供配电工程课程设计 - 图文(3)

4.3 变电所主变压器台数、容量及主接线方案的选择

1） 变电所主变压器台数的选择

变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本大楼的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。

图一 变压器主接线图

2） 变电所主变压器容量选择 每台变压器的容量

SN?T应同时满足以下两个条件：

N?T

1任一台变压器单独运行时，宜满足：S○

?(0.6~0.7)?S30

考虑到本大楼的实际情况，同时又考虑到未来5~10年的负荷发展，初步取

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SN?T=500kV?A 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为SC3系列箱型干

式变压器。型号：SG ，其主要技术指如下表所示：

表二 SC3系列箱型干式变压器

额定

额定 变压器 型号 容量 /kV?A 电压 /kV 高压 低压 10.5 0.4 联结 组型号 损耗/kW 空载 电流 短路 阻抗 UK

空载 负载 Dyn11 2.45 7.45 I0%

% 4 S9

315 1.1 3） 变电所主接线方案的选择

方案一：高、低压侧均采用单母线分段。

优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。

缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。

方案二：单母线分段带旁路。

优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。 缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。

方案三：高压采用单母线、低压单母线分段。

优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。

缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。

以上三种方案均能满足主接线要求，采用方案三时虽经济性最佳，但是其可

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靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案一。如下图：

图二 高压主接线图

5、短路电流计算

5.1 短路电流计算的目的及方法

供配电系统中的短路，是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。

进行短路电流计算主要是为了：

（1）校验系统设备能否承受可能发生的最严重短路。 （2）作为设置短路保护的依据。

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（3）可通过短路电流大小判断系统电气联系的紧密程度，作为评价各种接线方案的依据之一。

系统发生短路的主要原因是系统中某一部位的绝缘遭到破坏。绝缘遭到破坏的原因有很多，根据长期的事故统计分析，主要有以下一些原因：

（1）雷击或高电压侵入； （2）绝缘老化或外界机械损伤； （3）误操作；

（4）动、植物造成的短路。

对中性点接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路，后者是指两根相线和大地三者之间的短路。单相短路有相线与中性线间的短路，也有相线直接与大地之间的短路，这时的单相短路又称单相接地短路。

对中性点不接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路和两相短路。另外，异相接地也应算作一种特殊类型的短路，它是指有两相分别接地，但接地点不在同一位置而形成的相间短路。

据统计，从短路发生的类型来看，单相短路或接地的发生率最高；从短路发生的部位来看，线路上发生的短路或接地的比例最大。我国在中压系统中采用中性点不接地系统，主要就是为了避免单相接地造成的停电。

5.2 短路电流计算

① 本大楼的供电系统简图如下图所示。

图三 短路计算电路图

② 求K-1点的三相短路电流和短路容量（Uc1?105%UN）

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Uc2110.52电力系统电抗为：X1???0.22?

Soc500电缆线路电抗为：X2?X0l?0.08?0.6?0.048? 总电抗为：X?1?X1?X2?0.22?0.048?0.268?

)三相短路电流周期分量的有效值为：Ik(3?1?Uc13X?110.53?0.268?22.73kA

(3)(3)三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：I??(3)?I??IkkA ?1?22.73(3)三相短路冲击电流为：ish?2.55I??(3)?2.55?22.73?57.96kA

(3)(3)三相短路容量为：SkUc1Ik.37MV?A ?1?3?1?3?10.5?22.73?413③ 求K-2点的三相短路电流和短路容量

Uc220.42电力系统的电抗：X1???0.32?10?3?

Soc500电缆线路电抗为：

U20.42X2?X0l（c2）?0.66?(0.6?0.4)?()?2.39?10?3?

Uc110.5电力变压器电抗为： （SN?500KV?A?0.5MV?A）40.42X3???20.3?10?3?

1000.315总电抗为：X?2?X1?X2?X3?（0.32?2.39?20.3）?10?3?23.01?10?3? 三相短路电流周期分量的有效值为：

) Ik(3?2?Uc23X?2?0.43?23.01?10?3?10.04kA

(3)(3)三相次暂态短路电流及短路稳态电流为：I??(3)?I??Ik?2?10.04kA (3)三相短路冲击电流为：ish?1.84I??(3)?1.84?10.04?18.4736kA

(3)(3)三相短路容量为：SkUc2IkMV?A ?2?3?2?3?0.4?10.04?6.956 14

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