【文章內(nèi)容簡介】 量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當(dāng)考慮遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 來確定主變的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負荷，對于一般變電所，當(dāng)一臺主變停運時，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的 70%～ 80%。 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺主變的可能性。 主變壓器臺數(shù)的選擇 對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。 對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的 可能性。 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 主變壓器容量的選擇 （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10年的規(guī)劃負荷選擇，適當(dāng)考慮到遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī) 劃相結(jié)合。 （ 2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負 荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能 保證全部負荷的 70%～ 80%。 （ 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 變壓器的容量：1 1 0 K V 1 0 K VS 0 .9 SS??（ ） （ 31） ? （ 32） 主變壓器型式的選擇 選擇主 變壓器，需考慮如下原則： （ 1）當(dāng)不受運輸條件限制時，在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。 （ 2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500kV時，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺 50%容量三相變壓器或單相變壓器組。對于單機容量為 300MW、并直接升到 500kV的，宜選用三相變壓器。 （ 3）對于 500kV 變電所，除需考慮運輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當(dāng)一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退 出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_三相變壓器，則不會造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。 在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備用相。 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但需要裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器。 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有丫和△，高、中、低三側(cè)繞組如何 結(jié)合要根據(jù)具體工作來確定。我國 110kV 及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接； 35kV 亦采用丫連接，其中性點多通過消弧線圈接地。 35kV 以下電壓，變壓器繞組多采用△連 接。由于 35kV采用丫連接方式，與 2 110 系統(tǒng)的線電壓相位角為 0，這樣當(dāng)變壓變比為 220/110/35kV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有 35kV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個或兩個繞組全星接線的變壓器，全國投運這類變壓器約40～ 50 臺。 主變壓器選擇結(jié)果 查《電力工程電氣設(shè)備手冊：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為 150MVA。 由于升壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查《大型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)》選定主變型號為： SFPZ9150000/220。 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定容量： 150000（ kVA） 額定電壓：高壓 — 220177。 2 % ；中壓 — 121； 低壓 — （ kV） 連接組標(biāo)號： YN/yn0/d11 空載損耗： 80(kW) 阻抗電壓（ %）：高中： ；中低： ；高低： 空載電流（ %）： 所以一次性選擇兩臺 SFPZ9150000/220 型變壓器為主變。 S：三相 F：風(fēng)冷卻 P： 強迫油循環(huán) S: 三繞組 9：性能水平代號 150000：額定容量 220：額定電壓等級 第 4 章 所用電設(shè)計 變電站站用母線采用單母分段接線方式。當(dāng)有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時分列運行，以限制故障，在變壓器的低壓側(cè)采用三鎖兩鑰匙的方式閉鎖，保證任何時候低壓總路和母聯(lián)斷路器都只能投入兩個。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側(cè)可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。 所用變選擇 ：所用電負荷按 %變電所容量計，設(shè)置 2臺所用變相互備用。 : S=202000 %=400kVA ： BS = S=380kVA 所用變壓器參數(shù) : 型號 ： S11M— 400/10 U1e=177。 5%（ kV） U2e=（ kV） 連接組別： D， yn11 空載損耗： （ kW） 阻抗電壓： 4（ %） 空載電流： （ %） 所用電接線圖 變電站的主要站用電負荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，小型變 電站，大多只裝 1 臺站用變壓器，從變電站低壓母線引進，站用變壓器的二次側(cè)為 380/220V 中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)，接地采用 TNC系統(tǒng)。對于中型變電站或裝設(shè)有調(diào)相機的變電站，通常都裝設(shè) 2 臺站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上， 380V站用電母線采用低壓斷路器進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 因而本設(shè)計 兩臺所用變分別接于 10kV母線的 Ⅰ 段和 Ⅱ 段，互為備用，平時運行當(dāng)一臺故障時，另一臺能夠承擔(dān)變電所的全部負荷 。兩臺變壓器之間的切換在高壓側(cè)通過高壓備自投來實現(xiàn)。 接線圖 如下所示。 圖 41 所用電接線圖 第 5 章 220kV 變電站電氣部分短路計算 系統(tǒng)阻抗： 220kV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng) A 和 B，歸算至本所 220kV 母線側(cè)阻抗為最大運行方式下為 和 （ bS =100MVA） ,在最小運行方式下為 和 。變壓器型號為 SFPSZ11— 150000/220。 NS =180MVA 其中高中、高低、中低阻抗電壓（ %）分別為 12， 22， 7。簡化圖如下圖所示： 圖 51 系統(tǒng)等值電路圖 變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計算 %]%%[21%%]%%[21%%]%%[21%)21(32()13(3)13()32()21(2)32()13()21(1??????????????????????ssssssssssssUUUUUUUUUUUU 所以變壓器的個繞組電抗標(biāo)幺值如下：設(shè) BS =100MVA， b avUU? 112233% 13 .5 10 010 0 10 0 15 0% 1. 5 10 010 0 10 0 15 0% 8. 5 10 010 0 10 0 15 0sBTNsBTNsBTNUSXSUSXSUSXS? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? 輸電線路的電抗標(biāo)幺值計算 在本次設(shè)計中有兩條 220kV 輸電線路，長度分別為 70Km 和 50Km，所以電抗標(biāo)幺值計算如下： 1* 11 222* 22 221000 . 4 7 0 0 . 0 5 82301000 . 4 5 0 0 . 0 4 1230BlavBlavSxlXUSxlXU? ? ? ? ?? ? ? ? ? 220kV 側(cè)短路計算 當(dāng)系統(tǒng)在最大運 行方式時： 圖 52 系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)的等值電路為： 圖 53 系統(tǒng)簡化圖 等值電抗的計算： 1* 0 . 1 8 * ( 0 . 0 2 9 0 . 2 ) 0 . 10 . 1 8 0 . 2 0 . 0 2 9X ????? 2* ? 圖 54 系統(tǒng)簡化圖 等值電路計算： * 1* 2 * 0 .1 2 0 5X X X? ? ? ? 短路電流計算 ： 100 0 .2 5 13 2 3 03 BBavSI U? ? ?? 三相短路電流標(biāo)幺值： *1139。39。 X? ? ?? 三相短路電流有效值： 8 . 2 9 0 . 2 5 1 2 . 0 8 ( )dBI k AII??? ? ? ? ? 取沖擊系數(shù) ? ，則沖擊電流為 1 . 8 2 2 . 5 5 2 . 0 8 5 . 3 0 4 ( )im p d kAII? ? ? ? ? 短路容量為： 8 . 2 9 1 0 0 8 2 9 ( )dBI M V ASS??? ? ? ? ? 當(dāng)系統(tǒng)為最小運行方式時： 圖 55 系統(tǒng)等值電路 系統(tǒng)的等值電路為： 圖 56 系統(tǒng)簡化圖 等值電抗的計算： 1* 0 . 3 2 * ( 0 . 0 5 8 0 . 2 5 ) 0 . 1 5 70 . 3 2 0 . 2 5 0 . 0 5 8X ????? 2* ? 圖 57 系統(tǒng)簡化圖 等值電路計算： * 1* 2 * 0 .1 9 8X X X? ? ? ? 短路電流計算： 100 0 .2 5 13 2 3 03 BBavSI U? ? ?? 三相短路電流標(biāo)幺值： *1139。39。 X? ? ?? 三相短路電流有效值： 5 . 0 5 0 . 2 5 1 1 . 2 8 ( )dBI k AII??? ? ? ? ? 取沖擊系數(shù) ? ，則沖擊電流為 1 . 8 2 2 . 5 5 1 . 2 8 3 . 2 6 4 ( )im p d kAII? ? ? ? ? 短路容量為： 5 . 0 5 1 0 0 5 0 5 ( )dBI M V ASS??? ? ? ? ? 110kV 側(cè)短路計算 當(dāng)系統(tǒng)在最大運行方式下時： 圖 58 系統(tǒng)等值電 路 系統(tǒng)的等值電路為： 圖 59 系統(tǒng)簡化圖 等值電抗的計算： 1* 0 . 1 8 * (0 . 0 2 9 0 . 2 ) 0 . 1 0 10 . 1 8 0 . 2 0 . 0 2 9X ????? 2* 0 .0 2 0 5 0 .0 5 0 .0 7 0 5X ? ? ? 圖 510 系統(tǒng)簡化圖 等值電路計算： * 1* 2 * 0 .1 7 1X X X? ? ? ? 短路電流計算：