【正文】 (kV)空載 電流(%)空載 損耗(kW)負載損耗(kW)阻抗電壓(%)連接組標號高壓中壓低壓高中高低中低高 中高 低中低SFSZ720000/11020000110125YN,yn0,d11第 節(jié) 站用變壓器選擇《35～110kV 變電所設計規(guī)范》規(guī)定，在有兩臺及以上主變壓器的變電站中，宜 裝設兩臺容量相同可互為備用的站用變壓器，分別接到母線的不同分段上。變電站 的主要負荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設備、油處理設備、 檢修工具以及采暖、通風、照明、供水等。380V 站用電母線可采用低 壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。10kV 級 S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器，是全國 統(tǒng)一設計的新產(chǎn)品，是我國國內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟指標比較先進的銅線系列配電變壓器。表 站用變壓器技術(shù)參數(shù)型號額定容量(kVA)額定電壓(kV)空載電流(%)損耗(W)阻抗電壓(%)連接組標號高壓低壓空載短路S9100/101001029015004Y,yn0第4章 短路電流計算 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。2) 在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。4) 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 短路電流計算的一般規(guī)定驗算導體和電器時所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：1) 計算的基本情況a) 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行；b) 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）；c) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；d) 所有電源的電動勢相位角相同；e) 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；f) 應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。2) 接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。4) 短路種類一般按三相短路計算。5) 短路計算點在正常接線方式時，通過電器設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。其具體步聚如下：1) 選擇計算短路點2) 繪制等值網(wǎng)絡，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。3) 化簡等值網(wǎng)絡：將等值網(wǎng)絡化簡為短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗X∑。5) 由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量的標么值。7) 計算短路電流周期分量有名值和短路容量。9) 計算異步電機供給的短路電流10) 繪制短路電流計算結(jié)果表。 短路電流計算結(jié)果本變電站短路電流計算結(jié)果如下（計算過程見設計計算書第3章）：。表 短路電流計算結(jié)果短路 點編 號短路類型0s 短路電 流周期 分 量有名 值 I 39。 (kA)2s 短路電 流有名 值 I (kA)4s 短路電 流有名 值 I (kA)短路電 流 沖 擊 值 i (kA)短路全 電 流最大 有 效 值 I sh (kA)短路容 量S 39。 (MVA)f1三相短路f 2三相短路f 3三相短路39。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。1) 按正常工作條件選擇電器a) 額定電壓和最高工作電壓在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 U N 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇，即UN≥UNsb) 額定電流電器的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境溫度θ0 下，電器的長期允許電流。2) 按短路情況校驗a) 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電器各部件溫度應不超過允許值。b) 電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：i) 熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。iii) 裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不驗算動、熱穩(wěn)定。ii) 短路種類 一般按三相短路驗算，若其它種類短路較三相短路嚴重時，則應按 最嚴重的情況驗算。c) 短路計算時間 校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理的確定短路計算時間。開斷電器應能在最嚴重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計算時間 tbr應為主保護時間 tpr1和斷路器固有分閘時間之和，即Tbr＝tpr1+tin 高壓斷路器的選擇高壓斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備或線路接 入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、 保證無故障部分正常運行，能起保護作用。其最大特點是能斷開電路中負荷電流和短路電流。計算數(shù)據(jù)LW11110UNs110(kV)UN110(kV)Imax(A)IN1600(A)I(kA)INbr(kA)ish(kA)iNcl80(kA)Qk2(kA t3969(kA2計算數(shù)據(jù)UNs35(kV)UN(kV)Imax(A)IN1600(A)I(kA)INbr(kA)ish(kA)iNcl80(kA)Qk2(kA t3969(kA2s)2I ts)ish(kA)ies80(kA)(3)10kV 線路側(cè)：選擇 KYN28A12(Z)/ 型高壓開關(guān)柜。s)2I ts)ish(kA)ies80(kA)計算數(shù)據(jù)KYN28A12(Z)/UNs10(kV)UN12(kV)Imax(A)IN1250(A)I(kA)INbr(kA)ish(kA)iNcl80(kA)Qk2(kA t3969(kA2計算數(shù)據(jù)KYN28A12(Z)/UNs10(kV)UN12(kV)Imax(A)IN2000(A)I(kA)INbr(kA)ish(kA)iNcl80(kA)Qk2(kA t3969(kA2但隔離開關(guān)無滅弧 裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流。2)倒閘操作 投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。 本變電站隔離開關(guān)的選擇(1)110kV：選擇 GW5110Ⅲ/100080計算數(shù)據(jù)GW5110Ⅲ/100080UNs110(kV)UN110(kV)Imax(A)IN1000(A)Qk2(kA t2311(kA2s)2I ts)ish(kA)ies83(kA) 電流互感器的選擇互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡 元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反映電氣設備 的正常運行和故障情況。使二次設備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地， 從而保證了設備和人身的安全。35kV線路側(cè)選用LZZB835型支柱式、LRD3LR35 型裝入式電流互感器，校驗合格，配置位置參見主接線圖；35kV變壓器側(cè)選用 LRD3LR35 型裝入式電流互感器，校驗合格，配置位置參見主接線圖。 電壓互感器的選擇110kV出線選用TYD110/ 3型成套電容式電壓互感器，校驗合格。35kV母線選用JDZXW35型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，校驗合格。 第 節(jié) 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載和短路電流的損害。10kV母線電壓互感器選用RN210/，校驗合格。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)設備、保護和測量電路、母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。2)保證運行可靠。3)便于檢修、巡視和操作。5)安裝和擴建方便。普通中型配電裝置，我國有豐富的經(jīng)驗，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能 力好，造價比較低，缺點是占地面積較大；半高型配電裝置占地面積為普通中型的47%，%，同時，該型布置在運行檢修方面除設備上方有 帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似，能適應運行檢修人員的習慣與需要。本變電站有三個電壓等級，110kV 主接線不帶旁路母線，配電裝置采用屋外中型單列布置；35kV 主接線帶旁路母線，配電裝置采用屋外半高型布置；10kV 配電裝置 采用屋內(nèi)成套高壓開關(guān)柜布置。2)變電站設備與架空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過電壓波會運動至變電站，對電氣設備過程威脅。3)變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設備，如變壓器等，這些電氣設備一旦受損，一方面會對人民的生活和生產(chǎn)帶來巨大損失，造成嚴重后果；另一方面，這些設備的 修復困難，需要花費很長時間和大量金錢，給電力系統(tǒng)本身帶來重大經(jīng)濟損失。4)為了充分發(fā)揮防雷設備的保護作用，變電站應有良好的接地系統(tǒng)。本站東西向長 99m，南北向?qū)?8m，占地面積6732m2，35kV終端桿高 。 侵入波過電壓防護已在輸電線上形成的雷閃過電壓，會沿輸電線路運動至變電站的母線上，并對與母線有聯(lián)接的電氣設備構(gòu)成威脅。 進線段保護所謂進線段保護是指臨近變電站 1～2km 一段線路上的加強型防雷保護措施。 三繞組變壓器和變壓器中性點的防雷保護三繞組變壓器只要在低壓任一相繞組直接出口處裝一個避雷器即可。 第二部分110kV變電站電氣一次部分設計計算書設 計 指導教師 第 1 章 負荷計算第 節(jié) 主變壓器負荷計算電力系統(tǒng)負荷的確定，對于選擇變電站主變壓器容量，電源布點以及電力網(wǎng)的接 線方案設計等，都是非常重要的，電力負荷應在調(diào)查和計算的基礎(chǔ)上進行，對于近期 負荷，應力求準確、具體、切實可行；對于遠景負荷，應在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā) 展遠景規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，進行負荷預測，負荷發(fā)展的水平往往需要多次測算，認真分 析影響負荷發(fā)展水平的各種因素，反復測算與綜合平衡，力求切合實際。3) 110KV側(cè)P1=15000+1500030000+8000=8(MW)10KV側(cè)所需負荷功率可通過主變壓器由110KV母線取得。本變電站采用第二種計算方法。本變電站需要計入的經(jīng)常性電力負荷為：主變壓器風 扇，蓄電池的充電和浮充電機組、蓄電池室通風、取暖、照明等；短時不經(jīng)常及斷續(xù) 不經(jīng)常運行的設備如檢修負荷等不計算再內(nèi)。計算公式如下：電力負荷：∑S g 1= P1 K fη cos?(kVA)照明和加熱負荷：S g 2 = ∑ P2 (kVA)所用電總負荷：S g = S g1 + S g 2 (kVA)本變電站所用變壓器選擇計算結(jié)果如表 所示。1)畫出計算電路圖，如圖 (a)所示。選取 SB=100MVA，VB=115kV，計算各元件的標幺值。3)計算各短路點的短路電流當短路發(fā)生在 f1 點時，①計算各電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗，如圖 (a)所示。對于發(fā)電機G1用汽輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表，對于G2用水輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表，系統(tǒng) S 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 Ips*1= = 計算。③計算短路電流的有名值，將所得結(jié)果填入表 。⑤計算短路全電流最大有效值，將所得結(jié)果填入表 。當短路發(fā)生在 f 2 點時，①計算各電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗，如圖 (b)所示。對于發(fā)電機G1用汽輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表，對于G 2 用水輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表，系統(tǒng) S 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 Ips*2== 計算。