220kV降压变电站电气部分设计
(3)所用变容量选择:每台所用变容量应不小于所用总计算负荷。确定其容量前,应先分析并计算本所所用负荷。所用负荷按其性质不同可分为两类:动力负荷和照明负荷(包括电热负荷)。动力负荷的计算公式:
nS1??Kf?ii?1?icos?iP1?i 其中式中
S1—— 动力负荷,kVA;
P1?i—— 动力负荷的有功功率,kW;
Kf?i—— 动力负荷的换算系数;
?i—— 动力负荷的效率;
cos?i—— 动力负荷的功率因数。
照明负荷的计算公式:
S2??P2?ii?1n 式中
S2—— 照明负荷,kVA;
P2?i—— 照明负荷的有功功率,kW;
所用计算负荷的计算公式:S所?S1?S2
S所—— 所用计算负荷,kVA
经估测计算,要满足Se≥S所,查变压器选型表,可选用型号为S9—160/10的所用变,其有关参数如下表:
所用变 型号 额定容量kVA 额定电比kV 空载损耗kW 短路阻抗电流 2.10 电压 4 短路 电流 % 1.7 连接组别 Y,yn0 S9-160/10 160 10±5%/0.4 0.42 2.所用变接线: 变电站的主要站用电负荷是变压器冷却装置,直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备,照明、检修及供水和消防系统,小型变电站,大多只装1台站用变压器,从变电站低压母线引进,站用变压器的二次侧为380/220V中性点直接
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接地的三相四线制系统。对于中型变电站或装设有调相机的变电站,通常都装设2台站用变压器,分别接在变电站低压母线的不同分段上,380V站用电母线采用低压断路器进行分段,并以低压成套配电装置供电。
因而本设计两台所用变分别接于10KV母线的Ⅰ段和Ⅱ段,互为备用,平时运行当一台故障时,另一台能够承担变电所的全部负荷。
该所用电接线如下图:
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第五章 短路电流的计算
在电力系的电气设备,在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是发生各种形式的短路,因为它们的发生,会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。
短路是电力系统的严重故障,所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。
在三相系统中,可能发生的短路有:三相短路,两相短路,两相接地短路和单相接地短路。其中,三相短路是对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态,其他类型的短路都是不对称短路。
电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相接地短路占大多数,两相短路较少,三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生,其情况较严重,应给以足够的重视。因此,我们都采用三相短路来计算短路电流,并检验电气设备的稳定性 一、短路计算的目的及假设
短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节,其计算目的是:
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,需按短路条件检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.按接地装置的设计,也需用短路电流。
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二、短路电流计算的一般规定
1.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后5~10年)。确定短路电流计算时,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.选择导体和电器用的短路电流,在电气连接的网络中,应考虑具有反馈作用的导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
3.选择导体和电器时,对不带电抗器回路的计算短路点,应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
4.导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。
5.短路计算基本假设
(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)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;
(4)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流; (5)元件的电阻略去,输电线路的电容略去不计,及不计负荷的影响;
(6)系统短路时是金属性短路。 三、短路点的选择及计算结果
各电压等级母线上发生短路时短路点分别取:D1、D2、D3。 计算短路电流时短路计算点的选择,应使所选择的电气设备和载流导体,通过尽可能最大的短路电流,通过各种短路电流的比较,可知三相短路时电流最大,故选取三相短路来计算。
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经短路分析计算得出各电压级母线短路时短路电流分别如下:
短路点 类别 三相短路电流 (kA) 冲击电流(kA) 短路全电流(kA) 短路容量(MVA) D1(220kV侧) 2.24 5.70 3.38 891.2 D2(110kV侧) 3.89 9.93 5.88 775.4 D3(10kV 侧) 27.5 70.1 41.5 500.1
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