【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Tl0m a x2m a x1T c os )K(1]KP[PS K? ??? ?? (22) 式中： max1P? ：全部一級(jí)負(fù)荷； max2P? ：全部二級(jí)負(fù)荷； 10?K 、 1T?K 、 ?cos ：同前面公式含義。 選取額定容量時(shí)， 推薦采用 10R 系列變壓器標(biāo)稱(chēng)容量有 、 、 、 、 80、 、 、 1 2 、 50、 6 80、 100、 12 160、 200、 250MVA...后四種容量取值按《設(shè)典》推薦可取1 150、 180、 240MVA。 經(jīng)計(jì)算得 T1S = T2S = T1S T2S = 所以 TS = 則 選取額定容量為 200MVA。 主變型式選擇 1 相數(shù)的確定 a) 330kv及以下的變電站在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，應(yīng) 選用三相變壓器，在特殊情況下，如制造容量過(guò)大考慮制造運(yùn)輸困難可選用單相變壓器，本變電所主變選三相變壓器。 b) 500kv及以上電力系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)制造，運(yùn)輸條件限制時(shí)和可靠性要求等因素，裝設(shè)一臺(tái)備用相變壓器。 2 具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過(guò)主變各側(cè)繞阻均達(dá)到該變壓器容量為 15%以上，或者第三繞阻需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞阻變壓器。在中性點(diǎn)接地方式允許時(shí)則應(yīng)用自耦變壓器。 3 有兩種電壓與 110kv及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)諒解的變電站可否才用自耦變壓器。要和采用三繞阻變壓器綜合比較來(lái)確定。 4 對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心，具有直接從高壓將為低壓的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)，降壓容量，可以采用雙繞阻礙變壓器。 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 5 確定有載調(diào)壓還是無(wú)載調(diào)壓不能滿足電網(wǎng)和用戶電壓要求時(shí)，應(yīng)盡量采用有載調(diào)壓器，他可帶電調(diào)分接頭，一般分接頭數(shù)目多，且調(diào)壓范圍大。 6 變電站主變的內(nèi)部接線組別應(yīng)保證與系統(tǒng)并網(wǎng)的要求。 7 主變冷卻方式一般采用自然循環(huán)風(fēng)冷式，個(gè)別采用強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷式（或水冷式）。 8其型號(hào)含義說(shuō)明如下： 綜上所訴本次變電站設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，具體型號(hào)見(jiàn)表 21所示。 表 21 主變參數(shù) 型號(hào) 容量比 額定電壓 阻抗電壓（ %） SFSJ9200/220kv 200/200/100MVA 高 中 低 高 中 高 低 中 低 220? 8?5% 121 36 14 24 9 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 第三章 電氣主接線方案擬定 主接線代 表了發(fā)電廠或變電站的電氣部分的主體結(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、繼電保護(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)，必須綜合考慮處理各個(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。 電氣主接線的基本要求 電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有 較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求?？煽啃允请娏ιa(chǎn)和分配的首要要求。 對(duì)電氣主接線的基本要求概括地應(yīng)包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。 可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電器主接線最基本的要求。停電不僅給發(fā)電廠造成損失，而且給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)的損失將更加嚴(yán)重，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故 障停電的經(jīng)濟(jì)損失是實(shí)時(shí)電價(jià)的數(shù)十倍，乃至數(shù)百倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。 主接線可靠性的具體要求： （ 1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 （ 2）斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)符合及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 （ 3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 （ 4）應(yīng)考慮大機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果等因素。 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： 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 （ 1）檢修的方便性。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少。 （ 2）調(diào)度的方便性。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要根據(jù)調(diào)度要求，能靈活地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要盡快地切除故障，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。 （ 3）擴(kuò)建的方便性。對(duì)于將來(lái)要擴(kuò)建的電廠和變電站，其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。 經(jīng)濟(jì)性 主接線設(shè)計(jì)時(shí)在經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮： （ 1）節(jié) 省一次投資。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的使用數(shù)量、選用廉價(jià)的電器或輕型電器，以便降低成本。 （ 2）占地面積少。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地條件，盡量使占地面積少；同時(shí)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。 （ 3）電能損耗少。經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式、容量、數(shù)量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 所以電氣主接線的擬定是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、靈活運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。 電氣主接線設(shè)計(jì) 220kV 側(cè)接線形 式 220kV側(cè)最終出線 4回，主變 2臺(tái)，可采用雙母接線或雙母線單分段接線。 方案一 :雙母線接線 Q F 1Q F DQ F 2W L 1 W L 4W L 3W L 2W 2W 1 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 圖 31 雙母線接線 雙母線有兩組母線同時(shí)工作，并通可以互為備用。每一電源和出線回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組隔離開(kāi)關(guān)，分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器（簡(jiǎn)稱(chēng)母聯(lián)斷路器） QFC 來(lái)實(shí)現(xiàn)。下圖為雙母線，有兩組母線后，使運(yùn)行可靠性和靈活性大為提高。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）供電可靠 。 通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒 閘 操作，可以輪 流檢修一組母線而不致使供電中斷 ； 一組母線故障時(shí)，能迅速恢復(fù)供電 ； 檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。 （ 2）調(diào)度靈活 。 各個(gè)電源和各回路負(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。 （ 3）擴(kuò)建方便 。 向雙母線的左右任何的一 個(gè) 方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。 缺點(diǎn)： （ 1）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)。 （ 2） 當(dāng) 母線故障或檢修時(shí)， 隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作容易引起誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路 器之間裝置聯(lián)鎖裝置。 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)用戶的供電時(shí)采用。廣泛應(yīng)用于 出線帶電抗器的 6～ 10kV配電裝置； 35～ 60kV出線超過(guò) 8回或連接電壓較大，負(fù)荷較大； 110～ 220kV出線 5回以上。 方案二：雙母線分段接線 W 2W W L 1 W L 4W L 3W L 2Q F 1Q F C 2Q F C 1Q F DQ F 2W 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 圖 32 雙母線分段接線 采用雙母線分段接線，可以縮小母線停電范圍。用分段斷路器將工作母線分為 WⅠ 和 WⅡ ，每段工 作母線用各自的母聯(lián)斷路器 (QFC QFC2)與備用母線相連，電源和出線均勻分布在連段工作母線。 優(yōu)點(diǎn) :雙母線分段接線不僅具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且在任何時(shí)候都有備用母線，因此雙母線分段接線比雙母線接線具有更高的可靠性。 缺點(diǎn)：雙母線分段接線與雙母線接線相比，增加兩臺(tái)斷路器，投資有所增加。 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)用戶的供電時(shí)采用。廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置， 220500kV 大容量配電裝置中。 綜合比較：雙母線接線比雙母線分段接線所用斷路器少，故 220kV側(cè)采用雙母線接線方式。 110kV 側(cè)接線形式 110kV側(cè)最終出線 6回，可采用雙母線接線或單母線分段接線 方案一： 雙母線接線 圖 33 雙母線接線 雙母線接線優(yōu)缺點(diǎn)同上，適用范圍同上 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 方案二： 雙母線分段接線 圖 34 雙母線分段接線 雙母線分段接線優(yōu)缺點(diǎn)、適用范 圍同上。 綜合比較： 經(jīng)比較 110kv側(cè)采用雙母接線。 35kV 側(cè)接線形式 35kV側(cè)最終出線 10回，可采用單母線分段接線或單母線接線 方案一： 單母線接線 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 圖 35 單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套設(shè)備。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電。 適用范圍：（ 1） 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5回。 （ 2） 35～ 66kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3回。 （ 3） 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2回。 方案二： 單母線分段接線 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 圖 36 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出二個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 （ 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)： （ 1）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 檢修期內(nèi)停電。 （ 2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)常使架空出現(xiàn)交叉跨越。 （ 3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 適用范圍：（ 1） 6～ 10kV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為 6回及以上時(shí)。 （ 2） 35～ 66kV配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8回時(shí)。 （ 3） 110～ 220kV配電裝置出線回路數(shù)為 3～ 4回時(shí)。 綜合比較： 經(jīng)比較 35kV側(cè)采用單母線分段接線。 綜上所述，電氣主接線如圖 37 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 圖 37 電氣主接線 220kV、 110kV、 35kV 變電站電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 第 4 章 短路電流的計(jì)算 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 短路 電流 計(jì)算目的 短路電流計(jì)算是變電 站 電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算目的 主要 是： （ 1）選擇斷路器，隔離開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求； （ 2）為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù)； （ 3）評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施； （ 4）分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。 短路電 流計(jì)算的一般規(guī)定 （ 1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(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)根本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5— 10年）校驗(yàn)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