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1、黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備概論課程設(shè)計(jì)35KV變電站自用電的設(shè)計(jì)學(xué)院:專業(yè):班級(jí):姓名:學(xué)號(hào):摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的不斷推進(jìn),對(duì)電力系統(tǒng)的要求也在不斷提高,因此對(duì)于電力系統(tǒng)的重要組成部分- 電房的設(shè)計(jì)也要不斷推陳出新,因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足不斷增長(zhǎng)的用電負(fù)荷要求,以及適應(yīng)復(fù)雜多變的用電環(huán)境。對(duì)于企業(yè)而言,進(jìn)行技術(shù)革新,提高產(chǎn)品的利用率,降低產(chǎn)品的能耗,就顯得更加尤為重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是35kV變電站自用電設(shè)計(jì),主要是針對(duì)中原地區(qū)的用電需 求,該地區(qū)供電電壓低,對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有非常重要的意義。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是從工程的角度出發(fā),依照工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則
2、和方法,同時(shí)遵循國(guó)家的最新標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范,在分析任務(wù)書(shū)上規(guī)定的負(fù)荷資料同時(shí),并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的具體情況,綜合考慮各個(gè)方面的要素,從而確定電氣主接線的設(shè)計(jì)以及主變壓器的容量,臺(tái)數(shù)、接線方式以及中性點(diǎn)運(yùn)行方式。然后在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行短路點(diǎn)設(shè)置,從而進(jìn)行短路電流計(jì)算,并根據(jù)其計(jì)算結(jié)果對(duì)斷路器、互感器、熔斷器等高壓電器以及母線、架空線路進(jìn)行選型和校驗(yàn)。此外還要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行接地裝置和防雷規(guī)劃,從而完成電氣部分設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì),電氣主接線,短路電流計(jì)算,設(shè)備選型1 緒論1.1 本課題的背景與意義電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)和先行工業(yè),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力,其發(fā)展水平可以說(shuō)是反映國(guó)
3、家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志 之一。電房是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和 分配電能、控制電力流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施,是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)。建設(shè)一個(gè)高質(zhì)量的供電系統(tǒng),有利于工業(yè)的快速發(fā)展,可以大大增加產(chǎn)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,改善工人的勞動(dòng)條件,加強(qiáng)保護(hù)措施,有利于實(shí)現(xiàn)生 產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此,本課題的設(shè)計(jì)對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化,具有十分重要的意義。1.2 本課題的現(xiàn)狀與發(fā)展電網(wǎng)的研究,國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行得比中國(guó)要早的多,因此其技術(shù)也領(lǐng)先于中國(guó)。對(duì)于這一領(lǐng)域,電力系統(tǒng)變電所綜合自動(dòng)化,是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的趨 勢(shì)。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是將變電所的繼電保護(hù)裝
4、置、控制裝置、測(cè)量裝 置、信號(hào)裝置綜合為一體,以全微機(jī)化的新型二次設(shè)備替代機(jī)電式的二次設(shè)備,用不同的模塊化軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)電式二次設(shè)備的各種功能,用計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)通信 替代大量信號(hào)電纜的連接,通過(guò)人機(jī)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化管理、 監(jiān)視、測(cè)量、控制及打印記錄等所有功能,以實(shí)現(xiàn)功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機(jī)化、 操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化。國(guó)外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究工作始于70年代,在 1975年日本就開(kāi)始研究用于配電變電站的數(shù)字控制,并于1980年開(kāi)始商品化。之后世界各國(guó)越來(lái)越重視這方面的研究工作,參與的國(guó)家和公司越來(lái)越多,如德國(guó)西門子公司、AB公 司、AEa司,美國(guó)的G公司、西屋公司,法國(guó)的阿
5、爾斯通公司等。其中德國(guó)西 門子公司于198眸研制成功第一套綜合自動(dòng)化LSA67凍統(tǒng),此后在德國(guó)和歐洲陸 續(xù)投運(yùn)了300多套該系統(tǒng)。在我國(guó),隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大,電壓越來(lái)越高,因而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制,即采用自動(dòng)化控制模式,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和運(yùn)行可靠性,這樣也直接促進(jìn)了我國(guó)對(duì)變電站綜合自動(dòng)化的研究。根據(jù)國(guó)家電力公司對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則的總體要求,電網(wǎng)建設(shè)與改造要同調(diào)度自動(dòng)化、 配電自動(dòng)化、變電所無(wú)人值班、無(wú)功優(yōu)化結(jié)合起來(lái),以逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化。近幾年來(lái),大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)迅猛發(fā)展,16位、32位單片機(jī)及Pentium微處理器問(wèn)世,網(wǎng)絡(luò)技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)總線等的出
6、現(xiàn),使得變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能不斷完善。2 主接線的設(shè)計(jì)2.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則在選擇電氣主接線型式時(shí),應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù):( 1)發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用;( 2)發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模;( 3)負(fù)荷大小和重要性;( 4)系統(tǒng)備用容量大小;( 5)系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料。2.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)要求對(duì)于電氣主接線的要求,大致有以下幾點(diǎn):( 1) 可靠性: 主接線的接線形式必須保證供電可靠,這是其最基本的要求。在分析可靠性時(shí)要考慮到發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用,用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別,設(shè)備制造水平等等??煽啃砸笥幸韵聨追矫妫?斷路器檢
7、修時(shí),不影響對(duì)系統(tǒng)的供電; 斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí),盡量減少停電回路數(shù)和停電時(shí)間,并對(duì)一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷保持不間斷供電; 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停電的可能性; 大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí),盡可能保持對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。( 2) 靈活性:電氣主接線要能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài),并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。對(duì)于靈活性的要求有: 調(diào)度時(shí),可靈活的投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器及線路,調(diào)配電源和負(fù)荷,滿足系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式的調(diào)度; 檢修時(shí),可方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備,不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行; 擴(kuò)建時(shí),容易從初期接線過(guò)渡到最終接線,改造工作量較少,盡可能不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間較短。( 3)
8、 經(jīng)濟(jì)性: 電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上,再考慮其經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性的要求如下: 投資省,電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰,盡量節(jié)省一次、二次設(shè)備和控制電纜投資,盡量限制短路電流,選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備; 占地面積小,電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積減??; 電能損耗少,經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式(如雙繞組、三繞組或自耦變壓器)、容量和臺(tái)數(shù),避免因兩次變壓而增加電能損失。2.3 方案的擬訂及比較黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)2.3.1 方案一 單母線接線圖2-1單母線接線G電源進(jìn)線;QF斷路器; W母線;QS-隔離開(kāi)關(guān);QE接地開(kāi)關(guān); WL-出線只有一組母線的接線稱為單母線
9、接線。 在變電所中,其供電電源是變壓 器或高壓進(jìn)線回路。單母線接線中母線既可以保證電源并列工作,也可以保 證任何一條出線都可以從電源 G1或G2中獲得電能。每條回路中都裝有斷路 器和隔離開(kāi)關(guān),可以開(kāi)斷或接通電路。各回路輸送功率不一定會(huì)相等,應(yīng)盡 量使負(fù)荷均衡地分配到母線上,以減少功率在母線上的傳輸。優(yōu)點(diǎn):接線簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備較少,經(jīng)濟(jì)性好,操作比較方便,便于擴(kuò)建 和采用成套配電裝置。缺點(diǎn):可靠性和靈活性較差,當(dāng)主要電氣元件出現(xiàn)故障或進(jìn)行檢修時(shí), 必須斷開(kāi)它所接的電源,所有回路均要停止運(yùn)行,這樣會(huì)使整個(gè)配電裝置停 電。止匕外,單母線接線調(diào)度不方便,電源只能并列運(yùn)行,而不能分列運(yùn)行,若線路側(cè)發(fā)生短路
10、時(shí),有較大的短路電流產(chǎn)生2.3.2 方案二 單母線分段接線圖2-2單母線分段接線單母線分段接線對(duì)重要用戶來(lái)說(shuō)可以從不同段引出兩回饋電線路,由兩個(gè)電源供電。單母線是用分段斷路器 QFDS行分段的,為了防止因電源斷開(kāi) 而引起的停電,可以在分段斷路器 QFDk安裝備用電源自動(dòng)投入裝置,這樣 在任一分段的電源斷開(kāi)時(shí),會(huì)將 QFD自動(dòng)接通。優(yōu)點(diǎn):供電可靠性較高,單母線分段有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生 故障,分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除,而正常段母線則繼續(xù)供電,這樣保 證不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn):當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí), 該段母線內(nèi)停止供電。 若出線為雙回路時(shí),常使架空出線呈交
11、叉跨越,使整個(gè)母線系統(tǒng)可靠性受到 限制。此外占地面地大,投資較多。2.3.3 方案三 單母線分段帶旁路母線接線圖2-3單母線分段帶旁路母線接線單母線分段帶旁路母線接線常采用以分段斷路器兼作旁路斷路器的接線。兩段母線均可帶旁路母線,正常運(yùn)行時(shí)旁路母線 W2不帶電,以單母線分段方式進(jìn)行。當(dāng)QF1作為旁路斷路器運(yùn)行時(shí),1、2段母線可分別按單母線方式運(yùn)行,也可以通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)QS哈并為單母線運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn):供電可靠性和靈活性高。增設(shè)旁路母線可以在檢修出線斷路器時(shí)不會(huì)中斷該回路供電。缺點(diǎn):增設(shè)旁路母線,即多裝了價(jià)格高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān),增加了投 資,占地面積大,操作也相對(duì)復(fù)雜黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)2.3
12、.4 方案四橋形接線圖2-4橋形接線(1)內(nèi)橋線路的特點(diǎn):線路操作方便;正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)雜; 橋回路故障或檢修時(shí)全廠分列為兩部分,使兩個(gè)單元間失去聯(lián)系。內(nèi)橋接線試用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長(zhǎng),故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā)電廠和變電站中。(2)外橋接線的特點(diǎn):變壓器操作方便; 線路投入與切除時(shí),操作復(fù)雜; 橋回路故障或檢修時(shí)全廠分列為兩部分,使兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系。外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短,故障可能性較小和變壓 器需要經(jīng)常切換,且線路有穿越功率通過(guò)的發(fā)電廠和變電站中。黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)2.4 電氣主接線選擇2.4.1 負(fù)荷等級(jí)劃分根據(jù)用電設(shè)備
13、在工業(yè)生產(chǎn)中的作用,以及供電中斷對(duì)人身和設(shè)備安全的影響,電力負(fù)荷通??煞譃槿齻€(gè)等級(jí):一級(jí)負(fù)荷:中斷供電將造成人身傷亡,或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來(lái)極大的政治經(jīng)濟(jì)損失;二級(jí)負(fù)荷:中斷供電將造成設(shè)備局部破壞,或生產(chǎn)流程紊亂且需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù),或大量產(chǎn)品報(bào)廢、重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成較大經(jīng)濟(jì)損失;三級(jí)負(fù)荷:不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的一般電力負(fù)荷。2.4.2 方案分析對(duì)于方案一,單母線接線可靠性低,當(dāng)母線故障時(shí),各出線均要全部停電,因此不能滿足一級(jí)負(fù)荷供電的要求,故不采納;對(duì)于方案四,橋形接線只適合二進(jìn)二出的情況,而本工程是四條進(jìn)線三回出線,因此也并不適合;對(duì)于方案二和方案三來(lái)說(shuō),都可以保證供電的可靠性,方案
14、二適合3560kV主接線時(shí),出線回路小于8回;方案三適合進(jìn)出線不多,容量不大的中 小型發(fā)電廠和電壓為35110kV的變電所,均符合主接線設(shè)計(jì)的要求,相比 之下,方案三的供電可靠性要比方案二高,但由于加設(shè)旁路母線也帶來(lái)了倒閘操作復(fù)雜等負(fù)面影響,即方案三靈活性要低于方案二。從經(jīng)濟(jì)性來(lái)講,方案三多了旁路母線,即多裝了斷路器和隔離開(kāi)關(guān),其投資大大超過(guò)了方案二,且根據(jù)參考文獻(xiàn)7可知:當(dāng)635kV配電裝置采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí),不宜設(shè)置旁路母線。黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)因此綜合考慮,本設(shè)計(jì)的主接線為單母線分段形式黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)3變壓器的設(shè)計(jì)3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電
15、所中,宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器,當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 合理時(shí),可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。若變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足 夠容量的備用電源時(shí),可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。(1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所,在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下, 變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變?yōu)橐耍?2) 一般情況下220kV及以下的變電所裝設(shè)2臺(tái)主變壓器。本工程的負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷,而且不止一條進(jìn)線,因此確定本設(shè)計(jì)選用兩 臺(tái)主變壓器。3.2 主變壓器容量的選擇根據(jù)工程上對(duì)本變電所供電負(fù)荷的資料,最大負(fù)荷可達(dá)6300kW此外還要考慮到主變壓器容量一般按變電所建成后 510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇。因此可預(yù)估10年后滿足最大負(fù)荷的主變壓器容量為:n p(1 + P
16、%)ni=i COS 0(1 + a%)_ 0 9 > 6300 X(l + 6%產(chǎn)0.9(1 + 5%)(3-1)錯(cuò)誤!未找到引用源黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)式中:Kt 負(fù)荷同時(shí)率(35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負(fù)荷與10kV各負(fù)荷之間取0.9 、站用負(fù)荷取0.85),本設(shè)計(jì)取0.9;B %-負(fù)荷年增長(zhǎng)率,本設(shè)計(jì)取 6%n年限,本設(shè)計(jì)取10;a%-一電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率,一般取 5%P各用戶的最大負(fù)荷;cos功率因數(shù)。在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中,宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的所用變壓器。如能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用所用電源時(shí),亦可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。裝
17、有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所,當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí),其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷,并保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。因此本設(shè)計(jì)中:0.6 X 11846.46kVA=7107.876 kVA變壓器的型號(hào)為SZ10-8000/35,即額定容量為8000kVA3.3 主變壓器型式的選擇3.3.1 相數(shù)選擇容量為300M糜以下機(jī)組單元連接的主變壓器和 330kV及以下電力系統(tǒng)中,一般都應(yīng)選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小,同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)較方便。因此本項(xiàng)目35kV電房設(shè)計(jì)在滿足供電可靠性的前提下,為減少投資,故選用三相變壓器。3.3.
18、2 繞組數(shù)選擇國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器,對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心,具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站,為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量,可采用雙繞組變壓器。本設(shè)計(jì)變電所有35kV、10kV兩個(gè)電壓等級(jí)且是一座降壓變電所,宜選用雙繞組普通式變壓器。3.3.3 繞組連接方式選擇變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中采用的繞組連接方式只有“ Y'連接和" D連接,在我國(guó)110kV及 以上電壓側(cè),變壓器三相繞組都采用“ YNT連接,35kV側(cè)采用“Y”接,其 中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地
19、。35kV及以下電壓,變壓器繞組都采用“ D'連 接。為了考慮系統(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)以上繞組連接方式的原則,本設(shè)計(jì)選用“ Y, d11”常規(guī)連接的變 壓器連接組別。3.3.4 調(diào)壓方式選擇為了確保變電所供電量,電壓必須維持在允許范圍內(nèi),這就要求對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)壓。所謂的調(diào)壓是通過(guò)用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭,改變變壓黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)器高壓側(cè)繞組匝數(shù),從而改變其變比,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種:不 帶電切換,稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓,變壓器分接頭較少,且必須在停電情況下才能 調(diào)節(jié),調(diào)整范圍通常在士 2M2.5%以內(nèi);另一種是帶負(fù)荷切換,稱為有載
20、調(diào)壓, 變壓器分接頭較多,且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié),調(diào)整范圍可達(dá)30%但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,價(jià)格較貴,并且有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行,因?yàn)橛休d分接開(kāi)關(guān) 的切換不能保證同步工作。根據(jù)本設(shè)計(jì)變壓器配置,應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓。3.3.5 冷卻方式選擇(1)自然風(fēng)冷卻:一般適用于7500kVA及以下小容量變壓器,為使熱量 散發(fā)到空氣中,裝有片狀或管型輻射式冷卻器,以增大油箱冷卻面積。(2)強(qiáng)迫空氣冷卻:容量A 10000kVA的變壓器,在絕緣允許的油箱尺 寸下,當(dāng)有輻射器的散熱裝置仍達(dá)不到要求時(shí),常采用人工風(fēng)冷。在輻射器 管間加裝數(shù)臺(tái)電動(dòng)風(fēng)扇,用風(fēng)吹冷卻器,使油迅速冷卻,加速熱量散出,風(fēng) 扇的啟??梢宰詣?dòng)控制,亦可人
21、工操作。(2)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻:在單方面加強(qiáng)表面冷卻還達(dá)不到預(yù)期的冷卻效 果時(shí),可采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán),讓水對(duì)油管道進(jìn)行冷卻,把變壓器中熱量 帶走。在水源充足的條件下,采用這種冷卻方式散熱效率高,有利于節(jié)省材 料、減少變壓器本體尺寸,但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件且對(duì)冷卻器的密 封性能要求較高。(4)強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷卻:利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、 線餅之 間和鐵芯的油管中,使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走, 二變壓器上層熱油用潛油泵抽出,經(jīng)過(guò)水冷卻器冷卻后,再由潛油泵注入變 壓器油箱底部,構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。( 5) 水內(nèi)冷變壓器:變壓器繞組用空心導(dǎo)體制成,在運(yùn)行中將純水注入
22、空心繞組中,借助水的不斷循環(huán)將變壓器中熱量帶走,但水系統(tǒng)比較復(fù)雜且變壓器價(jià)格比較高。本設(shè)計(jì)變電所主變壓器的容量為8000kVA根據(jù)上述資料,為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果,且又簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),因此選用強(qiáng)迫空氣冷 卻方式。3.4 站用變壓器的設(shè)計(jì)站用變壓器的選擇主要考慮高壓變壓器和啟動(dòng)備用變壓器的選擇,其內(nèi)容包括變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、額定電壓、容量和阻抗。為了正確選擇站用變壓器容量,首先應(yīng)對(duì)主要用電設(shè)備的容量、數(shù)量及運(yùn)行方式有一定的了解,最后確定變壓器的容量。( 1) 額 定電壓 站用電壓器的額定電壓應(yīng)根據(jù)廠用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定,變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和
23、網(wǎng)絡(luò)的電壓相 一致。本變電站的站用變壓器接在高壓側(cè),所以選擇35/0.4kV 。( 2) 臺(tái)數(shù)和型式 本次設(shè)計(jì)選擇一臺(tái)雙繞組的站用變壓器。( 3) 容量的確定本次設(shè)計(jì)的站用電負(fù)荷已經(jīng)給定為45kVA查表可選擇變壓器型號(hào)為:S9 -50/35 ,其參數(shù)如下:表3-1站用變壓器型式額定容量(kVA)高壓(kV)高壓調(diào)節(jié)范圍(衿低壓(kV)連接組空載損耗(kVV短路損耗(kW短路電壓(%)空載電流()5035士50.4丫,yn00.302.036.51.84短路電流的計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的基本假設(shè)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
24、分精確的計(jì)算結(jié)果。這種近似計(jì)算 法在電力工程中被稱為短路電流實(shí)用計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果稍偏大。短路電流實(shí)黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)用計(jì)算的基本假設(shè)如下:(1)正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行;(2)電力系統(tǒng)中所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位、相角相同;(3)電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行;(4)變壓器的勵(lì)磁電流和電阻、架空線的電阻和相對(duì)地電容均略去,者B用純電抗表示;(5)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和;(6)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。4.2短路電流計(jì)算過(guò)程4.2.1 短路點(diǎn)的設(shè)置短路電流計(jì)算的主要目的之一是為了選擇電氣設(shè)備并進(jìn)行相關(guān)的校驗(yàn),本設(shè)計(jì)是按照三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算。在主接線中可
25、能發(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè),即10kV母線短路(K1點(diǎn)),35kV母線短路(K2點(diǎn))。具體如下圖所示:圖4-1短路點(diǎn)設(shè)置圖根據(jù)工程資料,令:(1)電力系統(tǒng):S=s;(2)架空線路(即進(jìn)線1、2):單位電抗值:錯(cuò)誤!未找到引用源。, 線路長(zhǎng):L=10km;(3)變壓器容量:錯(cuò)誤!未找到引用源。,短路阻抗:錯(cuò)誤!未找到引 用源。4.2.2 求各元件的電抗標(biāo)么值選取基準(zhǔn)容量錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,基準(zhǔn)電壓錯(cuò) 誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,令錯(cuò)誤!未找到引用源。=100MVA 錯(cuò)誤!未找到引用源變壓器:=0.9375(4-1)線路:Xl* = 'J 產(chǎn)
26、100=0.4 X 1OX 7372= 0.292最大運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為:X£. = (X1 + %)(X2+X。=(0292 + 09375)(0292,09375)-0.615(4-3)無(wú)限大容量電源:錯(cuò)誤!未找到引用源。短路電流周期分量的標(biāo)么值:1(L6151.626(4-4)短路電流值:黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)(4-5)(4-6)=1I=Sb100=1£26 X -V 3 * 10.5=894kA沖擊電流值:S=兩點(diǎn))=2X1,8X8.94=22.75M錯(cuò)誤!未找到引用源。式中錯(cuò)誤!未找到引用源。為沖擊系數(shù),這里取1.8 短路全電流最大有效值:石=
27、吸/1+2值而-。=8.94 X J1+2X(L8-iy=13.5kA短路容量:(4-7)錯(cuò)誤!未找到引用源=106 X 1,626(4-8)錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。最小運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為:=0292+0.9375二 123(4-9)無(wú)限大容量電源:錯(cuò)誤!未找到引用源。短路電流周期分量的標(biāo)么值:E*1123=0.813短路電流值:(4-10)錯(cuò)誤!未找到引用源100V3 X 105錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源(4-11 )沖擊電流值:I。=比凹一 XL8X 棚(4-12)錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源短路全電流最大有效值:2KhM=WXH-2
28、X(1.8-1)Z(4-13)(4-14)= 6.75kA短路容量:S=耙= 100X0,813813MVA(2)當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),等值電路圖如下:圖4-3 K2點(diǎn)等值電路圖最大運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為:X廠切尻=0292例292錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(4-15)無(wú)限大容量電源: 錯(cuò)誤!未找到引用源。短路電流周期分量的標(biāo)么值:1= * V甚£蠢1_ 0.146=6那(4-16)短路電流值:f(3)_ t(3)t = 1(3)Sb號(hào)一%* % k* ,fT_ 甌100=0.813 X -V3X37錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(4-17)沖擊電流值
29、:ff飆F-XL8X1嘛錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。(4-18)短路全電流最大有效值:I?=國(guó)幣心-心黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)= 1O.688XV1 + 2X(1.8-1)2二瓜陶(4-19)短路容量:r _ r 1)=180X6,849錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(4-20)最小運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。無(wú)限大容量電源: 錯(cuò)誤!未找到引用源。短路電流周期分量的標(biāo)么值:1-0292(4-21 )短路電流值:網(wǎng)_型1 _甫)Sb1 - 1 % - J 亍一 網(wǎng)=3245 Xv 3 X 37100錯(cuò)誤!未找到引用源。(4
30、-22)錯(cuò)誤!未找到引用源。沖擊電流值:=2X1,8X5,064錯(cuò)誤!未找到弓I用源。錯(cuò)誤!未找到弓用源。(4-23)短路全電流最大有效值:1=世硒R =5.064Xv/l+2X(1.8-iy =7647 kA(4-24) 短路容量:5 =弼 = 100X3245錯(cuò)誤!未找到引用源錯(cuò)誤!未找到引用源(4-25)5電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1 電氣設(shè)備選型的原則由于電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體用途和工作條件的不同,因此它們的選擇條件 和校驗(yàn)項(xiàng)目也并不相同。但是其在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作,這 樣其選擇具有共同的原則:(1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行、短路等各種情況下可靠性的要求并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展;(2)應(yīng)滿足使用環(huán)
31、境條件的校核;(3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)及經(jīng)濟(jì)合理;(4)與工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)相對(duì)應(yīng)。5.2 斷路器的選擇與校驗(yàn)斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備,具具有完善的滅弧裝置,能夠 熄滅在開(kāi)斷電路時(shí)所產(chǎn)生的電弧。因此斷路器不僅可以在正常情況下切斷高 壓電路的空載電流和負(fù)載電流,而且可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能夠和保護(hù)裝 置、自動(dòng)裝置相配合,迅速地切除故障電流,以減少停電范圍,防止事故擴(kuò) 大,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。5.2.1 斷路器的選擇(1)種類與型式的選擇按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)及其工作原理不同,可分為油斷路器(多油和少油)、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。斷路器型式的選擇,要根據(jù)實(shí)際工程的具體情況
32、,應(yīng)在全面了解其使用 環(huán)境的基礎(chǔ)上,結(jié)合產(chǎn)品的價(jià)格和運(yùn)行設(shè)備的使用情況加以確定。對(duì)于斷路 器型式的選擇,一般可按下表所列原則進(jìn)行選型。表5-1斷路器選擇條件安裝使用場(chǎng)合可選擇的主要型式需注意的技術(shù)特點(diǎn)配電裝置35kV 及以下少油斷路器真空斷路器多油斷路器用量大,注意經(jīng)濟(jì)實(shí)用性,多用于 屋內(nèi)或成套高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi),米用多油或 老型號(hào)少油斷路器需注意產(chǎn)品質(zhì)量和重 合閘影響。電纜線路開(kāi)斷應(yīng)無(wú)重燃35kV-220kV少油斷路器SF6斷路器空氣斷路器開(kāi)斷220kV空載長(zhǎng)線時(shí),過(guò)電壓水 平不應(yīng)超過(guò)允許值,開(kāi)斷無(wú)重燃,有時(shí) 斷路器的兩側(cè)為互不聯(lián)系的電源330kV及以上少油斷路器SF6斷路器空氣斷路器當(dāng)采用單相重
33、合閘或綜合重合閘 時(shí),斷路器應(yīng)能分項(xiàng)操作,考慮適應(yīng)多 種開(kāi)斷的要求,斷路器要能在定程度 上限制操作過(guò)電壓,開(kāi)斷無(wú)重燃,分合 閘時(shí)間要短,技術(shù)條件要求較輕的場(chǎng)合 可用少油型綜合考慮,本設(shè)計(jì)選擇真空斷路器(2)額定電壓選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:斷路器的工作電壓;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:電網(wǎng)工作電壓。本工程:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。=35kV(3)額定電流選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:斷路器的額定電流;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:最大
34、持續(xù)工作電流。35kV側(cè)高壓斷路器的最大長(zhǎng)期工作電流計(jì)算如下:控制8000kVA變壓器的斷路器:8000=1,05 X -V3X35錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源(5-1)控制母線分段的斷路器,其最大長(zhǎng)期工作電流一般為該母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一組變壓器的持續(xù)工作電流,因此:2 X 8000=1.05 X =(5-2)V3X35錯(cuò)誤!未找到引用源(4)開(kāi)斷電流的選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:斷路器的額定開(kāi)斷電流, 即在額定電壓下能保證正常開(kāi)斷的最大短路電流;黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)錯(cuò)誤!未找到引用源。:斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間t秒
35、的短路電流周期分量。本工程:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。=10.688kA(5)短路關(guān)合電流的選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用 源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:斷路器的額定關(guān)合電流;錯(cuò)誤!未找到引用源。:三相短路電流的沖擊值。本工程: 錯(cuò)誤!未找 到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。27.203kA。通過(guò)以上數(shù)據(jù)的分析,可選擇型號(hào)為ZW7-40.5的真空斷路器,其具體參 數(shù)見(jiàn)下表:表5-2斷路器的型式型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(kA)額定短時(shí)耐受電流(kA)額定峰值耐受電流(kA)額定關(guān)合電流(kA)分閘時(shí)間(ms)合閘時(shí)間(ms)ZW7-40
36、.540.5 220031.5kA31.5(4S)8080206520755.2.2 斷路器的校驗(yàn)(1)斷路器短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性,就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用 下,其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)材料的最高允許值。熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。= 3+0,04+0.04-(5-3)式中:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,本設(shè)計(jì)取3秒;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。斷路器固有分閘時(shí)間,本設(shè)計(jì)取0.04秒;錯(cuò)誤!未找到引用源。 斷路器開(kāi)斷電弧持續(xù)時(shí)間,本設(shè)計(jì)取0.04秒。周期分量熱效應(yīng):Qk 二"沁 =
37、10.688: X 3.08 錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-4)由于錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。>1s,故不計(jì)非周期分量熱效應(yīng),短路電流引起的熱效應(yīng) 錯(cuò)誤!未找到引用源。斷路器:錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。因此錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,即符合要求。黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)(2)斷路器的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。斷路器額定峰值耐受電流:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。 二80kA,而沖擊電流:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。=27.203kA 因此錯(cuò)誤!未找到引用源。,即符合要求。5
38、.3 隔離開(kāi)關(guān)選擇與校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)的一種,主要用于隔離電源、起著安全保護(hù)的作用。 因?yàn)闆](méi)有專門的滅弧裝置,所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。但是它有明 顯的斷開(kāi)點(diǎn),可以有效的隔離電源,通常與斷路器配合使用。隔離開(kāi)關(guān)型式的選擇,其技術(shù)條件與斷路器相同,應(yīng)根據(jù)配電裝置的布 置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,然后確定。其選擇的技 術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。5.3.1 隔離開(kāi)關(guān)的選擇表5-3隔離開(kāi)關(guān)的型式型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)極限通過(guò)電流峰值(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)GW4-40.5940.512505020 (4S)CS17G5.3.2 隔離開(kāi)關(guān)的校
39、驗(yàn)由斷路器選型可知短路電流引起的熱效應(yīng):錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。隔離開(kāi)關(guān):lJt = 202X4= 1600(kA)2 S因此錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,即符合要求。(2)隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)額定峰值耐受電流: 錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用 源。=50*而沖擊電流:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。=27.203kA 因此錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,即符合要求。5.4 高壓熔斷器的選擇和校驗(yàn)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)載電流的損害, 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,而在 電廠中
40、多用于保護(hù)電壓互感器。(1)額定電壓選擇:% - %(2)額定電流的選擇:%力膈式中:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。熔斷器的額定電流;流。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源熔體的額定電根據(jù)上述條件,高壓熔斷器初選結(jié)果見(jiàn)下表:表5-4高壓熔斷器的型式型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RW10-35/0.5350.52000保護(hù)電壓互感器(3)開(kāi)斷電流校驗(yàn)對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器選擇時(shí)用沖擊電流有效值 錯(cuò)誤!未找到引用 源。錯(cuò)誤!未找到引用源。 校驗(yàn),對(duì)于有限流作用的熔斷器選擇時(shí),因?yàn)樵?電流過(guò)最大值之前已截?cái)啵士刹挥?jì)非周期分量的影響,而采用 錯(cuò)誤!未找 到引
41、用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。 校驗(yàn)。_ S一二田200035"錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-5)故符合要求。5.5 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓、裝置種類、構(gòu)造型式、準(zhǔn)確度以及按副邊負(fù)載選擇。而副邊負(fù)荷是在確定二次回路方案以后方可計(jì)算。故互感器初選型式如下表所示:表5-5電壓互感器的型式型號(hào)額定電壓(kV)副繞組1額定容量(VA)最大容量(VA)備注原繞組副繞組輔助 繞組0.513JDN6-35350.11502505001000進(jìn)線用JDXF-3535/J30.1/<30.1/31502505001000母線用由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián),當(dāng)
42、系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),互感器本身并不遭受 短路電流的作用,因此不需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。5.6 電流互感器的選擇和校驗(yàn)5.6.1 電流互感器的選擇(1)結(jié)構(gòu)類型選擇根據(jù)配電裝置的類型相應(yīng)選擇戶內(nèi)或戶外式的電流互感器,一般情況下,35kV以下為戶內(nèi)式,而35kV及以上電壓等級(jí)為戶外式或裝入式(裝入到變 壓器或斷路器的套管內(nèi))。(2)額定電壓和額定電流的選擇額定電壓選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:電流互感器的額定電壓;黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)。額定電流選擇:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)
43、誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:電流互感器的一次額定 電流;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。:回路的最大工作電流。(3)電流互感器準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇為了保證測(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)。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 錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量 錯(cuò)誤!未找到引 用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。,即:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引 用源。電流互感器初選的型號(hào)見(jiàn)下表:表5-6電流互感器的型式型號(hào)技術(shù)參數(shù)電流比級(jí)次組合KdKLRLRB-35400/50.2S/0.5/
44、10P13575/1sLRLRB-35300/50.2S/0.5/10P13575/1s5.6.2 電流互感器的校驗(yàn)短路電流引起的熱效應(yīng):Qk = 351.84(kA)S電流互感器熱效應(yīng):錯(cuò)誤!未找到引用源。=300A;錯(cuò)誤!未找到引用源。=75; t=1s錯(cuò)誤!未找到引用源。=錯(cuò)誤!未找到引用源。X 1=506.25錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-6)可得:錯(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。故符合要求。(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流沖擊值:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。=27.203(kA)電流互感器動(dòng)穩(wěn)定:K=135;錯(cuò)誤!未找到引用源。=300A;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引
45、用源??傻茫哄e(cuò)誤!未找到引用源。 錯(cuò)誤!未找到引用源。故符合要求。同理可知,所選電流互感器均符合要求黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)5.7 母線及架空線的選擇和校驗(yàn)5.7.1 母線的選擇與校驗(yàn)5.7.1.1 母線的選擇(按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇)本設(shè)計(jì)為屋外配電裝置,故母線初選采用鋼芯鋁絞線LGJ的軟母線。主母線上最大持續(xù)工作電流不超過(guò)兩臺(tái)主變壓器的最大工作電流,因此母 線最大持續(xù)電流:2XS=1。5 X前2 X 8000=1力5 X -V3X35=277144錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-7)按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)選 LGJ型鋼芯鋁絞線,其標(biāo)稱截面為 240/30錯(cuò)誤!未找到引用源。,LGJ
46、鋼芯鋁絞線規(guī)格及長(zhǎng)期允許載流量如下表所 示:表5-7母線的型式LGJ-240/30鋼芯鋁 絞線參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)載面積(mm2)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)計(jì)算截面積(mm2)鋁線鋼芯根數(shù)直徑根數(shù)直徑鋁線鋼芯總計(jì)240/3243.6072.40244.231.275.096796外徑(mm2)直流電 阻不大 于(Q /km)計(jì)算拉斷力(N)計(jì)舁重量(kg/km)交貨長(zhǎng)度不小于(m)長(zhǎng)期允許載流量(A)70C80 C21.600.118175620922.22000655662溫度修正系數(shù):70-34一170- 25錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-8)式中:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允
47、許最高溫度;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。導(dǎo)體額定環(huán)境溫度和安裝地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。LGJ-240 母線:除二蜥 X 655 = 582網(wǎng)二Cum政5.7.1.2 母線的校驗(yàn)(1)電暈電壓校驗(yàn)黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)35kV及以下線路,導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度小,通常不會(huì)產(chǎn)生電暈,因此不考 慮電暈損耗。(2)機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)鋼芯鋁絞線按機(jī)械強(qiáng)度的最小截面為 25mm,所以導(dǎo)線截面遠(yuǎn)大于此值, 滿足安全要求。(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)按熱穩(wěn)定校驗(yàn)的導(dǎo)體最小截面為:I1 QkK,S皿=蚌片麗c式中:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。集膚效應(yīng)系數(shù);熱穩(wěn)定系數(shù),錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。叫+
48、&H)旨*cd,277142=34 f(70 - 34)7錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源(5-9)查表可得C=97,因此:己 min錯(cuò)誤!未找到引用源。=200,96 < 240mm故符合要求。5.7.2 35kV架空線路的選擇與校驗(yàn)5.7.2.1 35kV 架空線路的選擇(按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇)正常時(shí)每回線供一臺(tái)變壓器則:二些1Mx 一兩L05 X 8000V3X 35=津57A錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-11)根據(jù)資料年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax 5500小時(shí),由下表可得J=0.9錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。表5-8導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度(錯(cuò)誤!未找到引用源
49、。錯(cuò)誤!未找到引用源。)線路類型導(dǎo)線材質(zhì)最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)(h)3000以內(nèi)3000-50005000以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.522.00鋁1.921.731.54經(jīng)濟(jì)截面積:r _ laxLi138.570.9錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-12)根據(jù)計(jì)算出來(lái)的錯(cuò)誤!未找到引用源。查母線規(guī)格表選擇接近 錯(cuò)誤!未找 到引用源。的標(biāo)準(zhǔn)截面積,一般在電站側(cè)考慮節(jié)省投資,選擇比 錯(cuò)誤!未找到 引用源。稍小的標(biāo)準(zhǔn)截面積,而在配電網(wǎng)側(cè)選擇偏大的截面。因此本設(shè)計(jì)選取LGJ-150/25mm錯(cuò)誤!未找到引用源。其規(guī)格及長(zhǎng)期允許載流
50、量如下表所示:表5-9架空線的型式LGJ-240/30鋼芯鋁 絞線參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)載面積(mm2)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)計(jì)算截面積(mm )鋁線鋼芯根數(shù)直徑根數(shù)直徑鋁線鋼芯總計(jì)150/25262.7072.10148.8624.25173.1外徑(mm2)直流電阻不大于(Q/km)計(jì)算拉斷力(N)計(jì)算重 量(kg/k mm父貨長(zhǎng)度小小于(m長(zhǎng)期允許載流量(A)70C80 c黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)17.100.193954110501.020004784875.7.2.2 35kV 架空線路的校驗(yàn)(按最大長(zhǎng)期工作電流校驗(yàn))(1)發(fā)熱條件的校驗(yàn)錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(5-13)故符合要求。(2)
51、允許電壓損失校驗(yàn)電壓損失:,TTn/ l73ImL(rcoscp + xsin(p)(5-14)式中:U、L-線路工作電壓和長(zhǎng)度;錯(cuò)誤!未找到引用源。-功率因數(shù);r 、x-單位長(zhǎng)度的電阻與電抗。因此:173 X 13857 X 10(0210 X 0.9 + 0387 X 0436)/4U% = 245%<5%35000故符合要求。(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)按熱穩(wěn)定校驗(yàn)的導(dǎo)體最小截面為:錯(cuò)誤!未找到引用源=錯(cuò)誤!未找到引用源黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)V5.0642 X 1 X 10s97=52.206<150錯(cuò)誤!未找到引用源(5-15)故符合要求。5.8 電氣設(shè)備選型匯總根據(jù)上述幾個(gè)章節(jié)的分析,現(xiàn)將所選電氣設(shè)備的型號(hào)與校驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行匯總比較,具體數(shù)據(jù)如下表所示:表5-10電氣設(shè)備選型校驗(yàn)對(duì)照表電氣設(shè)備熱穩(wěn)定 錯(cuò)誤! 未找到引用源。動(dòng)和7E(kA)開(kāi)斷能力(kA)導(dǎo)體最小截面(錯(cuò)誤!未找到引用源。)允許電壓損失351.8427.20327.203200.9652.2065%斷路器39691600-隔離開(kāi)關(guān)8050-高壓熔-57.143-電壓互感器-一-電流互感器506.2557.276-一-母線-
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