【正文】 A 動穩(wěn)定電流： es shii?? 上一章短路電流計算得 220KV側(cè) 短路時 shi = kA，即 esi ≥ kA 根據(jù)以上數(shù) 據(jù) ， 通過查閱 《 高壓交流斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則 》 ， 選定 220KV 側(cè)高壓斷路器的型號為 LW6－ 220 型 SF6。 6. 能夠滿足運維檢修 和過電壓情況下的要求，并 擁有升級 發(fā)展 的潛力 。 2. 同 種 類 型設(shè)備 盡 量減少 不同型號的數(shù)量 。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)該嚴格按照國家規(guī)定的設(shè)計標準并結(jié)合變電站自身的實際情況，在保證可靠穩(wěn)定性的原則下充分達到靈活性和經(jīng)濟性的要求。 單相短路 是最常見的短路現(xiàn)象，三相短路比較少出現(xiàn)，但是其危害最大，因此三相短路電流的計算非常重要。 后面三種短路故障的 相電壓 、相電流和 相角都不相同 。 第 4 章 短路電流的計算 短路產(chǎn)生的原因及后果 短路是所有系統(tǒng)故障中出現(xiàn)得最多的故障，短路是指電力系統(tǒng)中不同相之間或相與地之間發(fā)生 非正常連接，并有非常大的電流流過，短路電流遠遠超過額定電流。 （ 2） 繞組數(shù)： 本變電站具有三種電壓等級，故選用三繞組變壓器，SFPZ763000/220 符合要求。 （ 2） 變電站主變壓器的運行可靠性很高，一般檢修周期為 510年，因此主變壓器的備用要求可以適當合理的降低。 一般情況下變電站主變壓器臺數(shù)選擇情況 ： （ 1）在一般的非孤立地區(qū)變電站中，當 110kV側(cè)和 10kV 側(cè)都與電網(wǎng)連接的情況下，變電站一般選擇兩臺主變壓器。同時主變的合理選擇對變電站運行的可靠性同樣至關(guān)重要 ，主變壓器的容量和臺數(shù)不足會影響電網(wǎng)運行的可靠性，而容量和臺數(shù)超過要求又會增加變電站建設(shè)成本，經(jīng)濟性降低，配電裝置也會變得更加復(fù)雜。有匯流母線又分為單母線和雙母線，單母線共有四種接線方式（單母線、單母線分段、單母線帶旁路、單母線分段帶旁路），雙母線共有五種接線方式（雙母線、雙母線分段、雙母線帶旁路、雙母線雙斷路器、 3/2斷路器接線）。初步設(shè)計以及技術(shù)設(shè)計屬于具體設(shè)計階段。 ③對于三級負荷， 通常 情況下只 設(shè)立 一個電源。 電能的損耗，在變電站日常運行時，變壓器損耗占整個變電站電能損耗的比重最大。 電氣主接線設(shè)計的基本要求 1. 根據(jù) 變電站在電力系統(tǒng)中的作用、地位 和 負荷 性質(zhì)， 必須保證供電可靠 （即電能質(zhì)量必須滿足該變電站所供負荷的要求）； 2. 在保證運維、 檢修的安全和方便 下 ； 主接線應(yīng)力求簡單，操作方便、運行靈活。 變電站的穩(wěn)定性和可靠性與 主接線方式 密切相關(guān)，并對變電站的平面布置和繼電保護有重要影響。 一 級負荷 出現(xiàn)停電事故會對用戶 造 成 重大 人身傷亡 ， 或 使用戶 造成巨大 的經(jīng)濟損失 損失 ； 二級負荷 出現(xiàn) 停電 事故 會 對用戶 造成較大的經(jīng)濟損失， 如生產(chǎn)設(shè)備損壞， 生產(chǎn)出的產(chǎn)品 成為無價值的廢品 ； 三級負荷 出現(xiàn) 停電 事故對用戶造成的影響 很小 ，甚至無影響 。 (2)該變電 站 有 220kV、 110kV、 10kV三種 電壓等級 ， 220kV是 一次 側(cè) 進線 電壓 （電源側(cè)電壓） ， 110kV和 10kV是 二次 側(cè)出線電壓（負荷 電壓 ） 。在未來的發(fā)展道路上，220kV變電站將趨向于無人化和數(shù)字化方向，同時也將承擔起越來越多的任務(wù)。 為了滿足工業(yè)負荷快速增長的需求，以及降低線路損，輸電的電壓等級越來越高。 以前的變電站一般都采用常規(guī)裝置，常規(guī)裝置可靠性較低，但是結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜，導(dǎo)致日常維護工作量很大，變電站需要的值班人員也較多。 地區(qū)變電站。 變電站 一般 分為兩大類： 發(fā)電廠的升壓變電站，負責將發(fā)電廠發(fā)的有功功率和無功功率經(jīng)過升高電壓等級送入電網(wǎng)。 transformer。 本次的設(shè)計任務(wù)為 220KV降壓變電站的電氣一次部分設(shè)計 。變電站作為電網(wǎng)輸電、變電、配電這三個環(huán)節(jié)中一個至關(guān)重要的部分，對整個電網(wǎng)甚至是整個社會的影響都不可謂不大。s industry, the electric power demand is more and more big, the promotion of the national economy of electric power industry has played a huge role. The substation as the power transmission, substation, distribution is a crucial part of the three links, to the whole power grid and even influence the whole society is not big. According to the design requirements, the design for the 220kV stepdown substation electrical part design. First on the overall analysis of substation main electrical wiring design requirements, and on this basis, the selection of main transformer, calculation of short circuit current, selection of electrical equipment, the final design of grounding and lightning protection configuration. Keywords: substation。 關(guān)系到整個電力系統(tǒng)能否正常穩(wěn)定運行 。 中間變電站。 這些負荷 對電能質(zhì)量的要求不同， 采用的電壓等級也不同， 但 都需要 同時保證 這些負荷的 供電可靠性及 穩(wěn)定 性， 可靠性和穩(wěn)定性 是變電站設(shè)計最 基本也是最重要 的要求。變電站自身的調(diào)控手段和自控手段也較為落后，導(dǎo)致無法進行實時的調(diào)控，系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行無法得到保障。隨著電力系統(tǒng)中的諸如繼電器、隔離開關(guān)、斷路器等電氣元件性能的提高，變電站現(xiàn)今變得越來越完善，可靠性和靈活性都得到了很大的提高。 原始資料 (1)該 變電站定址在城市的南 郊，對 工業(yè)園的鋼鐵廠、機械廠、 汽車廠以及 變電所周圍地區(qū)用戶供電。 緒 論 3 負荷分析 表 11 110kV負荷資料分析 負荷名稱 最大 運行 負荷（ kW） 線路 全 長（ km） 重要負荷百分比（ %） 回路數(shù) cosφ 鋼鐵廠 42020 50 65 2 大型 礦山 32020 80 70 2 表 12 10kV負荷資料分析 負荷 名稱 最大 運行 負荷（ kW） 線路全長 （ km） 重要負荷百分比（ %） 回路數(shù) cosφ 機械廠 2100 4 62 2 汽車廠 2400 2 2 水泥廠 1800 8 2 化肥廠 2020 5 2 紡織廠 A 900 3 2 紡織廠 B 600 3 2 根據(jù) 不同負荷 對供電 質(zhì)量 的要求 不同，以及停電能夠造成的影響不同 ， 可以將負荷分為三種級別： 一級負荷、二級負荷、三級負荷。 其 基本原則須以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù) ，以國家的技術(shù)規(guī)定為標準，并結(jié)合變電站具體情況，在保證變電站的四個基本要求下來選擇盡可能完善的方案。 緒 論 5 在 110kV— 220kV 電壓等級的配電裝置中，當出線回路數(shù)小于或等于 2 回時，采用單母線接線方式； 當 出線回路數(shù)為 3到 4回時，采用單母線分段接線方式；當出線回路大于等于 5回，或者當 110kV220kV電壓等級 配電裝置在 電力系統(tǒng)中占據(jù) 重要地位 時 ；出線回路數(shù) 大于等于 4回 ，一般采用雙母線接線 方式 。在交通運輸條件允許的情況下，盡 量使用三相變壓器。 ②對于 二級負荷，一般也需要兩個獨立電源供電，在其中 任何一個電源斷電時，另一個負荷能繼續(xù)為大部分負荷供電。 可行性探討關(guān)系到后面的設(shè)計能否滿足主接線的設(shè)計要求，包括了初步可行性研究、可 行性研究、撰寫項目建議書、撰寫設(shè)計任務(wù)書。 電氣主接線設(shè)計 電氣主接線的基本形式 緒 論 7 主接線 的基本接 線形式分為兩大類：有匯流母線和無匯流母線。因此，主變的選擇決定了變電站建設(shè)能否滿足經(jīng)濟性的要求。 減少臺數(shù)增大單臺容量可以降低投資成本，并且由于變壓器臺數(shù)減少，與變壓器配套的電氣設(shè)備也隨之減少，能夠簡化變電站整體布局和減小變電站的占地面積 ，降低電能損耗，進一步提高經(jīng)濟性。 主 變壓器容量的選擇 主變壓器容量選擇的依據(jù) 緒 論 11 （ 1）變電站主變壓器容量容量按照與電網(wǎng)連接的兩側(cè)正常運行狀態(tài)與出現(xiàn)故障或需要檢修時理論最大交換功率來確定。 主變壓器 型式的選擇 （ 1） 相數(shù)： 本變電站設(shè)計在市區(qū)南郊，交通方便，一般情況下只要交通允許都選擇三相變壓器，故本變電站采用三相變壓器 ， SFPZ763000/220 符合要求 。 緒 論 13 （ 6） 絕緣方式： 110KV 側(cè)使用分級絕緣 ， 并 需要 裝設(shè)避雷器， 10KV 側(cè)使用全絕緣。 短路的類型 電力系統(tǒng) 短路共有四種： 三相短路、兩相接地短路、 兩相短路、 單相短路。因此，三相短路屬于對稱短路。 第 1 章 變電站總體分析 14 = 實 際 值標 幺 值 選 定 的 基 準 值 （ 單 位 與 實 際 值 相 同 ） 各元件電抗標幺值 選取 ： a v B24d1= 1 0 0 M V A , S = S ,1 G 1 G 2 , G 3 G 4100X = X = X 0 .1 2 4 0 .2 4 8 050BBGSSS?? ? ? ?計 算 過 程 如 下 ：、 發(fā) 電 機 ， ， 電 抗 參 數(shù) ： 3511 , 2 , 3 , 4 :1 2 3 4100% 05 66763BkTSXXT T T TLLuLLS? ? ? ? ? ?2 變 壓 器 電 抗 參 數(shù)、 線 路 ， ， ， ， 電 抗 參 數(shù) ： 16 2213 141 1 0 0 1 1 0 00 . 4 1 4 0 0 . 0 5 3 0 0 . 4 6 0 0 . 0 2 2 72 2 3 0 2 2 3 01 1 0 0 1 1 0 00 . 4 5 0 0 . 0 1 8 9 0 . 4 8 0 0 . 0 3 0 22 2 3 0 2 2 3 0XX? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? 線路接線圖及其電抗標幺值 圖 變電站簡化接線圖 上圖進行等值變換： 6合并為電抗 15， 緒 論 15 151 ( 0 .2 4 8 0 0 .1 6 6 7 ) 0 .0 5 3 0 0 .2 6 0 32X ? ? ? ? ? 9 等效合并為 16， 716 ???? XX 10 等效合并為 17， 1 7 811 ( 0 . 0 7 9 9 ) 0 . 0 4 022XX? ? ? ? ? ? 1 12 等效合并為 18， 18 1111 0 . 6 6 1 0 . 3 3 0 522XX? ? ? ? 母線短路電流 220kV 母線短路電流 圖 220KV 母線 短路 等效圖 當 f1 點短路時： 電源點 對 f1點 轉(zhuǎn) 移電抗 1 15 ?? 系統(tǒng) S對 f1點轉(zhuǎn)移電抗 1 1 227fSXX?? 第 1 章 變電站總體分析 16 電源 計算 電抗為：1 2 5 00 . 2 6 0 3 0 . 3 2 5 51 0 0 c o sNAC A f A dSXX S ??? ? ? ? ? 1 21000 . 0 2 2 7 0 . 4 7 6 7100NSfS