【正文】 6 35KV 15 12 隔離開(kāi)關(guān)的數(shù)目 220KV 23 26 110KV 34 34 35KV 16 27 2） 計(jì)算綜合投資 Z （ 1） Z＝ 0Z (1＋ 100a ) (元 ) 式中 ： 0Z — 為主體設(shè)備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開(kāi)關(guān)及配電裝置等設(shè)備的中和投資 ； a— 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) ,一般 220 取 70％ ， 110 取 90％ 。 h △ A— 變壓器電能損失 (kw178。 10NS ＝ 179。 10NS ＝ 14179。 10NS ＝－ 1179。 10NS ＝ 9179。h 方案一與方案二的年運(yùn)行費(fèi)用： 方案一： 1U ＝ a△ A＋ ＝ 4020210＋ ＝ 萬(wàn)元 方案二： 2U ＝ a△ A＋ ＝ 4020210＋ ＝ 萬(wàn)元 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 （ 4）方案的確定 ① 技術(shù)的比較：?jiǎn)文妇€(xiàn)分段接線(xiàn)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，有利于變電站的運(yùn)行。 所以，選擇方案一 ② 經(jīng)濟(jì)的比較： 1U ＜ 2U ，方案一投資少，且能滿(mǎn)足技術(shù)的要求。 根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)一般性變電站，當(dāng) 1 臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量，其余，變 壓器容量應(yīng)滿(mǎn)足全部負(fù)荷的60%~70%。 選擇原則 1） 相數(shù) 容量為 300MW 及以下機(jī)組單元接線(xiàn)的變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般 都應(yīng)選用三相變壓器。同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 在一 般 發(fā)電廠(chǎng)或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3 臺(tái)，以免由于增加了中壓側(cè)引線(xiàn)的構(gòu) 架，造成布置的復(fù)雜和困難。否則，不能并列運(yùn)行。 在發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制 3 次諧波對(duì)電源安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 等因素。 4） 調(diào)壓方式 為了保證發(fā)電廠(chǎng)或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過(guò)主變的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁 調(diào)壓。 通常，發(fā)電廠(chǎng)主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。 5） 冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 容量計(jì)算 本系統(tǒng)中有 110kV 和 35kV 兩個(gè)負(fù)荷等級(jí)，其最大負(fù)荷為 200MW， cos? =， 和70MW， cos? = 總S ＝ 200/+70/＝ （ MVA） 需要選擇的變壓器容量 S＝ 179。 2179。 第 2 章 所 用電接線(xiàn)及設(shè)備用電源接線(xiàn)方案 兩臺(tái)所用變壓器的容量應(yīng)相等 ,并按全所計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇 .當(dāng)建設(shè)初期只有一臺(tái)主變壓器時(shí) ,可只接一臺(tái)工作變壓器 . 3) 當(dāng)設(shè)有備用所用變壓器時(shí) ,一般均裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置 . 如能由不同電壓等級(jí)的母線(xiàn)上可分別引接兩個(gè)電源 ， 則更可保證所用電的不間斷供電 。正常運(yùn)行時(shí) ， 則倒換到旁路上供電 。 3) 由于低壓網(wǎng)絡(luò)故障機(jī)會(huì)較多 ， 從所外電源引接所用電源可靠性 較低 。500KV變電所多由附近的發(fā)電廠(chǎng)或變電所引接專(zhuān)用線(xiàn)作為所用電源 。 所用變壓器低壓側(cè)接線(xiàn) 所用電系統(tǒng)采用 380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制 ， 動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源 。 當(dāng)有兩臺(tái)所用變壓器時(shí) ,采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍 ,提高供電可靠性 。 3) 具備條件時(shí) ,調(diào)相機(jī)專(zhuān)用負(fù)荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側(cè)直接支接供電的方式 。 所 用電接線(xiàn) 所 用電接線(xiàn)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠(chǎng)發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。通常不少于兩個(gè)。本站由于沒(méi)有具體說(shuō)明，因 此采用通過(guò)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)從低壓側(cè)引入。 備用電源 站用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作用。 備用分為名備用和暗備用。所以，采用暗備用的方式，兩臺(tái)變壓器相互備用，當(dāng)一臺(tái)退出運(yùn)行時(shí)，由另一臺(tái)承擔(dān)負(fù)荷。為此，我們應(yīng)謹(jǐn)細(xì)的考慮。 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 第 3 章 短路計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的主要是 為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線(xiàn)路對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施 的影響等。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)， 一 個(gè)樞紐點(diǎn)的三相短路電流。 短路故障產(chǎn)生的原因 工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)﹑辦公等活動(dòng)以及人民的正常生活，都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)﹑安全﹑可靠地運(yùn)行 .但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障，使正常運(yùn)安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 行狀態(tài)遭到破壞。所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類(lèi)型不正常的相與相之間或地與相之間的短接。如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路的功能。 3） 人為原因 工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯(cuò)線(xiàn)造成短路或運(yùn)行管理不善造成小 動(dòng)物帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。 短 路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： 1） 短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。例如，異步電動(dòng)機(jī) 的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。 4） 不對(duì)稱(chēng)短路的磁效應(yīng) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，不對(duì)稱(chēng)短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。 2） 選擇導(dǎo)體和電器 如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。 3） 確定中性點(diǎn)接地方式 對(duì)于 35KV 、 10KV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地 方式。 2） 短路時(shí)間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算短路電流的時(shí)間。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的 。 短路電流計(jì)算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路總阻抗值。 1） 標(biāo)幺值法 標(biāo)幺制是一種相對(duì)單位制，標(biāo)幺值是一個(gè)無(wú)單位的量，為任一參數(shù)對(duì)其基準(zhǔn)值的比值。由于電力系統(tǒng) 有多個(gè)電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級(jí)間電氣參量的折算。 2） 有名值法 有名值法就是以實(shí)際有名單位給出電路元件參數(shù)。 短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值 短路電流的計(jì)算通常采用近似標(biāo)幺值計(jì)算。 所以，只需考慮 2 臺(tái)變壓器。 做出等值電路圖： 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 EX T1 1T2 1X(f1)XXXXT1 2T1 3T2 2T2 3(f2)(f3)X 2） 當(dāng) （ f1） 點(diǎn)（ 220kV母線(xiàn)）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 39。＝ ＝ 有名值： 39。fI ＝ 14＝ （ KA） If(f 1)EX 3） 當(dāng) （ f2） 點(diǎn) （ 110KV母線(xiàn)）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 (f2)EXXXXXXXT21T22T11T12TE 1TX ＝ 2TX ＝ 11?TX ＋ 21?TX ＝ － ＝ TX ＝ 1TX // 2TX ＝ 1X ＝ X ＋ TX ＝ ＋ 39。XE ＝ 有名值： 39。fI ＝ ＝ （KA） 4） 當(dāng) （ f3） 點(diǎn) （ 35KV母線(xiàn)）短路計(jì)算 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f 3) 1TX ＝ 2TX ＝ 11?TX ＋ 31?TX ＝ ＋ ＝ TX ＝ 1TX // 2TX ＝ 1X ＝ X ＋ TX ＝ ＋ 39。XE ＝ 有名值： 39。fI ＝ ＝ （ KA） 短路電流表 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短 路 電 流 有 名 值(KA) 沖 擊 電 流 (KA) 220KV 14 110KV 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 35KV 本章小結(jié) 本章 對(duì)變電站系統(tǒng)中的各個(gè)電壓等級(jí)下的母線(xiàn)發(fā)生三相短路時(shí)，所流過(guò)的短路電流進(jìn)行了分別計(jì)算。 第 4 章 設(shè)備的選擇及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) 盡管電力系統(tǒng)中各種設(shè)備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。因此，在電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇。 NI 應(yīng)不小于該賄賂在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即： NI ≥ maxI 4） 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響 當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆水度等超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 校驗(yàn)的短路電安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。 2） 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值。 tIt2 ≥ kQ 式中： kQ — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) tI 、 t— 電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間 3） 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。 電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。 選用 少 油斷路器，其特點(diǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)，噪聲低。 因此 ,高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流 nbrI ，不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量 ptI ，即： nbrI ≥ ptI 4） 短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全斷路器的額定關(guān)合電流 ncli 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： ncli ≥ shi 5） 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 在短路電流過(guò)斷路器時(shí) ， 產(chǎn)生大量熱量 ,由于來(lái)不及向外散發(fā) ， 全部用來(lái)加熱斷路器 ，使其溫度迅速上升 ， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)使斷路器觸頭焊住 ， 損壞斷路器 。 校驗(yàn)： tIt2 ≥ kQ ， esi ≥ shi 當(dāng) kt ＞ 1S 時(shí)，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計(jì)周期分量。 該最大電流峰值稱(chēng)為穩(wěn)定電流 。它需與斷路器配套使用，但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短 路電流。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓（ 100， 100/ 3 ）和小電流（ 5， 1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 互感器 電流互感器 電壓互感器 特 點(diǎn) 一次繞組串在電路中，且匝 數(shù)少，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行 容量小 ，近似于一臺(tái)小容量變壓器，電壓互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行 1） 種類(lèi)和型式的選擇 電流互感器根據(jù)使用環(huán)境可分為室內(nèi)和 室外式 ， 根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹(shù)脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線(xiàn)圈的型式又可分為線(xiàn)圈式和母線(xiàn)式﹑單匝貫穿式﹑復(fù)匝貫穿式 。 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作 條件 一次回路電壓﹑一次回路電流﹑二次回路電流﹑二次回路負(fù)荷﹑準(zhǔn)確度等級(jí)﹑暫態(tài)特性﹑二次線(xiàn)圈數(shù)量﹑機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)﹑熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過(guò)電壓能力 絕緣水平﹑泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度﹑最大風(fēng)速﹑相對(duì)濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 2） 一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓 NU 和 NI1 應(yīng)滿(mǎn)足： NU ≥ NSU 3） 一次 額定電流的選擇 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 當(dāng)電流互感器