【正文】 為 5℃。 變電所出線走廊寬闊，空氣無特殊污染，交通方便。 三、變電所 60KV 的用戶負(fù)荷表 序號(hào) 負(fù)荷名稱 最大符合（ KW） 功率 因素 出線 方式 出現(xiàn) 回路數(shù) 附注 近期 遠(yuǎn)期 1 勝利變電所 10000 26400 架空 2 有重要負(fù)荷 2 董樓變電所 12500 18500 架空 2 有重要負(fù)荷 3 前甸變電所 12500 18900 架空 2 有重要負(fù)荷 4 油田變電所乙 9000 14100 架空 2 有重要負(fù)荷 5 油田變電所丙 8000 12900 架空 2 有重要負(fù)荷 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) T=5600 小時(shí)，負(fù)荷同時(shí)系數(shù) ，線損率為 5﹪。重要負(fù)荷占 65﹪。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 四、電力系統(tǒng)接線方式 *系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī) ,送電線路均為架空線，單位長度正序電抗為 歐姆 /公里。 系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī) ,送電線路均為架空線，單位長度正序電抗為 歐姆 /公里。 五、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì) 工作任務(wù) 分析 設(shè)計(jì) 任務(wù)書中給定的 基本 條件 ； 選擇本變電所 的 主變壓器 （確定變壓器的 型號(hào)、容量和臺(tái)數(shù) ） ； 選擇本變電所的電氣主接線； 短路電流 計(jì)算； 2 78KM 48KM 50KM 220KV 80KM 3 240MVA Ud﹪ =14 3 200MW Xd”=φ = 3 300MW Xd”= COSφ = 70KM 待 設(shè) 計(jì) 變 電 所 2 50KM 2315MVA Ud﹪ =14 220KV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 7 進(jìn)行主要電氣設(shè)備的選擇 （母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電 流互感器、電壓互感器、避雷器） ； 配電裝置 設(shè)計(jì) ； 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置 規(guī)劃設(shè)計(jì)； 過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì) 成品 設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)計(jì)算書一份； 變電所電氣主接線圖一張； 屋外配電裝置平面 圖一張； 屋外配電裝置斷面圖一張（畫兩個(gè)斷面）。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第一部分 說明書 第一 章 變電所主變壓器的選擇 主變壓器容量選擇的有關(guān)規(guī)定 主變選擇的一般原則 主變臺(tái)數(shù)的確定 為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩 臺(tái)主變，但一般不超主變。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝 2～ 4 臺(tái)主變。 當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的 60～ 75%。通常一次變電所采用 75%，二次變電所采用 60%。 變壓器形式的選擇 （ 1）主變一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件限制，在 220kv 的邊電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓時(shí)，應(yīng)考率裝設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組， 且各組容量滿足全所負(fù)荷的 75%時(shí)，可不裝設(shè)備用相。 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)是可以回收的。 （ 3）與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作經(jīng)濟(jì)比較。 （ 4）具有三種電壓的變電所，例如 220kv、 110kv、 63kv，一般采用三繞組變壓器。 主變?nèi)萘康拇_定 （ 1）為了正確的選擇主變?nèi)萘?，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線， 并從該曲線得出變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。 （ 2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 220KV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 9 （ 3）變壓器最大負(fù)荷按下式確定： ?? PKMP 0 式中 0K 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)； ?P 按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。 對(duì)于兩臺(tái)主變的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定： Me PS ? 總安裝容量為： ? ? MM PPeS ???? 這樣 ，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為 40%，則可保證98%的負(fù)荷供電。 根據(jù)計(jì)算，確定變壓器型號(hào)為 SFPZ790000/220 主要參數(shù)如下： 高 壓： UN1=230177。 8 %KV 低 壓： UN2=69KV 額定容量： S=90000KVA 阻抗電壓： Uk%= 空載損耗： P0=104KW 空載電流： I0%= 負(fù)載損耗： Pk=359KW 連接組標(biāo)號(hào)： YN,d11 本次設(shè)計(jì)的 220KV 降壓變電所采用 2臺(tái)主變并列運(yùn)行的方式。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第二 章 變電所電氣主接線的選擇 電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連，從而完成輸配電任務(wù)，它是變電所的重要組成部分。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有較大的影響。 因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電所的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理的選擇主接線方案。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)變電所電氣主接線時(shí)，所遵循的總原則：①符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求；②符合 有關(guān)的方針、政策和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程； ③ 結(jié)合具體工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的主接線。為此，應(yīng)考 慮 下列情況： 明確變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、 地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，來確定主接線的形式以及連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。 考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響 對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失 去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。 考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 220KV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 11 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性靈活性要求不是很高。 考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)母 線或斷路器檢修時(shí)，是否允許變壓器、線路停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線形式的選擇。 電氣主接線的基本要求 可靠性 供電的可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大的損失，往往比少發(fā)電的價(jià)值大幾十倍，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠。因事故被迫中斷供電的機(jī)會(huì)越小，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠程度就越高。研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題如下： （ 1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。變電 所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)要求相適應(yīng)。如：對(duì)于一個(gè)小型的終端變電所的主接線一般不要求過高的可靠性，而對(duì)于一個(gè)大型超高壓變電所，由于它在電力系統(tǒng)中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)運(yùn)行受到擾動(dòng)，甚至失去穩(wěn)定，造成巨大損失，因此其電氣主接線應(yīng)采用供電可靠性高的接線方式。 （ 2）變電所接入電力系統(tǒng)的方式?，F(xiàn)代化的變電所都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)以及地里位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。 （ 3）變電所的運(yùn)行方式及負(fù)荷性質(zhì)。電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、 變電、輸電、用電同一時(shí)刻完成。而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要意義又分為 Ⅰ 類、 Ⅱ 類、 Ⅲ 類之分。當(dāng)變電所設(shè)備利用率較高，年利用小時(shí)數(shù)在 5000h 以上，主要供應(yīng) Ⅰ 類、 Ⅱ 類負(fù)荷用電時(shí)，必須采用供電較為可靠的接線形式。 （ 4）設(shè)備的可靠程度直接影響著主接線的可靠性。電氣主接線是由電氣設(shè)備相互連接而成的，電氣設(shè)備本身的質(zhì)量及可靠程度直接影響著主接線的可靠性。因此，主接線設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展大容量機(jī)組及新型設(shè)備投運(yùn)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性， 但不等于設(shè)備及其自動(dòng)化元件使用得越多、越新、接線越復(fù)雜就越可靠。相反，不必要的接線設(shè)備，使接線復(fù)雜、運(yùn)行不便，將會(huì)導(dǎo)致主接線可靠性降低。因此，電氣主接線的可靠性是一次設(shè)備和二次設(shè)備在運(yùn)行中可靠性的綜合，采用高質(zhì)量的元件和設(shè)備，不僅沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 可以減小事故率，提高可靠性，而且還可以簡化接線。此外，主接線可靠性還與運(yùn)行管理水平和運(yùn)行值班人員的素質(zhì)有密切的關(guān)系。 靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能適應(yīng)調(diào)度的要求， 并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。同時(shí)設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。對(duì)靈活性的要求如下： （ 1）調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 （ 2）檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。 （ 3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并對(duì)一次和二次部分的 改建工作量最少。 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。與使主接線可靠、靈活，必然要選高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。一般從以下方面考慮： （ 1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備； ② 使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜； ③ 限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器； ④ 如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求， 110kv 及以下終 端或分支變電所可采用簡易電器。 （ 2）占地面積小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 （ 3）電能損失少。在變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓器而增加電能損耗。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡化主接線，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩回。 電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工 設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)220KV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 13 思路、方法和驟相同。其具體設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下。 （ 1）對(duì)原始資料進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下： 1）本工程情況。主要包括：變電所類型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容量；變壓器容量及臺(tái)數(shù)；運(yùn)行方式等。 2）電力系統(tǒng)情況。電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年）；變電所在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用；本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)地方式等。 3）負(fù)荷情況。負(fù)荷的性質(zhì)及地理位