【正文】 荷：S=390/＋6＝656kVA計算電流： I=＝⑧ 空壓機(jī)站：tanφ＝有功計算負(fù)荷：P=300＋1＝256kW無功計算負(fù)荷：Q=255＝視在計算負(fù)荷：S=255/＋1＝A計算電流： I=＝⑩ 化工廠：tanφ＝有功計算負(fù)荷：P=2400＋36＝2028kW無功計算負(fù)荷：Q=1992＝視在計算負(fù)荷：S=1992/＋36＝ 變電所負(fù)荷統(tǒng)計表序 號車間或用電單位名稱設(shè)備容量kW需用系數(shù)KcosΦ計算負(fù)荷IAPkWQkvarSkV如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時，則需要考慮增設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置。并聯(lián)補(bǔ)償裝置又可分為同期調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、靜補(bǔ)裝置等幾大類。在我國經(jīng)常在樞紐變電所安裝同步調(diào)相機(jī)，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)電壓需要，向電網(wǎng)提供快速無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性的無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工頻過電壓的功能。但設(shè)備造價太高，本設(shè)計中不宜采用。既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功功率，運(yùn)行時功率損耗亦較小。 由前面計算可知，補(bǔ)償前總的計算負(fù)荷為（取=，=）P=（383＋123＋246＋320＋111＋396＋228＋256＋＋2028）=Q=（＋＋＋＋＋＋＋＋＋）=S===由于變壓器自身的有功功率損耗遠(yuǎn)小于本身的無功功率損耗,一般=（4～5），所以在10kV側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時，這里取=。補(bǔ)償后的變電所10kV側(cè)的視在計算負(fù)荷為===A＝A＝A補(bǔ)償后高壓側(cè)功率因數(shù)為cosφ=/=所以這一功率因數(shù)滿足要求。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 變壓器的選擇 4 變壓器的選擇選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：① 滿足供電的可靠性要求。對于變電所里只有二級負(fù)荷的，采用一臺變壓器也可以，但必須有備用電源。③ 變電所的主變壓器臺數(shù)在確定時，應(yīng)充分考慮負(fù)荷的擴(kuò)建和發(fā)展，留有一定的余地。當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：① 任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，宜滿足補(bǔ)償后總計算負(fù)荷的大約60%～70%的需要，再加上考慮到以后有增加30%的負(fù)荷擴(kuò)建可能，即=（～）*（1+30%）=（～）A～A因此確定每臺主變壓器容量為4000kV總?cè)萘繛?4000＝8000kV在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所中，一般都選用三相式變壓器。當(dāng)只有一種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電所，采用雙繞組變壓器。所以連接組別為Y,d11。而額定容量在7500kVA及以下的變壓器選擇自然冷卻方式。無勵磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有10%（177。綜合各方面因素，選擇無勵磁調(diào)壓變壓器更適合。 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型號S94000/35額定容量(kVA)4000額定電壓(kV)高壓35低壓損耗(KW)空載短路27阻抗電壓7空載電流繞組連接組別Y,d11攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 電氣主接線設(shè)計 5 電氣主接線設(shè)計變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線。所以，與電氣設(shè)備的選擇、變電所的保護(hù)以及配電裝置的布置等有著重要的關(guān)系，對整個系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要的作用。 35kV側(cè)主接線擬定方案① 方案一：采用單母線接線。當(dāng)母線故障時，也會導(dǎo)致全部停電。 靈活性：采取這種接線方式時，電源只能并列運(yùn)行，不能經(jīng)過相關(guān)到閘操作使其分裂運(yùn)行，如此，母線側(cè)發(fā)生短路情況時，產(chǎn)生的短路電流將會非常大；而且調(diào)度也不方便。 經(jīng)濟(jì)性：簡單清晰，設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，需要的斷路器臺數(shù)為4臺，隔離開關(guān)為6臺。② 方案二：內(nèi)橋式接線。所以供電可靠性較高，適用一、二級負(fù)荷的工廠。 經(jīng)濟(jì)性：這種接線所需要的斷路器為3臺，隔離開關(guān)數(shù)為8臺。③ 方案三：單母線分段接線。且任一段母線或隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。 靈活性：可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式比較多，可以通過相應(yīng)的道閘操作進(jìn)行運(yùn)行方式的改變，兩母線段可并列運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鹘油ǎ?，也可分裂運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鲾嚅_）。 經(jīng)濟(jì)性：單母線分段接線所需要的斷路器臺數(shù)為5臺，隔離開關(guān)數(shù)為8臺，設(shè)備上投資比單母線接線要多一臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)，比內(nèi)橋式接線多兩臺斷路器，所以經(jīng)濟(jì)性較差。 10kV側(cè)主接線擬定方案① 方案一：單母線分段接線。且任一段母線或隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。 靈活性：可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式比較多，可以通過相應(yīng)的道閘操作進(jìn)行運(yùn)行方式的改變，兩母線段可并列運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鹘油ǎ部煞至堰\(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鲾嚅_）。 經(jīng)濟(jì)性：單母線分段接線所需要的斷路器臺數(shù)為5臺，隔離開關(guān)數(shù)為8臺，所以經(jīng)濟(jì)性較差。 雙母線接線 可靠性：檢修任一母線時，可以利用母聯(lián)把該母線上的全部回路倒換到另一組母線上，不會中斷供電。所以供電可靠性高。所以靈活性較高?？偨Y(jié)：方案一和方案二在供電可靠性和靈活性方面都差不多，而在經(jīng)濟(jì)性方面，方案二遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如方案一，所以綜合三個方面分析，選擇單母線分段更好。 變電所主接線圖攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 短路電流計算 6 短路電流計算在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路就更少了。因此本次采用三相短路來計算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。在大的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)到幾萬安甚至幾十萬安。所以短路的后果往往是破壞性的，其主要危害大致有以下幾個方面：① 元件發(fā)熱熱量與電流的平方成正比，所以強(qiáng)大的短路電流將引起電機(jī)，電器及載流導(dǎo)體的發(fā)熱，而招致?lián)p壞。③ 干擾通信系統(tǒng)接地短路對于高壓輸電線路平行架設(shè)的通信線路可產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。為保證電氣設(shè)備和電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行，首先應(yīng)設(shè)法消除可能引起短路的一切原因，其次在發(fā)生短路后應(yīng)盡快切除故障部分和快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。短路問題是電力技術(shù)的基本問題之一。在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。例如：計算某一時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；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動穩(wěn)定。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時短路電流為依據(jù)。 本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算。A2）基準(zhǔn)電壓：35kV側(cè)取=37kV，10kV側(cè)取=3）基準(zhǔn)電流：35kV側(cè)為=/=,10kV側(cè)=/=② 計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值根據(jù)原始資料可知=2）架空線路的電抗標(biāo)幺值線路單位電抗=，架空線路長度l=45km=l*=45km100MVA/=A/＝ 最大運(yùn)行方式等效電路圖① 計算k1點(diǎn)的短路電路總電抗、三相短路電流和三相短路容量1）總電抗標(biāo)幺值=+=+= 2）三相短路電流周期分量有效值=/=3）其他三相短路電流======＝4）三相短路容量=/=100MVA② 計算k2點(diǎn)的短路電路總電抗、三相短路電流和三相短路容量1）總電抗標(biāo)幺值=++=++=2）三相短路電流周期分量有效值=/=3）其他三相短路電流====＝=＝4) 三相短路容量=/=100MVA 最小運(yùn)行方式短路計算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAK1點(diǎn)K2點(diǎn)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 電氣設(shè)備首先得滿足在正常工作下的額定電壓和額定電流的要求，其次是滿足在短路故障條件下的工作要求，最后還必須對在最大可能的短路故障時電氣設(shè)備的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。A空載損耗=,短路損耗=27kW，阻抗電壓=7，空載電流=。A =/1000=27kW/1000==*/100=74/100==/1000==*/100=4/100=兩臺變壓器損耗為=+=2(+j)+2[(/2)/*+j(/2)/*]=2(+)+[()/(44)*+j()/(44)=(+)MVA最大負(fù)荷電流=2/=2/35=高壓斷路器在變電所電氣主系統(tǒng)中是一種最復(fù)雜、最重要的電器，在規(guī)定的使用條件下，不僅能通斷正常運(yùn)行下的負(fù)荷電流，而且能接通和承接一定時間的電路電流，若出現(xiàn)短路故障，在繼電保護(hù)裝置的作用下，自動跳閘，切斷短路故障。高壓斷路器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)控制與保護(hù)雙重作用的電器。 高壓斷路器選擇的合適與否，不但直接影響變電所的正常工作，而且也決定了在故障條件下是否能可靠地切除故障。本次設(shè)計選擇ZN35/630型真空斷路器，校驗(yàn)如下：① 電壓：斷路器額定電壓=35kV≥，滿足要求。③ 斷流能力：斷路器開斷電流=8kA≥=，滿足要求。⑤ 熱穩(wěn)定度：根據(jù)原始資料取=2秒，則=2＝，而斷路器的=4=256，所以≥，滿足要求。高壓隔離開關(guān)無專門的滅弧裝置，不能用來切、合負(fù)荷電流或故障電流；如果誤操作，即用來切斷負(fù)荷電流或故障電流，不僅使高壓隔離開關(guān)損壞，還容易發(fā)生弧光短路造成設(shè)備損壞、人身傷亡的嚴(yán)重后果。本次設(shè)計選擇GN1335/400型隔離開關(guān)，校驗(yàn)如下① 電壓：隔離開關(guān)額定電壓=35kV≥，滿足要求。③ 動穩(wěn)定度：隔離開關(guān)動穩(wěn)定電流峰值=52kA≥=，滿足要求。 GN1335/400型隔離開關(guān)選擇校驗(yàn)表序號裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件GN1335/400型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格2400A合格352kA合格4784合格電流互感器的選擇應(yīng)滿足變電所中電氣設(shè)備的繼電保護(hù)、自動裝置、測量儀表及電能計量的要求。② 電流：隔離開關(guān)額定電流=200A≥=,滿足要求。④ 熱穩(wěn)定度：根據(jù)原始資料取=2秒，則=2＝，而隔離開關(guān)的＝1=400，所以≥，滿足要求。按冷卻方式及絕緣來分，有干式和油浸式兩類。而且電壓互感器應(yīng)該按裝設(shè)地點(diǎn)的條件和一、二次電壓以及準(zhǔn)確度級等條件進(jìn)行選擇。本次設(shè)計選用JDJ35型電壓互感器，該型號可用于單相及三相，在三相線路時可用兩臺互感器接成V型。作電壓測量及繼電保護(hù)用。當(dāng)θ=時允許電流為=515=＞,滿足長期允許發(fā)熱條件。③ 動穩(wěn)定度校驗(yàn)?zāi)妇€單位質(zhì)量為m=2hb=22700＝查《發(fā)電廠電氣部分》：矩形導(dǎo)體截面二次矩J==/12=取頻率系數(shù)=，=160HZ,E=7Pa,則==,選取L=900mm＜因此母線在三相短路時所受的最大電動力為=L/α==母線在作用時的彎曲力矩為M=L/10=m/()=而硬鋁母線的允許應(yīng)力為=70＞由此可看出該母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求。② 電流：額定電流=630A≥=250A,滿足要求。④ 動