【正文】 制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，因此，主接線的正確、合理設(shè)計必須綜合處理各方面的因素。經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟論證后方可確定，對主接線的基本概述應(yīng)包括可靠性、經(jīng)濟性、靈活性三個方面。電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。變電所主接線形式太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 3 頁應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負荷水平變化；改變運行方式時操作方便，便于變電所的擴建。配網(wǎng)自動化、變電所無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢，簡化主接線為這一技術(shù)全面實施，創(chuàng)造更為有利的條件。所設(shè)計的變電所為一地區(qū)性樞紐變電所，其匯集多個大電源和大容量聯(lián)絡(luò)線，在系統(tǒng)中處于樞紐地位，其高壓側(cè)系統(tǒng)功率交換容量比較大，并向中壓側(cè)輸送大量的電能。從負荷特點和電壓等級可知，此變電所具有 220KV、110KV、35KV三個電壓等級，兩側(cè)連接電源系統(tǒng)，三側(cè)向外供應(yīng)負荷。在選擇主變壓器時，應(yīng)從相數(shù)的確定、繞組的確定、繞組接線組別的確定、調(diào)壓方式的確定、冷卻方式的確定等幾個方面來考慮。因為單相變壓器相對來講投資大，占地多，運行損耗也大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。在發(fā)電廠回路及廠用分支回路采用分相太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 5 頁封閉母線時，封閉母線一般不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)而且三繞組變壓器由于制造上的原因，此時一般采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)器。我國 110KV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接，35KV 采用“Y” 連接，其中性點多通過消弧線圈接地；35KV 以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“d” 連接。四、調(diào)壓方式的確定為保證發(fā)電廠和變電所的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。五、冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻方式，隨其形式和容量不同而異，一般有以下幾種類型：自然風(fēng)冷卻，強迫空氣冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻，強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻，水內(nèi)冷變壓器?！　男问缴峡?，主接線的發(fā)展過程是由簡單到復(fù)雜，再由復(fù)雜到簡單的過程。一、主接線設(shè)計整體分析可靠性問題進行分析短路器檢修時，不亦影響對系統(tǒng)的供電。靈活性問題分析主接線應(yīng)在滿足調(diào)度，檢修以及擴建時的靈活性，能夠適應(yīng)各種運行方式的變化，且在檢修，事故等特殊狀態(tài)下，操作方便，調(diào)度靈活，檢修安全，擴建方便等。且可向雙母線的任一方擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的自由組合分配。而且此接線設(shè)備多，特別是隔離開關(guān)，配太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 8 頁電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟性差。檢修與它相連接的任一回路斷路器時，該回路不停電，故障狀態(tài)下停電范圍小，可靠系數(shù)大。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 9 頁35KV—63KV，在單回線出現(xiàn)較多時，有可能停電檢修斷路器時，可增加旁路母線，減小對外停電。缺點：使用設(shè)備多，尤其是斷路器和電流互感器投資較大，二次控制接線和繼電保護配置都很復(fù)雜。 當一段母線發(fā)生故障或檢修時，分段斷路器自動切除故障段，保證正常母線不間斷供電。適用范圍：1）35—60KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回。第四節(jié) 初選方案的詳細經(jīng)濟比較經(jīng)濟比較主要是對各方案的綜合投資和年運行費用進行綜合效益比較：一、綜合投資計算方法太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 11 頁綜合投資 O 主要包括變壓器綜合投資，配電裝置綜合投資以及不可遇見的附加投資等。二、年運行費用計算方法主接線中電氣設(shè)備的運行費 V，主要包括變壓器的電能損耗及設(shè)備的檢修，維護和折舊費用等，按投資的百分率計算，即： (萬元)21UA????式中： —檢修維護費，一般取 —，O 為綜合投資費，本設(shè)計中自耦變壓器取 ，三繞組變壓器取 —折舊費，取 —電能電價，本設(shè)計取 元／度。三繞組自耦變壓器第三繞組的容量(S 3)總小于變壓器的額定容量 ( )，制NS造廠提供的短路損耗 和短路電壓百分值 、)2()31(???KP、 %)31(?KU應(yīng)進行歸算：%)32(?KU三、經(jīng)濟比較計算方法在幾個主接線方案中，0 和 u 均為最小的方案，應(yīng)優(yōu)先選用。O 小而 U 大，則通過公式 ；，如 T5 年，則12UT??采用投資大的第一方案，因為第一方案多投資的費用可在 T 年內(nèi)由節(jié)約的年運行費予以補償，若 T5 年，說明方案在 T 年內(nèi)節(jié)約的運行費，不足以將多用的投資償還，則應(yīng)選用投資小的第二方案為宜，以達到最佳經(jīng)濟效益，此方法計算簡單，不考慮投資時間對經(jīng)濟效果的影響，對于兩方案均采用一次性投資，并且裝機程序相同，主體設(shè)備投入情況相近，僅為在兩個主接線方案中，選擇其時較為適宜。電力工業(yè)推薦最小年費用法進行動態(tài)經(jīng)濟比較。Y N,Yn0 ,D11(因為電網(wǎng)電壓有可能有較大波動應(yīng)選帶有載調(diào)壓的變壓器）變壓器空載有功損耗和無功損耗： ??KWPK580)21(??? 384)2(? 74)3( %40SIUQNN ?????短路電壓： = = =?k 32?kU%13?kU空載電流： ?I各繞組短路損耗：太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 15 頁 ????KWPPkkkk 45038705212133121 ???????????? 11????kkkk 24231323 ??三繞組變壓器各繞組的短路電壓： ).(2%)(%3231211 ???????????KKKKUU .).25..4()( 3132212 ???KKKK )(%)(%2132313 ???????????KKUU故各側(cè)無功損耗為： ?????? ??????%33 KSQNkk ???????電能損耗 ????????iNK NKNKtSQP SQPSQPtA233 2221100???????? ?????????????????太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 16 頁 ????????).( ]. 905).10.(. 22 22?????????????????? ????????????????????=++=(MWh)方案二：兩臺自耦變壓器：選 OSFPSL —90000/220 型自耦變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)：容量 90000/90000/45000KVA損耗： ??)21(??? K24)3(? 95)31(?阻抗電壓： 6.%)1(?)32(?)31(??K空載電流： ?I短路損耗折算到對應(yīng)變壓器側(cè)的額定容量 ???? KWSNkk 1096457223232 ?????????????????Pkk 89223131????同理可知： 46.%2121??????????????????????????太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 17 頁各繞組短路損耗 ????KWPPkkkk ??????????????? 4611????kkkk 3..9231323 ????? %%31 ???????????kUU?????? ???kkk .9152133 ??????????? r96174.%K1Uvar1520)28.(0Q2 KSN????????????????????iNK NKNKtSQP SQPSQPtA233 2221100???????? ???????????????????????????)( . 950)(. 2 22?????????????????? ?????????????????????????=++= (MWh) 方案指標比較太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 18 頁二臺三繞組普通變壓器的綜合造價：OⅠ= 2=(萬元)二臺自耦變壓器的綜合造價：OⅡ=2=(萬元)方案一年運行費用：U=1031042++=(萬元)方案二年運行費用：U=1031042++=(萬元)經(jīng)濟比較：從上面的計算可以看出：方案一綜合造價高，年運行費用也高，不需要進行靜態(tài)或動態(tài)經(jīng)濟比較。p 仍根據(jù)經(jīng)驗判斷其可靠性滿足要求，不再進行計算。所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運行的相與相之間或相與地之間的連接。短路問題是電力技術(shù)方面的基本問題之一。短路電流計算中采用的假設(shè)條件和原則是：正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想的電機，不考慮電磁飽和、磁滯、渦流導(dǎo)體集膚效應(yīng)的影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱，定子三相繞組間位置相差 120176。0 0事實上，負荷是綜合性的，很難準確計及電動機對短路電流的影響，而且一般電動機距短路點都較遠，提供的短路電流不大，因此在實際計算中只對于短路點附近，顯著供給短路電流的大容量電動機，才按上述方法以作為電動機的等值參數(shù)計算 ，一般計算 方法如下：x0、EII一、簡單系統(tǒng) 的計算：I計算 有兩種方法：一是采用近似計算，即 和忽略負荷。將 3 的計算結(jié)果疊加，得到各待求矢量的值。jsX無窮大電源供給的短路電流計算：I*Z=I*″ =I*∞ =I/Xr∑IZ= Is/Xjs =UpX∑ =Ij/I*=I*″.I jS″=S s/Xjs=Sj/X*∑ =I*″S j其中：S j—短路容量 Xjs= X*∑ . Ss /Sj有限電源供給的電流計算：將電源對短路點的等值電抗，歸算到以電源容量為基準的計算電抗Xjs， 按 Xjs 值查 《暫態(tài)》上運算曲線表，可得短路電流標幺值，求出各短路電流有效值之和，即為短路電流。4=??＂ 4=(????3%100)(????????)=202290=SC220=2022MVAXC220=230KVD1（3） D2（3）SC110=1000MVAXC110=115KVSFPSZ990000 KVA37KVD3（3）太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 24 頁 ??5=????110(????????)=20221000=220KVX1 D1（3）X2＇ X2＂X4＇ X4＂X3＇X3＂D3（3） 110KV X5 D2（3）35KV 圖 22三、選短路點選擇通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的那些點為短路電流計算點，一般220KV、110KV、35KV 每一等級的配電裝置的電氣設(shè)備，例如斷路器和隔離開關(guān)都選用同一型號，以便于維護、修理和備件。22??????計算電抗： ???SXjs總220KV 110KVX1 X5 D2X2＇ X2＂X3＂X4 ＇ X4＂ X3＇35KVX1 X5 D2 X2X6 X5 D2 X7 D2圖 24計算： chI、太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 27 頁由于計算電抗 3，因此按有限電源供給短路電流進行計算：jsX查運算曲線： I*?短路點總電流：Ip*??US總沖擊電流：??ch三、D 3(3)點短路時等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(見圖 2—5)X2＇ X2＂ X3＂X3＇ X4＇ X4＂ D335KVX1 X5 X2X4 D3X6 X5 X4D3X7X4 D3X8D3220KVX1110KVX5圖 39。在進行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電器。力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。短路穩(wěn)定條件：A：校驗的一般原則：電氣設(shè)備按最大不可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗。污穢：在污穢嚴重的地區(qū)考慮增大絕緣水平或采用采用室內(nèi)配電。隔離開關(guān)應(yīng)按種類和型式、額定電壓、額定電流選擇，隔離開關(guān)應(yīng)校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。)[(2sA將計算數(shù)據(jù)與斷路器和隔離開關(guān)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表 3 2表 3 2計算參數(shù) LWl5—110/2022 GW4—110D/1000（KV ） NU110 （KVNU） 110 （KVNU）110（A） (A)nI2022 (A)nI1000 (KA) (KA)Nbr 40 (KA) (KA)esI100 (A) esI80 (KA) (KA)Nbr 100 KQ]硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。按經(jīng)濟電流密度選擇： ??所以選 2LGJQ—400 合格。 由于三側(cè)母線為軟母線，故不校驗動、熱穩(wěn)定和共振頻率。雷直擊于發(fā)電廠、變電所的防護措施是裝設(shè)避雷針。無間隙、保護間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)電廠(變電所 )進線段的保護，閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在 220Kv 及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)部過電壓或作內(nèi)部過電壓的后備保護。過電壓時，間隙擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地，由于閥片的非線性特性，在閥片卜產(chǎn)生的電壓降將得到限制，使其低于被保護設(shè)備的沖擊電壓，設(shè)備就得