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目前使用的避雷器主要有四种类型:①保护间隙;②排气式避雷器(管式避雷器);③阀式避雷器;④金属氧化物(氧化锌)避雷器。保护间隙和排气式避雷器主要用于配电系统、线路和发电厂、变电站进线段保护;阀式避雷器和氧化锌避雷器主要用于发电厂和变电站的保护。避雷器在220KV及以下系统主要用于限制雷电过电压,在超高压系统中还用来限制内部过电压或作为内部过电压的后备保护。
110KV选用型号为FZ-110的阀式避雷器; 35KV选用型号为FZ-35的阀式避雷器; 10KV选用型号为FZ-10的阀式避雷器。
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设计计算书
一、 负荷计算
1.1 主变压器负荷计算
电力系统负荷的确定,对于选择变电站主变压器容量,电源布点以及电力网的接线方案设计等,都是非常重要的,电力负荷应在调查和计算的基础上进行,对于近期负荷,应力求准确、具体、切实可行;对于远景负荷,应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础上,进行负荷预测。
本变电站负荷分析如下(线损平均5%,功率因数为0.8): (1)10KV侧:出线10回,Tmax=3000h S1=3600KVA
(2)35KV侧:出线7回,Tmax=4000h S2=10000KVA
(3)110KV侧:经2回线与110KV系统相连
10KV与35KV所需负荷功率可通过主变压器由110KV母线取得 故S’= S1 +S2=13600KVA 1.2 站用变压器负荷计算
变电站的站用电是变电站的重要负荷,因此,在站用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求,考虑变电站发展规划,妥善解决分期建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证变电站安全,经济的运行。
一般变电站装设一台站用变压器,对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台容量相等的站用变压器,互为备用,如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时,也可装设一台站用变压器。根据如上规定,本变电站选用两台容量相等的站用变压器。本变电站10KV母线为单母线分段,每段均应装设一台所用变压器,即选用两台所用变,分别装在两段母线上。
根据原始资料可知,站用电为160KVA,故选择容量为160KVA的变压器。
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二、接线方案的潮流计算
无功补偿关系到电力系统的电压质量,安全及经济运行。无功补偿可以减少无功功率与无功负荷的传输,提高电压质量和减少电能损失。现代电力系统中,对无功电源与无功负荷采取在各级电压网中逐级补偿,就地平衡的原则。 较低cosψ的危害:
①降低发电机、变压器的有功输出 ②增加线路及变压器的有功损耗 ③使线路、变压器的电压损失增加 2.1 补偿装置的选择
①35KV补偿装置容量的选择:
高压用户cosψ不得小于0.9,若cosψ不足0.9,则应补偿至0.9以上,用户无功补偿并联电容器选择,需要根据用户自身的功率因数计算 由原始资料可知:
pmax?10000KVA,cos?=0.8
要求应当采用补偿电容器讲功率因数补偿至0.9以上:
C?10000?(0.75?0.48)?2.7Mvar
②10KV补偿装置容量的选择: 由原始资料可知:
pmax?3600KVA,cos?=0.8
要求应当采用补偿电容器讲功率因数补偿至0.9以上:
C?3600?(0.75?0.48)?0.97Mvar
三、短路电流计算
3.1 三相短路电流的计算
在最大运行方式下对三相短路的情况进行计算。
(1) 画出计算电路图,如图2.1(a)所示。
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110 KV
K1
35 KV
K2
10 KV
K3
选定基准容量SB?100MVA,基准电压115KV,37KV,10.5KV,基准电流为IB?SB3?UB。
计算各元件的标幺值: 线路:X1?S11100XL?B??0.4?65??0.0985 222UB11521(UK(1?2)%?UK(1?3)%?UK(2?3)%)?10.5 2变压器:UK1%? UK2%?1(UK(1?2)%?UK(2?3)%?UK(1?3)%)?0 21(UK(1?3)%?UK(2?3)%?UK(1?2)%)?6.5 2UK3%?则变压器各绕组标幺值:
X2?X5?UK1%SB10.5100????1.05 100STN10010UK2%SB??0 100STNX3?X6?UK3%SB6.5100X4?X7?????0.65
100STN1001043 30
① 当K1点发生短路时,等值电路如(a)所示:
X1
X1
X1
X8
K1
X9
K2
K3
(a)
(b)
系统对K1点的转移阻抗:Xfs1?X1?0.0985(冲击系数Ksh?1.8)
I*\?1?10.15X1
1003?115?5.096(KA)
I\?I*\?IB1?10.15?ish?2KshI\?1.8?2?5.096?12.97(KA)
Ish?I\1?2(Ksh?1)2?7.69(KA)
② 当K2点发生短路时,等值电路如(b)所示:
X1?0.0985 X8?(X2?X6)(X3?X5)1??1.05?0.525
X2?X6?X3?X52I*\?1?1.604
X1?X8I\?I*\?IB2?1.604?1003?37?2.503(KA)
ish?2KshI\?1.8?2?2.503?6.37(KA)