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1、任务书一、设计内容要求设计一35KV变电所的电气部分二、原始资料1、某企业为保证供电需求,要求设计一座35KY降压变电要,以IoKV电缆给各车间供电,一次设计并建成。2、距本变电所7Kn处有一系统变电所,由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电,在最大运行方式卜.,待设计的变电所高压母线上的短路功率为1080MVA。3、待设计的变电所IOKY无电源。4、本变电所IOKY母线到各个车间(共有8个车间)均用电缆供电,其中一车间和二车间为一类负荷,其余为三类负荷,TInaXMoOh,各馈线负荷如表1一1序号车间名称计算用有功功率(kw)计算用无功功率(kvar)1一类负荷178989
2、82二类负荷58172834(表1一1)5、所用电的主要负荷见表1-2序号名称额定容量(KW)功率因数(cos)安装台数工作台数备注1主充电机200.8811周期性负荷2浮充电机5.80.8511常常性负荷3通风110.7922周期性负荷5沟通焊机10.50.511周期性负荷6检修试验用电14.60.811常常性负荷8照明负荷14常常性负荷9生活水泵等用电II常常性负荷(表12)6、环境条件(1)当地最热月平均最高温度29.9c,极端最低温度-5.9C最热月地面0.8m处土壤平均26.7c,电缆出线净距100niI)。(2)当地海拔高度507.4m。宙暴日数36.9日/年:无空气污染,变电所地
3、处在PW500tnQ的黄土上。三、设计任务1、设计本变电所的主电路,论证设计方案是最佳方案,选择主变压器的容珏和台数:2、设计本变电所的自用电路,选择自用变压器的容量和台数;3、计算短路电流:4、选择导体及电气设备,四、设计成果I、设计说明书和计算书各一份2、主电路图一份五、主要参考资料1、水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册(第一朋).北京:中国水利电力出版社。1989.122、周向俊主编。电气设备好用手册。北京:中国水利水电出版社,19993、陈化钢主编。企业供配电.北京:中国水利水电出版社,2003.94、电力专业相关教材和其它相关电气手册和规定1电气主接线设计方案1.1 电
4、气主接线概述为满意生产须要,变电站中安装有各种电气设备,并依照相应的技术要求连接起来.把变电站、断路器等按预期生产流程连成的电路,称为电气主接线。电气生接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和安排电能的电路,成为传输强电流、将电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作依次排列,具体地表示电气设备或成套装符的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线电路图。主接线代表了变电站电气部分主体结构,是电力系统接线的主要组成部分,是变电站电气设计的首要部分。它表明白变压器,线路和断路器等电气设省的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成变电、输配电的任务。
5、它的设计,干脆关系着全所电气设备的选择、配电装.巴的布置、继电爱护和自动装置的确定,关系若电力系统的平安、稳定、敏捷和经济运行.由丁电能生产的特点是发电、变电、辘电和用户是在同一时刻完成的,所以主接线的设计是一个综合性的问题,必需全面分析有关影响因素,力争使其技术先进、经济合理、平安牢苑。1.2 主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策,技术规定、标准为准绳,结合工程实际状况,在保证供电车靠、调度敏捷,满意各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护便利,尽可能地节约投资,就近取材,力争设备元件和设计的先进性与牢罪性,坚持牢靠、先进、适用、经济、美观的原则。
6、1、负荷大小的重要性2、系统备用容量大小(1)运行备用容量不宜少于810%,以适应负荷突变,机组检修和事故停运等状况的调频须要.(2)装有两台及以上的变压器的变电所,当其中一台事故断开时,其余主变压器的容量应保证该变电所60-70的全部负荷,在计及过负荷实力后的允许时间内,应保证车间的一、二级负荷供电。1.3 主接线设计的基本要求电气主接线设计应满意牢靠性、敏捷性、经济性:项基本耍求,其具体要求如下:I、牢靠性其具体要求如下:(1)断路器检修时不应影响供电。系统有重要负荷,应能保证平安、牢旅的供电。(2)断路器或母线故障以及母线检修时,尽鬓削减停运出线回数及停电时间,并且要保证全部一级负荷和部
7、分二级负荷的供电。(3)层珏避开发电厂、变电所全部停运的可能性0防止系统因为某设备出现故解而导致系统斛裂。(4)大机组超高压电气主接线应满意牢靠性的特殊要求。2,敏捷性主接线应满意在调度、检修及扩建时的敏旋要求。从系统的长远规划来设计,应满意敏提性要求。(1)调度时应当可以敏捷地投入和切除发电机、变质得和线路,调配电源和负荷,满意系统在事故运行方式,检修运行方式以及特殊运行方式以及特殊运行方式卜的系统调度要求。(2)检修时可以便利地停运断路器、母线及其维电爱护设备,进行平安检修而不致影响电力网的运行和时车间的供电.(3)扩建时可以简洁地从初期接线过渡到最终接线.在不影响连续供电或停运时间最短的
8、状况下,投入新装机组,变压器或线路而不相互干扰,并I1.对次和二次部分的改建工作最少。3、经济性主接线满意牢靠性,敏捷性要求的前提下做到经济合理.(1)主接线应力求简洁,节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器等一次设备,(2)要能使继电爱护和二次回路不过于困难,以节约二次设备和限制电缆。(3)要能限制短路电流,以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。(4)如能满意系统的平安运行及继电爱护要求,35kV及其以卜终端或分支变电所可采纳简易电器。(5)占地面积少:主接线设计要为配电装置布置创建条件,尽量使占地面积削减。(6)电能损失少:经济合理地选择主变压器的种类(双绕组、三绕组或自耦变压器)、容髭、数
9、量,要避开因两次变压而增加的电能损失。1.4 主接线的设计和论证依据变电站的性质可选择单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、外桥型接线、内桥型接线、五种主接线方案,下面逐一论证其接线的利弊。1.4.1 单母域援技单母线接线的特点是每回线路均经过一台断路器和隔离开关接于一组母线上。优点:(1) .接戏荷洁清楚、设备少、操作便利。(2)、投资少,便于扩建和采纳成隹配电装汽缺点:(1)、牢靠性和敏捷性较差。任一元件(母线及母线隔离开关等)故障或检修均需使整个配电装置停电。(2)、单母线可用隔离开关分段,但当段母线故障时,全部回路仍镐停电,在用隔离开关将故障的母线分开后才能复原非故障段的供电。适用范
10、围:单母线接线不能满意对不允许停电的重要用户的供电要求,一般用F6-220kV系统中,出线回路较少,对供电牢靠性要求不高的中、小型发电厂与变电站中.图I单母践接规1.4.2 单母线分段接线1.4.3 离开关分段的单母线接线这种界限事实上仍属不分段的单母线接线,只是将单母践截成两个分段,其间用分段隔离开关连接起来。这样做的好处是两段母线可以轮番检修,缩小了检修母线时的停电能围,即检修任一段母线时,只需断开与该段母线连接的引出线和电源回路拉开分段隔窗开关,另一段母线仍可接着运行.但是,若两个电源取并列运行方式,则当某段母线故障时,全部电源开关都将自动跳闸,全部装置仍需短时停电,需待用分段隔离开关将
11、故障的母线段分开后才能更原非故障母线段的供电。可见,采纳隔离开关分段的单母线接线较之不分段的雎母线,可以缩小母线检修或故障时的停电范围。(2)用断路器分段的单母线接线用隔离开关奋斗的单母线接线,虽然可以缩小母纹检修或故障时的停电范围,但当母线故障时,仍会短时全停电,需待分段隔离开关拉开后,才能坡原非故障母线段的运行,这对于重要用户而言是不允许的.如采纳断路器分段的单母线接线,并将重要用户采纳分别接于不同母线段的双回路供电,足可以克服上诉缺点。对用断路涔分段的单母线的评价为:优点:具有单母线接线简洁、清楚、便利、经济、平安等优点。较之不分段的单母线供电牢靠性虑,母线或母线隔离开关检修或故障时的停
12、电范围缩小r一半。与用隔离开关分段的单母线接线相比,母线或母线隔离开关短路时,非故障母线段可以实现完全不停电,而后者则需短时停电。运行比较敏然。分段断路器可以接通运行,也可断开运行。可采纳双回线路对亚要用户供电。方法是将双回路分别接引在不同分段母线上。缺点:任一分段母线或母线隔离开关检修或故障时,连接在该分段母线上的全部进出回路都要停止工作,这对于容量大、出线回路数较多的配电装置仍是严峻的缺点。检修任一电源或出线断路器时,该回路必需停电。这对于电压等级高的配电装置也是严要缺点。因为电压等级有的断路器检修时间较长,对用户影响甚大。单母线分段接线与单母线接线相比提高了供电牢靠性和极捷性。但是,当电
13、源容量较大、出线数目较多时,其缺点更加明显.因此,单母线分段接线用T:电压为610KV时,出线回路数为6回及以上,每段母纹容量不超过25MW:否则,回路数过多时,影响供电牢整性。电压为3563KV时,出线回路数为48回为宜。电压为U0220KY时,出线回路数为34回为宜。(3)单母线分段带旁路母线的接线为克服出线断路器检修时该回路必需停电的缺点,可采纳增设旁路母线的方法。当母线回路数不多时,旁路断路器利用率不得,可与分段断路罂合用,并有以下两种接线形式。分段断路器兼作旁路断路器接线.旁路断路器兼作分段断路器接线。优点:单母分段带旁路接线与单母分段相比,带来的唯一好处就是出线断路器故障或检修时可
14、以用旁路断路器代路送电,使线路不停电.单外线分段带旁路接线,主要用于电压为610KV出线较多而且对歪要负荷供电的装置中:35KV及以上有重要联络线路或较多重要用户时也采纳.单母线分段接线,虽然缩小了母线或母线隔离开关检修或故障时的停电范雨,在肯定程度上提高了供电牢扎性,但在母线或母线隔离开关检修期间,连接在该段母线上的全部回路都将长时间停电,这一缺点,对于重要的变电站和用户是不允许的。图2单理线分段接线1.4,3双母线接线优缺点分析:军然性高。可轮番检修母线而不影晌正常供电.当采纳一组母线工作、一组母线备用方式运行时,须要检修工作母线,可将工作母线转换为备用状态后,便可进行母线停电检修工作:检
15、修任一母线侧隔离开关时,只影响该回路供电:工作母线发牛.故障后,全部回路短时停电并能快速更原供电:可利用母联断路器代替引出线断路器工作,使引出线断路器检修期间能接着向负荷供电。敏捷性好。为克服上述单母线分段接线的缺点,发展了双母线接线,按每一回路所连接的断路器数目不同,双母线接线有单.断路罂双母线接线、双断路错双母线接线、台半断路器接线(因两个回路共用三台断路涔,又称二分之三接线)三种基本形式。后两种又称双重连接的接线,意即一个回路与两台断路借相连接,在超高压配电装置中被日益广泛地采纳。(1)单断路器双母线接线:单断路器双母线接线器是双母线接线中最基本的接线形式.它具有两组结构相同的母线,每回
16、路都经台断路器、两组隔离开关分别连接到两组母线上,两组母线之间通过母段断路器来实现联络。双母线接线有两种运行方式,一种运行方式是一组母线工作,一组母线备用,母联断路器在正常运行时是断开的:另一种运行方式是两组母线同时工作,母联断路器在正常运行时是接通的,这时每一回路都固定连接于某一组母线上运行,故亦称固定连接运行方式。这两种运行方式在供电牢靠性方面有所差异,当母线短路时,前者将短时全部停电:后者母线继电爱护动作,只断开故障母线上电源回路的断路罂和母联断路冷,并不会使另组母线中断工作。单断路器双母线接线具有以卜优缺点:1)优点:双外线接线有更高的牢靠性,表现在以下几方面:检修任一段母线时,可不中
17、断供电,即通过倒闸操作将进出线回路都切换至其中一组母线上工作,便可检修另一组母线。检修任母线隔离开关时,只需停运该回路。母线发生故障后,能快速复原供电。线路断路器拒动时或不允许操作时,可经肯定的操作依次使母联断路器串入该线路代替线路断路器工作,而后用母联断路器切除核线路.检修任一回路断路时,可用装接“跨条”的方法,避开该线路长期停电.便于试收。在个别回路须要单独进行试验时,可将谅回路单独接至组母线上隔离起来进行。调度敏跳。各个电源和出线可以随意安排到某一组母线上,因而可以敬捷地适应系统中各种运行方式的调度和潮流变更0扩建便利,且在扩建施工时不需停电。由于双母线具有上述优点,被广泛用于1022O
18、kV出线回路较多I1.有重要负荷的配电装置中。2)缺点:接线较困难,且在倒母线过程中把隔窗开关当作操作电器运用,简洁发生误悚作事故。工作母线短路时,在切换母线的过程中仍要短时停电.检修线路断路器时要中断对用户的供电,这对重要用户来说是不允许的。于单母线接线相比,双母线接线的母线长,隔离开关数目倍增,这将使配电装置结构困难,占地面积增大,投资明显增加。双外线接线比单母线分段接线的供电牢靠性而、运行敏捷,但投资也明显增大,因此,只有当进出线回路数较多、母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求尽快夏原送电、母线和母线隔离开关检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的敏捷性有肯定要求
19、等状况下,才采纳双母线接线方式。(2)双断路器双母线接线双断路器双母线这种接线,每回路内接有两台断路器,实行双母线同时运行的方式。双断路器双母线接线的优点是:任何一组母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时都不会造成停电。任何一台断路器检修时都不需停电.任电源或出线可便利地在母线上配置,运行敏槌,能很好地适应调度要求,有利于系统潮流的合理分布和电力系统运行的稳定。隔离开关只用于检修时隔离电源,不作为操作电器,因而削减了误操作的可能性。双断路器双母线接线的主要缺点是投入运用的断路器大多,设备投资大,配电装置占地面枳和维护工作量都相应地增大了很多,故在220KY及以下配电装巴中很少采纳。但随着电力系
20、统容量的增大,输电距离的增加,出了对系统运行稳定性的考虑,这种接线在33()KY及以上超嬴压变电站中的应用将日益广泛.(3) “一台半”断路器接线“一台半”断路器这种接线的特点是在两组母线之间串联装设三台断路器,于两台断路器间引接一个回路,由于回路数与断路器台数之比为2:3,固称为一台半断路器接线或二分之三接线“这种接线的正常运行方式是全部断路器都接通,双母线同时工作.优点:检修任台断路器时,都不会造成任何回路停电,也不需进行切换操。线路发去故障时,只是该回路被切除,装置的其他元件仍接着工作。当一组母线停电检修时,只需断开与其连接的断路器及隔离开关即可,任何回路都不需作切换操作。母线发生故障时
21、,只跳开与此母线相连的断路器,任何同路都不会停电.操作便利、平安,隔离开关仅作隔离电源用,不易产生误操作.断路器检修时,倒闸操作的工作量少,不必像双母线带旁路接线那样要进行困难的操作,而是够断开待检修的断路器及其两侧隔离开关就可以了,也不须要调整更改继电爱护整定值。正常时两组母线和全部断路器都投入工作,每串断路器相互连接形成多环状接线供电,所以,运行调度特别极捷。与双母线带旁路母线接线和双断路器双母线接线相比,”一台半.断路器接线所需的开关电罂数量少,配电装置结构简洁,占地面积小,投资也相应削减。缺点就是二次线和维电爱护比较困难,投资较大。另外,为提高运行牢靠性,防止同名回路同时停电,一般采纳
22、交替布置的原则:重要的同名回路交替接入不同侧母线;同名回路接到不同串上:把电源与引出线接到同一串上,这样布置,,可避开联络断路器检修时,因同名回路串的母线侧断路器故障,使同一侧母线的同名网路一起断开。同时,为使一台半断路器接线优点更突出,接线至少应有三个串才能形成多环接线,军祭性更高。台半断路器接线,目前在国内、外已较广泛好用于大型发电厂和变电站的330500KY的配电装置中。当进出线回路数为6回及以上,并咋系统中占重要地位时,宜采纳一个半断路器接线。1.4.4 外播型接线外桥接线,桥回路置F线路断路器外侧,变压器经断路器和隔离开关接至桥接电,而线路支路只经隔离开关与桥接点相连。外桥接线的特点
23、为:(D变压器操作便利。如变压涔发牛.故障时,仅故障变压器回路的断路器自动跳闸,其余三回路可接着工作,并保持相互的联系。(2)线路投入与切除时,操作困难。如线路检修或故障时,需断开两台断路器,并使该侧变压器停止运行,需经倒闸操作品原变压器工作,造成变压器短时停电.(3)桥回路故障或检修时两个单元之间失去联系,出线侧断路器故障或检修时,造成该他变压器停电,在实际接线中可采纳设内脖条来解决这个问题。外桥接线适用于两回进线、两回出线且线路较短故障可能性小和变压器女要常常切换,而且线路有穿越功率通过的发电厂和变电站中。1.4.5 内桥型接娱内桥接线,桥回路置r线路断路器内(W(靠变压器侧),此时线路经
24、断路器和隔离开关接至桥接点,构成独立单元:而变压器支路只经隔离开关与桥接电相连,是非独立单元。内桥接跷的特点:(1)线路操作便利。如线路发生故障,仅故障组路的断路器跳闸,其余三回线路可接着工作,并保持相互的联系.(2)正常运行时变压器操作困难。(3)桥回路故障或检修时两个单元之间失去联系:同时,山线断路器故障或检修时,造成该回路停电。为此,在实际接线中可采纳设外跨条来提高运行敏捷性。内桥接线适用于两回进线两回出线且线路较长、故障可能性较大和变压器不须要常常切换运行方式的发电厂和变电站中。桥形接线具有接线筒洁清楚、设备少、造价低、易于发展成为单母线分段或双母线接线,为节约投资,在发电厂或变电站建
25、设初期,可先采纳桥形接线,并预密位置,随若发展逐步建成单母线分段或双母线接线.1.4.6 主接线方案的比较选择35kVWf出线2回,IOkY侧出线6回,终期出线8回。通过分析比较,五种接战方式中采纳35kV便采纳的无理线型内桥接线,接线简洁清楚、设备少、操作便利、便于扩建和采纳成套配电装置,IokV采纳单母线分段连线,对或要用户可从不同段引出两个回路,当一段母级发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了牢靠性,敏捷性,经济性的要求。2主变压器台数和容量的选择2.1 主变台数的确定在变电站中,用来向电力系统或用户怆送功率的变压器,称为主变压器435-110N
26、变电所设计规范规定,主变压器的台数和容耻,应依据地区供电条件、货荷性质、用电容价和运行方式等条件综合考虑确定.在有一、二级负荷的变电所中宜芸设两台主变压器,当技术羟济比较合理时,可装设两台以上主变压器,装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容中不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷,主变乐器台数和容量干脆影响主接城的形式和配电装史的结构.正确选择变压器的台数,对实现系统平安经济和合理供电具有Jfi要遐义,目前殷的选择原则是:一般用户装设1一2台变压器;为了提高供电牢整性,对于1、I1.级用户,可设置两台变压器,防止一台主变故障或检蟋时影响整个变电所的供电,所
27、以本所选用两台主变,互为自用,当一台变压器故障检修时由另一台主变压器担当全部负荷的75%,保证了正常供电.依照原始资料,本所主变压器配置两台。2.2 主变容量的确定1、主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。2、依据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变器的容量。对于有蓝要负荷的变电所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷实力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷供电,保证供电牢鸵性。3、同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多,应从全网动身,推行系列化、标准化。4、装有两台变压器的变电站,采纳暗备用方式,当其中
28、一台主变因事故断开,另一台主变的容域应满意全部负荷的70%,考虑变压器的事故过负荷实力为40%,则可保证80%负荷供电。2.3主变形式的选择1、变压器绕空的连接方式变压器绕组的连接方式必需和系统电压相一样,否则不能并列运行。该变电全部二个电压等级,所以选用双绕组变压器,连接方式必需和系统电压相位一样,否则不能并列运行。电力系统采纳的绕组连接方式只有星形:角形,高、中、低一侧绕组如何组合要依据具体工程来确定。我国UoKY及以上电压,变压器绕组都采纳星形连接,35KV亦采纳星形连接,其中性点多通过消弧线圈接地,35KV以下电压,变压器绕组都采纳三角形连接。由F35KV采纳星形连接方式与220KV,
29、I1.OKV系统的线电压相位角为零度(相位12点),这样当电压为220U035KV,高、中压为自耦连接时,变压器的第三绕组加接线方式就不能三角形连接,否则就不能与现有35KV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星形连接的变压器。变压器采纳绕组连接方式有D和Y,我国35KV采纳Y连接,35KV以下电压的变压器有国标丫/d1.1.、Y/YO等变电所选用主变的连接组别为Y/d1.1.连接方式。故本次设计的变电所选用主变的连接组别为YWd1.1.型,2、冷却方式的选择主变压器般采纳的冷却方式有自然风冷却,强迫油循环风冷却,强迫油循环水冷却。本次设计选择的是小容量变压器,故采纳自然风冷却。3、调压方
30、式的选算变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头,从而变更变压器变比来实现的。切换方式有两种:无激励调压,调整范围通常在5%以内:另一种是有教调压,调整范围可达30%,设置有载调压的原则如下:1、对于220KV及以上的降压变压器,反在电网电压可能有较大变更的状况下,采纳有载调压方式,一股不宜采纳。当电力系统运行确有须要时,在降压变电所亦可装设的独的调压变压器或串联变压器。2、对于UoKV及以上的变压器,宜考虑至少有一级电压的变压器采纳有载调压方式。3、接出力变更大的发电厂的主变压器,或接丁时而为送端,时而为受端母线上的发电厂联络变压8S,一般采纳有载调乐方式。一般型的变压器调压范围小,仅
31、为5%,而且当调压要求的变更趋抑与实际相反(如逆调压)时,仅靠调整一般变压器的分接头方法就无法满笳要求。另外,一般变压器的调整很不便利,而有数调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大,一般在15%以上,而且要向系统传输功率,又可能从系统反送功率,要求母线电压恒定,保证供电质量:状况下,有敕调压变压器,可以实现,特殊是在潮流方向不固定,而要求变压器可以副边电压保持肯定范围时,有我调压可解决,因此选用有载调压变压器。故本次设计选用主变的调压方式为有载调压。4、结论依据任务书供应的资料,结合技术分析对比及经济牢靠性分析对比,本所宜采纳SZ9-6300/35型三相双绕组有载调质变压罂,其容量以及技
32、术参数如下:主变容量:SN=6300KVA型号:三相双绕组有载调压降质变压胧阻抗电压:7.0%联接组别:y-h台数:两台3所用变的选择和所用电的设计所用变的设计应以设计任务书为依据,结合工程具体的特点设计所用变的接线方式,因变电站在电力系统中所处的地位,设法困难程度(电压等级和级次,主变压器形式、容员及补偿设备仃无等)以及电网特性而定。而所用变压器和所用配电装置的布置,则常结合变电站重要电工构建物的布置来确定。一般有宙要负荷的大里变电所,380/220V系统采纳单母组分段接线,两台所用变压器各接一段母线,正常运行状况下可分列运行,分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供
33、电,在另一台所用变压器故障或检修停电时,工作者的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷,以保证变电所正常运行。一、用电电源和引接原则如下(1)当变电全部低压母线时;(2)优先考虑由低压母线引接所用电源;(3)所用外电源满意牢靠性的要求:(4)即保持相对独立:(5)当本所一次系统发生故障时;(6)不受波及:(7)由主变压器低绕组引接所用电源时:(8)起引接线应特别牢靠:(9)避开发生短路使低压绕组承受极大的机械应力;二、所用变接线一般原则(1)殷采纳一台工作变压器接段母线:(2)除去只要求个所用电源的般变电所外:(3)其他变电所均要求安装两台以上所用工作变压器:(4)低压IoKY母线可采纳分段
34、母线分别向两台所用变压器供应电源:(5)以获得较高的牢靠性:依据任务书供应的资料,结合技术分析对比及经济牢靠性分析对比,故所用变设在IOKV他.所用变选择两台S9-100/10型所用变压器。4短路电流的计算1 .1短路电流的概述产生短路的嫁由和短路的定义产生短路的主要缘由是电器设备载流部分的绝缘损坏。绝缘损坏的缘由多因设备过电压、干脆遭遇雷击、绝缘材料陈旧、绝缘缺陷未刚好发觉和消退.此外,如输电线路断线、线路倒杆也能造成短路事故.所谓短路时指相与相之间通过电弧或其它较小阻抗的一种非正常连接,在中性点干脆接地系统中或三相四线制系统中,还指单相和多相接地。短路的种类和短路电流计算的目的三相系统中短
35、路的基本类型有:三相短路、两相短路、单相接地短路、和两相接地短路,三相短路时对称短路,此时三相电流和电压同正常状况一样,即仍旧是对称的。只是线路中电潦增大、电压降低而己.除J三相短路之外,其它类型的短路皆系不对称短路,此时三相所处的状况不同,各相电流、电压数值不等,其间相角也不同。运行阅历表明:在中性点干脆接地的系统中,最常见的短路是单相短路,约占短路故障的6570乐两相短路约占10、15乐两相接地短路约占IO2O三相短路约占5%。三相短路虽然很少发生,但其后果最为严峻,应引起足够的亚视。因此本次采纳三相短路来计算短路电流,并检测电气设备的稳定性。短路问题是电力技术的基本问题之一短路电流及其电
36、动力效应和分效应,短路时的电力的降低,是电气结线方案比较,电气电备和我流导线选择、接地计算以及继电爱护选择和整定等的基础。目的:【电气主接线比选:2选择导体和电器:3确定中性点接地方式:4计鸵软导体的短路摇摆:5确定分裂导线间隔棒的间距:6验算接地装置的接触电压和跨步电压;7选择继电爱护装置和进行整定计算。4 .2短路电流计算的方法和条件短路电流计算的方法电力系统供电的工业企业内部发生短路时,由于工业企业内所装置的元件,其容量比较小,而其阻抗较系统阻扰大得多,当这些元件遇到短路状况时,系统母线上的电压变动很小,可以认为电压维持不变,即系统容量为无穷大。所谓无限容量系统是指容量为无限大的电力系统
37、,在该系统中,当发生短路时,母线电业维持不变,短路电流的周期重量不衰诚。当然.容量所以们在这里进行短路电流计算方法,以无穷大容显电力系统供电作为前提计算的,其步骤如下:1对各等值网络进行化简,求出计算电抗:2求出短路电流的标么值:3归免到各电压等级求出出名值。妞路电演,计算的条件1短路电流好用计算中,采纳以下假设条件和原则:(1)正常工作时,三相系统对称运行:(2)全部电源的电动势相位角相同:(3)系统中的同步和异步电机均为志向电机,不考虑电机磁饱和、磁滞、涡潦及导体集收效应等影响,转子结构完全对称,定子三相绕组空间位置相差120度电气角度;(4)电力系统中的各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气
38、设备电抗值不随电i大小发生变更:电力系统中全部电源都在额定负荷下运行,其中50负荷接在高压母线上,50%负荷接在系统侧;(6)同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁):(7)短路发生在短路电流为最大值的瞬间;(8)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流:(9)除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的都略去不计:(10)元件的计算参数均取为额定值,不考虑参数的误差和调整范围:(11)输电线路的电容略去不计:(12)用概率统计法制定短路电潦运算曲线。2接线方式计算短路电流时所用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不能用仅在切换过程中可能并联运行的接线方式
39、。3计算容量应按本工程设计的规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划。4短路点的种类一般按三相短路计算,若发电机的两相短路时,中性点有接地系统的以及自耦变压器的回路中发生单相(或两相)接地短路较三相短路状况严陵时.,则应按严峻状况的时候进行计算。5短路点位置的选择短路电流的计算,为选择电气设备供应依据,使所选的电气设备能在各种状况下正常运行,因此短路点的选择应考虑到电器可能通过的最大短路电流.为了保证选择的合理性和经济性,不考虑极其稀有的运行方式。取最严峻的短路状况分别在IOkV侧的母线和35kV他的母线上发生短路状况(点K1.和点K2发生短路).则选择这两处做短路计算。5电气设备的选择5.
40、1 电气设备选择的一般条件5.1.1 电气设备选挣的一般原则导体和电器的选择设计、必需执行国家的有关技术、经济的政策,并应做到技术先进、平安牢靠、运行便利和适当的留有发展余地,以满意电力系统平安经济运行的需求.应满意正常运行,检修,短路和过电压状况下的需求,并考虑到远景发展须要.按当地环境条件校核。应力求技术先进和经济合理同类设备应尽量削减品种扩建工程应尽量使新老电器型号一样选用新产品,均应具有牢靠的试脸数据,并经正式鉴定合格.与整个工程的建设标准应协调一样;5.1.2 电气设备选择的技术条件选择的高压电涔,应能在长期工作条件卜和发生.过电压、过电流的状况卜保持正常运行。1长期工作条件(1)电
41、压选用的电器允许最离工作电压1.max不得低于该回路的最高运行电压Ug,即UmaxUg即IeIg由于变压器短时过我实力很大,双回路出线的工作电流变更幅度也较大,故其计算工作电流应依据实际须要确定。高压电港没有明确的过载实力,所以在选择其额定电潦时,应满意各种可能运行方式下网路持续工作电流的要求.(3)机械荷载所选电器端子的允许荷载,应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。2短路稳定条件(1)校验的一般原则电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校脸的短路电流一般取:.相短路时的短路电潦,若发电机出口的两相短路,或中性点干脆接地系统及自耦变乐器等回路中的单相、两相接地短路
42、较三相严峻时,应按严峻状况校验。用熔断器爱护的电器可不验算热稳定。当熔断涔爱护的电压瓦感器回路,可不验兑动、热稳定。(2)短路的热稳定条件I-tQt(7-1)式中&一在计算时间t,秒内,短路电流的热效应(k2*S:1,7秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA);t设符允许通过的热稳定电流时间(三)4(3)短路的动稳定条件JMQ(7-2)X0.51.01.52.02.53.Otab(三)0.060.060.060.060.060.06Tk=tpr+ta(三)0.561.061.562.062.563.06tjz(三)0.40.781.251.682.12.581、高压断路器及隔窗开关的选择开关电器的选择及校验原则选择较验电压uru电流Kie按断开电流选择,INbra.-a按短路关合电流来选择INc1.0=2.55Izt=2.55/按热稳定来选择申Q注:1.,=/=It)(1)主变35kv侧高压断路涔的选择5.=OX)kVAU.=35KVnnI,=忑Z=黯=K)9SW流过断路版的最大持续工作电流:=1.05X103.9=IO9.W5(八)计算数据表:U(kV)三相短路电流/KAImax(八)r.1(3)shIsho357.87.87.819.8911.78109.095为了满意计算的各项条件,在输配电设备手册参考资料附表IF选择