【文章內(nèi)容簡介】 荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電所的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、 通風(fēng)、照明、供水等。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需 一級，采用動力與照明混合供電方式。 380V 所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 本變電所所用容量為 100KVA，選用兩臺型號為 S9100/10 的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側(cè) ,互為暗備用。 參數(shù)如下表： 表 站 用電變壓器參數(shù)表 產(chǎn)品 型號 額定容量 (KVA) 高壓側(cè) (KV) 低壓側(cè)(KV) 接線組方式 短路損耗 (W) 短路電壓 (%) 空載損耗 (W) 空載電流(%) S9100/10 100 10 Y,yn0 1500 4 290 6 站 用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源，所用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。 380V 所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段。 3 電氣主接線的設(shè)計 發(fā)電廠、變電站主接線須滿足以下基本要求： （ 1）運(yùn)行的可靠 斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時， 需要 停電 的用戶 數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及 能否保證對重要用戶的供電。 （ 2）具有一定的靈活性 主接線正常運(yùn)行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。 （ 3）操作應(yīng)盡可能簡單、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 （ 4） 經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 （ 5） 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等 《 35~110KV 變電所設(shè)計規(guī)范》規(guī)定， 35~110kv 線路為兩會及以下時，宜采用橋形線路變壓器貨單母線接線。超 過兩回時采用擴(kuò)大橋形雙母線或單母線分段的接線。在采用單母線、單母線分段或雙母線的 35~110kv主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。線或單母線 7 接線分段接線兩種方案 由于Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷居多（將近 60%），為了安全可靠起見，保留 2種方案。 ⑴ 110kv 側(cè)進(jìn)線以單母線分段接線方式引入， 10kv 側(cè)同樣以單母線分段接線方式輸出。 ⑵ 110kv 側(cè)進(jìn)線以雙母線接線方式引入， 10kv 側(cè)以單母線分段接旁路接線方式輸 出。 10KV 側(cè) 2 種接線方案的比較 表 接線方案 單母分段 單母分段帶 旁路 比較結(jié)果 可靠性 比純粹單母線高，但是 整體穩(wěn)定性不算高 比不帶旁路穩(wěn)定可靠 6～ 10kV 一般不設(shè)旁路母線，因為供電負(fù)荷小，供電距離短，而且一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用電源，同時大多為電纜出線，事故跳閘次數(shù)很少。所以選擇單母線分段接線方式輸出。 靈活性 簡單、方便、易于擴(kuò)建 倒閘操作簡單 經(jīng)濟(jì)性 具有單母線接線經(jīng)濟(jì)的特點 設(shè)備增多，投資增大，占地面積也相應(yīng)增大 由上表可以得到 10KV 側(cè)接線方式選擇，我們要選擇占地和資金少的線路，但是必須在保障安全，靈活的前提下，資金和占地相差不是多，而安全性和靈 活性提高很多?？梢姡冸娝?10KV 側(cè)為居民供電系統(tǒng)中，應(yīng)該選擇單母線分段接線。 110KV 側(cè)電氣主接線的選擇 高壓側(cè)，即 110kV 電源側(cè)采用單母分段接線，優(yōu)點是方便，經(jīng)濟(jì)靈活接線簡單，缺點是可靠性一般；高壓側(cè)采用雙母線接線，兩個線路斷路器、兩個主變斷路器、還有一個母連斷路器，總共 5個斷路器，可靠性還可以了。跟單母線分段接線方式輸出比較經(jīng)濟(jì)性欠完好。經(jīng)比較高壓側(cè)選擇單母線分段接線。如圖 高壓側(cè)單母線分段接線圖 變電所的無功補(bǔ)償 因本站有許多無功負(fù)荷，為了防止無功倒送也為了保證 用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。 無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分散補(bǔ)性質(zhì)測定。根據(jù)《電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定》的要求，在最大負(fù)荷時，一次側(cè)不應(yīng)低于 。 《電力工程電力設(shè)計手冊》規(guī)定“對于 35110KV 變電所，可按主變壓器額定容量的 1030%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電 8 所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所取較高者。 高壓側(cè)單母線分段接線圖 無功補(bǔ)償容量： QC ＝ P（ tanφ 1 tanφ 2 ） P———— 有功計算負(fù)荷（ MW） tanφ 1 —— 補(bǔ)償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角 tanφ 2 —— 補(bǔ)償后用電單位功率因數(shù)角正切角 P=（ 3+2+2+4+8++1+++）（ 1+） = Qc= P( tanφ 1 tanφ 2 ）＝ 選用 2臺 5MVar 并聯(lián)電容器在 10kv2 段母線上進(jìn)行無功補(bǔ)償。 無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器的選擇如表： 表 型號 額定電壓/KV 額定容量/KVar 連接方式 配套電容器 額定電壓/KV 額定容量/KVar TBB105000AK 10 5000 Y 11/3 334 9 根據(jù)設(shè)計規(guī)范 ， 自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 4 短路電流計算 短路電流計算 目的 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的破壞多半是由短路故障引起的。發(fā)生短路時，系統(tǒng)從一種運(yùn)行狀態(tài)劇變到另一種運(yùn)行狀態(tài)，并伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。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（對于中性點接地系統(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短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中 ， 單相短路 大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。但三相短路情況最嚴(yán)重，破壞最大，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我采用三相短路來計算，以此為依據(jù)選擇和檢驗電氣設(shè)備，以保證其安全可靠。 （ 1）在選擇電氣設(shè)備時，選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行 全面的短路電流計算，以此為依據(jù)。 （ 2）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。 （ 3）為了合理配置各種繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算、接地裝置的設(shè)計等，必須對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計算和分析。 （ 4）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 短路電流計算的 條件 ⑴ 因為系統(tǒng)電壓等級較高，輸電導(dǎo)線的截面較大、電阻較小、電抗較大，因此在短路電流的計算過程中忽略 R、計及 X。 ⑵ 計 算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 ⑶ 計算容量按無窮大系統(tǒng)容量進(jìn)行計算。 ⑷ 短路種類一般按三相短路進(jìn)行計算。 ⑸ 短路計算點如下 a. d1— 110kV 母線短路時的短路計算點； b. d2— 10KV 母線短路時的計算點。 短路電流計算方法與步驟 10 方法 在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用運(yùn)算曲線法。 短路電流計算的步驟 查資料可知，架空線電抗 X一般取為 /km. 選基 準(zhǔn) : SB=100MVA UB=Uav 110kv 側(cè) : )3/( BBB USI ? = KA 10kv 側(cè)： )3/( BBB USI ? = KA （ a） 110KV 高壓側(cè)短路計算： 即當(dāng) f1點斷路時，等值電路及其簡化電路如圖 短路參數(shù)計算 : ???? ???? ???? 11 ???? ???x x ???22 x 23 ??? x 03 1151004 24 ??? x 25 ??? x7 =x 010 6 ??? x12 =x8 = ?x 027 ???x 024 210 ???x 0 5 1 2 4 2 7 ????? xxx 12 )( 13121 ???? xxx js KAVSIavNf 100 03 m a x1 ???? 經(jīng)查表得： KAIi Nf 2 2 2 10 ????? KAIi Nf 2 2 2 ????? KAIB ??? 短路電流有名值： KAxx IXII BffBPt ????? 沖擊電流 : KAi sh ??? 短路容量： M V 39。 ???? 當(dāng)只有一回進(jìn)線提供電源時，通過橋連斷路器的最大持續(xù)電流可能值： KAII B 0 8 6 5251 ???? 當(dāng)由一 臺變壓器給負(fù)荷供電時通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流可能值： KAII B 252 ??? 比較可知：通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流 : KAIIh m a x1 ??? (b)110KV 高壓側(cè)短路計算 在 10KV 側(cè)母線發(fā)生短路即 f2 短路時， 短路參數(shù)計算 61114 ????? Xxx ?????? xxxx ????? xx js 隨時間變化短路周期電流幅值不會? ? ? 13 22* ??? jsP xI KAI Nf 13602 ???