【正文】 的方面進行綜合考慮，并應以對工程起決定性作用的因素來確定。參考《電力工程電氣設計手冊》和相應規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。由以上分析知應選擇兩臺主變。）由計算結果得知應選擇容量為SSP360000/220型。 變壓器容量的選擇主變容量選擇應考慮：（參考《電力工程電氣設計手冊》一中的第五章）（1）主變容量選擇一般應按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期幾年發(fā)展，對城郊變電所，主變容量應與城市規(guī)劃相結合。主變壓器的選擇原則選擇主變壓器臺數時應考率下列原則：應滿足用電負荷對供電可靠性的要求,對供有大量一、二級負荷的變電所,應采用兩臺變壓器,以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時,也可以只采一臺變壓器,但必須在低壓側敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源或另有自備電源。安裝在總降壓變電所的變壓器通常被稱為主變壓器，6~10KV/。它是變電站中關鍵的一次設備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送，分配和利用。對于三級負荷，一般只需一個電源供電。三級負荷造成的損失不大或不會造成直接經濟損失。 電力系統(tǒng)接線圖圖21 負荷分析根據負荷允許停電程度的不同，可以將負荷分為三個等級，即一級負荷、二級負荷、三級負荷。，尚應符合現行的國家有關標準和規(guī)范的規(guī)定。以近期為主，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，適當考慮擴建的可能。在具體計算后，還要為建造變電站進行配電裝置及電氣總平面的布置設計，使建站合理化，并進行防雷設計，保證安全。電氣一次部分設計主要包括變電所總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線的選擇、主變的選擇、所用變的選擇、無功補償的設計、短路電流的計算、電氣設備的選擇、配電裝置和防雷保護等內容。該市郊220KV變電站是地區(qū)性城市變電站，它由系統(tǒng)同時向煉鋼廠和地區(qū)負荷供電，系統(tǒng)總容量為：S1=200MW，S2=40MW，S3=2100MW，同時向變電站供電，變電站與系統(tǒng)聯(lián)系較為緊密，在整個系統(tǒng)中占有重要地位。根據《電力系統(tǒng)技術規(guī)程》中的有關部分，特別是：：系統(tǒng)設計應在國家計劃經濟的指導下，在審議后的中期、長期電力規(guī)劃的基礎上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進一步研究提出系統(tǒng)設計的具體方案；應合理利用能源，合理布局電源和網絡，使發(fā)、輸、變電及無功建設配套協(xié)調，并為系統(tǒng)的繼電保護設計，系統(tǒng)自動裝置設計及下一級電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的重要紐帶，是將電能從產品變成商品的中間環(huán)節(jié)。保證產品質量大幅度提高勞動生產率。220KV變電站初步設計方案第1章 概述 概述隨著社會的發(fā)展，電能被日益廣泛的應用于工農業(yè)生產以及人民的日常生活中。同時提高電氣化程度以電能代替其它形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個重要的途徑電力工業(yè)電能的生產、輸送、分配和消費與其它工業(yè)的區(qū)別在于：（一）、與國民經濟各部門的關系非常密切。它擔負著電能轉換和電能重新分配的重要任務。設計方案應技術先進、過度方便、運行靈活、切實可行，以經濟、可靠、質量合格和充足的電能來滿足國民經濟各部門與人民生活不斷增長的需要。 本次設計的內容變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。本部分設計主要參考了《電氣一次部分設計手冊》、《電氣一次部分設備手冊》等，按照有關的技術規(guī)程和工程實例進行的。第2章 變電站分析 變電站總體分析水力、火力及核能等發(fā)電站發(fā)出的的電能，由于經濟上的原因把電壓升高，用輸電線送到變電站，在這里把電壓降低，用輸電線再送到其他變電站，或通過輸電線和配電線路送到用戶。，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。該變電所是一個220KV地區(qū)性城市變電所，向市區(qū)的煉鋼廠及附近地區(qū)負荷供電，它由系統(tǒng)1（容量為200MVA）和系統(tǒng)2（容量為40MVA）和系統(tǒng)3（容量為2100MVA）供電，同時向變電站供電，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。負荷等級不同，對電力系統(tǒng)供電可靠性與穩(wěn)定性的要求也不同。由此可知，供電的穩(wěn)定性直接影響經濟的發(fā)展，負荷等級不同，對供電的要求也不相同：對于一級負荷，必須有二個獨立電源供電，且任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。在110kv負荷中煉鋼廠的一類負荷比較大，發(fā)生斷電時。變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數分有單相和三相變壓器，按繞組導體的材質分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風冷式，油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻式等。在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。（1） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所也可以考慮采用兩臺變壓器。（2）根據變電所帶負荷性質和電網結構來確定主變容量，對有重要負荷的變電站應考慮一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一、二級負荷；對一般性變電站，當一臺主變停運時，其余主變壓器應能保證全部負荷的60％。 主變臺數的考慮原則及臺數的選擇：（1）對大城市的一次變，在中、低壓側構成環(huán)網情況下，裝兩臺主變?yōu)橐恕?變壓器型式的選擇 相數的選擇由相應規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題宜采用三相變壓器，結合以上分析，此變電所應采用三相變壓器。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中型點，所以都需要選擇的連接方式。變壓器的阻抗選擇實際上是指三個繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結構和降壓結構兩種類型。綜合以上分析本設計中此變電站的主變宜采用有載調壓方式。所以，對于220KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，220KV側應該選220KV,110KV側選115kv。10KV側為中性點不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點都采用全絕緣。因此，我們要重視電氣主接線的設計。一般應當從以下幾方面考慮：（1）投資省 主接線應簡單清晰，以節(jié)省開關電器數量，降低投資；要適當采用限制短路電流的措施，以便選用價廉的電器或輕型電器；二次控制與保護方式不應過于復雜，以利于和節(jié)約二次設備及電纜的投資。（3）電能損耗少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，應經濟合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺數，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。,運行靈活和操作方便。我們在比較各種電氣主接線的優(yōu)劣時，主要考慮其可靠性、靈活性、經濟性三個方面。 主接線設計應滿足的基本要求變電所的主接線應根據變電所所在電網中的地位、出線回路數、設備特點及負荷性質等條件確定，并應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。（2）110KV側 根據要求可以草擬以下兩種方案： 列表對以上兩種方案進行比較：方案項目方案I單母分段帶旁母接線方案II 單母分段可靠性用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個回路,可靠，適合用于屋內布置，可采用手車式斷路器，這樣可保證進出線檢修時不中斷供電靈活性當一回線路故障時,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當一回線路故障時,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電，且擴建方便經濟性占地面積大，多一旁路增加了投資占地面積小，但小車投資多表中分析可以知道，110KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以及市區(qū)的經濟狀況，通過比較，最后選擇第(1)方案，即采用單母分段的電氣主接線形式。使用的電氣設備比較多，出現故障的幾率也比較大。靈活性電氣主接線的結構簡單，但調度靈活性較差。經濟性使用的電氣設備多，投資大，年運行費用高。由表中分析可以知道，10KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以及市區(qū)的經濟狀況，通過比較，最后選擇第(Ⅱ)方案，即采用雙母線接線的電氣主接線形式。第5章 短路電流的計算供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對用電負荷供電，以保證生產和生活的正常進行。同時論述了短路電流的計算及電氣設備的選擇與校驗。短路后，系統(tǒng)中出現的短路電流比正常負荷電流大的多。3） 短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路電越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。 為了選擇切除短路故障的開關電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。但一般情況下特別是遠離電源的供電系統(tǒng)中，三相短路地短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴重。 短路電流的計算目的 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，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_數千安，短路電流通過電氣設備和導線必然要產生很大的電動力，并且使設備溫度急劇上升有可能損壞設備和電纜；在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機正常工作；發(fā)生接地短路時所出現的不對稱短路電流，將對通信線路產生干擾；當短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列?！?三相短路沖擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。結合本次設計的實際情況，我們按最嚴重母線短路來考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設三個短路電流計算點，即kkK3。（２） 當Ｋ１短路時 ：(Ⅰ)網絡化簡，求轉移阻抗。則 =（KA） 當tk = （３） 當 K2 點短路時 (f)利用法等效 （g） 查運算曲線字表得 I′II= I′III= 其中 即: 當tk = = （KA） （４） 當K3點短路時利用法等效 各電源的計算阻抗為 查運算曲線字表得 I′III=由于 其中 即 當tk = 第6章 電氣設備選擇 概述 電氣設備選擇 本次設計中電氣選擇的主要任務（1）導體和絕緣子 導體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線及各電壓級的絕緣子等。 選擇導體和電器的技術條件 按長期工作條件選擇 參考《導體和電器的選擇設計技術規(guī)定》: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓。即： 對于導體：對于電器： * 的計算方法 1．匯流主母線 ① 220KV主母線：按實際功率分布進行計算 ② 110KV主母線： ③ 10kV主母線： 2．旁路母線回路 3．主變的引下線 4．出線 單回線： 雙回線： 5．母聯(lián)回路 6．分段回路 （K=～ ） 導體和電器的選取及校驗條件 導體的選擇 母線的選擇參考《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》：：載流導體宜采用鋁質材料，下列場所可選用銅質材料的硬導體。 10KV出線電纜選擇（1）依據《發(fā)電廠電氣部分》電力電纜應按下列條件選擇和校驗:a. 電纜芯線材料及型號b. 額定電壓c. 截面選擇d. 允許電壓降校驗e. 熱穩(wěn)定校驗f. 電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。 電器選擇 斷路器選擇按照《電力工程設計手冊》高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于施工調試和運行維護，并經技術經濟比較后確定選擇斷路器。 隔離開關的選擇