目錄

1課程設計要求及相關資料

1.1課程設計目的

1.2設計原始資料

1.2.1泵站電氣負荷

1.2.2目前更新改造的初步設計

1.3設計要求

L4設計步驟

1.5繪圖和整理設計說明書

2主接線設計

2.1泵站負荷統計

2.1.1主電動機的計算負荷

2.1.2站用電負荷統計

2.1.3選擇站變

2.1.4泵站總計算負荷

2.2主接線方案的比較

2.2.1主變的選擇

2.2.2接線方案設計

2.2.3方案投資比較

2.2.4供電導線的選擇

2.3主接線方案確實定

3短路電流計算

3.1分段母線間的開關閉合時短路電流計算

3.1.1畫等值電路圖，選擇短路點

3.1.2元件參數計算

3.1.3各短路點短路電流計算

3.2分段母線間的開關斷開時短路電流計算

3.2.1畫等值電路圖，選擇短路點

3.2.2各短路點短路電流計算

4主電動機的起動校驗

4.1電動機起動影響

4.2電動機起動電壓降要求

4.3起動校驗計算

5電氣設備選擇

5.16kV側配電設備

5.1.16kV側開關柜

5.1.26kV側斷路器

5.1.3電力電纜

5.1.46kV側母線的選擇

5.1.56kV側電壓互感器的選擇

5.1.66kV側電流互感器的選擇

5.2高壓側(35kV)配電設備

5.2.1高壓側架空線36

5.2.2高壓側斷路器

6泵站電氣主接線圖

參考資料

1課程設計要求及相關資料

1.1課程設計目的

通過設計穩固已學知識，培養分析和解決問題的能力，初步掌握泵站電氣局部的設計方法。

1.2設計原始資料

1.2.1原設計

八一泵站位于黃梅縣八一坪境內，劉佐鄉西側，即湖北省華陽河流域梅濟港以南平原湖區，其

排區（八一土于）承雨面積132k/,并可通過軍燈?港、軍土于閘與清江口泵站排區（潘興玨）連通，緩

解清江口排區提派能力缺乏。

圖1

八一泵站是1977年投產的大型泵站。泵站裝機6臺64ZLB-50型立式軸流泵，總排澇流量為

51米3/秒，配用TDL215/31—24型同步電動機6臺。TDL215/31—24型同步電動機單機額定功率

800千瓦，額定電壓6千伏，額定電流93安，額定功率因素0.9（超前），額定轉速250轉/分，電

機效率為92%,配用KGLF11-1-300/75型可控硅勵磁裝置。

原供電電源由孔壟變成電站35KV引入，架設23km輸電線路，接人站內35kv變電站，站內安

裝兩臺3150KVA35/6.3KV變壓器供六臺主機電源，兩臺160KVA35/0.4KV變壓器和400KVA

6.3/0.4KV變壓器供泵站廠用電源：

電氣主接線為單母線擴大單元接線。兩臺主變壓器上下壓側分別并接于各自的母線。站用電

源接于6KV母線。

1.2.2目前更新改造的初步設計

（1）水泵機組選型

根據本階段復核的八?泵站揚程，流量等特征參數以及泵站30年運行情況來分析，原64LB-50

型水泵的最高揚程不夠，在泵站最高的凈揚程8.71m工況下不能運行。參考類似工程經驗（如黃岡

市黃州區白潭湖泵站），本次設計中在滿足揚程，流量的前提下，水泵的選型進行優選，選出最適

合本泵站的泵型。

綜合考慮，我們推薦16CJ-70型全調節軸流泵作為八一泵站更新改造的泵型。由于16CJ-70型

水泵的最大軸功率到達859.43KW,因此原電機必須增容。考慮電機1.05到1.1的備有系數，擬將

電機增容到1000KW。電機選用TDL1000-20/2150型立式同步電動機6臺，其主要參數為：

額定功率：lOOOkw

額定轉速：300r/min

額定電壓：6000v

定子電流：U3.7A

效率：94%

功率因數:0.9(超前)

(2)供電系統改造

根據《泵站設計標準》(GB/T50265-97),八一泵站更新改造的電氣工程主要有：

①供電電壓：供電電壓保薦現35KV電壓等級不變；

②輸電線路：采用35KV專用直配輸電線路供電；

③變電站；設專用變電站，采用站、變合一的供電管理模式；

(3)站用電負荷統計

站用負荷，主要是為排水效勞的各輔機設備的負荷。包括站區生產生活等用電負荷。全站用電

負荷統計見表1.1。

站用電負荷統計表1.1

序號工程數量單位容量總容量運行期間可能最大負荷備注

1勵磁裝置6臺15kw60kw60.Okw

2軸流通風機18臺4kw72kw48.Okw

3整流電源1套15KVA15KVA5.OKVA

4行車1套21+7.5+432.5kw0

5供水泵2臺15kw30kw15.Okw

6排水泵2臺llkw22kw11.Okw

7空壓機1臺7.5kw7.5kw7.5kw

8真空泵1臺37kw74kw37.Okw

9檢修閘門起吊裝置1套17kw17kw0

10清污機1套30kw30kw30.Okw

11拍門起吊裝置6套5.533kw3.Okw

12修理車間30kw20.Okw

13油系統1套10.4kw7.Okw

14泵房照明6kw5.5kw

15通風采暖15kw10.Okw

16電氣試驗5kw3.Okw

17攔污棚起吊1套17kw17kw0

18電動機負載合計374.9kw178.5kw

19總計506.4kw262.Okw

1.3設計要求

1.艱據有關資料進行泵站電氣局部（含變電所）的初步沒計。

2.設計應符合國家經濟建設制定的各項方針政策、標準等要求。

3.在滿足供電可靠性、運行靈活前提下，力爭技術先進，節省投資和運行費用。

4.優先采用新技術和指定先進的設備及材料。

L4設計步驟

（一）熟悉資料，確定設計參數

1.主機組的有關技術參數。

2.輔機及其它裝備的名稱、數量、用電安裝容量和工作方式。

3.供電電源的電壓、供電方式（架空線還是電纜、專用線還是公用線），供電電源線路的回路、

長度以及進入泵站的方向。

4.電力系統的短路數據或供電電源線路首端斷路器的斷流容量。

5.當地氣象、地質資料。

（二）電氣主接線設計

1.泵站電氣負荷包括主電動機的計算負荷和站用電的計算負荷。

2.確定主變壓器的型式、臺數和容量。

3.以定主接線方案，并進行經濟技術比較。

4.繪出電氣主接線圖，圖中應標出各電器元件的主要技術參數。

（三）短路電流計算

1.作出計算電路圖和等值電路圖。

2.艱據已給數據和條件計算系統的短路電流，并列出短路計算表。

（四）泵站電氣設備的選擇及校核

1.熟悉電氣設備選擇的一般規定。

2.電器設備的選擇需選擇的主要電氣設備包括斷路器、隔離開關、高壓熔斷器、母線、電流互

感器、電壓互感器。選用屋內成套配電裝置應同時選定開關柜的種類及方案編號。

（1）型式的選擇根據電氣設備的用途、安裝地點、使用條件等情況進行選擇，選設備力求技

術先進、價格合理，在同一工程應盡量減少同類設備的品種。

（2）按正常工作電壓、電流選擇。

（3）按短路條件校驗校驗時必須正確選擇計算短路點和短路計算時間。

1.5繪圖和整理說明書

2主接線設計

2.1泵站負荷統計

2.1.1主電動機的計算負荷

對于選用相同型式的主電動機的泵站，其計算負荷計算公式為：

SR=K，—4—Pe（2-1）

HJhcosPi

式中，S2——全泵站主電動機的計算負荷，kVA；

Pe一—主電動機的額定功率，kWx

cos（fid---主電動機的功率因數；

77d一一主電動機的效率；

%一一主電動機的負荷系數；

同時系數，通常泵站主電動機屬于持續運行方式，取（二1;

L——配電線路的效率，久才

所選同步電動機TDL1000-20/2150的相關參數如下:

額定功率額定電流額定轉速效率功率因素額定電壓

1000KW113.7A300r/min94%0.96000V

由于本泵站采用同步電動機，滿足功率因數的要求，因此不需要進行無功功率的補償。

嶺=嗡=085943,查下表2.1得：白。,86。

才算出泵站主電動機的計算負荷：

0.86

=K>R=1x6x-—―—―x1000=6099.3kW

HgMdCOS(Pde1X0.94X0.9

表2.1主電動機負荷系數

Pg/Pe0.8~10.7~0.80.62,70.5~0.6

K.0.8~10.74?0.840.65飛,770.6-0.72

2.1.1站用電負荷統計

按泵站運行的實際條件設置站用電設備，其工程及相關參數見下表。

表2.2站用電負荷統計表2.2

序號工程數量單位容量總容量運行期間可能最大負荷備注

1勵磁裝置6臺15kw60kw60.Okw

2軸流通風機18臺4kw72kw48.Okw

3整流電源1套15KVA15KVA5.OKVA

4行車1套21+7.5+432.5kw0

5供水泵2臺15kw30kw15.Okw

6排水泵2臺llkw22kw11.Okw

7空壓機1臺7.5kw7.5kw7.5kw

8真空泵2臺37kw74kw37.Okw

9檢修閘門起吊裝置1套17kw17kw0

10清污機1套30kw30kw30.Okw

11拍門起吊裝置6套5.533kw3.Okw

12修理車間30kw20.Okw

13油系統1套10.4kw7.Okw

14泵房照明6kw5.5kw

15通風采暖15kw10.Okw

16電氣試驗5kw3.Okw

17攔污柵起吊1套17kw17kw0

18電動機負載合計374.9kw178.5kw

19總計506.4kw262.Okw

站用電負荷主要是為排水效勞的各輔助設備的負荷，包括站區生產生活等用電負荷。站用電設

備的計算負荷由下式求得：

SE￡P+K》S⑵？）

式中，S/C一一站用電設備的計算負荷，KVA；

KK

K,——站用電動機的需要系數，K,=—K,為同時系數，K,為

%為2C0S。

站用電負荷系數，%為配電線路的效率（取乙。1），COS0為站用電的平均功率因數

（一般取COS°H0.8）,外2為站用電動機的平均效率（取加2=0.85?0.9）；

K.——整流設備和照明的需要系數，視具體情況而定；

￡s——整流設備和照明的計算負荷，KVA；

工P——站用電動機容量之和。

+H+R（2-3）

式中：4一一經常而連續運行的負荷，取經常運行的電動機容量之和，即［=Z舄，kw-

P2一一經常而間斷運行的負荷，取經常而間斷運行的電動機容量之和的1/2,即6=0.52%，

kW；

A——不經常而連續運行的負荷，取不經常連續運行的電動機容量之和的0.35倍，再加上

其中三臺最大電動機容量之和的60%,即鳥=0.35%+0.6匕），kW；

P4——不經常而間斷運行的負荷，取不經常而間斷運行的電動機容量之和的0.14倍，再加

上其中5臺最大電動機容量總和的40%,即乙=0.14心,+0.4%，kW0

而根據泵站實際運行情況，取《=().8,6=0.95。由站用電設備的使用狀況，對各類站用電

負荷的統計如下表。

表2.3站用電負荷功率統計

計算公式計算結果(kW/kVA)

P尸60+72+30+30+10.4=202.4

月二。立與/^=0.5x(22+5)=13.5

4=0.35々十0.6%呂=0.35x(7.5+74+30+15)+0.6x(37+37+30)=106.7

^=0.14^4-0.4^A=0。4X(32.5+17+55+5+17)+0.4x62.5+17+17+5.5+5.5)=48.7

S廣Sm=0.9x6=5.4

SgzS=二15.()

將上表中的具體數據代入站用電負荷計算公式，得

S-2=勺(勺+6+6+巴)+&(5,”+51

=0.8x(202.4+13.5+106.7+48.7)+0.95X(5.4+15)=316.42KVA

2.1.3選擇站變

山計算的站變容量，現確定選用一臺站變，接在主電動機電壓(6kV)母線上。站變技術參數

如下：

表2.4站變技術參數

抗

額定電壓阻

損耗(W)

壓

額定容(kV)電空載電

型號接法

量(kVA)低流(%)

高壓(%%)空載短路

壓

SI0-400/1040060.4Y,ynO664049200.95

2.1.4泵站總計算負荷

泵站變壓器的功率損耗，包括有功功率損耗和無功功率損耗。其有功功率大小可按下式計算得

出:

(S、2

\PH=nAP4-n/\P.——(2-4)

VjSe)

式中，APR——變壓器的有功功率損耗，kW；

Sjs——變壓器低壓側(總的)計算負荷，kVA；

Se——變壓器的額定容量，kVA；

△<)—變壓器空載損耗，kW；

——變壓器短路損耗，kW；

n——變壓器臺數。

無功功率由下式計算：

△Q=〃坐5,+〃空％/鼠］(2-5)

“100e1001〃Sj

式中，AQH---變壓器的無功功率損耗，Avar；

/0%——變壓器空載電流與額定電流之比的百分數：

5％——變壓器阻抗電壓與額定電壓之比的百分數。

如果在負荷統計時變壓器尚未選出，變壓器的功率損耗可近似地按下式求得

二0.025》(2-6)

△QB=0.1S〃(2-7)

將主電動機計算負荷、站用電計算負荷以及主變、站變的損耗疊加一起，最后求得全泵站的計

算負荷(詳見下表)。

統計時，近似地取站用電負荷的平均功率因數為0.8,主電動機的功率因數取0.9。站變的功

率損耗按公式(2-4)和(2-5)計算得到。主變的功率損耗按式(2-6)和(2-7)計算得出。

表2.5全泵站負荷統計

計算負荷

平均功率

有功功率無功功率視在功率

負荷名稱因數

cos。

Pj?W)0,(“var)SJS(kVA)

站用電計算負荷0.8253.1189.9316.42

1號站變損耗3.7218.82

加上1號損耗后站用電損256.82208.72

6臺計算負荷主電動機0.91超前)5489.37-2658.626099.3

主變低壓側負荷5746.19-2449.96246.66

主變損耗121.98609.93

加上主變損耗計算負荷5868.17-1839.976149.87

總計算負荷5868.17-1839.976149.87

2.2主接線方案的比較

2.2.1主變的選擇

為減少變壓器的種類和購置方便，本設計中主變壓器選擇與站變相同的SL7系列。主變容量可

由下式確定：

(2-8)

式中?——主變低壓側負荷，之前計算已得出Sj『6249.44kVA：

S.B——主變的額定容量，kVA；

Ko——年平均溫度修正系數，參考武漢市的情況，得勺=().98。

顯然，選擇2臺S10-3150/35或1臺S10-6300/35油浸式變壓器均能滿足要求，這兩種主變的

主要技術參數如下表。

表2.6主變技術參數

額定電壓

額定阻抗損耗(W)空載

(kV)

型號容量接法電壓電流

高低

(kVA)(%)空載短路(%)

壓壓

S10-3150/353150356Ydll74200256001

S10-6300/356300356Ydll7.57200385000.9

2.2.2接線方案設計

根據泵站的規模、運行方式、重要性等因素，擬定的電氣主接線應滿足接線簡單可靠、操作檢

修方便、節省投資等要求，故泵站主接線設計方案為：泵站35KV架空線進線一回，35KV側采用單

母線凄線，主變壓器接于35KV母線。6KV側采用單母線分段接線，6臺主電動機接在該母線上(主

電動磯較多，低壓側母線分段能較好地保證泵站運行可靠性工所以選擇不同的主變正器就相應形

成兩種設計方案，如下表：

表2.7主接線方案比較

方案III

接入點35KV架空線35KV架空線

供電線路長度23km23km

主變臺數和型號2臺S10-3150/351臺S10-6300/35

2.2.3方案投資比較

按投資進行方案比較時，只需估算投資在各方案中的不同局部，在本設計中只需比較方案的主

變投資，包括初始投資和年運行費用投資。統計如下：

表2.8初始投資比較

投資工程及計算公式方案I方案I【

主變設備

Kb=2x4.81=9.62Kb=1x7.32=7.32

《二成B（萬元）

屋外配電裝置

KM=2X2.06=4.12均=lx2.06=2.06

KM=M（萬元）

總計

￡K=9.624-4.12=2K=7.32+2.06=

￡K=KB+KM（萬元）13.749.38

注：⑥一一臺變壓器平均價格，萬元/臺;

每個變壓器進線間隔綜合造價，萬元/間隔。

表2.9主變年運行費用比較

費用名稱及計算公式方案I方案n

主變電能損消耗（萬元/年）

"（s.Y-

c“=AP/〃?），xi（）76.775.30

J

變壓器折舊費（萬元/年）

0.5580.425

0=5.8%七

維護費（萬元/年）

0.110.09

CP=20%CB

總計（萬元/年）7.445.81

注：r一一最大負荷損耗小時數，在本設計中取值1850h；

T——變壓器年運行小時數，取T=13二3000%

y----本地區電價，湖北省內y二0.5337元/kW,h。

綜上比較，可以看出方案I初始投資和年運行費用方面與方案II投資相比相差不大，但此工程

是改造工程，為了充分利用已有設備及減少工程量，保持原有變電所基礎設備，即選擇2臺

S10-3150/35作為主變壓器。

2.2.4供電導線的選擇

供電導線的選擇要考慮到供電線路的投資和電能的損耗，本設計方案采用常用且性價比較高的

鋼芯箱絞線，其具體型號通過下表計算求得。

表2.10供電線路導線選擇

計算內容計算公式計算結果

S6155.48

計算電流（A）=1.05廠八%=1.05x-.....=106.52

,聞)Kx35

/106.62

SSis=1.15=92.63

s=￡式中/為經濟

供電導線截面

選用LGJ-95型號導線，乙=335A,

積（mmJ）J

電流密度

Xo=0.375Q/km,&=0.33Q/km

導線電阻和電

R=L&,X=LXR=23X0.33=7.59,X=23X0.375=8.625

抗（Q）Q

按允許載流量II。'"一。"

335x=306.2>106.52

校驗導線寸。,“-25[70-25

A5863.317X7.59-1839.97X8.625

按電壓損失條AU%二興ME%△IIuN%/=-------------；---------------=

352X10

件校驗U；xlO

2.34%

注：鼠——線路計算電流，A；

Sjs——通過導線的計算負荷，kVA；

Ue——供電線路額定電壓，kV;

Ixu——標準架設條件下所選導線的載流量，A；

PJS一一通過導線的計算有功功率，kW;

Qis---通過導線的計算無功功率，kvar0

泵站的供電線路通常不長，如按經濟電流密度選擇導線，其截面往往偏大，所以實際選擇導線

的截面積小于且接近經濟截面即可。而且，我國規定35kV及以下三相供電的電壓偏差為±5%,則

以上按電壓損失條件校驗的結果負荷要求。所以選擇鋼芯里絞線LGJ-95作為供電導線方案可行。

2.3主接線方案確實定

從技術性方面考慮，35KV架空線進線高壓側采用單母線接線，設備簡單，操作方便，占地面

積小。6KV低壓側采用單母線分段接線，保證了泵站的用目可靠性和運行靈活性，分開檢修容易。

本方案設計為一個無限大容量的電力系統（與實際運行情況相差不大），根據計算結果得出以下的

接線方案（計算電路圖）：

第第

LGJ-95

23km

0.4Q/kM

Se=3.15MVA

5Ud%=7

63kV

???????Se=0.4MVA

U%=7

eXioookwd

至站用電

cos。=0.9

Kst=4.6

3短路電流計算

由于主接線方案是采用單母線分段接線，因此系統短路電流的計算要分為當分段單母線之間的

開關溝閉合和分段母線間的開關均斷開時兩種情況討論。

3.1分段母線間的開關閉合時短路電流計算

3.1.1畫等值電路圖，選擇短路點

等值電路圖如下列圖所示：根據設備選擇和繼電保護的需要選擇DJD,四個短路計算點。

〈卜

[

5678910

19.57195719.5719.5719.5719.57

3.L2元件參數計算

取S“=100AnM,ud=uav.

艱據各元件參數和相應公式，計算出各元件電抗標么值（見下表）。電抗標么值的下注符號“鏟

省略，系統為無限大容量系統。

表3.1各元件電抗標么值的計算

元件名稱技術參數及計算公式阻抗標么值

l=23km?x=0.4C/k〃

100

架空線路%!=0.4x23x—=0.67

X.=xx/x

Ud%=7,SN=3ASMVA

7100

主變壓器X=X=—x——=2.22

231003.15

100SN

Ud%=6,SN=0.4MVA

站用電6100

X=--x——=15

變E器41000.4

100SN

同步Kr-4.6,X"--——2一

SCX5=X7=…=X10=19.57

電動機MKstPN/COS(PN

3.1.3各短路點短路電流計算

（1）P點短路電流的計算

等值電路變換如右圖所示。

基準電壓力=uavl=37kv

基準電流0總=晟=1.56以

立點短路電流：

11

，；=彳=訪=1.49

人1U.o/

/"=J=I；xJ=1.49x1.56=2.324kA

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

《產及KJ

晨=/41+2（—-—

(3-1)

式中，K曲一一沖擊系數，在該系統中，取七=1.8。

則

ish=2.55/"=2.55x2.324=5.926/G4

Ish=1.52/"=1.52x2.324=3.532/c

短路容量：Si=V5/"UN=遮x35x2.324=140.89MIM

（2）D2（或DD點短路電流的計算

等值電路變換如下列圖所示。

對于系統支路，其短路電流：

基準電壓Ud=Uavl=6.3/clZ

基準電流心=需==9.164"

uyJ3Ud73x6.3

11

I2=——=Trc=0-562

X141.78

/"=k=CxJ=0.562x9.164=5.15kA

對于電動機支路：

基準電壓"=Uavl=63kV

XPN6x1

基準電流==0.611億4（D2點）

y/3UdCOS（p^73x6.3x0.9

￡PN5X1

【d==0.509h1（。3點）

MUdCOScpv依X6.3X0.9

計算電抗為：Xca=X]2X當=3.26x晟=0.217①與Ds點的計算電抗相同）

查水輪機發電運算曲線：夕=5.05

其短路電流為：

/"=I*xId=5.05x0.611=3.086kA（D2點）

In=6xJ=5.05x0.509=2.570kA⑴點）

總的短路電流為：/"=5.15+3.086=8.236kA（包點）

I"=5.15+2.570=7.72kA（加點）

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

ish=2.55/"=2.55X8.236=21kA（D?點）

ish=2.55/"=2.55x7.72=19.686/M（D3點）

Ish=1.52/"=1.52X8.236=12.52"（D2點）

Ish=1.527"=1.52x7.72=11.734—⑴點）

短路容量：S2=V31'UN=V3X6X8.236=85.591MVA（D2點）

S3=V3I'UN=V3x6x7.72=80.229MVA（4點）

（3）以點短路電流的計算

等值電路變換如右圖所示。

基準電壓%=Uavl=6.3kV

基準電流『總；=100=9.16。

百X6.3

D,點短路電流：

11

G=77-=t/rc=006

X]516.78

C=J=Q=U.U6X9.16=U.55kA

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

ish=2.55/"=2.55x0.55=1.40kA

Ish=1.52/"=1.52x0.55=0.836k

短路容量：Si=V5/"UN=V3x6.3x0.55=6.00MVA

（4）各短路點短路電流統計

表3.2短路電流統計1

短路點沖擊電流驍/kA全電流最大有效值乙/kA短路容量S/MVA

D,5.9263.532140.89

a2112.5285.591

D319.68611.73480.229

DI1.400.8366.00

3.2分段母線間的開關斷開時短路電流計算

3.2.1畫等值電路圖，選擇短路點

等值電路圖如下列圖所示：根據設備選擇和繼電保護的需要選擇四個短路計算點。

3.2.2各短路點短路電流計算

各元件的電抗參數計算與分段母線間的開關閉合時的短路電流計算值相同。取S,=100MVA，

Ud=U,“

（1）2點短路電流的計算

等值電路變換如右圖所示。

基準電壓力=Uavl=37kV

基準電流〃=黑=鐺;=L56k/

a

V3（7dV3X37

九點短路電流：

11

［京=兩=1.49

Z"=J=/；x〃=1.49x1.56=2.324RA

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

〃:Ji+2(降—I)?

(3-1)

式中：您----沖擊系數，在該系統中，取KM=1.8。

則ish=2.55/"=2.55x2.324=5.926小

Ish=1.52Z"=1.52x2.324=3.532k

短路容量：Si=V3f'UN=6x35x2.324=140.89MIM

(2)D6(或DI點短路電流的計算

等值電路變換如右圖所示。

對于系統支路，其短路電流：

基準電壓力=Uavl=63kV

基準電流心=需==9.164"

a\J3UdV3X6.3

11

2=——=ccc=0.346

X132.89

/"=Zoo=；2X/d=0.346x9.164=3.17kA

對于電動機支路：

基準電壓Ud=Uavl=6.3kV

基準電流J=.心==0.305"（D2點）

wy/3UdCOS（pyj73x6.3x0.9

I=—N=—ii_=0.204/c/l（D3點）

ad

近UdCOS（pv73x6.3x0.9

計算電抗為：Xca=^12XZPn=6.523x=0.217（D?與D3點的計算電抗相同）

euc

-SdCOS（pN100x0.9

查水輪機發電運算曲線：C=5.05

其短路電流為：

/"=Qx/d=5.05x0.305=1.54kA⑴點）

/"=弓xJ=5.05x0.204=1.03kA⑴點）

總的短路電流為：

/"=3.17+1.54=4.71kA（D2點）

/"=3.17+1.03=4.20kA（D?點）

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

ish=2.55/"=2.55X4.71=12.01kA⑴點）

ish=2.55/"=2.55x4.20=10.7104（D3點）

Ish=1.52/"=1.52x4.71=7.16。（必點）

lsh=1.52/"=1.52x4.20=6.38/64（D,點）

短路容量：S2=y/3i"UN=V3x6x4.71=48.95MV4（不點）

S3=V3I"UN=V3X6X4.20=43,65MlM⑴,點）

（3）Dx點短路電流的計算

等值電路變換如右圖所示。

基準電壓為=Uavl=63kV

基準電流J=荒=黑=9.16好

Dr點短路電流:

11

=----=--------=0.056

3X1417.89

/"=晨=GxJ=0.056x9.16=0.513kA

沖擊電流和全電流最大有效值的計算：

ish=2.55/"=2.55x0.513=1.31kA

Ish=1.52/"=1.52x0.513=0.78/c

短路容量；S4=yf3f'UN=75x6.3x0.513=S.60MVA

(4)各短路點短路電流統計

表3.3短路電流統計2

短路點沖擊電流蓼/kA全電流最大有效值〃/kA短路容量S/MVA

D55.9263.532140.89

U12.017.1648.95

DT10.716.3843.65

ft1.310.785.60

4主電動機的起動校驗

4.1電動機起動影響

電動機在全壓直接起動時，其起動電流約為額定電流的4~8.4倍；其轉速要在很短時間內

從零升至額定轉速，因而在起動過程中會產生較大沖擊，很容易使電力拖動對象的傳動機構等造成

嚴重磨損或損壞。在起動瞬間大電流的沖擊下，還將引起電網電壓的降低，影響電網內其他設備的

正常運行。同時由于電壓的降低，電動機本身的起動也將難以完成，還可能造成電機堵轉，嚴重時

甚至可能燒壞電動機°為防I上卜述的不良情況發生,電動機可采用其他起動方式,以減小起動時的

大電流及對電網的沖擊。

4.2電動機起動電壓降要求

電動機起動時是否該采用全壓起動方式，通常是根據以下條件確定的：

(1)電動機起動時,配電母線上的電壓降符合運行要求；

(2)機械能夠承受電動機全壓起動時的沖擊轉矩；

(3)制造廠對電動機的起動方式沒有特殊要求。

對于條件(1)中電壓降要求，國家設計標準GB-50055《通用用電設備配電設計標準》規定:

“電動機頻繁起動時，不宜低于額定電壓的90%,電動機不頻繁起動時，不宜低于額定電壓的85機

配電母線上未接照明或其它對電壓波動敏感的負荷，旦電動機不頻繁起動時，不低于額定電壓的

80%；配電母線未接其它用電設備時，可按保證電動機起動轉矩的條件決定，且保證接觸器的電壓

不低于釋放電壓。〃根據以上三個充要條件，只要滿足要求，就應當采用全壓起動。一般情況下可

以通過校驗計算來判斷電動機起動電壓降是否滿足標準的要求。

對于全壓起動的電動機，如果不能滿足電壓降要求，則應中選擇降壓起動的方式。對于降壓起

動的電動機，如果仍不能滿足電壓降要求，則應當采取增大電動機供電電纜或母線的截面積，減少

線路阻抗，提高母線電壓的方法；或者暫時減少變壓器負荷，待電動機起動以后再恢復來處理。

電動機起動方式的選擇不能只按容量大小來判斷，應綜合考慮多方面的因素，并以電壓降校驗

結果等為依據合理的選擇起動方式。

4.3起動校驗計算

由于主電動機選用同步電動機，因此啟動時電壓波動校驗，應以第一臺主電機啟動為條件。

洛短路電流計算等值電路改畫成電動機啟動計算等值電路，其中XQ為主電動機等值阻抗，啟

動時相當于D點短路。

取Sd=100ME4,Ud=6.3kV0電抗標么值的下注符號“*〃省略。

由于計算基準與短路電流計算基準相同，各元件的阻抗不變。

啟動時主電動機等值電抗:

0.94X0.9

啟動時母線電壓: