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电气主接线论述
第二章电气主接线设计
§2—1 主接线设计要求和原则
电气主接线是由各电器元件及其连接线所组成的输送和分配电能的电路。在变电所设计中,正确的选择电气主接线是非常重要的一项。这将对变电所电气设备的选择、配电装置的布置以及运行的可靠性和经济性有着密切的关系,因此,设计主接线是非常复杂而又重要的任务。
变电所的主接线应满足下列基本要求:
1. 根据电力系统和用户的要求,保证供电的可靠性。
设计主接线时,必须考虑安全可靠的要求,所谓可靠性就是不中断对电力用户的供电,因为停电会对国民经济各部门造成巨大损失,也会造成不良的政治影响。此外,要考虑到运行检修时,绝不允许发生人身事故和重大设备事故,确保人身和设备的安全。可靠性不是绝对的,必须根据系统和拥护的具体情况来采取相应的可靠性措施。例如:对Ⅰ类用户和Ⅱ类用户的总接线就应有区别。
2. 在满足可靠性要求的条件下,应尽量使投资少、运行费用低以求得良好的经济性。
经济性是设计主接线的重要原则之一。考虑经济问题时,必须从各个国民经济利益出发,而不是片面的只考虑本所的局部经济利益。如果过分强调本所的经济性,过分减少设备、节省投资,必然损害可靠性,以致造成事故和停电,给国民经济造成损失,反而不经济。因此,必须保证可靠
性再求经济性,以求得可靠性与经济性矛盾的统一。
3. 主接线要力求简单,明晰,操作方便,主接线不应有多余的设备。布置应明显对称,
操作程序要少,避免误操作,并便于处理事故。
4. 运行灵活,检修维护安全方便。
设计主接线时应考虑各种可能的运行方式。例如:母线间灵活切换,为了经济运行很方便的投入或切除变压器。当某一条线路的短路器检修时能够有备用设备来代替以使供电不间断(如旁路开关)。
5. 主接线要考虑将来发展、扩建的可能性。
§2-2主变压器容量和台数的选择
在电力系统中,合理地选择变压器的容量是非常重要的,若变压器容量选的过小,不能满足负荷发展的需要,若选的过大,不但浪费国家投资和有色金属,同时可能使能量损耗增大。
主变容量和台数一般分以下几个步骤进行:
1. 变压器容量的选择
主变压器的容量必须满足网络中可能运行方式时的最大潮流或最大负荷的需要,考虑到发展,主变容量应根据电力系统5~10年的规划负荷选择。
主变的容量SB,应满足下列条件:
SB?Sj?Pj
cos??1??%??1?KD?n?1?KxPe?(1??%)(1?KD)n?1 cos?
或SB?Sj?A(1??%)(1?KD)n?1 Tmaxcos?
Pj?A
Tmax(单位消耗法) 因为Pj?KxPe?(系数法),
式中:KD为年均负荷递增率,即KD??P每年增长的平均功率 Pj
KD的值在设计是具体问题作具体考虑
Pj是用户最大负荷
(在农业电网最小负荷的计算值一般取最大值的20~30%)
2变压器的台数和型式的选择
降压变电所的变压器台数一般不超过两台,对于农村变电所,由于年负荷曲线波动较大、季节性强,所以使用两台主变更为适宜。当用电负荷最大时,两台同时运行。当负荷最小时,一台停运,只有一台运行。当负荷发展需增大容量时,应首先考虑更换大容量的变压器。(农村变常采用母子变电所)
在满足SB?Sj的基础上,变压器台数或型式选择的方案可能有两个或两个以上的方案可供选择,尤其是具有三种及以上电压等级的变电所,往往可拟订出各种不同方案。例如:可以选择三卷或双卷变压器,在中性点接地系统中,还可以选用自耦变压器等。根据设计经验表明,不必要列出各种方案,仅列举两个或三个可比方案加以比较,进行比较后才能确定。选择主变压器的方案往往和主接线的方案比较合并进行。设计时,需要计算和考虑以下几个问题:
(1)能损耗计算
令△A为年电能损耗(千瓦·小时)
双绕组变压器采用下式计算:(讲义63页)
?1S??A???n(?P0?K?Q0)?(?P?K?Q)()2?t
nSn??
Sn:每台变压器额定容量(千伏安)
S:n台变压器负担的总负荷(千伏安)
T:对应负荷S使用的小时数
,无功损耗(千伏安) ?P0,?Q0:每台变压器空载有功损耗(千瓦)
,无功损耗(千伏安) ?P,?Q:每台变压器的短路有功损耗(千瓦)
K:单位无功损耗引起的有功损耗系数,,~
三绕组变压器用下式计算:
容量比为100/100/100,100/100/,100/100/50时,
22?S32S1S21?A???n(P0?K?Q0)?(?P?K?Q)(2?2?2nSnSnSnS3n???)?t ??
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