【正文】 適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展，對(duì)城郊變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。(2)根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％。(3)同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。2．主變臺(tái)數(shù)的考慮原則：(1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變?yōu)橐恕?2)對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電所，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能性。(3)對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的12級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。3．主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)選擇計(jì)算由以上分析可知應(yīng)選兩臺(tái)主變由任務(wù)書中所提供負(fù)荷資料和前面所做負(fù)荷分析，近期主變額定容量Se的選擇計(jì)算：(1)35KV中壓側(cè)：其出線回路數(shù)為7回，取=,結(jié)合負(fù)荷情況分析知 MVA(2)10KV低壓側(cè)：其出線回路數(shù)為12回，取=,=：MVA 則三繞組變壓器的計(jì)算容量為： MVA (3)由選擇條件： 得： MVA。4．校核條件： 則： 成立，滿足條件要求。綜上所述。5．近期與遠(yuǎn)景容量問題(分期建設(shè)計(jì)劃)上述計(jì)算結(jié)果是近期規(guī)模變電所的臺(tái)數(shù)和容量，遠(yuǎn)期容量問題應(yīng)考慮5~10年規(guī)劃的最終變電所的臺(tái)數(shù)和容量。由于本期負(fù)荷較重，考慮本期上兩臺(tái)主變2,；，結(jié)合本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，負(fù)荷按10%增長率預(yù)測，考慮終期兩臺(tái)主變2，35kV、10kV出線相應(yīng)增加。詳細(xì)預(yù)測結(jié)果如下：項(xiàng)目2009年2010年2011年2012年本地區(qū)最高負(fù)荷（MW） 變壓器型式的選擇 相數(shù)的選擇由相應(yīng)規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運(yùn)輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題，在330KV及其以下的發(fā)電廠和變電所中，宜采用三相變壓器，結(jié)合以上分析，本次變電所應(yīng)采用三相變壓器。 繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇繞組數(shù)的選擇：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)的規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的15％以上，或在低壓側(cè)雖沒有負(fù)荷，但是在變電所的實(shí)際情況中，由主變?nèi)萘窟x擇部分的計(jì)算數(shù)據(jù)，明顯滿足上述情況。故本次設(shè)計(jì)變電所主變選擇三繞組變壓器。繞組連接方式的選擇：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式。對(duì)于110KV變電所的35KV側(cè)也采用的連接方式，而6~10KV側(cè)采用△型的連接方式。故本次設(shè)計(jì)變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇《電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程中指出：變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護(hù)，短路電流，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運(yùn)行等的方面進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)由對(duì)工程起決定性作用的因素來確定。變壓器的阻抗選擇實(shí)際上是指三個(gè)繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型。由于絕緣因素，高壓繞組總放在最外側(cè)，而中、低壓繞組可以分別纏繞在變壓器的鐵心的中間或者最里面。由于變壓器的阻抗實(shí)際上就是繞組之間的漏抗，因此可見，升壓型結(jié)構(gòu)的變壓器大而降壓結(jié)構(gòu)的大。那么看潮流傳輸?shù)拇笮?，在傳輸潮流大的一?cè)采用阻抗小的以減小正常損耗。但是也還要其他因素的影響，綜合考慮，比如為選擇輕型的電器需要加限制短路電流的措施，那么為限制短路電流，可以考慮優(yōu)先采用降壓結(jié)構(gòu)(其大)，這樣可以不再加限流電抗器常用的調(diào)壓方式手動(dòng)調(diào)壓和有載調(diào)壓。手動(dòng)調(diào)壓用于調(diào)整范圍177。2%以內(nèi)；有載調(diào)壓用于調(diào)整范圍可達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，常用于以下情況：。，時(shí)而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。在能滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式(手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜、維修方便)，但是，近年來隨著對(duì)電壓質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器的質(zhì)量的提高，作為城市變電站，一般也都用有載調(diào)壓方式。綜合以上分析本設(shè)計(jì)中變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。 主變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。油浸自冷式就是以油的自然對(duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加30%～35%。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對(duì)流時(shí)提高3倍，則變壓器可增加容量30%。綜合經(jīng)濟(jì)性和本變電站的實(shí)際情況考慮，本次110KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。 變壓器各側(cè)電壓的選擇作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變電壓按10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。所以，對(duì)于110KV的變電站應(yīng)用近似計(jì)算，額定電壓選線路兩端電壓的平均值，110KV側(cè)應(yīng)該選115KV，35KV側(cè)選37 KV。 全絕緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決在110KV及以上的中型點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時(shí)的短路電流，有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式，因而需要考慮中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問題。110KV側(cè)采用分級(jí)絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，35KV及10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。因此本次設(shè)計(jì)110KV側(cè)采用分級(jí)絕緣，35KV及10KV采用全絕緣。 主變型號(hào)的選擇綜上所述，可以選擇三相風(fēng)冷式有載調(diào)壓變壓器，其型號(hào)為SFSZ931500/110表31 SFSZ931500/110型變壓器參數(shù)型號(hào)額定容量KVA額定電壓(KV)空載電流(%)空載損耗KW阻抗電壓(%)SFSZ931500/11031500高壓中壓低壓高中高低中低第4章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。 接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，我們要重視電氣主接線的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范原則及其它設(shè)計(jì)規(guī)程。：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。：35～110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形單母線或分段單母線的接線，35～63kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線，110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～110kV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可以設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的接線，當(dāng)110kV線路為6回及以上，35～63kV線路為8回及以上時(shí)，可裝設(shè)專用的旁路斷路器，主變壓器35～110kV回路中的斷路器，有條件時(shí)，亦可接入旁路母線，采用斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。：當(dāng)變電站裝有兩臺(tái)主變時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí)亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。結(jié)合目前國網(wǎng)公司文件建設(shè)和本變電站的實(shí)際情況， 110KV側(cè)有4回出線(近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回)，35KV側(cè)有9回出線(近期7回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回)，10KV側(cè)有16回出線(近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展4回).又由前面的變電站分析部分和負(fù)荷情況分析部分，該變電站在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)中處于重要的地位，各側(cè)均不允許斷電。故可對(duì)各電壓等級(jí)側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案作以下處理：1．110KV側(cè)根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案： 圖41 方案1單母線分段接線 圖42 方案2單母線接線表41 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線分段接線方案2單母線接線可靠性用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電，可靠母線既可以保證電源并列運(yùn)行，又能使任一條出線都可以從任一電源獲得電能，但是對(duì)有些設(shè)備檢修時(shí)會(huì)造成停電，對(duì)用戶供電不可靠靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障或有些設(shè)備檢修時(shí)，連接在母線上的所有回路都需停止工作，會(huì)造成停電，對(duì)用戶供電不可靠經(jīng)濟(jì)性接線簡單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少接線簡單，運(yùn)行設(shè)備少，投資少由于本變電站在整個(gè)系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，已知110KV側(cè)有4回出線(近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回)，根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，所以110KV側(cè)宜采用方案1。2．35KV側(cè) 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：方案1單母線接線帶旁路 ，方案2單母線分段接線；表42 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線接線帶旁路方案2單母線分段接線可靠性可以不停電檢修斷路器，提高了供電可靠，但是當(dāng)母線出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，仍然會(huì)造成整個(gè)主接線停止工作用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一旁路增加了投資接線簡單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少在35KV此用電負(fù)荷中有少量的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，發(fā)生斷電時(shí)。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》考慮了今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通過比較，35KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。3．10KV側(cè)根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：方案1單母線接線帶旁路 ，方案2單母線分段接線； 表43 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線分段帶旁路母線接線方案2單母線分段接線可靠性用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電，可靠靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電，擴(kuò)建方便經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一旁路增加了投資接線簡單,運(yùn)行設(shè)備少，年運(yùn)行費(fèi)用少，占地面積小在10KV 此用電負(fù)荷中各回路出線的一，二級(jí)負(fù)荷較多，且進(jìn)出線回路數(shù)比較多，通過對(duì)主接線基本要求的考慮，合理考慮市區(qū)電力負(fù)荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況以及今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能。已知10KV側(cè)有11回出線(近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展4回) 。由于本設(shè)計(jì)中采用10kV中置式高壓開關(guān)柜，配真空斷路器，在檢修過程中手車式斷路器具有檢修安全，操作方便的特點(diǎn)。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》通過比較，10KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。綜上分析可以得出，本次新建變電站的電氣主接線形式為:110KV電壓級(jí)采用單母線分段接線形式，35KV電壓級(jí)采用單母線分段接線形式，10KV電壓級(jí)采用單母線分段接線形式。第5章 短路電流的計(jì)算