综上所述,在本设计中,无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。
3.5 并联电容器装置的接线
并联电容器装置的基本接线分为星形(Y)和三角形(△)两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形,在某种场合下,也采用有由三角形派生出来的双三角形。
从《电气工程电气设计手册》(一次部分)中比较得,应采用双星形接线。因为双星形接线更简单,而且可靠性、灵敏性都高,对电网通讯不会造成干扰,适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。
中性点接地方式:对该变电所进行无功补偿,主要是补偿主变和负荷的无功功率,因此并联电容器装置装设在变电所低压侧,故采用中性点不接地方式。
10KV系统的中性点是不接地的,该变电站采用的并联电容器组的中性点也是不接地的,当发生单相接地故障时,构不成零序电流回路,所以不会对10KV系统造成影响。
第4章 电气主接线设计
4.1 主接线的设计原则
4.1.1 主接线设计的基本要求:
主接线的基本要求:应满足可靠性,灵活性和经济性。 (1)可靠性:
安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠是电力生产和分配的首要要求,主接线首先应满足这个要求。
可靠性的具体要求:
1.断路器检修时,不影响对系统和负荷的供电;
2.断路器和母线故障以及母线检修应尽量减少停电时间及回数,并要保证一级负荷及大部分二级负荷的供电。
3.尽量避免全所停运、停电的可能性。 (2)灵活性:
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
1.调度时,应可以灵活地投入和切除变压器和线路,调配电源和负荷,满足系统在事故运行方式,检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。
2.检修时,可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行和对用户的供电。
3.扩建时,可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下,投入变压器或线路而不互相干扰,并且对一次和二次部分的改建工作量最少。
(3)经济性
主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下,做到经济合理。 1.投资省
(1)主接线应力求简单清晰,以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。
(2)要能使继电保护和二次回路不过于复杂,以节省二次设备和控制电缆。 (3)要能限制短路电流,以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。
(4)如能满足系统安全运行及继电保护要求,110kV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。
2.占地面积小
主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件,尽量使占地面积减少。 3.电能损失少
经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量,要避免因两次变压而增加电能损失。
此外,在系统规划设计中,要避免建立复杂的操作枢纽。为简化主接线,发电厂、
变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。
4.1.2 主接线的设计依据
在选择电气主接线时应以下列各点作为设计依据: 1.发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用; 2.发电厂、变电所的分期和最终建设规模; 3.负荷大小和重要性
(1)对于一级负荷必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证对全部一级负荷不间断供电。
(2)对于二级负荷一般要有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证对大部分二级负荷的供电。
(3)对于三级负荷一般只需一个电源供电。 4.系统备用容量大小
装有2台组级以上主变压器的变电所,其中一台(组)事故断开,其余主变压器的容量应保证该所60%的全部负荷,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。
5.系统专业对电气主接线提供的具体要求。
4.2 110kV主接线的选择
根据《变电所设计技术规程》第22条:110~220kV配电装置中,当出线数为2回时,一般采用桥形接线,当出线不超过4回时,一般采用分段单母线接线。110KV侧初期设计回路数为4回。
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知: 110KV侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。 110KV侧采用单母线分段的接线方式,有下列优点:
(1)供电可靠性:当一组母线停电或故障时,不影响另一组母线供电; (2)调度灵活,任一电源消失时,可用另一电源带两段母线: (3)扩建方便;
(4)在保证可靠性和灵活性的基础上,较经济。
经过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器,110KV处为两回进线,两回出线,该变电所应用两台降压变压器,宜选用内桥形接线,在配电装置的综合投资,包括控制设备,电缆,母线及土建费用上,在运行灵活性上,桥形接线比单母线形接线有很大的灵活性,所以经过技术及经济上的比较,桥形接线的优势大于单母线的接线形式。
故110KV侧采用内桥式的连接方式。
4.3 35kV主接线的选择
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知:当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回,采用单母分段连接,当连接的电源较多,负荷较大时也可
采用双母线接线。
《变电所设计技术规程》第23条:35~60千伏配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥形接线;当出线为2回以上时,一般采用分段单母线或单母线接线。出线回数较多、连接的电源较多、负荷大或污秽环境中的,35~60千伏屋外配电装置,可采用双母线接线。
由于35kV回路为8回,采用双母线接线后,可以轮流检修一组母线及任一回路的母线隔离开关,一组母线故障后,能迅速恢复供电,各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上,因此就没有必要采用增设旁母。投资也较单母分段带旁母少。因此经过比较后,决定采用双母线接线作为35kV侧的主接线。
4.4 10kV主接线的选择
《变电所设计技术规程》第23条:6kV和10kV配电装置中,一般采用分段单母线或单母线接线。
《电气工程设计手册》1规定:6~10kV配电装置出线回路数为6回以上时,可采用单母线分段接线。
本所10kV侧出线数为10回,又c、d厂采用双回路供电,所以采用单母分段接线方式。该方式具有较高的可靠性和灵活性,双回线路分别接到不同母线上,这样当一回故障时,另一回可继续对其供电而不至使重要用户停电。
4.5 所用电设计
一 所用电源引接方式
在选择所用变时一般情况下,厂家不生产110/0.4kV或35/0.4kV的双绕组变压器,又因为网络故障较多,从所外电源引接所用电源可靠性较低。这样所用电必须从主变
低压侧(10kV)母线不同段上各引接一个。并要加装限流电抗器。 二 所用电接线
《电力工程设计手册》1规定:所用变高压侧尽量采用熔断器,所用变的低压侧采用380/220V中性点直接接地的三相四线制,动力与照明合用,且设置一个检修电源。
本所站变电压等级10/0.4kV,低压侧为三相母线制运行,且0.4kV侧采用单母分段接线方式,以保证所用电的可靠性和灵活性。以维护变电所的正常运行。
第5章 电路电流计算
5.1 节 短路电流计算的目的
在发电厂和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。例如:计算某一时刻的短路电流有效值,用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值,计算短路后较长时间短路电流有效值,用以校验设备的热稳定,计算短路电流冲击值,用以校验设备动稳定。
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。 5.接地装置的设计,也需用短路电流。
5.2 短路电流计算的条件
<1> 基本假定
短路电流实用计算中,采用以下假设条件和原则: 1.正常工作时,三相系统对称运行; 2.所有电源的电动势、相位角相同;
3.系统中的同步和异步电机均为理想电机,不考虑电机磁饱和磁滞、涡流及导体集肤效应等影响,转子结构完全对称,定子三相绕组空间相差120。电气角度。
4.电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
5.电力系统中所有电源都在额定负荷下运行,其中50%负荷接在高压母线,50%负荷接在系统侧。
6.同步电机都具有自动调整励磁装置。 7.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 8.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。