【正文】 所用變壓器時，其容量應與工作變壓器相同。 221 所用變 臺數(shù)的選擇 待設計的變電所中采用 2 臺所用變。三種變壓器作為自用變各具有特點。 （ 5） 強迫油循環(huán)風冷卻：其原理與強迫油循環(huán)水冷相同。容量大于等于 8000KVA 的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，即使 有輻射器的散熱裝置仍達不到要求時，常采用人工風冷。在水源充足的條件下，采用這種冷卻方式極為有利散熱效率高、節(jié)省材料、減少變壓器本體尺寸，但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關附件且對冷卻器的密封性能要求較高。 218 主變壓器繞組連接組別的確定 變壓器的連接組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形兩種，因此對于三相雙繞組變壓器的高壓側， 110KV及以上電壓等級，三相繞組都采用“ YN”連接， 35KV 及以下采用“ Y” 連接；對于三相雙繞組變壓器的低壓側，三相繞組采用“ d” 連接，若低電壓側電壓等級為 380/220V，則三相繞組采用“ yn”連接，在變電所中，為了限制三次諧波，我們選用“ Ynd11” 常規(guī)連接的變壓器連接組別。 216 主變壓器相數(shù) 的確定 在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應選用三相變壓器。 214 待設計變電所主變壓器容量的計算和確定 變電所主變的容量是由供電負荷（綜合最大負荷） 決定的。該變電所的一車間和二車間為Ⅰ類負荷，其余的為Ⅱ類負荷。 第 二 章 變壓器的選擇 21 主變的選擇 211 變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則 （ 1）對于只供給二類、三類 負荷的變電站，原則上只裝設一臺變壓器。其電源的引入方式有內接和外接兩種。 由于 U= ZU + AU? 當損耗費用相同時， ZU 大的年運行費高，故方案二與方案三相比，方案二的經(jīng)濟性較優(yōu)。 架空輸電線路的年電能損耗。 年運行費用 U的比較 AZ UUU ??? 式中 ZU 為折舊費， AU? 為損耗費 CZUZ ? 14 式中 C 為折舊維護檢修費，對主變及配電裝置可取 8%~10%.對水泥桿線路可取 5%，對鐵塔線路可取 4%，故 ZU 與 Z成正比。配電裝置等設備的費用，由式子②可知，綜合投資與 0Z成正比。 13 方案一種采用單母線不分段接線，雖然簡單靈活，但其可靠性不高，當接到母線上任一元件公章時，均使整個配電裝置停電，且?guī)гO變電所的符合均為Ⅰ類、Ⅱ類中藥符合，因此方案一種的單母線不分段接線不能滿足Ⅰ類、Ⅱ類負荷供電可靠性的要求。 a) 旁路母線、旁路斷路器及在各回路的旁路隔離開關，增加了配電裝置的設備，增加了占地，也增加了工程投資。待設變電所 35KV 回路進線為 6KM，進線較長，且沒 有穿越功率通過，正常運行時兩臺變壓器不需要經(jīng)常切換，經(jīng)比較，內橋接線的線路投入與切除操作方便，故以上 6 種設計方案中，方案一、方案二和方案三為優(yōu)。 （ 3） 電能損耗少，經(jīng)濟合理的選擇變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免因兩次變壓而增加投資。 （ 2） 檢修安全，應能容易地從初期過渡到最終接線，并在擴建過渡時使一次和二次設備等所需的改造最少。首先應滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟調度的要求，根據(jù)規(guī)則容量，本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性，保證供需平衡，電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)則與要求等條件確定，應滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟型的要求。 本變電所 10KV 母線到各車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為 Ⅰ 類負荷，其余為 Ⅱ 類負荷， Tmax=4000h。 52 第六章 變電站接地與防雷的設計 53 61 防雷保護的必要 53 62 變電所中可能出現(xiàn)大氣過電壓的種類 53 64 避雷針高度的確定 54 65 變電所入侵波的保護 55 66 接地體和接地網(wǎng)的設計 57 第七章 繼電保護的配置 58 71 繼電保護的基本知識 58 72 輸電線路的保護配置 59 721 相間短路保護的配置 60 722 過負荷保護的配置 60 723 單相接地保護 60 724 輸電線路的保護配置結果 61 73 變壓器的保護 61 74 母線保護 63 751 備用電源自動投入裝置的含義和作用 64 752 自動重合閘裝置 64 參考文獻 65 致謝 66 5 原始資料分析 一、設 計任務 35KV 企業(yè)變電所電氣一次設計 二、待建變電所基本資料 某企業(yè)為保證供電需要，要求設計一座 35KV 降壓變電所，以 10KV 電纜給各車間供電，一次設計并建成。 距離本變電所 6KM 處有一系統(tǒng)變電所，用 35KV 雙回架空線路向待設計的變電所供電。各饋線負荷如下表所示： 序號 車間名稱 有功功率（ KW） 無功功率（ KVAR） 1 一車間 1100 480 2 二車間 740 500 3 機加工車間 850 580 4 裝配車間 1000 500 5 鍛工車間 950 300 6 高壓站 1400 320 7 高壓泵房 750 530 8 其他 950 700 6 所用電的主要負荷如下表所示： 序號 設備名稱 額定容量（ KW） 功率因數(shù) 臺數(shù) 1 主充電機 20 1 2 浮充電機 1 3 蓄電池室通風 1 4 屋內配電裝置通風 2 5 交流電焊機 11 1 6 檢修試驗用電 1 7 載波 1 8 照明負荷 9 生活用電 12 環(huán)境條件 當?shù)睾０胃叨?，年雷電日 個，空氣質量優(yōu)良，無污染，歷年平均最高氣溫℃ ，土壤電阻率ρ≤ 500Ω? m。 電氣主接線的主要要求 ： 可靠性：可靠性的客觀衡量標準時運行實踐主接 線的可靠性是其組合元件（包括一次不分和二次部分）在運行中可靠性的綜合，因此要考慮一次設備和二次部分的故障及其對供電的影響，衡量電氣主接線運行可靠性的一般準則是： （ 1） 斷路器檢修時，是否影響供電、停電的范圍和時間 （ 2） 線路、斷路器或母線故障以及母線檢修時，停電出線回路數(shù)的多少和停電時間長短，能否保證對重要用戶的不間斷供電。 控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資，要適當限制經(jīng) 8 濟型：通過優(yōu)化比選，應盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗少，在滿足技術要求的前提下，要做到經(jīng)濟合理。 12 主接線的擬定 待設計變壓所為一座 35KV 降壓變電所，以 10KV 電纜線各車間供電，距改變電所 6KM處有一系統(tǒng)變電所，用 35KV 雙回架空線向待設計的變電所供電，在最大運行方式下，待設計變電所高壓母線上的短路功率為 1000MVA，待設計變電所的高壓部分為二進二出回路，為減少斷路器數(shù)量及縮小占地面積，可采用內橋接線和外橋接線，變電所的低壓部分為二進八處回 路，同時考慮以后裝設兩組電容量要預留兩個出線間隔，故 10KV 回路應至少設有 10 回出線，其中，一車間和二車間為Ⅰ類負 荷，其余為Ⅱ類負荷，其主接線可采用單母不分段接線，單母分段接線和 單母分段帶旁路接線，綜上所述，該變電所的主接線形式初步擬定為 6 種，如下圖 21所示 9 圖 21（ a） 方案一 圖 21（ b） 方案二 10 圖 21（ c） 方案三 圖 21（ d） 方案四 11 圖 21（ e） 方案五 圖 21（ f） 方案六 13 主接線的比較與選定 131 技術比較 內橋線路的特點： （ 1）線路操作方便 （ 2）正常運行時變壓器操作復雜 （ 3）橋回路故障或檢修時全廠分列為兩部分，使兩個單元間失去聯(lián)系 內橋接線試用于兩回進線兩回出線且線路較長，故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的發(fā)電廠和變電站中。 單母線不分段接線的特點： 接線簡單、清晰、設備少、操作方便、投資少、便于擴建，但其不夠靈活可靠，接到母線上任一元件故障時，均使整個配電裝置停電。 b) 旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。 方案二與方案三中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個獨立的電源，提高了供電的可靠性，為了確保當任何一路電源發(fā)生故障或檢修時，都不回中斷對重要用戶Ⅰ類負荷的用電，可 分別在每段母線上都設有一車間與二車間的出現(xiàn)間隔。 方案三語方案二相比，方案三多設了一條 10KV 母線， 1臺旁路母聯(lián)斷路器及隔離開關。 ????? ?U 式中 ? 為電能電價（常數(shù)）。 LKPm??? 式中 mP 為通過線路的最大持續(xù)功率， L為線路長度， K為線路有功損耗系數(shù)。而且近年來，系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高， 220KV 以下電網(wǎng)建設的目標是逐步實現(xiàn) N1 或 N2 的配置，這樣有計劃地進行設備檢修，不會對用戶的供電產(chǎn)生影響，不需要通過旁路斷路器來代替檢修斷路器；由于設備制造水平的提高，高質量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的 SF6 斷路器，真空斷路器，運行可靠性大幅度提高，使旁路母線的使用幾率也在逐年下降；由于現(xiàn) 今 的變電站都有向無人值班方式設計趨勢，旁路母線給無 人值班帶來不 便 ，故新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，所以經(jīng)綜合分析比較后，最終確定方案二為該變電所的電氣主接線方式，即 35KV 高壓部分采用內橋接線， 10KV 低壓部分采用單母分段接線方式。其接入方式有三種，如下圖 23 所示： 16 圖 23（ a） 圖 23（ b） 17 圖 23（ c） 其中 圖 23（ a）兩臺所用變均從外部電源引進，其供電 可靠性