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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p> 作 者: 學(xué) 號(hào): </p><p> 院(系): </p><p> 專 業(yè): 發(fā)電廠及電力系統(tǒng)
2、 </p><p> 題 目: 220/110/35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì) </p><p> 指導(dǎo)者: </p><p> (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))</p&g
3、t;<p> 評(píng)閱者: </p><p> (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 電力工業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位和作用,社會(huì)發(fā)展電力先行。電力系統(tǒng)是將自然界的一次能源通
4、過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能,再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。電氣設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵工作環(huán)節(jié),做好設(shè)計(jì)工作,對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資、費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全,可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益都起著決定性作用。</p><p> 本文主要是變電站一次部分設(shè)計(jì)。首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)、線路及所有負(fù)荷情況,通過(guò)對(duì)負(fù)荷的分析計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào),同時(shí)也確定了站用變壓器的
5、容量及型號(hào);其次,根據(jù)原始資料,通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面的考慮,確定了220kV,110kV及35kV側(cè)的電氣主接線;最后,根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流的計(jì)算結(jié)果,對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、導(dǎo)體等電氣設(shè)備進(jìn)行了選型,從而完成了220kV變電站電氣一次部分的設(shè)計(jì)。</p><p> 關(guān)鍵字:220kV變電站,電氣一次部分設(shè)計(jì),變壓器,主接線,電氣設(shè)備選擇<
6、/p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 上 篇</b></p><p> 220/110/35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b> 摘要I</b></p><p><b> 目
7、錄II</b></p><p> 第1章 概 述1</p><p> 1.1 原始資料分析1</p><p> 1.1.1 變電站分析1</p><p> 1.1.2 系統(tǒng)情況1</p><p> 1.1.3 負(fù)荷情況1</p><p> 1.
8、1.4 環(huán)境分析1</p><p> 1.2 本文的主要工作2</p><p> 第2章 主變壓器和站用變壓器的選擇3</p><p> 2.1 主變壓器的選擇3</p><p> 2.1.1 主變臺(tái)數(shù)的確定3</p><p> 2.1.2 主變?nèi)萘康拇_定3</p>&l
9、t;p> 2.1.3 主變型式選擇4</p><p> 2.1.4 無(wú)功補(bǔ)償配置6</p><p> 2.2 站用變的選擇6</p><p> 2.2.1 站用變電源引接線方式6</p><p> 2.2.2 站用變壓器低壓側(cè)接線7</p><p> 第3章 電氣主接線方案設(shè)計(jì)
10、8</p><p> 3.1 電氣主接線的基本要求8</p><p> 3.2 電氣主接線設(shè)計(jì)9</p><p> 3.2.1 220kV側(cè)主接線形式9</p><p> 3.2.2 110kV側(cè)接線形式10</p><p> 3.2.335kV側(cè)主接線形式12</p>&l
11、t;p> 3.3 電氣主接線圖13</p><p> 第4章 短路電流的計(jì)算14</p><p> 4.1 短路電流計(jì)算目的14</p><p> 4.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定14</p><p> 4.2.1 短路計(jì)算的基本情況14</p><p> 4.2.2 接線方式1
12、5</p><p> 4.2.3 短路類型15</p><p> 4.2.4 短路點(diǎn)選擇15</p><p> 4.2.5 短路電流計(jì)算方法15</p><p> 4.3 三相短路電流計(jì)算的運(yùn)算曲線法15</p><p> 4.4 等值網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖17</p><p
13、> 4.4.1 等值網(wǎng)絡(luò)17</p><p> 第5章 電氣設(shè)備選擇18</p><p> 5.1 高壓電氣設(shè)備選擇的一般原則18</p><p> 5.2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇18</p><p> 5.2.1 斷路器的選擇18</p><p> 5.2.2 隔離開關(guān)的選擇
14、19</p><p> 5.2.3 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果20</p><p> 5.3 電壓互感器的選擇21</p><p> 5.4 電流互感器的選擇22</p><p> 5.5 避雷器的選擇23</p><p> 5.6 導(dǎo)體的選擇24</p><p>
15、 5.6.1 選擇原則24</p><p> 5.6.2 導(dǎo)體截面的選擇與校驗(yàn)24</p><p> 5.7 支柱絕緣子的選擇26</p><p> 5.8 高壓熔斷器的選擇26</p><p> 第6章 電氣布置及配電裝置29</p><p> 6.1 電氣設(shè)備布置29</p&
16、gt;<p> 6.2 配電裝置設(shè)計(jì)29</p><p> 6.2.1 對(duì)配電裝置的基本要求29</p><p> 6.2.2 配電裝置的類型29</p><p><b> 下 篇</b></p><p> 220/110/35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)計(jì)算書</p>
17、<p> 第7章 變壓器容量計(jì)算31</p><p> 第8章 短路電流的計(jì)算32</p><p> 8.1 系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算32</p><p> 8.2 系統(tǒng)在K1點(diǎn)短路33</p><p> 8.3 系統(tǒng)在K2點(diǎn)短路34</p><p> 8.4 系統(tǒng)在K3點(diǎn)短路3
18、5</p><p> 第9章 電氣設(shè)備的選擇37</p><p> 9.1 斷路器與隔離開關(guān)的選擇37</p><p> 9.1.1 220kV側(cè)斷路器與隔離開關(guān)的選擇37</p><p> 9.1.2 110kV側(cè)斷路器與隔離開關(guān)的選擇40</p><p> 9.1.3 35kV高壓開關(guān)柜
19、的選擇42</p><p> 9.2 電壓互感器的選擇42</p><p> 9.3 電流互感器的選擇43</p><p> 9.4 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)43</p><p> 9.4.1 220kV側(cè)導(dǎo)體選擇43</p><p> 9.4.2 110kV側(cè)導(dǎo)體選擇44</p>
20、<p> 9.4.3 35kV側(cè)導(dǎo)體45</p><p><b> 參考文獻(xiàn)47</b></p><p><b> 致謝48</b></p><p><b> 上 篇</b></p><p> 220/110/35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)說(shuō)
21、明書</p><p> 第1章 概 述</p><p> 1.1 原始資料分析</p><p> 1.1.1 變電站分析</p><p> 本變電站以110kV及35kV電壓向地方負(fù)荷供電,屬于地區(qū)重要變電站,在系統(tǒng)中處于較重要的地位。本變電站與水﹑火兩大系統(tǒng)聯(lián)系,并向地方負(fù)荷供電,全站停電后,僅該地區(qū)中斷供電,使系統(tǒng)能夠
22、更加安全,可靠運(yùn)行。</p><p> 1.1.2 系統(tǒng)情況</p><p> 本系統(tǒng)共有4臺(tái)TS854/210-40型水輪發(fā)電機(jī),3臺(tái)QFQS—200--2型汽輪發(fā)電機(jī),4臺(tái)SFP3--120/220kV和3臺(tái)SSP3--360/220kV雙繞組變壓器。</p><p> 1.1.3 負(fù)荷情況</p><p> 220kV側(cè):4
23、回架空線與電網(wǎng)相連,可不考考慮遠(yuǎn)期發(fā)展可能性;</p><p> 110kV側(cè):8回架空出線,=0.85;</p><p> 35kV側(cè):12回電纜出線,=0.85。</p><p> 本變電站主要是供地方負(fù)荷,是地區(qū)重要變電站,停電后會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,因此要求變電站具有較高的供電可靠性。</p><p> 1.1.4 環(huán)境分析
24、</p><p> ( 1 ) 地理位置</p><p> 本變電站建于某大城市近郊,站區(qū)地勢(shì)平坦,海拔400m,交通方便,有鐵路﹑公路從本站附近經(jīng)過(guò)。周圍環(huán)境基本無(wú)污染,可采用屋外配電裝置,考慮到土地的經(jīng)濟(jì)性,地震烈度小于4級(jí)等地理因素,屋外配電裝置擬采用半高型布置。</p><p> ( 2 ) 氣象分析</p><p> 本站地
25、區(qū)年最高氣溫35℃,年最低氣溫‐20℃,最熱月平均最高氣溫29℃,在此溫度范圍內(nèi),普通變壓器可正常運(yùn)行,無(wú)需做特殊考慮。最大風(fēng)速14 m/s,覆冰厚度5mm,因此,屋外配電裝置可不考慮風(fēng)速和覆冰厚度對(duì)布置的影響。</p><p> 1.2 本文的主要工作</p><p> 220kV降壓變電站電氣部分設(shè)計(jì)的研究主要內(nèi)容是結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)、輔助資料和國(guó)家有關(guān)規(guī)程,主要完成該變電站的電
26、氣部分設(shè)計(jì),所要完成的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:</p><p> 分析原始資料,設(shè)計(jì)2種電氣主接線,并確定最優(yōu)方案。</p><p> 選擇主變壓器及站用變壓器。</p><p> 選擇短路點(diǎn),并進(jìn)行各點(diǎn)的短路電流計(jì)算。</p><p> 根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果,選擇高壓斷路器、隔離開關(guān)、電壓和電流互感器等電器設(shè)備。</p>
27、;<p> 確定電氣設(shè)備布置及配電裝置布置方案。</p><p> 同時(shí),完成變電站電氣一次部分總接線圖、220kV變電站平面布置初步設(shè)計(jì)圖和斷面圖,以及詳細(xì)設(shè)計(jì)圖。</p><p> 第2章 主變壓器和站用變壓器的選擇</p><p> 2.1 主變壓器的選擇</p><p> 變壓器是變電站的主要電氣設(shè)備,擔(dān)負(fù)
28、著變換網(wǎng)絡(luò)電壓的重要作用,所以選擇合理的變壓器才能保證可靠供電。主變的選擇原則上可根據(jù)《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》及《國(guó)網(wǎng)典型設(shè)計(jì)220kV變電站部分》等規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行。主變宜采用油浸式、低損耗、雙繞組、三繞組或自耦、自然油循環(huán)風(fēng)冷(或強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷)。位于城市中心的變電站宜采用低噪聲主變。</p><p> 2.1.1 主變臺(tái)數(shù)的確定</p><p> 選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí),對(duì)于大城市近郊的一次
29、變電站,在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,為了確保供電的可靠性,避免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響供電,變電站以裝設(shè)2臺(tái)主變壓器為宜。</p><p> 2.1.2 主變?nèi)萘康拇_定</p><p> ( 1 )主變?nèi)萘看_定原則</p><p> ①主變的容量一般按變電站建成5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。</p><
30、p> ?、诟鶕?jù)電壓網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和變電站所帶的負(fù)荷性質(zhì)來(lái)確定主變的容量。對(duì)于重要變電站,應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)滿足Ⅰ類和Ⅱ類負(fù)荷的供電;對(duì)于一般性變電站,當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%-80%。</p><p> ?、弁?jí)電壓的降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā),推行系統(tǒng)化標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p> (
31、2 ) 每臺(tái)主變的計(jì)算方法可按如下兩種方法計(jì)算,取其中計(jì)算容量大者去查找與其相近的額定容量值。</p><p> ①在選主變時(shí),當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí),另一臺(tái)主變?nèi)萘靠杀WC70%的全部負(fù)荷,即</p><p><b> 式中:;</b></p><p> ?。鹤畲筘?fù)荷同時(shí)系數(shù),可取0.9~0.95;</p><p> ?。壕W(wǎng)損
32、率,可取0.1;</p><p> ?。合禂?shù),可取0.7或0.8;</p><p> :主變低壓側(cè)功率因數(shù),取0.9。</p><p> ?、谠谶x兩臺(tái)主變時(shí),一臺(tái)容量應(yīng)滿足全部一級(jí)負(fù)荷和大部分的二級(jí)負(fù)荷的需要,即 </p><p> 式中::全部一級(jí)負(fù)荷;</p><p><b> :全部二級(jí)負(fù)荷;&l
33、t;/b></p><p><b> ,,:同上。</b></p><p> 2.1.3 主變型式選擇</p><p> 本站特點(diǎn):1)220kV、110kV、35kV三種電壓等級(jí)。</p><p> 2)110kV、35kV側(cè)有部分重要負(fù)荷。</p><p> ( 1 ) 主變
34、壓器相數(shù)的選擇</p><p> 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí),在330kV以下的變電站一般都應(yīng)選擇三相變壓器,而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電站的實(shí)際情況來(lái)選擇。</p><p> 單相變壓器,相對(duì)來(lái)講投資大,占地多,運(yùn)行損耗大,同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化,也增加了維修及倒閘操作的工作量。</p><p> 本次設(shè)計(jì)的變電站,位于城
35、市近郊,交通便利,不受運(yùn)輸條件限制,故本次設(shè)計(jì)的變電站選用三相變壓器。</p><p> ( 2 ) 主變壓器繞組的選擇</p><p> 在具有三種電壓等級(jí)的變電站,如通過(guò)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,主變壓器采用三繞組變壓器。</p><p> 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備,以相對(duì)的兩臺(tái)三繞組變壓器較少,考慮到運(yùn)行維
36、護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素,該變電站選擇三繞組變壓器。</p><p> ( 3 ) 調(diào)壓方式的選擇</p><p> 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭,改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù),從而改變變比,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種:一種是不帶電切換,稱為無(wú)激磁調(diào)壓,調(diào)整范圍通常在±2×2.5%以內(nèi),另一種是帶負(fù)荷切換,稱為有載調(diào)壓,調(diào)壓范圍可達(dá)30%。在
37、以下情況下予以選用有載調(diào)壓:</p><p> ?、俳佑诔隽ψ兓蟮陌l(fā)電廠的主變壓器,特別是潮流方向不固定,且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時(shí);</p><p> ?、诮佑跁r(shí)而為送端,時(shí)而為受端,具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器,為保證供電質(zhì)量,要求母線電壓恒定時(shí);</p><p> 在電壓波動(dòng)范圍大且電壓變化頻繁的變電站,如果采用無(wú)載調(diào)壓不能滿足電網(wǎng)和用戶電壓要求
38、時(shí),應(yīng)盡量采用有載調(diào)壓變壓器,它可帶電調(diào)分接頭,一般分接頭數(shù)目多,且調(diào)壓范圍大。</p><p> ( 4 ) 連接組別的選擇</p><p> 變壓器繞組的連接方式必須與系統(tǒng)電壓相一致,否則不能并列運(yùn)行。</p><p> 我國(guó)110kV及以上的電壓,變壓器繞組都采用星形連接,其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地,35kV以下電壓,變壓器繞組都采用三角形連接。由于35
39、kV采用星形連接方式與220,110kV系統(tǒng)的線電壓相位角為零度,這樣,當(dāng)電壓為220/110/35kV,高中壓為自耦連接時(shí),變壓器的第三繞組不能用三角形連接,否則就不能與35kV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連接的變壓器。</p><p> 變壓器繞組連接方式有星形和角形兩種,在變電站中考慮到系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制三次諧波對(duì)電源的影響等因素,根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則,本次設(shè)計(jì)的變電
40、站選用主變連接組別為YN,yn0 d11型。</p><p> ( 5 ) 冷卻方式選擇</p><p> 變壓器的冷卻方式一般采用自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻等。本變電站采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。</p><p> 綜上,主變壓器選擇的型號(hào)參數(shù)如下表所示:</p><p> 2.1.4 無(wú)功補(bǔ)償配置</p>
41、;<p> 無(wú)功補(bǔ)償裝置類型普遍采用并聯(lián)電容器裝置,裝設(shè)在主變的主要負(fù)荷側(cè),可獲得顯著的無(wú)功補(bǔ)償效果。由于配置設(shè)備的原因,無(wú)功補(bǔ)償裝置裝設(shè)在110kV側(cè)尚不具備條件。采用集合式電容器成套裝置,并聯(lián)電容器裝置中的干式容芯電抗器,放電線圈,避雷器等由廠家成套供貨。加裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后,電網(wǎng)功率因數(shù)提高,具有以下幾個(gè)方面的意義:</p><p> ( 1 ) 減少系統(tǒng)元件的容量,換個(gè)角度是提高電網(wǎng)的輸送
42、能力。</p><p> ( 2 ) 降低網(wǎng)絡(luò)功率損耗和電能損耗。</p><p> ( 3 ) 改善電壓質(zhì)量。</p><p> 無(wú)功補(bǔ)償容量的確定:容性無(wú)功補(bǔ)償容量,在不具備設(shè)計(jì)計(jì)算條件時(shí),按規(guī)程要求按主變壓器容量的10%~30%配置,推薦方案按10%~15%配置。對(duì)進(jìn)出線以電纜為主的220kV變電站,可根據(jù)電纜長(zhǎng)度配置相應(yīng)的感性無(wú)功補(bǔ)償裝置。再不引起高次
43、諧波有危害的諧波放大和電壓變動(dòng)過(guò)大的前提下,無(wú)功補(bǔ)償裝置宜加大分組容量和減小分組組數(shù)。 </p><p> 2.2 站用變的選擇 </p><p> 根據(jù)DLIT
44、—2002《220kV~500kV變電所站用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,工程設(shè)兩個(gè)站用電源,分別引自兩臺(tái)主變壓器低壓側(cè)。</p><p> 樞紐變電站,總?cè)萘繛?0MVA及以上的變電站,裝有水冷或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的變電站,均裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器,500kV變電站裝設(shè)兩個(gè)工作電源。當(dāng)設(shè)有備用變壓器時(shí),一般均裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。</p><p> 2.2.1 站用
45、變電源引接線方式</p><p> 220kV變電站占用電源引線方式有下列幾種:</p><p> ?、僖宰畹鸵患?jí)電壓母線居多數(shù),大約占到40%左右,盡量應(yīng)用此種方案。</p><p> ?、谝宰畹鸵患?jí)電壓母線+站外電源,大約占到25%左右。</p><p> ?、垡灾髯兊牡谌@組,大約占到12.5%左右。</p>&l
46、t;p> ?、芤灾髯兊谌@組+站外電源,大約占到15%左右。</p><p> ?、菀哉就怆娫矗蠹s占到7.5%左右。</p><p> 2.2.2 站用變壓器低壓側(cè)接線</p><p> 站用變低壓側(cè)接線所用系統(tǒng)采用380/220kV中性點(diǎn)直接接地的三相四線制,動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源,站用變壓器低壓側(cè)多采用單母線接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)站用變時(shí),可用單母
47、線分段接線方式,平時(shí)分別運(yùn)行,以限制故障范圍,提高供電可靠性。</p><p> 本變電站設(shè)計(jì)中35kV側(cè)裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器,參數(shù)如下表所示:</p><p> 第3章 電氣主接線方案設(shè)計(jì)</p><p> 電氣主接線設(shè)計(jì)是綜合考慮電廠、變電站在系統(tǒng)中的地位、作用、性質(zhì)、負(fù)荷等因素,根據(jù)建設(shè)規(guī)模、電壓等級(jí)、線路回?cái)?shù)、負(fù)荷要求、設(shè)備特點(diǎn)等條件來(lái)合理確定電氣主接
48、線方案,使之能滿足工作可靠、運(yùn)行靈活、操作方便、節(jié)約資金和便于發(fā)展過(guò)度等要求。</p><p> 主接線代表了發(fā)電廠或變電站的電氣部分的主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電氣選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此,主接線的正確合理設(shè)計(jì),必須綜合考慮處理各個(gè)方面的因素,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。</p><
49、p> 3.1 電氣主接線的基本要求</p><p> 電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān),并且對(duì)電氣設(shè)備選擇,配電裝置布置,繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析有關(guān)影響,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí),應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù):變電所在
50、電力系統(tǒng)中的地位和作用,負(fù)荷大小和重要性等條件確定,并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求??煽啃允请娏ιa(chǎn)和分配的首要要求。對(duì)電氣主接線的基本要求概括地應(yīng)包括可靠性,靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。其具體要求如下:</p><p><b> 1、 可靠性</b></p><p> 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要要求,保證供電可靠是電氣主接線的基本要求。</p>
51、<p> ?、贁嗦菲鳈z修時(shí),不宜影響供電。</p><p> ②線路、斷路器或母線故障以及母線隔離開關(guān)檢修時(shí),盡量減少停運(yùn)出線回路和時(shí)間,并且保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電。</p><p> ?、郾M量避免發(fā)電廠、變電站全部停運(yùn)的可能性。</p><p> ?、艽髾C(jī)組停運(yùn)時(shí),減少對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響及后果。</p><p>&l
52、t;b> 2、 靈活性</b></p><p> 保證電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài),并能靈活的進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。</p><p> ①操作的方便性:電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下,接線簡(jiǎn)單,操作方便,盡可能地使操作步驟少,以便與運(yùn)行人員掌握,不致在操作過(guò)程中出差錯(cuò)。</p><p> ?、谡{(diào)度的方便性:電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí),要能根據(jù)調(diào)度
53、要求,方便地改變運(yùn)行方式,并且在發(fā)生事故時(shí),要能盡快地切除故障,使停電時(shí)間最短,影響范圍最小,不致過(guò)多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p> ?、蹟U(kuò)建的方便性:對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站,其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。</p><p><b> 3、 經(jīng)濟(jì)型</b></p><p> 滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合
54、理。</p><p> ?、俟?jié)省一次投資:主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰,并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施,以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量,選用價(jià)廉的電器或輕型電器,以便降低投資。</p><p> ?、谡嫉孛娣e少:主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件,盡可能使占地面積少,同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。</p><p> ?、垭娔軗p耗少:在發(fā)電廠或變電站中,電能損耗主要來(lái)
55、自變壓器,應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù),盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p> 3.2 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p> 3.2.1 220kV側(cè)主接線形式</p><p> 本變電站220kV側(cè)最終出線為4回,擬采用雙母線接線或雙母單分段接線。分析比較如下表所示。</p><p> 綜上分析比較:本變電站
56、220kV側(cè)采用雙母線接線。</p><p> 3.2.2 110kV側(cè)接線形式</p><p> 本變電站110kV側(cè)出線回路數(shù)為8回,擬采用雙母線接線或單母分段接線。分析比較如下表所示。</p><p> 綜上分析比較,110kV側(cè)選擇雙母線接線方式。</p><p> 35kV側(cè)主接線形式</p><p&g
57、t; 本變電站35kV出線回路數(shù)為12回,擬采用單母線接線或單母分段接線。分析比較如下表所示。</p><p> 綜上分析比較: 35kV采用單母分段接線。</p><p> 3.3 電氣主接線圖</p><p> 第4章 短路電流的計(jì)算</p><p> 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備,在其運(yùn)行中都必須考慮到可能了生各種故障和不正
58、常運(yùn)行狀態(tài),最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路,因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,使電氣設(shè)備受到損壞。</p><p> 短路是電氣系統(tǒng)的嚴(yán)重故障,所謂短路,是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間(對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng))發(fā)生通路的情況。</p><p> 在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生的短路有:三相短路、二相短路、二相接地短路和單相接地短路,電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表
59、明,在各種類型的短路中,單相短路是大多數(shù),二相短路較少,三相短路的機(jī)會(huì)最少,但三相短路雖然很少發(fā)生,其后果最為嚴(yán)重,應(yīng)引起足夠的重視。</p><p> 4.1 短路電流計(jì)算目的</p><p> ( 1 ) 電氣主接線的比選;</p><p> ( 2 ) 選擇導(dǎo)體和電器;</p><p> ( 3 ) 確定中性點(diǎn)接地方式;<
60、;/p><p> ( 4 ) 計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺;</p><p> ( 5 ) 確定分裂導(dǎo)線間隔棒間距;</p><p> ( 6 ) 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓;</p><p> ( 7 ) 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。</p><p> 4.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定</p>
61、<p> 4.2.1 短路計(jì)算的基本情況</p><p> ( 1 ) 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流,應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)容量計(jì)算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。(一般為工程建成后5~10年)。</p><p> 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。</p><
62、p> ( 2 ) 選擇導(dǎo)體和電器的短路電流,在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p> ( 3 ) 選擇導(dǎo)體和電器時(shí),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)短路電流為最大的地方點(diǎn)。</p><p> 對(duì)帶電抗器的6~10kV出線負(fù)荷回路,除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選在電抗
63、器前外,其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選在電抗器前外,其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選在電抗器后。</p><p> ( 4 ) 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流,一般按三相適中計(jì)算,若發(fā)電機(jī)出口兩相短路,或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。</p><p> 4.2.2 接線方式</p><p
64、> 計(jì)算短路電流的接線方式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式)。</p><p> 4.2.3 短路類型</p><p> 一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路,或中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng),及自耦變壓器等回路中等回路中的單相或兩相短路較三相短路嚴(yán)重時(shí),應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。本設(shè)計(jì)僅計(jì)算三相短路電流,供電器設(shè)備選擇校驗(yàn)之用。</p><
65、;p> 4.2.4 短路點(diǎn)選擇</p><p> 在電氣主接線圖中,選出各級(jí)電壓側(cè)可能出現(xiàn)最大短路電流之點(diǎn),作為短路計(jì)算點(diǎn)。三個(gè)電壓等級(jí)則選擇三個(gè)短路點(diǎn),分別位于各電壓等級(jí)母線處。</p><p> 4.2.5 短路電流計(jì)算方法</p><p> ( 1 ) 對(duì)無(wú)限大電源系統(tǒng)供電的三相短路電流計(jì)算法。</p><p> (
66、 2 ) 對(duì)非無(wú)限大電源系統(tǒng)供電的三相短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法。</p><p> 4.3 三相短路電流計(jì)算的運(yùn)算曲線法</p><p> 本變電站屬于非無(wú)限大電源供電系統(tǒng),故短路電流計(jì)算應(yīng)采用運(yùn)算曲線法,其計(jì)算步驟如下:</p><p> ( 1 ) 繪制等值網(wǎng)絡(luò);</p><p> ( 2 ) 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換,將網(wǎng)絡(luò)電源合并成若
67、干組,每組發(fā)電機(jī)用一個(gè)等值發(fā)電機(jī)代表,求出各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗;</p><p> ( 3 ) 將轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算,得到各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗;</p><p> ( 4 ) 由計(jì)算電抗根據(jù)計(jì)算曲線找出指定時(shí)刻t 各等值發(fā)電機(jī)提供的周期短路電流的標(biāo)么值;</p><p> ( 5 ) 計(jì)算短路電流周期分量有名值。針對(duì)
68、具體工程要作站內(nèi)幾點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算。但算出的各級(jí)電壓的三相短路電流有效值應(yīng)限制在如下水平,否則需采取必要的限制短路電流措施,以便能夠選出相應(yīng)的電氣設(shè)備。</p><p> 各電壓等級(jí)短路電流水平如下:</p><p> 220kV電壓等級(jí)為50kA;</p><p> 110kV電壓等級(jí)為31.5kA;</p><p> 66kV
69、電壓等級(jí)為31.5kA;</p><p> 35kV電壓等級(jí)為25kA;</p><p> 10kV電壓等級(jí)為20kA或25kA或31.5kA。</p><p> 4.4 等值網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖</p><p> 4.4.1 等值網(wǎng)絡(luò)</p><p> 4.4.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</p><
70、p> 第5章 電氣設(shè)備選擇</p><p> 5.1 高壓電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p> ( 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;</p><p> ( 2 ) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核;</p><p> ( 3 ) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理;</p><p&
71、gt; ( 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> ( 5 ) 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種;</p><p> ( 6 ) 選用的新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p> 5.2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p> 5.2.1 斷路器的選擇</p><p>
72、 斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器,其最大特點(diǎn)是能斷開電器中負(fù)荷電流和短路電流。斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置,故用來(lái)作為接通或切斷電路的控制電器。 </p><p> ( 1 )斷路器種類和型式的選擇</p><p> 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器(多油、少油)、壓縮空氣斷路器、斷路器、真空斷路器等。</p><p> 斷路器:采用
73、不可燃和有優(yōu)良絕緣與滅弧性能的氣體作滅弧介質(zhì),具有優(yōu)良的開斷性能。斷路器運(yùn)行可靠性高,維護(hù)工作量少,故適用于各電壓等級(jí),特別是在220kV及以上的配電裝置中得到廣泛的運(yùn)用。</p><p> 真空斷路器:利用真空的的高介質(zhì)強(qiáng)度滅弧,具有滅弧時(shí)間快、噪聲低、高壽命及可頻繁操作的優(yōu)點(diǎn)。</p><p> 斷路器型式的選擇,應(yīng)依據(jù)各類斷路器的特點(diǎn)及使用環(huán)境、條件決定,還應(yīng)便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維
74、護(hù)中,并經(jīng)濟(jì)比較后確定。</p><p> 本設(shè)計(jì)中220、110kV側(cè)均采用單斷口、瓷柱式SF6斷路器,35kV側(cè)采用戶內(nèi)開關(guān)柜。除電容器組出線采用SF6斷路器外,其它一律采用真空斷路器(主變低壓回路當(dāng)前要配進(jìn)口真空泡)。</p><p> ( 2 )按額定電壓和額定電流選擇</p><p> 高壓斷路器的額定電壓應(yīng)大于所在電網(wǎng)的額定電壓,即</p&g
75、t;<p><b> ≥</b></p><p> 高壓斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于流過(guò)它的最大持續(xù)工作電流, 即</p><p><b> ≥</b></p><p> ( 3 )按額定短路開斷電流選擇</p><p> 在給定的電網(wǎng)電壓下,高壓斷路器的額定短路開端電流應(yīng)滿
76、足</p><p><b> ≥</b></p><p> 式中: ——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間的短路電流周期分量有效值。</p><p> ( 4 )按額定短路關(guān)合電流選擇</p><p> 為了保證斷路器在關(guān)合短路是的安全,斷路器的額定短路關(guān)合電流應(yīng)不小于短路沖擊電流幅值,即</p><p&g
77、t;<b> ≥</b></p><p> ( 5 )動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p> 高壓斷路器的額定峰值耐受電流應(yīng)不小于三相短路時(shí)通過(guò)斷路器的短路沖擊電流幅值,即</p><p><b> ≥</b></p><p> ( 6 )熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p> 高壓
78、斷路器的額定短時(shí)耐受熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流熱效應(yīng),即</p><p><b> ≥</b></p><p> 5.2.2 隔離開關(guān)的選擇 </p><p> 隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流情況下,分合電路。其主要功能為:①隔離電壓②倒閘操作③分合小電流。</p><p> 隔離開關(guān)與斷路器相比,
79、額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流,故無(wú)需進(jìn)行開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)。</p><p> 5.2.3 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果</p><p><b> 1、220kV側(cè)</b></p><p> 經(jīng)動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足要求。</p><p><
80、;b> 2、110kV側(cè)</b></p><p> 經(jīng)動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足要求。</p><p> 3、35kV側(cè)高壓開關(guān)柜</p><p> 35kV側(cè)采用高壓開關(guān)柜</p><p> 35kV并聯(lián)電容器成套裝置</p><p> 母線設(shè)備柜采用GC-10(F)-53型手車式高壓開關(guān)柜
81、</p><p> 5.3 電壓互感器的選擇</p><p> 電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇:</p><p> (1) 6~35kV屋內(nèi)配電裝置,一般采用油浸式或澆注式電壓互感器,110~220kV配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器,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),通常多在出線上采用電容式電壓互感器。當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足
82、要求時(shí),一般采用電容式電壓互感器。</p><p> (2) 三相式電壓互感器投資省,但僅20kV以下才有三相產(chǎn)品,三相五柱式電壓互感器廣泛用于3~15kV系統(tǒng),而對(duì)三相三柱式電壓互感器,為避免電網(wǎng)單相接地時(shí),因零序磁通的磁阻過(guò)大,致使過(guò)大的零序電流燒壞互感器,則互感器的一次側(cè)三相中性點(diǎn)不允許接地,不能測(cè)量相對(duì)地電壓,故很少采用。</p><p> (3) 三相式電壓互感器,當(dāng)二次側(cè)負(fù)
83、荷不對(duì)稱時(shí),特別是在單相接地時(shí),三相磁路不對(duì)稱,將增大誤差,故用于接入精度要求較高的計(jì)費(fèi)電能表時(shí),不宜采用三相式電壓互感器,可采用三個(gè)單相電壓互感器組或兩個(gè)單相電壓互感器接成不完全三角形。</p><p> (4)一次額定電壓和二次額定電壓的選擇:3~35kV電壓互感器一般經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。110kV及以上的互感器可靠性較高,電壓互感器只經(jīng)過(guò)隔離開關(guān)與電網(wǎng)連接。</p><p&
84、gt; ?。?)容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇:根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式,并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上,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)和容量。</p><p> 選擇結(jié)果如下表所示:</p><p> 5.4 電流互感器的選擇</p><p> (1)種類和型式的選擇</p><p> 選擇電流互感器時(shí),
85、應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇其型式,選用母線型電流互感器時(shí)應(yīng)注意校驗(yàn)窗口尺寸。</p><p> (2) 一次回路額定電壓和電流的選擇</p><p> 一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足: </p><p><b> ≥ ≥</b></p>&
86、lt;p> 式中:、——電流互感器一次額定電壓和額定電流;</p><p> 、——電流互感器安裝處一次回路工作電壓和最大長(zhǎng)期工作電流。</p><p> (3)準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇。</p><p> (4)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p> 熱穩(wěn)定校驗(yàn):只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。通常以1s允許
87、通過(guò)的一次額定電流的倍數(shù)表示熱穩(wěn)定能力,按下式校驗(yàn):</p><p> 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):電流互感器常以允許通過(guò)的一次額定電流最大值的倍數(shù)表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力,按下式校驗(yàn): </p><p> 選擇結(jié)果如下表所示:</p><p> 5.5 避雷器的選擇</p><p><b> 1、型式</b></p>
88、<p> 選擇避雷器型式時(shí),應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn),F(xiàn)Z(電站用普通閥型)。</p><p><b> 2、額定電壓</b></p><p> 避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。</p><p><b> 3、滅弧電壓</b></p><p> 按照使用情況
89、,校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地電壓,是否等于或小于避雷器的最大容許電壓。</p><p> 在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓,在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80%。</p><p><b> 4、工頻放電電壓</b></p><p> 工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3.5(3)倍,工
90、頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。</p><p> 選擇結(jié)果如下表所示:</p><p> 5.6 導(dǎo)體的選擇</p><p> 截流導(dǎo)體一般采用鋁制材料,硬母線回路正常工作電流4000A以下時(shí),一般采用矩形母線,在4000-8000A,一般采用槽型導(dǎo)體,110kV及以上高壓配電裝置,一般采用軟導(dǎo)體</p><p> 5.6.1
91、 選擇原則</p><p> (1)母線的載流量按規(guī)劃遠(yuǎn)期最大穿越功率考慮,按發(fā)熱條件校驗(yàn);</p><p> (2)各級(jí)電壓設(shè)備間連接按回路通過(guò)最大電流考慮,按發(fā)熱條件校驗(yàn);</p><p> (3)母聯(lián)回路導(dǎo)體選擇按主母線穿越電流的70%考慮;</p><p> (4)220kV出線回路導(dǎo)體截面按不小于送電線路截面考慮;<
92、/p><p> (5)110kV及以上電壓等級(jí)導(dǎo)體截面應(yīng)進(jìn)行電暈校驗(yàn);</p><p> (6)主變回路導(dǎo)體由經(jīng)濟(jì)電流密度控制;</p><p> (7)主母線選型:對(duì)于戶外支持式或懸吊式管母線分相中型布置,采用鋁鎂合金,圓管導(dǎo)體,對(duì)于其它戶外配電裝置均采用鋼芯鋁絞線,設(shè)備之間連接線也采用鋼芯鋁絞線;</p><p> (8)戶內(nèi)配電裝置
93、的母線連接線及主變低壓側(cè)回路多采用硬導(dǎo)體,一般采用矩形、雙槽形、圓管型母線。</p><p> 5.6.2 導(dǎo)體截面的選擇與校驗(yàn)</p><p><b> ?。?)導(dǎo)體截面選擇</b></p><p> 導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大(通常指>5000h),傳輸容量大,長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體,如
94、發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體,其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下,傳輸容量不大,可按長(zhǎng)期允許電流來(lái)選擇。</p><p> ?、賹?dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇</p><p><b> ≤ K</b></p><p> 式中 :——導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流,A。</p><p> —
95、—在額定環(huán)境溫度時(shí)導(dǎo)體允許電流,A。</p><p> K——與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系數(shù)。</p><p> ?、诎唇?jīng)濟(jì)電流密度選擇</p><p> 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù),將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度,稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面為:</p><p>
96、<b> ?。?)校驗(yàn) </b></p><p><b> ?、匐姇炿妷盒r?yàn)</b></p><p> 對(duì)110kV及以上裸導(dǎo)體,需要按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn),即裸導(dǎo)體的臨界電壓應(yīng)大于最高工作電壓。</p><p><b> ②熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p> 在
97、校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定時(shí),若計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù)的影響,由短路時(shí)發(fā)熱的計(jì)算公式可得到短路熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面為:</p><p> 式中 ——熱穩(wěn)定系數(shù), ;</p><p><b> ——短路熱效應(yīng)。</b></p><p><b> 選擇結(jié)果:</b></p><p> 5.7 支柱絕
98、緣子的選擇</p><p> 支柱絕緣子應(yīng)按額定電壓和類型選擇,規(guī)程規(guī)定:屋外支柱絕緣子一般采用棒式絕緣子,需要倒裝時(shí)易用懸掛式絕緣子;屋內(nèi)支柱絕緣子,一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。</p><p> 支柱絕緣子應(yīng)按額定電壓和類型選擇,并進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn),軟導(dǎo)線不用動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn);穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇,按短路條件校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><
99、p> 依系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓和泄漏比距選擇絕緣子片數(shù),并據(jù)導(dǎo)線負(fù)載大小,選用不同強(qiáng)度的懸式絕緣子,單片絕緣子的爬電距離為450mm。</p><p><b> 選擇型號(hào)如下:</b></p><p> 5.8 高壓熔斷器的選擇</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。</p>
100、;<p> 1、高壓熔斷器型式選擇</p><p> 按安裝條件及用途選擇不同類型高壓熔斷器如屋外跌開式、屋內(nèi)式。對(duì)用于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器應(yīng)選專用系列。</p><p> 2、高壓熔斷器額定電壓選擇</p><p> 對(duì)于一般的高壓熔斷器,其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓 。</p><p> 3、高壓熔
101、斷器額定電流的選擇</p><p> 熔斷器的額定電流選擇,包括熔斷器熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。</p><p> (1)熔管額定電流的選擇。為了保證熔斷器殼不致?lián)p壞,高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流,即</p><p> (2)熔體額定電流的選擇。為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)
102、作,保護(hù)35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器,其熔體的額定電流應(yīng)根據(jù)電力變壓器回路最大工作電流按下式選擇:</p><p> 式中 K——可靠系數(shù) ,不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K=1.1~1.3,考慮自啟動(dòng) </p><p> K=1.5~2.0。</p><p> 保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體,當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流涌流時(shí)不應(yīng)熔斷,其熔體的額
103、定電流應(yīng)根據(jù)電容器回路的額定電流按下式選擇:</p><p> 式中:K——可靠系數(shù) ,對(duì)限流式高壓熔斷器,當(dāng)一臺(tái)電力電容器時(shí)K=1.5~2.0,當(dāng)一組電力電容器時(shí)K=1.3~1.8。</p><p> 4、 熔斷器開斷電流校驗(yàn) </p><p> 校驗(yàn)式為:(或) 。</p><p> 對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器,選擇時(shí)用沖擊電流的有
104、效值進(jìn)行校驗(yàn);對(duì)于有限流作用的熔斷器,在電流達(dá)最大值之前已截?cái)?,故可不?jì)非周期分量影響,而采用進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p> 5、熔斷器選擇性校驗(yàn)</p><p> 為了保證前后兩級(jí)熔斷器之間或熔斷器與電源(或負(fù)荷)保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性,應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。</p><p> 保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器,只需按額定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)來(lái)選擇。當(dāng)短路容量較大
105、時(shí),可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。</p><p><b> 選擇結(jié)果如下:</b></p><p> 第6章 電氣布置及配電裝置</p><p> 6.1 電氣設(shè)備布置</p><p> 根據(jù)變電站假定的進(jìn)出線方向,設(shè)定220kV戶外配電裝置在變電站北側(cè),平行布置方案110kV戶外配電裝置在變電站南側(cè),35
106、kV配電裝置及電容器組布置在變電站西側(cè),主變壓器場(chǎng)地位于站區(qū)中央,變電站進(jìn)站道路從東接入,主控制樓同站前區(qū)位于進(jìn)站道路入口處以南。</p><p> 6.2 配電裝置設(shè)計(jì)</p><p> 6.2.1 對(duì)配電裝置的基本要求</p><p> 高壓配電裝置的設(shè)計(jì),必須按認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,遵循上級(jí)辦法的有關(guān)規(guī)定,規(guī)范及技術(shù)規(guī)定,并根據(jù)電力系統(tǒng)的要求,
107、合理制定布置方案和選用設(shè)備。積極慎用的選用新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu),使配電裝置不斷創(chuàng)新,做到技術(shù)領(lǐng)先,經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便。</p><p> 在確定配電裝置形式時(shí),必須滿足以下要求:</p><p><b> 節(jié)約用地</b></p><p><b> 運(yùn)行安全和操作方便</b></p><p>&
108、lt;b> 便于檢修和安裝</b></p><p><b> 節(jié)約材料,降低造價(jià)</b></p><p> 6.2.2 配電裝置的類型</p><p> 配電裝置按電器設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)不同,可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置。</p><p> (一)根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度,屋外配電裝置可分
109、為中型配電裝置、高型配電裝置、半高型配電裝置。</p><p><b> 1、中型配電裝置</b></p><p> (1)所有的電氣安裝在同一水平面上,并安裝在一定高度的基礎(chǔ)上,使帶電部分對(duì)地保持必要的高度,以便工作人員能在地面上安全活動(dòng)。</p><p> ?。?)母線所在水平面稍高與電氣所在水平面,母線和電氣設(shè)備均不能上、下重疊布置。
110、</p><p> ?。?)中型配電裝置布置比較清晰,不易誤操作,運(yùn)行可靠,施工和維護(hù)方便,造價(jià)較省,并有多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn);其缺點(diǎn)是占地面積過(guò)大。</p><p> ?。?)中型配電裝置廣泛用于110~500kV電壓等級(jí)。</p><p> 2、高型配電裝置 </p><p> ?。?)高型配電裝置是將一組母線及隔離開關(guān)與另一組母線及隔離開
111、關(guān)上下重疊布置的配電裝置。</p><p> (2)高型配電裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少,比普通中型配電裝置節(jié)約50%左右;但耗用鋼材較多,檢修運(yùn)行不及中型方便。一般在下列情況宜采用高型:配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū);由于地形條件的限制,場(chǎng)地狹窄或需要大量開挖、回填土石方的地方;原有配電裝置需要改建或擴(kuò)建,而場(chǎng)地受到限制。在地震烈度較高的地區(qū)不宜采用高型。</p><p> ?。?
112、)高型配電裝置適用于220kV電壓等級(jí)。</p><p><b> 3、半高型配電裝置</b></p><p> ?。?)半高型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上,與斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)上下重疊布置。</p><p> ?。?)半高型配電裝置介于高型和中型之間,具有兩者的優(yōu)點(diǎn),除母線隔離開關(guān)外,其余部分與中型布置基本相同;半高型配電
113、裝置節(jié)約占地面積不如高型顯著,但運(yùn)行、施工條件稍有改善,所以鋼材比高型少。</p><p> ?。ǘ┌l(fā)電廠和變電站的屋內(nèi)配電裝置,按其布置形式可分為三層式、二層式和單層式。</p><p><b> 1、三層式配電裝置</b></p><p> 三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中,它具有安全性、可靠性高,占地面積少等特點(diǎn),但其結(jié)構(gòu)
114、復(fù)雜,施工時(shí)間長(zhǎng),造價(jià)較高,檢修和運(yùn)行維護(hù)不大方便,目前已較少采用。</p><p><b> 2、二層式配電裝置</b></p><p> 二層式是將斷路器和電抗器布置在第一層,將母線、母線隔離開關(guān)等較輕設(shè)備布置在第</p><p> 二層。與三層式相比,它的造價(jià)較低,運(yùn)行維護(hù)和檢修較方便,但占地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有
115、電抗器的情況。</p><p><b> 3、單層式配電裝置</b></p><p> 單層式占地面積較大,通常采用成套開關(guān)柜,以減少占地面積。35~220kV的屋內(nèi)配電裝置,只有二層式和單層式。</p><p> 本設(shè)計(jì)中220kV、110kV配電裝置均采用戶外軟母線改進(jìn)半高型單列布置形式,35kV配電裝置采用屋內(nèi)成套開關(guān)柜布置。<
116、;/p><p><b> 下 篇</b></p><p> 220/110/35kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p> 第7章 變壓器容量計(jì)算</p><p> 每臺(tái)主變?nèi)萘康挠?jì)算方法,可按如下兩種方法計(jì)算,取其中計(jì)算容量大者查找與其相近的額定容量。</p><p> ?。?/p>
117、1)在選主變時(shí),當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí),另一臺(tái)主變?nèi)萘靠杀WC70%的全部負(fù)荷,即</p><p><b> 式中:;</b></p><p> :最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù),可取0.9~0.95;</p><p> ?。壕W(wǎng)損率,可取0.1;</p><p> ?。合禂?shù),可取0.7或0.8;</p><p> :
118、主變低壓側(cè)功率因數(shù),取0.9。 </p><p> (2)在選兩臺(tái)主變時(shí),一臺(tái)容量應(yīng)滿足全部一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷的需要,即</p><p> 式中::全部一級(jí)負(fù)荷;:全部二級(jí)負(fù)荷;,,含義同上。</p><p> 所選主變參數(shù)如下 :</p><p> 型號(hào): SFSZ—120000/220;</p><p>
119、 容量比:120000/120000/60000kVA;</p><p> 電壓比:220±8×1.5%/121/38.5kV;</p><p> 接線組別:YN,yn0,d11;</p><p> 阻抗電壓:%=14 , % =25 ,%=9。</p><p> 第8章 短路電流的計(jì)算</p>
120、;<p> 8.1 系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算</p><p><b> 基準(zhǔn)值:, </b></p><p><b> 水輪發(fā)電機(jī):</b></p><p><b> 水輪機(jī)側(cè)變壓器:</b></p><p><b> 汽輪發(fā)電機(jī): </b&g
121、t;</p><p><b> 汽輪機(jī)側(cè)變壓器: </b></p><p><b> 架空線路: </b></p><p><b> 三繞組變壓器:</b></p><p><b> ==1.25</b></p><p>
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