電機修造廠總降壓變電所及高壓配電系統設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，投入 QF10 （其兩側 QS 先合），使兩路電源進線又恢復并列運行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負荷變動較大、適用經濟運行需經常切換的總降壓變電所。當一次電源電網采用環行結線時，也宜于采用這種結線，使環行電網的穿越功率不通過進線斷路器 QF11 、QF12 ，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護的整定都極為有利。由于需要裝設兩臺主變壓器，所以可設計下列兩種主結線方案：（1） 一條電源進線的主結線方案 如圖 32 示（10kV 側主結線從略）（2） 兩條電源進線的主結線方案 如圖 33 示（10kV 側主結線）圖 32 機修造廠總降壓變電所一條電源進線的主結線方案圖 33 電機修造廠總降壓變電所兩條電源進線的主結線方案（3） 兩種主結線方案的技術經濟比較（表 32）表 32 兩種主結線方案的比較比較項目 一條電源進線的主結線方案（圖 32）兩條電源進線的主結線方案（圖 33）供電安全性 滿足要求 滿足要求供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求供電質量 兩臺主變并列，電壓損耗小 兩臺主變并列，電壓損耗小靈活方便性 由于只有一條電源進線，靈活性稍差由于只有兩條電源進線，靈活性較好技術指標擴建適應性 稍差一些 更好一些經濟指電力變壓器的綜合投資額由資料查得 SL76300/35 單價為 萬元，而又查得變壓器綜合投資約為其單價的 2 倍，由資料查得 SL76300/35 單價為 萬元，而又查得變壓器綜合投資約為其單價的 2 倍，因此其綜合投資為 2 萬元＝ 萬元因此其綜合投資為 2 萬元＝ 萬元標 高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資額查資料得 JYN135 型柜按每臺10 萬元計，其綜合投資按設備價 倍計，因此其綜合投資約為 1010 萬元＝150 萬元本方案采用 14 臺 JYN135 型柜，其綜合投資額約為 1410萬元＝210 萬元，比一條電源進線的方案多投資 60 萬元 續表 32比較項目 一條電源進線的主結線方案（圖 33）兩條電源進線的主結線方案（圖 34）電力變壓器和高壓開關柜的年運行費參照資料計算，主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年為 萬元（其余略）主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年為 萬元，比一條電源進線的方案多耗 萬元經濟指標 交供電部門的一次性供電貼費按 700 元/kVA 計，貼費為26300 萬元＝882 萬元貼費為 26300 萬元＝882 萬元從表 32 可以看出，雖然按經濟指標，一條電源進線的主結線方案遠優于兩條電源進線的主結線方案，但是按技術指標，兩條電源進線的主結線方案優于一條電源進線的主結線方案。為了給工廠的正常生產提供更加穩定、可靠的電源，所以決定采用兩條電源進線的主結線方案。正常工作時 60kV 側母線中間分段，兩電源分別同時給兩變壓器供電。當一條電源進線出現故障時，利用 60kV 母線的聯絡線，把 60kV 側母線連通，用另外一條電源進線給兩個變壓器供電。這樣不僅提高了供電的可靠性，而且靈活性也增強了，給電力系統的維護和維修帶來了安全和方便。雖然這樣投資高了不少，但是是十分值得的。 配電所的主接線選擇配電所的主結線方案也分一條進線和兩條進線兩種。（1） 一條電源進線的主結線方案 如圖 34 示圖 34 電機修造廠 10KV 進線的主結線方案（2） 兩條電源進線的主結線方案 如圖 35 示圖 35 機修造廠總配電所兩條電源進線的主結線方案（3） 兩種主結線方案的技術經濟比較（表 33）表 33 兩種主結線方案的比較比較項目 一條電源進線的主結線方案 兩條電源進線的主結線方案(圖 35) (圖 36)供電安全性滿足要求 滿足要求供電可靠性基本滿足要求 滿足要求靈活方便性由于只有一條電源進線，靈活性稍差由于只有兩條電源進線，靈活性較好技術指標擴建適應性稍差一些 更好一些高壓開關柜(含計量柜)的綜合投資額查資料得 GG1AJ 型柜按每臺 萬元計，GG1A(F)按每臺3 萬元計。其綜合投資按設備價 倍計，因此其綜合投資約為(+3) 萬元＝萬元本方案采用 2 臺 GG1AJ 型柜，2 臺 GG1A(F)型柜。其綜合投資額約為 2(+3) 萬元＝ 萬元，比一條電源進線的方案多投資 萬元經濟指標高壓開關柜的年運行費參照資料計算，主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年為 萬元(其余略)主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年為 萬元，比一條電源進線的方案多耗 萬元根據表可以看出方案 2 的技術指標遠不及方案 1，但是其供電的穩定性更高，所以這里我采用方案 2，即兩條電源進線的方案。 短路電流的計算 繪制計算電路 /V圖 36 短路計算電路 求 k 1，k2 點的三相短路電流和短路容量當系統最大運行方式時：（1） 求 k 1 點的三相短路電流和短路容量（ ）kVUc631?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統的電抗：由 ，因此MVASoc60?????ⅱ 架空線路的電抗：由資料得 ，因此m/????? klⅲ 繪 k1 點短路的等效電路，如圖 37 示，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母） ，并計算其總電抗為： ????? )(Xk圖 37 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )1()3(1 kkVXUIkck ???????ⅱ 其他三相短路電流 kIIk.)3(1)()3(???.)()3( ＝??ish 26351)3()( ＝??IIsⅲ 三相短路容量 )(1)(1 ＝????kckIUS（2） 求 k2 點的三相短路電流和短路容量（ ）Uc12?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統的電抗 ?????? ⅱ 架空線路的電抗 ????????????????? ⅲ 繪 k2 點短路的等效電路如圖 38 示，并計算其總電抗為： 43214321)2( / XXXk ????? ?????.圖錯誤 圖 38 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )2()3(2 kkVXUIkck ???????ⅱ 其他三相短路電流 kIIk.)3(2)()3(???)()3( ＝??ish..1)3()3( ＝???IIshⅲ 三相短路容量 )3(2)3(2 ＝???kckIUS當系統最小運行方式時：（其計算過程同前，從略）（3） k1,k2 點短路計算表 （如表 33，34 所示）① 系統最大運行方式：表 33 系統最大運行方式時短路計算表三相短路電流/ kA 三相短路容量/MVA短路計算點 )3(kI)3(I?)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk1 k2 ② 系統最小運行方式：表 34 系統最小運行方式時短路計算表三相短路電流/ kA 三相短路容量/MVA短路計算點 )3(kI)3(I?)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk1 k2 變電所一次設備的選擇校驗 35kV 側一次設備的選擇校驗表 36 60kV 側一次設備的選擇校驗選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩定度 熱穩定度參數 NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(?裝置地點條件 數據 60kV 104A( )TN? ＝ ?額定參數 NIocImaxitI2高壓少油斷路器SN1035 35kV 1000A 16kA 40kA 0?高壓隔離開關GN1935/63020 35kV 630 —— 50kA 1642?高壓熔斷器RN235 35kV 17kA —— ——一次設備型號規格 電壓互感器 35/ —— —— —— ——JDJ235電壓互感器JDJJ235 /35—— —— —— ——電流互感器LCZ35 35kV 200/5A —— kA42.015＝ ?????避雷器 FZ35 35kV —— —— —— ——隔離開關35kV 630A —— 40kA 024戶外高壓隔離開關GW535ⅡD(W)/630接地開關—— —— —— 25kA 12??表 36 所選設備均滿足要求。 10kV 側一次設備的選擇校驗表 3710kV 側一次設備的選擇校驗選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩定度 熱穩定度參數 NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(?裝置地點條件 數據10kV 總 ＝ ?額定參數 NNIocImaxitI2高壓少油斷路器SN1010Ⅱ/1000 10kV 1000A 80kA 3?高壓隔離開關G 10/100068N10kV 1000A —— 75kA 402?高壓熔斷器RN210 10kV 50kA —— ——電壓互感器JDJ10 10/ —— —— —— ——一次設備型號規格電流互感器LZZQB610 10kV800/5A315/5A(大于 )30I100/5A(大于 )—— —— ——電流互感器LA10 10kV315/5A(大于 )30I160/5A(大于 )—— —— ——避雷器 FS410 10kV —— —— —— ——表 37 所選設備均滿足要求。 變電所高壓母線的選擇按規定 60kV 級的變電所的高壓母線應按發熱條件進線選擇，并校驗其短路穩定度。（1） 60kV 母線的選擇校驗① 按發熱條件選擇 由 及室外環境溫度 35℃，查資料，初選硬鋁母線 LMYAINT10430??3（253） ，其 35℃時 ，滿足發熱條件。Ial23?0I② 動穩定度校驗ⅰ 母線在三相短路時所受的最大電動力為 272)3()3( 10ANaliFsh???? ????ⅱ 母線在 作用時的彎曲力矩為)3( )( ???lFMⅲ 母線的截面系數為 ??3722 ???ⅳ 故母線在三相短路時所受到的計算應力為 aac ??????而硬鋁母線（LMY）的允許應力為 ，由此可見該母線滿calP??足短路動穩定度的要求。③ 熱穩定度校驗計算滿足短路熱穩定的最小截面 223)3(min ????式中 ——變電所 60kV 側縱聯差動保護動作時間按 整定，再加上斷路器tima斷路時間 ，再加 。由于母線的實際截面為 ，因此該母線滿足短路熱穩min22753AA???定度要求。（2） 母線的選擇校驗采用硬鋁母線 LMY3(606)＋505。 （其選擇和計算方法同前，從略）所以電機修造廠高壓母線選擇如表 38 所示表 38 電機修造廠高壓母線選擇母線名稱 母線型號規格35kV 母線 LMY3(253)，即母線尺寸為 25mm3mm10kV 母線 LMY3(606)＋505，即母線尺寸為 60mm6mm，