【正文】 可靠性和 調度靈活性。 即使兩組母線同時故障或一組檢修另一組故障的極端情況下 ， 功率仍能經(jīng) 3/2 斷路器繼續(xù)輸送， 任何回路均不停電，操作檢修方便。 200KV 側采用雙母 單分段 接線。此 種接線方式是為了克服雙母接線存在全停電可能性的缺點，縮小了停電范圍，提高了接線的可靠性 。 這種接線在系統(tǒng)運行 中也非常靈活，可通過分段斷路器將系統(tǒng)分割成幾個互內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 7 不相連接部分，達到限制短路電流、控制潮流、縮小故障停電范圍等目的。 35KV 為站用電，考慮到本工程設計其站用電容量較小、出線回路較少、對供電可靠性要求較低因此采用單母接線方式，而且考慮其潮流的分布的問題，在母線側接補償器。 依據(jù)以上接線方案的考慮，本次設計的主接線圖設計為下圖所示： 圖 11 變電站主接線圖 主變壓器臺數(shù)、容量、型號的選擇 主 變壓器在電氣 主接線的地位和作用尤甚重要而且 設備投資中所占比例較大， 因此 主變壓器的選擇對變電站的技術 和 經(jīng)濟 性影響很大。 選擇原則 主變壓器的臺數(shù)和容量，應根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質、用電容量和運行方式等綜合考慮確定。 主變壓器容量 選擇： 一般按變電所、建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 8 慮到遠期 10～ 20年負荷的發(fā)展，對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。 在有一、二級負荷的變電所中宜裝設兩臺主變壓器，當技術經(jīng)濟比較合理時，可裝設兩臺以上主變壓器。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于 60%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。 在主變壓器容量選擇時 按以下原則確定 （ 1） 在電力系統(tǒng)正常運行與檢修狀態(tài)下，以具有一定持續(xù)時間的日負荷選擇主變壓器的額定容量，日負荷中持續(xù)時間很短的部分，可由變壓器過載滿足。 （ 2） 并聯(lián)運行的主變壓器以備用形式相互作為事故備用，只要求短路時保持原來的總傳輸容量并應計及變壓器短路時過負荷能力。 （ 3） 變壓器檢修時間間隔很長，檢修時間較短，合理作好檢修與運行調度。且不因檢修并聯(lián)變壓器而增加其選擇容量。 型號、臺數(shù)、容量選擇 主變壓器容量的確定 1） 變電所主變壓器的容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇 ， 并適當考慮遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器應與城市規(guī)劃相結合。 2）根據(jù)變電所所帶的負荷性質和電網(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，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 60%～ 70%（ 35～110KV 變電所為 60%， 220～ 500KV 變電所為 70%）或全部重要負荷（當 ? 、 ?? 類負荷超過上述比例時）選擇， 即 每臺變壓器的額定容量 NS 通常按下式（ 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》 175P 式（ 46）） 進行初選 ： (?NS ～ )1/() max ?nS （ MVA） （ 11） 式中 n變電所主變壓器臺數(shù) maxS 變電所的最大計算負荷 由設計任務書可以得知 ，故 m a x ?????? n SSN 主變壓器臺數(shù)的確定 1）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，變電所以裝設兩臺變壓器為宜。 2）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 3 ～4臺主變壓器的可能性。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 9 3）對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所，應結合遠期負荷的發(fā)展，研究其變壓器基礎是否需要按大于變壓的要求，以便負荷發(fā)展時，有調換更大容量的變壓器的可能性。 因此有以上三點依據(jù)再結合任務書可以設計 本站主變壓器臺數(shù) 選擇： 本站應配 三個電壓等級， 為了保證供電的可靠性，變電所 裝設 2臺主變壓器。 主變型號的選擇：通過以上計算及選擇原則，本站選擇 2 臺型號為 OSFPSZ—360000/500 容量為 360MVA 的 三相 自耦 有載調壓 變壓器。主變壓器的型號及參數(shù)如下（表 ） 表 主變壓器型號及參數(shù) 制造廠 保定天威保變電氣股份有限公司 型號 OSFPSZ— 360000/500 額定容量（ KVA） 360000/360000/40000 額定電壓（ KV） 高壓 550 中壓 %10246? 低壓 35 空載損耗（ KW） 190 負載損耗（ KW） 高 — 中 800 阻抗電壓（ %） 高 — 中 10 高 — 低 26 中 — 低 41 接線組別 I． 型式 強迫油導向循環(huán)風冷有載調壓三繞組自耦變 無功補償?shù)目紤] 電能質量好壞的主要指標是頻率和電壓是否穩(wěn)定。維持電力系統(tǒng)的頻率和電壓在允許的范圍之內變動，對保障電力負荷的正常運行和電力系統(tǒng)自身的安全至關重要。 在電力系統(tǒng)中無功電源發(fā)出的功率直接影響著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。無功電源補足，既發(fā)出的無功功率補 能滿足無功負荷的需要，無功電源和無功負荷處于低電壓平衡狀態(tài)。由于電力系統(tǒng)運行電壓水平低，給電力系統(tǒng)帶了一系列危害。例如：設備出力不內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 10 足、電力系統(tǒng)損耗增加、設備損壞、電力系統(tǒng)穩(wěn)定度降低等等。無功電源充裕，但運行管理不當和調相調壓手段不足，均能引起電壓過高的危害。諸如，設備絕緣輕則降低壽命，重則擊穿燒毀；引起設備過激磁，電流增大產(chǎn)生諧波和引起設備溫升；照明設備壽命驟減。 因此通過調解無功功率使系統(tǒng)的無功功率處在平衡狀態(tài)是電力系統(tǒng)安全運行的首要條件。 在 降 壓變電站中設置的無功功率補償裝置和有載調壓變壓器，是實現(xiàn)無功功 率的就地平衡和保證電壓質量的主要手段。無功功率補償裝置一般都在降壓變壓器的低壓側。在 500KV 變電所中，由于經(jīng)濟、維護和安裝上的優(yōu)點，多采用電力電容器、電抗器、 靜止補償裝置作為無功功率補償。通過對有載調壓變壓器的變比和無功功率補償裝置輸出無功功率的控制，可以調節(jié)電力系統(tǒng)電壓和無功功率潮流 第 二 章 短路電流計算 短路電流的形成原因及短路電流計算的目的 短路 故障 是 電力系統(tǒng)最常見的故障。短路，是指一切不正常的相間短路和相對地的短路。 短路形成的原因 設備絕緣損壞 ： 正常運行時電力系 統(tǒng)各部分絕緣是足以承受所帶電壓的，且具有一定的裕度。但電氣設備在制造時可能存在某些缺陷；在運輸、保管和安裝的過程中，絕緣可能受到機械損傷；長期低電壓過電流運行的設備絕緣會迅速老化等原因，使電氣設備的絕緣受到削弱或損壞，造成帶電部分的相與相或相與地形成通路。 惡劣的自然條件 ， 大氣過電壓（雷擊）引起閃絡，大風和覆冰引起倒桿和短線等造成短路。 工作人員誤操作如設備檢修未拆除地線就加電壓、運行人員帶負荷拉刀閘等。 . 短路計算目 的 和內容 電力系統(tǒng)短路電流計算的主要目的是： 1） 選擇斷路器的遮斷電流，并對今 后高壓斷路器等設備的制造提出短路電流方面的要求以及研究限制系統(tǒng)短路電流水平的措施； 2） 為確定送電線路對附近通信線電磁危險的影響提供計算資料； 3） 電網(wǎng)接線和電廠、變電所電氣主接線的比 選。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 11 在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計階段，一般是計算今后 10 年左右最大運行方式時三相短路和單相接地短路非周期分量電流和沖擊電流。 短路電流計算的假定 條件及 計算步驟 短路電流計算的基本條件 故障前為空載，既負荷略去不計，只計算短路電流的故障分量； 故障前所有節(jié)點電壓均等于平均額定電壓，其標幺值等于 1； 系統(tǒng)各元件的電 阻略去不計； 只計算短路電流基頻的周期分量； 計算步驟 根據(jù)變電所或電廠的接線和設備，查出短路電流的計算參數(shù)，繪制阻抗圖。 對各設備的阻抗進行換算，即進行網(wǎng)絡變換。 三相短路電流周期分量計算。 三相短路電流非周期分量計算。 沖擊電流和全電流計算。 不對稱短路計算。提供正序網(wǎng)絡、負序網(wǎng)絡和零序網(wǎng)絡的阻抗，進行三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路及合成電流計算。 短路電流的熱效應計算。 廠用電短路電流計算，要考慮電動機反饋電流影響。 短路計算 過程 參數(shù)計算： 設基準值 : 1000?BS (MVA) avB UU ? (KV) 變電站主變 : %)%%(21%)32()31()21(1 ??? ??? KKKK UUUU （ 2— 1） = )412610(21 ??? = %)%%(21%)31()32()21(2 ??? ??? KKKK UUUU = )264110(21 ??? = %)%%(21%)21()32()31(3 ??? ??? KKKK UUUU = )104126(21 ??? 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 12 = 主變參數(shù)標幺值 : 3601000100 %11 ?????? NBKT SSUX （ 2— 2） 3601000100 %22 ?????? NBKT SSUX 360100 0100 %33 ?????? NBKT SSUX 短路計算過程 ： 圖 2— 1 系統(tǒng)等值電抗圖 1） 當 主變 500KV側 4K 點短路時 系統(tǒng)等值電抗圖為： 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 13 圖 2— 2 系統(tǒng)等值電抗化簡圖 2 11 ?? Tt XX 2 22 ?? Tt XX 33 ?? Tt XX ?? Ttt XX 圖 2— 3 系統(tǒng)等值電抗化簡圖 ?tX 1 0 0 9 ??? st XXX ??? ttt XXX 圖 2— 4 系統(tǒng)等值電抗化簡圖 轉移電抗 : ????? lsff XXX 當 500KV側連接為無窮大系統(tǒng)時，則可認為其周期分量不衰減，此時： 計算電抗： ?1jsX 1ffX = 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 14 短路電流 標幺值 ： ?????? jsSXEI （ 2— 3） 因為 500KV側連接為無窮大系統(tǒng)，因此 其周期分量不衰減，此時 ： ???? ???? 其有名值： ?I ???? ? = BII? 525310003 111 ????? BBBN USII（ KA） （ 2— 4） 所以 （ 500KV） 9 ?????????? ?? NIIIII （ KA） （ 2— 5） 三相短路電流的沖擊值和全電流最大有效值的計算： （ 500KV） ?????? Iich （ KA） （ 2— 6） （ 500KV） 2 7 ?????? II oh （ KA） （ 2— 7） （ 500KV） 1 9 05 0 ????????? nUIS （ MVA） （ 2— 8） 2） 當主變 500KV出線側側 5K 點短路時 轉移電抗 : 1 5 7 0 7 ??????? llsff XXXX 當 500KV側連接為無窮大系統(tǒng)時，則可認為其周期分量不衰減，此時： 計算電抗： ?2jsX 2ffX = 短路電流標幺值： 12 ?????? jsSXEI （ 2— 3） 因為 500KV側連接為無 窮大系統(tǒng)，因此其周期分量不衰減，此時： ???? ???? 其有名值： ?I ???? ? = BII? 525310003 111 ????? BBBN USII（ KA） （ 2— 4） 所以 （ 500KV） 9 ?????????? ?? NIIIII （ KA） （ 2— 5） 三相短路電流的沖擊值和全電流最大有效值的計算： （ 500KV） ?????? Iich