùn)行智能化的方向發(fā)展，這必將使綜 合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)入新的起點(diǎn)。 . 20世紀(jì) 80年代以來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)得到了很大的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)（ LAN）技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用成為一種潮流。光纖通信除具有頻帶寬、信道多和衰減小的特點(diǎn)外，還具有抗強(qiáng)電磁干擾的最大優(yōu)點(diǎn)。 20世紀(jì) 80年代以來，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。目前，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中廣泛使用的新技術(shù)主要有下述幾個(gè)方面。 目前，變電所綜合自 動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，已進(jìn)入大面積推廣應(yīng)用階段。 變電所綜合自動(dòng)化方式的特征，就是將站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能 SCANDA信號采集、遠(yuǎn)動(dòng)功能以及數(shù)字保護(hù)信息結(jié)合為一個(gè)統(tǒng)一的整體，以全微機(jī)化的新型二次設(shè)備取代傳統(tǒng)的機(jī)電式的二次設(shè)備，用不同模塊化軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)電式設(shè)備的各種功能，用計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)通信來替代大量信號的連接，通過人機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化管理、監(jiān)視、測量、控制及打印記錄等功能。即以分散的控制適應(yīng)分散的過程對象，以集中的 監(jiān)視、操作和管理達(dá)到掌握全蘭州理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 2 局的目的。簡化了變電站的運(yùn)行操作。控制方案靈活，由用戶自行設(shè)計(jì) 。從控制、測量、信號及遙信角度考慮，要求微機(jī)控制管理的集中性越高越好，數(shù)據(jù)事件信息的集中度、實(shí)時(shí)性越高越好，但從保護(hù)動(dòng)作特性和快速維護(hù)角度來考慮，要求微機(jī)管理的獨(dú)立性、物理空間單一性越明確越好，即微機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，影響面越小越好。這些微機(jī)型的裝置盡管功能不同，其硬件配置都大體相同，除微機(jī)系統(tǒng)本身外，無非是對各種模擬量的數(shù)據(jù)采集，以及輸入輸出接口電路，并且裝置所采集的量和要控制的對象還有許多是共同的，因而顯得設(shè)備重復(fù)，互連復(fù)雜。 在微處理器應(yīng)用之前，這些裝置不僅功能不同，實(shí)現(xiàn)的原理和技術(shù)也不同， 80年代由于微處理器的普遍應(yīng)用，因而長期以來形成了不同的專業(yè)和相應(yīng)的技術(shù)管理部門。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷史 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是 80 年代才開始應(yīng)用的一個(gè)新課題。實(shí)現(xiàn)無人值守變電站綜合自動(dòng)化給你 。 10kv 系統(tǒng)采用單母分段接線方式，系統(tǒng)按照無窮大考慮。變電所 10kv 母線上共有 8 回出線，期中 800KVA、 500KVA 和 630KVA 各二回， 20xx0KVA 和 1600KVA 各一回。 Transformer substation synthesis automation 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1 章 設(shè)計(jì)說明 ................................................... 1 設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù) .................................. 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................. 1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展歷史 ............................ 1 第 2 章 電氣主接線的設(shè)計(jì) ..................