【正文】 線復雜,設備多,母線故障有短時停電。（3）雙母線帶旁路母線接線雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。缺點是：雖然多裝了價高的斷路器，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。方案一：220kV 采用雙母線接線，出線 6 回（其中備用 2 回）保證了可靠4性。110kV 側也采用雙母線接線，出線 10 回（其中備用 2 回） ，供給遠方大型冶煉廠，鋁廠和礦井等，其他作為地區(qū)變電所進線。35kV 側則采用單母線分段接線，出線 12 回,接線簡單，操作方便，使用的設備少，從而投資少，而且保證了重要用戶供電，有很好的可靠性和靈活性。方案主接線圖如下： 圖 21 方案一主接線圖方案二：220kV 側采用雙母帶旁路母線接線形式，具有比雙母線可靠性更高的接線方式，出線 6 回（其中 2 回備用） ，多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。110kV 采用雙母線接線，出線 10 回。35kV 側采用單母線分段接線，出線 12 回。5方案主接線圖如下：圖 22 方案二主接線圖 6 方案比較表 21 主接線比較表 方案確定比較可以看出,三種接線從技術的角度來看主要的區(qū)別是在可靠性上，雙母線比單母線可靠性高，雙母帶旁路母線接線比雙母線的可靠性更高。 單母線分段接線簡單，控制簡單，有利于變電站的運行。從可靠性，靈活性，經(jīng)濟性方面綜合考慮，辯證統(tǒng)一，確定選擇第二種接線方案。要求 方案方案一 方案二可靠性220kV 側雙母線接線可靠性較好，接線簡單，停電時間稍長。可靠性更高。靈活性220kV 側運行相對簡單，靈活性差。各電壓等級都利于擴建和發(fā)展調度靈活，各電壓等級均利于擴建和發(fā)展，經(jīng)濟性設備相對較少，投資少，造價低。設備相對多，投資大，220kV采用雙母帶旁母占地面積較大。73 負荷計算和主變壓器的選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。 主變壓器的選擇原則主變壓器的容量和臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng) 510 年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運行電能損耗，設備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機剩余功率的輸出或者會滿足不了變電站負荷的需要，這在技術上是不合理的，因為每千瓦的發(fā)電設備投資遠大于每千瓦變電設備的投資。 主變壓器臺數(shù)的選擇對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 主變壓器容量的選擇(1)主變壓器容量一般按變電所建成后 5～10 年的規(guī)劃負荷選擇，適當考慮到遠期 10～20 年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)8劃相結合。(2)根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70%～80%。(3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。 主變壓器型式和結構的選擇(1)相數(shù)容量為 300MW 及以下機組單元接線的變壓器和 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投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。(2)繞組數(shù)與結構電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結構分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3 臺，以免由于增加了中壓側引線的構架，造成布置的復雜和困難。(3)繞組接線組別變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D” 。在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列以要求限制 3 次諧波對電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是 Y，D11 常規(guī)接線。(4)調壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質量，電壓必須維持在允許范圍內，通過主變的分接開關切換，改變變壓器高壓側繞組匝數(shù)。從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調壓。另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓。9通常，發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調壓。因為可以通過調節(jié)發(fā)電機勵磁來實現(xiàn)調節(jié)電壓，對于 220kV 及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。(5)冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風冷卻、強迫風冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導向冷卻。 負荷計算負荷計算的必要性：為一個企業(yè)或用戶供電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量變壓器等問題，這就需要進行負荷的統(tǒng)計和計算，為正確地選擇變壓器容量與無功補償裝置，選擇電氣設備與導線、以及繼電器保護的整定等提供技術參數(shù)。供電設計常采用的電力負荷計算方法有需用系數(shù)法、二項系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品電耗法等。需用系數(shù)法計算簡便，對于任何性質的企業(yè)負荷均適用，且計算結果基本上符合實際，尤其對各用電設備容量相差較小且用電設備數(shù)量較多的用電設備組，因此，這種計算方法采用最廣泛。二項系數(shù)法主要適用于各用電設備容量相差大的場合，如機械加工企業(yè)，煤礦井下綜合機械化采煤工作面等。利用系數(shù)法以平均負荷作為計算的依據(jù)，利用概率論分析出最大負荷與平均負荷的關系，這種計算方法目前積累的實用數(shù)據(jù)不多，且計算步驟較為繁瑣，故工程應用較少。單位產(chǎn)品電耗法常用于方案設計。鑒于以上幾種方法的介紹，本次設計采用需用系數(shù)法。對于用電戶或一組用電設備，當在大負荷運行時，所安裝的所有用電設備（不包括備用）不可能全部同時運行，也不可能全部以額定負荷運行，再加之線路在輸送電力時必有一定的損耗，而用電設備本身也有損耗，故不能將所有設備的額定容量簡單相加來作為用電戶或設備組的最大負荷，必須要對相加所得到的總額定容量 打一定的折扣。NP?所謂需用系數(shù)法就是利用需用系數(shù)來確定用電戶或用電設備組計算負荷的10方法。其實質是用一個小于 1 的需用系數(shù) 對用電設備組的總額定容量 打dKNP?一定的折扣，使確定的計算負荷 比較接近該組設備從電網(wǎng)中取用的最大半caP小時平均負荷 。其基本計算公式為maxPcdNP??需用系數(shù)的含義：一個用電設備組的需用系數(shù)可表示為 (31)1silodavK?式中 —設備同時系數(shù)；siK —設備加權平均負荷系數(shù)；lo—設備組的各用電設備的加權平均效率；av?—供電線路的平均效率。1 (32)cadNPK?? (33)tnQ? (34)2cacaS? (35)/(3)NIU?系統(tǒng)中有 66kV 和 10kV 兩個負荷等級，其最大負荷為90MW， ，和 24MW，???19PMW?.625.(var)Q? 4 (r)1caP??3.(vr)?對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全11部負荷的 70％80％。()NSkVA?? 無功補償功率因數(shù)是用電戶的一項重要電氣指標。提高負荷的功率因數(shù)可以使發(fā)、變電設備和輸電線路的供電能力得到充分的發(fā)揮并能降低各級線路和供電變壓器的供電損失和電壓損失，因而具有重要的意義。目前用戶高壓配電網(wǎng)主要采用并聯(lián)電力電容器組來提高負荷功率因數(shù)，即所謂集中補償法，部分用戶已采用自動投切電容補償裝置。 功率因數(shù)定義在交流電路中，有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用 表示。cos?交流電路中由于存在電感和電容，故建立電感的磁場和電容的電場都需要電源多供給一部分不作機械功的電流，這部分電流叫做無功電流。無功電流的大小與有功負荷即機械負荷無關，相位與有功電流相差 90176。 三相交流電路功率因數(shù)的數(shù)學表達式為 (36) 2cos3PPSUIQ????隨著電路的性質不同， 的數(shù)值在 01 之間變化，其大小取決于電路中電感、電容及有功負荷的大小。當 時，表示電源發(fā)出的視在功率全cos1為有功功率，即 ；當 時，則 ，表示電源發(fā)出的功率,0SPQ?0??0P全為無功功率，即 。所以符合的功率因數(shù)越接近 1 越好。國家與電力部門對用戶的功率因數(shù)有明確的規(guī)定，要求高壓供電系統(tǒng)的功率因數(shù)執(zhí)行為 以上，以保證加上變壓器與電源線路的功率損耗后，仍能保證在上級變電所測得的平均功率因數(shù)大于 。12 功補償容量計算對于直接供電的末端邊點所，安裝的最大容性無功量應等于裝置所在母線上的負荷按提高功率因數(shù)所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量與主變壓器所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量之和。(1)補償?shù)淖畲笕菪詿o功量計算 (37) 39。(tan)clocQKP??? 2239。11()scosca式中： ——有功計算負荷（KW）caP ——補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切tn? ——補償后用電單位功率因數(shù)角正切值39。ta1）66kV 側的補償無功量 2239。11( )coscoscaQP???? 2290(1)?2）10kV 側的補償無功量 2239。11( )coscoscaQP???? 224(1)?13(2)變壓器補償?shù)淖畲蟮娜菪詿o功量 .20%()1kTNIUQS????(38) 式中： 為變壓器空載電流占額定電流 的百分數(shù)。0%I NI 為電壓器短路電壓占額定電壓的百分數(shù)。kU 為變壓器額定容量。NTS 為變壓器的負荷率。?1）66kV 一側補償 . 20%()1kTNIUQS???????所以，110kV 側補償需要的總容性無功量為：39。 ???2）10kV 一側補償 . 20%()1kTNIUQS???????所以，35KV 側補償需要的總容性無功量為：39。 ??在降壓變電所中設置的無功功率補償裝置，是實現(xiàn)無功功率的就地平衡和保證電壓質量的重要手段。無功補償裝置一般都接在降壓變壓器的低壓側。過去在一次變電所中多采用同期調相機作為無功功率補償裝置。在新設計的變電所中，由于具有經(jīng)濟、維護和安裝的優(yōu)點，多采用靜止補償裝置作為無功功率補償。本站也采用靜止補償裝置。14 主變壓器選擇結果該變電站供應有較多的一、二級用戶，則采用兩臺變壓器。選用三繞組變壓器，查手冊，選出的設備如下表： 表 31 SFPS790000/220 型變壓器技術參數(shù)SFPS790000/220 型強迫油循環(huán)風冷三相三繞組調壓變壓器阻抗電壓%額定容量MVA容量比 電壓比 組別 空載損耗kW負載損耗kW高中 高低 中低90 100/100/50 220/69/11 YN，d11 118 390 2224 1214 79采用兩臺同時分列運行的方式，當一臺因故停運時，另一臺亦能保證全部的一、二級負荷的供電，并留有一定的發(fā)展余地。4 站用電接線及設備用電源接線方案 所用電源數(shù)量及容量(1)樞紐變電所﹑總容量為 60MVA 及以上的變電所﹑裝有水冷卻或強迫油15循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調相機的邊點所，均裝設兩臺所用變壓器。采用整流操作電源或無人值班的變電所,裝設兩臺所用變壓器,分別接在不同等級的電源或獨立電源上。如果能夠從變電所外引入可靠的 380V 備用電源，上述變電所可以只裝設一臺所用變壓器。(2)500kV ,可以分別接在每一臺主變壓器的第三繞組上。兩臺所用變壓器的容量應相等,并按全所計算負,可只接一臺工作變壓器。(3)當設有備用所用變壓器時,一般均裝設備用電源自動投入裝置。