【正文】 。 LGJ— 185/30，3 N PS U J C O S?? ? ? ?河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 S=,d=。當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，一臺(tái)保證全部的一次負(fù)荷和大部分二次負(fù)荷。乙變的一 、二 次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過(guò)母聯(lián)斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)分別接在兩組母線上，正常運(yùn)行時(shí)只合一組隔離開(kāi)關(guān)。 電壓等級(jí)為 330kv 及以下電力系統(tǒng)中，一般 都應(yīng)選用三相變壓器。 按允許長(zhǎng)期最大載流量校驗(yàn) 允許溫度取 70℃ 環(huán)境溫度取 25℃ 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁厝ˇ?=30℃ 水電廠 —— 甲變電所的線路校驗(yàn) LGJ800/55， 長(zhǎng)期允許最大載流量為 XUI =972A 972 =865（ A） ( 7 35)S = = ? m a xI 1 . 0 5 7 9 4 . 2 8 ( )3g NS AU? ? ?? maxIg K XUI 故所選線路合格 各變電站之間的校驗(yàn) 甲 —乙線路的校驗(yàn) LGJ300/70 長(zhǎng)期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丁線路的校驗(yàn) LGJ300/70 長(zhǎng)期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丙線路的校驗(yàn) LGJ50/30 長(zhǎng)期允許最大載流量為 XUI =250（ A） 250 =(A) NU =110kv 13S = = = 13 .68 MV AC O S 5P ?丙 g m a x NSI = 1 .0 5 = 7 5 (A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 當(dāng)一回線路斷開(kāi)時(shí)流過(guò)另一回線路的最大電流為 2 maxIg =150（ A） K XUI 〉 2 maxIg 故所選線 路合格 乙 —丁線路的校驗(yàn) LGJ185/45長(zhǎng)期允許最大載流量為 XUI =543（ A） 543 =（ A） NU =110kv 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 S= = 35 .7 9M V ACO SP ?丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 1 9 7 .2 5 ( A )3U maxIg K XUI 故導(dǎo)線滿足允許載流量的要求。 廠用變壓器的選擇 本系統(tǒng)電廠采用雙變壓器并聯(lián)合單變壓器形式，都從單元接線發(fā)電機(jī)出口端引出，平時(shí)只讓一臺(tái)變壓器工作，另一臺(tái)備用。 （ 2）、發(fā)電廠主變壓器繞組的選擇 對(duì)深入至負(fù)荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發(fā)電廠簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，易采用雙繞組變壓器。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 352 2 8 2 . 3 5c o s 0 . 8 5P M WS M V A?? ? ? ? ? 變壓器采用 。 方案二 : 擴(kuò)大單元接線 在系統(tǒng)備用能力足夠的情況下，可采用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組共用一臺(tái)變壓器的接線，每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口均裝設(shè)斷路器以使各機(jī)組可獨(dú)立開(kāi)、停。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入 300500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入 110220KV 系統(tǒng)，也有接入 330KV 系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū) 110220KV系統(tǒng)相連。方案一的線路太長(zhǎng)，只有方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟(jì)上比較合理，所以本系統(tǒng)采用方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)。 續(xù)表 我國(guó)各級(jí)電壓輸送能力統(tǒng)計(jì) 輸電電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 傳送距離（ KM） 及以下 及以下 3 —— 1—— 3 6 —— 4—— 15 10 —— 6—— 20 35 2—— 10 20—— 50 110 10—— 50 50—— 150 220 100—— 500 100—— 300 330 200—— 1000 200—— 600 500 600—— 1500 400—— 1000 接線方案 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)宜分為以下幾種類型 （ 1）、放射形三 級(jí) 系統(tǒng) （ 2）、鏈形 系統(tǒng) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （ 3）、輻射形系統(tǒng) （ 4）、環(huán)形系統(tǒng) （ 5）、多回路系統(tǒng) 系統(tǒng)接線方案比較 方案一：射形接線 因?yàn)槊總€(gè)變電所的負(fù)荷一、二次負(fù)荷都占很大的比例，所以每條線路都用雙回路，保證供電的可靠性，且接線簡(jiǎn)單，清晰，線路間聯(lián)系不大，但用料投資大，線路利用率低，從經(jīng)濟(jì) 考慮有些不合理。 （ 1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機(jī)主要設(shè)備操 作的可能方式，按一定的規(guī)律計(jì)算出 “ 不允許 ” 事件發(fā)生的規(guī)律，停運(yùn)的持續(xù)時(shí)間期望值等指標(biāo)，對(duì)幾種主接線型式中擇優(yōu) （ 2） 靈活性 在調(diào)度時(shí)，可以靈活的投入 和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以極特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電鍍要求；在檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；在擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，在不影響連接供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路，并對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。 電力網(wǎng)絡(luò)的基本原則 （ 1）、 滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門用電增長(zhǎng)的要求。 （ 6）、確定水電廠電量的利用程度，以論證水電裝機(jī)容量的合理性。但對(duì)于有些設(shè)備在滿足一定的技術(shù)基礎(chǔ)上再考慮經(jīng)濟(jì)方面，使其滿足可靠性，經(jīng)濟(jì)性。 （ 3）、水電廠 W 的主接線，主要包括接線形式、主變和出線的選擇。 甲變電所為 220/110/10KV降壓站，其 110KV 母線在最大負(fù)荷時(shí)不低于 104KV，在最小負(fù)荷時(shí)不高于 112KV； 220KV母線短路時(shí)，系統(tǒng)提供的短路容量為 3000MVA。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。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(shū)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(jiǎn)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，采用雙母線加旁河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 路母線接線方式保證系統(tǒng)可靠性。 表 鋼芯鋁絞線長(zhǎng)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(guò)乙 — 丁的確負(fù)荷最大選擇。 （ 3）、 乙 — 丁 Ucr=。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(wú)功負(fù)荷總大于原有的無(wú)功電源 ,因此必須進(jìn)行無(wú)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 ??河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(kāi)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 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(kāi)關(guān) SW4—110/1000 GW4110D/100080 NU 110KV NU 110KV NU 110KV maxI 133A NI 1000A NI 1000A I NbrI