【正文】 用有載調(diào)壓方式。 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷 5～ 10 年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～15 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量 在過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。為 了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 油浸自冷 式就是以油的自然對(duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 3 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)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，就近取材，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。 （ 2） 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 （ 4） 考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。電器主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同。并綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求 ”。同時(shí)，可靠性不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。 （ 3） 變電所全部停電的可能性 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 3） 擴(kuò)建的方便性：對(duì)將來要擴(kuò)建的發(fā)電廠，其接線必須具有擴(kuò)建的方便性。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮： （ 1） 節(jié)省一 次投資。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電站，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路兼作旁路斷路器的接線。 單母線分段接線如圖 所示 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 Q S 2Q S 3Q F 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一備 用 二Q F dW ⅡB I 線 圖 單母線分段接線 單母線分段帶旁路接線圖如圖 所示 ： Q S 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一 B I 線備 用 二Q F DQ F 1W ⅡQ S DQ S 3 Q S 4Q S 7W PQ S 5Q S 6 圖 單母線分段 分段斷路兼作旁路斷路器的接線 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 2）方案比較 單母線分段接線 ： ① 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常母線不間斷供電，不致使重要用戶停電 。 單母線分段帶旁路接線 ： ① 通過倒閘操作，可檢修與旁路母線相連的任一回路的出線斷路器而不停電，因固定式斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)，不重要負(fù)荷停電時(shí)間長(zhǎng)。 ③ 幾乎無線路全部停運(yùn)的可能，若出線全部停運(yùn)的情況，因固定式斷路器的檢修時(shí)間長(zhǎng)，則全部停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)。 ⑤ 設(shè)備少，投資少，土建工作和費(fèi)用較少，可以兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 （ 2）方案比較 雙母線接線 特點(diǎn)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 ① 檢修任一組母線，不會(huì)中斷對(duì)用戶的連續(xù)供電（利用母聯(lián)倒換操作） 。 ⑤ 在特殊需要時(shí)，可以用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作 ⑥ QS 不僅用來隔離電壓，而且還用來倒換操作 ⑦ 擴(kuò)建方便。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4 短路電流計(jì)算 在電力供電系統(tǒng)中，對(duì)電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。 isk— 三相短路沖擊電流，用來檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 （ 2） 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 （ 5） 計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件 X/3R 時(shí)，可以略去電阻的影響。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反 電勢(shì)。其具體計(jì)算步驟如下： （ 1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下； （ 2） 繪制等值網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換 ； （ 3）選擇短路點(diǎn)； （ 4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算 短路電流標(biāo)幺值、有名值； （ 5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值： 短路容量： IVjS ??? 3 （ ） 短路電流沖擊值 : （ ） （ 6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果。 （ 2） 兩相短路電流的計(jì)算： ???? 21)2( 13 XXI d （ ） ?2X — 歸算到短路點(diǎn)的負(fù)序綜合電抗 )2(dI — 兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的全電流 其各序分量電流值為： ????? 21)2()2(1 1 XXII dd () )2(2)2(1 , dd II — 分別為兩相短路時(shí)，短路點(diǎn)短路電流的正負(fù)序分量 （ 3） 兩相接地短路電流計(jì)算： )1,1(120202)1,1()(13 dd IXXXXI ???????? （ ） )1,1(dI — 兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)故障相全電流 )1,1(1dI — 兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)的正序電流分量 ????? 011)1,1(1 //1 XXXI d （ ） ??????200)1,1(1)1,1(2 XXXIIdd （ ） ??????202)1,1(1)1,1(0 XXXIIdd （ ）)1,1(0)1,1(2 , dd II — 分別為兩相接地短路時(shí)的負(fù)序和零序電流分量。 （ 2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。故在 110kV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問題。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開 關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路 。 （ 4） 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度， 以盡可能降低操作時(shí)的過電壓 。 110kV 母線一般采用軟導(dǎo)體型式。顯然，單個(gè)單相式互感器的二次繞組電壓為 100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，二次繞組電壓為 100/ V；電壓互感器開口三角形的輔助繞組電壓用于 35kV 及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的電壓為 100/3V， 而用于 110kV 及以上的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的為 100V。 依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定： (1)電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式 有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。 又根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)：一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷。 （ 4） 110kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。 （ 3） 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 （ 3）發(fā)電廠變電所 35kV 及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能的裝置。 (3)高型 配電裝置， 一般適用于 220kV及以上電壓等級(jí)。 防雷保護(hù)的特點(diǎn) (1)變電站屬于“集中型”設(shè)計(jì)，直接雷擊防護(hù)以避雷針為主； (2)變電站設(shè)備與架空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的 過電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì)電氣設(shè)備過程威脅。本站東西向長(zhǎng) 92m，南北向?qū)?75m，占地面積 6900m2， 110kV配電裝置構(gòu)架高 ，35kV終端桿高 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第二部分 計(jì)算書 8 變壓器容 量計(jì)算及選擇 本站負(fù)荷計(jì)算 根據(jù)初步設(shè)計(jì)原始資料計(jì)算 %)1(c osn 1it apKS C ?? ?? ? （ ） 式中 —— 某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷 Kt—— 同時(shí)系數(shù) 10kV 取 а%—— 該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P、 cos? —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃此變電站 10kV 側(cè)負(fù)荷為 M V A.%)(.). .. .. .. .. .. .. .... .. .(S C773451850800 02750 02800 02800 53780 54750 03780 51800 51800 03080 03?????????????? 考慮到備用情況，因此 本變電 站 的最終綜合用電負(fù)荷為： Sm=SC+2+2= 主變壓器容量和型號(hào)的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷 5～ 10年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 15年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時(shí) 間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 （ 2） 短路種類：一般按三相短路計(jì)算，在三繞組變壓器回路中單相或兩相接地短路 較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)。 1 1 0 k V0 . 0 5 6EE= 1 . 0= 1 . 00 . 0 6 7 E= 圖 d1點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖 等值網(wǎng)絡(luò) 電抗的標(biāo)幺值： 0 4 5 ]0 1 )0 5 1 () 2 [(*1 ??????X 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值： 1 1 0 k V0 . 0 5 6①②0 . 0 1 20 . 0 2 40 . 0 60 . 2 80 . 0 5 31 0 k V1 1 0 k V1 1 0 k V④③EE= 1 . 0= 1 . 00 . 0 1 21 1 0 k V1 0 k V1 1 0 k V1 1 0 k V0 . 0 5 60 . 0 4 0 . 0 20 . 0 30 . 0 60 . 0 60 . 5 3①②③④畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 *I? = ?*I =*11X = = 次暫態(tài) 0s 和 4s 時(shí)的短路電流相等，三相 短路電流有名值為： I? =avBUSI3*? = ??? 沖擊電流為： kAkII imch ??????? kim—— 沖擊系數(shù)，取 。 1 1 0 k VE = 1 . 00 . 0 6 9 0 . 5 3 E=.3 圖 4d 點(diǎn)短路 等值網(wǎng)絡(luò)圖 等值網(wǎng)絡(luò) 電抗的標(biāo)幺值： 0 3 5 ]0 1 ) 0 2 ()0 1 5 [(*4 ??????X 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值： *I? = ?*I =*3