【正文】 變各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器額定容量的 15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補償設(shè)備時，均宜采用三繞組變壓器。凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的 70%，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。 選用 BFM11— 500— 3型號的高壓并聯(lián)電容器 2臺 。 并聯(lián)電容器裝置的接線 并聯(lián)電容器裝置的接線基本形式有星形和三角形兩種。此時，各組應(yīng)能隨電壓波動實行 自動投切。 （ 2）配電所裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。 靜止補償器有電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。SP （ 32） =22 ）（ X?? = 解得 X= 無功補償裝置 無功補償裝置分為串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置兩大類。所以進行無功補償是非常有必要的。 3 110kV及以上電壓線路的充電功率。都是依靠磁場來傳送和轉(zhuǎn)換電能的電感性負(fù)載，在電力系統(tǒng)中感應(yīng)電動機約占全 部負(fù)荷的 50%以上。二級負(fù)荷 應(yīng)由兩回線供電，但當(dāng)兩回線路有困難時（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 3 三類負(fù)荷 三類負(fù)荷，又稱為三級負(fù)荷，是指不屬于以上一類和二類負(fù)荷的其他用電負(fù)35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 6 頁 共 50 頁 荷。 3 負(fù)荷統(tǒng)計和無功補償?shù)挠嬎? 負(fù) 荷分析 根據(jù)用電的重要性和突然中斷供電造成的損失程度可以將負(fù)荷分為以下三類： 1一類負(fù)荷 一類負(fù)荷，又稱為一級負(fù)荷，是指突然中斷供電將造成人身傷亡或引起對周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟上的巨大損失。西北方向 20km處一座 35kV變電所 B通過一條架空出線與待 設(shè)計變電所聯(lián)系，平時本所與 B變電所有少量功率交換。 根據(jù)我國變電所目前現(xiàn)有電氣設(shè)備狀況以及今后發(fā)展趨勢，應(yīng)選用新型號、低損耗、低噪聲的電力變壓器及性能好、時間長、免維護的 SF6 斷路器及高壓開關(guān)柜。 變電所作為 變電站 作為 電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟 運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。使其更加貼合實際，更具現(xiàn)實意義。一個典型的變電站要求變電設(shè)備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計和配置。本設(shè)計選擇選擇兩臺主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，無功補償裝置和繼電保護裝置等等也按照具體要求進行選型、 設(shè)計和配置，力求做到運行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟合理，具有擴建的可能性和改變運行方式時的靈活性。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律，因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。并依據(jù)相關(guān)規(guī)定和章程設(shè)計其中個個步驟，所以能滿足一般變電所的需求。 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 4 頁 共 50 頁 2 原始資料 電力系統(tǒng)接線圖 待設(shè)計變電所進線如圖 1 所示： 圖 變電所進線示意圖 系統(tǒng)情況 待設(shè)計變電所通過一條架空線路由正西方向 5km處的一座 110kV變電所 A送電，回路最大傳輸功率不大于 ， A變電所系統(tǒng)容量為 3000MW。 本地區(qū)氣象條件 最高氣溫 C??? 41max? ；最低氣溫 C??? 12min? ；年平均氣溫 Cavy ??? ? ；最熱月平均最高溫度 Cavm ??? 26? 。如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報廢或減 產(chǎn)、連續(xù)生產(chǎn)過程需要較長時間才能恢復(fù)、造成社會秩序混亂、在政治上產(chǎn)生較大影響、交通和通訊樞紐以及城市供水中斷、廣播電視、商貿(mào)中心被迫停止運營等。對于一級負(fù)荷的用電設(shè)備，應(yīng)有兩個及以上的獨立電源供電，并輔之一其他必要的非電保安設(shè)施。 負(fù)荷計算 10kV側(cè)的負(fù)荷計算 ??P +++1++= ??Q *+*+*+1*+*+*= ??S ? ?? 22 )()( QP （ 31） = 22 ? = 功率因數(shù) cos? = 無功補償 無功補償概述 電力系統(tǒng)中有許多根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，如變壓器、電動機、感應(yīng)爐等。 2 無功功率補償裝置（并聯(lián)電容器和同步調(diào)相機）輸出無功功率。電壓下降到額定電壓值的 60%~70%時，用戶的電動機將不能啟動甚至造成燒毀。39。在我國經(jīng)常在樞紐變電所安裝同步調(diào)相機，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。但設(shè)備造價太高，本設(shè)計中不宜采用。 并聯(lián)電容器裝置的分組 1 分組原則 （ 1）對于單獨補償?shù)哪撑_設(shè)備，例如電動機、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與該設(shè)備相連接，并與該設(shè)備同時投切。 （ 3）終端變電所的并聯(lián)電容器裝置，主要是為了提高電壓和補償主變壓器的無功損耗。這幾種方式中等容量分組方式，分組斷路器不僅要滿足頻繁切合并聯(lián)電容器的要求，而且還要滿足開斷短路的要求，這種分組方式應(yīng)用較多，因此采用等容量分組方式。 并聯(lián)電容器組裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，主要是補償主變和負(fù)荷的無功功率，為了在發(fā)生單相接地故障時不產(chǎn)生零序電流，所以采用中性點不接地方式。 4 主變壓器的選擇 規(guī)程中的有關(guān)變電所主變壓器選擇的規(guī)定 1 主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDJ161— 85 有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計決定進行。 3 根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展及潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護、對通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時，應(yīng)采用自耦變壓器。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變。 當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運時，其余容量至少能保證所供一35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 10 頁 共 50 頁 級負(fù)荷或為變電所全部負(fù)荷的 60~75%。 再考慮同時系數(shù)時，可按下式算： cSKS 039。S =*= 總安裝容量為 2*（ ?39。 主變形式的選擇 主變一般采用三相變壓器，若因制造和運輸條件限制，在 220kV 的變電所中，可采用單相變壓器組。 我國 110kV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0 連接； 35kV 亦采用 Y 連接，其中性點多通過消弧線圈接地。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。 . 主接線的設(shè)計原則 1 發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 2 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模； 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 12 頁 共 50 頁 3 負(fù)荷大小和重要性； 4 系統(tǒng)備用容量大小； 5 系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。 1 可靠性； 2 靈活性； 3 經(jīng)濟性。 35kV 側(cè)主接線設(shè)計 35kV 側(cè)進線一回，由于使用兩臺變壓器并且還和另一 座變電所聯(lián)絡(luò)，所以出線三回。 由《電力工程電氣設(shè)計手冊》第二章規(guī)定： 6~10kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時采用單母線分段接線，當(dāng)短路電流過大、出線需要帶電抗器時，也可采用35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 13 頁 共 50 頁 雙母線接線。 方案二圖： 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 14 頁 共 50 頁 進 線 進 線 1 2 1 進 線 2 進 線 圖 電器主接線方案二圖 方案二 10kV 側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠，調(diào)度更加靈活，但每增加一組母線就使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān)，當(dāng)母線故障或 檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。 通過比較可以得知還是選方案一比較合適，即 35kV 側(cè)采用單母線接線， 10kV側(cè)采用單母線分段。所謂短路時指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 15 頁 共 50 頁 還指單相和多相接地。除了三相短路之外，其它類型的短路皆系不對稱短路，此時三相所處的情況不同，各相電 流、電壓數(shù)值不等，其間相角也不同。當(dāng)然，容量所以 們 在這里進行短路電流計算方法，以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計算的，其步驟如下： 1 對各等值網(wǎng)絡(luò)進行化簡，求出計算電抗； 2 求出短路電流的標(biāo)么值； 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 16 頁 共 50 頁 3 歸算到各電壓等級求出有名值。 4 短路點的種類 一般按三相短路計算，若發(fā)電機的兩相短路時，中性點有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時候進行計算。則 選擇這兩處做短路計算。 線路等效圖如下圖所示： 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 18 頁 共 50 頁 E 1 E 2X 1X 2X TX Ta 圖 10kV 側(cè)短路等效圖 線路 1 X1 =21B BLUSLX （ 62） =*5*100/372 = 線路 2 X2 =22B BLUSLX =*20*100/372 = 變壓器 XT = 100%KU變SSB （ 63） =*100/=1 取 E1=E2=1 簡化后等效電路圖如下圖所示： X 1 2E 1a189。 1 長期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie? Ig 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 21 頁 共 50 頁 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗。 （ 3）短路的動穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值（ kA）。 表 選擇高壓電 器應(yīng)校驗的項目表 項目 電壓 電流 斷流容量 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 負(fù)荷開關(guān) 隔離開關(guān) 熔斷器 電抗器 電流互感器 電壓互感器 支柱絕緣子 母線 消弧線圈 避雷器 表中 為應(yīng)進行校驗的項目 環(huán)境條件 按《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》（ GB76374）的規(guī)定，普通高壓電 器在環(huán)境最高溫度為 +40C? 時，允許按額定電流長期工作。在年最高溫度超過 40C? ，而長期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號帶“ TA” 字樣的干熱帶型產(chǎn)品。因此可選用 LW8— 35A型戶外高壓 SF6斷路器。 動穩(wěn)定校驗。 因 此Qk= tI2? =? =[（ kA） 2S]。 選用的斷路器額定電流 630A，去除 %的溫度影響為 ，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。這也滿足了選擇設(shè)備同類設(shè)備應(yīng)盡量較少品種的原則。 動穩(wěn)定校驗。 電 氣 設(shè) 備tIt2 =202? 4=1600[（ kA） 2S]。 動穩(wěn)定校驗。 電 氣 設(shè) 備tIt2 =402? 4=6400[（ kA） 2S]。 2按回路持續(xù)工作電流 gxu II ? gI — 導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為 A； xuI — 相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量，單位為 A。 35kV 母線的選擇 35kV的長期工作持續(xù)電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = )353/(75002 ?? ? 35kV 變電所電氣部分設(shè)計 第 28 頁 共 50 頁 35