【正文】 =+6= P10＝ kˊ(1+k)=**（1+）= Q10＝Ptgφ＝Ptg(cos－)= MVar 視在功率 Sg10＝== MVAIN10 === Sg所＝＝＝ S∑= Sg35+ Sg10+ Sg所= ++＝(MVA)P∑= P35+ P10+ P所=++＝(MW)第三章 變壓器的選擇主變的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度。另外主變選擇的好壞對供電可靠性和以后的擴建都有很大影響。總之主變的選擇關(guān)系到待建變電站設(shè)計的成功與否，所以對主變的選擇我們一定要全方面考慮。既要滿足近期負荷的要求也要考慮到遠期。1. 變電所主變壓器的選擇有以下幾點原則：1) 在變電所中，一般裝設(shè)兩臺主變壓器；終端或分支變電所，如只有一個電源進線，可只裝設(shè)一臺主變壓器；對于330kV、550kV變電所，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟為合理時，可裝設(shè)3~4臺主變壓器。2) 對于330 kV及以下的變電所，在設(shè)備運輸不受條件限制時，均采用三相變壓器。500 kV變電所，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設(shè)立備用的單相變壓器。3) 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事幫停運后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負荷的60%以上，并應(yīng)保證用戶的一級和全部二級負荷的供電。4) 具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達到主變壓器額定容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器一般先用三繞組變壓器。5) 與兩種110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變壓器，當(dāng)自耦變壓器的第三繞組接有無功補償設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)無功功率的潮流情況，校驗公共繞組容量，以免在某種運行方式下，限制自耦變壓器輸出功率。6) 500kV變電所可選用自耦強迫油循環(huán)風(fēng)冷式變壓器。主變壓器的阻抗電壓(即短路電壓)，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)情況、斷路器斷流能力以及變壓器結(jié)構(gòu)選定。7) 對于深入負荷中心的變電所，為簡化電壓等級和避免重復(fù)容量，可采用雙繞組變壓器。2. 主變臺數(shù)的確定由原始資料可知，待建變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下建設(shè)的。負荷大，出線多，且農(nóng)用電受季節(jié)影響大，所以考慮初期用兩臺大容量主變。兩臺主變壓器，可保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時影響對用戶的供電。隨著未來經(jīng)濟的發(fā)展，可再投入一臺變壓器。3. 主變壓器容量的確定主變壓器容量一般按變電所建成后 5~10 年規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期 10~20 年的負荷發(fā)展，對于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。此待建變電站坐落在郊區(qū)，10kV主要給某開發(fā)區(qū)供電，35kV主要給下面鄉(xiāng)鎮(zhèn)及幾個大企業(yè)供電?？紤]到 開發(fā)區(qū)及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展速度非?？?，所以我們選擇大容量變壓器以滿足未來的經(jīng)濟發(fā)展要求。確定變壓器容量:（1）變電所的一臺變壓器停止運行時，另一臺變壓器能保證全部負荷的 60%，即 =S∑60% =60%＝(MVA)（2）單臺變壓器運行要滿足一級和二級負荷的供電需要一，二級負荷為 15+10+++=4. 變壓器類型的確定變壓器的相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。一臺三相變壓器比三臺單相變壓器組成的變壓器組，其經(jīng)濟性要好得多。規(guī)程上規(guī)定，當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV及以下的發(fā)電廠用變電站，均選用三相變壓器。同時，因為單相變壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，而不作考慮。因此待建變電站采用三相變壓器。 繞組形式繞組的形式主要有雙繞組和三繞組。規(guī)程上規(guī)定在選擇繞組形式時，一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比兩臺雙繞組變壓器都較少。對深入引進負荷中心，具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站，為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。三繞組變壓器通常應(yīng)用在下列場合：(1) 在發(fā)電廠內(nèi)，除發(fā)電機電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。(2) 在具有三種電壓等級的降壓變電站中，需要由高壓向中壓和低壓供電，或高壓和重壓向低壓供電。(3) 在樞紐變電站中，兩種不同的電壓等級的系統(tǒng)需要相互連接。(4) 在星形星形接線的變壓器中，需要一個三角形連接的第三繞組。本待建變電站具有110kV,35kV,10kV 三個電壓等級，所以擬采用三繞組變壓器。 普通型和自耦型的選擇自耦變壓器是一種多繞組變壓器，其特點就是其中兩個繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。因此，當(dāng)自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系，電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、重量、鐵芯截面積和損耗，所以與同容量、同電壓等級的普通變壓器比較，自耦變壓器的經(jīng)濟效益非常顯著。由于自耦變壓器的結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟，在110kV級以上中性點直接接地系統(tǒng)中，應(yīng)用非常廣泛，自耦變壓器代替普通變壓器已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。因此，綜合考慮選用自耦變壓器。 中性點的接地方式電網(wǎng)的中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點的接地方式。本變電站所選用的主變?yōu)樽择钚腿@組變壓器。規(guī)程上規(guī)定：凡是110kV500kV側(cè)其中性點必須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地；主變壓器663kV采用中性點不接地。所以主變壓器的110kV側(cè)中性點采用直接接地方式，35kV，10kV側(cè)中性點采用不接地方式。綜上所述和查有關(guān)變壓器型號手冊所選主變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：表 31 變壓器型號Tab 31 Transformer model型號及容量（kVA）額定容量比高壓/中壓/低壓(%)額定電壓高壓/中壓/低壓(kV)空載損耗(kW)負載損耗(kW)空載電流%阻抗電壓（% ）高中高低中低SFS763000/110100/100/50121/7730018型號額定容量（kVA）重量（T）外形尺寸（MM）油重運輸重總重LBHHLTSSZ963000/1106300078804890605087202000第四章 電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線。由于本設(shè)計的變電站有三個電壓等級，所以在設(shè)計的過程中首先分開單獨考慮各自的母線情況，考慮各自的出線方向。論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施，擬出幾個把三個電壓等級和變壓器連接的方案，對選出來的方案進行技術(shù)和經(jīng)濟綜合比較，確定最佳主接線方案。1. 對電氣主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括地說包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面安全可靠是主接線的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。電氣主接線的可靠性不是絕對的。所以在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站的地位和作用、用戶的負荷性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活的進行運行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個方面：（1） 操作的靈活性 （2） 調(diào)度的靈活性（3） 擴建的靈活性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟性之間。通常設(shè)計應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性主要通過以下幾個方面考慮：（1） 節(jié)省一次投資。如盡量多采用輕型開關(guān)設(shè)備等。（2） 占地面積少。由于本變電站占用農(nóng)田所以要盡量減少用地。（3） 電能損耗小。電能損耗主要來源變壓器，所以一定要做好變壓器的選擇工作。、運行維護方便、使設(shè)備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關(guān)操作電源。2. 電氣主接線的基本原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各種技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。3. 待建變電站的主接線形式 110kV側(cè)方案（一）: 采用單母線接線考慮到110kV側(cè)有兩條進線，因而可以選用單母線接線。其優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。缺點是：（1）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時，各回路必須在檢修和短路時事故來消除之前的全部時間內(nèi)停止工作，造成經(jīng)濟損失很大。（2）引出線電路中斷路器檢修時，該回路停止供電。（3）調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側(cè)發(fā)生故障時，有較大的短路電流。方案 （二）：采用單母線分段帶旁路接線斷路器經(jīng)過長期運行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。為了能使采用單母線分段的配電裝置檢修斷路器時，不中斷供電，可增設(shè)旁路母線。單母線分段帶有專用的旁路斷路器的旁路母線接線極大的提高了可靠性，但是這也增加了一臺斷路器和一條母線的投資。方案（三）：雙母線接線優(yōu)點：（1）供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開關(guān)時只停該回路。（2）擴建方便，可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響 兩組母線的電源和負荷的平均分配，不會引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。（3）便于試驗，當(dāng)個別回路需要時單獨進行試驗時可將該架路分開，單獨接至一組母線上。缺點：（1）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)，投次大。（2）當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開關(guān)誤操作需在隔離開關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。對于110kV側(cè)來說，因為它要供給較多的一類、二類負荷、因此其要求有較高的可靠性。對比以上三種方案，單母線接線供電可靠性、靈活性最差，不符合變電所的供電可靠性的要求；雙母線接線供電可靠性高，但無旁路母線檢修斷路器時需要停電而且雙母線接線復(fù)雜，使用設(shè)備多、投資較大；采用單母線分段帶旁路的電氣接線可將 I、II 類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性；而且?guī)月房梢栽跈z修斷路器時對用戶進行供電。故經(jīng)過綜合考慮采用方案（二）。 35kV側(cè)方案（一）: 采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。缺點：可靠性、靈活性差，母線故障時，各出線必須全部停電。方案（二）：單母線分段優(yōu)點：（1）母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。（2）對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。缺點：當(dāng)一段母線故障或檢修時，必須斷開在該段上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路供電的用戶停電。方案（三）：采用單母線分段帶旁路接線優(yōu)點 ：（1）可靠性、靈活性高（2）檢修線路斷路器時仍可向該線路供電缺點：投資大，經(jīng)濟性差單母線接線可靠性低，當(dāng)母線故障時，各出線須全部停電，不能滿足I、II 類負荷供電性的要求，故不采納；將 I、II 類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性；雖然帶有旁路斷路器的單母線分段也能滿足要求，但其投資大、經(jīng)濟性能差，故采用方案（二）單母線分段接線。 10kV側(cè)方案（一）: 采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。缺點：可靠性、靈活性差，母線故障時，各出線必須全部停電。方案（二）：單母線分段優(yōu)點：(1) 母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。(2) 對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。缺點：當(dāng)一段母線故障或檢修時，必須斷開在該段上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路供電的用戶停電。單母線接線可靠性低，當(dāng)母線故障時，各出線須全部停電，不能滿足I、II 類負荷供電性的要求，故不采納；將 I、II 類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障