【正文】 動(dòng)作電流 ?????????????????????? 16 確定基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù)和繼電器的動(dòng)作電流 ?????????? 17 確定非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù) ????????????? 18 初步確定短路線圈的抽頭 ???????????????????? 18 保護(hù)裝置靈敏度校驗(yàn) ?????????????????????? 18 安全自動(dòng)裝置 ???????????????????????????? 19 一次設(shè)備布置 ???????????????????????????? 19 過負(fù)荷保護(hù) ????????????????????????????? 19 結(jié)論 ??????????????????????????????????? 20 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????????? 21 致謝 ??????????????????????????????????? 22 1 1 緒論 國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)的發(fā)展 目前世界各國(guó)都在未來電力工業(yè)的發(fā)展，首先關(guān)心的是非再生一次能源和發(fā)電技術(shù)歐盟出于環(huán)境保護(hù)的考慮，在哥本哈根氣候峰會(huì)要求 2CO 排放量 2020 年比 1990年減少 30％，所以很多國(guó)家傾向于天然氣發(fā)電，但天然氣成本較高，儲(chǔ)量有限，不可能取代燃煤，大 功率的燃?xì)廨啓C(jī)（ 1015 萬 KW)作為大的電力系統(tǒng)中的高峰負(fù)荷機(jī)組最有競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)有注水裝置或干式低 2NO 燃燒器的機(jī)組可減步排放的污染目前較多注意聯(lián)合循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)，火力發(fā)電廠中燒煤和燒油仍占很大比例燒煤電廠的技術(shù)改造受到各國(guó)重視，如松煤發(fā)電廠的煙氣處理循環(huán)流化床加壓流化床燃燒等煤的氣化可取代不足的天然氣井滿足環(huán)境要求，但投資費(fèi)用很高 對(duì)核能發(fā)電有安全的顧慮，意大利就曾停止了部分核電廠的建設(shè)，前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠發(fā)生事故后，也部分關(guān)閉和改造 隨著安全保護(hù)措施的提 高，核電仍有很多國(guó)家優(yōu)先考慮，法國(guó)的發(fā)電量中有 70％以上為核電，并正在發(fā)展一種法德方案的歐洲壓水堆（ EPR) 意大利將重新考慮發(fā)展核電，到 2020 年計(jì)劃達(dá)到 2500 萬 KW，其次關(guān)心的是節(jié)能措施 ，熱電聯(lián)供可節(jié)省一次能源，減少環(huán)境污染 建議將熱電聯(lián)供納入電力工業(yè)的規(guī)劃，以免影響全系統(tǒng)出力的優(yōu)化，電價(jià)政策可促使合理用電，改變系統(tǒng)負(fù)荷曲線，有效地利用裝機(jī)容量 ，減少對(duì)電力工業(yè)的壓力，達(dá)到節(jié)電目的如意失利對(duì)可切斷負(fù)荷實(shí)行優(yōu)惠電價(jià)，從上世紀(jì) 80年代就開始對(duì)工業(yè)和民用負(fù)荷實(shí)行每天和每年間的不同時(shí)間不同電價(jià)制，以調(diào)節(jié)負(fù)荷 ，同時(shí)在輸配電系繞中實(shí)行功率的地區(qū)平衡，采用合理的無功功率補(bǔ)償裝置和低損耗的變壓器，均可降低線損 在再生能源方面，當(dāng)前仍以水電為主 但一些發(fā)達(dá)國(guó)家的水力資源己瀕臨殆盡，水電在整個(gè)電力工業(yè)中的比重越來越小 太陽能風(fēng)能和潮汐能到 2020 年還只能占很小比例。電力系統(tǒng)間的跨地區(qū)和跨國(guó)互聯(lián)將進(jìn)一步得到重視和發(fā)展。 2 電力系統(tǒng)的最新技術(shù) 靈活交流輸電系統(tǒng) 電力系統(tǒng)中廣泛使用的具有機(jī)械傳動(dòng)部分的斷路器 , 例如油斷路器、空氣斷路器等 , 不僅動(dòng)作速度慢 , 而且遮斷容量也受到限制 , 不能滿足現(xiàn)代龐大電 力系統(tǒng)高度自動(dòng)控制的要求 . 這時(shí)可采用一系列電力電子可控設(shè)備 , 對(duì)電網(wǎng)的阻抗參數(shù)、電壓、相角、功率潮流等實(shí)現(xiàn)快速的、靈活的控制。這種新型的輸電 系統(tǒng)稱為靈活交流輸電系統(tǒng) ( flexible AC transmission system, FACTS)[ 1, 2]。 靈活交流輸電技術(shù)的優(yōu)越性 （ 1） 快速性：快速控制的實(shí)現(xiàn) , 有效地改善了被控系統(tǒng)的穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。 （ 2） 靈活性：被控參數(shù)既可以斷續(xù) , 也可以連續(xù)調(diào)節(jié)。由于操作采用的是電子式開關(guān) , 導(dǎo)通時(shí)壓降很小 , 關(guān)斷時(shí)漏電流很小 , 是十分理想的無觸點(diǎn)開關(guān) 元件 , 理論上可以無限次操作而沒有磨損 .。因而 , 可以根據(jù)系統(tǒng)控制的需要可靠地調(diào)節(jié)控制變量 , 大大提高了系統(tǒng)控制的靈活性。 （ 3） 可控性 . 靈活交流輸電技術(shù)可以通過在線、實(shí)時(shí)地對(duì)一個(gè)或多個(gè)交流系統(tǒng)參數(shù) ( 如阻抗、相角、電壓 ) 的快速、精確控制 , 改善和提高電力系統(tǒng)潮流變化、功率流向、輸送能力、阻尼振蕩以及防止事故擴(kuò)大等多方面的運(yùn)行性能 , 大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可控性 , 為提高系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平提供了嶄新、強(qiáng)有力的控制手段。 靈活交流輸電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 靈活交流輸電技術(shù)是電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中 應(yīng)用的重要方面 , FACTS 裝置的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制 , 大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平 . 和其它輸電型 FACTS控制器相比 , 統(tǒng)一潮流控制器在阻尼振蕩、提高暫態(tài)穩(wěn)定等方面具有優(yōu)越的性能 , 多研究都已證明了改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的重要作用 [3]。但總體而言 , 這方面的工作還處于起步階段 , 許多研究仍集中在利用 3 NETOMAC 等仿真系統(tǒng)對(duì)統(tǒng)一潮流控制器 ( UPFC) 、靜止無功補(bǔ)償器 ( SVC) 做仿真 [4]。對(duì)于 UPFC 控制策略現(xiàn)在也進(jìn)行了一定的研究 [ 5, 6]， 有的提出了 FACTS的最優(yōu)控 制策略，有的提出了面向目標(biāo)的 FACTS 設(shè)備智能預(yù)估控制策略 [ 7, 8]。 分頻輸電系統(tǒng) 分頻輸電系統(tǒng)的構(gòu)成 分頻輸電系統(tǒng)構(gòu)成如圖 ，圖中，水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出分頻 (如 50/3Hz) 電力， 經(jīng)變壓器升壓后由輸電線路輸送至末端，再經(jīng)倍頻變壓器將分頻電力轉(zhuǎn)變?yōu)楣ゎl電力向工頻電力系統(tǒng)供電。 圖 分頻輸電系統(tǒng)的構(gòu)成 分頻輸電系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 分頻輸電是一種全新的輸電方式 ,還需從理論到實(shí)踐作更深入 、全面的研究和探索 . 如系統(tǒng)中由于非線性元件所產(chǎn)生的電壓、電流波形嚴(yán)重畸變 ,需在非線性理論的基礎(chǔ)上 ,同時(shí)考慮各次諧波的影響 ,建立更精確的電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和分析方法 ,用以研究各種運(yùn)行狀態(tài)下的特性。同時(shí)還需開發(fā)分頻輸電系統(tǒng)的保護(hù)與控制系統(tǒng) 。 研制分頻輸電系統(tǒng)所需的關(guān)鍵電力設(shè)備 ,如倍頻變壓器、開關(guān)設(shè)備等 , 優(yōu)化其設(shè)計(jì) ,改善其結(jié)構(gòu) ,提高其性能指標(biāo) ,以滿足分頻輸電系統(tǒng)的需要 。 4 2 某樞紐變電站設(shè)計(jì)及計(jì)算 工程建設(shè)概括 新建 110KV某樞紐變電站，變電站的最終規(guī)模為 ： 110kV 出線回?cái)?shù)為 1回； 35kV 出線回?cái)?shù)為 4 回與四個(gè)工廠相連； 10kV 出線回?cái)?shù)為 2 回供兩生活區(qū)供電。根據(jù)變電站的初步構(gòu)想，設(shè)計(jì)出變電站的初步布圖，如圖 。 圖 變電站平面初步布置圖 5 變電部分 （ 1） 主變?nèi)萘考皡?shù)選擇 根據(jù)變電站的附和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，本次設(shè)計(jì)主變最終容量為 2X30MVA。為了更好的適應(yīng)用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求，主變壓器采用有載調(diào)壓變壓器，三側(cè)抽頭電壓為 110177。 3 %或 2 +4 %kV。 （ 2） 電氣主接線及出