【正文】 接線 電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 18頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 主接線所選的兩個(gè)初步方案，主接線中壓、低壓次側(cè)方案相同，只比較一次側(cè)方案。 增加了盤(pán)路母線，占地面積較有所增加，從設(shè)備上來(lái)看，需多加一個(gè)間隔設(shè)備及 7 組隔離開(kāi)關(guān)，建設(shè)費(fèi)用增加。 能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要，試驗(yàn)方便。 較經(jīng)濟(jì) 當(dāng)進(jìn)出線斷路器故障或檢修時(shí)，故障或檢修線路只好停運(yùn) 能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要，試驗(yàn)方便。以斷路器故障停電一次造成少供負(fù)荷 10 MVA， 6天修復(fù)，將造成少供電量 萬(wàn) kWh,造成的損失就相當(dāng)于 22523 萬(wàn) kWh。 110kV側(cè) 35kV側(cè) 10kV側(cè) 雙母線分段接線 雙母線接線 單母線分段接線 變電站 主變和廠用變選擇 變壓器是主要的電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電， 變電站 中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 在具有三種電壓等級(jí)的 變電 站 ，如通過(guò)主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15％以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在 變電站 內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。當(dāng)一臺(tái)主變 壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器 按 可承擔(dān) 70％～ 80％的負(fù)荷保證全 變電站 的正常供電 進(jìn)行選擇 。 本站 所用電占用率 ％。 型號(hào) 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 損耗（ kW） 阻抗電壓（％） 空載電流（％） 連接組 別 高壓 低壓 空載 負(fù)載 C315/10 315 10 4 Y， yno 變電站 所用電設(shè)計(jì) 變電站 的所用電是 變電站 的重要負(fù)荷。 一、所用變壓器臺(tái)數(shù)的確定 本 變電站 總?cè)萘繛?126MVA，另有 45MVA 穿越功率，且變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷型，為保證所用電運(yùn)行可靠、安全，裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。 本站 采用從 10kVⅠ段母線引接一個(gè)電源，從 10kVⅡ段母線引接一個(gè)電源的接線方式。所用電低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行。 二、繪制的 CAD 圖 設(shè)計(jì)圖紙按工程設(shè)計(jì)要求 ,采用 CAD 繪制 ，繪制圖如下： 附：電氣主接線方案圖 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 22頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 第三章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算概述 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電，電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。 短路時(shí)，通過(guò)故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，會(huì)使故障元件損壞，當(dāng)短 路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明， 在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 ，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 。 2. 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 4. 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備阻抗值不隨電流 大小發(fā)生變化。 6. 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 8. 不考慮短路點(diǎn)的 電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 ，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 ，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)的短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器 6～ 10KV 出線，選擇母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引線，套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器之后。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單向，兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況 計(jì)算 三、短路電流計(jì)算的方法 （運(yùn)算曲線法） 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 24頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。在計(jì)算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大 可能的短路電流通過(guò)。 步驟如下： ， 畫(huà)出計(jì)算電路圖， 得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。 ，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值。 ，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。 1. 主變壓器 型號(hào) 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側(cè) 中壓 側(cè) 低壓 側(cè) 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 25頁(yè) (共 83 頁(yè) ) SFSL763000 100/100/50 121 U1d%=1/2(U*12%+ U*13% U*23%)=1/2(+)= U2d%=1/2(U*12%+ U*23% U*13%)=1/2(+)= U3d%=1/2(U*23%+ U*13% U*12%)=1/2(+)= XT1= (U1d%/100) (SB/SN)=() (100/63)= XT2= (U2d%/100) (SB/SN)=() (100/63)= XT3= (U2d%/100) (SB/SN)=() (100/63)? 0 2. 線路 XL : XL=X1 L (SB/UB2) XL1= L1 (SB/UB2)= 45（ 100/1212） = XL2= L2 (SB/UB2)= 30（ 100/） = XL3= L3 (SB/UB2)= 10（ 100/） = XL4= L4 (SB/UB2)= （ 100/） = : Xd180。 Ib = (Sex/（ 3 UB） ) = （ 2021/（ 121） =（ kA） I1= I1* Ib = I1 ＝ （ kA） 沖擊電流幅值 (Kch取 )： Ich== =（ kA） 沖擊電流有效值： Ich== =（ kA） 短路容量： Sd= 3 UNI0= 121 =(kVA) ： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 27頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換以后： ? ? 712911104321172 )/ / (//////: XXXXXXXXXXXd ?????? =+（ 1/2 ） += 計(jì)算電抗： Xjs2=X17 (Se/Sj )= (2021/100)= 因?yàn)?： Xjs2 ? 3， 按無(wú)窮大系統(tǒng)來(lái)處理。 所以： I0*=I1*=I2*=1/X18=1/= I0=I1=I2=I0* Ij= =（ kA） 沖擊電流幅值 : I ch== =（ kA） 沖擊電流有效值： Ich== =（ kA） 短路容量： Sd= I0* Sj= 100= (MVA) ： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 29頁(yè) (共 83 頁(yè) ) ? ? )/ / (//////: 12911104321194 XXXXXXXXXXd ????? =+（ 1/2 ） = 計(jì)算電抗： Xjs4=X19 (Se/Sj )= (2021/100)= 因?yàn)椋? Xjs4 ? 3， 按無(wú)窮大系統(tǒng)來(lái)處理。 所以： I0*=I1*=I2*=1/X20=1/= I0=I1=I2=I0* Ij= =（ kA） 沖擊電流幅值 : I ch== =（ kA） 沖擊電流有效值： Ich== =（ kA） 短路容量： Sd= I0* Sj= 100=(MVA) ： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 31頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 1520216 : XXXd ?? =+ = 計(jì)算電抗： Xjs6=X21 (Se/Sj )= (2021/100)= 因?yàn)椋? Xjs5 ? 3， 按無(wú)窮大系統(tǒng)來(lái)處理。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 電氣設(shè)備的選擇必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足 電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 一、選擇設(shè)計(jì)的一般規(guī)定與要求 一般規(guī)則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修，短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 （ 3） 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號(hào)一致。 （ 5） 選新產(chǎn)品應(yīng)積極謹(jǐn)慎，新產(chǎn)品應(yīng)由可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部 門(mén)鑒定合格。 （ 2） 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算 ① 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 ③ 在 變電站 中，如果接有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，應(yīng)將其視為附加電源，短路電流的計(jì)算方法與發(fā)電機(jī)相同。 （ 3） 驗(yàn)算導(dǎo)體和 110KV 以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般用主保護(hù)的昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 34頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 （ 4） 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，自耦變壓器等回路的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。它們?cè)谶\(yùn)行中有很大的功率通過(guò) ，在短路時(shí)有巨大的短路電流通過(guò)，要承受短路電流的熱和力效應(yīng)和沖擊。 導(dǎo)體分為軟導(dǎo)體和硬導(dǎo)體，導(dǎo)體的的選擇一般按下列各項(xiàng)選擇和校驗(yàn)：（ 1）、導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式；（ 2）、導(dǎo)體截面；（ 3）、電暈；（ 4）、熱穩(wěn)定；（ 5）、動(dòng)穩(wěn)定。 10kV 部分有出線 12回，供電負(fù)荷 20MW，其 中有一回電纜供電，功率因數(shù)，穿越功率 45MVA。 1．計(jì)算最大工作電流： Imax1=[ (P1+P2)/COS? +穿越功率 ]/( 3 Un n) =[(35+20)/+45]/( 110 4) =(kA)=（ A） Imax2=[ (P1+P2)/COS? +穿越功 率 ]/( 3 Un) =[(35+20)/+45]/( 110) 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 35頁(yè) (共 83 頁(yè) ) =(kA)=（ A） Imax3= [Sn/( 3 Un)] =( 63)/( 110) = =(kA)=（ A） Imax4= {[(P1 )/ COS? ]/ ( 3 Un)} = {[(35 )/ ]/ ( 35)} = () = (kA)=（ A） Imax5= Imax4= (kA)=（ A） Imax6=[(P1/ COS? )/ ( 3 Un n)] =(35/)/( 35 8) =(kA)=（ A） Imax7= {[(P2 )/ COS? ]/ ( 3 Un)} = {[(20 )/ ]/ ( 10)} = () =(kA) =（ A） Imax8= Imax7= (kA) =（ A） Imax9= [(P2/ COS? )/ ( 3 Un n)] =(20/)/( 10 12) =(kA) =（ A） Imax10= Imax9=(kA) =（ A） T取