kv变电站设计电气工程基础课程设计说明书

kv变电站设计电气工程基础课程设计说明书内容摘要：

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，应本工程设计规划容量计算，并考虑远景的发展计划； ⑵ 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 13 用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响； ⑶ 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。 52 短 路电流的计算步骤和计算结果 521 计算步骤 在工程计算中，短路电流其计算步骤如下： ，把网络参数化为标么值； ； ； ，求出组合阻抗；。 522 短路电流计算 ① 当 220kV 母线上发生三相短路时 （ 1） 选取 1000BS MVA 和 B aVVV （ 2） 各元件的电抗标幺值分别计算如下 系统 1： 1X =1000/2020= 系统 2： 2X =1000/1500= 系统 3： 3X =1000/1000= 线路： 21 120 1000 / 230     22 150 1000 / 230     23 0 .5 0 .4 8 0 1 0 0 0 / 2 3 0 0 .3LX      24 18 0 10 00 / 23 0 6LX     14 （ 3）等值电路图如图 图 等值网络（ a） 通过星形 — 三角形变换，可以得到图 4 1 1 1 1 4/ 0 .1 9 0 .9 0 7 0 .1 9 0 .9 0 7 / 1 .3 6 1 .2 2 4L L LX X X X X X        5 1 4 1 4 1/ 9 6 9 6 / 07 35L L LX X X X X X        6 1 4 1 4 1/ 0 .9 0 7 1 .3 6 0 .9 0 7 1 .3 6 / 0 .1 9 8 .7 6L L L LX X X X X X        7 3 3 0 .5 0 .3 0 .8LX X X     15 图 等值网络（ b） 6X 和 2LX 并联，即 8 6 2 6 2/ ( ) 8 .7 6 1 .1 3 4 / ( 8 .7 6 1 .1 3 4 ) 1LLX X X X X      化简之后如图 所示 图 等值网络（ c） 再把图 等值网络进行星形 三角形变换，可得到图 所示的等值网络 9 5 8 5 8 2/ 35 1 35 1 / 52X X X X X X        16 10 2 8 2 8 5/ 0 .3 1 0 .3 1 / 1 .8 3 5 1 .4 6 3X X X X X X        11 2 5 2 5 8/ 35 35 / 1 86X X X X X X        图 等值网络（ d） 忽略发电机 1 和发电机 2 之间的支路（即忽略 11X ），且 4X 和 9X 并联，化简等值网络为图 所示。 12 4 9 4 9/ ( ) 24 52 / ( 24 52) 8X X X X X      图 等值网络（ e） 17 （ 4）各个电源的计算电抗为 7 1000 / 1000    10 1. 46 3 15 00 / 10 00 2. 19jsX    12 1. 08 20 00 / 10 00 2. 16jsX    (5)计算短路电流的有名值 各个电源的额定电流分别为 1G : 1 2 0 0 0 / ( 3 2 3 0 ) 5 .0 2NI    kA 2G : 2 15 00 / ( 3 23 0) 3. 76 5NI    kA 3G : 3 1000 / ( 3 230)    kA ② 当 110kV 母线上发生三相短路时 （ 1）变压器参数计算 (1 2) %   (1 3) % 23SU   (2 3)%7SU   1 ( 1 2 ) ( 1 3 ) ( 2 3 )% 1 2 ( % % % ) 1 2 ( 14 .5 23 7 ) 15 .2 5S S S SU U U U             2 ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 1 3 )% 1 2 ( % % % ) 1 2 ( 1 4 .5 7 2 3 ) 0 .7 5S S S SU U U U              3 ( 1 3 ) ( 2 3 ) ( 1 2 )% 1 2 ( % % % ) 1 2 ( 23 7 14 .5 ) 7. 75S S S SU U U U             11 % / ( 100 ) 15. 25 100 0 / ( 100 120 ) 7S B NX U S S       22 % / ( 1 0 0 ) 0 .7 5 1 0 0 0 / ( 1 0 0 1 2 0 ) 0 .0 6 2 5S B NX U S S         33 % / ( 100 ) 5 100 0 / ( 100 120 ) 5S B NX U S S       两台变压器并列运行，可以合并为一台等值变压器，等值网络如图 所示 11 / 2 1 .2 7 / 2 0 .6 3 5TXX   22 / 2 5 / 2      33 / 2 0 .6 5 / 2 0 .3 2 5TXX   18 图 等值网络（ f） 因为 10kV 母线上无电源，故不提供短路电流 13 1 2 ( ) X X      化简之后如图 所示 图 等值网络（ g） 19 通过星形 三角形变换，可以得到如图 所示的等值网络 图 等值网络（ h） 14 12 13 12 13 10 7( 1 / 1 / 1 / 1 / ) 1 .0 8 0 .6 0 5 ( 1 / 1 .0 8 1 / 0 .6 0 5 1 / 0 .8 1 / 1 .4 6 3 )X X X X X X X          = 15 10 13 12 13 10 7( 1 / 1 / 1 / 1 / ) 1 .4 6 3 0 .6 0 5 ( 1 / 1 .0 8 1 / 0 .6 0 5 1 / 1 .4 6 3 1 / 0 .8 )X X X X X X X          = 16 7 13 12 13 10 7( 1 / 1 / 1 / 1 / ) 05 ( 1 / 8 1 / 05 1 / 63 1 / )X X X X X X X          = (2) 各个电源的计算电抗为 14 2 .9 5 2 0 0 0 / 1 0 0 0 5 .9jsX    15 4. 88 15 00 / 10 00 7. 32jsX    16 2. 18 10 00 / 10 00 2. 18jsX    (3) 计算短路电流的有名值 各个电源的额定电流分别为 1G : 1 2 0 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 1 0 .0 4NI    kA 2G : 2 1 5 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 7 .5 3NI    kA 3G : 3 1 0 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 5 .0 2NI    kA ③ 当 10kV 母线上发生三相短路时 20 (1)等值网络如图 图 等值网络（ i） 17 1 3 35 25 6TTX X X     18 12 17 12 10 7 17( 1 / 1 / 1 / ) 1 .0 8 0 .9 6 ( 1 / 1 .0 8 1 / 1 .4 6 3 1 / 0 .8 1 / 0 .9 6)X X X X X X X          = 19 10 17 12 10 7 17( 1 / 1 / 1 / ) 1 .4 6 3 0 .9 6 ( 1 / 1 .0 8 1 / 1 .4 6 3 1 / 0 .8 1 / 0 . 96)X X X X X X X          = 20 7 17 12 10 7 17( 1 / 1 / 1 / ) 0 .8 0 .9 6 ( 1 / 1 .0 8 1 / 1 .4 6 3 1 / 0 .8 1 / 0 .9 6 )X X X X X X X          = 化简的等值网络如图 所示。 (2) 各个电源的计算电抗为 18 4 .0 5 2 0 0 0 / 1 0 0 0 8 .1jsX    19 5. 48 15 00 / 10 00 8. 22jsX    20 1000 / 1000    21 图 等值网络（ j） (3) 计算短路电流的有名值 各个电源的额定电流分别为 1G : 1 2 0 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 1 0 .0 4NI    kA 2G : 2 1 5 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 7 .5 3NI    kA 3G : 3 1 0 0 0 / ( 3 1 1 5 ) 5 .0 2NI    kA 三相短路冲击电流 2sh shi k I 冲击电流有效值 21 2( 1)sh shI k I   取  ，即可得  和  六、配电装置及电气设备的配置与选择 61 导体和电气设备选择的一般条件 导体和电气设备选择是电气设计的主要内容之一。 尽管电力系统 中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。 电器设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来效验热稳定和动稳定。 正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。 22 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。 611 一般原则 1．应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； 2．应按当地环境条件校核； 3．选择 导体时应尽量减少品种； 4．应力求技术先进和经济合理； 5．扩建工程应尽量使新老电器型号一致； 6．选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格 612 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。 1）长期工作条件 ①电压 选用电器允许最高工作电压 Umax 不得低于该回路的最高运行电压 Ug，即 Umax≥ Ug ②电流 选用的电器额定电流 Ie 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流 Ig，即 Ie≥ Ig 由于变压器短时过载能力很大，双回路出线 的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。 高压电器没有明确的过载能力，所以在选择额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 所选用电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大。