【正文】 70％的全部負荷。 110KV 有五回出線，分別接于其它的同級電網(wǎng)，其長度及型號為如下 楊 三線 km, YJLW 0364 楊南線 km LGJ 240 (r=, x=。 2 號線長 km, R =, X = 。 四．計算參數(shù) 220KV 電網(wǎng)的容量為 3000 MW 1 號線長 km， R = , X = 。 三．進 /出線及負荷如下： 220KV 側(cè) —— 分二個回路進線，運行電壓 227KV，最大輸入功率為 260MVA。 一．本站的地理位置處于省會地區(qū)，鄰于汾河的快速路，設備為露天布置，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為黃沙土質(zhì)，氣溫為 25 到 35 度。長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 i 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 任 務 書 畢業(yè)設計（論文）題目： 長風小區(qū)變電站及 直流系統(tǒng) 設計 畢業(yè)設計（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 本變電站是為地區(qū)人口約 150 萬，有大量工業(yè)和商業(yè)企業(yè)的集中地區(qū)供電的樞紐站。氣候干燥，冬秋季為 25 級西北風，結(jié)冰期為三個月，地震烈度小于四級。 110KV 側(cè) —— 分四回路出線，運行電壓為 113KV，最大負荷為 260MVA，最小負荷為 130MVA。 R。 R。 r。 畢業(yè)設計（論文）主要內(nèi)容： 1. 本變電所在系統(tǒng)中的地位分析 2. 變電所主接線設計 3. 變電所主接線短路電流計算、經(jīng)濟計算等 4. 電氣主接線繪制、配電裝置選型 5. 每一位同學要求 對其中的一個專題進行深入的分析和 `討論。本次設計主要是圍繞 220KV 樞紐變電站進行設計的，主要內(nèi)容包括： 根據(jù)變電所的原始資料，分析變電所在電力系統(tǒng)的性質(zhì)； 通過可靠性的分析比較，確定主接線的最佳方案； 計算短路電流 。 2, through analysis and parison of reliability, determine the main connection of the most good program。 design。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損 耗，給運行和檢修帶來不便，設備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 二 、 主變壓器臺數(shù)的選擇 由原始資料可知，我們本次所設計的變電所是省會地區(qū) 220KV 降壓變電所，它是以220KV 受功率為主。當裝設三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接 線網(wǎng)絡較復雜，且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設備及用電保護的復雜性，以及帶來維護和倒閘操作等許多復雜化。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。 260=182MVA 所以選擇容量為 180MVA 或 240MVA 的變壓器。故選擇每臺主變?nèi)萘繛?180MVA。 本次設計的變電所，位于省會地區(qū)，不受運輸?shù)臈l件限制，而應盡量少占用土地，故本次設計的變電所選用三相變壓器 。 自耦變壓器，它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流增大，以及干擾繼電保護和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過串聯(lián)繞組進入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進入串聯(lián)繞組 ，產(chǎn)生很高的感應過電壓。由于本次所設計的變電所所需裝設兩臺變壓器并列運行。由于本次所設計的變電所，受功率端的負荷大小不等，而且電壓波動范圍大，故不選擇分裂變壓器。 主變的型式還要根據(jù)經(jīng)濟性、可靠性、安全性等等綜合考慮。 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。玩過 110KV及以上電壓，變壓器三項繞組都采用“ Yn”連接， 35KV 以下高壓電壓，變壓器三項繞組都采用“ d”連接。 10KV 側(cè)最大負荷 70MVA，最小負荷 25MVA。 強迫油循環(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。變電站總?cè)萘繛?260MVA，每臺主變壓器容量應為 260179。 8179。 電氣主接線圖一般以單線表示，單線圖是表示三相交流電氣裝置中一相的連接關系。分為有匯流母線和無匯流母線兩種形式。 （ 1）主接線可靠性的具體要求： ?斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電； ?斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間， 并要求保證對一級負荷全部和大部分二級負荷的供電； ?盡量避免變電所全部停運的可靠性。 ?節(jié)省一次投資：主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備的投資，要能使控制保護不過復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和控制電纜投資； 要能限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡單電器； ?占地面積小，主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導線、絕緣子及安裝費用。 單母線接線 單母線接線雖然接線簡單清晰、設備少、操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置等優(yōu)點，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關）等故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。根據(jù)橋斷路器的位置，可以分為內(nèi)橋接線和外橋接線。如果需要檢修某線路的斷路器時，不裝設“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。 為了保證雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時（包括其保護裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對用戶的供電，可增設旁路母線，或旁路斷路器。 在一下情況下，可不設置旁路設施。四 、 本變電所主接線 方案的擬定 本變電站是為地區(qū)人口約 150 萬，有大量工業(yè)和商業(yè)企業(yè)的集中地區(qū)供電的樞紐站?？紤]到我國經(jīng)濟正在飛速發(fā)展時期，用電負荷與日俱增，變電站在設計時必須考慮到擴建的可能性，故不采用多角形接線方式。采用可靠性較高的雙母接線方式或單母分段接線方式。 110kV 電壓等級 該電壓等級配電網(wǎng)絡承擔著為本站主要負荷供電的任務（ 110kV 負荷最大為本占全長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 9 容量），共有四回出線，室外布置，應在保證供電可靠性的同時 ，采用簡潔的接線方式，以減少土地占用量，節(jié)約建設投資。 表 11 列出了變電站電氣主接線擬采用的兩種方案。 方案二 優(yōu)點： 它具有較高的供電可靠性和運行靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電，但是它使用的設備較多 。 缺點：可靠性較方案 A 差，一組母線發(fā)生故障將導致與該組母線連接的所有負荷回路斷電，將對單回路供電負荷造成很大影響。 一 、 220kV 電壓等級 擬采用雙母線接線，正常運行時兩組母線同時工作，各連接一回路進線和主變壓器；當單回線路容量足夠大時，也可以采取單回路供電方式，另一回路和母線備用。正常運行時分段斷路器斷開，用于限制變電站內(nèi)部故障及饋線故障時的短路電流，以便選用輕型斷路器。 所以主接線設計圖可設計為圖 18 圖 18 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 11 第二章 短路電流的計算 第一節(jié) 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡圖及標幺值計算 將系統(tǒng)簡化后為 圖 21 系統(tǒng)簡化圖 220KV 側(cè)系統(tǒng)容量為 3000MW，功率因數(shù)取為 cosφ =，則容量為 S =3000247。22303000= 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 12 X2= Z22BBUS=179。（ 23＋ 9－ 14） %=9% 變壓器各繞組等值電抗標么值為： 3X = 803 00 01 0014)(1 00 %1 ??? ）（NBk SSU 5X = 01 8 03 0 0 01 0 00)(1 0 0%1 ??? ）（NBk SSU 4X = 0 0 01009)(100 %1 ??? ）（NBk SSU 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 13 第二節(jié) 各點短路電流的計算 一 、 D1點短路時（ 220KV 側(cè)短路） 圖 22. 220kV 系統(tǒng)圖 10KV 側(cè)無法向短路點提供短路電流，可略去不計。 2 179。 2 179。 電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 當周圍環(huán)境溫度 Q 和導體額定環(huán)境溫度 Q 0不等時，其長期允許電流 Iy Q可按下式修正 Iy Q = Iy θ yθθ yθ。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 (一 ) 按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd 應不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td) 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電流的有效值（ KA） (二 ) 短路關合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短 路電流通過（預擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關合短路時的安全，斷路器額定關合電流 ieg 不應小于短路電流最大沖擊值。 63KV 及以上斷 路器兩側(cè)的隔離開關和線路的隔離開關，宜裝設接地刀閘。 S) 因為 tK ＞ 1s，故不計非周期分 量熱效應 根據(jù) UN 、 Imax 及安裝在屋外的要求，查電力工程設計手冊可初步選出 表 31 斷路器、隔離開關選擇結(jié)果表 斷路器選擇比較結(jié)果 隔離開關選擇比較結(jié)果 計算數(shù)據(jù) LW1220/2000 計算數(shù)據(jù) GW4220/1250 Uns 220KV Uns 220KV Uns 220KV Uns 220KV maxI maxI 20xxA maxI maxI 1250 39。I shI nclI 80KA shI KQ 2KA S? 2tIt = 178。4=3969 2KA S? shi esI =80KA shi esI =80KA (二 ) 110KV 側(cè)合理運行方式下，最大持續(xù)工作電流 Imax = 1800003 115??= 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 22 最大沖擊電流 Ish = 短路電流計算時間取為 4s 周期分量熱效應： Qp =121(I39。39。4=1764 2KA S? KQ 2KA S? 2tIt =202 179。 S) 因為 tK ＞ 1s，故不計非周期分量熱效應 根據(jù) UN 、 Imax 及安裝在屋外的要求，查電力工程設計手冊可初步選出 表 33 斷路器、隔離開關選擇結(jié)果表 斷路器選擇比較結(jié)果 隔離開關選擇比較結(jié)果 計算數(shù)據(jù) VS112/T400050 計算數(shù)據(jù) GN1010T/5000 Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV maxI maxI 5000A maxI 5000 39。I shI nclI 300KA shI KQ 2KA S? 2tIt =1202 179。 電流互感器的特點： 1. 一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次 繞組中的電流完全取決于被測量電路的負荷，而與二次電流大小無關； 2. 電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。 二 、電流互感器的選擇 規(guī)則 1. 電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 I1與 I′ 2在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應根據(jù)測量時誤差的大小和準確度來選擇。 3. 額定容量 為保證互感器的準確級，其二次側(cè)所接負荷 S2 應不大于該準確級所規(guī)定的額 定容量 Se2。 179。 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 第三節(jié) 各級電流互感器的選擇 電流互感器的負荷統(tǒng)計和回路接線如下： 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 26 a b a 三相配置 b 兩相配置 圖 31 表 34 電流互感器的負荷 儀表電流線圈名稱 A 相 B 相 C