学院电网改造初步设计—改造后电气设备选择、保护及工程造价_毕业论文(编辑修改稿)

学院电网改造初步设计—改造后电气设备选择、保护及工程造价_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

发电机组失去同步，造成系统解列。 (5)不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 由此可见，短路的后果是十分严重的，且短路所引起的危害程度，与短路故障的地点、类型及持续时间等因素有关。 短路电流计算的目的 变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环 节。 其计算的目的主要有以下几方面： 1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 2)在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 3)在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。 4)在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 第 二 章 短路电流计算 4 短路电流计算的规定 (1)计算的基本情况 1)电力系统中所有 电源均在额定负载下运行； 2)所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； 3)短路发生在短路电流为最大值时的瞬间； 4)所有电源的电动势相位角相等； 5)应考虑对短路电流值有影响的所有组件，但不考虑短路点的电弧电阻。 对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才 考虑。 (2)接线方式 计算短 路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式 (即最大运行方式 )，不能仅用在切换过程中可能并列运行的接线方式。 (3)计算容量 应按本工程设计规划容量计算，考虑电力系统的远景发 展规划（一般考虑工程建成后 5－ 10 年）。 (4)短路种类 一般按三相短路计算。 若自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验。 (5)短 路计算点 在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 对于带电抗器的 6－ 10KV 出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取电抗器前。 选择其导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。 短路电流计算 短路是电力系统中最常见且很严重的故障。 短路故障将使系统电压降低和回路 电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电， 而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。 因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。 短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。 按三相短路进行短路电流计算。 进行短路电流计算，首先要绘制电路图，在电路图上，将短路计算所考虑的各个组件的额定参数都表示出来，并将各组件按次编号，然后毕业论文（设计） 5 确定短路计算。 短路计算点要选择的使需要进行短路校验的电气组件有最大可能通过，接着，所选择的短路计算点绘出等级电路图，并计算电路中各组件的阻抗。 联系我校的实际情况，进行短路电流计算时，本次设计采用 电气主接线改造的方案一来计算。 由改造后的主接线路可看出， 054新安线供给 2变配电室， 058线路供给 5变配电室， 5变配电室与 3变配电室之间用高压联络电缆连接起来，而 5变配电室 054回线作为备用电源。 经调查， 054新安线和 058线路不是同一个回路，它们分别由两个电源系统供电。 因此，从 G1 电源系统到 054新安线供给 2变配电室的回路中， 可能发生最大短路电流的短路电流计算点有 3 个，即 10KV 变电站至 054新安线 短 路 (K1 点 )， 1变电所 母线短路 (K2 点 )， 2变电所 母线短路 (k3 点 )，具体见短路计算电路图 21 所示。 从 G2 电源系统到 058线路供给 5变配电室的回路中，其中， 054新安 Ⅱ 回作为备用电源，短路计算中，不再考虑。 在 058线路的回路中，可能 发生最大短路电流的短路计算点有 4 个，即 10KV 变电站至 058线路短路 (K1 点 )， 3变电所 母线短路 (K2 点 )， 4变电所 母线短路 (k3 点 )，5变电所 母线短路 (k4 点 )具体见短路计算电路图 21 所示。 图 21 学院短路计算电路 第 二 章 短路电流计算 6 短路计算的方法有标幺值法和有名值法，本次设计选择标幺值法对 5 个变电所进行短路计算。 对继电保护中的整定计算中，通常要考虑电力系统出现的最大运行方式和最小运行方式。 所谓电力系统的最小运行方式是指系统中等值阻抗最大，流过保护装置的短路电流最小时的运行方式。 系统等值电流阻抗最小、流过保护装置的短路电流最大时的运行方式称最大运行方式。 选取最小运行方式和最大运行方式的依据是：通过保护安装处短路电流最大系统电抗最小时的运行方式为最大运方式；反之，通过保护安装处短路 电流最小系统电抗最大时的运行方式为最小运行方式。 054新安回路短路电流计算 (1)确定基准值 取 dS = ， 1cU = , 2cU = 故 1dI = 13dcSU = 100WVA  KA 2dI =23dcSU = 100WVA3  = (2)计算短路电路中各主要组件的电抗标幺值 ① 电力系统的电抗标幺值 由《工厂供电》附录表 8 查得 Soc=,因此， *1 10 0 A 0 .3 3300 MVX M VA ② 架空线路的电抗标幺值 由《工厂供电》 附录 表 31 查得 /oX km，线路长 8km，故 *2 21000 .3 5 8 2 .5 41 0 .5X     ③ 电力变压器的电抗标幺值 改造后变配电所变压器的型号如下： 1变压器型号 ： SC9200/10， 2变压器型号： SCB400/10， 查得，变电所中电力变压器 电抗标幺值都选择为 Uk%=4。 故 1电力变压器的电抗标幺值： 30 0**34 4 . 0 1 0 0 1 0 201 0 0 1 0 0 2 0 0KdNTUSXX S      2电力变压器的电抗标幺值 ： 3*5 % 4 . 0 1 0 0 1 0 101 0 0 1 0 0 4 0 0KdNTUSX S    毕业论文（设计） 7 绘短路等效 电路图如图 22 所示，图上标出各组件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。 图 22 最小运行方式下的短路等效电路图（标幺制法） (3)计算 K1 的短路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ① 总电抗标幺值：1* * *12 0 . 3 3 2 . 5 4 2 . 8 7KX X X     ② 三相短路电流周期分量有效值：11( 3 ) 1* 5 .5 1 .9 22 .8 7dKKII KAX   ③ 其它三相短路电流： 111139。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 . 9 22 . 5 5 2 . 5 5 1 . 9 2 4 . 91 . 5 1 1 . 5 1 1 . 9 2 2 . 9KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：11( 3 ) * 100 3 4 .8 42 .8 7dKKSS M V A M V AX   (4)计算 2K 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ① 总电抗标幺值：2* * * * *1 2 3 4/ / 2 . 8 7 1 0 1 2 . 8 7kX X X X X      ② 三相短路电流周期分量有效值：22( 3 ) 2* 1 4 4 .3 4 1 1 .2 21 2 .8 7dKKII K AX   ③ 其它三相短路电流： 222239。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 1 . 2 22 . 5 5 2 . 5 5 1 1 . 2 2 2 8 . 61 . 5 1 1 . 5 1 1 1 . 2 2 1 6 . 9 4KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：22( 3 ) * 100 kSS M V A M V AX   (5)计算 K3 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 第 二 章 短路电流计算 8 ① 总电抗标幺值：3* * * *1 2 5 0 . 3 3 2 . 5 4 1 0 1 2 . 8 7KX X X X       ② 三相短路电流周期分量有效值：33( 3 ) 2* 1 4 4 .3 4 1 1 .2 21 2 .8 7dKKII K AX   ③ 其它三相短路电流： 333339。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 1 . 2 22 . 5 5 2 . 5 5 1 1 . 2 2 2 8 . 6 11 . 5 1 1 . 5 1 1 1 . 2 2 1 6 . 9 4KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：33( 3 ) * 100 7 .7 71 2 .8 7dKKSS M V A M V AX   (1)确定基准值 取 dS = ， 1cU = , 2cU = 而 1dI = 13dcSU = 100WVA  KA 2dI =23dcSU = 100WVA3  = (2)计算短路电路中各主要组件的电抗标幺值 ① 电力系统的电抗标幺值 由《工厂供电》课本中的附录表 8 查得 Soc=,因此 *1 10 0 A 0 .2 5400 MVX M VA ② 架空线路的电抗标幺值 由《工厂供电》课本中的表 31 查得 /oX km，线路长 8km，故 *2 21000 .3 5 8 2 .5 41 0 .5X     ③ 电力变压器的电抗标幺值 改造后变配电所变压器的型号如下： 1变压器型号 ： SC9200/10， 2变压器型号： SCB400/10，由《工厂供电》课本中的附录表 5 查得，变电所中电力变压器电抗标幺值都选择为 Uk%=4。 毕业论文（设计） 9 故 1电力变压器的电抗标幺值： 30 0**34 4 . 0 1 0 0 1 0 201 0 0 1 0 0 2 0 0KdNTUSXX S      2电力变压器的电抗标幺值： 3*5 % 4 . 0 1 0 0 1 0 101 0 0 1 0 0 4 0 0KdNTUSX S    绘短路等效电路图 23 所示，图上标出各组件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。 图 23 最大运行方式下的短路等效电路图（标幺制法） (3)计算 K1 的短路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ① 总电抗标幺值：1* * *12 0 . 2 5 2 . 5 4 2 . 7 9KX X X     ② 三相短路电流周期分量有效值：11( 3 ) 1* 5 .5 1 .9 72 .7 9dKKII KAX   ③ 其它 三相短路电流： 111139。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 . 9 72 . 5 5 2 . 5 5 1 . 9 7 5 . 0 21 . 5 1 1 . 5 1 2 . 0 6 2 . 9 7KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：11( 3 ) * 100 3 5 .8 42 .7 9dKKSS M V A M V AX   (4)计算 2K 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ① 总电抗标幺值：2* * * * *1 2 3 4/ / 2 . 7 9 1 0 1 2 . 7 9kX X X X X      ② 三相短路电流周期分量有效值：22( 3 ) 2* 1 4 4 .3 4 1 1 .2 91 2 .7 9dKKII K AX   ③ 其它三相 短路电 流： 第 二 章 短路电流计算 10 222239。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 1 . 2 92 . 5 5 2 . 5 5 1 1 . 2 9 2 8 . 7 91 . 5 1 1 . 5 1 1 1 . 2 9 1 7 . 0 5KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：22( 3 ) * 100 kSS M V A M V AX   (5)计算 K3 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 ① 总电抗标幺值：3* * * *1 2 5 0 . 2 5 2 . 5 4 1 0 1 2 . 7 9KX X X X       ② 三相短路电流周期分量有效值：33( 3 ) 2* 1 4 4 .3 4 1 1 .2 91 2 .7 9dKKII K AX   ③ 其它三相短路电流： 222239。 39。 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )( 3 ) 39。 39。 ( 3 )1 1 . 2 92 . 5 5 2 . 5 5 1 1 . 2 9 2 8 . 7 91 . 5 1 1 . 5 1 1 1 . 2 9 1 7 . 0 5KKs h Ks h KI I I K Ai I K AI I K A       ④ 三相短路容量：33( 3 ) * 100 7 .8 21 2 .7 9dKKSS M V A M V AX   (6)短路电流计算结果见表 21 所示： 表 21 三相短路电流计算结果 短路计算 点 三相短路电流 /kA 三相短路容量 /MVA 3kI )3(39。 kI )3(I )3(shi 3shI )3(kS 在最小运行方式下 1K 2K 3K 在最大运行方式下 1K 2K 3K 毕业论文（设计） 11 058银河回路短路电流计算 (1)确定基准值取 dS = ， 1cU = , 2cU = 而 1dI = 13dcSU = 100WVA  KA 2dI =23dcSU = 100WVA3  = (2)计算短路电路中各主要组件的电抗标幺值 ① 电力系统的电抗标幺值 由《工厂供电》课本中的附录表 8 查得 Soc=,因此 *1 10 0 A 0 .3 3300 MVX M VA ② 架空线路的电抗标幺值 由《工厂供电》课本中的表 31 查得 /oX km，线路长 8km，故 *2 21000 .3 5 8 2 .5 41 0 .5X     ③ 电力变压器的电抗标幺值 绘短路等效电路图所示，图上标出各组件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。 改造后变配电所变压器的型号如下： 3变压器型号 ： SC9630/10， 4变压器的型号为： SG10630/10， 5配电室变压器型号 ： SC9500/10。 由《工厂供电》课本中的附录表 5 查得，变电所中电力变压器 电抗标幺值都选择为 Uk%=4。 故 3电力变压器的电抗标幺值： 3*3 % 4 . 0 1 0 0 1 0 6 . 3 51 0 0 1 0 0 6 3 0KdNTUSX S    4电力变压器的电抗标幺值： 30 0**45 4 . 0 1 0 0 1 0 161 0 0 1 0 0 2 5 0KdNTUSXX S      5电力变压器的 电抗标幺值： 3*6 % 4 . 0 1 0 0 1 0 101 0 0 1。