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1、变电所一次系统最佳方案的设计在发电厂和变电所中，根 据 电 能 生 产 、转 换 和 分 配 等 各 环 节 的 需 要 ，配 置了各种电气设备及一次接线系统。不同类别的电气设备承担的任务和工作条件各不 相同， 因 此他 们 的 具 体 选 择方 法 也不 相 同 。但 是 ，为了保证工作的可靠性及安全性，在 选 择 时 的 基 本 要 求是 相 同 的 ，即正常运行条件下选择，以短路条件校验其动稳 定性和热稳定性。对 千断路器、熔断器等还要校 验其 开断电流的能力。变电所一次接线系统中所用设备最多的是高压断路器和高压隔离开关，为此 一次系统方案设计中主要以高压断路器和高压隔离开关等设备和一次
2、接线方式的选择为主， 分 析 一 次系统的最佳方案确定。一、基本资料变电所一次接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。一次接线 的技术比较主要的是个方案的供电可靠性和运行灵活性的定性分析。一次接线的 经济比较包括计算综合投资、计算年运算费用和所选方案综合比较三方面内容。 本次计算分析时，只 计 算 考 虑 各 方 案 中 不 同 的 部 分 。(1 )电 力 系统 简 图 如 图 1 所 示 ， 系统中有两台变压器、双电源、双回路进线与多条引出线。一一一一。一一.一图 1电力系统简图( 2 )选择吉林省长春市的自然条件： 平 均 温 度2 2 .9 c,最 高 温 度3 s c,最低
3、温 度 -3 6 . sc,雷暴日 3 s . sc,最 热 月 地 面 下0 .8 m处 土 壤 平 均 温 度19_3 c。( 3 )年 最 大 负 荷 小 时 数 兀ax = 4 50 0 h 。最 大 损耗所 需 利 用 时 间 T =3150h ,地区电价 0.5 元/kWh。( 4 )设备参数1)查表得发电机参数为： P=2 5 MW,X= 0.264, cos rp = 0 .8 。2 ) 查 表 得 变 压 器 参 数 为 ： 阻 抗 电 压 百 分 值 UK % = 7.5 ; 额定容量沁 = 8 MV A ; 额 定 电 压 ULI = 3 5 kV; 空 载 损 耗 t:
4、,. 。=1 0 .9 kV; 短路损耗 t:,.p4 = 5 5 . 8 kW; 空载电流百分值10 % = 1; 价格 62.9 万元； 两 台升 压变 压器 允 许过 负 载 的倍数 为 1. 05,. ,l.1 。3 )线 路 参 数 ： 单 位 长 度 电 抗 XWOI= XW02 = 0.4n /km,LI = 20 km,L2=5 km。4 )负 载 参 数 ： X i = 0 . 3 5 , 负 载 容 量 SL= 8 +j 6 MV . A 由 负 载计 算 确 定 容 量 。l二、方案拟定勹JJL卢l/丿言j口j!l1尸厂厂三j:主接线初步选择两种方案，方 案 一 选 择
5、全 桥 双 母 线 接 线 如 图 2 所示；方案 二选择联络线双母线接线如图 3 所示。）卢O图 2全桥双母线接线图 3联络线双母线分段接线技术要求如下。方案一：二次 侧 采 用 双 母线接线， 其可靠性、灵活性都比较高，因 为双母线 可以在不停电的情况下检修其任意母线。同时变压器两侧均装有断路器，所以当 其出现故障时，又随时对它进行维修，可将电能从一台变压器送出，即 可保证一、二级负载不停电， 又提高操作的灵活性。一次侧采用了全桥接线，能 提 高供电可靠性。方案二： 一 次 侧 采 用 联 络线接线， 当 可靠性要求不高时， 也可用隔离开关QS 将联络线分段运行（联络线故障时将会短时全厂停
6、电， 操作复杂）。二次侧为双母线分段，两 段母线组合形式更多，比方案一多 增加了两套断路器。任一部分发生故障均能在不停电的条件下检修， 其灵活性、可靠性提高。综上所述， 根 据 技 术 比 较 ， 方案一较适合， 满足 可靠 性、灵活性。三、负载计算由需用系数法确定负载大小， 当负 载 总容量SL=8 + j6MV. A,其中一、二2级负载占总容量的 70%等 于 1 0 x 7 0 % = 7 MV . A, 此值用千变压器等设备选择的参考量。变 压器 一 次侧 最大 电流IN JI 为石I=SLN T Ix U,.110=164.96 (A) l.732x35过负载时的电流为I Tm a
7、X=I 1 . 0 5:1 6 4 .=fJ 61(A)变压器二次侧最大电流I NT2 为I NT 2=Ls石x UN210= 577.4 (A) 1.732 xlO/Tmax2 =1.05 X 577.4 = 606.27 (A)四、正常运行条件选设备选择条件： 设 备 电 压电 流均大于等千实际值， 安装 地 点等选择设备如下。1. 断路器参数型号SW2-35/600A:额定开断电流 6.6kA,热稳定电流（时间） 6.6kA ( 4s) ,动稳定电流 17kA,固有分闸时间为 0.06s ,合闸时间问哦 0. 02s ,价格5600 元。型号 SN3-10G/2000A: 额定开断电流
8、29kA,热稳定电流（时间） 43.SkA(l s) ,动稳定电流75kA,固有分闸时间为 0.05s ,合闸时间为 0.2s ,价格 1150 元。2. 隔离开关参数型号 GW5-35G/600A:动稳定电流 72kA,热稳定电流（时间）： 16kA ( 4s ) ,价格 1200 元。型号 GN6-10T/1000A:动稳定电流 80kA,额 定 电流 为 1000 A, 动稳定电流为25kA,热稳定电流（时间） 31.5 kA (4s),价格240 元。3. 互感器参数电流互感器型号LCW-35:I NTI I N12 = 200A/5A。级次组合 0.5/3,l s 的热稳定倍数为 6
9、5 ,动稳定倍数为 100,价格 160 元。选用 LFZJl - l OC ( 复 匝 贯穿式、环氧树脂浇注绝缘，加大容量，设计序号为1):800/5 ,l s 的热稳定倍数为 65,动稳定倍数为 130 ,价格 160 元。电压互感器型号 J DJ J - 35 (单相油浸绝缘有接地保护用辅助线圈）： 35 /3,最 大 容 量 为 l OOOV-A。型号 JDJ-10 ( 单相油浸绝缘）：一 次侧电压为 l OkV ,二次侧为 O. l kV ,最大 容 量为 640V-A。34. 避雷器 FZ 的选择型号 FZ-35:组合方式为 2 xFZ- 15 ( 电站普通阀型中性点非直接接地），
10、额定 电压为 35kV , 灭弧电压为 41kV , 工频放电电压在 84104 之间（参考价 500 元）。型号 FZ-10 : 组合方式为单通元件（电站普通阀型中性点非直接接地），额定电压为 l OkV , 灭 弧 电 压 有 效 值 为 12.7 kV , 工频放电电压为 2631kV 之间，5kA 下冲击电流下的残压不大 于 45kV , l OkA 冲 击 电 流 的 残 压 不 大 千 50 kV 。5. 线路及母线的选择架空线选择 LGJ( 普 通 型钢 芯 铝 绞 线 ）： 标 称 截 面 为 150 mm2, 允许载流量1o c 时为 445A,基准环境温度为 2s c 。单
11、位长度电阻 0.21.Q/km,单位长度电感0.358 严( DM= 2 km ,3 5kV ) 。母 线 选 5 05 ,单 条 扁 铝 ， 平方母线的布置。允许载流量 665A,最高温度为1o c , 基准环境温度为 25 C( l OkV),参 考 价 格 3 0 00元 。五、短路电流计算设： 基 准 容 量 SB= lOOMV. A。 基 准 电 压 UB = Uav( 平 均额定 电 压 ）。1. 发电机电抗标么值立XGsXG =C O 彰 N(1-1)100 P N式中 Xe% 发 电 机 电 抗百 分 数 ， 由发 电 机 铭 牌 参 数 的 xdx 1ox c 如Xd发电机铭
12、牌参数的次暂态电抗标么值；SB己设定的基准容量（基值功率）， MV A;PN发 电 机 额 定 的 有 功 功 率 ，MW ;COS (f)N发电机额定有功功率因数。各元件电抗标 么值如图 4 所示，发电机 G:x,=X2=X GJ=X *G2,（ lX1 = X2心xS,v= 0.264 x I 严 1 = o.8448,系统外部参数PN25COS RT , 即 RT忽略 ， 由变压器电抗有名值 推 出 变压器 电抗标么值为X= 立- U NT2 uK%(1-4)NTTu 2sB100式中UK %变压器阻抗电压百分数；S B基 准容量， MV A;SNT 、 UNT变 压 器 铭牌参数给定额定 容 量 ， MV A、额定 电压 ， kV;UH基 准电压UH 取平均电压Uav,kV。变压器T凡 凡UK %SB7.5100= -X= x = 0.9375 100S,v10084. 线路电抗标 么值suX w 上2书 ，B式中x。线路单位长 度 电 抗 ；线 路长度， km;SB基 准容量，MV A;5UH输电线路额定平均电压， 基准电压UB=uav kV。(1-5)输电 线 路的等值电路中有四个参数，一般 电 抗
