【正文】 本所變壓器各側(cè)所承擔(dān)負(fù)荷如表示。常采用的為抵償年限法。鑒于為大型地區(qū)樞紐變電所應(yīng)以可靠性和靈活性為主，所以經(jīng)綜合分析，決定選普通三繞組為設(shè)計(jì)最終方案。(4)中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。(2)6KV及以上電壓等級每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)一組三繞組電壓互感器（Y/Y/△），旁路母線上是否裝設(shè)，應(yīng)視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。有資料分析一只避雷器不能解決靜電分量，宜裝一組。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。（如圖31）圖31 系統(tǒng)容量及其阻抗及計(jì)算接線圖(2)短路類型按三相短路計(jì)算(3)短路計(jì)算點(diǎn)選擇通過電器的短路電流的最大的哪些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，一般220KV、110KV、35KV每一等級的配電裝置的電器設(shè)備，例如斷路器和隔離開關(guān)都選用同一型號，以便維護(hù)、檢修和備件。因此基準(zhǔn)值中可任選兩個(gè)，一般選基準(zhǔn)容量，SB=1000MVA；基準(zhǔn)電壓UB一般取各級平均電壓：母線的額定電壓（KV） 31220電網(wǎng)的平均額定電壓（KV） 311230 基準(zhǔn)值改變時(shí)標(biāo)幺值的換算： 電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備如：發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的阻抗參數(shù)均是一其身額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值或百分值給出的，而在進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，必須取統(tǒng)一基準(zhǔn)值，因此要將原來的以本身額定值為基準(zhǔn)的阻抗標(biāo)幺值換算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)值。2)網(wǎng)絡(luò)簡化，得到各電源短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗；3)求各電源的計(jì)算電抗Xjs（考慮基準(zhǔn)值改變標(biāo)幺值的換算，將各轉(zhuǎn)移電抗按各電源額定容量歸算）；4)查運(yùn)算曲線，得到以各電源額定容量為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)的標(biāo)幺值；5)求4)電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流。本次設(shè)計(jì)就是屬于這種情況，220KV系統(tǒng)電源和110KV系統(tǒng)電源歸算到本變電所220KV、110KV母線上的阻抗甚大，因此可以將220KV系統(tǒng)電源和110KV系統(tǒng)電源合并成一個(gè)等值電源，自然這一等值電源的額定容量為220KV系統(tǒng)電源額定容量和110KV系統(tǒng)電源額定容量之和。 （2）各標(biāo)量的單位為：I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。（見表4－4）(4)選擇結(jié)果列表（表44）表44 選擇結(jié)果列表型號 電壓（KV）額定電流（KA）額定斷開電流（KA）斷開容量（MVA）極限通過電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）合閘時(shí)間（S）固有合閘時(shí)間（S）額定最大額定最大有效1s4s5s10sSW2—35C3515001500SW6—11011012002140005521SW6—22022012002180005521其中：S—少油斷路器；W—戶外式：C—手車式。1)電流互感器回路的儀表及接線2)電流互感器的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表（表49）表49 電流互感器的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表儀表電流線圈名稱每相消耗功率串聯(lián)線圈總數(shù)儀表數(shù)A相B相C相電流表（46L1—A）13有功功率表（46P1—W）21無功功率表（46D1—var）21有功電能表（DS1）21無功電能表（DX1）31總計(jì)(2)選擇電流互感器根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓、最大工作電流和安裝地點(diǎn)的要求，選LCW—220屋外電流互感器，變比為4300/5，由于供給計(jì)費(fèi)電能表用，二次負(fù)荷額定阻抗為2Ω，動穩(wěn)定倍數(shù)Kes=60，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=60；(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面1)互感器二次額定阻抗ZN2=2Ω2)最大相負(fù)荷阻抗ra=pmax/IN22=(Ω)3)TA接線為完全星型接線，LC=L=100m,則 的銅線。 10KV和35KV出線電壓互感器的選擇步驟同220KV出線電壓互感器的選擇 列選擇結(jié)果表（表412）表412 列選擇結(jié)果表型號額定電壓（KV）副繞組1額定容量（VA）原繞組副繞組輔助繞組JDJJ—3535/150JDCF—110WB110/150JDCF—220WB220/150 其中：J—電壓互感器；D—單相；C—瓷絕緣；F—測量和保護(hù)二次繞組分開；J（第三字母）—油浸式；J（第四字母）—接地保護(hù)用。選用LF—21Y型φ130/φ116鋁錳合金管。 110KV、35KV匯流母線的選擇同220KV匯流母線的選擇(1)35KV正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) ℃(2)查附表（表18）求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時(shí)C==160mm2＜2705mm2(3)正常應(yīng)力校驗(yàn)(4)短路應(yīng)力校驗(yàn)fd=107=107=(N/M)Md===(N/m)(5)撓度校驗(yàn) 只計(jì)算均布荷載所產(chǎn)生的撓度ym= (1)110KV正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) =℃(2)查附表求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時(shí)C=＜2705mm2(3)正常應(yīng)力校驗(yàn)(4)短路應(yīng)力校驗(yàn)fd=107=107=(N/m)Md===(N/m) (5)撓度校驗(yàn) 只計(jì)算均布荷載所產(chǎn)生的撓度ym= 選擇結(jié)果列表（表416）表416 選擇結(jié)果列表序號安裝地點(diǎn)回路名稱短路點(diǎn)編號計(jì)算值導(dǎo)線材料截面保證值工作電壓工作電流熱穩(wěn)定要求的最小截面實(shí)際跨距計(jì)算跨距相間距離跨中撓度正常荷載應(yīng)力短路荷載應(yīng)力截面載流量正常荷載時(shí)允許應(yīng)力短路荷載時(shí)允許應(yīng)力KV(A)(mm2)(m)(m)mcmPzPz(mm2)APzPz1220KV母線1220600133106LF21Y—φ130/φ116270529761061062110KV母線21101000133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106335KV母線3351500160133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106 避雷器的選擇 概述 避雷器是用以限制由線路傳來的雷過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的一種電器設(shè)備。因而本次設(shè)計(jì)中，變電所的侵入波過電壓保護(hù)采用氧化鋅避雷器。例如10KV壓比U10KV/UImA。這是考核氧化鋅避雷器對工頻過電壓的耐受能力。變電所對侵入波防護(hù)的主要參數(shù)是在變電所內(nèi)裝設(shè)避雷器，合理的確定避雷器的裝設(shè)數(shù)量和位置，使所有的電氣設(shè)備都能得到有效保護(hù)。~它表征單位電阻片上的電壓負(fù)荷是氧化鋅避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓峰值與起始動作電壓（或參考電壓）的比值。它相當(dāng)于有間隙炭化硅避雷器的滅弧電壓，但其含義不同，只是作為決定避雷器各種特性的基本參數(shù)。它實(shí)際上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其他電器設(shè)備免遭擊穿損壞。因此，可按跨梁進(jìn)行計(jì)算。因是匯流母線導(dǎo)體外徑大于φ30,所以不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (KtIN1)2=(60)2=5184[(KA)2S]＞[(KA)2S]內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn)：外部動穩(wěn)定校驗(yàn)：因在戶外，且相間距離較大，故不校驗(yàn)外部穩(wěn)定。(1)據(jù)前述分析說明，考慮到配電裝置選型及《隔離開關(guān)選型參考表》，本次設(shè)計(jì)220KV配電裝置，母線側(cè)隔離開關(guān)選用GW6（單柱式），出線側(cè)選用GW7（三柱式）；110KV配電裝置選用GW4（雙柱式）；35KV配電裝置選用GW4（雙柱式）。選擇時(shí)，可根據(jù)電器安裝地點(diǎn)、使用條件、配電裝置的形式、運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)以及人們的習(xí)慣等多種因素綜合確定。它包括按正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)電流）選擇，并按短狀態(tài)來校驗(yàn)電器能否滿足動、熱穩(wěn)定。因此，在計(jì)算過程中可以應(yīng)用1/Xjs求得。 因此我們選定的變壓器變比為各級電壓的額定電壓平均值之比，因此，電源（如：110KV系統(tǒng)電源，220KV系統(tǒng)電源）變壓器的阻抗標(biāo)幺值就不需要按電壓歸算了。故選220KV、110KV、35kV母線上發(fā)生三相短路、作為短路計(jì)算點(diǎn)。(3)在計(jì)算屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件效驗(yàn)導(dǎo)線的相間和相對安全距離。1)選擇避雷器保護(hù)變壓器中性點(diǎn)。（TA）(1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)配置TA，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動裝置的要求。(1)為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長短宜裝設(shè)1~2組接地刀閘，兩組接地刀閘的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀閘裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上或母線隔離開關(guān)上。(1)各級電壓的配電裝置中，變壓器、出線與母線之間都按主接線要求裝設(shè)斷路器。因第一方案多投資的費(fèi)用，可在T年內(nèi)由節(jié)約的年運(yùn)行費(fèi)予以補(bǔ)償；若T5年，說明方案一在5年內(nèi)節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)，不足以將多用的投資償還，則應(yīng)選擇初投資小的第二方案為宜，以達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益。m：時(shí)段總段數(shù)m=2；(1)短路有功損耗計(jì)算：式中：ΔPK(12)、ΔPK(13)、ΔPK(23)—分別為每臺變壓器高—中壓間、高—低壓間、中—低壓間的額定短路損耗（KW）。 年運(yùn)行費(fèi)計(jì)算。本變電所屬于高壓向中壓供電為主，向低壓供電為輔。 主變壓器的選擇、特點(diǎn)：(1)型式及其說明：A、SSPSL190000其中：S—三相；SP—強(qiáng)迫油循環(huán)水冷；S—三繞組；L—鋁芯；90000—額定容量（KVA）B、額定電壓（KV）高壓 中壓 低壓220177。(3)適用范圍：1)35KV~63KV配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時(shí)，或連接的負(fù)荷較多、負(fù)荷較大時(shí)；2)110KV~220KV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110KV~220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。變電所采用那種電氣主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的電壓等級、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷特性等條件，以及滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求來決定。經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（如：雙繞組、三繞組或自耦變壓器），容量、數(shù)量、要避免因兩次變壓而增加電能的損失。（3）擴(kuò)建時(shí)，可以適應(yīng)從初期接線過度到終期接線。電器主接線的確定與電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大的影響。最小負(fù)荷時(shí)，單臺變壓器各側(cè)繞組占變壓器額定容量的比分別為：220KV側(cè)：45/90100%=50%；110KV側(cè)：30/90100%=%；35KV側(cè)：15/90100%=%，滿足三繞組和自耦變壓器的選擇要求。具體可歸結(jié)為下表所示。均以電器選擇結(jié)果表列出。首先畫出短路計(jì)算接線圖和等值阻抗圖，然后分別對三個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算：等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡，得到各電源（或合并電源）對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗；求計(jì)算電抗；查運(yùn)算曲線求電器所需的短路電流標(biāo)幺值，并算出其有名值；最后列出短路電流計(jì)算結(jié)果表：I〞、ish、Itk/Itk和Qk。提出：可供選擇的兩個(gè)主變壓器方案：兩臺90MVA普通三繞組方案和兩臺90MVA三繞組自耦方案；可供選擇的三種接線方案：單母分段接線、雙母線接線和帶旁母接線?！　∽冸娬臼请娏ο到y(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。　　關(guān)鍵詞：變電站、負(fù)荷、變壓器、電氣主接線、220KV substation system design timeAbstractWith economic development and the rapid rise of modern industrial construction, power supply system design more prehensive, systematic, plant fastgrowing consumption of electricity, for power quality, technical and economic conditions, supply reliability index is also increasing, so of power supply design have higher and better requirements. Whether the design is reasonable, not only a direct impact on infrastructure investment, operation costs and the consumption of nonferrous metals, will be reflected in the elect