kv变电所电气部分毕业设计论文(编辑修改稿)

kv变电所电气部分毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

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， 却 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。 为了限制短路时所造成的危害和故障的范围的扩大，需要进行 短路 电流计算，以便 校验电气设备的热稳定性、选择和整定继电保护装置、确定限流措施及主接线方案。 短路电流计算的目的和一般规定、 假定条件 及 和计算步骤 电力系统中短路电流计算的主要目的 和 一般规定 一、短路电流计算的主要目的 ： 选择导体和电器设备； 电网接线和发电厂、变电所电气主接线的比较、选择； 选择继电保护装置和整定计算； 验算接地装置的接触电 压和跨步电压； 为确定送电线路对附近通信线路电磁危险的影响提供计算资料。 二、 短路电流计算的一般规定 ： 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 本 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 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。 在电气连接的网络中， 选择导体和电器用的短路电流，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 东南大学成贤学院毕业设计报告 9 选择导体和电器时， 对不带电抗器回路的计算短路点，应 选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。 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。 短路电流实用计算中 的 假设条件和原则 正常工作三相系统对称运行； 所有电源的电动势相位角相同； 系统中的同步电机和异步电机均为理想电机，不考虑电机 磁饱和 、磁滞、涡流及导体的肌肤效应等影响；转子结构完全对称；定子绕组三相结构完全相同，空间角为 120 度 ； 电力系统中各元件的磁路不饱和； 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中 50％ 负荷 接在高压母线上 ； 同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； 短路发生在短路电流最大值的瞬间； 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 除技术短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻均略去不计； 元件的参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围； 1输电线路的电容略去不计； 1用概率统计法制定短路电流运算曲线； 短路电流计算步骤 现在，电力设计部门对复杂电力系统及发电厂，变电所短路电流的计算几乎都在计算机上进行。 但作为单元的发电厂、变 电所，对设计验算 、设备改造等需进行短路电流计算时，有时进行手算会更方便，概念更清楚。 介绍短路电流计算的基本数据准备、短路电流计算阻抗图绘制和计算步骤如下 : 计算各元件电抗标幺值，并折算到 同一基准容量下； 绘制相应的电力系统 等值电路 ； 确定与短路电流有 关 的运行方式 ，选择短路点 ； 对网络进行化简，本 供电系统 不可 看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对 短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、 有名值； 根据需要取不同的短路点进行短路电流计算； 计算短路容量，短路电流冲击值 ； 列出短路电流计算结果表； 实际短路电流计算情况要根据系统规划和设计情况进行。 注： 高压断路器的全分闸时间计为。 在这里短路的持续时间以最长的过电流保护的动作时间来计东南大学成贤学院毕业设计报告 10 算的，显然，如果用主保护的动作时间或主保护存在动作死区时用后备保护的动作时间一定能满足要求。 各电压等级下短路电流持续时间最大时间见表。 表 短路电流的持续时间的最大值（ s） 220 kV 侧 110 kV 侧 10 kV 侧 注：经过计算得出各种情况下短路电流结果汇总见下表 ： 表 短路电流计算结果表 短 路 地 点 系 统 电 厂 有名值 )( kAI 短路电流 冲击值)(kAish 计 算 电 抗 *SjX 有名值 SI 计算电抗 *GjX 有名值 GI 220 kV 侧 两条线路 同时运行 一条线路 运 行 110 kV 侧 两台主变 同时运行 一台主变 退出运行 10 kV 侧 两台主变 同时运行 一台主变 退出运行 东南大学成贤学院毕业设计报告 11 第 五 章 电气设备选择 概述 电气设备 的选择是变电站设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。 在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。 电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择， 并按短路 情况 来校验 其 热稳定和动稳定，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 电气设备选择的 一般原则 应力求技术先进，安全适用，经济合理； 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展（ 5~10 年）； 应按当地环境条件校核； 应与整个工程的建设标准协调一致； 选择的导体品种不宜太多； 选用新品应积极慎重，新产品应有可靠的实验数据，并经主管单位鉴定合格； 电气设备 技术 条件 选择的高压电器 ，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 一 、长期工作条件 电压：电气设备的允许最高工作电压 almU 不得低于该回路的最高运行电压 smU ； 电缆和一般电器， almU 较 NU 高 10%~15%，即 almU =（ ~） NU ； 对于 电网，电网的最高运行电压 smU 通常不超过电网额定电压 NsU 的 10%； 电流： 选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流（应考虑各种可能的运行方式）； 机械允许荷载：在正常运行和短路时，电器引信的最大作用力不应大于电器端子的荷载； 二 、短路稳定条件 校验的一般原则： （ 1） 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。 校验短路电流一般取三相短 东南大学成贤学院毕业设计报告 12 路时的短路电流，若发电机出口的两相短路和中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况考虑。 （ 2） 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。 除用有限流作用的熔断器保护的除外，裸导体和电器的动稳定仍应校验。 短路的热稳定 校验 ： 热稳定就是要求所选的电气设备能承受短路电流所产生的热效应，在 电流通过时，电气设备各部分的温度（或发热效应）应不超过允许值。 （ 1） 导体和电缆满足热稳定的条件为： 2min()S S mm （ 51）式 中 :S 按 正 常 工 作 条 件 选 择 的 导 体 和 电 缆 的 截 面 积 ；m inS  按 热 稳 定 确 定 的 导 体 或 电 缆 的 最 小 截 面 积 ； （ 2） 电器满足热稳定的条件为： 22[]tkI t Q s（ kA) （ 52） I t式 中 : 制 造 厂 规 定 的 允 许 通 过 电 器 的 热 稳 定 电 流 ， kA。 t  制 造 厂 规 定 的 允 许 通 过 电 器 的 热 稳 定 时 间 ， s。 2。 kQs短 路 电 流 通 过 电 器 时 所 产 生 的 热 效 应 ， （ kA) 短路动稳定条件见式： ch dfch dfiiII （ 53）式中： shi — 短路冲击电流峰值， kA； dfi — 短路全电流有效值， kA； chI — 电器允许的极限通过电流峰值， kA； dfI — 电器允许的极限通过电流有效值， kA； 电气设备 环境条件 我国规定电气设备的一般额定环境条件为：额定环境温度（又称计算温度或基准温度） N ，裸导体和电缆的 N 为 25℃ ，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感器、电抗器等电器的 N 为 40℃ ；无日照；海拔高度不超过 1000m。 当实际环境条件不同于额定环境条件时，电气设备的长期允许电流 alI 应作修正。 经综合修正后的长期允许电流 alI 不得 低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流 alI ，即 m a x()al NI KI I A （ 54）东南大学成贤学院毕业设计报告 13 式中 ： K— 综合修正系数，为有关修正系数的乘积； maxI — 电气设 备所在回来的最大持续工作电流， A； 当仅计及环境温度修正时， K 值的计算如下。 对于裸导体和电缆： 25 alalK   （ 55） 对 于电器： 40℃ ＜ θ≦ 60℃， K=1(θ40) 0℃ ≦ θ ≦ 40℃ ,K=1+(40θ) θ＜ 0℃ 时， K= 式中 ： θ— 实际环境温度， ℃。 al — 裸导体或电缆芯正常允许温度， ℃。 裸导体的 al 一般为 70℃ ；电缆芯的 al 与电缆结构有关，其值在 50~90℃ 间。 断路器的选择 和校验 高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。 它具有完善的灭弧性能，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在某所电气主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器通常继电保护的配合使用，断开短路电流 ，切除故障线路，保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。 高压断路器按灭弧介质及灭弧原理可分为六氟化硫（ SF6）断路器、真空断路器、油断路器（又分多油、少油断路器）、空气断路器。 由于真空断路器、 SF6 断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故 35～ 220KV 一般采用 6SF 断路器。 真空断路器只适应于 10KV电压等级， 10KV 采用真空断路器。 一、种类和型式的选择 高压断路器 种类及型式 的选择， 应根据环境 条件、使用技术条件及各种断路器 的不同特点进行选择。 二、按额定电压选择 额定电压应满足 要求： NsN UU  （ 56） 三、按额定电流选择 额定电流应满足要求： m a x()al NI K I I A （ 57）式中 ： K— 温度修正系数。 四、额定开断电流选择 东南大学成贤学院毕业设计报告 14 为了保证断路器可靠地开断短路电流，一般情况下，原则上 额定开断电流 NbrI 不应小于实际开断瞬间的短路全电流有效值 kI ，即 ()Nbr kI I kA （ 58） 五、额定关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路电流时的安全，不会引起触头熔接和遭到电动力的损坏，应满足： ()Ncl shi i kA （ 59） 六、热稳定校验 热稳定应满足要求：。