小區供配電設計畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 0/10。采用兩臺并列運行的方式。變壓器的聯結組別為D，yn11。1和2變壓器并列運行，給17和6號樓供電。距負荷中心約130m。3和4號變壓器并列運行，給118和11115號樓供電，距負荷中心約100m。，滿足要求。 變電所主接線方案的選擇電氣主接線時變電所電氣部分的主體，它反映各設備的作用，連接方式和回路間的相互聯系。所以它的設計直接關系到全所電氣設備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護，自動裝置和控制方式的確定，對電力系統的安全，經濟運行起著決定的作用。對主接線的基本要求，概括地說包括可靠性，靈活性和經濟性三個方面。在6～10KV配電裝置，出線回路數為6回及以上時，宜采用分段的單母線接線。結合上面的兩種變壓器選擇方案畫出的主接線簡圖如圖42下。圖42主接線簡圖每臺變壓器需要的無功補償容量Q=S(tan－tan) （44）1變壓器給17號樓供電，表41 1,3,5,17號樓各功率情況樓號cos()tan()有功功率（KW）無功功率（Kvar）視在功率（KVA）1號樓3號樓4號樓17號樓 合計 每個無功補償屏補償的容量為84Kvar無功補償的容量843=252Kvar合計 即=384Kvar=252Kvar。同理，給6供電的2號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar；給116號樓供電的3號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar；給11115號樓提供電的4號變壓器需要的無功補償為：384Kvar=252Kvar。第五章 短路電流計算 造成短路的原因短路是系統常見的嚴重故障。所謂短路，就是系統中各種類型不正常的相與相之間的短接。系統發生短路的原因有很多主要有：（1）電氣設備、元件的損壞。如：設備絕緣部分自然老化或設備本身缺陷，正常運行時被擊穿短路；以及設計、安裝、維護不當所造成的設備缺陷最終發展成短路等；（2）自然原因。如：氣候惡劣，由于大風，低溫導線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應，設備過電壓，絕緣被擊穿等；（3）人為事故。如：工作人員的誤操作，或者將低壓設備接入高壓電路中，也可能造成短路。 短路造成的后果短路可能造成的最嚴重的后果就是使并列運行的各發電廠之間失去同步，破壞系統穩定，最終造成系統瓦解，形成地區性或區域性大停電。在大電力系統中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。如此大的短路電流可對供電系統產生極大的危害，主要有：（1）短路時要產生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電流中的其他元件受到損害，甚至引起火災；（2）短路時電路的電壓驟降，嚴重影響電氣設備的正常運行；（3）短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大；（4）不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產生較強的不平衡交叉電磁場，對附近的通信設備，電子設備等產生嚴重的電磁感染。由此可見，短路的后果很嚴重，因此必須盡可能設法消除可能引起短路的一切因素。同時需要進行短路電流的計算，以便正確地選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩定性和熱穩定性，以保證在發生可能有的最大短路電流時不致損壞。為了選擇切除短路故障的開關電器，整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）也必須計算短路電流。 短路的幾種形式在三相系統中，可能發生的短路故障形式有：三相短路，兩相短路，單相短路和兩相對地短路。在一般情況下，特備是在遠離電源的小區供電系統中，三相短路的短路電流最大。為了使電力系統中的電氣設備在最嚴重的短路狀態下也能可靠地工作，因此作為選擇和驕校驗電氣設備用的短路計算中，以三相短路計算為主。發生短路時，電力系統從正常的穩定狀態過渡到短路的穩定狀態，一般需3～5秒。在這一暫態過程中，短路電流的變化很復雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個周波（）時將出現短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設備在發生短路 。在無線大容量系統中發生三相短路時中間相導體所受的電動力比兩相短路時導體所受的電動力大，因此校驗電器和載流部分的短路動穩定度，一般應采取三相短路沖擊斷流或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值。 短路電流的計算,。 具體規定: 對于3~35KV級電網中短路電流的計算,。在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻。對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。短路電流計算公式或計算圖表,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。進行短路電流計算，首先要繪制出計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的額定參數都表示出來，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大的短路電流通過。按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中主要元件的阻抗。短路電流計算方法，常用的有歐姆法和標幺值法。本次設計采用標幺值法。 標幺值法計算，稱為標么值(這是短路電流計算最特別的地方,目的是要簡化計算)。 基準容量，工程設計中通常取S=100MVA。 基本電壓，通常取元件所在處的短路電流計算電壓，即取U=U。1. 基準電流則按下式計算： （51）2. 基準電抗則按下式計算： （52） 下面分別講述供電系統中主要元件的電抗標幺值的計算，1. 電力系統的電抗標幺值 （53） 為斷路器的斷流容量。2. 電力變壓器的電抗標幺值 （54）3. 電力線路的電抗標幺值 （55）短路電路中各主要元件的電抗標幺值求出后，即可利用其等效電路圖進行電路化簡，求出其總電抗標幺值X。 無限大容量系統三相短路電流周期分量有效值的標幺值按下式計算： I==== （56） 由此可求的三相短路電流周期分量有效值： （57） 求出I以后，即可利用歐姆法的公式求出短路次暫態電流有效值I，三相短路穩態電流，短路沖擊電流，短路沖擊電流有效值。在高壓電路發生三相短路時：I== I，=I，=I （58） ，三相短路容量的計算公式為：I== I，=I，=I （59） 三相短路容量的計算公式為： （510） 計算電路圖及短路電流計算如圖51所示電路圖供配電主系統圖。圖51供配電主系統圖 1. 確定基準值 取=100MVA，=10KV，=，而======152KA2. 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值（1）電力系統的標幺值=500MVA，因此==（2）電纜線路的電抗標幺值在小區的基本資料里面，給出了小區的供電情況。10KV側的額定電流為：==162A通過查看下表：表51電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結構線路電壓35KV以上6～10KV220∕380V架空線路電纜線路查表可得 =，所以常用電源線路 =5km=備用電源線路 =2km=（3）電力變壓器的電抗標幺值查變壓器SCB101000∕10的參數可得，=6%，所以=====6計算常用電源線路的短路電流數據，備用電源的短路電流數據計算過程省略。繪制短路等效電路圖，見下圖52：圖52短路等效電路圖① 計算K－1點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值 =＋=＋＝三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I== I==I===I==三相短路容量=====② 計算K2點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值＋＋∥=＋＋=三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I=== =I== KA=I== KA三相短路容量===③ 計算K3點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值=＋＋∥=＋＋=三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I=== === KA=== KA三相短路容量===備用電源的短路計算方法與上面的一樣。第6章 變配電所一次設備的選擇和校驗通過上述短路計算得知，供電系統中發生短路時，短路電流是相當大的。當短電流通過電器和導體時，一方面要產生很大的電動力，即電動效應；另一方面要產生很高的溫度，即熱效應。所以需要校驗設備的動穩定性和熱穩定性。由于＞，所以采用常用電源的計算出來的短路電流值都大于采用備用電源的計算出來的短路電流值。所以在校驗電氣設備的動穩定和熱穩定時采用的是常用電源計算出來的短路電流。變配電所中承擔輸送和分配電能任務的電路為一次電路，一次電路中用到的電氣設備為一次設備。按正常工作選擇包括按額定電壓選擇，按額定電流選擇，按設備的種類和型式選擇一次設備。為了保證電氣設備的可靠工作，必須按正常工作條件選擇，并按短空情況校驗其熱穩定和動穩定性。 高壓一次設備的選擇校驗項目和條件下表61為需要選擇的設備和校驗的項目：表61設備和校驗設備名稱電壓電流斷流能力短路電流校驗動穩定性熱穩定性高壓避雷器√高壓隔離開關√√√√高壓斷路器√√√√√電流互感器√√√√電壓互感器√高壓熔斷器√√√電纜√√√√母線√√√穿墻套管√√√√利用到的10KV側的數據：=162A= ==1. 高壓斷路器高壓斷路器的功能是接通和斷開正常工作電流，過負荷電流和故障電流，它