理。
④ 变电所的安全运行和维护创造良好的工作环境,巡回检查道路畅通,设备的布置满足安全净距并符合防火、防暴、防潮、防冻和防尘的要求。 ⑤ 设备的检修和搬运不影响运行设备的安全。
⑥ 在选择所用电设备的形式时,应结合所用配电装置的布置特点,择优选用适当的产品。
。 Ⅱ本变电所所用电的设计
对于本次设计总容量为20MVA,枢纽变电所、总装机容量在60MVA及以上的变电 应装设两台变压器一台所用一台备用,应装设备用电源自动投入装置。当一台变压器出现故障时,另一台利用空气开关自动投入。所用电占总负荷的0.5%。 (1)所用变压器的选择:
S所用=Pmax×0.5%
=20×0.5% =0.1MVA
=100KVA
查表3-6。故选择一台双绕组标准容量电力变压器。其参数:
表2.2
型号容量 SJL1-100 低压侧额定电压(KV) 0.4 连接组标号 Y/Y0-12 两台双绕组标准容量电力变压器,一台投入一台备用。
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第3章:短路电流计算
第3.1节 短路电流计算的目的、规定和步骤
3.1.1 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。 (5) 接地装置的设计,也需用短路电流。 3.1.2 短路电流计算的一般规定 (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元件,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予以考虑。 (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),不能用仅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
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(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。 3.1.3 计算步骤: (1) 选择计算短路点:
(2) 画等值网络(次暂态网络)图
①首先去掉系统中的所有负荷分支,线路电容、各元件的电阻,发电机电抗用次暂态电抗Xd\。
②选取基准容量Sb和基准电压Ub(一般取后级的平均电压) ③将各元件电抗换算为同一基准值的标么值 ④给出等值网络图,并将各元件电抗统一编号
(3) 化简等值网络,为计算不同短路点的短路电流值,需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辅射形等值网络,并求出各电源与短路点之间的电抗,即转移电抗Xnd。 (4) 求计算电抗Xjs
(5) 由运算曲线查出(各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到Xjs=3.5)。
(6) 计算无限大容量(或Xjs=3)的电源供给的短路电流周期分量。 (7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 (8) 计算短路电流冲击值。
(9) 计算异步电动机供给的短路电流。 (10) 绘制短路电流计算结果表。
表3-2 常用基准值
电气量 关系式 Sb(MAV) Ub(KV) Ib(KA) Ib=Sb/(3Ub) Xb(Ω) Xb=Ub/(3Ib)=Ub2/Sb 基准值 100(或1000,或某元件的额定容量) 3.15 6.3 10.5 15.75 37 115 230 345 18.3 9.16 5.5 3.66 1.56 0.502 0.251 0.167 0.0995 0.397 1.10 2.49 13.7 132 530 1190 3.1.4 短路电流计算以d1点短路为例:
(1) 等值电路图:
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(2)短路计算
短路电流计算标幺值由下式计算: I*z\ X∑*(=1/Xjs)
其有名值为Iz\0.2=I∞=I*z\ХIb(KA)
Ib=Sb/(3×Ub)=Ub/(3×Ub)
式中 X∑*——为无限大容量电源到短路点之间的总电抗(标幺值); Iz\—0秒钟短路电流周期分量;(KA) I\—0秒钟短路电流;(KA)
I∞——无空大时间的先短路电流。(KA) ①d-1点短路(110KV母线)Sb=500MVA,Ub= Uav
1) 等值网络图
2) 计算 X∑S= XS=1
基值电压:Ub=115KV
基值电流:Ib=Sb/(3×Ub) =500/(3×115) =2.624KA 额定电流:In=Ib/(Sn/Sb)=2.624*(500/500)=2.624KA
支路计算电抗XjS=Xmd/(Snm/Sb)=1*[(500/0.9)/500]=0.9 0S短路电流周期分量
查图4-5:I*\。14
有名值I\×In=1.14*2.624=2.99KA 稳态短路电流:查图4-7:I∞*=1.29 有名值:I∞= I∞*In=3.38KA 2秒短路电流分量: 查图4-6:I0.2*=1.04 有名值:I0.2= I0.2*In=2.73
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短路电流冲击值Ich=2.55I\ 全电流最大有效值Ioh=1.52\
短路容量S\3I\n=3*2.99*110=569.65MVA
短路点编号 基值电压KV Ub 基值电流KA Ib 支路名称 支路计算电抗 Os短路电流周期分量 公式 Sb/3Ub d-1 115 2.624 110KV系统 0.9 1.14 2.99 1.29 3.38 d-2 10.5 27.49 10KV系统 2.08 0.49 0.54 0.49 0.54 标幺值 I*\ 有名值 I\ I*\Ib 稳定短路电流 标幺值 I∞* 有名值 I∞ I∞*Ib 0.2s短路电流 标幺值 I0.2* 有名值 I0.2 1.04 2.73 0.46 0.51 I0.2*Ib 2.55-2.7 I\短路电流冲击值 Ich 全电流最大有效值Ioh 短路容量 S” 7.62 1.377 1.52-1.62I\4.55 569.65 0.82 9.35 3I\n 3.1.5 本变电所的短路电流计算结果表
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