【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 由于第一方案增加了盤(pán)路母線 ， 占地面積較有所增加 ， 從設(shè)備上來(lái) 看，需多加一個(gè)間隔設(shè)備及 7 組隔離開(kāi)關(guān)，綜合投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)增加增加。 從可靠性來(lái)看 ， 第二方案當(dāng)進(jìn)出線斷路器故障或檢修時(shí) ， 故障或檢修線路只好停運(yùn)， 而第一方案中當(dāng)進(jìn)出線斷路器故障或檢修時(shí)，可由盤(pán)路臨時(shí)供電。 從改變運(yùn)行方式靈活性來(lái)看 ， 兩個(gè)方案都能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變 化需要，試驗(yàn)方便。 167。 14 最優(yōu) 主 接線方案的確定 通過(guò)以上分析 比較 ， 可以發(fā)現(xiàn)第一方案雖然投資費(fèi)用有所增加 ， 但可以保證斷路器 故障或檢修時(shí)正常供電， 110kV 斷路器故障修復(fù)時(shí)間是 6 至 7 天，而且因故障停電造成 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 15 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 的停電損失是少供電量電費(fèi)的成本的十倍 ； 本所 35kV 側(cè)供電負(fù)荷 37MW， 10kV 側(cè)供電負(fù) 荷 25MW， 110kV 側(cè)有穿越功率 23MVA。以斷路器故障停電一次造成少供負(fù)荷 10 MVA， 6 天修復(fù) ， 將造成少供電量 萬(wàn) kWh,造成的損失就相當(dāng)于 萬(wàn) kWh。 考慮綜合因 素選第一方案為本變電所的主接線方案。 最優(yōu)主接線方 案 110kV側(cè) 35kV側(cè) 10kV側(cè) 雙母線分段接線 雙母線接線 單母線分段接線 最優(yōu)主接線方案圖如下： 167。 15 變電所 主 變和廠 用 變選擇 有原始資料可知 ， 我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是 110kV 通過(guò)變它是以 110kV 受功率為 主 ， 把所受功率通過(guò)主變傳輸至 35kV 及 10kV 母線上 ， 因此 ， 選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí) ， 要確保 供電的可靠性。 為了保證供電可靠性 ， 避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電 ， 變電所中一般裝 設(shè)兩臺(tái) 主變壓器 。 考慮到兩臺(tái)主變壓器同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小 ， 適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)及 擴(kuò)建 ， 而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí) ， 另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān) 70％的負(fù)荷 ， 保證全變 電所正常供電，故選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電可靠性。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 16 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 在具有三種電壓等級(jí)的變電所 ， 如通過(guò)主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器 容量的 15％以上 ， 或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷 ， 但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備 ， 主變宜采用 三繞組變壓器 。 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備 ， 比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞 組變壓器都較少 ， 而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí) ， 考慮 到運(yùn)行維護(hù)和操作 的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 一、主變壓器的選定 35kV 側(cè)負(fù)荷為 41MW， 10kV 側(cè)負(fù)荷為 25MW， 功率因數(shù) 。 當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或 檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān) 70％～ 80％的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。 S=（ 41＋ 25） /＝ 66(MVA) *12 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 184 頁(yè)（ Sj=100MVA） ， 型號(hào) 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側(cè) 中 壓 側(cè) 低壓側(cè) SSPSL163000 100/100/50 121 二、所用變壓器的選定 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由這類(lèi)母線上引接 1～ 2 個(gè)所用電源，所用電源 引接方式具有經(jīng)濟(jì)性和可靠性較高的特點(diǎn)。本所所用電占用率 ％。 所用變壓器容量的確定： S＝（ 41＋ 25） ％ /＝ （ MVA）＝ 339（ kVA） 查 《發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》 附表 11， 選擇 SL7400/10 型變壓器， 其技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。 型號(hào) 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 損耗（ kW） 阻抗電 壓（％） 空載電 流（％） 連接組 別 高壓 低壓 空載 負(fù)載 SL7400/10 400 10 4 Y， yno 167。 16 變電所 用 電設(shè)計(jì) 變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷 。 在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠 、 檢修和維 護(hù)方便是要求，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 一、所用變壓器臺(tái)數(shù)的確定 本變電所總?cè)萘繛? 2500MVA， 另有 64MVA 穿越功率 ， 且變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷型， 為保證所用電運(yùn)行可靠、安全，裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 17 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 二、所用電源的引接方式 根據(jù)當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由這類(lèi)母線上引接 1～ 2 個(gè)所用電源，這一所 用電源引接具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn) 。 本所采用從 10kVⅠ段母線引接一個(gè)電源 ， 從 10kVⅡ段母線引接一個(gè)電源的接線方式。 三、所用變壓器低壓側(cè)接線 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制 ， 動(dòng)力與照明和用一個(gè)電源。 所用電低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行。 所用電接線圖如下： 167。 17 最優(yōu)電氣主接線圖繪制 見(jiàn)附圖 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 18 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 第二 章 短路電流計(jì)算 167。 21 節(jié) 短路電流計(jì)算概述 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備 ， 在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行 狀態(tài) ， 最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路 ， 因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的 正常供電，電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障 ， 所謂短路 ， 是指一切不正常的相與相之間或相與 地 （對(duì) 于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中 ， 可能發(fā)生的短路有 ： 三相短路 、 兩相短路 、 兩相接地短路和單相接 地短路 。 其中三相短路是對(duì)稱短路 ， 系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài) ， 其他 類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱短路。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明 ， 在各種類(lèi)型的短路中 ， 單相短路占大多數(shù) ， 兩相短路較 少 ， 三相短路的機(jī)會(huì)最少 。 但三相短路情況最嚴(yán)重 ， 應(yīng)給予足夠的重視 。 因此 ， 我們都 采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 一、短路計(jì)算的目的 ， 為了比較各種接線方案 ， 確定接線方案是否需要采取限制 短路電流的措施等。 ， 為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo) 體在正常運(yùn)行和故障情況下都能 安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 。 。 二、電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算的條件 1. 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 2. 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 3. 系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不 考 慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo) 體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱；定子三相繞組空間位置相差 120o 電氣 角度。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 19 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 4. 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯 的 電氣設(shè)備阻抗值不隨 電流大小發(fā) 生變化。 5. 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50％負(fù)荷接在高壓母線上， 50 ％負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。 6. 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 7. 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 8. 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 9. 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò) 的 短路電流外，元件的電阻都略去 不計(jì)。 ，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 。 。 三、計(jì)算短路電流的一般規(guī)定 ， 熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流 ， 應(yīng)按本工 程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng) 5～ 10的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按 可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 ， 而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線 方式。 ， 在電氣主接線的網(wǎng)絡(luò)中 ， 應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠? 步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 ， 對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn) ， 應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí) 的短路電流為最大的點(diǎn) ； 對(duì)帶電抗器 6～ 10KV 出線 ， 選擇母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引 線 ， 套管時(shí) ， 短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前 ， 其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在 電抗器之后。 ，熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路電流驗(yàn)算。 若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單向 ， 兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí) ， 則 應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算 三、短路電流計(jì)算的方法（運(yùn)算曲線法） 在本設(shè)計(jì)中 ， 按設(shè)計(jì)要求 ， 短路電流計(jì)算將計(jì)算三相短路電流 。 短路電流計(jì)算時(shí)間 為 0s、 1s、 2s。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 20 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) 本次設(shè)計(jì)課題中短路電流計(jì)算是應(yīng)用運(yùn)算曲線進(jìn)行的標(biāo)么值的近似 計(jì)算 ， 其基本計(jì) 算步驟為： ，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。 （將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算 ） 。 ，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么 值。 （ 3）中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流。 ，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。 167。 22 節(jié) 短路電流計(jì)算過(guò)程 一、計(jì)算電路圖 二、主要元件的電抗 取 Sj=100MVA，電壓基準(zhǔn)值為各段的平均額定電壓： 115kV、 37kV、 。 1. 主變壓器 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 21 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) U U N 型號(hào) 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側(cè) 中 壓 側(cè) 低 壓 側(cè) SSPSL163000 100/100/50 121 U1d % = 1 (U 2 1?2 % + U 1?3 % ? U 2?3 %) = 1 ( + ? ) = 2 U 2 d % = 1 (U 2 1?2 % + U 2?3 % ? U 1?3 %) = 1 ( + ? ) = 2 U 3d % = 1 (U 2 2?3 % + U 1?3 % ? U 1?2 %) = 1 ( + ? ) = ? 2 X T 1 = U1d % 100 S B S N = 100 100 63 = X T 2 = U 2 d % 100 S B S N = 100 100 63 = X = U 3d % S B = ? 100 ≈ 0 T 3 100 S 100 63 2. 線路 X L : X L1 S B = L1 2 B = 42 100 (115) 2 = X L 2 S B = L2 2 B = 19 100 (37) 2 = 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設(shè) 計(jì)說(shuō) 明 書(shū) 第 22 頁(yè) 共 74 頁(yè) 電專(zhuān)函授 09 級(jí) U U X d = X X L 3 S B =