【正文】 ????102%8.?本變電所只有一臺(tái)變壓器，6 條出線的最大總負(fù)荷電流為：80+70+95+90+50+60=355AKVA614835030 ???UIS考慮到今后發(fā)展的需要，選擇容量為 10000KVA 的變壓器。第 22 節(jié) 變壓器型式的選擇原則2．2．1 相數(shù)的確定電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類(lèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價(jià)格低、占地面積小，而且運(yùn)行損耗減少12～15％。因此，在 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。2．2．2 繞組數(shù)的確定變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級(jí)電壓時(shí)或 35kV 及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當(dāng)發(fā)電廠有兩級(jí)升高電壓時(shí)，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主要作用是實(shí)現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110kV 及以上電壓等級(jí)的變電所中，也經(jīng)常使用三繞組變壓器作聯(lián)絡(luò)變壓器。當(dāng)中壓為中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)時(shí)，只能選用普通三繞組變壓器。2．2．3 調(diào)壓方式的確定為了保證供電質(zhì)量可通過(guò)切換變壓器的分接頭開(kāi)關(guān)，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱(chēng)為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。2％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30％，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。變電所在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器：（1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)，又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；（2）330kV 及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；（3）110kV 及以下的無(wú)人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。2．2．4 繞組接線組別的確定我國(guó) 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“Y N”聯(lián)接；35kV 采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地；35kV 以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。因此，普通雙繞組一般選用 YN，d11 接線；三繞組變壓器一般接成 YN，y，d11 或 YN，y n，d11 等形式。近年來(lái)，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側(cè)均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點(diǎn)處連接消弧線圈。缺點(diǎn)是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。2．2．5 冷卻方式的選擇變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6 充氣式變壓器等。綜上所述，本變電所采用兩繞組的三相變壓器，無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在177。2％以內(nèi)， YN，d11 接線，強(qiáng)迫風(fēng)冷。第 23 節(jié) 主變壓器和所用變壓器的確定2．3．1 根據(jù)對(duì)原始資料的分析，該變電所以工廠生產(chǎn)用電的三類(lèi)負(fù)荷為主，考慮到負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求、供電質(zhì)量的要求，決定采用一臺(tái)主變壓器。2．3．2 根據(jù)各線路負(fù)荷情況和變壓器形式選擇原則分析，最終決定選用一臺(tái) S910000/35 型雙繞組風(fēng)冷式變壓器。此變壓器的參數(shù)為：額定高壓側(cè)，低壓側(cè) 10KV，連接組別為 YN，d11 ，阻抗電壓百分比%5.??， 。7?2．3．3 所用變壓器容量一般選擇所用電負(fù)荷容量的 10%，為保證變電所內(nèi)部全部停電情況下，有可靠的操作和檢修電源，所用變壓器裝于 35kV 進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)前面，故所用變壓器選擇 SC950/35/ 型干式變壓器一臺(tái)，作所用微機(jī)裝置及二次保護(hù)電源，同時(shí)作照明及檢查、試驗(yàn)電源。第三章 電氣主接線設(shè)計(jì)變電所電氣主接線根據(jù)變電所電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設(shè)備相互之間的連接關(guān)系，以及本變電所與電力系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系，通常以單線圖表示。電氣主接線中表示的主要電氣設(shè)備有：電力變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、接地裝置以及各種無(wú)功補(bǔ)償裝置等。主接線對(duì)變電所主要設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，所以電氣主接線設(shè)計(jì)是變電所設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)電氣主接線通常是根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，然后根據(jù)規(guī)劃容量、供電負(fù)荷、電力系統(tǒng)短路容量、線路回路數(shù)以及電氣設(shè)備特點(diǎn)等條件確定，并具有相應(yīng)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。第 31 節(jié) 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則3．1．1電氣主接線的基本要求：可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)建性。3．1．2 運(yùn)行的可靠性斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。3．1．3具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。3．1．4 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。3．1．5 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3．1．6 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。第 32 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)方案3．2．1 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求我們?cè)诒容^各種電氣主接線的優(yōu)劣時(shí)，主要考慮其可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。我們可以遵循以下原則來(lái)滿足其可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性。首先，在比較主接線可靠性的時(shí)候，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： （1）斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電； （2）線路、斷路器或母線故障時(shí)以及母線或隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類(lèi)用戶的供電；（3）變電站全部停電的可能性；其次，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面考慮，來(lái)滿足其經(jīng)濟(jì)性：（1）投資?。唬?）占地面積??；（3）電能損耗少；（4）擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能性。3．2．2 主接線方式設(shè)計(jì)結(jié)合本變電站的實(shí)際情況，35 KV 無(wú)出線回路，10KV 側(cè)有 6 回出線。該變電站主要是給負(fù)荷等級(jí)較低的工廠供電，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：3．2．2．1 方案擬定方案 35KV 10KV 主變臺(tái)數(shù)方案一 雙母線 單母線分段 2方案二 單母線 單母線 1(1)單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€接線用斷路器把母線分段,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,由兩個(gè)電源供電；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。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，接在該段母線上的電源和出線，在檢修期間必須全部停電。任一回路的斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。(2)雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。一組母線故障后，可以迅速恢復(fù)供電。其次是調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。最后就是擴(kuò)建方便，向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。缺點(diǎn)：接線復(fù)雜，設(shè)備多，母線故障有短時(shí)停電。3．2．2．2 電氣化主接線方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較主接線方案比較表方案要求方案一 方案二可靠性 可靠性高。 可靠性低。靈活性 調(diào)度靈活性好，各電壓等級(jí)都有利于擴(kuò)建和發(fā)展。調(diào)度靈活性差，不利于擴(kuò)建和發(fā)展。經(jīng)濟(jì)性 設(shè)備相對(duì)較多，投資大，占地面積大。設(shè)備相對(duì)較少，投資少，造價(jià)低。3．2．2．3 最優(yōu)電氣主接線方案的確定比較可以看出，兩種接線方式從技術(shù)角度來(lái)看主要的區(qū)別是：在可靠性方面，雙母線比單母線可靠性高，單母線分段比單母線可靠性更高；在經(jīng)濟(jì)性方面，單母線接線簡(jiǎn)單，投資較少。根據(jù)變電所負(fù)荷情況，考慮到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、可靠性，確定選擇第二種方案，即 35KV 進(jìn)線采用一回路輸電線路，10KV 采用單母線供電。3．2．3 主接線設(shè)計(jì)圖第四章 短路電流計(jì)算第 41 節(jié) 短路電流計(jì)算的概述4．1．1 短路計(jì)算的目的（1） 選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。（2） 為了合理配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確確定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。（3） 在設(shè)計(jì)和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路計(jì)算。（4） 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路時(shí)用電客戶工作的影響等，也包含一部分短路計(jì)算。（5） 對(duì)已發(fā)生的故障進(jìn)行分析，進(jìn)行短路計(jì)算。4．1．2短路計(jì)算的原則 （1）對(duì)于 3~35kV 級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,可以認(rèn)為 110kV 及以上的系統(tǒng)的容量為無(wú)限大，只要計(jì)算 35kV 及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。 （2）在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí),只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻。對(duì)于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗 1/3 時(shí)才需計(jì)入電阻,一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。 （3）短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表中,短路或二相短路時(shí)的短路電流都小于三相短路電流。能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌? （4）根據(jù)給定的電力系統(tǒng)，首先確定是用標(biāo)幺值的方法計(jì)算短路電流，還是用實(shí)際的方法。一般在有兩個(gè)及以上的電壓等級(jí)用標(biāo)么值的方法較為用實(shí)際值方法簡(jiǎn)便。因此本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流。4．1．2 短路電流的計(jì)算依據(jù)4．1．2．1 原始數(shù)據(jù)通過(guò)前面的一系列計(jì)算及對(duì)原始資料的分析，可知：安裝變壓器型號(hào)為 S910000/35 型，容量為 10000kVA,電壓為 35 ,阻抗電壓 UK%=%。35kV?%3?電源進(jìn)線 25km，采用 LGJ70 型導(dǎo)線。系統(tǒng)基準(zhǔn)容量 100MVA,最大運(yùn)行方式電抗標(biāo)幺值 Xmin=,最小運(yùn)行方式電抗標(biāo)幺值 Xmax=。4．2．2短路計(jì)算假設(shè)條件 短路從起始狀態(tài)到短路穩(wěn)態(tài)，其短路電流受各種因素的影響，變化過(guò)程是復(fù)雜的。短路電流實(shí)用計(jì)算方法，就是在滿足工程準(zhǔn)確等級(jí)要求的前提下，采用了一些必要的假設(shè)條件，將短路電流的數(shù)值較簡(jiǎn)單地計(jì)算出來(lái)。其假設(shè)條件如下： （1）假設(shè)電力系統(tǒng)中在正常工作時(shí)，三相是對(duì)稱(chēng)的。 （2）在大的電力網(wǎng)中，對(duì)于末端負(fù)荷線路在短路電流計(jì)算中，不計(jì)負(fù)荷電流的影響；在小的電網(wǎng)中，如小水電、小火電的電力網(wǎng)中，則應(yīng)計(jì)負(fù)荷的影響。在短路電流計(jì)算中，可按綜合負(fù)荷考慮。 （3）假設(shè)變壓器的鐵芯在短路過(guò)程中均來(lái)飽和，它們的電抗值與電流大小無(wú)關(guān)。 （4）輸電線路的電容電路略去不計(jì)。 （5）在被計(jì)算的電力系統(tǒng)中，其綜合電阻 R∑ 若小于綜合電抗 X∑ 的 ,則31R∑ 略去不計(jì)。 （即 R∑ X∑ ）這樣就把復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算變成了簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算。?31第 42 節(jié) 變壓器及線路等值電抗計(jì)算4．2．1 電源阻抗標(biāo)幺值計(jì)算 *ax??SXB *in?SXB4．2．2 35KV 線路阻抗標(biāo)幺值計(jì)算查相關(guān)資料，得 35kV LGJ70 型導(dǎo)線每千米電抗值 =,則 25km 線路x電抗標(biāo)幺值為 = 25 =*USlxXL???237104．2．3 變壓器等值電抗標(biāo)幺值計(jì)算： %* ??ejdTS4．2．4 210KV 出線負(fù)荷電抗標(biāo)幺值計(jì)算10kV 有 6 路架空線，對(duì)數(shù)個(gè)工廠供電，線間幾何