【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書編號：B104一、設(shè)計(jì)題目： 虎石臺220/60KV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)二、變電所概況介紹： 本變電所為樞紐變電所，聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)及向沈陽市區(qū)二次變電所供電。本變電所的電壓等級為220KV/60KV。 本變電所220KV電源進(jìn)線4回，60KV出線14回，從220KV母線還有轉(zhuǎn)供線路4回，向另外兩個(gè)變電所供電，每變電所有兩回線路，所需輸送功率120MW，COSφ=。 所址地區(qū)的年平均溫度為12℃，最高溫度為38℃，最低為5℃。 變電所出線走廊寬闊，空氣無特殊污染，交通方便。三、變電所60KV的用戶負(fù)荷表序號負(fù)荷名稱最大符合（KW）功率因素出線方式出現(xiàn)回路數(shù)附注近期遠(yuǎn)期1勝利變電所1000030000架空2有重要負(fù)荷2董樓變電所1250030000架空2有重要負(fù)荷3灘簧變電所900020000架空2有重要負(fù)荷4前甸變電所1250025000架空2有重要負(fù)荷5道義開發(fā)區(qū)1000025000架空2有重要負(fù)荷6大學(xué)城900035000架空2有重要負(fù)荷最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)T=5600小時(shí)，線損率為5﹪。重要負(fù)荷占65﹪。四、電力系統(tǒng)接線方式*系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī),送電線路均為架空線。2200MWXd”=COSφ=11000MVAX*=(SJ=100MVA)2100KM3125MWXd”=COSφ=48KM待 設(shè) 計(jì) 變 電 所60KMM2*100KM260Km220KV80KMmMM 2240KVAUd﹪=14 第一章 原始資料分析所設(shè)計(jì)變電所為220KV樞紐降壓變電所, 聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)及向沈陽市區(qū)二次變電所供電。所址地區(qū)的年平均溫度為12℃，最高溫度為38℃，最低為5℃變電所出線走廊寬闊，空氣無特殊污染，交通方便本變電所的電壓等級為220KV/60KV，變電所電源由3回220KV線路與電力系統(tǒng)聯(lián)接，從220KV母線還有轉(zhuǎn)供線路4回，向另外兩個(gè)變電所供電，每變電所有兩回線路，所需輸送功率120MW，COSφ=。 60KV側(cè)負(fù)荷共有14回路，60KV側(cè)遠(yuǎn)期最大綜合負(fù)荷為350MW，COSφ=。無擴(kuò)建要求。第二章 主變壓器的選擇在各級電壓等級的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓、進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證，正確合理地選擇主變壓器的臺數(shù)、容量和類型是電力系統(tǒng)規(guī)劃和具體變電所主接線設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要問題。：主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ 2—79有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。第十五條：主變臺數(shù)的確定：為保證供電的可靠性變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器 ，但一般不超過兩臺。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺主變。第十六條：變壓器形式的選擇：1)主變壓器一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件限制，在220KV的變電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時(shí)，應(yīng)考慮裝設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%時(shí)，可不裝設(shè)備用相。2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，對新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)可回收。3)與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除降壓負(fù)荷較大或與高、中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。第十七條：主變?nèi)萘康拇_定：1）為了正確的選擇主變?nèi)萘浚L制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并以曲線得出的變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。2）主變?nèi)萘康拇_定:凡裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。即滿足SN≥。(PZMAX為綜合最大負(fù)荷)3）應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。第十八條：主變壓器的冷卻方式： 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷，強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻，大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。第十九條：主變壓器繞組的連接方式：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和△，高、中、低三側(cè)繞組組合要根據(jù)工程具體情況確定。 本設(shè)計(jì)主變壓器選擇待設(shè)計(jì)變電所60KV側(cè)近期最大總負(fù)荷為62500KW，COSφ=,遠(yuǎn)期最大負(fù)荷為165000KW，COSφ=。按照主變壓器容量的確定原則，考慮設(shè)備容量的實(shí)際情況，擬選擇容量為120000KVA變壓器。這樣，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺主變壓器滿足全部負(fù)荷的70%。本變電所所選擇雙繞組變壓器。220KV側(cè)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，變壓器一次繞組應(yīng)選用YN接線。60KV側(cè)為中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，變壓器二次繞組應(yīng)選用d11接線。故主變壓器選擇如下：型 號額定電壓（KV）連接組別損耗(kw)阻抗電壓（%）空載電流（%）冷卻方式SFP3 120000/ 220高壓低壓YN，d11短路空載強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷220177。13%63第三章 變電所電氣主接線選擇 概 述電氣主接線是多種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。將電路中各種電氣設(shè)備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制成的電氣連結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。主接線的確定對變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)擬定等都有著密切的關(guān)系。由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同時(shí)完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電所本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題。 設(shè)計(jì)主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求 總的要求根據(jù)《220500KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2—79規(guī)定，變電所電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、電壓等級、回路數(shù)、所選設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷性質(zhì)等因素確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。. 2可靠性：a、 應(yīng)重視國內(nèi)外長期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析；b、 主接線的可靠性包括一次部分和二次部分在運(yùn)行中的可靠性的綜合；c、 主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性程度，采用可靠性能高的電氣設(shè)備可以簡化接線。：a、 斷路器檢修時(shí)，不影響對系統(tǒng)的供電；b、 斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少可停運(yùn)回路數(shù)和停用時(shí)間，并且保證一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷供電；c、 盡量避免全部停運(yùn)的可能性。 靈活性：滿足運(yùn)行、檢修要求和擴(kuò)建要求。 經(jīng)濟(jì)性:主要是指投資省，占地面積小，能量損失小。 電氣主接線的選擇主接線的預(yù)定方案本變電所電壓等級為220KV/60KV，220KV電源進(jìn)線為3回； 60KV側(cè)出線為14回；從220KV 母線還有轉(zhuǎn)供線路4回。根據(jù)主接線設(shè)計(jì)必須滿足供電可靠性、保證電能質(zhì)量、滿足靈活性和方便性、保證經(jīng)濟(jì)性的原則，初步擬定兩種主接線方案。第一方案：220KV側(cè)采用雙母線接線，60KV側(cè)采用單母分段帶旁路接線。第二方案：220KV側(cè)采用雙母線帶旁路接線，60KV側(cè)采用雙母線帶旁路接線 。對兩種方案接線方式的同時(shí)論證：220KV側(cè)采用雙母線接線和雙母線帶旁路接線，接線簡圖見圖31和圖32。圖31 雙母線接線圖32 雙母線帶旁路接線兩種接線的比較如下：雙母線接線：單斷路器的雙母線接線中，每個(gè)回路均通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)，連接到兩組母線上，電源和出線可均勻地分布在兩組母線上，普遍適用于6—220KV電壓等級的配電裝置中，此接線有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）可以輪流檢修母線而不影響供電，只需將要檢修的那組母線上所連接的電源和線路通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，全部切換到另一組母線上。（2）檢修任一母線的隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路。當(dāng)某一回路的一組母線隔離開關(guān)發(fā)生故障時(shí)，只要將該隔離開關(guān)所在的回路和所連接的母線停電，就可以對該隔離開關(guān)進(jìn)行檢修，不影響其它回路。（3）一組母線故障后，能迅速恢復(fù)該母線所連接回路的供電，即被切除回路可迅速恢復(fù)送電。（4）運(yùn)行高度靈活。電源和線路可以任意分配在某一組母線上，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式和潮流變化的要求。（5）擴(kuò)建方便。雙母線接線方式可以沿著預(yù)備的擴(kuò)建端向左右擴(kuò)建，而不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，也不會引起原有回路的停電。（6）便于實(shí)驗(yàn)。在個(gè)別回路需單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路單獨(dú)接至一組母線上。單斷路器的雙母線接線也有自己的缺點(diǎn)：（1）任一臺斷路器拒動，將造成與該斷路器相連母