【正文】 如上所述，若系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)電壓質(zhì)量的要求允許適當(dāng)降低到通常運(yùn)行時(shí)，電壓偏移正常值是再增加 5%。 2 %/ =+ 兩臺(tái)并列運(yùn)行 R+jX=（ ） =+ =+ =16+ 一次側(cè)： 1maxU = 1minU = 二次側(cè)： 2maxU = 2minU = = S甲 — 丙( 19 .9 8 8. 48 )11 2 ( 5. 5 20 .3 5 )112 jUj?? ? ? ?乙( 3 .6 7 8 1 .3 3 4 )1 0 9 .4 7 ( 7 1 6 .7 2 )1 0 0 9 .4 7j?? ? ? ?丁7 .3 1 8 )1 1 2 ( 6 .8 2 4 .7 3 )112 jUj?? ? ? ?丙 （ TTR jX?TTR jX?maxS minSm i n m i n1 m i n1 m i nm i n 22 m i nFNP R Q XUUUUU????31 =102KV 選擇 （ 1）、 丁變壓器采用逆調(diào)壓，范圍 1— 。 2 6 . 6 2 1 1 . 0 9 6 5 8 . 2 6 6 2 6 . 9 2 2 8 4 . 8 6 6 3 8S S S j j j M V A? ? ? ? ? ? ? ?甲 — 丙 水電廠 W向甲變電站輸送的功率為 P=5 35=175MW Q= COSΦ= 三相架空線路的單位導(dǎo)納： 661 10 10 /lg mD K MDr??? ? ? ? ? 39。 （ 3）、 無功電源中的事故備用容量，應(yīng)主要儲(chǔ)備于運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)，調(diào)相機(jī)和靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置中。 電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量的根本保證。 （ 4） 、 甲 — 丙 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，得： Ixu=478A， Igmax=，故滿足要求。 （ 2）、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。選擇 LGJ—400/20， S=,d=。丙變的一 、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，分析同乙變。查《電氣設(shè)計(jì)參考》 P32，選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺(tái)供電達(dá) 70%以上，其型號(hào)為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為 20MW，電壓 等級(jí)為 110177。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在已構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)的情況下，裝設(shè)兩臺(tái)為宜。 按允許載流量校驗(yàn) 規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為 70℃ ，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為 +25℃ 。有母線形式可實(shí)現(xiàn)各進(jìn)、出線各支路的并聯(lián)，簡單清晰，設(shè)備少，誤操作機(jī)會(huì)少，但是母線短路將會(huì)造成全廠停電，且占地面積大。 主變壓器型 式的選擇 （ 1）、相數(shù)的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比，價(jià)格較低且安裝占地面積小，運(yùn)行損耗較少 12—— 15%，因此一般情況下，規(guī)定使用三相變壓器。 發(fā)電 廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 該設(shè)計(jì)中采用擴(kuò)大單元接線，且為 5 臺(tái)機(jī)組，所以采用 3 臺(tái)升壓變壓器。 優(yōu)點(diǎn)： 單元接線的特點(diǎn)是幾個(gè)元件直接單獨(dú)連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價(jià)，同時(shí)也大大減少了故障的可能性， 供電可靠性高。根據(jù)系統(tǒng)中甲變電所現(xiàn)有條件，甲主變?yōu)?220/121/11KV。當(dāng)甲 —— 乙故障時(shí)，丁的故障必須由其他承擔(dān)。電器主接線選擇時(shí)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的選擇 同一地區(qū)，同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級(jí)。 電氣主接線的基本原則 根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。 由于系統(tǒng)地有功備用容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所提供的負(fù)荷，所以滿足系統(tǒng)的功率平衡。合理安排水火電廠的運(yùn)行方式，充分利用水電，使燃料消耗最經(jīng)濟(jì)，并計(jì)算系統(tǒng)需要的燃料消耗量。 設(shè)計(jì)存在的問題： 對(duì)于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上不能統(tǒng)一。 設(shè)計(jì)思路 （ 1）、首先認(rèn)真閱讀并對(duì)原始資料作一個(gè)初步了解和分析，確定系統(tǒng)的功率平衡。 1 已有系統(tǒng) 發(fā)電廠總?cè)萘?1000MW，平均功率因數(shù) Cos? =，平均廠用電率 3%，最大機(jī)組容量 100MW。負(fù)荷最大值 800MW，平均功率因數(shù) Cos? =，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)maxT =5400 小時(shí)。 （ 2）、確定網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方安，在可靠、合理的基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟(jì)性。我們首先考慮技術(shù)方面，再考慮經(jīng)濟(jì)方面。 （ 5）、確定各代表水文年各類型電廠的發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)，檢驗(yàn)電量平衡。 5 第二章 電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案 電網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容 （ 1）、確定輸電方式 （ 2）、選擇電網(wǎng)電壓 （ 3）、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （ 4）、確定變電所布局和規(guī)模 根據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，使電網(wǎng)的設(shè)計(jì)做到合理性，可靠性，在此基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟(jì)性。 具有運(yùn)行，維護(hù)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性、方便性和發(fā)展性。各級(jí)電壓間的級(jí)差不宜太小，根據(jù)任務(wù)書數(shù)據(jù)，結(jié)合本系統(tǒng)的現(xiàn)有的條件，發(fā)電機(jī)出口側(cè)電壓為 ， W—— 甲的輸送電壓為 220KV，各變電所的輸送電壓為 110KV。 綜合得： 三個(gè)方案都有比較高的可靠性，但從經(jīng)濟(jì)上考慮，雖然方案二的線 路 比較短，卻大大 加粗 了 其截面積。 電氣主接線形式 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。本電廠為水利發(fā)電廠，枯水期與豐水期發(fā)電容量相差懸殊，故可以在豐水期 5 臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，故可靠性高，而在枯水期可以逐漸停下，而利用 1 臺(tái)機(jī)組發(fā)電，利用率比較高 缺點(diǎn)：由于 單位容量的選價(jià)隨單位容量的增加而下降，因此減少變壓器的臺(tái)數(shù)，提高單位容量可以降低變壓器投資，隨之配套的配電設(shè)備相應(yīng)減少，并使配電裝置相應(yīng)減少，并使配電裝置結(jié)構(gòu)簡化。 主變壓器容量的確定 水電廠發(fā)電機(jī)采用擴(kuò)大單元接線：發(fā)電機(jī)單機(jī)容量 35MW， Cos? =，總共 5 臺(tái)發(fā)電機(jī)。本水電廠 在丘陵地帶，在運(yùn)輸條件允許情況下，選擇三相變 壓器。 綜合得： 本發(fā)電廠為水電廠，并且有遠(yuǎn)景規(guī)劃，為了保證其運(yùn)行的可靠性，采用雙母線加旁11 路母線接線方式保證系統(tǒng)可靠性。 表 鋼芯鋁絞線長期允許載流量（ A） 載流量 210 445 510 690 835 導(dǎo)線型號(hào) LGJ50 LGJ150 LGJ185 LGJ300 LGJ400 按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn) 為了保證架空線路有必要的機(jī)械強(qiáng)度，規(guī)定 1—— 10KV線路不得采用單股線，對(duì) 于高電壓線路，一般認(rèn)為不能小于 35 ㎜ 2，所以本段線路合格。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一組負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 2 %KV，低壓側(cè)電壓為 。 （ 3）、 丁變的確定 丁變電所變壓器的選擇 丁變電所的最大負(fù)荷為 34MW， Cos? = 34 3 5 . 7 90 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’=（ P 60%） /（ 1+30%） =（ 34 60%） /（ 1+30%） = 經(jīng)查表： SFL1—25000/110且為兩臺(tái) 丁變位于環(huán)網(wǎng)中，供電可靠性高，因?yàn)槠湟欢呜?fù)荷所占的比例高達(dá) 90%，所以選用兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。 （ 3）乙 — 丁 按線路甲 — 丁故障或檢修時(shí)，流過乙 — 丁的確負(fù)荷最大選擇。 （ 3）、 乙 — 丁 Ucr=。 19 導(dǎo)線間距的確定 根據(jù) SP— 79 規(guī)程規(guī)定： 220KV 單回路兩線間為 。在電力系統(tǒng)中 ,整個(gè)系統(tǒng)的自然無功負(fù)荷總大于原有的無功電源 ,因此必須進(jìn)行無功補(bǔ)償。 （ 4）、 按經(jīng)濟(jì)原則進(jìn)行補(bǔ)償。 (1 1 0 % ) 2 2 0L L K M? ? ? ? 線路初端的充電功率： 39。 （ 2）、 丙變壓器采用常調(diào)壓，范圍 — 。 m a x m a x1 m a x1 m a xm a x 22 m a xFNP R Q XUUUUU????m i n m i n1 m i n1 m i nm i n 22 m i nP R Q XUUU????m a x m in2FFFav UUU ??33 第八章 網(wǎng)絡(luò)中 的設(shè)備配置 水電廠主設(shè)備的選擇 水輪發(fā)電機(jī)出口斷路器的選擇 發(fā)電機(jī)持續(xù)工作電流為： 3m a x 5 5 35 10 23773 3 10 .5 5NN PIAU C O S ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 根據(jù)發(fā)電機(jī)回路的 NU 、 maxI 及斷路器安裝在屋內(nèi)的要求，查表選 SN—10/3000 短路計(jì)算電抗 X =，查短路運(yùn)算曲線并換算為有名值 I =（ KA） shi = I =（ KA） 續(xù)表選擇 斷 路器型號(hào)為 SN—10/3000 計(jì)算數(shù)據(jù) 斷路器 隔離開關(guān) SN—10/3000 GN10107/3000160 NU 10KV NU 10KV NU 10KV maxI 2377A NI 3000A NI 3000A I NbrI 29KA NbrI shi NcI 75KA NcI 160KA 擴(kuò)大單元接線母線截面的選擇 P=35 2=70MW m a x 1 . 0 5 4 7 5 7( )3g N PIAU C O S ????? maxT =5714h 由于 maxT ＞ 5000h 故 J= m ax 25282gIS mmJ?? 經(jīng)查表母線選用槽型鋁裸導(dǎo)線： h=200,b=90,c=10,r=14 xuI =7550（ A）溫度修正系數(shù) K= K xuI =7550 =7097（ A）＞ 4757（ A） K xuI ＞ maxgI 34 乙變電站主設(shè)備的選擇 高壓側(cè)主設(shè)備的選擇 P=23MW COS Φ= m a x 1 . 0 5 1 3 3 ( )3g N PIAU C O S ????? maxT =4500h查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線的 J= m ax 2116gIS mmJ?? 選用矩形鋁導(dǎo)線 25 5 平方 xuI =332（ A） K xuI = 332=312（ A） K xuI ＞ maxgI 由短路計(jì)算得知乙變電站高壓側(cè)短路短路電流為 I =（ KA） shi = I =（ KA） 續(xù)表選擇 斷 路器型號(hào)為 SW4—110/1000 計(jì)算數(shù)據(jù) 斷路器 隔離開關(guān) SW4—110/1000 GW4110D/100080 NU 110KV NU 110KV NU 110KV maxI 133A NI 1000A NI 1000A I NbrI NbrI shi NcI 55KA NcI 80KA 低壓側(cè)主設(shè)備的選擇 P=23MW COS= m a x 1 . 0 5 2 0 6 ( )3g N PIAU C O S ????? maxT =4500h查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線的 J= m ax 2179gIS mmJ?? 選用矩形鋁導(dǎo)線 40 5 平方 xuI =515（ A） K xuI = 515=484（ A） K xuI ＞ maxgI 由短路計(jì)算得知乙變電站低壓側(cè)短路短路電流為 I =（ KA） shi = I =（ KA） 35 續(xù)表選擇 斷 路器型號(hào)為 SN—10I/630 計(jì)算數(shù)據(jù) 斷路器 隔離開關(guān) SW4—10/630 GN610/60052 NU 10KV NU 10KV NU 10KV maxI 206A NI 630A NI 600A I NbrI 16KA NbrI shi NcI 40KA NcI 52KA 斷路器 （ 1）、 發(fā)電機(jī)與變壓器之間的斷路器為 5 個(gè)。 （ 3）、 丁變壓器采用逆調(diào)壓，范圍 1— 。 調(diào)壓方式的種類確定 乙變電站變壓器分接頭的選取 采用順調(diào)壓 SFL1—20210/110 110177。39。 （ 2）、 電力系統(tǒng)應(yīng)有事故無功電力備用。為了保證無功功率滿足系統(tǒng)要求，采用并聯(lián)電容補(bǔ)償。 （ 3） 、 乙 — 丁 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，得： IXU=543A， Igmax=，故滿足要求。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為 ，實(shí)際相電壓為 ，故不發(fā)生電暈。 (具體見《計(jì)算書》 P2) （ 2）甲 — 丁 按線路甲 — 乙故障或檢修時(shí)而由線路甲 — 丁承擔(dān)乙丁變所有的負(fù)荷。 2 %KV，低壓側(cè)電壓為 。為了避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，乙變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變。 對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)市應(yīng)保證剩下的一臺(tái)在過負(fù)荷 30%的情況下能夠負(fù)擔(dān)全部的一、二類負(fù)荷。 續(xù) 表 不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑（ mm） 額定電壓（ KV）