【正文】 [11] 楊德昌，中國式智能電網(wǎng)的構(gòu)成和發(fā)展規(guī)劃研究，電網(wǎng)技術(shù), 2009年 20期本設(shè)計(jì)說明書以garver系統(tǒng)電網(wǎng)電氣主接線設(shè)計(jì)為例，簡要介紹了電力系統(tǒng)中變電站部分的一次主接線設(shè)計(jì)：1）對原始資料進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都比較滿意的主接線形式。=F將電容并聯(lián)于4號母線上后，母線電壓達(dá)到要求，補(bǔ)償成功。補(bǔ)償前潮流計(jì)算結(jié)果如下：由圖可知母線4,6上的電壓過低，應(yīng)并聯(lián)電容器來補(bǔ)償無功提高電壓。由于本次設(shè)計(jì)為garver系統(tǒng)電網(wǎng)主接線設(shè)計(jì)，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是從潮流計(jì)算分析可知，母線的電壓過低，因此可在6號節(jié)點(diǎn)處采用變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)壓，同時應(yīng)在其過低的節(jié)點(diǎn)處裝設(shè)并聯(lián)電容器采用集中補(bǔ)償來補(bǔ)償無功功率，使電壓升高，達(dá)到要求。裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，但是調(diào)相機(jī)的造價高，損耗大，維修麻煩，施工期長。電流互感器的選擇，在110kV母線上安裝的電流互感器為LVBQ110W2，額定二次電流為5A，額定3s短時熱電流63kA，額定動穩(wěn)定電流160kA，110kV母線出線處安裝的電流互感器為LB6110，額定電流比為2150／5A，～，額定動穩(wěn)定電流為40～80kA。⑤隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。校驗(yàn)如同上述方法。②在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性?？芍x母線滿足熱穩(wěn)定要求硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗(yàn)各種形狀的硬導(dǎo)體通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此硬導(dǎo)體應(yīng)按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，而軟導(dǎo)體則不必進(jìn)行動穩(wěn)定校驗(yàn)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時導(dǎo)體的溫度為Q正常=Q+(Qal—Q)對于不同種類的導(dǎo)體，不同的最大負(fù)荷利用小時數(shù)。當(dāng)線路AC10短路點(diǎn)距離6號節(jié)點(diǎn)為全長的85%時，短路結(jié)果如下：當(dāng)線路AC10短路點(diǎn)距離4號節(jié)點(diǎn)為全長的85%時，短路結(jié)果如下：所以短路電流Id2*，即Id2*=,Id2= Id2*IB== kA短路沖擊電流最大值ish2=kshId2==短路電流有效值Ish2=Id2==對變壓器低壓側(cè)母線短路計(jì)算如下：對7號母線短路計(jì)算對8號母線短路計(jì)算對9號母線短路計(jì)算所以對取Id3*=，Id3= Id3*IB1==短路沖擊電流最大值ish3=kshId3==短路電流有效值Ish3=Id3==5導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)硬導(dǎo)體截面常用的有矩形、槽形和管形。1）電氣主接線比選短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。4短路電流計(jì)算短路是系統(tǒng)常見的嚴(yán)重故障。這種接線方式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。參照《電氣設(shè)備手冊 上冊》312頁續(xù)表432關(guān)于變壓器的選型，可知道所選的主變型號為SFP7150000/110型油浸式電力變壓器，其參數(shù)如下：容量150000 kVA，高壓側(cè)110,121177。(4) 調(diào)壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過主變的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對投資大，占地多，運(yùn)行損耗也較大。(3) 若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺或以上的主變壓器時，當(dāng)其中容量最大的一臺因故退出運(yùn)行時，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的70%以上。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。方案一潮流計(jì)算結(jié)果方案二潮流計(jì)算結(jié)果對方案一、二進(jìn)行初步潮流計(jì)算結(jié)果比較如表 1所示。在項(xiàng)目可行性研究過程中，根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的方案，進(jìn)行比較和篩選。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個方面考慮。第一，操作的方便性。廣義上講，電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都涉及備用容量問題，但在電力電量平衡分析中，主要是研究確定發(fā)電環(huán)節(jié)的備用容量問題。又稱旋轉(zhuǎn)備用，指運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)組可發(fā)最大功率與最大負(fù)荷的差額，其表現(xiàn)為部分機(jī)組空載或欠載運(yùn)行的容量之和。假設(shè)線路投資與長度成正比，因此，計(jì)算中可用長度代替費(fèi)用表示；線路電抗采用每公里標(biāo)么值表示，計(jì)算標(biāo)么值時，功率基準(zhǔn)值取為100MW；線路投資費(fèi)用為50萬元/km；支路容量限制依據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)給出,其中表中所示距離較長路徑其允許輸送容量少些。本文利用電力規(guī)劃設(shè)計(jì)一般原理，以Garver6節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)電網(wǎng)電氣接線設(shè)計(jì)為研究對象，通過對接線方案的全面對比，確定最優(yōu)接線方案，主變的選擇，設(shè)備的選擇與校驗(yàn)等，樹立統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡、整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，培養(yǎng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸多方面分析和解決實(shí)際工程問題的能力。全面、長遠(yuǎn)的電力發(fā)展規(guī)劃和電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，不僅直接影響到國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展及其經(jīng)濟(jì)性，還關(guān)系到電力工業(yè)本身投資使用的合理性與能源資源利用的經(jīng)濟(jì)性，是電網(wǎng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，是電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。首先作一下定性分析，在6個節(jié)點(diǎn)中，理論上任意兩個節(jié)點(diǎn)之間都可以架設(shè)線路，共有15條可行擴(kuò)建路徑。 =688(MW)式中 Pg——系統(tǒng)的供電負(fù)荷 Pz——發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷，本次設(shè)計(jì)直配負(fù)荷為0 K3——廠用電率,本次設(shè)計(jì)發(fā)電廠廠用電率為9%所有發(fā)電機(jī)容量加起來為1110MW688 MW，滿足要求。其中備用率 K 的大小確定與系統(tǒng)規(guī)模,用電結(jié)構(gòu),電壓等級等因素有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)接線應(yīng)保證在正常運(yùn)行情況下,每個負(fù)荷至少有兩個及以上電源對其供電；斷路器自身故障率、線路影響等造成斷路器故障。第三，擴(kuò)建的方便性。第三，電能損耗少。方案一：在支路35上擴(kuò)建一回、支路23 上擴(kuò)建一回，支路26，46上擴(kuò)建一回。對其電壓校驗(yàn)為下。具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量應(yīng)考慮以下因素。對重要變電站，需考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%～80% 。電力系統(tǒng)采用的繞組聯(lián)結(jié)方式有星形“Y”和三角形“d”兩種。因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對于220kv及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，在進(jìn)出線較多時（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。缺點(diǎn)：接線復(fù)雜，設(shè)備多，母線故障有短時停電。計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評價確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線路對通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的影響等。當(dāng)線路AC13短路點(diǎn)距離5號節(jié)點(diǎn)為全長的85%時，短路結(jié)果如下：當(dāng)線路AC13距離3號節(jié)點(diǎn)為全長的85%時，短路結(jié)果如下：所以短路電流Id1*，即Id1*=,Id1= Id1*IB==短路沖擊電流最大值ish1=kshId1==短路電流有效值Ish1=Id1==線路AC12，對其中任意一條短路而言，考慮到距離保護(hù)可靠系數(shù)Krel ～，所以取線路全長的85%處短路計(jì)算短路電流。一般要求:1）裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)下列技術(shù)條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn): (1)工作電流 (2)動穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度 (3)熱穩(wěn)定2）裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn): (1)環(huán)境溫度 (2)日照 (3)風(fēng)速 (4)海拔高度導(dǎo)線的選擇在選擇導(dǎo)線時，為了減少投資而減小導(dǎo)線截面會使損耗增大，反之為了減少損耗而增大截面又會使投資增大。導(dǎo)線LGJ300載流量I=503A載流量校驗(yàn)：輸電線電流如下：校驗(yàn)線路35段(交流線AC13，AC14)：I=503A，校驗(yàn)線路32段(交流線AC_12)：I=503A校驗(yàn)線路62段(交流線AC_6 ，AC_9)：I=503A，校驗(yàn)線路64段(交流線AC_7 ，AC_10)：I=503A，其他線路的電流也沒有超過載流量503A的，故導(dǎo)線的載流量符合要求。Smin=178。高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。.校驗(yàn)如同上述方法發(fā)電機(jī)母線側(cè)斷路器：工作電流：Ig2== kAId3*=(由上圖發(fā)電機(jī)側(cè)母線短路計(jì)算圖可知)Id3= Id3*IB1==短路沖擊電流最大值ish3=kshId3==短路電流有效值Ish3=Id3==故選用斷路器為②隔離開關(guān)