沈阳工程学院毕业设计
应按本工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统远景发展规划。确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
(2).选择导体和电气设备用的短路电流,在电气连接的网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
(3).选择导体和电气设备时,对不带电抗器回路的短路点,应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点。对带电抗器的6~10kV出线与厂用分支线回路,除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外,其余导体和电气设备的计算短路点一般选择在电抗器后。
(4).导体和电气设备动、热稳定以及电气设备的开断电流一般按两相短路计算,若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统中的单项或两相接地短路较三相短路严重时,应按最严重的情况计算。
3.2.3电路元件参数的计算
高压短路电流的计算一般只计及各元件的电抗,采用标幺值。标幺值为各电路元件有名值与基准值之比。
标么值法:取基准容量SB=100MVA,基准电压UB=Uav计算用公式: 线路电抗:
2XL*=XL *( SB/ UB ) (3.1)
变压器电抗:
X*=UK%/100*(SB /Se) (3.2)
短路电流周期分量有效值:
IK*=1/X* (3.3)
短路电流冲击值:
icj=2.55IK (3.4)
标么值转为有名值:
IK=I K*×SB/3UB (3.5) U*=U/Uj (3.6) S*=S/Sj (3.7) I*=I/Ij (3.8) X*=X/Xj=XSj/Uj (3.9)
3.2.4网络变换
如图3.1
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泰山220kV降压变电所电气部分设计
图3.1 Y-Δ变换
1.Δ/Y变换
X1=X13×X12/(X13+X12+X23) X2=X12×X23/(X12+X13+X23) (3.10) X3=X13×X23/(X13+X12+X23)
2.Y/Δ变换
X12=X1+X2+X1X2/X3
X13=X1+X3+X1X3/X2 (3.11) X23=X2+X3+X2X3/X1
3.2.5等值电源的计算
(1)按个别变化变换计算
当网络中有几个电源时,可将条件相类似的发电机,按下述条件连接成一组,分别求出至短路点的转移电抗。、
1)同形式且至短路点的电气距离大致相等的发电机;
2)至短路点的电气距离较远的同一类型和不同类型的发电机; 3)直接连接短路上的发电机。 (2)按同一变化计算
当仅计算任一时间t的短路电流周期分量,各电源的发电机形式,参数相同且距短路点的电气距离大致相等时,可将各电源合并为一个总的计算电抗。
3.2.6三相短路电流周期分量计算
(1)无限大电源供给的短路电流
当供电电源为无穷大或者计算电抗Xjs=3.45时,不考虑短路电流周期分量的衰减。
(2)有限电源供给的短路电流
先将电源对短路点的等值电抗X*∑,归算到以电源容量为基准的计算电抗Xjs,
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然后按Xjs值查相应的发电机运算曲线,或查发电机的运算曲线数字表,即可得到短路电流周期分量的标幺值。
3.2.7冲击电流的计算
三相短路发生后的半个周期(t=0.01s)短路电流的瞬时值达最大,称为冲击电流ich。
其值近似计算为:ich=2.55id″。
计算各种短路电流值的目的:
计算短路电流的目的是为了正确选择和检验电气设备,整定继电保护装置等。通常需要计算下列各种短路电流值。
I〞--次暂态短路电流(即三相短路电流周期分量第一周期的有效值)用来作继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流量。
ICH--三相短路电流第一周期全电流有效值,用来校验电器和母线的动稳定以及断路器的额定断流量。
ich--三相短路冲击电流(即三相短路电流第一周期全电电流幅值)用来校验电气设备和母线的动稳定。
i∞--三相短路电流稳态有效值,用来校验电器和载流部分的热稳定。
3.3设计中应注意的问题
1.为什么计算三相短路电流值?而不计算单相、两相短路时电流值?
因为一般供电系统中已采取措施,使单相短路电流值不超过三相短路电流,而当短路点离电源较远时,也就是当X*>0.6时,两相短路电流值通常小于三相短路电流值,因而在短路电流计算中应以三相短路电流计算作为基础。
2.应用运算曲线计算短路电流时,不同类型的电源应如何合并?
在本次设计的变电所中,分别有三个电源点向变电所提供电源,两个为火电厂、一个为系统,这三个电源点属于不同类型的发电机特性,正常应分别求出对短路点的转移电抗,在通过查运算曲线求出各个在短路点的短路电流。但由于这三个电源到短路点的电气距离很大,故允许将不同类型的发电机合并起来。
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泰山220kV降压变电所电气部分设计
第四章 高压电气设备的选择
电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件。在运行电器选择时,在安全、可靠的前提下,应根据工程情况在保证安全可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样,具体的选择方法也不完全相同,但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠地工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
4.1 电气设备选择的一般要求
电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时,在安全、可靠的前提下,应根据工程情况在保证安全可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电气设备。
一般原则:
(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展; (2)应按当地环境条件校验;
(3)应力求技术先进和经济合理;
(4)应与整个工程的建设标准应该协调一致; (5)同类设备应尽量较少品种;
(6)选用的新产品均应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。
4.1.1电压
选用的电气设备允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即
Umax≥Ug (4.1)
4.1.2电流
选用的电气设备额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ,即:
Ie≥Ig (4.2)
由于变压器短时过载能力很大,双回路出线的工作电流变化也较大,故其计算
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工作电流应根据实际需要确定。
高压电气设备没有明确的过载能力,所以在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续电流的要求。
4.1.3机械荷载
所选电气设备端子的允许荷载,应大于电气设备引线在正常运行和短路时的最大作用力。
校验的一般原则:
1)电压在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验; 2)用熔断器保护的电气设备可不验算热稳定;
3)在工作电压和过电压的作用下,电气设备内、外绝缘应保证必要的可靠性。
4.1.4 环境条件
变电所在选择设备时,还应考虑设备安装地点的环境(尤须注意小环境)条件,当气温、风速、温度、污秽等级,海拔高度、地震强度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时,应采取措施。
本次设计的变电所的年平均气温为8.5度,在其它条件上无特殊要求。
4.1.5 环境保护
选用电气设备,尚应注意电气设备对周围环境的影响,根据周围环境的控制标准,要对制造部门提出必要的技术要求。
1)磁干扰; 2)噪音。
4.2 电气设备选择的方法
电力系统中的各种电气设备,由于用途和工作条件各异,它们具体选择方法也就不尽相同,但基本要求是相同的。电气设备要能可靠地工作,必须按正常条件进行选择,按短路条件校验其动、热稳定性。
(1)按正常工作条件选择: 额定电压: Ue≥Uew (4.3) 额定电流: Ie≥Igmax (4.4)
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