【正文】 110kV,35kV,10kV 三個(gè)電壓等級(jí)，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(diǎn)就是其中兩個(gè)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(lái)聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，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(jí)的普通變壓器比較，自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。由于自耦變壓器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，在110kV級(jí)以上中性點(diǎn)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(shì)。因此，綜合考慮選用自耦變壓器。 中性點(diǎn)的接地方式電網(wǎng)的中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)不接地。所以主變壓器的110kV側(cè)中性點(diǎn)采用直接接地方式，35kV，10kV側(cè)中性點(diǎn)采用不接地方式。綜上所述和查有關(guān)變壓器型號(hào)手冊(cè)所選主變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：表 31 變壓器型號(hào)Tab 31 Transformer model型號(hào)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(fù)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(hào)額定容量（kVA）重量（T）外形尺寸（MM）油重運(yùn)輸重總重LBHHLTSSZ963000/11063000788048906050872020004電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)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)，故又稱為一次接線。由于本設(shè)計(jì)的變電站有三個(gè)電壓等級(jí)，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先分開單獨(dú)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(gè)把三個(gè)電壓等級(jí)和變壓器連接的方案，對(duì)選出來(lái)的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。. 對(duì)電氣主接線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)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(duì)的。所以在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：（1） 操作的靈活性 （2） 調(diào)度的靈活性（3） 擴(kuò)建的靈活性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要通過(guò)以下幾個(gè)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(lái)源變壓器，所以一定要做好變壓器的選擇工作。、運(yùn)行維護(hù)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。電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭(zhēng)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。 110kV側(cè)方案（一）: 采用單母線接線考慮到110kV側(cè)有兩條進(jìn)線，因而可以選用單母線接線。其優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便、且有利于擴(kuò)建。缺點(diǎn)是：（1）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時(shí)，各回路必須在檢修和短路時(shí)事故來(lái)消除之前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作，造成經(jīng)濟(jì)損失很大。（2）引出線電路中斷路器檢修時(shí)，該回路停止供電。（3）調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分裂運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生故障時(shí)，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(guò)長(zhǎng)期運(yùn)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(shí)，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(tái)斷路器和一條母線的投資。方案（三）：雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠，通過(guò)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(shí)只停該回路。（2）擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響 兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。（3）便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要時(shí)單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)可將該架路分開，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：（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(shí)，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(duì)于110kV側(cè)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗┙o較多的一類、二類負(fù)荷、因此其要求有較高的可靠性。對(duì)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(wú)旁路母線檢修斷路器時(shí)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(fù)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(shí)，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(shí)對(duì)用戶進(jìn)行供電。故經(jīng)過(guò)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(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便、且有利于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：可靠性、靈活性差，母線故障時(shí)，各出線必須全部停電。方案（二）：?jiǎn)文妇€分段優(yōu)點(diǎn)：（1）母線發(fā)生故障時(shí)，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(duì)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(duì)重要用戶的供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，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(diǎn) ：（1）可靠性、靈活性高（2）檢修線路斷路器時(shí)仍可向該線路供電缺點(diǎn)：投資大，經(jīng)濟(jì)性差單母線接線可靠性低，當(dāng)母線故障時(shí)，各出線須全部停電，不能滿足I、II 類負(fù)荷供電性的要求，故不采納；將 I、II 類負(fù)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(shí)，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(jì)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(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便、且有利于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：可靠性、靈活性差，母線故障時(shí)，各出線必須全部停電。方案（二）：?jiǎn)文妇€分段優(yōu)點(diǎn)：(1) 母線發(fā)生故障時(shí)，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(duì)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(duì)重要用戶的供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，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(shí)，各出線須全部停電，不能滿足I、II 類負(fù)荷供電性的要求，故不采納；將 I、II 類負(fù)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(shí)，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性。故采用方案（二）。綜合以上三種主接線所選的接線方式，畫出主接線圖。見附圖41。5短路電流計(jì)算短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加了投資，甚至?xí)蜷_斷電流不能滿足而選不到符合要求的電氣設(shè)備。因此要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變電站時(shí)一定要進(jìn)行短路計(jì)算。在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要內(nèi)容。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：⑴ 電氣主接線的比較。⑵ 選擇導(dǎo)體和電器。⑶ 在設(shè)計(jì)屋外高型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。⑷ 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。⑸ 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要用短路電流?；炯俣á?正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；⑵ 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位、相角相同；⑶ 電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；⑷ 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；⑸ 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；⑹ 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，元件的電阻都略去不計(jì)；⑺ 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；⑻ 輸電線路的電容忽略不計(jì)。一般規(guī)定⑴ 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃；⑵ 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響；⑶ 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。在工程計(jì)算中，短路電流其計(jì)算步驟如下：選定基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量，把網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化為標(biāo)么值； 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖；選擇短路點(diǎn)；按短路計(jì)算點(diǎn)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖，求出組合阻抗；利用實(shí)用曲線算出短路電流。 計(jì)算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率Sd = 100MVA Ud=UaV）根據(jù)上面所選的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：X1＝X2＝Xｘ＝80＝X3＝X4＝1/200(UK12%＋UK31%－UK23%) ＝1/200(＋18－) =X5＝X6＝1/200(UK12%＋UK23%－UK31%) ＝1/200(＋－18) =≈0X7＝X8＝1/200(UK23%＋UK31%－UK12%) ＝1/200(＋18－) =由于兩臺(tái)變壓器型號(hào)完全相同，其中性點(diǎn)電位相等，因此等值電路圖可化簡(jiǎn)為 X13=X1/2= X10=X3/2= X11=X5/2= X12=X7/2=計(jì)算各短路點(diǎn)的最大短路電流（1）K１點(diǎn)短路時(shí) XΣ*＝X13＝I” *＝I S∞*＝1／XΣ*＝1／=短路次暫態(tài)電流：I”S＝IS∞＝I”S *Id＝＝（kA）短路沖擊電流： ＝ I”S＝＝（kA）全電流最大有效值： ＝ I”S ＝=（kA）短路電流容量： Sd”= I”S Un=(MV) (2