某机械厂变电所电气一次部分设计课程设计(5)

(2)高压采用单母线、低压单母线分段的主接线方案； (3)高低压侧均为单母线分段的主接线方案。

3.3.3确定主接线方案

1.10kV侧主接线方案的拟定

由原始资料可知，高压侧进线有一条10kV的公用电源干线，为满足工厂二级负荷的要求，又采用与附近单位连接高压联络线的方式取得备用电源，因此，变电所高压侧有两条电源进线，一条工作，一条备用，同时为保证供电的可靠性和对扩建的适应性所以10kV侧可采用单母线或单母线分段的方案。

2.380V侧主接线方案的拟定

由原始资料可知，工厂用电部门较多，为保证供电的可靠性和灵活性可采用单母线或单母线分段接线的方案，对电能进行汇集，使每一个用电部门都可以方便地获得电能。

3.方案确定

根据前面章节的计算，若主变采用一台S11型变压器时，总进线为一路路。为提高供电系统的可靠性，低压一侧需加入备用电源。

若主变采用两台S11型变压器时，总进线为两路，但若电源出现故障，两台主变均无法使用，可靠性较低。

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表3-1 两种主接线方案的比较

比较项目 供电安全性 技 供电可靠性 术 供电质量 指 灵活方便性 标 扩建适应性 电力变压器的 经综合投资额 济指标 装设一台主变加备用电源的方案 装设两台主变的方案 满足要求 基本满足要求 满足要求 单电源供电，可靠性差 由于一台主变，电压损耗略大 由于两台主变并列，电压损耗略小 接有备用电源，灵活性好 差一些 由于有两台主变，灵活性较好 更好 按单台8.8万元计，综合投资 按单台6.8850万元计，综合投资 为2×8.8=17.6万元 为4×6.8850=27.54万元 电力变压器和高压主变和高压开关柜的折旧和维修 主变和高压开关柜的折旧和维修 开关柜的年运行费 管理费约7万元 管理费约10万元 交供电部门的一次 按800元/KVA计，贴费为1250 贴费为2×800×0.08=128万元 性供电贴费 ×0.08万元=100万元 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案优于装设一台主变的方案。从经

济指标来看，装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案。由于二级负荷较小，从技术指标考虑，采用于装设一台主变加备用电源的方案。

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4 短路电流的计算

4.1 绘计算电路图

根据变电所主接线图绘出计算电路图，将短路计算中需计入的各元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。如图4-1所示。

图4-1 短路计算电路

4.2 确定短路电流

在短路计算中，短路计算点应选择在可能产生最大短路电流的地方。一般来说。高压侧选择在高压母线位置；低压侧选择在母线位置；系统中装有限流电抗器时，应选择在电抗器之后，如图4-1中的k-1及k-2点。

4.3 计算各元件的电抗标幺值等

(1)设定基准容量Sd和基准电压Ud，计算短路点基准电流Id。 设Sd=100MVA，Ud=Uc，即高压侧Ud1=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV,则

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X3?Id2?4.5100MVA??4.5 (4-1) 1001000KWSd3Ud2?100MVA?144kA (4-2)

3?0.4kV(2)计算短路电路中各元件的电抗标幺值 1）电力系统的电抗标幺值

X1*?Sd100MVA??0.2 (4-3) Soc500MVA式中 Soc——电力系统出口断路器的断流容量

2）架空线路的电抗标幺值，查得LGJ-150的单位电抗x0?0.36?/km，而线路长8km,故

*X2?0.36?8?100MVA?2.6 (4-4)

(10.5kV)23）电力变压器的电抗标幺值，查得S11-1000的短路电压Uk%=4.5，故

X3?4.5100MVA??4.5 (4-5) 1001000KWX3?X4?4.5 (4-6)

绘制等效电路图，如图4-2所示：

图4-2 短路等效电路图

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4.4确定抗标幺值等

(1)求k-1点的短路回路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总阻抗标幺值

*** (4-7) X??X?X12?0.2?2.6?2.8?k1?2）三相短路电流周期分量有效值

I(3)Id1k1?X*?5.5kA?1.96kA (4-8)??k1?2.83）其他三相短路电流

I\=I(3)?=I(3)k1=1.96kA i(3)sh=2.55I\=2.55×1.96kA=5.0kA I(3)

sh

=1.51I\=1.51×1.96kA=2.96kA 4）三相短路容量

S(3)Sdk?X??100MVA?35.7MVA (4-12) ??k1?2.85）两相短路电流

I(2)I''(2)k?1==I（2）866I(3)?=0.k?1=1.70kA i(2)(3)sh=0.866ish=4.33kA I(2)sh

=0.886I(3)sh=2.56kA （2）求k-2点的短路回路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总阻抗标幺值

X****?K?2?X1?X2?X3?0.2?2.6?4.5?7.32）三相短路电流周期分量有效值

I(3)d2K2?IX*?144KA7.3?19.7KA (4-17)?K?23）其他三相短路电流

I\=I(3)?=I(3)

k2

=19.7kA

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