冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 GG1A(F)54。通過以上各步驟的設(shè)計，我們可以得出比較完整的變配電所主接線圖，我們可以通過AUTOCAD2005繪制得出，圖在附錄B中[7]。35kV進(jìn)線235kV進(jìn)線12線路PT1線路PT2主變1主變6kVⅡ段母線6kVⅠ段母線1PT2PT 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 線 線 線 線 線 線 線 線 線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 主接線圖4 短路電流計算 短路計算的意義短路時電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備設(shè)計和運(yùn)行中，短路計算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的基本計算，這些問題主要是：l 選擇有足夠動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、母線、電纜等，必須以短路計算作為依據(jù)。這里包括計算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的電動力穩(wěn)定度；計算若干時刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計算制定時刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。l 為了合理配置各種繼電保護(hù)和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計算與分析。在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。l 在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計算。l 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計算的內(nèi)容。要對系統(tǒng)進(jìn)行短路計算，必須先要求出變壓器和輸電線路的電抗值，所以先要選擇線路的材料[5]。 短路計算短路電流實(shí)用計算中，采用以下假設(shè)條件和原則[5]：l 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。l 所有電源的電動勢相位角相同。l 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。l 不考錄短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。l 元件的計算數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。l 輸電線路的電容略去不計。繪制計算電路 ： 系統(tǒng)等值電路根據(jù)原始資料，我們應(yīng)該分別計算系統(tǒng)最大運(yùn)行方式即和最小運(yùn)行方式時的短路電流。而對于短路點(diǎn)d3，由于系統(tǒng)中的變壓器不相同，所以下面的計算中6kV變壓器短路點(diǎn)會分兩種情況d3和d3’。所有短路點(diǎn)的計算過程在附錄A的設(shè)計計算書中。而我們可得得到的短路電流歸納在下面2個表中。 200MVA短路計算表短路計算點(diǎn)三相短路電流/kAIk(3)I”(3)I∞(3)Ish(3)d—1d—2d—3d—3’ 175MVA 短路計算表短路計算點(diǎn)三相短路電流/kAIk(3)I”(3)I∞(3)Ish(3)d—1d—2d—3d—3’205 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件與項(xiàng)目為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)[2]：1)按正常工作條件包括電壓、電流、頻率及開斷電流等選擇。2)按短路條件包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。3)考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。4)按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如短路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級等進(jìn)行選擇。 設(shè)備選擇 斷路器的選擇斷路器形式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電壓6～200kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓110～330kV的電網(wǎng)，當(dāng)少油短路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機(jī)組采用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器[6]。斷路器選擇的具體技術(shù)要求如下：（1）電壓： ()（2）電流： ()（3）開斷電流： ()—斷路器實(shí)際開斷時間t秒的短路電流周期分量。—斷路器t秒的開斷容量。—斷路器的額定開斷電流。—斷路器額定開斷容量。（4）動穩(wěn)定： ()—斷路器極限通過電流峰值。—三相短路電流沖擊值。（5）熱穩(wěn)定： ()—穩(wěn)態(tài)三相短路電流。—短路電流發(fā)熱等值時間。—斷路器t秒而穩(wěn)定電流。各電壓等級斷路器的選擇：35kV等級變壓器高壓側(cè)選擇少油斷路器SW335[6]。電壓： 電流： 斷流能力： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求6kV等級變壓器低壓側(cè)與出線選擇少油短路器SN10—10Ⅱ[6]。電壓： 電流： 斷流能力： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求380V等級選擇低壓斷路器DW15—1500/3D[4]。電壓： 電流： 斷流能力： 380V低壓短路器不需要考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足。 隔離開關(guān)的選擇 負(fù)荷開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，但由于其主要是用來接通和斷開正常工作電流，而不能斷開短路電流，所以不校驗(yàn)短路開斷能力。 隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)該根據(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[6]。（1）電壓： ()（2）電流： ()（3）動穩(wěn)定： ()—斷路器極限通過電流峰值。—三相短路電流沖擊值。（4）熱穩(wěn)定： ()—穩(wěn)態(tài)三相短路電流。—短路電流發(fā)熱等值時間。—斷路器t秒而穩(wěn)定電流。各電壓等級隔離開關(guān)的選擇：35kV等級：變壓器高壓側(cè)選擇隔離開關(guān)GW4—35T[6]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側(cè)選擇隔離開關(guān)GN19—10/1000[1]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。380V等級隔離開關(guān)選擇為HD13—1500/30[6]。電壓： 電流： 低壓隔離開關(guān)不需要考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足要求。 高壓熔斷器選擇 熔斷器的形式可根據(jù)安裝地點(diǎn)、使用要求選用。高壓熔斷器熔體在滿足可靠性和下一段保護(hù)選擇性的前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時，應(yīng)能在最短時間內(nèi)切斷故障，以防止熔斷時間過長而加劇被保護(hù)電器的損壞[4]。（1）電壓： () 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作低于其額定電網(wǎng)中，以免因過電壓使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)該。（2）電流： ()—熔體的額定電流。—熔斷器的額定電流。（3）斷流容量： ()—三相短路沖擊電流的有效值。—熔斷器的開斷電流。各電壓等級高壓熔斷器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側(cè)選擇高壓熔斷器RW1035/[4]。電壓： 電流：由于高壓熔斷器是接在電壓互感器上，最大工作電流非常小，因此滿足要求。斷流容量： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側(cè)選擇高壓熔斷器RN1—6[4]。電壓： 電流：由于高壓熔斷器是接在電壓互感器上，最大工作電流非常小，因此滿足要求。斷流容量： 滿足要求。 電壓互感器的選擇（1）電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按以下條件[6]：l 6—20kV屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣接共的電壓互感器。l 35—110kV配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。l 220kV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，一般采用容式電壓互感器。l 在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。（2）一次電壓： ()為電壓互感器額定一次線電壓，即為。（3）準(zhǔn)確等級：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表和繼電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定。各電壓等級電壓互感器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側(cè)選擇油浸式電壓互感器JDJ2—35[2]。根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應(yīng)選擇油浸式電壓互感器電壓：35kV滿足要求準(zhǔn)確等級：。6kV等級：變壓器低壓側(cè)選擇JDZX8—6環(huán)氧樹脂全封閉澆注電壓互感器根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應(yīng)選擇油浸式電壓互感器：電壓：6kV滿足要求。準(zhǔn)確等級：。 電流互感器的選擇（1）型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6—20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用次絕緣技工或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣接共的獨(dú)立式電流互感器。一般盡量采用套管式電流互感器[6]。（2）一次回路電壓： () 為電流互感器安裝處一次回路工作電壓，為電流互感器額定電壓。（3）一次回路電流： ()為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流，為電流互感器原邊額定電流。（4）準(zhǔn)確等級：電流互感器準(zhǔn)確等級的確定與電壓互感器相同。（5）動穩(wěn)定：內(nèi)部動穩(wěn)定 ()式中電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器極限通過電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。（6）熱穩(wěn)定： ()為電流互感器的1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。各電壓等級電流互感器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側(cè)選擇LZZB8—35（D）電流互感器[2]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側(cè)與出線選擇LZZQB6—6/1000[2]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。380等級：變壓器選擇LMZ1—[2]。電壓： 電流： 380V低壓電流互感器不需要動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。經(jīng)過以上的一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，我們可以歸納出以下表：、。所選設(shè)備均滿足要求。 35kV設(shè)備選型表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件(kV)I30（A）Ik(30)(kA)ish(30) (kA