【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應當考慮一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷 能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對于一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70%～ 80%。 （ 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。 變壓器臺數(shù)的確定 （ 1） 為保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時，影響對用戶的供電，變電所一般 應裝設兩臺主變壓器。 為滿足負荷對供電可靠性的要求，根據(jù)負荷等級確定變壓器臺數(shù)，對具有大量一、二級負荷或只有大量二級負荷，宜采用兩臺及以上變壓器，當一臺故障或檢修時，另一臺仍能正常工作。 （ 2） 負荷容量大而集中時，雖然負荷只為三級負荷，也可采用兩臺及以上變壓器。 （ 3） 對于季節(jié)負荷或晝夜負荷變化比較大時，從供電的經(jīng)濟性角度考慮；為了方便、靈活地投切變壓器，也可以選擇兩臺變壓器。 變壓器相數(shù)的確定 根據(jù)《電力工程設計手冊》： 當不收運輸條件限制時，在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應選用三相變壓器。 變壓器繞組數(shù)量的選擇 根據(jù) 《電力工程設計手冊》 ：在具有三種電壓的變電站中，如通過主變各側(cè)的功西南交通大學課程設計 第 7 頁 率均達到該主變?nèi)萘康?15%及以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設無功功率補償 設備時， 主變宜采用三繞組變壓器。 變壓器繞組連接方式 根據(jù) 《電力工程設計手冊》 ：我國 110kV 及以上的電壓級別，變壓器繞組均用Y0 的接法， 35kV 用 Y 連接，其中性點經(jīng)過消弧線圈接地。第三繞組用三角形連接 。 高、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡變壓器應按兩級電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大功率交換確定容量 ,依賴于兩級電網(wǎng)的合理調(diào)度 。 當聯(lián)絡變壓器為兩臺時，考慮一臺突然切除后，另一臺短時承擔全部負荷，因此選擇每臺變壓器的容量為總?cè)萘康?50%～ 75%，采用 50%時，一臺變壓器突然切除，另一臺過載倍率為 2，允許運行 分鐘，采用 75%時，過載倍率為 ，允許運行2 小時，應保證上述時間內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度能妥善的調(diào)整系統(tǒng)潮流，降低聯(lián)絡點的穿越功率。 負荷計算 負荷的分類 （ 1）一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。 （ 2）二級負荷：中斷供 電將造成設計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 （ 3）三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。 負荷的計算 （ 1） 35KV 側(cè)負荷計算 35 = 3 7 5 0 8 3 0 , 0 0 0 3 0kVP k W k W M W? ? ?? 側(cè) 1135 = ta n ta n( c os ) 30 ta n( c os 0. 8 ) 22 .5kVQ P P M V ar?? ??? ? ? ? ? ?? 側(cè) 西南交通大學課程設計 第 8 頁 （ 2） 10kV 側(cè)負荷的計算 10 =15kVP MW? 側(cè) 1110 = ta n ta n( c os ) 15 ta n( c os 0. 8 ) 11 .2 5kVQ P P M V ar?? ??? ? ? ? ? ?? 側(cè) （ 3）總負荷 3 5 1 0= + = 30 + 15 = 45k V k VP P P M W? ? ?側(cè) 側(cè)總 負 荷 3 5 1 0= + = 2 2 .5 + 1 1 .2 5 = 3 3 .7 5 a rk V k VQ Q Q M V? ? ?側(cè) 側(cè)總 負 荷 最大綜合計算負荷的計算可按照公式： ? ?%1c os1 ma x ?? ?????????? ??miiit PKS （ 21） 求得。 式中 ： tK —— 同時系數(shù)，出線回數(shù)較少時，可取 ～ ，出線回數(shù)較多時，取 ～ ； %? —— 線損，取 5%。 , m a xm a x1( ) (1 % )c os30 15= + + % 13=50 MVA64 V Amiti iPSK ?????????（ ） （ 15 ） 主變壓器型號的選擇 主變壓器容量必須滿足電網(wǎng)中各種可能的運行方式時的最大負荷需要，并且要考慮到負荷的發(fā)展規(guī)劃，使所選變壓器容量切合實際的需要。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過小，可能使變壓器長期在過負荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng) 濟運行的保證。 西南交通大學課程設計 第 9 頁 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，應當考慮當一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對于一般變電所，當一主變停運時，其他變壓器容量應能保證負荷的 70%～ 80%。所以，這里應該選擇 兩臺容量略小于最大計算負荷的變壓器。 根據(jù)我國變壓器的運行的實際條件、實踐經(jīng)驗，并參考國外的實踐經(jīng)驗， eS 按下式選擇較為合適 ： 變壓器的額定容量： ? 上式 NS 為主變壓器的額定容量（ MVA） 所以， 0 4NS M VA? ? ? 主變壓器選用具有低損耗、低噪音、檢修周期長等性能的產(chǎn)品。 根據(jù)對變壓器容量、臺數(shù)及連接方式等方面的綜合考慮，決定選用 三相三繞組有載調(diào)壓電力變壓器 SFSZ1140000/110，其具體參數(shù)見下表： 表 21 三相三繞組有載調(diào)壓電力變壓器 SFSZ1140000/110參數(shù) 當一臺主變因故障不能工作時， 只有一臺主變工作且滿載，則 1 40S MVA? ，占總負荷的百分比為 40 1 0 0 % 7 9 .6 8 %5 0 .2 0 ??， 滿足要求 。 型號 額定容量 （ KV178。 A） 電壓（ KV） 聯(lián)結(jié)組標號 損 耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 容量分配 (MVA) 高壓 中壓 低壓 空載 負載 SFSZ1140000/110 40000 110177。 8179。% 35 YNyn0d11 高 中 高 低 17~18 中 低 （ 100/100/100） % 西南交通大學課程設計 第 10 頁 第三章 短路電流的計算 短路電流計算的一般規(guī)定 （ 1） 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行； （ 2） 短路種類：一般以三相短路計算； （ 3） 接線方式應是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式； （ 4） 短路電流計算點：在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點。 短路電流計算目的 在變電所的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需 要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設備的開斷能力和確 定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。 短路電流計算 過程 畫出系統(tǒng)等值電路及確定短路點 系統(tǒng)的等效電路圖以及選取故障點 1d 、 2d 、 3d 如 圖 31 所示 ： 西南交通大學課程設計 第 11 頁 1 1 0 k V3 5 k V1 0 k V1d2d3d系 統(tǒng) 圖 31系統(tǒng)等效電路圖 畫出系統(tǒng)等值電路圖 32 如下： 1 1 0 k V3 5 k V1 0 k V1d 2d3d系 統(tǒng)1x 2x3x 4x 5x6x7x 8x 圖 32系統(tǒng)等值電路圖 計算等值電抗 選取基準容量 100BS MVA? ,基準電壓 115BU kV? 。 （ 1） 計算 進線 等值電抗標幺值 * * 39。39。*12 1000 . 1 2 4 0 . 2 4 850BG G dGNSX X X S? ? ? ? ? * * *1 2 3 % 1 0 . 5 1 0 0 0 . 1 6 6 71 0 0 1 0 0 6 3KBT T TTNUSX X X S? ? ? ? ? ? ? 西南交通大學課程設計 第 12 頁 110KV 架空線路： *11 22 1000 . 4 3 0 0 . 0 9 0 7 3115BLBSX x L U? ? ? ? ? ? ? *22 22 1000 . 4 2 0 0 . 0 6 0 5115BLBSX x L U? ? ? ? ? ? ? 系統(tǒng) 1 進線阻抗標幺值： ** * * * *1 1 2 1 2 1 0 . 2 4 8 0 . 1 6 6 7= // + // + = + + 0 . 0 9 0 7 3 = 0 . 2 9 8 122G G T T LX X X X X X 系統(tǒng) 2 進線阻抗標幺值： * * *2 3 2= 0 .1 6 6 7 0 .0 6 0 5 0 .2 2 7 2TLX X X? ? ? ? （ 2）計算變壓器等值電抗 根據(jù)變壓器技術(shù)參數(shù)知： k(1 2) % ? ? ； k(1 3) % ? ? ； k(2 3) % ? ? 各側(cè)繞組的短路電壓百分數(shù)值： ? ?1 ( 1 2 ) ( 1 3 ) ( 2 3 )1% % % %21 ( )2k k k kU U U U? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?2 ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 1 3 )1% % % %21 + 2= k k k kU U U U? ? ?? ? ?? （ ） ? ?3 ( 1 3 ) ( 2 3 ) ( 1 2 )1% % % %21= + 2= k k k kU U U U? ? ?? ? ?（ ） 各側(cè)繞組等值電抗標幺值： ** 134%10010 .7 5 10 010 0 400. 26 9k BNU SXXS? ? ???? 西南交通大學課程設計 第 13 頁 ** 256%100 100100 40k BNU SXXS? ? ?????? ** 378%1006. 75 10 010 0 400. 16 9k BNU SXXS? ? ???? 計算短路電流 ① 短路點 1d 短路計算 ： 等值電路如 圖 33 所示 1 1 0 k V1d系 統(tǒng)1x 2x 圖 33 1d 短路點短路等效電路圖 * * *121 0 . 2 9 8 1 0 . 2 2 7 2/ / 0 . 1 2 8 90 . 2 9 8 1 + 0 . 2 2 7 2X X X? ?? ? ? 3*1 *111 7 .7 5 8 00 .1 2 8 9KI X?? ? ?（ ） 1 1 100 0 . 5 0 2 03 3 1 1 5BK KSI k AU? ? ??? 三相短路電流周期分量： ( 3 ) ( 3 ) *1 1 1 58 0 02 0 94 5K K KI I I k A? ? ? ? ? 短路沖擊電流： ( 3 )111 .8 2 2 .5 5 3 .8 9 4 5 9 .9 3 1 0s h Ki I k A? ? ? ? 短路沖擊電流有效值 ： ( 3 ) 2 2 94 5 19 6sh KI I k A? ? ? ? 三相短路容量： ( 3 ) ( 3 )1 1 13 3 11 5 3. 89 45 77 5. 72 93K K KS U I M V A? ? ? ? ? 西南交通大學課程設計 第 14 頁 ② 短路點 2d 短路計算 ： 等值電路如 圖 34 所示： 1 1 0 k V3 5 k V2d系 統(tǒng)1x 2x3x 4x 5x6x 圖 34 2d 點短路等效電路圖 * * * * * * *1 2 3 5 4 62 / / + + / / +0 .2 9 8 1 0 .2 2 7 2 + 0 .5 ( 0 .2 6 9 0 .0 0 6 2 5 )0 .2 9 8 1 + 0 .2 2 7 2=0 .2 6 0 3X X X X X X X? ????（ ） （ ） 3*2 *211 3 .8 4 1 70 .2 6 0 3KI X?