【正文】 此變電所的主變壓器采用有載調壓方式。 變壓器容量和臺數的選擇 主變容量一般按變電站建成近期負荷 5～ 10 年規(guī)劃選擇，并適當考慮遠期 10～15 年的負荷發(fā)展，對于城郊變電所主變壓器容量應當與城市規(guī)劃相結合，從長遠利益考慮，本站應按近期和遠期總負荷來選擇主 變的容量，根據變電所帶負荷的性質和電網結構來確定主變壓器的容量，對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負荷能力允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。為 了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電站一般裝設兩臺主變壓器。 油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設備。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復回油箱。 3 電氣主接線設計 電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書為依據，以國家的經濟建設方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下、兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。 （ 2） 考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 變電所 主接線設計應根據 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。 （ 4） 考慮主變臺數對主接線的影響 變電所主變的容量和臺 數，對變電所主接線的選擇將產生直接的影響。電器主接線的設計要根據備用容量的有無而有所不同。并綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求 ”。同時，可靠性不是絕對的而是相對的。 （ 3） 變電所全部停電的可能性 。 （ 3） 擴建的方便性：對將來要擴建的發(fā)電廠，其接線必須具有擴建的方便性。經濟性主要從以下幾個方面考慮： （ 1） 節(jié)省一次投資。對大容量發(fā)電廠或變電站，在可能和允許條件下，應采取一次設計，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經濟效益。當有旁路母線時，首先宜采用分段斷路兼作旁路斷路器的接線。 單母線分段接線如圖 所示 ： 畢業(yè)設計（論文） 9 Q S 2Q S 3Q F 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一備 用 二Q F dW ⅡB I 線 圖 單母線分段接線 單母線分段帶旁路接線圖如圖 所示 ： Q S 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一 B I 線備 用 二Q F DQ F 1W ⅡQ S DQ S 3 Q S 4Q S 7W PQ S 5Q S 6 圖 單母線分段 分段斷路兼作旁路斷路器的接線 （ 2）方案比較 單母線分段接線 ： 畢業(yè)設計（論文） 10 ① 當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常母線不間斷供電，不致使重要用戶停電 。 單母線分段帶旁路接線 ： ① 通過倒閘操作，可檢修與旁路母線相連的任一回路的出線斷路器而不停電，因固定式斷路器檢修時間較長，不重要負荷停電時間長。 ③ 幾乎無線路全部停運的可能，若出線全部停運的情況，因固定式斷路器的檢修時間長，則全部停運時間長。 ⑤ 設備少，投資少，土建工作和費用較少，可以兩個方向均衡擴建。 （ 2）方案比較 雙母線接線 特點： ① 檢修任一組母線，不會中斷對用戶的連續(xù)供電（利用 母聯倒換操作） 。 ⑤ 在特殊需要時，可以用母聯與系統(tǒng)進行同期或解列操作 ⑥ QS 不僅用來隔離電壓，而且還用來倒換操作 ⑦ 擴建方便。 4 短路電流計算 在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_數千安，短路電流通過電氣設備和導線必然要產生很大的電動力，并且使設備溫度急劇上升有可能損壞設備和電纜；在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機正常工作；發(fā)生接地短路時所出現的不對稱短路電流，將對通信線路產生干擾；當短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列。 ish— 三相短路沖擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。 （ 2） 認為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 （ 5） 計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件 X/3R 時，可以略去電阻的影響。此時，電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行 狀態(tài)，母線上電壓低于電動機的反電勢。其具體計算步驟如下： 畢業(yè)設計（論文） 13 （ 1）計算各元件電抗標幺值，并折算到同一基準容量下； （ 2） 繪制等值網絡，進行網絡變換 ； （ 3）選擇短路點； （ 4）對網絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電 流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值； （ 5）計算短路容量，短路電流沖擊值： 短路容量： IUS k ??? 3 （ ） 短路電流沖擊值 : Iish ? （ ） （ 6）列出短路電流計算結果。 （ 4） 單相接地短路電 流的計算： 短路點各序分量電流為： （ ） 短路電流計算過程 原始資料 系統(tǒng)供電到 110kv 母線上， 10kV 側無電源，系統(tǒng)阻抗歸算到 110kV 側母線上UB=Uav, SB=100MVA. 取基準容量為： SB=100MVA， 基準電壓為 UB=Uav， 又依公式：avBB USI 3? ；BBB SUX 2? ， 計算基準值如出下表所示 ： 表 變電站網絡等值電路參數基準值取值 電氣量 關系式 基 準 值 SB (MVA) 100 UB (kV) UB =Uav 115 IB (kA) /3b B BI S U? XB (? ) BBB SUX 2? 01)1(2)1(1 2 1 xxII dd ???畢業(yè)設計（論文） 15 短路計算 （Ⅰ） 短路計算過程 說明：在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗電器設備時，需要用到短路電流。在該系統(tǒng)中分別選擇了 110kV 高壓側母線 d d d , 10kV 低壓側 母線 d3， 系統(tǒng)等值網絡圖如圖 。 1 0 k VE = 1 . 00 . 0 6 9 0 . 5 3 E= 畢業(yè)設計（論文） 17 圖 d2 點短路 等值網絡圖 等值網絡 電抗的標幺值： )(*1 ??????? ）（X 次暫態(tài)短路電流標么值的計算： *I? = ?*I =*21X = = 次暫態(tài) 0s 和 4s 時的短路電流相等，三相短路電流有名值為： I? =avBUSI3*? = ?? = 沖擊電流為： kAKIi msh ??????? 短路全電流最大有效值為： ??? = kA... 8613189511 ?? 短路容量為： IUS B?? 3 = M V A.... 951661895107321 ??? （ 3） d3點短路時 ， UP=110kV，等值網絡如圖 。 電氣設備選擇的一般原則為： 。 。 高壓斷路器的選擇 及校驗 高壓斷路器在高壓回路 中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設備。 （ 3）應有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關，熄弧后觸頭間隙介質恢復速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負荷電流等特點。 （ 2） 額定電流的選擇 maxIIN? IN—— 電氣設備額定電流， Imax— — 電器所在回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，則 ?NI AI )1 1 0max( ? （ 3） 開斷電流選擇 kII N b r ???? 畢業(yè)設計（論文） 22 根據 UN、 Imax、 INbr 以及安裝條件，查設備手冊，可選 LW6110/1600SF6 斷路器。 （ 4）根據熱穩(wěn)定要求 Kt QtI ?2 對選定斷路器進行熱穩(wěn)定校驗： skAtI t 222 4 80 0340 ）（??? 取繼電保護后備保護動作時間為最不利時間 tpr =， tin =， ta=， 計算時間為 tk=tpr+tin+ta=++=＞ 1s 所以可忽略非周期分量熱效應，只需取周期分量熱效應，即 QK = QP。 選擇 隔離開關 時應滿足以下基本要求 ： （ 1） 隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易鑒別設備是否與電網隔 開。 （ 5） 隔離開關的結構簡單，動作要可靠 。 skAtIIIQ kttP kk 222222220 ）（）（ ???????????? 校驗計算結果與所 選隔離開關列表比較見表 。 校驗計算結果與所選隔離開關列表比較見表 。 根據設計要求， 本變電所 10kV 的最終回路較多，因此 10kV 母線應 選硬導體為宜 。 ?KII gmaxmax ?畢業(yè)設計（論文） 27 歸算到溫度為 t=+16 C? 的最大電流 ： AKII g 6 8 9m a xm a x ??? ? 110kV 母線 可選用 采用 LGJ400/95 鋼芯鋁絞， 其技術參數見 表： 表 LGJ400/95 鋼芯鋁絞 參數表 導體型號 導體截面 (mm) 導體最高溫度為下值時的載流量 (A) 外徑 (mm) +70℃ +80℃ LGJ400/95 400 920 921 （ 2） 根據公式 進行 熱穩(wěn)定校驗 式中 QK— 短路電流的熱效應； C— 與導體材料及發(fā)熱溫度有關的系數， S—— 導體載流截面 (mm2)。 取 k=， mr =， ? =1， a=220cm， r=， 則： 0 0184 1 l gr aU k m r rr? ???? ? ? ? ? ? ?????? 0 0184 1 l gr aU k m r rr? ???? ? ? ? ? ? ??????SCQS K ??min畢業(yè)設計（論文） 28 220lg???????? ???????? 顯然： U0＞ UNS滿足要求。 該系統(tǒng)選擇弱電系統(tǒng)的 1A。 10kV 側 TA （ 1） 主變進線 TA ①一次回路額定電壓的選擇 kVUN 10? 畢業(yè)設計（論文） 30 ②一次回路額定電流的選擇 maxIIN? 因為 10kV 主變進線最大持續(xù)工作電流為 AII Ng 30 00m a x ?? 電抗器 所以 ?NI A3000 ③二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的 1A。 skAIK Nt 2221 )(90000)3100()( ??? ??????? skAtIQ K 222 ）（21)( NtIK ⑥根據動穩(wěn)定要求 2 1NI esK ≥ chI 校驗： )()( 0 6 0250322 1 KAIKAKI chesN ?????? 因此，所選擇的電流互感器能滿足校驗要求。 表 LZZBJ910Q 電流互感器主要技術參數 型號 額定電壓(kV) 設備最高電 壓(kV) 額定