【正文】 上的主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負(fù)荷或變電所全部負(fù)荷的60%～80%。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變壓器。此外，在雷電活動較強的山岳丘陵地區(qū)，結(jié)構(gòu)簡單的110kV電網(wǎng)，如采用直接接地方式不能滿足安全供電要求和對聯(lián)網(wǎng)影響不大時，可采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。一般用于大型發(fā)電機中性點。但由于過電壓水平高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于110kV及以上電網(wǎng)。通過對兩種方案的綜合分析，方案Ⅱ在可靠性及靈活性方面占優(yōu)勢，方案Ⅰ在經(jīng)濟性方面稍占優(yōu)勢?？煽啃韵鄬^高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障或當(dāng)任一連接元件故障，斷路器拒動時，繼電保護動作斷開分段斷路器，將故障限制在故障母線范圍內(nèi)，非故障母線繼續(xù)運行，整個配電裝置不會全停，也能保證對重要用戶的供電。故而220kV和110kV主接線均采用方案Ⅰ雙母線接線。旁路母線給無人值班帶來不便。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減少，而每次檢修的時間又非常短，旁路母線使用的幾率也在逐年下降。近年來，系統(tǒng)地發(fā)展，系統(tǒng)接線可靠性的提高，新技術(shù)、新設(shè)備的采用，使得采用旁路母線的環(huán)境發(fā)生了較大的變化，主要有以下幾個方面：⑴ 由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)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。⑵ 方案Ⅱ： 雙母帶旁路接線 加旁路母線雖然解決了斷路器和保護裝置檢修不停電的問題，但是旁路母線也帶來了如下的負(fù)面影響：① 旁路母線、旁路斷路器及在各回路的旁路隔離開關(guān)，增加了配電裝置的設(shè)備，增加了土地，也增加了工程投資。③可在任何元件不停電的情況下輪流檢修母線，只需將要檢修的母線上的全部元件切換到另一母線即可。 主接線方案比較及確定根據(jù)對原始資料的分析，現(xiàn)將各電壓等級可能采用的較佳方案列出。可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。一種主接線可靠性的標(biāo)志：①斷路器檢修時是否影響供電；②線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；③變電所全部停電的可能性。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐，經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對以往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。 主接線設(shè)計的基本要求根據(jù)我國原能源部關(guān)于《220～500kV變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點等條件確定。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。 主接線的設(shè)計原則⑴ 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。對于新建變電所，有條件、有實力的縣局可以按照原電力部提出的小型化遠景模式方案，一次到位實現(xiàn)變電所無人值班；對于條件尚不成熟的縣局，可通過對變電所進行改造這條途徑，先從設(shè)備改造入手，提高基礎(chǔ)自動化水平，分步驟實施，最終達到無人值班的要求。目前國家在無人值班變電所設(shè)計、建設(shè)到管理等方面還沒有制定出一個統(tǒng)一的技術(shù)導(dǎo)則或運行管理辦法，各供電部門只能邊干，邊摸索，邊總結(jié)，為國家形成相應(yīng)的文件提供參考依據(jù)。這主要是因為一方面縣調(diào)自動化功能由于覆蓋率低而得不到充分發(fā)揮；另一方面企業(yè)又要為無人值班變電所的運行、操作和管理工作配備一支隊伍，而從變電所減下來的人員由于數(shù)量少，達不到減人增效的目的。⑷ 對企業(yè)必須產(chǎn)生明顯的效益。⑵ 調(diào)度自動化系統(tǒng)在達到部頒發(fā)的《縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化規(guī)范》中所要求的功能的基礎(chǔ)上，通過擴展“遙控”、“遙調(diào)”，實現(xiàn)“四遙”功能，達到實用化要求。它包括：電網(wǎng)一、二次部分、變電所裝備水平、通信通道建設(shè)、調(diào)度自動化系統(tǒng)的建立以及無人值班變電所的運行管理工作等。除空氣絕緣的高壓電氣設(shè)備外，GIS、組合化、智能化、數(shù)字化的高壓配電裝置也有了新的發(fā)展；計算機監(jiān)控微機保護已經(jīng)在電力系統(tǒng)中全面推廣采用；代表現(xiàn)代輸變電技術(shù)最高水平的750kV直流輸電，500kV交流可控串聯(lián)補償也已經(jīng)投入商業(yè)運行。 我國變電所發(fā)展現(xiàn)狀變電技術(shù)的發(fā)展與電網(wǎng)的發(fā)展和設(shè)備的制造水平密切相關(guān)。南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計220KV變電站設(shè)計畢業(yè)論文緒論由于經(jīng)濟社會和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動化水平的需求，使變電所設(shè)計問題變得越來越復(fù)雜。近年來，為了滿足經(jīng)濟快速增長對電力的需求，我國電力工業(yè)也在高速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大。我國電網(wǎng)供電的可靠性近年來也有了較大的提高，在發(fā)達國家連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的電網(wǎng)事故的同時，我國電網(wǎng)的運行比較穩(wěn)定，保證了經(jīng)濟的高速發(fā)展。所以要實現(xiàn)變電所的無人值班，必須滿足一定的條件，主要有以下幾個方面：⑴ 變電所的基礎(chǔ)設(shè)施要符合要求。同時還要滿足RTU功能先進、通道暢通可靠等條件。因為變電所要實現(xiàn)無人值班，無論是設(shè)備升級，還是上自動化系統(tǒng)，需要有大量的資金投入。所以說，要搞無人值班變電所，就必須要形成規(guī)模。⑵ 要防止“為無人而無人”的觀念。電氣主接線 電氣主接線的設(shè)計原則和要求 變電所電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用事決定主接線的主要因素。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源和出線回數(shù)。⑷ 考慮主變壓器臺數(shù)對主接線的影響。⑸ 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運行中可靠性的綜合。⑵ 靈活性主接線的靈活性有以下幾方面要求：① 調(diào)度要求。③ 擴建要求。進而，以優(yōu)化組合的方式，組成最佳可比方案。④斷路器檢修可加臨時跨條，將被檢修斷路器旁路，用母聯(lián)斷路器代替被檢修斷路器，減少停電時間。② 旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。連續(xù)不檢修運行的時間不斷增長，SF6斷路器制造廠可保證20年不檢修。⑵ 由于繼電保護裝置的微機化，維護工作大量減少，需要停電維護的幾率很小。鑒于上述情況，旁路母線的作用已經(jīng)逐年漸弱了。 10kV主接線方案確定⑴ 方案Ⅰ。 靈活性接線簡單，清晰，操作方便，擴建容易。由于考慮到該電廠需要的可靠性，方案Ⅱ可以滿足其供電需要，故最終方案選用方案Ⅱ單母線分段接線。在663kV電網(wǎng)中，則采用中性點不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓，波及整個電網(wǎng)。 中性點直接接地直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性。 各級電壓中性點運行方式⑴ 220kV及110kV均采用中性點直接接地。對于大型超高壓樞紐變電所，裝設(shè)兩臺大型變壓器，當(dāng)一臺發(fā)生故障時，要切斷大量負(fù)荷是很困難的。通常一次變電所采用80%，二次變電所采用60%。⑵ 變電所中的主變壓器在系統(tǒng)有調(diào)壓要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器。⑷ 三繞組變壓器的選擇具有三種電壓的變電所，例如2135/10kV，一般采用三繞組變壓器。 ②降壓結(jié)構(gòu)。若正常運行時，高、低壓同時向中壓供電，則高壓繞組的端電壓應(yīng)為受電設(shè)備額定電壓的100%，分接頭可根據(jù)要求選用177。⑷ 如果變壓器容量按條件Se≥∑PM選出，那么，當(dāng)曲線的尖峰負(fù)荷只占很短時間（～1h）時，則變壓器長時間工作在欠載狀態(tài)下，從而增大了變壓器的安裝容量。原蘇聯(lián)在選擇單臺變電所的額定容量時，計及變壓器允許的經(jīng)常性過負(fù)荷。⑹ 對兩臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量可按下式確定為Se=即按80%的全部負(fù)荷選擇，因此變電所的總安裝容量為∑Se=2 PM=當(dāng)一臺變壓器停運時，可保證對80%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電。 主變壓器容量的計算；，故有：110KV電壓等級側(cè)全部負(fù)荷：Smax =（ΣPmax/COSθ） =[（40 + 27 + 23 + 14）/ + 38/ ]= = MVA一臺主變停運（檢修）時，主變要滿足的容量： S =SΣ== MV 所用變壓器的選擇 所用變壓器主要參數(shù)選擇⑴ 繞組接線。低壓側(cè)單相接線短路時，高壓側(cè)也有短路電流（正序、負(fù)序），容易實現(xiàn)過電流保護。⑵ 變壓器阻抗的選擇。在220kV變電所，當(dāng)所用變壓器接于10kV配電裝置主母線時，主母線與10kV配電網(wǎng)相連，通過主變壓器調(diào)壓分接開關(guān)和投切電容器組來調(diào)整10kV母線電壓，其波動范圍在10kV配電網(wǎng)允許的范圍內(nèi)，一般不超過5％。A； ——動力負(fù)荷換算系數(shù)，～； ——總動力負(fù)荷，kW； ——總加熱負(fù)荷，kW； ——總照明負(fù)荷，kW。A通過計算，本變電所所用變壓器選用型號為59125/10型變壓器。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 短路計算的目的及假設(shè) 短路電流計算目的⑴ 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。⑸ 按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。⑶ 選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點時，應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。A基準(zhǔn)電壓：Ub=Uav (kV) 115 230 短路電流計算的步驟⑴ 計算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；⑵ 給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；⑶ 選擇短路點；⑷ 對網(wǎng)絡(luò)進行化簡，計算出計算電抗，通過查計算曲線來求出短路電流的標(biāo)幺值，其中計算曲線只作到xjs=，當(dāng)xjs≥，直接按下式計算即可⑸ 列出短路電流計算并得出結(jié)果。 10kV母線短路等值電路圖1 10kV母線短路等值電路圖2 ⑵ 全部電廠對短路點d2的轉(zhuǎn)移電抗值及計算電抗值轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：⑶ 通過查計算曲線得到0～4s內(nèi)不同時間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值短路電流標(biāo)幺值計算公式：有名值計算公式： 短路點d3的短路電流表時間(s)01234標(biāo)幺值有名值（kA）電氣設(shè)備與母線的選擇 概述導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則⑴ 應(yīng)能滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；⑵ 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；⑶ 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；⑷ 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；⑸ 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；⑹ 選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。IN不應(yīng)該小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN ≥Imax 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機；若變壓器有過負(fù)荷運行可能時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額定電流的50%～80%；出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。⑵ 按短路狀態(tài)校驗① 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值。設(shè)要求將電抗器后的短路電流限制到。普通電抗器在運行時，電抗器的≤5%，考慮到電抗器電阻很小，且主要是由電流的無功分量產(chǎn)生，故電壓損失為:③ 母線殘壓校驗。10kV采用少油斷路器。sIt2t=4024=6400 (kA)2sIt2t=4024=6400 (kA)2sIt2t=4=3967 (kA)263kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。sIt2t=4023=4800 (kA)2s3）動穩(wěn)定校驗ies =100kA≥ish =kimI==⑶ 10kV電壓等級隔離開關(guān)的選擇1）額定電壓和電流選擇① 額定電壓UN=10kV；② 額定電流IN=；其中；故有：IN≥Imax 。⑵ 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。如果沒有條件確定最大負(fù)荷電流時，也可以考慮與所在回路的其他電氣設(shè)備，如斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的額定電流相諧調(diào)一致。③ 由同一母線引出的各回路，電流互感器的變比盡可能相同，以方便維護和實現(xiàn)母線差動保護。采用1A時，電流互感器本身的投資略有增加，而電流互感器回路的控制電纜投資減少；相反，采用5A時，電流互感器本身的投資降低，而二次電纜的投資會增加。⑵ 220kV電壓等級電流互感器的選擇1）一次回路額定電壓和電流的選擇 ① 額定電壓UN=220kV；② 額定電流I1N≥Imax=444A。s② 內(nèi)部動穩(wěn)定校驗式為ies≥ish 或I1NKes≥ish式中ies、Kes——電流互感器的動穩(wěn)定電流及動穩(wěn)定電流倍數(shù)，由制造廠家提供。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的熱穩(wěn)定電流It或一次額定電流I1N的倍數(shù)Kt來表示，熱穩(wěn)定校驗式為It2≥Qk或（KtI1N）≥QkQk= (+ + I12)T1/12=(+10+) 1/12 =(kA)2⑷ 10kV電壓等級電流互感器的選擇1）一次回路額定電壓和電流的選擇 ① 額定電壓UN=10kV；② 額定電流I1N