【正文】 電所各電壓級(jí)負(fù)荷數(shù)據(jù)如下表: 表21 10kV負(fù)荷數(shù)據(jù) Table 21 10kV load data 出線 601線 602線 603線 604線 605線 606線 607線 608線 最大負(fù)荷 1 1 （MVA）COSФ 同時(shí)率 負(fù)荷計(jì)算有功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：視在功率計(jì)算負(fù)荷：式中 —各線路有功功率總和 —同時(shí)系數(shù) 1 補(bǔ)償前的功率因數(shù)==2 補(bǔ)償后的功率因數(shù)一般情況下10kV母線上的功率因數(shù)一般應(yīng)≥，即=，則可得到=。則依據(jù)公式得到：=7200=5400kW=5400（－）=540kvar其中 —平均負(fù)荷系數(shù)，（—）；—該變電所10kV母線上補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷。10kV側(cè)將采用單母分段的接線方式，所以所選用的電容柜應(yīng)分成兩組分別裝在兩段母線上，并且平均分配，所以電容柜的數(shù)量應(yīng)為偶數(shù)。在這里選擇=—100—1W型號(hào)的電容器柜。則實(shí)際補(bǔ)償容量為：==600kvar，折合的計(jì)算容量為：=/=600/=800kvar。2）一般采用三相變壓器，其容量可按投入運(yùn)行后5到10年的預(yù)期負(fù)荷選擇，至少留有15%到25%的裕量。當(dāng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上的主變壓器。4）裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)保證用戶的一、二負(fù)荷，且不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷。6）此設(shè)計(jì)中變壓器有功和無(wú)功損耗計(jì)算，因?yàn)樗急戎剌^小，而本站考慮的容量裕度比較大，所以不計(jì)算。可知。1所用變壓器布置于屋內(nèi)，選用35KV三相式油浸變壓器，型號(hào)為S950/35，為與2所用變壓器低壓相位一致，接線組別采用D，yn11。2） 可靠性 主接線的可靠性要求由自由用電負(fù)荷的等級(jí)確定。如系統(tǒng)中某一元件故障時(shí)，可以由保護(hù)裝置自動(dòng)把故障元件迅速切除，使之不影響系統(tǒng)其他部分的繼續(xù)運(yùn)行。3） 靈活性 應(yīng)能適應(yīng)各種可能的運(yùn)行方式的要求。運(yùn)行方式的改變通常是通過對(duì)主接線中某些電氣元件的投入和切除來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此，主接線應(yīng)考慮是否方便電氣元件的投切操作。4） 經(jīng)濟(jì)性 應(yīng)滿足最少的投資與年運(yùn)行費(fèi)用的要求，使得總經(jīng)濟(jì)效益為最佳。5） 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。橋式結(jié)線根據(jù)跨接橋橫聯(lián)位置的不同，可分為內(nèi)橋、外橋、全橋三種。方案1 采用單母線接線 如圖31 圖31 單母接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、占地少、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。適用范圍：?jiǎn)文妇€接線只適用于容量小、線路少和對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電的變電所。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，可保證正常母線不間斷供電，不致使重要負(fù)荷停電。適用范圍：具有兩回電源線路，一、二回路轉(zhuǎn)送線路和兩臺(tái)變壓器的變壓器的變電所。缺點(diǎn)：1變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。3 線路斷路器檢修時(shí)，需較長(zhǎng)時(shí)間中斷線路的供電。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。方案4 采用外橋接線 如圖34 圖34 外橋接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，占地少，四個(gè)回路只需3個(gè)高壓斷路器。2 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，并且變壓器經(jīng)常切換或線路較短，故障率較少的變電所。 10kV電氣主接線6～10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。方案1 采用單母線分段接線 如圖35 圖35 單母分段接線方案2 采用雙母線接線 如圖36 圖36 雙母接線主接線方案比較如下表 表31 主接線方案比較 Table 31 main wiring Comparison方案1 方案2單母分段接線 雙母接線技術(shù) 1不會(huì)造成全所停電 1供電可靠2 調(diào)度靈活 2調(diào)度靈活3保證對(duì)重要用戶的供電 3擴(kuò)建方便4任一斷路器檢修， 4便于實(shí)驗(yàn)該回路必須停止工作 5易誤操作經(jīng)濟(jì) 占地少、設(shè)備少 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面少經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。 站用電接線一般站用電接線選用接線簡(jiǎn)單且投資小的接線方式。表32 主接線方案比較Table 32 main wiring Comparison方案1 方案2單母分段接線 單母接線技術(shù) 1不會(huì)造成全所停電 1簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展2 調(diào)度靈活 2可靠性差、靈活性差 3保證對(duì)重要用戶的供電 4任一斷路器檢修， 該回路必須停止工作5擴(kuò)展時(shí)需向兩個(gè)地方均衡發(fā)展經(jīng)濟(jì) 占地少、設(shè)備少 設(shè)備少、投資小經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案Ⅰ。絕緣損壞是由于絕緣老化、過電壓、機(jī)械損傷等造成。 短路的種類 在三相供電中可能發(fā)生的主要短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法后，都可以歸納為對(duì)稱短路的計(jì)算。但在配電系統(tǒng)中，三相短路的后果最嚴(yán)重，因此以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。2） 選擇和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確得切除短路故障。4） 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式。通常采取以下基本假設(shè)1）忽略磁路的飽和與磁滯現(xiàn)象，認(rèn)為系統(tǒng)中的個(gè)元件參數(shù)為恒定。高壓電網(wǎng)的各種電氣元件，其電阻一般都比電抗小得多。但電纜線路或小截面架空線路當(dāng)R1/3 X時(shí)，電阻不能忽略。3）忽略短路點(diǎn)的過度電阻。4）除不對(duì)稱故障處出現(xiàn)局部不對(duì)稱外，實(shí)際的電力系統(tǒng)通常都可以當(dāng)做三相對(duì)稱的。 短路電流計(jì)算1） 設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流2） 計(jì)算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值3） 繪制短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法，化簡(jiǎn)電路，計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值 基準(zhǔn)值的選取與計(jì)算根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料，?。夯鶞?zhǔn)容量：=100MVA；35kV母線基準(zhǔn)電壓：=35kV；則===；10kV母線基準(zhǔn)電壓：=10kV；則===；最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)標(biāo)么電抗：=；最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)標(biāo)么電抗：=。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼?zhèn)?，條件允許時(shí)優(yōu)先使用先進(jìn)設(shè)備。2）應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。4）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓U，即UmaxU2）電流 選用的電器額定電流IN不得低于2）用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 上式中 ， ——短路沖擊電流幅值及其有效值， ——允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值5）絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 高壓斷路器 高壓斷路器除在正常情況下通、斷電路外，主要是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速地將故障切除，以保證電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全運(yùn)行。 1）型式選擇：本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。（2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。（4）應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。所以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。（2）對(duì)于電流情況35kV側(cè)的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)電流為=156A則=1600A=156A符合條件。并由熱穩(wěn)定電流的校驗(yàn)公式及斷路器的技術(shù)參數(shù)得到===25kA符合條件。1）10KV斷路器（1）對(duì)于電壓情況=12kV=10kV符合條件。（2）熱穩(wěn)定電流的校驗(yàn)：最大穩(wěn)定的短路電流的作用時(shí)間=。3）電動(dòng)力穩(wěn)定的校驗(yàn)：由電動(dòng)力的校驗(yàn)公式得到=25kA=按正常情況下和短路情況下電壓、電流、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等幾種方式進(jìn)行校驗(yàn)后,可以看出：ZN510型斷路器符合實(shí)際要求。1）選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：（1）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。（5）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。2）又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 如下表 表52 隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)Table 52 the technical parameters of Disconnectors電壓 型號(hào) 額定 額定 動(dòng)穩(wěn)定 4s熱穩(wěn)定等級(jí) 電壓 電流 電流 電流35kV GW435 35kV 1000A 50 20kA10kV GN810 10kV 600A 75 25kA/5S3） 校驗(yàn)（1）35kV高壓隔離開關(guān)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定電流=50kA，35kV側(cè)短路沖擊電流為= 即： 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，S 查周期分量