变电站设计项目概述.docx

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1、变电站设计工程第1章电力系统及变电站概述1.1电力系统概述随着社会、经济和科学的开展，电能被越来越广泛的应 用于工农也生产以及 人民的日常生活中。电能可以方便的转化为其它形式的能源，并且电能的分配和输 送易于实现，可以输送到需要它的 工作场合和 生活场合。为了平安、经济地发供电，满足国民经济和人民生活的需要，由发电机、变压 器、输配电线路和电力用户的 电器装置连接而成的整体，它完成了发电、轮电、变 电、配电、用电的任务，这就是电力系统。电力系统加上热力发电厂中的热能动力 装置、热能用尸和水电厂的水能动力装置，也就是加上锅炉、汽轮机、水库、水轮机 以及原子能发电厂的反响堆等，称为动力系统。电力系

2、统中各种电压的变电站及输配 电线路组成的统一体，称为电力网。1. 2变电站概述变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是发电厂和用 户联系的中问 环节。变电站按照其升降电压的不同分为升压变电站和降压变电站两大类。升 压 变电站是为了减少电能在运输过程中的损耗，将发电厂发出的电升压后轮送到远方， 这种变电站通常与发电厂联系在一起；降压变电站与负荷中心比拟靠近，将高压电 通过变压器转变为适合的低压电。总的来说变电站的总体布置合理，便于设备的操作、搬运、检修和巡视，当 然也要便于未来的扩建性。根据负荷允许停电程度的不同，可以将负荷分为三个等级，也就是一级负荷、 二级负荷和三级负荷。等级不同，对电

3、力系统供电可靠性与稳定性的要求也不同。一级负荷是指将造成人身伤亡或引起对周围环境严重污染对工业将造成经济的 巨大损失，如重要的大型的设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大亚 报 废，还可能引起社会秩序混乱或严重的政治影响；二级负荷是指回造成较大的经济 损失，产品大量报废或减产，还可能引起社会秩序的混乱或较严重的政治影响； 三级负 荷指造成的损失不大或者直接的经济损失。负荷的等级不同，对供电的要求 也不同。对于一级负荷，必须有两个独立电源供电，且任何一个电源失去后，能 保证对全部一级负荷不问断供电；对二级负荷，一般要有两个独立电源供35 kVB变电所70000. 921架空8C变电所4500

4、0. 852架空10D厂43000. 882架空7E厂50000. 851架空113.1 OKV负荷分析在1OKV负荷中，除两回是供往变电站的线路外，其它均为工厂用电，必须保 证其供电可靠性。其中不同负荷的年利用时问为：纺织工业6000 h,城市生活用电2500h,食品工业4500h,机械制造工业5000h ,其他工业4000ho表2-3 10 KV负荷分析电压负荷名称每回最大负荷(kW)功率因数回路数供电方式线路长度(km)10kVF变电所10000.93架空5G变电所8000. 892电缆2H厂7000. 891电缆3ir8000. 882架空7Jr2000. 881架空4kr1000.9

5、1架空5lp5000. 882架空22.3电力系统接线图图2- 1电力系统接线图勺丁言J35kV IOkV拟建变电所第3章变压器选择2. 1主变选择变压器是变电所中最重要的和最贵重的是设备，变压器的选择在变电所中是 比拟重要的。3. 1. 1变压器容量和台数的选择1 .主变容量选择考虑原那么：(I)主变容量选择一般应按变电所建成后10年的规划负荷选择，并适当考 虑到远期几年开展，对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。(2)根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电 站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容蜚在计及过负荷能力后的允许时间, 应保证用户的一、二级负荷；对

6、一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压 器应能保证全部负荷的60%o(3)同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜大多，应从全网出发，推行系 列化，标准化。2 .主变台数的考虑原那么：(I)对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。(2)对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设 计时应考虑装 三台的 可能性。(3)对规划只装两台主变的变电所，其主变基础 宜大于变压器容量的1-2级设 计，以便负荷开展时更换主变。3 .主变容量和台数选择计算由以上分析可知应选两台主变由任务书中所提供负荷资料和前面所做负荷分析，近期主变额定容量Se的选 择计算：(1) 35 KY中压

7、侧：其出线回路数为7回，取Kt =0. 95,结合负荷情况分析知S =Kt(E i吓为+a%)jsi COS：16 7=0 95 x( +4.5x2 4.3x25一 一 + )xCI + 5%)0.9 0.920.850.880.85=40.S MVA(2) 10KV低压侧：其出线回路数为12回，取 幻=0.9,KtO.85结合负荷情况分析知： pS = Kt(芒)(1 +a%)jszCOSi=l八八 1 x 30.8 x 20.70.8 x 20.20.1 + 5 x 2= 0.9x(+ 十0.90.890.890.880.880.90.88= 7.3MVA那么三绕组变压器的计算容量为：S

8、= Kti S = 0.85 x(40.5 +7.3) = 40.63 MIA jcjs(3)由荻择条件：2S S e JS S40.63得：Se2:_jS.= 20.3 MVA22故可选用主变的容量为31.5MVAo4 .校核 条件：(n- 1)S, 2:0.6 自 (n- 1)S,之I S i M2贝U：(2- 1) Se = 3 1.5以0.6x40.63=24.4成立，满足条 件要求。综上所述，选用主变的容量为31. 5mva合格。5 .近期与远景容 量问题(分期建设计划)上述计算结果是近期规模变电所的台数和容量，远期容量问题应考虑5 10年 规划的最终变电所的台数和容量。由于本期负荷

9、较重，考虑本期上两台主变 2X 3L5MVA,;本地区近期负荷47.SMVA,结合本地区经济开展情况，负荷按10%增长 率预测，考虑终期两台主变2X3L5MVA, 35kV、lOkV出线相应增加。详细预测结果如下:项 目2009 年 I 2010 年 I 2011 年 I 2012 年本地区I,47.8 I 52.5 I 57.8 I 63.6最后j负荷(MW)3. 2变压器型式的选择1相数的选择由相应规程规定，假设站址地势开阔，交通运输方便，也不是由于容亚过大 而无法解决制造问题，在330KV及 其以下的发电厂和变电所中，宜采用三相变压器，结合以上分析，本次变电所应采用三相变压器。3. 2.

10、2绕组数和绕组连接方式的选择绕组数的选择：电力工程电气设计手册和相应的规程中指出：在具有三种 电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率到达该变压器容整的15%以上，或在 低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况中，由主变容量选择局部的 计算数据, 明显满足上述情况。故本次设计变电所主变选择三绕组变压器。绕组连接方式的选择：电 力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕 组的连接方式必须和系统电压一致，否那么不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和么型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个 绕组是丛型的，我国I I OKV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性 点，

11、所以都需要选择y的连接方式。对于II OKV变电所的3出丫侧也采用y的连 接方式，而6 10KV侧采用A型的连接方式。故本次设计变电所主变应采用的绕组连接方式为y y d NNOII3 . 2. 3主变阻抗和调压方式的选择电力系统电气设计手册和相应规程中指出：变压器各侧阻抗值的选择必须 从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统的调压手段和 并列运行等的方面进行综合考虑，并应由对工程起决定性作用的因素来确定。变压器的阻抗选择实际上是指三个绕组在变压器铁心中缠绕的位置，由此变 压器可以分为升压结构和降压结构两种类型。由于绝缘因素，高压绕组总放在最外 侧，而中、低压绕组可以分别缠

12、绕在变压器的铁心的中间或者最里面。由于变压器 的阻抗实际上就是绕组之间的涌抗，因此可见，升压型结构的变压器U大而降压 结构的53大。那么看潮流传输的大小，在传输潮流大的一侧采用阻抗小的以减小 正常损耗。但是也还要其他因素的影响，综合考虑，比方为选择轻型的电器需要加 限制短路电流的措施，那么为限制短路电流，可以考虑优 先采用降压结构 （其u 13大），这样可以不再加限流电抗器常用的调压方式手动调压和有载调压。手动调压用于调整围2X2. 5%以；有载 调压用于调整围可达30%,其结构复杂，价格较贵，常用于以下情况：1接于出力变化大的发电厂的主要变压 器。2接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作的

13、特点联络变压器。3发电机经常在低功率因数下运行时。在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式（手动调压方式的变压 器廉价、维修方便），但是，近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压 器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。综合以上分析本设计中变电站的主变宜采用有载调压方式。1.2.4 主变压器的 冷却方式变压器的冷却方式主要有自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导 向油循环等。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在 油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用

14、吹风机帮助冷却。加装风 冷后可使变压器的容量增加30% 35%o强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油 水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷 却器后再复回油箱。油冷却器做 成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方 式假设把油的循环速度比自然对流时提高3倍，那么变压器可增加容量30%o综合经济性和本 变电站的实际情况考虑，本次II OKV变电站宜选用自然风冷 式。1.2.5 变压器各侧电压的选择作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗的情 况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压 选择，而降压变

15、压器作为末端可按照 额定电压选择。所以，对于I I OKV的变电站应 用近似计算，额定电压选线路两端电压的平均值，I I OKV侧应该选115KV, 35KI侧选 37 KV, IOKV侧选 10.5KY。1.2.6 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决在II OKV及以上的中型点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一局部变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。II OKV侧采用分级绝缘的经济效益比拟显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避 雷器加以保护，35KV及IOKV侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采 用全绝缘。因此本次设计II 0KV侧

16、采用分级绝缘，3%V及I0KV采用全绝缘。3. 2.7主变型号的选择综上所述，可以选择三相风冷式有载调压变压器其型号为SFSZ9-31500/110表3- 1 SFSZ9- 3 1500/110型变压器参数型号额定仑六豆KVA额定电压(KV)空载电流(%)空载 损耗KW阻抗电压()3 1500高压中压低压1. 1550. 3高T氐中T氐1108xl.25%38.5 2x2.5%10.510.517.56. 5SFSZ9-31500/110第4章电气主接线设计4. 1电气主接线设计电气主接线设计的基本原那么是以设计任务书为依据，以国家的经济建设方针、政 策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况

17、，在保证供电可靠、调度灵活、满足各 项技术要求的前提下、兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争 设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原那么。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的 电路，成为传输强电流，高电压的网络，它要求用规定的设备文字和图形符号， 并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系， 代表该变电站电气局部的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成局部。电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要局部，也是构成电力系统的重要 环节。主接线确实定对电力系统整体及发电厂、变电站本身 运行的可靠性、

18、灵活 性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方 式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响 因素，通过技术经济比拟，合理确定主接线方案。4.1 主接线设计应满足的基本要求35110KV变电所设计规第3. 2. 1条：变电所的主接线应根据变电所所在电 网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠、运 行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。4.2 接线设计变电站电气主接线设计的合理性直接影响电力系统运行的可靠性，灵活性及对 电器的选择、配电装置、继电保护、自动控制装置和控制方式的拟定都有决定性的 关系。因

19、此，我们要重视电气主接线的设计。设计时应依据35HOkV变电所设 计规原那么及其它设计规程。第3. 2.1条：变电所的 主接线应根据变电所所在电网中的地位、出线回路数、 设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、 节约投资和便于扩建等要求。第条：35110kV线路为两回及以下时，宜采用桥形线路变压器组或线路 分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线，3563kV线 路为8回及以上时，亦可采用双母线接线，11 OkV线路为6回及以上时，宜采用双 母线接线。第条：在采用单母线、分段单母线或双母线的35UOkV主接线中, 当不 允许停电检修断路器时，

20、可以设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼做旁路断路器的接 线，当11 OkV线路为6回及以上，3563 kl线路为8回及以上时，可装设专用的 旁路断路器，主变压器35110kl回路中的断路器，有条件时，亦可接入旁路母线, 采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。第3. 2. 5条：当变电站装有两台主变时，610kV侧宜采用分段单母线。线路 为12回及以上时亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。结合目前国网公司文件建设和本变电站的实际情况，11OKV侧有4回出线（近 期2回，远景开展2回），35KV侧有9回出线（喇 回，远景开展2回），1OKV 侧

21、有16回出线（近期12回，远景开展4回）又由前面的变电站分析局部和负荷情况分析局部，该变电站在整个电力网络中处于重要的地位，各侧均不允许断电。故可 对各电压等级侧主接线设计方案作以下处理:1. 11OKV 侧目/-F根据要求可以草拟以下两种方案：IfLI IIA.） B 段1三产图4-1方案1单母线分段接线图4-2方案2单母线接线表4- 1两种方案进行比拟方案万案1单母二方案2单母线接线工程可靠性用断路器把母线分段后，对重要用户 可从不同段引出两个回路，保证不问 断供电，可靠母线既可以保证电源并列运行，又能使任一条出线都可以从任电源获得电 能，但是对有些设备检修时会造成停电，对用户供电不可靠灵

22、活当一回线路故陪时，分段断路器自动将故阵段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电当一回线路故障或有些设备检修时，连接在母线上的所有回路都需停止工作，会造成停电，对用户供电不可靠经济性接线简单，运行设备少，投资少，年运 行费用少接线简单，运行设备少，投资少由于本变电站在整个系统中占有较重要的地位， 要求保证某些重要的用户不可中断供电，故要求系统有更好的供电可靠性，II OKV侧有4回出线（近期2回, 远景开展2回），根据（35110KV变电所设计规，所以I I OKV侧宜采用方案 lo2. 35KV 侧根据要求可以草拟以下两种方案：方案1单母线接线带旁路，方案2单母线 分段接线；表4

23、-2两种方案进行比拟方案工程方案1单母线接线带旁路方案2单母线分段接线可罪 性可以不停电检修断路器，提高了供电可靠，但是当母线出现故降 或检修时，仍然会造成整个主接线停止工作用断路器把母线分段后，对重要用户可从不 同段引出两个回路，保证不间断供电，可 靠；检修出线断路器，可以不停电检修，供电可靠性高灵当一回线路故陪时，分段断路器自动当一回线路故障时，分段断路器自动将故活将故障段隔离，保证正常段母线不问阵段隔离，保证正常段母线不间断供电，断供电，不致使重要用户停电不致使重要用户停电经济占地面积大，多一旁路增加了投资接线简单，运行设备少，投资少，年运行性费用少在35KV此用电负荷中有少量的一级负荷

24、和二级负荷，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短和一定的经济损失.因此要尽可能保证其供电可靠性。根据35110KV变电所设计规考虑了今后经济的开展，通过比拟，35KV侧宜采用电，且一个电源失去后，能保证全部或大局部 二级负荷供电；对于三级负荷一般 只需要一个电源供电。1. 3变电站的分类3. 1按照变电站在电力系统中的地位和作用(1 )系统枢纽变电站枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高轮电电压，目前电压 等级有220kv、330kV (仅 西 北电网)和500kv,枢纽变电站连成环 网，全站停电 后, 将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此对枢纽变电站的可靠性要求较高。枢纽变电站

25、主变压器容量大，供电围广。(2)地区一次变电站地区一次变电站位于地区网络的枢纽点，是与轮电主网相连的地区受电端变 电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地区 电 网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kv或330k Vo地区一次变电站主变压器容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也 比拟高。(3)地区二次变电站地区二次变电站由地区一次变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电围小， 主变压器容量与台数根据电力负荷而定。全站停电后，只有本地区中断供电。(4)终端变电站终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站停 电后，只是终端用户停电

26、。1. 3. 2按照变电站安装位置(1 )室外变电站室外变电站除控制、直流电源等设备放在室外，变压器、断路器、隔离开关 等主要设备均布置在 室外。这种变电站建筑面积小，建设费用 低，电压较高的变 电站一般采用室外布置。(2)室变电站室变电站的主要设备均放在室，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市 区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空气污秽等级较高的地区。(3 )地下变电站方案2:单母线分段接线。3. IOKV 侧根据要求可以草拟以下两种方案：方案1单母线接线带旁路，方案2单母线分 段接线;表3两种方案进行比拟方案工程方案1单母线分段带旁路母线接线方案2单母线分段接线用断路器把母

27、线分段后，对重要用户可可从不同段引出两个回路，保证不用断路器把母线分段后，对重要用户可从罪间断供电，可靠；检修出线断路器，不同段引出两个回路，保证不间断供电，性可以不停电检修，供电 可靠性高可罪灵当一回线路故阵时，分段断路器自动当一回 线路故障时，分段断路器自动将故活将故阵段隔离，保证正常段母线不问降段隔离，保证正常段母线不间断供电，性断供电，不致使重要用户停电不致使重要用户停电，扩建方便经接线简单，运行设备少，年运行费用少，济占地面积大，多一旁路增加了投资占地面积小性在IOKV 此用电负荷中各回路出线的一，二级负荷较多，且进出线回路数比拟多,通过对主接线基本要求的考虑，合理考虑市区电力负荷的

28、基本情况以及市区的经济状 况以及今后经济的开展，还有扩建和扩展的可能。IOKV侧有11回出线（近期 12回，远景开展4回）。由于本设计中采用I Ok 丫中置式高压 开关柜，配真空断 路器，在检修过程中手车式断路器具有检修平安，操 作方便的特点。根据35 110KV变电所设计规通过比拟，IOKV侧 宜采用方案2:单母线分段接线。综上分析可以得出，本次新建变电站的电气主接线形式为II OKV电压级采用单 母线分段接线形式，35KV电压级采用单母线分段接线形式，I OKV电压级采用单母 线分段接线形式。第5章短路电流的计算在电力供电系统中，对电力系统危害最大的就是短路。短路的形式可以分为三相 短路、

29、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。在短路电流计算过程中，一般都 以最严重的短路形式为依据。因此，本文的短路电流计算都以三相短路为例。5. 1短路电流的计算目的5.1. 1短路电流的危害在供电系统中发生短路故障 时，在短路回路中短路电流要比额定 电流大几倍 至几十倍，通常可达数于安，短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动 力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆；在短路点附近电压显著下 降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路 时所出现的不对 称短路电流，将对通信线路产生干扰；当短路点离发电厂很近时，将造成发电机 失去同步，而使整个电力系统的 运行解列。5.

30、I. 2计算短路电流的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电器设备， 防止在短路电流作用下损 坏电气设备，如果短路电流大大，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的 整定计算。为了到达上述目的，须计算出以下各短路参数：I 一次暂态短路电流，用来做为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容 量。应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路 电流来计算保护装置的整定值。ish-三相短路冲 击电流，用来检验电器和母线的动稳定。I一三相短路电流有 效值，用来检验电器和母线的热稳定。S 一次暂态三相短路容量，用来检验昕路器的遮断容量和判断母线短路容量 是否超过规定值，作为

31、选择限流电抗器的依据。5.2短路电流的计算为了简化短路电流的计算方法，在保证计算精度的情况下，忽略次要因素的 影响，做出一下规定：1所有的电源电动势相位角均相等，电流的频率相同，短路前，电力系统的 电势和电流是对称的。2认为变压器是理想变压器，变压器的铁心始终处于不饱和状态，即电抗值 不随电流的变化而变化。3 .输电线路的分布电容略去不计。4 .每一个电压级采用平均电压，这个规定在计算短路电流时，所造成的误差很 小。唯 一例外的是电抗器，应该采用加于电抗器端点的实际额定电压， 因为电 抗器 的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否那么，误差偏大。5计算高压系统短路电流时， 一般只计及发电机、变压器、

32、电抗器、线路等元 件的电抗，因为这些元件X/3R时，可以略去电阻的影响。只有在短路点总电阻大 于总电阻的1/3时才加以考虑，此时采用阻抗等于电抗计算。6短路点离同步调相机和同步电动机较近时，应该考虑对短路电流值的影响。 有关感应电动机对电力系统三相短路冲击电流的影响：在母线附近的大容蜚电动机 正在运行时，在母线上发生三相短路，短路点的电压立即降低。此时，电动机将变 为发电机运行状态，母线上电压低于电动机的反电势。7在简化系统阻抗时，距短路点远的电源与近的电源不能合并。8以供电电源为基准的电抗标么值3,可以认为电源容量为无限大容量的系 统，短路电流的周期分量在短路全过程中保持不变。5. 2.1短

33、路电流计算结果：表5- 1短路电流计算结果短路点In (KA)I Lk/ 2 (KA)11 k(KA)Is h(KA)11 OKV母线3.423.423. 778.735KV母线4. 834. 834.8312. 310KV母线12. 9612. 9612. 96335. 2. 2计算过程如 下:系统等效图如下:XSI图5-1系统等效图1 .作电力系统结构简图的 等值电路图基准容量：IOOMVA基准电压：各级乎均电压设计条件：假设电源SI、S2为无线大系统，假设II Ok V线路L2为10km, II Ok V线路L3为7k川。 选择基准容量、基准电压：S =IOOMVA U =115KV u

34、 =37KVddid2U =10. 5KVd3Q那么基准电浙I = 100 =0.50，./3d11 .3diI = Sd 100 = L56(KA)心 J3ll 37x 扛I =卫户-=100 = 5.SO(KA)(/3 扣U 平xl0.5d3U 2 1152基准电抗X =-5!.&= 132.25(0)di 3100JJJ =-2 =13,7(0 )S 100 dXd3UM 10.52一牛二一 二 LI Q )S 100 d(2)计算各条线路的阻抗值参考电力工程电气设计手册，架空线路的单位电抗统一选0.4Q/km, 10k V 电缆线的单位电抗统一选0.080/kmX =L Xx =10X

35、0. 4=4(Q.) 122 IX = L X x =7 X O. 4=2, 8 (Q.) 凶 3 它们相对应的标么值 为：X =X X =4X100 = 0.030212 L2 _u 2 Hs2 一、AX =X X AL=2. 8x TOO =O. 0212J3 L3 ii 7i is ?归 笄 至本变电站UOkV母 线的系统阻抗为0.01252.计算短路点dl的短路电流参数11 0KV侧短路电流计笄:那么图5-1可以转化为：图5-2 11 0KV系统等效转化图将图5-2网络中的三角形接线转化为星形接线：X 二x 2=0.02450.24 +0.036 +0.076X- =2 x2X- =2

36、 x2XJX；=* + x，*+沁* 0.24+0.036 + 0.076=O. 052X二3 XX二3 X0.036 x0.0760.24+0.036 + 0.076二O. 008电源相对于dl的转移电抗：X=X + X=0.32 + 0.0245 = 0.3445M siX = X + X + X 二 0.05 + 0.052 + 0.12 = 0.222N s2 2 L2星形接线转化为三角形接线X = X 冷+X冷十X；X03445 +0.008+3445x0008 = 0365/ m 3 X0.222=0.2350.3445=0.2350.3445NXx X.X= X +X+, ,.1

37、 =0.222+0.008 +II N 3 X 冷M分别求分别求i、n两条支路的计算电抗：=0.91X-S _0.365 x 250ZX = -1-1- - jsi Sj IQQX * =js2XS- 0.235x1100ii ii 2.585Sd 100按上述计算结果查汽轮机的计算表可知：当t = Os 时kIr=L1I =0.37js2短路电流周期分量标么值为：I = 1.1 x 250 +0.37x 1100 = 3.42KA f(Q ./3x 115 扛X115当t =4s时： kI - =1. 2I- =0.41js 1js2250I =1.2 x +0.41x HOO = 3.77

38、 KA r(,k) .fjxll 5忑 xll 5当 Tk/ 2=2s 时I =1= 3.42KA止 f(o)f(2)因t=。时和t =4s时，随着计算电抗的减小，它们所对应的曲线逐渐重合, 所以I =1=3.77KAf (oo) f (1k )i =Jlk In= Ji xl.8x3.42 =8.7KA shm(K表示短路冲击电流为周 期分量幅值的倍数，其大小取决于T,取值围为1 v K v 2 ,在高电压电路中一般取1. 8) 3.计算短路点d2的短路电流参数35KV侧短路电流计算：系统等效图可转换为图5- 3 35KV系统等效转化图图5- 3 35KV系统等效转化图XTI1S1100=-

39、(U +U - U )x-. = -(0.105 + 0.18-0.065) X =().352 S12 si3 S23 SN 231.5S1100X,=-(1,22U +U -U ) x-B- = -x(O. 105 + 0.065 - 0.18) x =0$12$23S13 SN231.51二二_(u T3 2+S23s 1U - U )x-. =_;_(0 .065.m si2 SSf 2400-+ 0.18 - 0.105)x=0 2231.5X. +xX = rl n + X * = 0.175+ 0.008 = 0.1831323星形接线转化为三角形接线X = X +X +xu x

40、Xn = 0.3445 + 0.183+ 03445x0,183 = 0.81i m T3 X.0.222NX = X + XX-N =0.183+0.222+ -183x0-222 =0.52ii n ,v X-0.3445M 分别求I、II两条支路的计算电抗SN 夕 oX =Xx-七二0.81x =2.03jsi i Sd100X- = X” x-m=js2 II Sd100因两个计算电抗有一个大于3,所以t =0t=3!=oo时I相kkkl2ksi卜=0.49jsi=1=1= I= I = 0.49x 250 = 1.91KA1/(。) if(U)*(止)If (a,).fSx 3 72

41、/=0.17js2 X R 5.72 js2V =1=1=1=1=0.17x 1100 =2.92KAif。 2/(o)2f(Lk)2rf- 扣)J3 x37I =1=1=1 =F+1”=1.91 + 2.92 = 4.83KAf(O) f flk) -.ll- f () lf(O) lf(O) (21j 二扛k I二扛 xl.8x4.83 = 12.3KA shm4.计算短路点d3的短路电流参数JOKY侧短路电流计算：系统等效图可转换为Q位Q位系统等效图可转换为图5-41OKV系统等效转化图X-= 0.222NX- = 0.3445 M0.35+0.22= 0.008+=0.2930.35+

42、0.22= 0.008+=0.293X +X-X=X + TI n 33 J 2 星形接线转化为三角形接线 X” xX0.293x 0.3445Xn,= Xn + X- +：1 JI = 0.293 + 0.3445+=1.1I 33 M X0.222N X” xX-0.293X 0.222X“= X + X. + 付 勺.=0.293+0.222+= 0.7i/ 33 n X-0.3445M 分别求I、II两条支路的计算电抗XjsX”kFlxjoo=2.75 S 1100x二 X”-七二 0.7x =7.7 j,2 If,S1()()因 两个计算电抗有一个大于3,所以得：二 0.37i：f（

43、。）曾（0）= Lf（tk）一，止12）=0.137.7250=1=0.37x 八=5.IKAif(.,)/3x10.511,2X-js2皆卬2/（o）=1 II2f (tk)t =1=0.13x I LOO = 7 .86 KA。忐，扣) 平x 10.5I =1f(O) f(Lk)=1=1J.l:.f( 2)=F + =5.1+7.86 = 12.96KAf(.,) If (0) lf(O)i 二扛二扛 x 1.8 x 12.96 = 33KAsh第6章电气设备选择6. 1电气设备选择(1 )设计中电器选择的主要任务：导体和绝缘子导体的选择主要有：各电压级的汇流母线、主变引下线、出线以及各电

44、压 级的 绝缘子等。电气设备电气设备包括各电压级的出线断路器、旁路断路器、分段断路器、以及相应的 隔离开关、熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，包括穿墙套管、开关柜 的选择及其一次接线的编号。(2 )选择导体和电器的一般原那么根据导体和电器选择技术规定SDGJ1 4- 1986第1.1.2条规定选择导体和电器 的一般原那么如下：应力求技术先进、平安适用、经济合理；应满足正常运行、检修、 短路、过电压情况下的要求，并考虑远景开展；应按当地环境条件校准；选择的导体 品种不宜过多；应与整个工程建设标准协调一致；选用新产品应积极慎重，新产品 应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。6. 2选择导

45、体和电器的技木条件6. 2. 1按长期工作条件选择导体和电器的选择设计技术规定中规定：第1. 1.3条 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。即：U，m以U,其中，备1二口5取、s% UU.,N, 一般按照Un UsN选择电气 设备的额条电压。第L I. 4条：选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流，由 于高压开路电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方 式下回路持续工作电流的要求。在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器 等电器各局部的最大允许发热温度，不超过交流高压电器在长期工作时的发热 GB763-74所规定的数值情况下，当这些电 器使用在环境温度高于+4?c 但不高于 +60%)时，环境温度每增加1-c,减少额定电流的1.8%;当使用在环境温度低于+4oc时，环境温度每降低Lc,增加额定电流的0.5%,但其最大过负荷不得在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用电量大，建筑物