【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工作量。 所以，最終確定選擇三相雙繞組電力變壓器。 主變壓器繞組的數(shù)量 待設(shè)變電所深入引進(jìn)至負(fù)荷中心，是具有直接從高壓降為低壓供電條的變電所，所以為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。 歷城 60KV 降壓變電所電氣部分 繞組連接方式 我國(guó) 35KV 以上采用 Y 連接，其中中性點(diǎn)通過(guò)消弧線圈接地。 35KV 以下采用Δ連接 ； 變壓器三相繞組的接線組別必 須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式有星形 Y 和三角形 d 兩 種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來(lái)確定； 在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)和機(jī)組的同步并列要求以及限制 3 次諧波對(duì)店員的影響等因素，根據(jù)以上變壓器繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都選用 YN,d11 常規(guī)接線。 綜上所述，該變電所主變壓器選用 SF720200/60 SF720200/60 概述 ： 該電力 變壓器用于額定頻率 50Hz，電壓等級(jí)為 60KV，容量為20200KVA 的輸變電線或變電所中，作傳輸電能和改變電壓用，可在戶外連續(xù)工作。油浸式變壓器的基本組成有鐵心、線圈、器身、油箱、調(diào)壓裝置、冷卻裝置、出線裝置及測(cè)量保護(hù)裝置等部分。線圈高壓部分采用多層分段連式，低壓部分采用螺旋式結(jié)構(gòu)。冷卻裝置為三相風(fēng)冷。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為 YN, d11 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 電氣主接線的選擇 我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ279 規(guī)定：“變電所的主接線根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位、回路數(shù)、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定 ，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求?！? 主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求 電氣主接線是由電器設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的電器設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電器設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、機(jī)電保護(hù)、 自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。 主接線應(yīng)滿足的 基本要求 (1) 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和電能分配的首要任務(wù)。由于電力系統(tǒng)的發(fā)電、送電和用電是同時(shí)完成的，并且在任何時(shí)候都保持平衡關(guān)系，無(wú)論哪部分故障，都將影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 電氣主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一次部分和二次部分綜合。因此除了盡可能選用工作可靠的一次設(shè)備和二次設(shè)備外，還應(yīng)設(shè)計(jì)這些設(shè)備的合理連接方式。 可靠性的具 體要求： 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備供電； 線路、 斷路器或母線故障、以及 母線 或母線隔離開(kāi)關(guān) 檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn) 的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一般負(fù)荷及全部或部分二級(jí)負(fù)荷的供電； 盡量避免變電所全部停運(yùn)的可能性。 (2) 靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：操作的方便性，電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，接線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能的使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致再操作過(guò)程中出錯(cuò)：調(diào)度的方便性，電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要要求，方便地 改變運(yùn)行方式 ，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；擴(kuò)建的方便性，對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的變電站，其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展的余地。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，還要考慮從初期接線過(guò)渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)可順利完成過(guò)渡方案的實(shí)施，使改造工作量最少。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線使 ,主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間 .通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可 靠歷城 60KV 降壓變電所電氣部分 性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理 .經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮 :一是節(jié)省一次投資 ,二是占地面積少 ,三是電能損耗少。 主接線的選擇 本設(shè)計(jì)為 60/10KV電壓等級(jí)的二次變電所，可選擇的接線方式有： 方式 Ⅰ 有匯流母線的接線。單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路開(kāi)關(guān)等。 方式 Ⅱ 無(wú)匯流母線的接線。橋形接線、角形接線 ，單元接線等 。 60KV 側(cè)主接線的選擇 (1) 單母線接線 a 主要優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、操作方便、 設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好 ,母線便于向兩端延伸 ,擴(kuò)建方便。 b 主要缺點(diǎn)： 可靠性差，母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就是造成全站長(zhǎng)期停電；調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)， 又較大的短路電流。 c 適用范圍：一般適用于 6220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變的，且出線回路數(shù)又不多的中小型發(fā)電廠或變電所。 如圖 所示。 圖 單母線接線 圖 單母分段接線 (2) 單母線分段 a 優(yōu)點(diǎn) 用 分段 斷路器把母線分段后 可提高供電可靠性和靈活性，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由 兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障 段隔離 ，保證正常段母線不間斷供電 ，不致使重要用戶 停電 。 b 缺點(diǎn) 當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電 ；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越 ； 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 ． c 使用范圍： 610KV配 電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上 ； 48回 。 如圖 所示。 根據(jù)以上比較可知，單母分段形式主接線更能保證供電的可靠性，沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 靈活性，更適合題目要求。所以 60KV側(cè)選用單母分段主接線形式。 10KV 側(cè)主接線的選擇 (1) 單母分段 a 優(yōu)點(diǎn) 用分段斷路器把母線分段后可提高供電可靠性和靈活性，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。 b 缺點(diǎn) 當(dāng)一段母線或母線 隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建． c 使用范圍： 610KV配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上； 48回。 (2) 雙母線接線 雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上 。 a 優(yōu)點(diǎn) ： 供電可靠性 :通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母 線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只需斷開(kāi)此隔 離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其他母線均可通過(guò)另一組母線繼續(xù) 運(yùn)行 ； 調(diào)度靈活 ： 各個(gè)電源和回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要 ，通過(guò)倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式 ； 擴(kuò)建方便 ； 便于試驗(yàn) 。 b 缺點(diǎn) ： 增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)，投資增大 ； 當(dāng)母線故障和檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作 。 c 適用范圍 ： 當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供 電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用。各級(jí)電壓采用如下： 610KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí) ； 3560KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò) 8 回?cái)?shù)時(shí)；或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí) 。 根據(jù)以上比較分析可知，雙母線接線雖然從供電可靠性、靈活性等各方面都比較好但雙母線接線投資比較大，根據(jù)變電所的情況可知，單母分段已經(jīng)能夠滿足要求，又比較經(jīng)濟(jì)，所以 10KV側(cè)選用單母分段主接線形式。 根據(jù)以上比較分析，考慮到供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性的要求，及變電所擴(kuò)建等要求，結(jié)合本次變電所的實(shí)際情況和 負(fù)荷分配情況，結(jié)合本次變電所的實(shí)際情況和負(fù)荷分配情況，本次設(shè)計(jì)的變電所 60KV和 10KV母線均采用單母線分段的接線方式。 歷城 60KV 降壓變電所電氣部分 3 短路電流計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的 目的： 用于電氣主接線的選擇；導(dǎo)線及電氣設(shè)備的選擇，確定中性點(diǎn)接地方式；計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺；驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 。 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還需考慮到可能發(fā)生的短路故障以及正常運(yùn)行情況。多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，供電系統(tǒng)的故障，大多數(shù)是由短路引起的，短路故障的基本類型有 四種：三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路 。 三相短路時(shí)，由于短路回路的三相電流基本相等。因此，三相電流和電壓仍是對(duì)稱的，故又稱為對(duì)稱短路，其他類型的短路均為不對(duì)稱短路。統(tǒng)計(jì)資料表明，在大接地電流系統(tǒng)中，以單相接地故障最多；小接地電流系統(tǒng)中，主要是相間短路故障 。 發(fā)生短路故障后，將會(huì)使電氣設(shè)備絕緣過(guò)熱而被燒壞嚴(yán)重時(shí)影響電機(jī)、照明、生產(chǎn)和家用電器等電氣設(shè)備正常運(yùn)行，甚至破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行，造成系統(tǒng)解列和電壓崩潰，導(dǎo)致大面積停電。巨大的短路電流將在電氣設(shè)備中產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體變形、扭曲或損壞 。 正因?yàn)槎搪饭收蠈?duì)電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面采取限制短路電流的措施；另一方面要正確選擇電氣設(shè)備載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置，以防止故障的擴(kuò)大，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。只有正確計(jì)算出各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同短路點(diǎn)的短路電流才能正確地選擇各種電氣設(shè)備，并對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定 。 計(jì)算條件 電氣系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件 基本假定： (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)中的同號(hào)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)體肌膚效應(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 120176。電角度； (4)電力系統(tǒng)中個(gè)元件的磁路不飽和，既有鐵芯的電器社別電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)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； (7)短路發(fā)生在電流為最大值是瞬間； (8)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) (9)元件的計(jì)算參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； (10)輸電線路的電容略去不計(jì)。 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 一般規(guī)定 (1)驗(yàn)算倒替和電器動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃發(fā)展。 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。 (2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 (3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算電路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式短路電流的最大的地點(diǎn)。 (4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流， 一般按三相短路驗(yàn)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地系統(tǒng)短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 限制措施 (1) 電力系統(tǒng)可以采取的限制短路電流的措施 ： 提高電路系統(tǒng)的電壓等級(jí)；采用直流輸電方式；在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強(qiáng)聯(lián)系后，將次級(jí)電網(wǎng)解列運(yùn)行；在允許的范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序阻抗。 (2) 變電所可以采取的限流措施 ： 變壓器分列運(yùn)行；在變壓器回路中裝設(shè)分裂電抗器；采用低壓側(cè)為分繞組的變壓器；出線上裝設(shè)電抗器。 短路電流的計(jì)算方法 電力系統(tǒng)短路電 流的計(jì)算方法通常有三種，即標(biāo)么值法、短路容量法（又稱 MVA 法）和有名單位制法（又稱歐姆法），高壓系統(tǒng)中，一般采用標(biāo)么值法。 網(wǎng)絡(luò)變換 圖 網(wǎng)絡(luò)變換 歷城 60KV 降壓變電所電氣部分 (1) △ /Y 變換 1 1 3 1 2 1 3 1 2 2 3()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 1 2 2 3 1 2 1 3 2 3()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? () 3 1 3 2 3 1 2 1 3 2 3()? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2) Y/△變換