【正文】 地。（4）交通運(yùn)輸方便。（6）具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件。（8）～。（10）應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影 企業(yè)概述 自然條件本企業(yè)位于東經(jīng)116度23分——117度02分，北緯33度16分——34度14分之間，在安徽省北部地區(qū)?；幢笔械靥幈睖貛?，屬北方型大陸性氣候與濕潤性氣候之間的季風(fēng)氣候。主要適用于中小型企業(yè)﹑鄉(xiāng)鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村的供電?？筛鶕?jù)需要可分期建設(shè)，初期工程的建設(shè)內(nèi)容可做適當(dāng)選定。它是設(shè)計(jì)時作為選擇廠礦電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù)的重要依據(jù)。但是這種電氣計(jì)算負(fù)荷還必須認(rèn)真地確定，因?yàn)樗臉?biāo)準(zhǔn)程度直接影響到整個工廠企業(yè)供電設(shè)計(jì)地質(zhì)量。計(jì)算過低則可能使供電元件過熱，加速其絕緣損壞，增大電能損耗，影響供電系統(tǒng)的正常還會給工程擴(kuò)建帶來很大的困難。負(fù)荷計(jì)算的目的是為了掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開關(guān)等。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算1）待建35kV變電站從相距20km外的電力系統(tǒng)相連。3）地區(qū)氣溫:（1）℃，年最低氣溫 –℃。4）待建變電所各電壓級負(fù)荷數(shù)據(jù)如下表: 表21 10kV負(fù)荷數(shù)據(jù) 出線1線2線3線4線5線6線7線8線有功功率(mw)11無功功率(mvar)Ksi有功功率計(jì)算負(fù)荷：無功功率計(jì)算負(fù)荷：視在功率計(jì)算負(fù)荷：—各線路有功功率總和∑Pno—各線路無功功率總和 —同時系數(shù) KW=*(+++++++)=== 功率補(bǔ)償 1 補(bǔ)償前的功率因數(shù)==tanφ===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（－）=594kvar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，可裝設(shè)兩臺以上的主變壓器。4）裝有兩臺以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開一臺時，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S=*=。設(shè)兩臺所用變壓器，額定容量均為50kVA。2所用變壓器設(shè)置于開關(guān)柜內(nèi)，選用10KV三相式干式變壓器，型號為SC850/10，接線組別Yyn0. 3 變電所的主接線 變電所主接線的要求1） 安全性 必須保證在任何可能的運(yùn)行方式及檢修狀態(tài)下運(yùn)行人員及設(shè)備的安全。要保證主接線的可靠性的可靠性可以采用多種措施。因此，在主接線中就要考慮是否方便電氣元件的投切操作。主接線的電路關(guān)系是可以改變的，在系統(tǒng)運(yùn)行中，這種主接線電路關(guān)系的改變叫做運(yùn)行方式的改變。從而適應(yīng)各個時段能源供電能力與負(fù)荷變化的要求，適應(yīng)元件檢修的要求，要求各個不正常運(yùn)行方式下系統(tǒng)仍能達(dá)到足夠的供電質(zhì)量。如簡化接線、減少電壓層次等。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴(kuò)建的可能。 35KV主接線的選擇35kV電壓級線路回路數(shù)2回，采用單母、單母分段或橋形接線，以保證其供電的可靠性和靈活性。所以一共有5種方案，但由于全橋接線需設(shè)備多，投資大，占地面積大，所以不考慮。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：單母線接線只適用于容量小、線路少和對二、三級負(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，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運(yùn)。3 線路斷路器檢修時，需較長時間中斷線路的供電。橋連斷路器檢修時，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，四個回路只需3個高壓斷路器。2 橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運(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，對一、二級負(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主接線的選擇6～10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時，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 方案1 方案2單母分段接線 雙母接線技術(shù) ： 1不會造成全所停電 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。 變電站的用電接線一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。表32 主接線方案比較方案1 方案2單母分段接線 單母接線技術(shù) 1不會造成全所停電 1簡單清晰、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)展時需向兩個地方均衡發(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。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。一切不對稱短路的計(jì)算，在采用對稱分量法后，都可以歸納為對稱短路的計(jì)算。 短路的危害和研究短路的目的 發(fā)生短路時，因短路回路的總阻抗非常小，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。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，電阻不能忽略。3）忽略短路點(diǎn)的過度電阻。4）除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱外，實(shí)際的電力系統(tǒng)通常都可以當(dāng)做三相對稱的。 短路計(jì)算 短路計(jì)算的步驟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，化簡電路，計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值 計(jì)算各基準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料，取：基準(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。 各電氣元件的選擇 高壓斷路器的選擇 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，自動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)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、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、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(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）對于電流情況35kV側(cè)的長時間持續(xù)電流為=則=1600A=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間=。3）電動力穩(wěn)定的校驗(yàn)：由電動力的校驗(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)簡單，動作要可靠。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)電壓 型號 額定 額定 動穩(wěn)定 4s熱穩(wěn)定等級 電壓 電流 電流