【正文】 ；變壓器有功損耗 () =2[+(3940/210000)2] =(kW)變壓器無功損耗 =2[10000+10000(3940/210000)2] =(kVar)補償后高壓側(cè)計算負荷取無功補償容量QC=1200(kVar)PR=P1+△PT=3658+=3690(kW)QR=Q1－QC+△QT=2232－1200+=1272(kW) 補償后高壓側(cè)功率因數(shù) ==滿足設(shè)計要求。具有發(fā)展和擴建的可能性 電氣主接線的選擇為了正確選擇電氣主接線，必須根據(jù)任務(wù)書中指定的設(shè)計原始資料進行初步設(shè)計，確定兩個可行方案。待設(shè)計變電所電壓等級為60/10KV，60千伏側(cè)有兩回進線，10千伏側(cè)有8回配出線。Ⅰ經(jīng)濟比較 內(nèi)橋接線與單母線分段接線所用一次設(shè)備統(tǒng)計表接線方式斷路器隔離開關(guān)電流互感器電壓互感器避雷器母線內(nèi)橋接線少少少相同相同無單母線分多多多相同相同有：內(nèi)橋接線較單母線分段接線節(jié)設(shè)備。Ⅱ技術(shù)比較優(yōu)、接線方式優(yōu) 點缺 點內(nèi)橋接線接線簡單、清晰、采用設(shè)備少、便于擴建或發(fā)展成為單母線分段和雙母線接線。當線路斷路器或刀閘故障檢修時，將造成線路或變壓器停電。單母線分段接線簡單、清晰、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。當母線與母線刀閘故障或檢修時，將造成整個配電裝置停電。根據(jù)內(nèi)橋接線與單母線分段接線在經(jīng)濟性、技術(shù)上比較，結(jié)合設(shè)計任務(wù)書中的給定條件，以及變壓器不經(jīng)常操作等，選用內(nèi)橋接線為60千伏側(cè)的主接線較為合適。Ⅰ經(jīng)濟比較 單母線分段與單母線分段帶旁路接線所用一次設(shè)備統(tǒng)計表接線方式斷路器隔離開關(guān)電流互感器電壓互感器避雷器母線單母線分段少少相同相同相同少單母線分段帶旁路多多相同相同相同多：單母線分段較單母線分段帶旁路接線節(jié)設(shè)備。Ⅱ技術(shù)比較優(yōu)、接線方式優(yōu) 點缺 點單母線分段接線簡單、清晰、倒閘操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。當母線與母線刀閘故障或檢修時，將造成整個配電裝置停電。單母線分段帶旁路對重要用戶可以從不同的母線段引出兩個回路，具有供電可靠性。檢修任一斷路器時不中斷對用戶的供電。配電裝置復(fù)雜，接線復(fù)雜，運行操作復(fù)雜。但當其一段母線故障時，整套配電裝置停止工作，在拉開分段刀閘時恢復(fù)無故障母線工作。通過上述在經(jīng)濟性、技術(shù)上比較，本設(shè)計采用單母線分段的接線方式。當線路斷路器需要檢修時，可以用備用手車斷路器代用，使線路停電的時間非常短?？梢?，經(jīng)過以上措施，完全可以彌補單母線分段接線供電可靠性不高的缺陷，所以10千伏側(cè)采用單母線分段的接線方式。 60KV內(nèi)橋、10KV單母線分段方案二：60千伏側(cè)采用單母線分段、10千伏側(cè)采用用單母線分段帶旁路, 60KV單母線分段、10KV單母線分段帶旁路第5章 短路電流計算 短路電流計算的目的短路電流計算的目的是用于選擇合理的電氣主接線；選用有足夠穩(wěn)定度和機械強度的電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體，確定限制短路電流的措施；確定中性點接地方式；計算軟導(dǎo)體的短路搖擺；確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距；驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；在電力系統(tǒng)中合理配置各種繼電保護并整定其參數(shù)等等。選擇電氣設(shè)備載流導(dǎo)體和繼電保護裝置，以防止故障的擴大，保證電力系統(tǒng)安全運行。本次設(shè)計過程，由火電廠和水電廠組成系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)短路電流計算的目的來設(shè)置各元件的連接方式和故障點。由于短路電流是對各故障點分別進行計算。：Xij表示轉(zhuǎn)移電抗，用Xj﹡表示計算電抗標么值，則Xj=Xij(Si/Sb) 式中:Si為等值機的額定容量.，如果網(wǎng)絡(luò)中有無限大容量電源，則由它供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標么值可按IK﹡＝1/X﹡計算。其和便是故障點周期電流的有名值。 短路點的選擇本次變電所設(shè)計主要選擇三個短路點進行計算，就可以滿足選擇電氣設(shè)備的要求。第二個短路點K2選擇在10K三相母線上，因為三相母線短路為最嚴重短路，利用K2點短路參數(shù)選擇主變二次設(shè)備及分段斷路器。并用上述參數(shù)校驗設(shè)備。 系統(tǒng)接線圖 等值電路圖計算等值電抗：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中所給條件進行元件參數(shù)的計算。： 點發(fā)生三相短路等值網(wǎng)絡(luò)圖其中： X12=X10+X11+=++= X13=X+X+=++=計算電抗：X=X12= =X=X13= =經(jīng)過查運算曲線可得:汽輪發(fā)電機供給的三相短路電流周期分量標幺值為: I1(0)= 2S時： I1(2)= 4S時： I1(4)=水輪發(fā)電機供給的三相短路電流周期分量標幺值為:I2(0)= 2S時： I2(2)= 4S時： I2(4)= 歸算至短路點電壓等級各等值電源的基準電流為:IN∑1=== (kA)IN∑2=== (kA)計算60kV側(cè)三相短路點K1(3)的三相短路電流周期分量有名值為:（次暫態(tài)） I(0)=I*1(0)IN∑1+ I2(0)IN∑2=+= (kA)（2S時：） I(2)=I*1(2)IN∑1+ I2(2)IN∑2=+=(kA)（4S時：） I(4)=I*1(4)IN∑1+ I2(4)IN∑2=+= (kA)短路沖擊電流為:iimp= I(0) ==(kA)短路電流的最大有效值為: Iimp= I(0)= = (kA) 當10kV側(cè)（k2(3)點）母線上發(fā)生短路時當10kV側(cè)K2(3)點發(fā)生三相短路時，、X、X13進行一次星—角變換，求轉(zhuǎn)移電抗。： K3點發(fā)生三相短路等值網(wǎng)絡(luò)圖其中： X16=X14+X9+=++= X17=X15+X9+=++=計算電抗： X=X16== X=X17= =17,所以系統(tǒng)供給的三相短路電流周期分量不隨時間而衰減,其值為: I*1== I*2==經(jīng)過查運算曲線可得:汽輪發(fā)電機供給的三相短路電流周期分量標幺值為: I1(0)= 2S時： I1(2)= 4S時： I1(4)= 水輪發(fā)電機供給的三相短路電流周期分量標幺值為:I2(0)= 2S時： I2(2)= 4S時： I2(4)= 歸算至短路點電壓等級各等值電源的基準電流為: IN∑1=== (kA) IN∑2=== (kA)計算10kV側(cè)三相短路點K3(3)的三相短路電流周期分量有名值為:（次暫態(tài)）I(0)=I*1(0)IN∑1+ I2(0)IN∑2=+= (kA) 2S時： I(2)=I*1(2)IN∑1+ I2(2)IN∑2=+= (kA)4S時： I(4)=I*1(4)IN∑1+ I2(4)IN∑2=+= (kA)所以,短路沖擊電流為:iimp= I(0) ==(kA)短路電流的最大有效值為: Iimp= I(0)= 1’71=(kA) 第6章 電氣設(shè)備的選擇與校驗 斷路器的選擇 60kV側(cè)斷路器的選擇根據(jù)安裝地點的工作電壓，最大長期工作電流選擇（1）額定電壓 (kV)（2）最大長期工作電流為：max===(kA)根據(jù)額定電壓和最大長期工作電流的計算數(shù)據(jù)，查電氣設(shè)備選擇工具書可選擇—63型斷路器為60kV側(cè)的高壓斷路器，: LW963高壓斷路器主要參數(shù)型 號額定電壓（kV）額定電流(kA)額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流峰值(kA)4s短路時承受電流（KA）額定動穩(wěn)定電流峰值（kA）LW9636325008080（3）短路周期分量熱效應(yīng) :根據(jù)短路計算電抗查短路曲線表,并換算成有名值后,所得短路電流值為I=(KA) I=(KA) I=(KA)由于1s，故不計非周期熱效應(yīng)。由以上短路計算得=(kA)，Qk =(kA2S)斷路器的額定周期分量熱效應(yīng)為：Q=Ir2ttr=4=3969kVar) k經(jīng)校驗滿足熱穩(wěn)定要求。（6）按額定開斷電流校驗：INbr=，I’’=，INbr≥I’’；（7）按額定關(guān)合電流校驗：INcl=80kA，Ich= ，INclIch。 10kV側(cè)斷路器的選擇（1）額定電壓： (kV)（2）最大長期工作電流為：===(kA)根據(jù)額定電壓和最大長期工作電流的計算數(shù)據(jù)，查電氣設(shè)備選擇工具書可選擇VS1—12型斷路器為10kV側(cè)的高壓斷路器，: VS112斷路器主要參數(shù)型 號額定電壓（kV）額定電流(kA)額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流峰值(kA)4s短路時耐受電流（KA）額定動穩(wěn)定電流峰值（kA）VS1—121212504010040100（3）短路周期分量熱效應(yīng)：I=(KA) I=(KA) I=(KA)QK=短路沖擊電流i （4）熱穩(wěn)定校驗在驗算電器的短路熱效應(yīng)時，應(yīng)采用后備保護的動作時間，通常取4s。（5）動穩(wěn)定校驗：所選斷路器額定動穩(wěn)定電流峰值INcl為100kA，其值大于沖擊電流Ich=，即INclIch滿足動穩(wěn)定要求。: 斷路器數(shù)據(jù)比較計 算 數(shù) 據(jù)VS1—12UNS10（kV）UN12（kV） Imax()IN1250()I”（kA）INbr40（kA）（kA）INcl100（kA）QK It2t404=6400（kA）100（kA），所有數(shù)據(jù)均滿足要求，故所選擇的斷路器滿足要求。但由于隔離開關(guān)不用來接同和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路關(guān)合電流的效驗。 60kV側(cè)高壓隔離開關(guān)選擇根據(jù)安裝地點的工作電壓，最大長期工作電流選擇（1）額定電壓 (kV)（2）最大長期工作電流為：max===(kA)根據(jù)額定電壓和最大長期工作電流的計算數(shù)據(jù)，查電氣設(shè)備選擇工具書可選擇—63型隔離開關(guān)為60kV側(cè)的高壓隔離開關(guān)，: GW563高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)型 號額定電壓（kV）額定電流(kA)額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流(kA)4s短路時承受電流（KA）額定動穩(wěn)定電流峰值（KA）GW5—63631250————————80（3）熱穩(wěn)定校驗在驗算電器的短路熱效應(yīng)時，應(yīng)采用后備保護的動作時間，通常取4s。（4）動穩(wěn)定校驗：所選斷路器極限動穩(wěn)定電流INcl為80kV，其值大于沖擊電流Ich=，即INclIch滿足動穩(wěn)定要求。用于額定頻率50HZ，最大電壓63kV的電力系統(tǒng)中，作電流測量和繼電保護之用。由以上短路計算得I’’ =(kA)，Qk =(kA2S)額定周期分量熱效應(yīng)為：Q=Ir2=202=400(kVar) k經(jīng)校驗滿足熱穩(wěn)定要求。： 電流互感器數(shù)據(jù)對比計算數(shù)據(jù)LCWB560UNS60 (kV)UN63（kV） Imax (A)IN800（kA）(kA) 50（kA）QK QZ 400所有參數(shù)及動熱穩(wěn)定均復(fù)合要求,故所選擇的高壓電流互感器選擇正確. 10kV側(cè)電流互感器的選擇根據(jù)安裝地點的工作電壓，最大長期工作電流選擇（1）一次回路額定電壓 (kV)（2）最大長期工作電流為：===(kA)QK=短路沖擊電流i 根據(jù)額定電壓和最大長期工作電流的計算數(shù)據(jù)選擇LDZ1—10型電流互感器為10kV側(cè)的電流互感器，作電流測量和繼電保護之用。 LDZ1—10型電流互感器主要參數(shù)型號額定電流（kA）準確級級次組合額定1s短路時熱電流（kA）動穩(wěn)定峰值電流（kA）LDZ1—10800/545115（3）熱穩(wěn)定檢驗：在驗算電器的短路熱效應(yīng)時，通常以1S允許通過的熱穩(wěn)定電流進行校驗。（4）動穩(wěn)定校驗：所選電流互感器動穩(wěn)定電流Idw =115KA，其值大于10kV短路時的沖擊電流為Ich=,即IdwIch 滿足動穩(wěn)定要求。電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護和自動裝置的要求。電壓互感器不校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。: JCC5—60型電壓互感器主要參數(shù)型號額定電壓（kV）初級繞組 次級繞組 剩余電壓繞組試驗電壓（kv）1min 雷電沖短時工頻 擊全波二次負荷 剩余電壓繞組輸出 準確級（kV）JCC5—60 140 250150 250100