【正文】 ，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量能保證全部負(fù)荷的70%~80%。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、簡單化和靈活化。由于本站為110/35/10 KV三個(gè)電壓等級(jí)，需通過主變壓器輸出的負(fù)荷有：35KV出線負(fù)荷: M2=120004=48000KVA10KV出線負(fù)荷: M3=160012=19200KVA 故主變壓器輸出的最大負(fù)荷為：M= M2+ M3=67200KVA為節(jié)約投資，考慮到各回路最大負(fù)荷同時(shí)率、同時(shí)系數(shù)的問題。故M總=67200KVA=43008KVA由原始資料得：所用的一二級(jí)負(fù)荷和為（20%+40%）M2+ 50%M3=38400KVA由此推算變壓器總?cè)萘繎?yīng)大于43008KVA選擇：。在330KV以一下電力系統(tǒng)中，一般選用三相變壓器，采用“降壓結(jié)構(gòu)”的線圈，排列成鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈，高壓與低壓之間阻抗最大，且在相同容量的情況下，一臺(tái)三相變壓器比由三臺(tái)單相變壓器組成的變壓器組便宜很多，并且占地少，損耗小。因此，本變電站中選用三相變壓器。確定原則：在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。因此，主變壓器選為三繞組變壓器。無載調(diào)壓變壓器調(diào)壓范圍小，一般在177。5%以內(nèi)，一般只能在停電時(shí)候調(diào)節(jié)分接頭來進(jìn)行調(diào)壓。有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓范圍較大，一般在177。15%以上，并且能在不停電時(shí)調(diào)節(jié)分接頭來進(jìn)行調(diào)壓。因此，本次設(shè)計(jì)選用有載調(diào)壓變壓器。主變壓器的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫由循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫由循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。原始資料中指出當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?0攝氏度，因此選用自然風(fēng)冷卻就可以滿足運(yùn)行要求了。綜上所述，本次設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)SSZ1031500/110型有載調(diào)壓變壓器，： SSZ1031500/110型變壓器參數(shù)變壓器型號(hào)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)額定電壓（kV）阻抗電壓（%）損耗（kW）高中高低中低空載負(fù)載SSZ1031500/110YNyn0d11高壓110177。8%177。2%1718根據(jù)本地電網(wǎng)中變壓器常規(guī)選型型號(hào)及規(guī)范要求，選擇兩臺(tái)容量為31500KVA的三相三線圈自冷免維護(hù)式變壓器，查變壓器選型手冊(cè)可選變壓器型號(hào)為： SSZ1031500/110 110177。%/177。%/,容量比:100/100/100,UK1II%=、UK1III%=、UK1IIII%=，接線組別：YN、yn0、d11，110KV側(cè)三相各附套管式電流互感器LR/LRD110 2x200/5A ,由設(shè)計(jì)資料知系統(tǒng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng),故變壓器附零序電流互感器LR35/150/5A(10P)一只。 110kV側(cè)主接線方案選取據(jù)任務(wù)書要求，ll0kV側(cè)進(jìn)出線共4回，本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。根據(jù)《35kV～ll0kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》：110kV線路超過2回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線，在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～ll0kV主接線中，當(dāng)不容許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線和旁路隔離開關(guān)。故預(yù)選方案為：單母線分段接線和單母線接線。 方案、單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回路，提供雙回路供電。安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電。擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。適用范圍：6～10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。35～63KV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回時(shí)。110KV～220KV配電裝置出線回路數(shù)為3～4時(shí)。結(jié)論：110kV側(cè)采用單母分段接線。 35kV側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求，35kV側(cè)進(jìn)出線共4回，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷。且本變電站處于中度污染地區(qū)。同樣本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。根據(jù)前述變電所主接線設(shè)計(jì)原則：在35～60kV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。故本預(yù)選方案為單母線分段和雙母線接線。方案、單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回路，提供雙回路供電。安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電。擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。結(jié)論：35kV側(cè)采用單母分段接線。 10kV側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求，l0kV側(cè)進(jìn)出線共計(jì)l2回，無電源進(jìn)線，均為電纜出線，其中一、二類負(fù)荷占總最大負(fù)荷的50%。據(jù)《35kV～ll0kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》：當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6～l0kV側(cè)宜采用單母分段接線，線路為l 2回及以上時(shí)，也可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。故預(yù)選方案為：單母線分段接線和雙母線接線。由于所預(yù)選方案在第一節(jié)、第二節(jié)中均已列出，故在此不再重復(fù)。結(jié)論：10kV側(cè)采用單母分段接線。線路選取總結(jié)：(1) 110kV最終為單母線分段接線，進(jìn)線2回，出線2回。 (2) 35kV為單母線分段接線，出線4回。(3) 10kV為單母線分段接線，出線12回。 中性點(diǎn)接地方式當(dāng)本變電所與系統(tǒng)解列后，本站主變110KV中性點(diǎn)應(yīng)接地，故110KV采用主變中性點(diǎn)經(jīng)電動(dòng)隔離開關(guān)直接接地，以便于系統(tǒng)靈活選擇接地點(diǎn)。由于本變電所中壓側(cè)（35KV側(cè)）及低壓側(cè)出線回路較少，任務(wù)書也未提及單相接地電流，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）》主變壓器中性點(diǎn)接地方式部分（P70）：“6～63KV電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于30A（6～10KV電網(wǎng)），或10A（20～63KV電網(wǎng)）時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地?！北菊?5KV及10KV側(cè)采用中性點(diǎn)不接地方式。1）電氣主接線的比較與選擇；2）選擇斷路器、隔離開關(guān)等電器設(shè)備；3）評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；4)為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)供依據(jù)；5)分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響等。 短路計(jì)算的原則在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來考慮，遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年一般取工程建成后5~10年中的某一年。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)，各樞紐點(diǎn)的三相短路電流和單相接地短路電流，并列表供查用。假若短路電流過大，應(yīng)采取措施將其限制到合理水平。在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法。所謂實(shí)用計(jì)算法，是指在一定的假設(shè)條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量，而不是用微分方程去求解短路電流的完整表達(dá)式。實(shí)用的工程計(jì)算通常是不計(jì)負(fù)荷（即不及短路電流中的正常分量），并認(rèn)為正常運(yùn)行時(shí)各節(jié)點(diǎn)電壓均為1，這樣可用疊加原理方法中短路電流故障分量的計(jì)算步驟得到短路電故障電流，即將系統(tǒng)中所有電源短路接地，化簡合并網(wǎng)絡(luò)求得網(wǎng)絡(luò)對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗X，取其倒數(shù)即為所求。也可認(rèn)為各電源點(diǎn)電勢均相等且為1，直接將短路點(diǎn)接地，將含源網(wǎng)絡(luò)向短路點(diǎn)化簡，最終求得短路電流。 1)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；2)所有電源的電動(dòng)勢相位相同；3)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；4)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；5）除去短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都忽略不計(jì)； 6）元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；7)輸電線路的電容忽略不計(jì)。 短路點(diǎn)的選擇及計(jì)算 短路點(diǎn)選擇一般通過導(dǎo)體和電氣設(shè)備的參數(shù)短路電流為最大的那些點(diǎn)。由于該變電站連接的系統(tǒng)可視為無限大系統(tǒng)，因此，I﹡為計(jì)算電抗得倒數(shù)，且短路電流周期分量的幅值是恒定不變的，因而有I‘=I∞=It，因此暫態(tài)短路電流等于穩(wěn)態(tài)短路電流等于任意時(shí)刻周期分量有效值。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的變電站而言，發(fā)生短路最嚴(yán)重的地方是330KV、110KV、10KV母線上，根據(jù)設(shè)計(jì)的變電站電氣主接線，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，采用標(biāo)幺值計(jì)算。： 短路計(jì)算結(jié)果短路路點(diǎn)短路點(diǎn)短路平均基準(zhǔn)電流短路電流周期分量短路電流沖短路全電流最類型編號(hào)位置電壓（KV）（KA）起始有效值（KA）擊值（KA）大有效值（KA）三相短路d1110K母線1151d235KV母線371d310KV母線1 無功補(bǔ)償 補(bǔ)償裝置的意義無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 無功補(bǔ)償裝置類型的選擇 1)無功補(bǔ)償裝置的類型無功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。2)常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇這三種無功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補(bǔ)償無功的變配電所的母線上。 同步調(diào)相機(jī)： 同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。在我國，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 靜止補(bǔ)償器：靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無功功率，來調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無功功率的大小和方向。靜止補(bǔ)償器是一種技術(shù)先進(jìn)、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，以滿足無功補(bǔ)償裝置的要求。這樣就克服了電容器作為無功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)。與同步調(diào)相機(jī)比較，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。（但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用）。 電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。 綜合比較以上三種無功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置。依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：按單臺(tái)主變壓器