【正文】 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，對于有重要負(fù)荷的變電 站 ，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性能的變電 站 ，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器 容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%。而且會造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備。 如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 5 綜觀以上兩種方案的比較 ，方案二的可靠性較高，但方案二相對投資較大 且設(shè)備多接線復(fù)雜 。擴(kuò)建方便 . （ 2） 110kV 及 10kV 側(cè) 采用單母 分段接線 ， 母線經(jīng)斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個供電電源 。擴(kuò)建方便 . 缺點(diǎn) :接線復(fù)雜 ,設(shè)備多 ,母線故障有短時停電 ，造價高。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作 . 適用范圍： ① 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6回及以上 ② 35～ 63kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8回 ③ 110～ 220kV 配電裝置出線回路為 3～ 4回 （ 3） 單母分段帶 旁路母線 為了保證單母線分段接線在斷路器檢修或調(diào)試保護(hù)裝置時，不中斷對用戶的供電，需增設(shè)旁路母線。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布 置。 （ 2） 靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時的靈活性。因各側(cè)所接的系統(tǒng)情況不 同，進(jìn)出線回路數(shù)不同，其接線方式也不同。 1 設(shè)計 說明書 1 電氣 主接線設(shè)計 概 述 變電 站 電氣主接線設(shè)計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電 站 的性質(zhì)，選擇出一種與變電 站 在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。 參考文獻(xiàn) ............................................................. 51 附錄一：文獻(xiàn)翻譯 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。電氣主接線必須滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項基本要求。采用兩種無功補(bǔ)償方式，并對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分析它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，尋求其中配電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)方案。 硬導(dǎo)體包括矩形、槽形和管形等，軟導(dǎo)體指鋼芯鋁絞線。 ③ .電流互感器的選擇 電流互感器的選擇內(nèi)容：（ 1）選擇類型；（ 2）選擇額定電壓；（ 3）選擇額定電流；（ 4）校驗動穩(wěn)定性；（ 5）校驗熱穩(wěn)定性；（ 6）在施工階段，需要校驗準(zhǔn)確級。 3. 主要電氣設(shè)備的選擇 ① .斷路器和隔離開關(guān)的選擇 斷路器和隔離開關(guān)的型式選擇要根據(jù)電壓等級、安裝地點(diǎn)、對系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響等因素決定。每個電壓等級可分別擬定出 2 個初步方案，進(jìn)行比較，主要是進(jìn)行上述的技術(shù)方面的可靠性、靈活性和方便性比較，然后分別得出各電壓等級的最佳接線方式。 二． 設(shè)計內(nèi)容 1. 變電站主變壓器臺數(shù)及容量的選擇 由任務(wù)書中給出的新建變電站的性質(zhì)和規(guī)模，針對變電站的作用和地位，對待建變電站的必要性和可行性進(jìn)行進(jìn)一步分析，論述。 220kV 以雙回路與 60km 外的系統(tǒng)相連。系統(tǒng)最大方式的容量為 3800MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為 ；系統(tǒng)最小的方式為 2800MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為 ，（以系統(tǒng)容量及電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值）。 220kV 回路數(shù)，負(fù)荷數(shù)據(jù)，參考有關(guān)文獻(xiàn)資料，主要負(fù)荷的行業(yè)性質(zhì)，特點(diǎn)，負(fù)荷等級，及其對供電可靠性的要求進(jìn)行分析，綜合和計算，為主變壓器選擇及接線方式的設(shè)計準(zhǔn) 備必要的資料。在比較小的用電等級接線方式設(shè)計中，可粗略估計其短路電流，確定是否限制短路電流措施。 斷路器選擇校驗內(nèi)容：（ 1）選擇類型；（ 2）選擇額定電壓；（ 3）選擇額定電流；（ 4）校驗切斷能力；（ 5）校驗熱穩(wěn)定性；（ 6）校驗動穩(wěn)定性。 ④ .避雷器的選擇 避雷器的選擇內(nèi)容：（ 1）選擇避雷器型號；（ 2）選擇額定電壓；（ 3）校驗最大允許電壓；（ 4）校驗工頻放電電壓。對于年最大負(fù)荷利用小時數(shù)較大，距離長、傳輸容量大的回路（如發(fā)電機(jī)引出線回路變壓器引出線回路），一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，其它短導(dǎo)體按長期發(fā)熱允許電流選擇截面。 三． 重點(diǎn)研究問題 ，要求方案應(yīng)合理，主接線方案論證與比較不能少于兩個方案； 。 其設(shè)計方案由以下五 方面： 1. 負(fù)荷分析 2. 變壓器配置方案的確定 3. 各電壓級接線方式的確定 4. 短路電流計算 5. 主要電氣設(shè)備的選擇 目 錄 摘 要 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。 附錄二：電氣主接線圖 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。變電 站 的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分，它表明變電 站 內(nèi)的變壓器、各電壓等級的線路 、無功補(bǔ)償設(shè)備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電 站 內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。 我國《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDJ279 規(guī)定：變電 站 的主接線應(yīng)根據(jù)變電 站 在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。 ① 為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求； ② 為了檢修的目的：可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對用戶的供電； ③ 為了擴(kuò)建的目的：可以容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過渡時，無論在2 一 次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。 ③ 電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。對于 110～ 220kV 線路，輸送距離遠(yuǎn)，輸送功率大，停電影響面大，一般3 可裝設(shè)旁路母 線 。 適用范圍： ① 6～ 10kV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時 ② 35～ 63kV 配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過 8 回時，或連接的電源較多，負(fù)荷較大時 ③ 110～ 220kV配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以 上時，或當(dāng) 110～ 220kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為 4回及以上。一段母線故障時 (或檢修 ),僅停故障 (或檢修 )段工作 ,非故障段仍可繼續(xù)工作 . 方案二 圖 132 方案 二 的接線特點(diǎn)： （ 1） 220kV 采用雙母線接線方式， 供電可靠 ,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電 。而方案一接線簡單，設(shè)備少，投資也小 ， 由 設(shè)計任務(wù)書的原始資料 及 經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性等 要求 將 方案一 定 為最終的 選擇 方案。因此要合 理選擇變壓器的 容量和臺數(shù)?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率較小。該變電站 是按 70%全部負(fù)荷來選擇。因此主變壓器的容量為： Se = （ SⅡ +SⅢ）。 （ 2） 繞組數(shù)與結(jié)構(gòu) 的確定 在具有三種電壓等級的變電 站 ，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電 站 內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。 （ 3） 繞組接線組別 的確定 變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。根據(jù)以上原則，主變一般是 Y， D11 常規(guī)接線。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。強(qiáng)迫油循 環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。 2 % 121 額定容量 MVA 180 180 90 阻抗電壓 ％ 高－中 高－低 中－低 14 23 7 F：風(fēng)冷卻 P：強(qiáng)迫油循環(huán) S：三繞組 7：性能水平號 180000：額定容量 220：電壓等級 3 短路電流計算 概述 在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 8 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。 （ 2） 選擇斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。 短路電流計算的一般規(guī)定 （ 1） 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 （ 4） 選擇 導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （ 2） 短路時間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計算短路電流的時間。 標(biāo)幺值：*dI = *1diX 有名 值： diI = jd II ? （ 5） 計算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 jU I? 短路電流沖擊值 ： shi = ? （ 6） 列出短路電流計算結(jié)果 具體短路電流計算見計算說明書 表 351 短路電流 計算結(jié)果 K1 K2 K3 三相短路 兩相短路 4 電氣設(shè)備的選擇 概述 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(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(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選10 擇，并按短路狀態(tài)來校驗人穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 （ 4） 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 因此，在電氣設(shè)備中一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓 NSU 的條件選擇。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流 ② 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗算熱穩(wěn)定。 （ 1） 型式。 （ 2） 額定電壓的選擇為 NU ≥ NSU （ 3） 額定 電流 的選擇為 NI ≥ maxI （ 4） 額定開斷電流的校驗條件為 ktbr II ? 。其作用有：隔離電壓，接通或斷開很小的電流，與斷路器13 配套使用完成倒閘操作 。 表 441 電流互感器和電壓互感器 的特點(diǎn) 互感器 電流互感器 電壓互感器 特 點(diǎn) 一次繞組串在電路中，且匝數(shù)少，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行 容量小 ，近似于一臺小容量變壓器，電壓互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行 互感器的配置： (1) 為滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； (2) 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； (3) 對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。 選擇電流互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型 式。 (3) 一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓 NU 應(yīng)滿 足 : NU ≥ NSU (4) 一次額定電流的選擇 電流互感器的一次額定電流不小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流。在并聯(lián)電容器裝置中，電壓互感器除作測量外，還作為放電元件。有的熔斷器具有過負(fù)荷保護(hù)功能。 (2) 按額定電壓選擇。 其開斷電流 brI 應(yīng)滿足： brI maxI? 母線 及出線 的選擇 17 母線在電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率的重要任務(wù)，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率 。軟母線是鋼芯鋁絞線，因其機(jī)械強(qiáng)度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度 。 裸導(dǎo)體 的選擇 （ 1） 型式：載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的場所或腐蝕嚴(yán)重的場所可選用銅質(zhì)材料的硬裸導(dǎo)體。 （ 4） 按最大長期工作電流選擇。 表 451 母線選擇結(jié)果 設(shè)備 名稱 選 擇 結(jié) 果 計算結(jié)果（參考值） alI (A) 25℃ 型號 maxgI (A) minS )( 2mm 220kV母線 300 511 LGJ300 496 110kV母線 500 1025 LGJ500 10kV母線 80 10 2185 矩形硬母線雙條平放 1300 電纜的選擇 （ 1） 型式，根據(jù)用途 、 敷設(shè)方式和使用條件選擇。選擇方法與母線截面相同，但 按最大長期工作電流選擇時，式K alI ? maxgI 中 K 為電纜的綜合修正系數(shù) 。 （ 1） 型式選擇 根據(jù)裝置地點(diǎn)、環(huán)境，選擇屋內(nèi)、屋外或防污式及滿足使用要求的產(chǎn)品型式。 穿墻套管 的額定電流 NI 大于等于回路最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即 ： maxgI NkI? （ 4） 按短路條件校驗熱穩(wěn)定 穿墻套管的熱穩(wěn)定參數(shù)一般以 t s 允許通過的熱穩(wěn)定電流 tI 給出，據(jù)此可得熱穩(wěn)定條件： kt QtI ?2 （ 5）