XXXX学院2008级毕业论文(设计)
靠近线路侧的QS3称为线路隔离开关(在实际变电站中,通常把靠近电源侧的隔离开关称为甲刀闸,把靠近负荷侧的隔离开关称为乙刀闸)。由于断路器具有开合电路的专用灭弧装置,可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通或切断电路的控制电器。隔离开关没有灭弧装置.其开合电流能力极低,只能于设备停运后退出工作时断开电路,保证与带电部分隔离,起着隔离电压的作用。所以,同一回路中在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关,以便检修断路器时隔离电源。若馈线的用户侧没有电源时,断路器通往用户则可以不装设线路隔离开关。但如果费用不大,为了防止过电压的侵入。也可以装设。同一回路中串接的隔离开关和断路器,在运行操作时,必须严格遵守下列操作顺序:
如对馈线送电时,须先合上隔离开关QS2和QS3,再投入断路器QF2;如欲停止对其供电,须先断开QF2,然后再断开QS3和QS2。为了防止误操作,除严格按照操作规程实行操作票制度外。还应在隔离开关和相应的断路器之间,加装电磁闭锁、机械闭锁。接地开关(又称接地刀间)QS4是在检修电路和设备时合上,取代安全接地线的作用。当电压在110kV及以上时,断路器两侧的隔离开关扣线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线,在每段母线上亦应设置1—2组接地开关或接地器,以保证电器和母线检修时的安全。
1)、单母线接线的优缺点
优点:接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点:灵活性和可靠性差,当母线或母线隔离开关故障或检修时,必须断开它所连接的电源,与之相连的所有电力装置在整个检修期间均而停止工作。此外,在出线断路器检修期间,必须停止该回路的供电。
2)、单母线接线的适用范围
一般适用于一台主变压器的以下两种情况: a、6-10kV配电装置的出线回路数不超过5回。 b、35-66kV配电装置的出线回路数不超过3回。 2、单母线分段接线
为了克服一般单母线接线存在的缺点,提高它的供电可靠性和灵活性,可以把单母线分成几段,在每段母线之间装设一个分段断路器和两个隔离开关。每段母线上均接有电源和出线回路,便成为单母线分段接线,如图4-2所示。
1)、单母线分段接线的优缺点
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优点:①用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电;②当一证正常段母线不间断供电和不致使大面积停电。
缺点:①当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电;②当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越;③扩建时需向两个方向均衡扩建。
2)、适用范围
a、6一10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。 b、35—66kV配电装置出线回路数为4—8回时。
图4-2 单母线分段接线
现阶段最常用的接线形式有两种:单母线接线和单母线分段接线,依据偏远山区和边疆变电站中实际情况的了解,以及对单母线接线和单母线分段的比较,并且从经济性、可靠性、灵活性三个方面的对比,选择单母线接线方式。
偏远山区和边疆变电站为终端变电站高压为35kV低压为10.5kV。这在主接线的选择上确定了范围,根据5-10年的发展计划设计,并依据偏远山区和边疆的供电情况,拟装设两台主变压器。 3、本次设计的电气主接线
通过表4-1比较后,推荐方案二为该降压变电站的电气主接线。即35kV高压侧、10kV高压侧电气主接线均为单母线接线。电气主接线详见图JYBD-03。
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表4-1 35kV降压变电站电气主接线方案比较表
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五 短路电流计算
选择电气设备、整定继电保护、确定电气主接线方案、考虑限制短路电流的措施及分析电力系统是短路计算的最终目的。所谓短路是指不同电位导电部分之间的不正常短接,既有相与相之间导体的金属性短接或者经小阻抗的短接,也有中性点直接接地系统或三相四线制系统中单相或多相接地(或接中性线)。
5.1短路概述
电力系统的状态有三种:正常运行状态、不正常运行状态、短路故障。在电气设计和运行中,不仅要考虑系统正常运行状态,而且要考虑它发生故障时的情况,最严重的故障是电路乃至系统发生短路。电力系统正常运行时,其相与相之间,中性点接地系统的中性线与相线之间,都是通过负荷或阻抗连接的。
5.2造成短路原因
电力系统发生短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘被损坏。绝缘损坏大多是由于未及时发现和消除设备的缺陷,以及设计、制造、安装和运行不当所致,如由于设备长期运行,绝缘自然老化或由于设备本身绝缘强度不够而被正常电压击穿;设备绝缘正常而被内部人员违反操作规程和安全规程,造成误操作而引发短路。电力系统的其他某些故障也可能导致短路,如输电线路断线和倒杆事故等。此外,飞禽及小动物跨接裸导体,老鼠咬坏设备、导线的绝缘,都可能造成短路。
5.3短路危害
1、电力系统发生短路时,网络总阻抗减小很多,短路回路中的短路电流可能超过该回路的正常工作电流十几倍甚至几十倍,如6—10kV的大容量装置,短路电流可达到几万甚至几十万安。
2、选的各种电气设备应有足够的热稳定度。
3、短路电流通过导体时,同时也使导体受到很大的电动力作用、使导体发生变形,甚至损坏。因此,电气装置中所选的各种电气设备还应有足够的电动(机械)稳定度。
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4、短路必将造成局部停电,而且短路点越靠近电源,停电范围越大、给国民经济造成的损失也越大。
5、短路也同时引起系统网络电压降低.特别是靠近短路点处降低得更多,短路点的电压为零,结果可能导致非故障范围部分或全部用户的供电破坏。当电压降低到额定值的80%左右时,电磁开关有可能断开,因而中断供电;当电压下降到30%一40%。并持续达1s以上时,电动机可能停止转动,使工厂产品报废,甚至造成人身伤亡事故。直到短路故障被切除后,非故障系统网络电压才能得以恢复。
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。为了保证电气设备安全可靠运行,减轻短路的影响,除应努力设法消除可能引起短路的一切因素外,一旦发生短路,应尽快切除故障部分,使系统的电压在较短的时间内恢复到正常值。为此,需要进行短路电流计算,以便正确地选择具有足够的动稳定性和热稳定性的电气设备,以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。
5.4短路计算
该降压变电站短路电流计算为系统最大运行方式下,三相对称短路情况的电流,条件为水电站2×1250kW,全部满载运行,计算采用有限电源个别变化法。计算短路电流,其目的在于校核按正常工作条件选择的电气设备和载流导体在短路情况下是否满足动、热稳定的要求和保护整定计算。因此,计算时考虑流过电气设备和载流导体的最大电流。在短路电流网络图上,选出电气设备或载流导体将处于可能最严重情况下的短路点,照此原则,结合该站电气主接线,计算图5-1中所示d-1、d-2点的短路电流。
计算方法采用比较简洁常用的标幺值计算,确定基准值: 取基准容量Sj?100MVA;
基准电压Uj1?10.5KV, Uj2?37KV, 所以,基准电流Ij?Sd/(3Uj) 基准电抗Xj?Uj/(3Ij) 1、计算各元件的电抗标幺值
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