【正文】 分別在每段母線上都設有一車間與二車間的出現(xiàn)間隔。方案二與方案三的可靠性都較高，加設旁路母線的方案三可使出現(xiàn)線路上斷路器故障或檢修時，通過旁路母線使用電不用中斷，相比之下，方案三的供電可靠性要比方案二高，但由于加設旁路母線也帶來了倒閘操作復雜等負面影響，即方案三靈活性要低于方案二，為最終確定帶設變電所的主接線方式，下面對方案二與方案三進行經(jīng)濟比較。 132 經(jīng)濟比較 綜合投資比較 )1001(0 aZZ ?? 該變電所為 35KV 等級，故不明顯的附加費用比例系數(shù) a 取 100 ???02ZZ ? ② 式中 0Z 包括變壓器、開關設備。配電裝置等設備的費用，由式子②可知，綜合投資與 0Z 成正比。 方案三語方案二相比，方案三多設了一條 10KV 母線， 1 臺旁路母聯(lián) 17 斷路器及隔離開關。即方案三中的 0Z 大于方案二中的 0Z 。故方案二的綜合投資 Z 小于方案三的綜合投資 Z。 年運行費用 U 的比較 AZ UUU ??? 式中 ZU 為折舊費， AU? 為損耗費 CZUZ ? 式中 C 為折舊維護檢修費，對主變及配電裝置可取 8%~10%.對水泥桿線路可取 5%，對鐵塔線路可取 4%，故 ZU 與 Z 成正比。 ????? ?U 式中 ? 為電能電價（常數(shù)）。 雙繞組主變的年電能損耗 ])([ 20 ?emK SSPtPn ?????? 該變電所采用 2 臺主變，故 n=2 式中 0P? 為主變壓器的空載損耗和短路損耗 t 為變壓器年運行小時數(shù) eS 為變壓器的額定容量， mS 為變壓器持續(xù)最大負荷 ? 為最大負荷年損耗小時數(shù)，決定于最大負荷年利用小時數(shù) T 與平均功率因數(shù) ?COS 。 由于方案二與方案三都選用同樣兩臺型號相同的主變，故主變的年電能 損耗相同。 架空輸電線路的年電能損耗。 18 LKPm??? 式中 mP 為通過線路的最大持續(xù)功率， L 為線路長度， K 為線路有功損耗系數(shù)。方案二與方案三中都從距變電所 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架空線路向帶設變電所供電。故其 mP 、 L、 K 相同，即架空輸電線路的年電能損耗相同。 由于 U= ZU + AU? 當損耗費用相同時， ZU 大的年運行費高，故方案二與方案三相比，方案二的經(jīng)濟性較優(yōu)。而且近年來，系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高， 220KV 以下電網(wǎng)建設的目標是逐步實現(xiàn) N1或 N2 的配置，這樣有計劃地進行設備檢修，不會對用戶的供電產(chǎn)生影響，不需要通過旁路斷路器來代替檢修斷路器；由于設備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的 SF6 斷路器，真空斷路器，運行可靠性大幅度提高，使旁路母線的使用幾率也在逐年下降；由于現(xiàn)今的變電站都有向無人值班方式設計趨勢，旁路母線給無 人值班帶來不便，故新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，所以經(jīng)綜合分析比較后，最終確定方案二為該變電所的電氣主接線方式，即 35KV 高壓部分采用內(nèi)橋接線， 10KV 低壓部分采用單母分段接線方式。如下圖 所示： 19 圖 22 14 所用電的設計 141 所用電設的要求計 變電所用電系統(tǒng)設計和設備選擇，直接關系到變電所的安全運行和設備的可靠。 最近幾年設計的變電所大都不采用蓄電池作為直流電源，而是廣泛采用晶閘管整流或復式整流裝置取得直流電源，這就要求交流所用電源可靠連續(xù)、電壓穩(wěn)定，因此要求有兩個電源。其電源的引入方式有內(nèi)接和外接兩種。其接入方式有三種，如下圖 23 所示： 20 圖23（ a） 圖 23（ b） 21 圖 23（ c） 其中 圖 23（ a）兩臺所用變均從外部電源引進，其供電可靠 性最高，但由于接入電源電壓較高（ 35KV） ,投資成本也較大；圖 23（ c）的所用變投資成本最低但其可靠性較低； 圖 23（ b）的所用電源接入形式，當該變電站的兩臺主變壓器都發(fā)生故障時，一號所用變又外不電源接入，可以保證變電所的所用電正常。其成本投資低于 圖23（ a），是在保證了可靠性的前提下最優(yōu)經(jīng)濟方案。因此本變電所的所用變接線形式如 圖 23（ b）所示。 第二章 變壓器的選擇 21 主變的選擇 211 變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則 22 （ 1）對于只供給二類、三類負荷 的變電站，原則上只裝設一臺變壓器。 （ 2）對于供電負荷較大的城市變電站或有一類負荷的重要變電站，應選用兩臺兩臺相同容量的主變壓器，每臺變壓器的容量應滿足一臺變壓器停運后，另一臺變壓器能供給全部一類負荷；在無法確定一類負荷所占比重時，每臺變壓器的容量可按計算負荷的 70%～ 80%選擇。 （ 3）對大城市郊區(qū)的一次變電站，如果中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設兩臺為宜；對地區(qū)性孤立的一次變電站，在設計時應考慮裝設三臺主變的可能性；對于規(guī)劃只裝兩臺主變的變電站，其變壓器的基礎宜按大于變壓器容量的 1～ 2 級設計。 212 變電站主變壓器臺數(shù)的確定 待設計變電站由 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架空線路供電，以 10KV 電纜供各車間供電。該變電所的一車間和二車間為Ⅰ類負荷，其余的為Ⅱ類負荷。Ⅰ類負荷要求有很高的供電可靠性，對于Ⅰ類用戶通常應設置兩路以上相互獨立的電源供電，同時Ⅱ類負荷也要求有較高的供電可靠性，由選擇原則的第 2 點結(jié)合待設計變電站的實際情況，為提高對用戶的供電可靠性，確定該變電站選用兩臺相同容量的主變壓器。 213 變電所主變壓器容量的確定原則 23 （ 1）按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當 考慮 10～ 20年的負荷發(fā)展。 （ 2）對重要變電所，應考慮一臺主要變壓器停運后，其余變壓器在計算過負荷能力及允許時間內(nèi)，滿足Ⅰ、Ⅱ類負荷的供電；對一般性變電所，一臺主變壓器停運后，其余變壓器應能滿足全部供電負荷的70%～ 80%。 214 待設計變電所主變壓器容量的計算和確定 變電所主變的容量是由供電負荷（綜合最大負荷）決定的。 ?? ????????? ????????? )(3910700530320300500580500480 )(7740950750140095010008507401100 KWQ KWP )(867139107740 2222 KV AQPS ????? ?? 每臺變壓器的容量按計算負荷的 80%選擇。 6 9 3 7%808 6 7 1*%80 ???? SS T （ KVA） 經(jīng)查表選擇變壓器的型號為 SZ98000/35，即額定容量為 8000KVA ，因為 %92%10086718000 ???SS N ＞ %80 ，即選擇變壓器的容量滿足要求。 215 主變壓器繞組數(shù)的確定 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設計變電所有 35KV、 24 10KV 兩個電壓等級且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通式變壓器。 216 主變壓器相數(shù)的確 定 在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對來說投資大、占地多、運行規(guī)模也較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，也增加了維修工作量，待設計變電所謂 35KV 降壓變電所，在滿足供電可靠性的前提下，為減少投資，故選用三項變壓器。 217 主變壓器調(diào)壓方式的確定 為了確保變電所供電量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過變壓器的分接頭開關切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在 ? 2?%以內(nèi)；另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達 30%，但其結(jié)構(gòu)較復雜，價格較貴，由于待設計變電所的符合均為Ⅰ、Ⅱ類重要負荷，為確保供電質(zhì)量，有較大的調(diào)整范圍，我們選用有載調(diào)壓方式。 218 主變壓器繞組連接組別的確定 變壓器的連接組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形兩種，因此對于三相雙繞組變壓器的高壓側(cè)， 110KV 及以上電壓等級，三相繞組都采 25 用“ YN”連接， 35KV 及以下采用“ Y”連接 ；對于三相雙繞組變壓器的低壓側(cè)，三相繞組采用“ d” 連接，若低電壓側(cè)電壓等級為 380/220V，則三相繞組采用“ yn”連接，在變電所中，為了限制三次諧波，我們選用“ Ynd11” 常規(guī)連接的變壓器連接組別。 219 主變壓器冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻方式，隨其型號和容量不同而異，一般有以下幾種類型： （ 1） 自然風冷卻：一般適用于 7500KVR 一下小容量變壓器，為使熱量散發(fā)到空氣中，裝有片狀或管型輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積。 （ 2） 強迫油循環(huán)水冷卻：對于大容量變壓器，單方面加強表面冷卻還打不到預期的冷卻效果。故 采用潛油泵強迫油循環(huán)，讓水對油管道進行冷卻，把變壓器中熱量帶走。在水源充足的條件下，采用這種冷卻方式極為有利散熱效率高、節(jié)省材料、減少變壓器本體尺寸，但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關附件且對冷卻器的密封性能要求較高。即使只有極微量的水滲入油中，也會嚴重地影響油的絕緣性能。故油壓應高于水壓 ～ ，以免水滲入油中。 （ 3） 強迫空氣冷卻：又簡稱風冷式。容量大于等于 8000KVA 的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，即使有輻射器的散熱裝置仍達不到要求時，常采用人工風冷。在輻射器管間加裝數(shù)臺電動風 26 扇，用風吹冷卻器，使油 迅速冷卻，加速熱量散出，風扇的啟?？梢宰詣涌刂?，亦可人工操作。 （ 4） 強迫油循環(huán)導向風冷卻：近年來大型變壓器都采用這種冷卻方式。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。 （ 5） 強迫油循環(huán)風冷卻：其原理與強迫油循環(huán)水冷相同。 （ 6） 水內(nèi)冷變壓器：變壓器繞組用空心導體制成，在運行中將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)將變壓器中熱量帶走，但水系統(tǒng)比較復雜且變壓器價格 比較高。 待設計變電所主變的容量為 8000KVA,為使主變的冷卻方式既能達到預期的冷卻效果，有簡單、經(jīng)濟，我們選用強迫空氣冷卻，簡稱風冷卻。 綜 表 21 變壓器型號 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 連 接組 標號 損耗（ KW） 阻抗電壓（％） 空載電流（％） 高壓 低壓 空載 負載 SZ98000/35 8000 35 10.5 Ynd11 4 5 27 22 所用變的選擇 目前可供選擇的所用變壓器的型式有油浸式和 干式兩種，后者又分為普通干式和環(huán)氧樹脂澆注式等。三種變壓器作為自用變各具有特點。油浸式的特點是過載能力強，屋內(nèi)外均可布置，維修簡便，價格便宜，但由于采用油為絕緣和冷卻介質(zhì)，屋內(nèi)外必須要有防火防爆小間，同時檢修、維護復雜；干式變壓器的特點是無油，防火性能較好，布置簡單，可就近布置在中壓開關柜附近，縮短了電纜長度并提高供電可靠性，還可節(jié)省間隔及土建費用，但過載能力低，絕緣余度小，在有架空線路直接連接的場合不宜使用，一面遭受感應雷過電壓；環(huán)氧樹脂澆注式的特點是具有一定的防塵耐潮和難燃的優(yōu)點，比普通干式變更佳，但價 格相對昂貴。隨著干式變壓器生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，已能生產(chǎn)出散熱性能更好、體積小、過載能力大的干式變壓器。 由于油浸式變壓器屋內(nèi)布置需要防火防爆小間，且要考慮通風散熱以及事故排油設施，因此，待設計變電所采用干式變壓器。 221 所用變臺數(shù)的選擇 待設計的變電所中采用 2 臺所用變。且分別接在兩個獨立引接點。正常運行時各分擔一半的自用負荷；當其中一個電源停電或發(fā)生故障時，由另一臺所用變擔負全部自用負荷。 222 所用變?nèi)萘康倪x擇 28 所用變壓器負荷計算采用換算系數(shù)法，不經(jīng)常短時及不經(jīng)常斷續(xù)運行的負荷均可不列入計算 負荷。當有備用所用變壓器時，其容量應與工作變壓器相同。 所用變壓器容量按下式計算： S≥ K1∑ P1+∑ P2 式中 S—— 所用變壓器容量（ KVA） 。 ∑ P1—— 所用動力負荷之和（ KW） 。 K1—— 所用動力負荷換算系數(shù)，一般取 K1=； 上得該變電所的主變型號及相關參數(shù)如下表 11 所示 ∑ P2—— 電熱及照明負荷之和（ KW） 。 經(jīng)分析，我們把所用電的主要負荷中：主充電機、浮充電機、蓄電池室通風、屋內(nèi)配電裝置通風歸為動力負荷，把交流電焊機、檢修實驗用電、載波、照明負荷和生 活用電歸為電熱及照明負荷。則： )( KWP ???????