【正文】 響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達(dá)到一定的值，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行功率補(bǔ)償。 變電所主變壓器容量的選擇 變壓器的最大負(fù)荷按下式確定： MP ? 0k P? MP —— 變電所的最大負(fù)荷 0k —— 負(fù)荷同時(shí)系數(shù) P? —— 按負(fù)荷等級(jí)系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷 根據(jù)對(duì)多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計(jì)表明，變電所的容量按下式計(jì)算 ST≈（ —— ） MP 因本變電所裝有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器的容量 ST應(yīng)該同時(shí)滿足以下 條件： 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷 MP 的大約 70%的需要，即： ST≈ MP 其負(fù)荷為： 35kV側(cè)：最大 30MVA，最小 18MVA， 10kV側(cè)：最大 16MVA，最小 10MVA， 第 18 頁(yè) 共 87 頁(yè) 則 SC=? (30MVA+16MVA) = 根據(jù)設(shè)計(jì)要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇 110KV 三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù)js=100MVA） 故選擇主變壓器的型號(hào)為： SFSZL7— 40000/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺(tái) 三繞組主變壓器 SFSZL7— 40000/110 表（ 31） 型號(hào) SFSZL7— 40000/110 額定容量（ KVA） 40000 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 第二節(jié) 功率因數(shù)和無(wú)功功率補(bǔ)償 絕大多數(shù)用電設(shè)備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無(wú)功電流來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于 1。 一、 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮下列原則： 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。主變壓器的 110KV～500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式； 6～ 63KV 電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式。 電力網(wǎng)中 性點(diǎn)接地方式有中性點(diǎn)直接接地和中性點(diǎn)非直接接地。 對(duì)比以上三種方案，方案（二）比較符合設(shè)計(jì)要求。 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合上TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。 方案二 ： 單母線分段帶旁路 母線 (分段 斷路器兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點(diǎn)： 有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，檢修斷路器時(shí)不至于中斷對(duì)用戶供電。雙母線 成 單母線，破壞了雙母線固定接線的運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開(kāi)關(guān)的倒閘操作。 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 方案二 ： 單母線分段接線 (分段 斷路器兼作旁路斷路器 ) 優(yōu)點(diǎn)： 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電。 第 14 頁(yè) 共 87 頁(yè) 對(duì)比以上三種方案，對(duì)于 110KV 來(lái)說(shuō)，它要供給一類(lèi)、二類(lèi)負(fù)荷較多，需要較高的可靠性。 3）出 線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。 110KV 側(cè)雙回路與系統(tǒng)相連，而變電所最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)連接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換因此可采用內(nèi)橋接線，這有利于電站以后的擴(kuò)建。 缺點(diǎn)： 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。 調(diào)度靈 活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。三角形接線 四角形接線 第 13 頁(yè) 共 87 頁(yè) 如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。 一 、 110KV 側(cè)接線的 方案 選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、 設(shè)備少、操作方便；隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。系統(tǒng)情況為：系統(tǒng)經(jīng)雙回路給變電所供電；取 為 100MW，系統(tǒng)歸算為 100KV 母線的等值電抗 。 適用范圍 Ⅰ 1 Ⅰ 2 QF1 QF2 TQF BQS1 BQS2 T1 T2 外橋式 內(nèi)橋式 第 12 頁(yè) 共 87 頁(yè) 適用于最終進(jìn)出線為 3～ 5 回路的 110KV 及以上配電裝置。 缺點(diǎn) ： 1） 任一臺(tái)斷路器檢修，都成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。 4） 每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。為減少因斷路器檢修而開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 3～ 5 角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對(duì)角對(duì)稱分布，如圖 29 所示。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高情況。 2） 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。兩段母線均可帶旁路，正常時(shí)旁路母線不帶電。 1） 優(yōu)點(diǎn) :節(jié)約專(zhuān)用旁路斷路器和配電裝置間隔。 四、雙母線分段接線 (如圖 24) 圖 24 雙母線分段接線 220KV 進(jìn)出線回路數(shù)較多 ,雙母線需要分段 ,其分段原則是： 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 10～ 14 時(shí) ,在一組母線上用斷路器分段； 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段； 在雙母線接線中 ,均裝 設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁斷路器； 為了限制 220KV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求 ,可根據(jù)需要將母線分段。 缺點(diǎn) 1) 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。 2) 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合上 TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。 缺點(diǎn)： 1） 當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電； 2） 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越； 3） 、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 一、 單母線接線 (如圖 21) 圖 21 單母線接線方式 優(yōu)點(diǎn) 接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。 第一節(jié) 6～ 220KV 主接線 6～ 220KV 高壓配電裝置的接線分為： 有匯流母線的接線、單母線、單母分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)等。 第 5 頁(yè) 共 87 頁(yè) 第二章 電氣主接線的方按及論證 變電所的電氣主接線是高壓電器設(shè)備通過(guò)接線組成的匯集分配和輸送電 能的電路。這種初期的自動(dòng)化管理方式 ,各專(zhuān)業(yè)在技術(shù)上相互獨(dú)立 ,資源不能共享 ,設(shè)備設(shè)置重復(fù) ,功能交叉覆 蓋 ,無(wú)論在技術(shù)上或是經(jīng)濟(jì)上都不盡合理。如 CRT 屏幕監(jiān)視、數(shù)值計(jì)算、自動(dòng)巡檢打印及自動(dòng)報(bào)表等。與此同時(shí) ,南京自動(dòng)化研究院也開(kāi)發(fā)出了 220KV 梅河口變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。例如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)家 ,在他們所屬的某些電力公司里 ,大多數(shù)的變電站都實(shí)現(xiàn)了綜合自 動(dòng)化及無(wú)人值班方式。美國(guó)西屋公司和 EPRI 聯(lián)合研制出了 SPCS 變電站保護(hù)和控制綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 四、國(guó)內(nèi)外變電站發(fā)展及應(yīng)用狀況 國(guó)際上對(duì)于變電站綜合自動(dòng)化的研究 ,已經(jīng)進(jìn)行了多年 ,并取得了令人矚目的進(jìn)展。 本設(shè)計(jì) 110KV 變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)，其原始資料如下： 變電所類(lèi)型：地方降壓變電所；電壓等級(jí)： 110KV/35KV/10KV；系統(tǒng)情況：（ 1）系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電；（ 2）取 Sj 為 100MW,系統(tǒng)歸算為 110KV 母線的等值電抗為 。 三．設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 電氣主接線的設(shè)計(jì)是變電所電氣設(shè)計(jì)的主體。由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給出變電所的容量、電壓等級(jí)、 出線回路，主要負(fù)荷對(duì)變電所的要求，以及該設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍。而變電所是作為電力系統(tǒng)的一部分，在連接輸電系統(tǒng)和配點(diǎn)系統(tǒng) 中起著重要作用。第 1 頁(yè) 共 87 頁(yè) 目 錄 第一章 緒論 ........................................................ 3 第二章 電氣主接線的方按及論證 ....................................... 5 第一節(jié) 6～ 220KV 主接線 ................................................... 5 第二節(jié) 主接線的選擇與設(shè)計(jì) .............................................. 12 第三節(jié) 變壓器接地方式 .................................................. 16 第三章 變電所電力變壓器的選擇 ...................................... 17 第一節(jié) 電力變壓器的選擇 ................................................ 17 第二節(jié) 功率因數(shù)和無(wú)功功率補(bǔ)償 .......................................... 18 第四章 短路電流計(jì)算 ................................................ 22 第一節(jié) 短路電流計(jì)算的概述 .............................................. 22 第二節(jié) 短路電流的計(jì)算 .................................................. 24 第五章 變電所一次設(shè)備的選擇 ........................................ 27 第一節(jié) 電氣一次設(shè)備的選擇原則 .......................................... 27 第二節(jié) 一次設(shè)備的選擇與檢驗(yàn) ............................................ 33 第三節(jié) 導(dǎo)體的設(shè)計(jì) ...................................................... 43 第四節(jié) 高壓熔斷器 的選擇 ................................................ 49 第六章 高壓配電裝置 ................................................ 52 第一節(jié) 設(shè)計(jì)原則與要求 .................................................. 52 第二節(jié) 6110KV 配電裝置 ............................................... 55 第七章 變電所防雷與接地規(guī)劃 ........................................ 58 第八章 繼電保護(hù) ................................................. 63 第一節(jié) 概述 ............................................................ 63 第二節(jié) 變壓器的保護(hù) .................................................... 66 第三節(jié) 母線的繼電器保護(hù) ................................................ 68 第九章 儀表規(guī)劃 ................................................... 69 設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 110KV變電所一次部分的設(shè)計(jì)，是主要研究一個(gè)地方降壓變電所是如何保證運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)約投資就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備和技術(shù)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)的原則。依據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》等選擇電氣主接線圖、主變壓器及所用變壓器、電氣設(shè)備，完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的各項(xiàng)要求。最后完成電氣主接線圖、保護(hù)配置圖各一張。 85， Tmax=4800 小時(shí) 變電所 110KV 側(cè)的功率因數(shù)為 。在八十年代初 ,美國(guó)一家電力公司研制了 IMPac 模塊化保護(hù)和控制系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化目前在國(guó)外已得到了較普遍的應(yīng)用。在八十年代中期 ,由清華大學(xué)研制的 35KV 變電站微機(jī)保護(hù)、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運(yùn)行。 縱觀我國(guó)七、八十年代的變