【正文】 表 21 負荷計算統(tǒng)計表 序號 供 電 對 象 ?tan 有功功率caP ， kW 無功功率caQ ,kvar 視在功率caS ,kVA 負荷電流caI ,A 1 解放 小區(qū) 700 800 1063 2 紅旗 小區(qū) 576 600 832 3 化肥廠 1040 910 1382 4 電務廠 598 730 944 5 西區(qū) 663 484 821 6 鋁 合金廠 1200 992 1557 7 職業(yè)學校 615 465 771 根據每個支路負荷大小，給其選定各支路變壓器，概括如 表 22 所示 ： 表 22 各支路所用變壓器表 企 業(yè) 型 號 1 解放 小區(qū) 9S — 1000 2 紅旗 小區(qū) 9S — 1000 3 化肥廠 9S — 1600 4 電務廠 9S — 1000 5 西區(qū) 9S — 800 6 鋁 合金廠 9S — 1600 7 職業(yè)學校 9S — 800 下面 將計算出 10kV 側的總負荷。由負荷統(tǒng)計表可以看出各支路負荷都是由成組的低壓負荷折算到 10kV側的。所以我們還要考慮一個同時系數 siK ，同時系數的選擇與總的 caP 有關。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設備的數量和連接方式及可能的運行方式，從而完成變電、輸配電的任務。 電氣主接線的基本原則 電氣主接線的基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。所以，變壓器的選擇，采取 Y， d11 連接組別。而兩臺變壓器互為備用的方式又分為明備用和暗備用。 9 (2) 暗備用：正常運行時，兩臺變壓器同時投入工作。但每臺變壓器的容量均按計算負荷的 70%～ 80%選擇。下面具體確定其容量。這里取 ?tK k V ASKS catNT 5 4 9 14 9 9 ????? (33) 按暗備用，采用同時分裂運行，這樣比較經濟靈活，也適合我國的兩步電價制。其參數如 表 31所示 ： 表 31 主變壓器參數表 型 號 規(guī) 格 電壓 （ kV） 連 接 組 別 阻 抗 電 壓 %kU 空 載 電 流 %0I 損 耗 （ kW） 重量， T 外 型 尺 寸 長 ? 寬 ? 高 高 壓 低 壓 空 載 短 路 7S 5000 35 Y， d11 11 ? ? 10 功率因數 補償與電容器柜選擇 功率因數的提高有利于電力系統(tǒng) 供電能力的提高，降低網絡中的功率損耗，減少網絡中的電壓損失，還可降低電能的成本?，F階段國家除了對功率因數高的企業(yè)進行獎勵外，主要是在變電站進行一個總的補償。補償容量的確定根據所要求的功率因數而定。補償容量可按下式確定： )tan( ta n 21 ?? ?? avc PQ ， (34) avP 指一年中最大負荷月份的平均有功負 荷， avavav PKP ? ， avK 為平均負荷系數，一般取 ~ ，這里取 。我們進行補償時是將電容柜平均分配給兩段母線。還有一方面是，每個電容柜的補償容量是確定的，總安裝的電容柜的補償容量要接近需要補償的容量，少了達不到要求，多了不經濟。另外，還要在每段母線上接一放電柜，這里選擇兩臺 11 GR1C03。兩臺變壓器的損耗： ])2([2 20 NcakT SSPPP ?????? (38) ])50002 4992([2 2????? kW318? ])2(100 %100 %[2 2NcakoNT SSUISQ ???? (39) 2)50002 4992(100 [50002 ????? var284k? 那么 可以求出 35kV 側的總負荷： kWPPP Tcaca ??????? ?? (310) v a r1 8 7 82 8 41 5 9 41035 kQ Tcaca ??????? ?? (311) 12 k V AQPS cacaca 5 1 2 01 8 7 84 7 6 3 2235235235 ????? ??? (312) ASI caca )353(5120)353(3535 ????? ?? (313) 補償后的功率因數校驗： 51204763c os 353535 ????? ??? cacaca SP? (314) 35kV側的功率因數有所降低， 不過設計要求是 10kV側的要求是 。 設計主接線的基本要求 在設計電氣主接線時，應使其滿足供電可靠，運行靈活和經濟等項 基本要求。在研究主接線時，應全面地看待以下幾個問題： ○ 1 可靠性的客觀 衡量標準是運行實踐，估價一個主接線的可靠性時，應充分考慮長期積累的運行經驗。設計時應予遵循。因此主接線設計，要同時考慮一次設備和二次設備的故障率及其對供電的影響。因此，評價可靠性時，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 ○ 1 調度靈活，操作簡便：應能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調配電源和負荷，能滿足 系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調度要求。 ○ 3 擴建方便：應能容易的從初期過渡到最終接線，使在擴建過渡時，在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設備等所需的改造最少。 ○ 1 投資省：主接線應簡單清晰，以節(jié)約 斷路器、隔離開關等一次設備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資；要適當限制短路電流，以選擇價格合理的電器設備 。在運輸條件許可的地方，都應采用三相變壓器。應經濟合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺數，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 為降低造價，本站的電氣主接線采用如 下 方案： 由于本站 35KV 進線最終只有兩回，并通過 35KV 母線轉供下一級 35KV城東變電站， 35KV 采用單母線接線， 10KV 采用單母線分段接線，主接線如圖 31 所示。這章節(jié)的設備總表 如表 33所示 ： 表 33 設備簡表 設備名稱 型 號 臺數 主變壓器 7S 5000 2 電容柜 GR1C08 8 放電柜 GR1C03 2 16 4 短路計算 供電系統(tǒng)的擬定與短路計算是相連的兩部分，系統(tǒng)的擬定影響短路的計算，反過來，短路計算的結果也可能改變原來的系統(tǒng)方案。供電系統(tǒng)的擬定主要是其接線方式的確定，通俗的講也即是電走的路徑。 系統(tǒng)短路計算 在供電系統(tǒng)中，出現較多的嚴重故障是短路。若電源的電壓恒定不變，即內阻抗為零，稱無限大容量電容。短路計算主要是求出在最大運行方式下的三相短路電流，短路電流沖擊值，短路容量和最小運行方式下的兩相短路電流。標幺制是相對單位制的一種。有名值與之比較得出標幺值。）計算短路電流 。 17 系統(tǒng)短路計算先要畫出系統(tǒng)的等效簡圖，以確定電抗的大小 和確定短路點，其簡圖如 圖 41 所示： 圖 41 系統(tǒng)短路計算等效圖 各主要元件的標幺值計算 線路單位長度電抗取值：架空線 km? ，電纜 km? 最大運行方式系統(tǒng)阻抗： ???sX 最小運行方式系統(tǒng)阻抗： ???sX 取 MVASd 100? 2L 線路段基準電壓： kVUU avd 2 ?? 1L 線路段基準電壓： kVUUavd ???? 變壓器阻抗： 5000100 1000007100 %)( ???????? NTdNTdNTT SSUSSXX (41) 線路 1L ： ???? 2211 ????? ddUSXX (42) 18 2L 段各支路阻抗標幺值 如表 41所示 ： 表 41 各供電對象阻抗標幺值 三相短路 三相短路是對稱短路。為求各段電路電流標幺值，先要求出各段電流的基準值。在最小運行方式下的短路 如圖 42 所示 。 ??????? ????2111211)2( 1 22 XEXEXX EI a 21 同上面的方法一樣，計算各供電對象出線末端的短路電流，并將結果匯總列表如下 ： 表 43 兩相短路統(tǒng)計表 序號 兩相短路電流 ,kA 1K 點 2K 點 3K 點 短路參數表 以上完成了短路計算，為了方便后面章節(jié)的方便查閱，以進行設備的選 擇和計算校驗 ,所以把本章節(jié)的三相短路和兩相短路數據整理列表匯總。這些設備的選擇直接影響到變電站的運行，影響到供電對象的用電安全和可靠性。在條件允許情況下，盡 用的環(huán)境條件和供電要求確定起型式和參數，保證電器在正常運行是安全可靠，故障時不會 量用最新，最先進的設備。 老城Ⅱ 35/10kV變電站是城區(qū)變電站，采用室內布置。成套配電柜內包含大量的設備，如斷路器，電壓互感器電流互感器等。一般對其校驗，只校驗斷路器即可。選用 GBC— 35 型手車式高壓開關柜。開關柜由柜體和可拉出手車兩部分組成，柜前上部是繼電器室 、 中部為手車室 、 柜后下部為下隔離開關靜觸頭室，上 、 下隔離開關的動觸頭裝于手車后部，手車推入柜體，隔離開關便合閘。下面校驗其斷路器的性能是否符合要求： 35kV 短路容量： M V AIUS dd )3(10 ????? (51) 而開關柜的短路容量為 1000MVA，合格。 ?最大的 kAish ?? ?動穩(wěn)定校驗合格。 24 所以斷路器的熱穩(wěn)定電流： kAt tIIts c Qjkts c Q 1 9)3(2 ???? (52) kAItscQ 16? ，所以 即使保護動作時間更長也能滿足要求。 GBC— 35 型手車式高壓開關柜內包含了許多設備， 其 簡表 如表 52所示 ： 表 52 GBC— 35 型手車式高壓開關柜內裝主要電器元件表 一次編號 07 15 77 89 101 203 SN1035 型少油斷 路器 1 個 1 個 1 個 CD10型電磁操作機構 1 個 1 個 1 個 LCZ35 電流互感器 3 個 6 個 3 個 JDJ235型電壓互感器 2 個 RN235 型熔斷器 2 個 3 個 HY5WZ35型 避雷器 3 個 JS8 型放電記錄器 3 個 S650/35型所用變壓器 1 個 25 一次接線圖如 圖 51所示： 圖 51 一次線路方案 架空進線柜： 07； 主變壓器柜： 15； 電壓互感器： 77； 避雷器柜： 89； 所用變壓器柜： 101；左右聯絡 ： 203 26 根據供電系統(tǒng)圖確定所需的用電柜列表如 表 53 所示 ： 表 53 35kV 所用到的 GBC35 柜 GBC35 一次線路方案 名 稱 架空進線柜 07 主變壓器柜 15 電壓互感器柜77 避雷器柜 89 所用變壓器柜101 左右聯絡柜 203 數 量 2 2 2 2 1 避雷器和電壓互感器裝在同一柜里。主要是保護架空進線。這里我們選擇 JYN410型手車式開關柜，其組成與 GBC— 35 型手車式高壓開關柜一樣。上面是其技術參數如表 55 所示： 表 55 JYN410技術參數表 參 數 參數 型號規(guī)格 JYN410 固有分閘時間 ? 額定電壓 10kV 固有合閘時間 ? 最高工