某某住宅小區10kv供電系統設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 短路電流的計算步驟在工程設計中，短路電流的計算通常采用使用曲線法。步驟如下：（次暫態網絡）圖（1）首先去掉系統中的所有負荷分支、線路電容、各元件的電阻，發電機電抗用次暫態電抗。（2）選取基準容量和基準電壓（一般取各級的平均電壓）。（3）將各元件電抗換算為同一基準值的標幺電抗。（4）繪出等值網絡圖，并將各元件電抗統一編號。：為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網絡分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉移電抗。(將各轉移阻抗按各發電機額定功率歸算)。 短路電流的計算 短路計算過程系統電抗: 變壓器電抗: 折算到10kV等級電抗110kV變電站到短路點d1的電抗短路點d1的短路電流kA kAkA MVA 110kV變電站到短路點d2的電抗 X2=（Xd1+Xt/2） =(+) (**) = =(Ω)短路點d2的短路電流kA kA kAMVA 表41 短路電流表短路點短路容量 kA kA318MVA kA kA 繪制系統等值阻抗網絡圖圖31 短路等值電路 本章小結本章介紹了短路電流的計算目的及計算的一般規定，并介紹了工程設計中常采用的運算曲線法計算短路電流的一般步驟。分別選取各母線上為短路點，計算各電源提供的短路電流，并以此考慮在各個短路情況下流過各斷路器的短路電流，并以流過的最大的短路電流來校驗各個短路器，看是否滿足動熱穩定校驗。若不滿足，則應提高設備檔次或加限流電抗器。第4章 電氣設備的選擇 電氣設備選擇的一般條件盡管電力系統中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設備要可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗動、熱穩定性。 按正常工作條件選擇電氣設備所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，有時會高于電網的額定電壓，故所選的電氣設備允許的最高工作電壓不得低于所接電網的最高運行電壓。因此，在選擇電氣設備時，可按照電氣設備的額定電壓U不低于裝置地點電網額定電壓U的條件選擇，即 U U （41）電氣設備的額定電流I是指在額定環境溫度下，電氣設備的長期允許電流。 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流I，即 I I （42）由于發電機、調相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的I應為發電機；若變壓器有可能過負荷運行時，I應按過負荷確定（）；母聯斷路器回路一般可取母線上最大一臺發電機或變壓器的I；母線分段電抗器I應為母線上最大一臺發電機跳閘時，保證該母線負荷所需的電流，或最大一臺發電機額定電流的50%80%；出線回路的I除考慮正常負荷電流外，還應考慮事故時由其他回路轉移過來的負荷。當電氣設備安裝地點的環境條件如溫度、風速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超過一般電氣設備使用條件時，應采取措施。本設計著重考慮溫度對電氣設備的影響。我國目前生產的電氣設備的額定環境溫度Q。=+ 40℃，裸導體的額定環境溫度為+25℃。 按短路情況校驗短路電流通過電氣設備時，電氣設備各部件溫度（或發熱效應）應不超過允許值。即， （43）式中，t秒內通過的短時熱電流； 短路電流產生的熱效應。電動力穩定是電氣承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩定。滿足動穩定的條件為 （44） 或 （45）式中，電氣設備允許通過的動穩定電流幅值； 電氣設備允許通過的動穩定電流有效值； 短路沖擊電流幅值； 短路沖擊電流有效值。下列幾種情況可不校驗熱穩定或動穩定：（1）用熔斷器保護的電氣設備，其熱穩定由熔斷器時間保證，故可不驗算熱穩定；（2）采用有限流電阻的熔斷器保護的設備，可不校驗動穩定；（3）裝設在電壓互感器回路的裸導體和電氣設備可不校驗動、熱穩定。驗算熱穩定的短路計算時間 為繼電保護動作時間 和相應斷路器的全開斷時間 之和，即 = + （46）一般取保護裝置的后備保護動作時間，這是考慮到主保護有死區或拒動是指對斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機構的跳閘線圈時起，到各相觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時間段。顯然，包括兩個部分，即= （47）式中，斷路器固有分閘時間；斷路器開斷電弧持續時間，,。 各電氣設備選擇的原則 斷路器的選擇原則高壓斷路器是重要的電氣設備之一，它的主要功能是[10]：正常運行倒換運行方式，把設備或線路接入電網或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。高壓斷路器應根據斷路器安裝地點，環境和使用技術條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35～220kV一般采用SF6斷路器。真空斷路器只適應于10kV電壓等級，10kV采用真空斷路器。U U （22）I I （23）U 、U 分別為電氣設備和電網的額定電壓，kV；I、Imax分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流，A高壓斷路器的額定開斷電流，不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量，即 。 為了保證斷路器在關合短路電流時的安全，斷路器的額定關合電流不應小于短路電流最大沖擊值，即 隔離開關的選擇原則隔離開關也是發電廠和變電站中常用的開關電器。它需要與斷路器配套使用。它的主要功用為：。、合小電流。隔離開關型式的選擇，應根據配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經濟比較然后確定。隔離開關與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、熱穩定效驗的項目相同。但是由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的效驗。，由公式（41）和公式（42），得 U U I I U、U分別為電氣設備和電網的額定電壓，kV；I 、I分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流，A，由公式（43）和公式（44），得效驗式為 避雷器的配置原則常用的防近形波過電壓的裝置是避雷器。避雷器與被保護設備并聯，其作用是釋放過電壓的能量，將過電壓限制在一定水平，從而保護設備的絕緣。，應裝設避雷器，但進出線都裝設避雷器時除外。，應在變壓器附近增設一組避雷器。 互感器的選擇原則互感器是電力系統中測量儀表、繼電保護等二次設備獲取電氣一次回路信息的傳感器。它的作用是將高電壓、大電流按比例變成低電壓和小電流。互感器在主接線中的配置與測量儀表、同步點的選擇、保護和自動裝置的要求以及主接線的形式有關。電壓互感器一般裝置在母線、線路、發電機和變壓器中，保證在運行方式改變時，保護裝置不失壓、同級點兩側都能方便地取壓。電流互感器設置在發電機、變壓器、出線、母線分段及母聯斷路器、旁路斷路器等回路中，為了滿足測量和保護的需要。 10kV側設備的選擇表41 真空斷路器類別型號額定電壓kV額定電流A穩定電流峰值kA開斷電流kA動穩定電流峰值kV真空ZN23101063025（4S）2563（1）熱穩定校驗：Qd（4′）=1839（kA2S）,It2t =4 =3969（kA2S），有It2t ≥ Qd（4′） （滿足要求）（2）動穩定校驗：Idw = 100（kA） ich = （kA） （滿足要求）表42 隔離開關 型號額定電壓（kF）額定電流（A）極限通過電流峰值（kA）熱穩電流GNR10/20010200100（1）動穩定校驗：idw = 50（kA）， ich =(kA），有 idw ich （滿足要求）（2）熱穩定校驗：Qd（4′）=1839（kA2S），It2t = 2524=2500( kA2S )，有 It2t Qd（4′）（滿足要求）表43 電壓互感器型號JDJJ