35千伏变电站毕业设计(编辑修改稿)

35千伏变电站毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

loC . fcaC 。 4）补偿后 10kv 侧的计算负荷与功率因数为 k v a r 1 9 6 42 0 2 53 9 8 9Q39。 c . c ac a . 1 010ca 。 因补偿前后有功计算负荷不变，故有 6 0 1 81 9 6 45 6 8 939。 2210. caS kVA 0 1 8/5 6 8 939。 /39。 c o s  caca SP 5)补偿后主变压器最大损耗计算。 补偿后一台运行的负荷率略有减小 0 . 7 56 0 1 8 / 8 0 0 0/SS39。 39。 N. T10ca 。  kWPPP KT 39。 39。 220   va 00 ]39。 %/ 100 )(U%/ 100[ISQ39。 22K0N . TTk  ）（  6）补偿后 35kV侧的计算负荷与功率因数校验 kW 5726375689P39。 PP39。 Tc a . 1 v a r2 3 6 64 0 21 9 6 439。 10.39。 35. k c aQ Tca  k V AQPS cacaca 619639。 39。 39。 .  6196/572639。 /39。 39。 c os   caca Sp 合乎要求。 3 电气主接线方案的确定 电气主接线方案确定的必要性 电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本 身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。 电气主接线方案设计的基本要求及原则 满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。 接线应简单，清晰且操作方便。 运行上要具有一定的灵活性和检修方便。 具有经济性，投资少，运行维护费用低。 具有扩建和可能性。 3510kV 配电装置中，一般不设旁路母线，因为重要用户多是双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年约 23天。 如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。 6— 10KV 配电装置，可不设旁路母线，对于出线回路数多或多数线路向用户单独供电，以及不允许停电的单母线，分段单母线的配电装置，可设置旁路母线，采用双母线 6— 10KV 配电装置多不设旁路母线。 对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路 — 变压器组或桥形接线等。 若能满足继 电保护要求时，也可采用线路分支接线。 拟定可行的主接线方案 2— 3 种，内容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰差的方案，保留一种较好的方案。 方案的比较 为了保证供电的可靠性，以及考虑变电站所处位置的重要性， 35kV 电源进线回路应该引自两个不同的地方，这样可也大大提高供电电源的可靠性。 故该变电所对负荷采用有备用的双回路供电，即 35KV 进线为两路架空线进线。 在 35kV 侧的母线考虑到供电可靠性，变电站的两台变压器通常采 用桥式主接线。 桥式主接线分为外桥、内桥和全桥三种，如图 31。 （ a）外桥接线（图 31a）。 对变压器的切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简单易于过渡到全桥单母线分段的接线，投资少。 缺点是倒换线路是操作不凡便，变电站一侧无保护。 这种接线适用于进线段倒闸次数少的变电站，或变压器才去经济运行需要经常切换的终端变电站，以及可能发展为有穿越负荷的变电站。 （ b）内桥接线（图 31b）。 内桥接线一次侧可设线路保护，倒换线路时方 （ a）外侨接线 （ b）内桥接线 （ c）全桥接线 便，设备投资与占地面积均比外桥大。 缺点是操作变压器和扩建成全桥不方便，所以适用于进线距离较长，变压器切换少的终端变电站。 （ c）全桥接线（图 31c）。 在三种接法中全桥接线的适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，且易于扩建成单母线分段式的中间变电所，其缺点就是设备多、投资大。 根据以上综合考虑，由于该变电站可靠性要求更高，且易于各种保护的设置，所以本变电站的两台主变压器采用全桥接线方式，这样可以保证变压器一台使用一台备用的方式。 对二次侧 10KV 供电系统的接线方式，考 虑到该变电站的电源回路有两回，配合两台主变压器的全桥式接线，更能保证供电的可靠性，如图 32 所示。 采用单母分段（图 32a），分段开关采用断路器，当某回受电线路或变压器因故障及检修停止运行时，可通过母线分段断路器的联络，继续保证对两段母线上的重要变电所供电。 所以多用于一，二级负荷，且进线较多的变电所。 图 32 单母分段接线 单母分段使用断路器，可实现自动切换以提高供电的可靠性，并且单母分段比双母分段所用的设备少，系统简单、经济，操作安全。 对主要用户，采用双回路或环形供电，对一般回路可采用 单回路供电或干线式供电。 这样运行灵活，可实现自动切换。 而双母接线（图 32b）两组母线之间用断路器联络，每一回线路都通多一台断路器和两台隔离开关分别接到两组母线上。 因此，不论哪一回线路与哪一组母线同时发生故障，都不影响对用户的供电，可靠性比较高。 不过，不过双母线接线所需用的设备投资多，接线复杂，操作安全性较差。 综上所述，从焦南变电站对供电可靠性，操作的方便简单等方面，以及从经济方面考虑，此变电站 10kV 采用单母分段的接线方式。 4 短路电流计算 计算短路电流的必要性 短路电流是 供电系统中比较常见，而且危害较大的严重故障。 它是指供电系统中不等电位的导电部分在电气上被短路接时的总称。 进行短流计算可以为确定系统主接线及运行方式，检验电气设备、继电保护整定，采取限流措施等提供主要数据。 计算短路电流的目的，可归纳为以下几点： 1 作为系统主接线方案比较的项目之一，以便判断哪种主接线方式更能保障供电的安全，可靠，然后再决定系统的主要运行方式。 2 作为校验电气设备的依据，以便确定所选的设备，在发生断路故障时是否会被破坏。 3 确定选择和校验继电保护装置所需的各项参数。 4 根据故障的实际情 况，进行故障分析，找出事故的原因。 短路电流计算方法 无限大容量系统发生三相短路时，只要求出短路电流周期分量有效值，就可计算有关短路的所有物理量。 而短路电流周期分量可由电源电压及短路回路的等值阻抗按欧姆定律计算。 短路电流的计算方法主要采用有名制法和标幺制法。 有名制法 在企业供电系统中发生三相短路时，如短路回路的阻抗为 Rk、 Xk，则三相短路电流周期分量的有效值为 22(3)kkavK XR3 UI  式中 Uav— 短路点所在线路的平均额定电压， kV。 Rk、 Xk— 短路点以前的总电阻和总电抗，均已归算到短路点所在处电压等级，Ω。 对于高压供电系统，因回路中各元件的电抗占主要成分，短路回路的电阻可忽略不计，则上式变为 kavK X3UI (3)  标么制法 计算具有许多个电压等级供电系统的短路电流是，若采用有名制法计算，必须将所有元件的阻抗都归算到同一电压下才能求出短路回路的总阻抗，从而计算出 短路电流，计算过程繁琐并容易出错，这种情况采用标么制法较为简便。 用相对值表示元件的物理量，称为标么制。 标么值是指任意一个物理量的有名值与基准值的比值，即 标么值 =物理量的有名值 /物理量的基准值 标么值是一个相对值，没有单位。 在标么制中，容量、电压、电流阻抗（电抗）的标么值分别为 ddddddd XX*X*IUU*USSS  ，， dII 基准容量（ Sd）、基准电压（ Ud）、基准电流（ Id）和基准阻抗（ Xd）亦符合功率方程 ddd IU3S  和电压方程 kdd XI3U 。 因此， 4 个基准值中只有两个是独立的，通常选定基准容量和基准电压为给定值，再按计算式求出基准电流和基准电抗，即 ddd 3SI U d2dd SUX  基准值的选取时任意的，但是为了计算方便，通常取 100MVA 为基准容量，取线路平均额定电压为基准电压为给定值，即 Sd=100MVA， Ud=Uav=。 线路的额定电压和基准电压对照值如书上表中所示。 在标么 制计算中，取各级基准电压都等于对应电压等级下的平均额定电压，所以各级电压的标么值等于 1。 即 U=Uav 和 Ud=Uav， U*=1。 因此，多电压等级供电系统中不同电压级的标么电压都等于 1，多有变压器的变比的标么值为 1，所以短路回路总标么电抗可直接由各元件标么电抗相加求出，避免了多级电压系统中电抗的换算。 这就是标么制法计算简单、结果清晰的特点。 本变电所的短路电流计算采取简单的方法，全部只按照其正常运行情况（也就是全分裂运行， 35kV 和 10kV 母线的联络开关断开。 ）计算短路电流。 不考虑故障时的并列运行情况下的短路。 系统短路电流计算先要画出系统的等效简图，以确定电抗的大小，和确定短路点，其简图如下 图 41 系统短路等值电抗图 各主要元件的标幺值计算 线路单位长度电抗取值：架空线 km ，电缆 km 最大运行方式系统阻抗 ： max.*sX = 最小运行方式系统阻抗 ： min.*sX = 取 MVASd 100 2L 线路段基准电压： kVUU avd  1L 线路段基准电压 ： kVUU avd 371  变压器阻抗 ： 线路 1L ：  %* .  TNdkT SSUX*X 2d2d11  L2 段各支路阻抗标幺值： 表 41 各供电对象阻抗标幺值 序号 阻抗标幺值 序号 阻抗标幺值 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 12 三相短路 三相短路是对称短路。 是在最大运行方式下的短路。 为求各段电路电流标幺值，先要求出各段电流的基准值。 kAUSI ddd 0000311  kAUSI ddd 22  （ 1） 1K 点短路 ** 1m  lsk XXX 1*1*11  kk XI kAIII dkk *1)3(  kAish  M V ASk 3 2 0 01  （ 2） 2K 点短路 ** 12  Tkk XXX 1*1*2  kk XI kAIII dkk *22)3(  kAish  M V AS k  （ 3） 3K 点短路 ：  7 4 3 *** 21231  lkk XXX 1*31 kI kAIII dkk * 23131)3(  kAish  M V AS k  *** 22232  lkk XXX 1*32 kI kAIII dkk * 23232)3(  kAish  M V AS k  以下计算过程同上，计算结果如表 42中。