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1、<p> 廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p> 2007級(jí)函授大專畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p> 題 目 35KV企業(yè)變電所電氣初步設(shè)計(jì) </p><p> 教學(xué)系部 校外 </p><p> 專 業(yè) 電氣 </p><p> 年
2、 級(jí) 2007級(jí) </p><p> 指導(dǎo)教師 </p><p> 學(xué)生姓名 </p><p> 學(xué) 號(hào) </p><p> 2009年 5 月 23 日</p><p><b&g
3、t; 目 錄</b></p><p> 前言……………………………………………2</p><p> 待建變電所基本資料…………………………2</p><p> 負(fù)荷分析及主變壓器選擇……………………5</p><p> 2-1 負(fù)荷計(jì)算………………………………………5</p><p>
4、; 2-2 主變壓器的選擇………………………………5</p><p> 2-3 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 ……………8</p><p><b> 電氣主接線</b></p><p> 3-1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求……………………9</p><p> 3-2 35KV側(cè)接線方案…………
5、……………………12</p><p> 3-3 10KV側(cè)接線方案………………………………13</p><p> 電力線路導(dǎo)線截面的選擇……………………13</p><p><b> 短路電流的計(jì)算</b></p><p> 5-1 短路電流計(jì)算的目的和規(guī)定…………………17</p>&
6、lt;p> 5-2 計(jì)算過(guò)程和結(jié)果……………………………18</p><p><b> 設(shè)備選擇</b></p><p> 6-1 電氣設(shè)備選擇設(shè)計(jì)的規(guī)定…………………21</p><p> 6-2 電流互感器選擇………………………………21</p><p> 6-3 高壓熔斷器
7、及避雷器的選擇…………………25</p><p> 6-4 高壓斷路器的選擇……………………………25</p><p> 6-5 隔離開(kāi)關(guān)的選擇………………………………30</p><p> 第七章 配電裝置………………………………………35</p><p> 第八章 繼電保護(hù)的配置</p><
8、;p> 8-1 主變壓器繼電保護(hù)配置………………………37</p><p> 8-2 線路繼電保護(hù)配置……………………………38</p><p> 第九章 參考文獻(xiàn)………………………………………39</p><p> 第十章 附圖……………………………………………40</p><p> 致謝 ……………
9、…………………………………………41</p><p><b> 前 言</b></p><p> 本設(shè)計(jì)為07級(jí)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)題目為:要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所,以10KV電纜給各車(chē)間供電,一次設(shè)計(jì)并建成。。本變電所6KM處有一系統(tǒng)變電所,用35KV雙回架空線路向本設(shè)計(jì)的變電所供電。在最大運(yùn)行方式下,待設(shè)計(jì)變電所高壓母線上的短路
10、功率為1000MVA。</p><p> 當(dāng)?shù)睾0胃叨?07.4m,年雷電日36.9個(gè),空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良,無(wú)污染,歷年平均最高氣溫29.9℃,土壤電阻率ρ≤500Ω?m。本變電所10KV母線到各車(chē)間均用電纜供電,其中一車(chē)間和二車(chē)間為Ⅰ類(lèi)負(fù)荷,其余為Ⅱ類(lèi)負(fù)荷,Tmax=4000h。</p><p> 分析任務(wù)書(shū)給定的原始資料,根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和建設(shè)規(guī)模,考慮變電所運(yùn)行的可靠性、靈
11、活性、經(jīng)濟(jì)性方面的要求,本文擬定2~3個(gè)技術(shù)上可行的變電所主接線方案,并正確進(jìn)行了短路電流計(jì)算及主要電氣設(shè)備選型,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償分析。</p><p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?nèi)孢\(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)或研究的綜合性訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)我們把所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái),培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用各種知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,學(xué)習(xí)更多的設(shè)計(jì)思維,樹(shù)立在實(shí)際工程基礎(chǔ)上的創(chuàng)新觀念,更好地把理論和實(shí)
12、際結(jié)合起來(lái),服務(wù)于工作。</p><p> 第一章 待建變電所基本資料</p><p> 1、某企業(yè)為保證供電需要,要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所,以10KV電纜給各車(chē)間供電,一次設(shè)計(jì)并建成。</p><p> 2、距本變電所9KM處有一系統(tǒng)變電所,用35KV雙回架空線路向待設(shè)計(jì)的變電所供電。在最大運(yùn)行方式下,待設(shè)計(jì)變電所高壓母線上的短路功率為970MVA。&
13、lt;/p><p> 3、待設(shè)計(jì)變電所10KV側(cè)無(wú)電源,考慮以后裝設(shè)兩組電容器,提高功率因數(shù),故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。</p><p> 4、本變電所10KV母線到各車(chē)間均用電纜供電,其中一車(chē)間和二車(chē)間為Ⅰ類(lèi)負(fù)荷,其余為Ⅱ類(lèi)負(fù)荷,Tmax=4700h。各饋線負(fù)荷如下表所示:</p><p> 5、所用電的主要負(fù)荷如下表所示:</p><p>
14、 第二章負(fù)荷分析及主變壓器選擇</p><p> 電力負(fù)荷的確定,對(duì)于選擇變電所主變壓器容量、電源布點(diǎn)以及電力網(wǎng)的接線方案等,都是十分重要的。電力負(fù)荷應(yīng)在調(diào)查和計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于近期負(fù)荷,應(yīng)力求準(zhǔn)確、具體、切實(shí)可行,對(duì)于遠(yuǎn)景負(fù)荷應(yīng)在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃的基礎(chǔ)之上,進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。負(fù)荷發(fā)展水平往往需要多次測(cè)算,認(rèn)真分析研究影響負(fù)荷發(fā)展水平的速度的各種因素。反復(fù)測(cè)算與綜合平衡,力求切合實(shí)際。保證電
15、能質(zhì)量,安全生產(chǎn),確保用戶用電的穩(wěn)定性,這就是負(fù)荷分析的目的。</p><p> 根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求,一般將電力負(fù)荷分為三類(lèi)。即:一類(lèi)負(fù)荷為重要負(fù)荷,必須由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立電源供電,且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后,能保證全部一類(lèi)負(fù)荷不間斷供電。二類(lèi)負(fù)荷為比較重要的負(fù)荷,一般要由兩個(gè)獨(dú)立電源供電,且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后,能保證全部或大部分二類(lèi)負(fù)荷的供電。三類(lèi)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。</p><
16、p><b> 2-1負(fù)荷計(jì)算</b></p><p> 要選擇主變壓器 站用變壓器的容量,確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷,包括站用電負(fù)荷(動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷)、10kv側(cè)負(fù)荷、35kv側(cè)負(fù)荷。</p><p> 由公式 (2-1)</p><p> 式中 Sc ——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)
17、荷</p><p> Kt ——同時(shí)系數(shù)(10kv取0.9用負(fù)荷取0.85)</p><p> а%——該電壓等級(jí)網(wǎng)的線損率電,一般取5%</p><p> P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)</p><p> P10KV=1100+790+910+870+960+930+680+999=7239(KW)</p>
18、<p> S10KV=0.9×7239/0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)</p><p> P站=25+5.5+3.7+2.1+11.5+20+0.96+18+12=98.76(KW)</p><p> S站=0.85×98.76/0.85×(1+5%)=103.698(KVA)</p><p&
19、gt; S35=8048.0647+103.698=8151.76(KVA)</p><p> 2-2主變壓器的選擇</p><p> 變壓器是一種靜止的電機(jī),它利用一、二次側(cè)的匝數(shù)不同,通過(guò)電磁感應(yīng)作用,把一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能。在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中,變壓器是變電站中的主要電氣設(shè)備之一,其擔(dān)任著向用戶輸送功率,或者兩種電壓等級(jí)之間交換功率的
20、重要任務(wù),同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)情況,并根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析,合理選擇,否則,將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過(guò)大,臺(tái)數(shù)過(guò)多,不僅增加投資,擴(kuò)大占地面積,而且會(huì)增加損耗,給運(yùn)行和檢修帶來(lái)不便,設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益;若容量選得過(guò)小,可能使變壓器長(zhǎng)期在過(guò)負(fù)荷中運(yùn)行,影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,確定合理的變壓器的容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。</p><p
21、> 在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等,在選擇主變壓器時(shí),要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電站的自身特點(diǎn),在滿足可靠性的前提下,要考慮到經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇主變壓器。</p><p> 選擇主變壓器的容量,同時(shí)要考慮到該變電站以后的擴(kuò)建情況來(lái)選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。</p><p><b> 變壓器選擇原則:</b></p>
22、;<p> 1、主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?-10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇,適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。</p><p> 2、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量,對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站,應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在計(jì)算機(jī)過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),保證用戶的I段和II段負(fù)荷,對(duì)于一般變電所,當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其他容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60%。</
23、p><p> 3、為了保證供電可靠性,變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器,有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。</p><p> 二、主變壓器臺(tái)數(shù)選擇:</p><p> 在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中可知:“對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所,在中、低已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜”在運(yùn)行或檢修時(shí),可以一臺(tái)工作,一臺(tái)備用或檢查,并不影響供電,也可以兩臺(tái)并列遠(yuǎn)行,根據(jù)
24、原始資料中所示待建的變電所為110KV降壓企業(yè)變電所,這里有1個(gè)電壓等級(jí), 10kv7回出線,分別帶全部負(fù)荷的I、II類(lèi)??紤]到出線回路數(shù)較多,為了保證供電的可靠性,參照規(guī)程要求,宜選用兩臺(tái)相同容量的變壓器作為主變壓器。</p><p><b> 主變壓器容量的確定</b></p><p> 主變壓器的容量是要考慮待建變電所所帶的負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu),同時(shí)是按變電所
25、建成后5—10年的規(guī)劃負(fù)荷進(jìn)行選擇,并考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能力。本終端變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所,每臺(tái)變壓器的額定容量可按下公式:SN=0.7S總進(jìn)行選擇。S總為變電所的綜合負(fù)荷,當(dāng)一臺(tái)主變壓器停涌時(shí),應(yīng)保證對(duì)70%的負(fù)荷供電,再考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷40%的能力,則可保證對(duì)84%的負(fù)荷供電。</p><p> 從原始資料可知,所設(shè)計(jì)的變電所的最大負(fù)荷情況:</p><p> P10
26、KV=1100+790+910+870+960+930+680+999=7239(KW)</p><p> 考慮負(fù)荷的同時(shí)率:Kt=0.9 線路損耗取5% 功率因素cos=0.85則變電所10kv的綜合最大負(fù)荷分別為:</p><p> S10KV=0.9×7239/0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)</p><p>
27、; S站=0.85×98.76/0.85×(1+5%)=103.698(KVA)</p><p> S35=8048.0647+103.698=8151.76(KVA)</p><p> 若選用變壓器兩臺(tái),單臺(tái)變壓器容量按:</p><p> S單=S35×70%</p><p> =8151.76
28、215;70%</p><p> =5706.23(KVA)</p><p> 并與I、II類(lèi)負(fù)荷的總?cè)萘窟M(jìn)行比較。</p><p> I、II類(lèi)負(fù)荷總?cè)萘浚?lt;/p><p> S10KV=0.9×7239/0.85×(1+5%)=8048.0647(KVA)</p><p> 經(jīng)比較,S
29、單>S10KV ,所以按S單選取每臺(tái)主變壓器的容量。</p><p> 經(jīng)查設(shè)備手冊(cè),選每臺(tái)主變壓器的容量為6300KVA。</p><p><b> 主變壓器類(lèi)型的確定</b></p><p><b> 1、 相數(shù)的選擇</b></p><p> 待建變電所的110人人kv、10kv兩個(gè)電
30、壓等級(jí)為了滿足待建變電所的這兩個(gè)電壓等級(jí)和對(duì)其經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮,所以選擇兩相變壓器。</p><p><b> 繞組形式</b></p><p> 繞組是變壓器的電路部分,用絕緣銅導(dǎo)線繞制而成。單繞組變壓器(長(zhǎng)稱作自耦變壓器)只有一組繞組,而且一次繞組與二次繞組有一部分是共用的。雙繞組變壓器有兩組繞組:一組一次繞組和一組二次繞組。待建變電所的主變壓器容量為6300
31、KVA,且有35kv、10kv兩個(gè)電壓等級(jí),主變壓器可采用兩繞組變壓器,它具有供電可靠,運(yùn)行安全,靈活性好,設(shè)備少,接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。</p><p> 故本企業(yè)變電所主變壓器選擇三相兩繞組有載調(diào)壓降壓變壓器作為主變壓器。</p><p> 其型號(hào)為SJL1—6300/35。</p><p><b> 其參數(shù)如表2—1</b></p&
32、gt;<p> 2-3站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定</p><p> 1、站用變臺(tái)數(shù)的確定</p><p> 對(duì)大中型變電站,通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要,考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kv母線,為提高站用電的可靠性和靈活性,所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器,并采用暗備用的方式</p><p> 2、站用變?nèi)萘康拇_定</p&g
33、t;<p> 站用變壓器 容量選擇的要求:站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度,以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用??紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式,正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行,當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開(kāi)后,其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。</p><p> S站=103.698/(1—10%)</p><p> =1
34、15.22(KVA)</p><p> 3、站用變型式的選擇</p><p> 考慮到目前我國(guó)配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無(wú)油化過(guò)渡的目標(biāo),可選用干式變壓器。</p><p><b> 故站用變參數(shù)如下:</b></p><p> 因本站有許多無(wú)功負(fù)荷,且離系統(tǒng)變電所較近,10KV側(cè)無(wú)電源,為了防
35、止無(wú)功倒送也為了保證用戶的電壓,以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償。</p><p> 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第3.7.1條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所,應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置,電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè),電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。</p><p> 《電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定“對(duì)于35-110kv變電所,可按主變壓器額定容量的1
36、0-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o(wú)功量,地區(qū)無(wú)功或距離電源點(diǎn)接近的變電所,取較低者。地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所,取較低者,地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。所以在10KV側(cè)裝設(shè)兩組電容器.</p><p><b> 第三章電氣主接線</b></p><p> 3-1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求</p><p>
37、 一、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p> 1、根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求,保證供電的可靠性</p><p> 當(dāng)個(gè)別設(shè)備發(fā)生事故或者需要停電檢修時(shí),能保證主要用戶連續(xù)供電。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求,主接線設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這一要求。主接線作為電力系統(tǒng)的一個(gè)部分,其故障不僅造成對(duì)用戶的停電,嚴(yán)重時(shí)還可能發(fā)生全系統(tǒng)性事故。這不僅給電力系統(tǒng)造成損失,而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)的損失
38、將更為嚴(yán)重。甚至導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損傷、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響,更是難于估量。因此,主接線的接線形式必須保證滿足供電可靠性這一基本要求。衡量主接線可靠性的標(biāo)志是:短路器檢修能否不影響供電,線路、短路器或母線故障時(shí)以及母線檢修時(shí),停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短以及能否對(duì)重要用戶的供電,變電所全部停運(yùn)可能性的大小。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,新型設(shè)備的投運(yùn),自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,都有利于提高主接線的可靠性,但并不是設(shè)
39、備和元件用的越多越新、接線越復(fù)雜越可靠。相反,不必要的多用設(shè)備,使接線復(fù)雜,運(yùn)行不方便,將會(huì)導(dǎo)致可靠性降低。此外,可靠性還于設(shè)備質(zhì)量及運(yùn)行管理水平等密切相關(guān)。</p><p><b> 2保證電能質(zhì)量</b></p><p> 電壓、頻率和供電的連續(xù)可靠是表征電能質(zhì)量的基本指標(biāo)。電氣主接線的確定對(duì)基本指標(biāo)是有一定影響的。在某一 具體條件下,某種接線就可能在某種方
40、式運(yùn)行時(shí)或某一元件故障時(shí),致使回路阻抗增大和故障電流增大等,從而引起電力系統(tǒng)頻率或某一部分電壓的變化。因此,主接線應(yīng)在各種運(yùn)行方式下都能滿足這方面的要求。</p><p> 3接線簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)靈活、方便且安全</p><p> 靈活是指主接線要適合各種運(yùn)行方式和檢修維護(hù)方面的要求;方便是指操作方便;接線簡(jiǎn)單是能滿足運(yùn)行的要求,所需設(shè)備少,繼電保護(hù)配合容易,而且操作步驟最少,減少設(shè)備事
41、故和誤操作的頻率。電氣主接線還必須為設(shè)備的檢修創(chuàng)造條件,應(yīng)能盡量保證未檢修設(shè)備的連續(xù)供電。</p><p> 為了調(diào)度的目的,主接線可以靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換,能滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求;為了擴(kuò)建的目的,可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線,使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí),無(wú)論在一次或二次設(shè)備裝置等方面所需的改造量為最小為了檢修的目的,可以方便地停運(yùn)短路器,母線及繼電保護(hù)設(shè)備,以進(jìn)行安全檢修
42、,而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和停止對(duì)用戶的供電。</p><p> 具有發(fā)展或擴(kuò)建的可能性。</p><p> 一個(gè)變電站隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,用戶用電量的增加要求變壓器臺(tái)數(shù)和線路回路數(shù)都有發(fā)展的可能。</p><p> 具有經(jīng)濟(jì)性,并使配電裝置節(jié)約占地面積。</p><p> 電氣主接線在滿足上述要求的前提下要做到經(jīng)濟(jì)合理,即應(yīng)做到如下幾
43、點(diǎn):</p><p> 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰,以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資,要能使控制和保護(hù)回路不過(guò)于復(fù)雜,以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜的投資,要能限制短路電流,以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備和輕型電器。</p><p> 占地面積小:主接線要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件,以節(jié)約用地和節(jié)約構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。</p><
44、;p> 電能損失少:經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù),避免兩次變壓而增加電能損失。此外,在可能和允許的條件下,可采取一次設(shè)計(jì),分期投資、投產(chǎn),以盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí),要提高可靠性和靈活性,往往導(dǎo)致投資和運(yùn)行費(fèi)用的增加,故必須通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合比較來(lái)確定最佳的主接線。</p><p> 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p> 變電站主接線設(shè)計(jì)原則,應(yīng)根據(jù)變
45、電站在電力系統(tǒng)的地位,負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周?chē)h(huán)境及變電站的規(guī)劃容量等條件和具體情況,并滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。若有一類(lèi)負(fù)荷,應(yīng)當(dāng)用雙回路供電,每回路要分接在不同母線上,因此,該級(jí)電壓母線分段可以是單母線或雙母線接線。</p><p> 在110KV—35KV配電裝置中,當(dāng)出線為兩回和兩臺(tái)主變壓器時(shí),采用橋型接線,當(dāng)橋上有穿越性功率、線路很短、由于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常
46、斷開(kāi)變壓器時(shí),一般用外橋接線。當(dāng)線路長(zhǎng)及其它情況下,一般用內(nèi)橋接線。當(dāng)出線不超過(guò)4回時(shí),一般用單母線分段接線,當(dāng)出線在4回及以上時(shí),一般用雙母線接線,單母線接線用于6—10KV是,每段母線所接容量不宜超過(guò)25MW,用于35KV時(shí),出線不應(yīng)超過(guò)8回。</p><p> 待建變電站的主接線形式</p><p> 在分析原始資料的基礎(chǔ)上,參照電氣主接線設(shè)計(jì)參考資料,依據(jù)對(duì)主接線上午基本要求和
47、適應(yīng)范圍,首先淘汰一些明顯不合格的接線形式,保留2—3個(gè)技術(shù)相當(dāng),又都滿足設(shè)計(jì)要求的方案,對(duì)較好的2—3個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較。最后確定一個(gè)技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可靠的主接線最佳方案。</p><p> 3-2 35KV側(cè)接線方案</p><p> 因?yàn)?5KV側(cè)有兩回進(jìn)線,所以考慮采用外橋接線、單母線帶旁路母線接線和雙母線接線方式。</p><p> 方案一
48、:外橋接線方式</p><p> 外橋接線的橋回路置于線路斷路器外側(cè)(遠(yuǎn)離主變壓器側(cè)),此時(shí)變壓器經(jīng)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn),構(gòu)成獨(dú)立單元;而線路支路只經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)與橋接點(diǎn)相連,是非獨(dú)立單元。</p><p> 優(yōu)點(diǎn):①變壓器操作方便 ②接線簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備少,造價(jià)低,易于發(fā)展成為單母線分段或想母線接線。</p><p> 缺點(diǎn):①線路投入與切除時(shí),操作復(fù)雜 ②
49、橋回路故障或檢修時(shí),全廠分到為兩部分,使兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系,同時(shí),出線側(cè)斷路器故障或檢修時(shí),造成該側(cè)變壓器停電。</p><p> 適用于兩回進(jìn)線且出險(xiǎn)較短,故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換,而且線路有穿越功率通過(guò)的發(fā)電廠和變電站中。</p><p> 方案二:?jiǎn)文妇€帶旁母接線方式</p><p> 優(yōu)點(diǎn):①接線簡(jiǎn)單清晰,操作方便,使用電器少 ②配電裝置建造
50、費(fèi)用低 ③隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修時(shí)作隔離電器用,不用它進(jìn)行倒閘操作,誤操作少 ④帶有旁路母線主要是保證不中斷對(duì)用戶的供電。</p><p> 缺點(diǎn):①任一段母線及母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí),要停止該段母線上所有工作 ②任一段母線及母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí),也將造成母線上所以回路停電 ③引出線回路的斷路器檢修時(shí),該回路要停電。</p><p> 方案三:雙母線接線方式</p><p&
51、gt; 優(yōu)點(diǎn):①可輪流檢修母線而不致中斷供電 ②調(diào)度靈活,各電源和各負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上 ③有利于擴(kuò)展和便于試驗(yàn)。</p><p> 缺點(diǎn):①增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)增大了投資和占地面積②當(dāng)母線故障和檢修時(shí),隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作,為避免應(yīng)裝閉鎖裝置。</p><p> 經(jīng)過(guò)三個(gè)方案的比較,雙母線接線和單母線帶旁路接線方式在可靠性方面優(yōu)越于外橋接線方式,但從經(jīng)濟(jì)性方
52、面大大增加了投資和占地面積而外橋接線方式的缺點(diǎn)可以從設(shè)備的選擇上進(jìn)行禰補(bǔ),同時(shí)外橋接線方式易于發(fā)展成單母線分段或雙母線接線方式。經(jīng)綜合性考慮分析,35KV側(cè)主接線宜采用外橋接線方式。</p><p> 3-3 10KV側(cè)接線方案</p><p> 方案一:?jiǎn)文妇€接線方式</p><p> 優(yōu)點(diǎn):①接線簡(jiǎn)單清晰,操作方便,使用電器少 ②配電裝置建造費(fèi)用低 ③隔離
53、開(kāi)關(guān)僅在檢修時(shí)作隔離電器用,不用它進(jìn)行倒閘操作,誤操作少</p><p> 缺點(diǎn):供電可靠性和靈活性較差,在母線和母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí),各支路要停止工作 ,引出線的斷路器檢修時(shí),該支路要停止供電。</p><p> 方案二:?jiǎn)文妇€分段接線方式</p><p> 優(yōu)點(diǎn):①當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線停止不工作,另一段母線仍繼續(xù)工作 ②兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立
54、的電源,提高了供電可靠性,可對(duì)重要用戶供電。</p><p> 缺點(diǎn):①當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí),必須斷開(kāi)接在該母線上所有支路,使之停止工作 ②任一支路斷路器檢修時(shí),該支路必須停止工作。</p><p> 經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析,單母線接線無(wú)法滿足10KV的8回出線的供電可靠性,而單母線分段接線方式對(duì)其供電可靠,經(jīng)濟(jì)在預(yù)算之中,故選單母線接線方式較能滿足主接線的設(shè)計(jì)要求。</p>
55、<p> 第四章電力線路導(dǎo)線截面的選擇</p><p> 導(dǎo)線是輸送電能的主要元件。合理地選擇導(dǎo)線截面,對(duì)電力網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)上的合理性具有重要意義。</p><p> 導(dǎo)線截面選擇過(guò)大,將增加投資及有色金屬的消耗(在通常35—110KV架空線路的造價(jià)中,導(dǎo)線的投資占30%左右),且折舊費(fèi)也增加。導(dǎo)線截面選擇過(guò)小,電壓損耗和電能損耗增加,將引起電壓質(zhì)量下降和運(yùn)行費(fèi)用
56、增加,甚至造成導(dǎo)線接頭處的溫度過(guò)高,引起導(dǎo)線斷股和斷線等嚴(yán)重事故。此時(shí),對(duì)投入運(yùn)行不久導(dǎo)線截面過(guò)小的線路,將需更換成截面教大的導(dǎo)線或加設(shè)第二回路,從而增加了投資。</p><p> 電力網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇,通常根據(jù)電力網(wǎng)的性質(zhì)確定。對(duì)于區(qū)域電力網(wǎng)線路及有特殊調(diào)壓設(shè)備的地方電力網(wǎng)線路,按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。對(duì)于無(wú)特殊調(diào)壓設(shè)備的地方電力網(wǎng)線路,則按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面。無(wú)論用哪一種方法選擇導(dǎo)線截面,都必須按
57、導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度要求和按發(fā)熱條件要求來(lái)校驗(yàn)導(dǎo)線最小允許截面。對(duì)110KV及以上的電力網(wǎng),導(dǎo)線截面還必須滿足由避免電暈損耗所要求的最小允許截面。</p><p> 導(dǎo)線截面選擇的“一選四校”原則</p><p><b> 按經(jīng)濟(jì)電流密度選線</b></p><p> S=Imax/J (mm)</p><p>&l
58、t;b> 效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p> 一般鋁絞線:S≥25 mm</p><p> 跨越線:S≥35 mm</p><p> 3、 效驗(yàn)發(fā)熱條件</p><p> 1)LJ和LGJ線正常運(yùn)行時(shí),其導(dǎo)線的溫度不超過(guò)70℃,事故運(yùn)行時(shí)溫度不超過(guò)90℃</p><p> 2)安全電
59、流法:I安=I允許</p><p><b> 4、效驗(yàn)電暈的條件</b></p><p> 1)35KV及以上電壓等級(jí)的線路不要效驗(yàn)電暈。因?yàn)樗粫?huì)發(fā)生電暈。</p><p> 2)110KV及以上的電壓等級(jí)的線路就要效驗(yàn)電暈。</p><p><b> 3)比較法</b></p>
60、;<p><b> 如下表:</b></p><p> 5、按允許電壓損耗效驗(yàn)</p><p><b> △U%=×100%</b></p><p> 一般10KV配電線路 △U%≤5%</p><p><b> 二、導(dǎo)線截面選擇</b><
61、;/p><p> 1、35KV側(cè)導(dǎo)線選擇</p><p> 由電路輸送的最大負(fù)荷電流為:</p><p> Imax=Se/UN==134.63A</p><p> 其為雙回路供電,兩回線路至為備用,所以每條回路均可帶負(fù)荷電流的60%</p><p> I=134.63×60%=80.78A</p
62、><p> 由Tmax=5300h 查表5-6得經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.9A/ mm</p><p> 所以,每回每相導(dǎo)線截面為</p><p> S=I/J=80.78/0.9=89.76(mm)</p><p> 選標(biāo)稱截面為鋼芯鋁鉸線LGJ-120</p><p><b> 效驗(yàn):</b>
63、</p><p><b> 機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p> 由于所選導(dǎo)線截面大于35 mm故滿足要求</p><p><b> 電暈條件 </b></p><p> 由于所選導(dǎo)線截面大于LGJ—50,G故不會(huì)發(fā)生全面電暈</p><p><b> 發(fā)
64、熱溫度 </b></p><p> 查附表I-1 LGJ—120導(dǎo)線在故障運(yùn)行方式下最大安全電流為380A,大于負(fù)荷電流80.78A,故發(fā)熱條件滿足要求。</p><p> 3、10KV側(cè)導(dǎo)線選擇</p><p> 由電路輸送的最大負(fù)荷電流為:</p><p> Imax=Se/UN==74.80A</p>
65、<p> 由Tmax=5300h 查表5-6得經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.9A/ mm</p><p> 所以,每回每相導(dǎo)線截面為</p><p> S=Imax/J=74.80/0.9=83.11(mm)</p><p> 選標(biāo)稱截面為鋼芯鋁鉸線LGJ-95</p><p><b> 效驗(yàn):</b><
66、/p><p><b> 機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p> 由于所選導(dǎo)線截面大于35 mm故滿足要求</p><p><b> 電暈條件 </b></p><p> 由于所選導(dǎo)線截面大于LGJ—50,G故不會(huì)發(fā)生全面電暈</p><p><b> 發(fā)熱溫度
67、</b></p><p> 查附表I-1 LGJ—95導(dǎo)線在故障運(yùn)行方式下最大安全電流為335A,大于負(fù)荷電流83.11A,故發(fā)熱條件滿足要求。</p><p><b> 電壓損耗</b></p><p> 查附表I-3 LGJ-95型號(hào)的ro=0.33(Ω/km)</p><p><b>
68、 Dm=3.5</b></p><p> xo=0.4(Ω/km)</p><p> R=rol=0.33×5=1.65(Ω)</p><p> X=xol=0.4×5=2(Ω)</p><p> P10總=8.048WW</p><p> Q=471+487+572+491+
69、276+297+496+675</p><p> =3.765(WVar)</p><p><b> 電壓損耗△U=</b></p><p><b> =</b></p><p><b> =</b></p><p><b> =2.
70、081</b></p><p> 則△U%=2.081%<5% 滿足要求 </p><p> 第五章 短路電流的計(jì)算</p><p> 5-1短路電流計(jì)算的目的和規(guī)定</p><p> 短路故障對(duì)電力系統(tǒng)惡毒正常運(yùn)行影響很大,所造成的后果也是十分嚴(yán)重,因此,在系統(tǒng)的設(shè)計(jì),設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)正常運(yùn)行中,都因該著眼、于防止短路
71、故障的發(fā)生,以及在短路故障發(fā)生后要盡量限制影響范圍。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之一,無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō),都必須了解短路電流的生產(chǎn)和變化規(guī)律,掌握分析計(jì)算短路電流的方法。</p><p><b> 計(jì)算短路電流的目的</b></p><p> ?、?選擇電氣設(shè)備:電氣設(shè)備,如開(kāi)關(guān)電器、母線、絕緣子、電纜等,必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)
72、定性和熱穩(wěn)定性,而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的</p><p> ?、评^電保護(hù)的配置和整定:系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定,都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析,而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流,還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布,并要做多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。</p><p> ?、请姎庵鹘泳€方案的比較和選擇:在發(fā)電廠變電站
73、的主界線設(shè)計(jì)中,往往遇到這樣的情況:有的接線方案由于短路電流大小以致要選用貴重的電氣設(shè)備,使該方案的投資太高而不合理,但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到既可靠又經(jīng)濟(jì)的方案,因此,在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí),短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。</p><p> ?、韧ㄐ鸥蓴_:在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級(jí)的架空輸電線路時(shí),要計(jì)算短路電流,以確定電力線對(duì)臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。</p>
74、;<p> ⑸確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。</p><p> 二、短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)</p><p> 考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,要進(jìn)行準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的同時(shí)對(duì)解決大部分實(shí)際問(wèn)題,并不要求十分精確的計(jì)算結(jié)果。例如:選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí),一般只需近似計(jì)算通過(guò)該設(shè)備的最大可能的三相短路電流值。為簡(jiǎn)化計(jì)算,實(shí)用中多采用近似計(jì)算方法。這種近似計(jì)算法在電力工程中被
75、稱為短路電流實(shí)用計(jì)算,它是建立在一系列的假設(shè)基礎(chǔ)之上的,其計(jì)算結(jié)果稍偏大。短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)如下:</p><p> 短路發(fā)生前,電力系統(tǒng)是對(duì)稱的三相系統(tǒng)。</p><p> 電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相角在短路過(guò)程中都相同,頻率與正常工作時(shí)相同。</p><p> 變壓器的勵(lì)磁電流和電阻,架空線的電阻和對(duì)地電容均略去,都用純電抗表示。</p&g
76、t;<p> 電力系統(tǒng)中,各元件的磁路不飽和。</p><p> 對(duì)負(fù)荷只作近似估計(jì),由于負(fù)荷電流一般比短路電流小的多,近似計(jì)算中,對(duì)離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)的負(fù)荷忽略不計(jì),只考慮接在短路點(diǎn)附近的大容量電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流的影響。</p><p> 短路故障是金屬性短路,即短路點(diǎn)的阻抗為零。</p><p> 5-2計(jì)算過(guò)程和結(jié)果</p><
77、;p> 一、短路電流計(jì)算步驟:</p><p> ?。?) 取基準(zhǔn)值:UB=Uav SB=100MVA</p><p> ?。?)求各元件的電抗么值和短路總電抗X∑*</p><p> (3)計(jì)算短路電流周期分量有效值和有名值即:Ip*.Ip</p><p> ?。?)短路功率的計(jì)算</p><p>
78、?。?)母線的殘壓計(jì)算</p><p><b> 二、短路電流計(jì)算</b></p><p><b> 如圖所示</b></p><p> 用么值進(jìn)行計(jì)算,基準(zhǔn)容量SB=100MVA,基準(zhǔn)電壓UB使用各級(jí)的平均電壓Uav,平均電壓Uav為1.05額頂電壓:</p><p> 系統(tǒng)電抗:因系統(tǒng)為
79、無(wú)限大容量系統(tǒng)</p><p> ∴ Ss=∞ Xs*=0</p><p> 單回35KV線路電抗:∵Dm=4.5</p><p> ∴X*=X0LSB/</p><p> =0.4×7×100/</p><p><b> =280/1369</b><
80、/p><p><b> =0.205</b></p><p><b> 主變壓器電抗:</b></p><p> 由變壓器SJL1—6300/35的特性數(shù)據(jù)可知</p><p> 其短路損耗:△Pk =52(KW)</p><p> 短路電壓(%):Uk%=7.5 &
81、lt;/p><p> 主變壓器10KV側(cè)折算到高壓側(cè)電抗</p><p> XT*=Uk%UB/100SN</p><p> =7.5×37/100×6.3</p><p><b> =0.44</b></p><p> 按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算??赡馨l(fā)生最大短路電流的
82、短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè),即35KV母線短路(K1點(diǎn)),10KV母線短路(K2)點(diǎn)</p><p><b> 如圖所示:</b></p><p> 當(dāng)f1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí):</p><p> X*∑=0.205/2=0.103</p><p> 短路電流周期分量的有效值:</p><p>
83、Ip*=Us*/X*∑=1/0.103=9.71</p><p> 35KV短路點(diǎn)短路電流:</p><p> Ip"= Ip*×IB</p><p> =9.71×SB/×35</p><p> =9.71×100/×35</p><p> =16.04(k
84、A)</p><p><b> 短路沖擊電流:</b></p><p> ich=2.55 Ip"=2.55×16.04=40.9(kA)</p><p><b> 短路功率:</b></p><p> St*= Ip*=9.71</p><p> St=
85、 Ip*×SB=9.71×100=971(MVA)</p><p> 當(dāng)f3點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí):</p><p> X*∑=0.103+0.44÷2=0.323</p><p> 短路電流周期分量的有效值:</p><p> Ip*=Us*/X*∑=1/0.323=3.01</p><p
86、> 10KV短路點(diǎn)短路電流:</p><p> Ip"= Ip*×IB</p><p> =3.01×SB/×10.5</p><p> =3.01×100/×10.5</p><p> =16.57(kA)</p><p><b> 短路沖
87、擊電流:</b></p><p> ich=2.55 Ip"=2.55×16.57=42.25(kA)</p><p><b> 短路功率:</b></p><p> St*= Ip*=3.01</p><p> St= Ip*×SB=3.01×100=301(MVA)&
88、lt;/p><p><b> 第六章設(shè)備選擇</b></p><p> 6-1電氣設(shè)備選擇設(shè)計(jì)的規(guī)定</p><p> 電氣裝置中的電氣設(shè)備,在正常運(yùn)行和短路狀態(tài)時(shí),都必須安全可靠地運(yùn)行。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,必須正確地選擇電氣設(shè)備。各種電氣設(shè)備選擇的一般程序是:先按正常工作條件選擇出設(shè)備,然后按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。&l
89、t;/p><p> 電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì),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)行方便和為今后的發(fā)展擴(kuò)建留有一定的余地。</p><p> 一、電氣設(shè)備選擇的一般要求</p><p> ?。?)應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況的運(yùn)行要求,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。</p><p> (2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條校驗(yàn)。&l
90、t;/p><p> (3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p> (4)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。</p><p> ?。?)同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量少品種,以減少備品備件,方便運(yùn)行管理。</p><p> ?。?)選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下,選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品,應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。</p>
91、<p> 6-2電流互感器選擇</p><p> 選擇電流互感器時(shí),首先要根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、用途等具體條件確定互感器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、準(zhǔn)確等級(jí)、額定電流比;其次,要根據(jù)互感器的額定容量和二次負(fù)荷,計(jì)算二次回路連接導(dǎo)線的截面積;最后校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)類(lèi)型和準(zhǔn)確度的確定</p><p> 根據(jù)配電裝置的類(lèi)型,相應(yīng)選擇戶內(nèi)和戶
92、外式電流互感器。一般情況下,35kV以下為戶內(nèi)式,而35kV及以上為戶外式或裝入式(裝入變壓器回?cái)嗦菲鲀?nèi)部)。</p><p> 電流互感器準(zhǔn)確等級(jí)的確定,取決于二次負(fù)荷的性質(zhì)。0.2及用于實(shí)驗(yàn)室的精密測(cè)量、重要的發(fā)電機(jī)和變壓器回路及500kV重要回路;二次負(fù)荷若屬于一般電能計(jì)量,則電流互感器采用0.5級(jí);功率表和電流表可配備1.0級(jí)的電流互感器;一般測(cè)量可用3.0級(jí)。如果幾個(gè)性質(zhì)不同的測(cè)量?jī)x表需要共用一臺(tái)電流
93、互感器時(shí),則互感器的準(zhǔn)確級(jí)就應(yīng)按就高不就低的原則確定。</p><p> 一般用于繼電保護(hù)用的電流互感器,可選5P級(jí)或10P級(jí)。此外還應(yīng)按10%誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn),保證在誤差時(shí)也不會(huì)超過(guò)-10%.</p><p> ?。?)一次回路額定電壓和電流的選擇</p><p> 電流互感器一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足</p><p> ??;
94、 </p><p> ??; </p><p> 式中、為電流互感器一次額定電壓和電流;</p><p> 為了保證準(zhǔn)確度,互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量接近工作電流。</p>
95、<p> ?。?)二次額定電流的選擇</p><p> 電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種。</p><p> ?。?)電流互感器準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇</p><p> 為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度,互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。</p><p> 為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí),互感器二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該
96、準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量。</p><p> ?。?)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p><b> 1)熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p> 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流或一次額定電流IN1的倍數(shù)K來(lái)表示,故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn):</p><p> ?。╰=1)
97、 </p><p><b> 2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p> 電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力,常以允許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流或一次額定電流最大值的倍數(shù)(動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù))表示,故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn):</p><p> ?。?)電流互感器的配置</p><p> 1)為了滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要,在發(fā)電機(jī)、變壓器
98、、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng),一般按三相配置;對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng),依具體情況按二相或三相配置。</p><p> 2)對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來(lái)設(shè)置。</p><p> 3)為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障,電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。 </p>
99、;<p> ?。?)電流互感器的選擇和校驗(yàn)</p><p> 35kV電流互感器的選擇和校驗(yàn)</p><p> 由35kV主變進(jìn)線側(cè)的最大長(zhǎng)期工作電流為364A,試選用電流互感器LA-10,電流比為400/5,查表可知:</p><p> =400A,=30,=54</p><p> :電流互感器熱穩(wěn)定倍數(shù)</p&
100、gt;<p> ?。弘娏骰ジ衅鳠岱€(wěn)定倍數(shù)</p><p> 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):=40054=30.542 kA>=20.716kA</p><p> 熱穩(wěn)定校驗(yàn):t=302*1= =(200*31.5)2=39.69s</p><p> 經(jīng)校驗(yàn),可以選擇LCZ-35。</p><p> 2)10kV電流互感器的選擇和校驗(yàn)
101、</p><p> 主變10kV出線側(cè)的最大長(zhǎng)期工作電流為79.265A ,選用LRZ1-10/Φ80,電流比為100/5,同理,經(jīng)校驗(yàn),可以選擇LRZ1-10/Φ80。</p><p> 5.2.2電壓互感器的選擇</p><p> ?。?)電壓互感器選擇</p><p> 1)一次回路電壓的選擇</p><p&g
102、t; 為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行,電網(wǎng)電壓應(yīng)在(0.8~1.2)范圍內(nèi)變動(dòng),即應(yīng)滿足下列條件:</p><p> 0.8<<1.2 (4.11)</p><p> 2)二次回路電壓的選擇</p><p> 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量使
103、用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。</p><p><b> 3)種類(lèi)和形式選擇</b></p><p> 電壓互感器的種類(lèi)和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇,在6-35 kV屋內(nèi)配電裝置中,一般采用油浸式或澆注式;110-220kV配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器;當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí),也可采用電容式電壓互感器。</p><p> 4)容
104、量和準(zhǔn)確級(jí)選擇</p><p> 首先選擇電壓互感器的接線方式,然后計(jì)算各相負(fù)荷大小。按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。</p><p> 電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則,可參照電流互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。</p><p> ?。?)電壓互感器配置</p><p> 1)母線除旁路母線外,一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感
105、器,用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。</p><p> 2)線路35kV及以上輸電線路,當(dāng)對(duì)端有電源時(shí),為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘,裝有一臺(tái)單相電壓互感器。</p><p> 3)發(fā)電機(jī)一般裝設(shè)2~3組電壓互感器。一組用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置,另一組供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置使用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí),可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器,專供測(cè)量?jī)x表使用。</p>
106、<p> 4)變壓器變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或保護(hù)的要求,設(shè)有一組電壓互感器。</p><p> 綜合以上原則,電壓互感器的選擇情況為:</p><p> 35kV電壓互感器:母線電壓互感器選用JDZXW-35 單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互</p><p><b> 感器。</b></p><p> 一
107、次回路電壓:0.8= 28KV<= 35KV< 1.2=42KV</p><p> 二次回路電壓:110V,合格。</p><p> 10kV 電壓互感器:母線電壓互感器選用JSZK1-10F 三相相環(huán)氧澆注絕緣電壓</p><p><b> 互感器。</b></p><p> 一次回路電壓:0.8=
108、 8KV<= 10KV< 1.2=12KV</p><p> 二次回路電壓:110V,合格。</p><p> 6-3高壓熔斷器及避雷器的選擇</p><p> 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器,它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器,也可常用于保護(hù)電壓互感器。</p>
109、<p> 保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器,只需要按額定電壓和開(kāi)斷電流進(jìn)行選擇,不必校驗(yàn)額定電流。一般選擇RN2型,其額定電壓應(yīng)高于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓(但限流式則只能等于電網(wǎng)電壓),額定電流通常均為0.5A。</p><p> 熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn):≧。</p><p> 避雷器是專門(mén)用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備,它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器,與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián),當(dāng)作用電壓超過(guò)一定
110、幅值時(shí),避雷器先放電,限制了過(guò)電壓,保護(hù)了其他電氣設(shè)備。</p><p> 避雷器的類(lèi)型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓,一般用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)、變電所進(jìn)線段的保護(hù)。閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù),在220KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過(guò)電壓,在超高壓系統(tǒng)中還用來(lái)限制內(nèi)過(guò)電壓或內(nèi)過(guò)電壓的后備保護(hù)。</p><p&g
111、t; 具體選型為HY5WZ-17/45</p><p> 6-4高壓斷路器的選擇</p><p> 一、高壓斷路器的用途</p><p> 高壓斷路器是高壓電器中最重要的部分,是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中控制和保護(hù)的關(guān)鍵電器,受它控制和保護(hù)的電路,無(wú)論在空載、負(fù)載或短路故障狀態(tài)都應(yīng)可靠地動(dòng)作。高壓斷路器在電網(wǎng)中起兩方面的作用:一是控制作用,即根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要,將部
112、分電氣設(shè)備或線路投入、退出運(yùn)行;二是保護(hù)作用,即在電氣設(shè)備或電力線路發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)自動(dòng)裝置發(fā)出跳閘信號(hào),起動(dòng)斷路器,將故障部分設(shè)備或線路從電網(wǎng)中無(wú)故障部分的正常運(yùn)行。</p><p> 二、對(duì)高壓斷路器的基本要求</p><p> (1)工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的條件下長(zhǎng)期可靠地工作,并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無(wú)誤地完成關(guān)和開(kāi)斷電路的指令,其拒動(dòng)或誤動(dòng)都將造成嚴(yán)重的后果。&l
113、t;/p><p> ?。?)具有足夠的開(kāi)段能力。斷路器的開(kāi)斷能力是指能夠安全切斷最大短路電流的能力,它主要決定于斷路器的滅弧性能,并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。開(kāi)斷能力的不足可能發(fā)生觸頭跳開(kāi)后電弧長(zhǎng)時(shí)續(xù)燃,導(dǎo)致斷路器本身爆炸飛弧,引起事故擴(kuò)大的嚴(yán)重后果。</p><p> ?。?)動(dòng)作快速。在電路發(fā)生故障時(shí),快速地切除故障電路,不僅能縮短電力網(wǎng)的故障時(shí)間和減輕巨大短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損害,而
114、且能增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高整個(gè)系統(tǒng)的供電可靠性。</p><p> (4)具有自動(dòng)重合閘性能。輸電線路的短路故障大多數(shù)是臨時(shí)性的,為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性,線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式,既在發(fā)生短路故障時(shí),繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘,切斷故障點(diǎn)的短路電流,經(jīng)很短時(shí)間后斷路器又自動(dòng)重合閘,恢復(fù)正常供電。若故障仍然存在,則斷路器必須立即跳閘,再次切段短路電流,這要求斷路器在第一次大電流滅弧后很快恢
115、復(fù)滅弧能力,完成后續(xù)次的滅弧。</p><p> ?。ㄎ澹┙Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理。在滿足安全、可靠的同時(shí),還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性,故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、價(jià)格合理。</p><p><b> 三、型式選擇</b></p><p> 本次在選擇高壓斷路器,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(lèi),方便設(shè)備
116、的運(yùn)行和檢修。 </p><p> 四、斷路器選擇的條件</p><p> 1、最高工作電壓 通常指斷路器應(yīng)能承受在電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的最高電壓,此電壓一般可超過(guò)電網(wǎng)規(guī)定電壓范圍為10%—15%,可以用下面的關(guān)系式來(lái)表示:</p><p><b> Ugmax≥Ue</b></p><p> 式中: Ug
117、max—所選斷路器的最高工作電壓</p><p> Ue— 電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓</p><p> 2、電流:Igmax(最大持續(xù)工作電流)≤ In; 由于高壓開(kāi)斷器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載的能力,在選擇其額定電流時(shí),應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求,及取最大持續(xù)工作電流Igmax.。 3、開(kāi)斷電流(開(kāi)斷容量): Idt ≤ Idk(或Sdt ≤ Sdk) 式中:
118、Idt — 斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量; Idk — 斷路器t秒的開(kāi)斷容量; Sdt — 斷路器的額定開(kāi)斷電流; Sdk — 斷路器額定開(kāi)斷容量。 4、動(dòng)穩(wěn)定 ich ≤ idw式中:ich — 三相短路電流沖擊值 idw — 斷路器極限通過(guò)電流峰值。 5、熱穩(wěn)定 I∞²tdz ≤ It²
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- 110kv降壓變電站電氣一次部分畢業(yè)設(shè)計(jì)
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