【正文】 2外橋式內(nèi)橋式第 12 頁(yè) 共 90 頁(yè)2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。4） 每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。5） 占地面積少。缺點(diǎn)：1） 任一臺(tái)斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。2） 每一進(jìn)出線回路都江堰市連接著兩臺(tái)斷路器，每一臺(tái)斷路器又連著兩個(gè)回路，從而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。適用范圍適用于最終進(jìn)出線為 3～5 回路的 110KV 及以上配電裝置。角形接線如圖 29第二節(jié) 主接線的選擇與設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)題目為 110KV 變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)。系統(tǒng)情況為：系統(tǒng)經(jīng)雙回路給變電所供電；取 為 100MW，系統(tǒng)歸算為 100KV 母線的等值電抗 。負(fù)荷主要為一、二級(jí)負(fù)，所以選用兩臺(tái)三繞組變壓器并聯(lián)運(yùn)行。一 、110KV 側(cè)接線的方案選擇方案一 ：?jiǎn)文妇€接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。方案二：雙母線接線雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路母線連接的方式運(yùn)行。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。調(diào)度靈活各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。缺點(diǎn)：增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。為了避免隔離第 14 頁(yè) 共 90 頁(yè)開關(guān)誤操作,需要隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。110KV 側(cè)雙回路與系統(tǒng)相連，而變電所最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)連接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換因此可采用內(nèi)橋接線，這有利于電站以后的擴(kuò)建。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）出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。對(duì)比以上三種方案，對(duì)于 110KV 來說，它要供給一類、二類負(fù)荷較多，需要較高的可靠性。二、35KV 側(cè)接線的選擇方案一： 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。方案二： 單母線分段接線(分段斷路器兼作旁路斷路器)優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)第 15 頁(yè) 共 90 頁(yè)停。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。優(yōu)點(diǎn):節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。三、10KV 側(cè)接線的選擇方案一： 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。方案二： 單母線分段帶旁路母線(分段斷路器兼作旁路斷路器)優(yōu)點(diǎn)：有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，檢修斷路器時(shí)不至于中斷對(duì)用戶供電。方案三：雙母線接線雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路母線連接的方式運(yùn)行。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF 及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。調(diào)度靈活各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。對(duì)比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計(jì)要求。它與電壓等級(jí),單相接地短路電流，過電壓水平，保護(hù)配置等有關(guān)。 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式有中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)非直接接地。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。主變壓器的110KV～500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式；6～63KV 電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式。第三章 變電所電力變壓器的選擇第一節(jié) 電力變壓器的選擇電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設(shè)備。一、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮下列原則：應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。 變電所主變壓器容量的選擇變壓器的最大負(fù)荷按下式確定：第 18 頁(yè) 共 90 頁(yè)MP?0k?——變電所的最大負(fù)荷——負(fù)荷同時(shí)系數(shù)0k——按負(fù)荷等級(jí)系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷P根據(jù)對(duì)多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計(jì)表明，變電所的容量按下式計(jì)算ST≈（— —） MP因本變電所裝有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器的容量 ST 應(yīng)該同時(shí)滿足以下條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷 的大約 70%的需要，即：MPST≈ M其負(fù)荷為：35kV 側(cè)：最大 30MVA，最小 18MVA，10kV 側(cè)：最大 16MVA，最小 10MVA，則SC= (30MVA+16MVA)?=根據(jù)設(shè)計(jì)要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇 110KV 三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù) =100MVA）js故選擇主變壓器的型號(hào)為：SFSZL7—40000/110其主要參數(shù)如下：兩臺(tái)三繞組主變壓器 SFSZL7—40000/110表（31）型號(hào) SFSZL7—40000/110額定容量（KVA） 40000高 110中 主接頭額定電壓（KV）低 ，11高中 高中 阻抗電壓（%）中低 繞組連接方式 YN，yn0,d11第 19 頁(yè) 共 90 頁(yè)第二節(jié) 功率因數(shù)和無功功率補(bǔ)償絕大多數(shù)用電設(shè)備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于 1。功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 一、功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響所有具有電感特性的用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達(dá)到一定的值，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行功率補(bǔ)償。二、提高功率因數(shù)的方法 當(dāng)功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進(jìn)行人工功率補(bǔ)償。提高自然功率因數(shù)，就是不添加任何補(bǔ)償設(shè)備，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備送往無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。人工補(bǔ)償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時(shí)，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。有功損耗小，約為 %—%,而同步調(diào)相機(jī)約為 %—3%；無旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)方便；可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點(diǎn)；個(gè)別電容器損壞不影響整個(gè)裝置運(yùn)行；短路時(shí)，同步調(diào)相機(jī)增加短路電流，增大了用戶開關(guān)的斷流容量，電容器無此缺點(diǎn)。但如果電容性負(fù)荷過大，將會(huì)引起電壓過高，從而帶來不良影響。采用固定補(bǔ)償：在變電所 10KV 側(cè)的母線上進(jìn)行人工補(bǔ)償，一般采用固定補(bǔ)償，即補(bǔ)償電容器不隨負(fù)荷變化投入或切除，其補(bǔ)償容量按下式計(jì)算： Qcc=Pav(tan av1 tan av2)?第 20 頁(yè) 共 90 頁(yè)式中, Qcc為補(bǔ)償容量；P av為平均有功負(fù)荷；P av= KAl Pc，P c為有功計(jì)算負(fù)荷，K Al 為有功負(fù)荷系數(shù)， tan av1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值， tan av2為補(bǔ)償前平均功率因??數(shù)角的正切值， tan av1 tan av2稱為補(bǔ)償率。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。 四、補(bǔ)償電力電容器容量的計(jì)算補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為 Pc1= Sc1 =16 =?低壓側(cè)無功計(jì)算負(fù)荷為Qc1= = =?2613.變壓器的功率損耗為 PT = 16=??QT= 16= Mvar中壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為 Pc2= Sc2 =30 =中壓側(cè)無功計(jì)算負(fù)荷為 Qc2= = = Mvar22csp?2305.?變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為Pc3= Pc1 +Pc2+ PT = ++ =?Qc3= Qc1 + Qc2+ QT =++= MvarSc3= = =??變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cos = Pc3/ Sc3=?確定補(bǔ)償容量 現(xiàn)在要求在高壓側(cè)不低于 ,二補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)的功率因數(shù)為 來計(jì)算補(bǔ)償?shù)娜萘浚篞cc= Pc1(tan av1 tan av2) ?第 21 頁(yè) 共 90 頁(yè)=[tan() tan ()]=補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為=39。TP??39。Q39。3C39。 39。3CS39。3C?*?= 29?=cos = Pc3/ Sc3= /=?故選擇主變壓器的型號(hào)為：SHSZL7—31500/110其主要參數(shù)如下：兩臺(tái)三繞組主變壓器 SHSZL7—31500/110表（32）型號(hào) SFSZL7—31500/110額定容量（KVA） 31500高 110中 主接頭額定電壓（KV）低 ，11高中 高中 阻抗電壓（%）中低 繞組連接方式 YN，yn0,d11所用變壓器的選擇第 22 頁(yè) 共 90 頁(yè)一般所用變壓器容量的選擇是根據(jù)主變壓器的容量來選擇的，其容量小于主變壓器容量的 3%，主變壓器的容量是 ，所以所用變壓器的容量為： 3%=945KVA?則選用 SL7—800/10 型雙繞組電力變壓器其主要參數(shù)如下：兩臺(tái)雙繞組所用變壓器 SL7—800/10額定電壓(KV)損耗(KW)額定容量(KVA) 高壓 低壓連接組標(biāo)號(hào) 空載 短路空載電流% 阻抗電壓%800 10 Y,yn0 第四章 短路電流計(jì)算第一節(jié) 短路電流計(jì)算的概述一、短路計(jì)算的意義在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行解列。第 23 頁(yè) 共 90 頁(yè)三、短路計(jì)算的內(nèi)容計(jì)算變電所相關(guān)節(jié)點(diǎn)的三相短路電流。所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。I〞──三相短路電流； ish──三相短路沖擊電流，用來校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。Sd──三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。以下均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*” 。系統(tǒng)為無限大容1K23量，選 =100MVA。在正常工作時(shí)必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時(shí)，投資經(jīng)濟(jì)合理。（一） 、按正常工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面環(huán)境 產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。電壓 選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓 UN小于或等于設(shè)備的額定電壓UN。et ≥U N但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓 10～15%情況下安全運(yùn)行；電流 電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期：IN。max式中 I N。max──該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過的最大工作電流。et 可修正如下：I‘N。按斷流能力選擇 設(shè)備的額定開斷電流 Ico或斷流容量 SOC不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值 Ik或短路容量 SK，即：I co≥I kSoc≥S k(二)按短路情況下進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)按短路情況下的動(dòng)穩(wěn)定 即以制造廠的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比， 且 i et≥i sh(3)式中， iet──額定動(dòng)穩(wěn)定電流，用來表征斷路器和承受短路電流電動(dòng)力的能力，用來選擇斷路器時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。短路情況下的熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定應(yīng)滿足 I 2tt≥I 2∞ tjxIt──短路電流瞬時(shí)值（kA） ； t──短路電流熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間（s） ；I∞ ──時(shí)間為∞短路電流周期分量；t jx──短路電流的假想時(shí)間；tjx＝t j＋t dl＋（s） ； t j──繼電保護(hù)整定時(shí)間（s） ； tdl──斷路器動(dòng)作時(shí)間（s） ； ──考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效時(shí)間。附件表 51 非周期分量等效時(shí)間(s)T短 路 點(diǎn)T