纳爱斯工厂110-10KV降压变电所设计(四)

3-4    所用变压器、台数、容量的选择

一、所用变压器台数

⒈原则——保证供电可靠性及安全。

⒉选择——选2台互为备用。

二、所用变压器容量选择

⒈所用电率取1%

⒉主变容量： 2×31500=63000kVA

2×50000=100000kVA  

⒊所用电负荷：

Sjs1=1%×Sn=1%×63000=630kVA

Sjs2=1%×Sn=1%×50000=100000kVA

选择2台315kVA（50kVA）的变压器。

⒋所用变型式选择

选择SC-315/10/0.4kV(SC-500/10/0.4kV)干式电力变压器。

技术参数：

①容量：315kVA(500kVA)              ②空载损耗：750W(1200W)

③负载损耗：3300W(5600W)             ④阻抗电压(%)：6%(6%)

⑤高压：10kV(10kV)                         ⑥低压：0.4kV(0.4kV)

3-5    KD变电所所用电接线图

一、KD变电所所用电接线

第四章   短路电流计算

4-1    短路电流的计算条件

一、短路电流的计算条件

⒈  高压电力系统只计及X忽略R。

⒉  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），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

⒊  计算容量应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划。

⒋短路的种类一般按三相短路计算。

若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及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，则应按严重情况进行校验。

⒌短路计算点

在正常接线方式时，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出线与厂用分支回路，选择母线至母线隔离开关之间的引线，套管时短路计算点该取在电抗器前，选择其余的导体和电抗器时，短路点取在电抗器后。

4-2    短路电流的计算方法和步骤

一、短路电流和计算方法通常采用实用运算曲线法。

二、短路电流的计算步骤：

⒈  选择计算短路点。

⒉  画出等值网络(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，各元件电阻，发电机用次暂态电抗Xd〃。

②  选取基准容量Sj (MVA)和基准电压Uj(kV)，计算基准电流Ij =Sj/√3Uj(kV)。

③  计算各元件换算为同一基准值的标么电抗。

④  绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号，分子标各元件编号，而分母标各元件电抗标么值。

⒊ 化简等值网络图。

①  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是心的辐射形的等值网络。

②  求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd 。

⒋  求计算电抗Xjs ,即将转移电抗换算为各电源容量为基准的计算电抗Xjs1，Xjs2……。

⒌  由Xjs1，Xjs2……值从适当的运算曲线中查出各电源供给的短路电流周期分量标么值。(运算曲线只作到Xjs =3)。

⒍  计算无限大容量(Xjs ≥3)的电源供给的短路电流周期分量。

⒎  计算短路电流周期分量有名值和短路容量。

⒏  计算短路电流冲击值。

⒐  计算异步电动机供给的短路电流。

⒑  绘制短路电流计算结果表。

4-3     KD变电所三相短路电流计算

一、电力系统与KD变电所的接线图

二、选取Sj=100MVA,Uj=Up

已知 Uj1=115kV，Uj2=10.5kV,Uj3=0.4kV,Ij=Sj /√3Uj(kV)

故解得：Ij1=100/√3 115=0.502kA

Ij2=100/√3 10.5=5.499kA

Ij3=100/√3 0.4=144.338kA

三、网络各元件阻抗标么值计算

⒈  系统发电机：   X*1=X*X=0.0451

⒉  架空线路:       X*2=X*3=0.4×4.8×100/1152=0.0145

⒊   #1,#2主变:     X*4=X*5=10.5/100×100/31.25=0.336

⒋   #1,#2所用变:     X*6=X*7=6/100×100/0.315=19

四、简化等值电路：d-1,  d-2,  d-3,  d-4,  d-5

⒈  简化d-1等值电路

     X*8=X*2∥X*3=0.0145×0.0145/(0.0145+0.0145)=0.00725

     X*9=X*1∥X*8=0.0451+0.00725=0.05235

图①②③为d-1等值电路简化过程图

⒉  简化d-2等值电路

       X*10=X*4∥X*5=0.33×0.33/(0.33+0.33)=0.165

      X*11=X*1+X*8+X*10=0.0451+0.00725+0.165=0.21735

图①②③为d-2等值电路简化过程图

⒊  简化d-3等值电路

     X*12=X*6∥X*7=19×19/(19+19)=9.5

     X*13=X*1+X*8+X*10+X*12=0.0451+0.00725+0.165+9.5=9.71735

图①②③为d-3等值电路简化过程图

⒋  简化d-4等值电路    

  X*14=X*1+X*8+X*5=0.0451+0.00725+0.33=0.38235

图①②③为d-4等值电路简化过程图

⒌  简化d-5等值电路

       X*15=X*1+X*8+X*5+X*7  =0.0451+0.00725+0.33+19=19.38235

图①②③为d-5等值电路简化过程图

五、计算三相短路电流(I∝)

⒈ d-1点三相短路电流计算

I*1=1/X*9 =1/0.05235=19.1022

I〃=I∝=(1/X*9)·Ij=I*1·Ij=19.1022×0.502=9.589kA

ich1=2.55I1〃=2.55×9.589=24.452kA

Ich1=1.52I1〃=1.52×9.589=14.575kA

S〃=I*1·Sj=19.1022×100=1910.22MVA

⒉ d-2点三相短路电流计算

I*11=1/X*11=1/0.21735=4.601

I11〃=I∝=(1/X*11)·Ij=I*11·Ij=4.601×5.499=25.3kA

ich11=2.55I11〃=2.55×14.849=37.865kA

Ich11=1.52I11〃=1.52×25.3=38.456kA

S11〃=I*11·Sj=4.601×100=460.1MVA

⒊ d-3点三相短路电流计算

I*13=1/X*13=1/9.7074=0.1029

I13〃=I∝=(1/X*13)·Ij=I*13·Ij=0.1029×144.338=14.849kA

ich13=2.55I13〃=2.55×14.849=37.865kA

Ich1=1.52I1〃=1.52×14.849=22.57kA

S13〃=I*13·Sj=0.1029×100=10.29MVA

⒋ d-4点三相短路电流计算

I*14=1/X*14 =1/0.38235=2.615

I14〃=I∝=(1/X*14)·Ij=I*14·Ij=2.615×5.499=14.38kA

ich14=2.55I14〃=2.55×14.38=36.669kA

Ich14=1.52I14〃=1.52×14.38=21.85kA

S14〃=I*14·Sj=2.615×100=261.5MVA

⒌ d-5点三相短路电流计算

I*15=1/X*15=1/19.38235=0.0516

I15〃=I∝=(1/X*15)·Ij=I*14·Ij=0.0516×144.338=7.447kA

ich15=2.55I15〃=2.55×7.447=18.99kA

Ich15=1.52I1〃=1.52×7.447=11.32kA

S〃=I*1·Sj=0.0516×100=5.16MVA

列表：

短路点编号 短路点平均电压UP 基准电流Ij (kA) I〃(kA) I∝(kA) ic_h(kA) Ich(kA) S〃(MVA)

1 d-1 115kV 0.502 9.589 9.589 24.452 14.575 1910.22

2 d-2 10.5kV 5.499 25.3 25.3 64.515 38.456 460.1

3 d-3 0.4kV 144.338 14.849 14.849 37.865 22.57 10.29

4 d-4 10.5kV 5.499 14.38 14.38 36.669 21.85 261.5

5 d-5 0.4kV 144.338 7.447 7.447 18.99 11.32 5.16

第五章    电气设备选择

5-1    电气设备选择的一般条件

一、按正常工作条件选择

⒈  允许电压≥最高工作电压，即Ue≥Uew。

⒉  允许电流≥最高持续工作电流，即Ie≥Ig.max。

       Ie′=KθIe=√（(θY－θ)／(θY－θ0)）

       Iy′=KθIy

⒊   按照环境来选型

       地点分为屋内与屋外。

二、按照短路情况来校验

⒈   热稳固性

 一般电器设备的工程实用条件为：I2∞·td2≤Ie2t

导体的工程实用条件为使用截面积S应不小于热稳固性最小截面积，

即S≥Smin=(I∞/C)   tdz·Ks               

⒉  动稳固性

 一般电气设备的动稳固性条件为：  ich≤idw  ;   Ich≤Idw

⒊  特殊条件

1)  高压断路器的选择

①  型式选择：应根据安装地点、周围环境和使用技术条件等要求选择其种类和型式。

②  开断电流选择： Idl≥Id(tdl)

2)  高压熔断器的选择：

①  按额定电压选择： 对于一般的高压熔断器，其额定电压应大于或等于电网的额定电压。

②  按额定电流选择：

A、熔管的额定电流选择：Ierg≥Icrt

B、熔体额定电流选择：

于保护35kV以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按

                                     Icrt=KIg.max。

用于保护电力电容器的高压熔断器的熔体应按Iert≥kIc选择

③  熔断器开断电流校验: Idl≥I〃(或icj)

④  熔断器选择校验：

3)  限流电抗器的选择：

①  出线电抗器的额定电流应按所在出线的最大工作电流选择。

②  母线分段电抗器的额定电流应按接于该母线上的最大支路电流的60～70%选择。

③  出线电抗器的百分值应按下述条件选择：

A、限制出线首端短路电流的次暂态值I〃不大于出线断路器的断路电 

       流Idl ,   即I〃≤Idl。