【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電站一般裝 設(shè) 兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器 ]1[ 。 主變壓器型式的選擇 (1) 相數(shù)的確定 在 330kv 及以下的變電 站 中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式 變壓器 投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。 (2) 繞組數(shù)的確定 在有三種電壓 等級(jí)的變電站 中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖 然 無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。 (3) 繞組連接方式的確定 變壓 器繞組連接方式必須和系統(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只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó) 110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接， 35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。 35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。 (4) 結(jié)構(gòu)型式的選擇 三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式。 1) 升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯 — 中壓繞組 — 低壓繞組 — 高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。 2) 降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯 — 低壓繞組 — 中壓繞組 — 高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢 業(yè)論文 第 1 章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 5 3) 應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電 站 的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 (5) 調(diào)壓方式的確定 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá) 30%，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，因?yàn)橛休d分接開(kāi)關(guān)的切換不能 保證同步工作。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓變壓器。 主變壓器容量的選擇 變電站主變壓器容量一般按建站后 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷 maxS 的 50%~70%（ 35~110KV變電站為 60%），或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)）選擇。 即 M V ANSS N )1(%)51( m a x8 ??? （ ） 式中 N—— 變壓器主變臺(tái)數(shù) 主變壓器型號(hào)的選擇 由所給 材料可知： 10KV側(cè) MWPL ? 35KV側(cè) MWPL 10max ? 高壓側(cè) MWP L in ??? 變電站用電負(fù)荷 ZP 為： MWPZ ? 所以變電站最大負(fù)荷 maxS 為： M V AS a x ??? 則： M V ANSS N )12()1(%)51( m a x8 ??????? 由以上計(jì)算， 查 《 發(fā)電廠電氣部分 》第 481 頁(yè)，選擇主變壓器型號(hào)如下： 表 主變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào)及容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (KW) 阻抗電壓 (%) 空載電流(%) 空載 短路 高中 高 低 中低 高 中 低 SFSL115000/110 121? 8? % ? 2?% YN,yn0,d11 120 17 6 其容量比為： 15000/15000/15000。 站用變壓器的選擇 站用變壓器的選擇的基本原則 (1) 變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)； (2) 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的 %? ； 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢 業(yè)論文 第 1 章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 6 (3) 變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率 。 站用變壓器型號(hào)的選擇 參考《發(fā)電廠電氣部分》第 475 頁(yè)，選擇站用變壓器如下： 表 站用變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (W) 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) 空載 短路 SC10200/10 200 ,yn0 480 1860 4 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 2 章 短路電流計(jì)算 7 第 2 章 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電 站 的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面： (1) 在選擇電氣主接線時(shí)，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(jì)算。 (2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，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(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短 路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 (3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 短路計(jì)算的一般規(guī)定 (1) 計(jì)算的基本情況 1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。 2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。 4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。 5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 (2) 接線方 式 計(jì)算短路電流時(shí)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），不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 計(jì)算步驟 (1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 (2) 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖。 1) 首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 2) 選取基準(zhǔn)容量 bS 和基準(zhǔn)電壓 bU （一般取各級(jí)的平均電壓）。 3) 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。 4) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 (3) 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路 點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 ndX 。 (4) 求計(jì)算電抗 jsX 。 (5) 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到?jsX ）。 (6) 計(jì)算無(wú)限大容量（或 3?jsX ）的電源供給的短路電流周期分量。 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 2 章 短路電流計(jì)算 8 (7) 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 變壓器參數(shù)的計(jì)算 基準(zhǔn)值的選取： MVASb 100? ， bU 取各側(cè)平均額定電壓 (1) 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 查明可知： %12 ?U 17%13 ?U 6%23 ?U )(%)%%(% 2313121 ??????? UUUU )(%)%%(% 1323122 ???????? UUUU )(%)%%(% 1223133 ??????? UUUU 電抗標(biāo)幺值為： %11 ????? NBSSUX %12 ??????? NBSSUX %33 ????? NBSSUX (2) 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 查明： 4%?dU %4 ????? NBd SSUX (3) 系統(tǒng)等值電抗 ?? bUSlrX BS 短路點(diǎn)的確定 此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中 110KV 進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另 外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。 依據(jù)本變電站選定的 主接線 方式 、 設(shè)備參數(shù) 和短路點(diǎn)選擇 ，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下： 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 第 2 章 短路電流計(jì)算 9 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 短路點(diǎn) d1 的短路計(jì)算 (110KV 母線 ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖 所示： 圖 d1 點(diǎn)短路等值圖 ?? Sf XX ????? bnfjS SSXX 因?yàn)? ??jSX 所以 11 ??????? ???? jSXIII )( KAUSI bbb ???? )( KASSII bnbn ????? )( KAIIIIIIIII nnn ???????????? ????? )( KAIi ch ??????? )(8 7 KAIi oh ??????? )( M V AUIS n ??????????? 短路點(diǎn) d2 的短路計(jì)算 (35KV 母線 ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖 d2 點(diǎn)短路等值圖 )0 1 ()0 1 (1 9 )/ / ()( 21212 ????????? XXXXXX Sf ????? bnfjS SSXX 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 2 章 短路電流計(jì)算 10 11 ??????? ???? jSXIII )( KAUSI bbb ???? )( KASSII bnbn ????? )( KAIIIIIIIII nnn ???????????? ????? )( 3 KAIi ch ??????? )( 3 KAIi oh ??????? )( M V AUIS n ??????????? 短路點(diǎn) d3 的短路計(jì)算 (10KV 母線 ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖 d3 點(diǎn)短路等值圖 4 6 )()(1 9 )/ / ()( 31313 ????????? XXXXXX Sf ????? bnfjS SSXX 11 ??????? ???? jSXIII )( 1003 KAUSIbbb ???? )( KASSII bnbn ????? )( KAIIIIIIIII nnn ???????????? ????? )( KAIi ch ??????? )( KAIi oh ??????? )(1 7 0 6109 0 M V AUIS n ??????????? 短路點(diǎn) d4 的短路計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖 上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示： 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 第 2 章 短路電流計(jì)算 11 圖 d4 點(diǎn)短路等值圖 4 6 6 ???fX ????? bnfjS SSXX 00 11 ??????? ???? jSXIII )( KAUSIbbb ???? )( 3100100 KASSII bnbn ????? )( KAIIIIIIIII nnn ???????????? ????? )( 6 KAIi ch ??????? )(6 1 6 KAIi oh ??????? )( M V AUIS n ??????????? 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 總結(jié)以上各短路點(diǎn)短路計(jì)算，得如下短路電流結(jié)果表： 表 短路電流計(jì) 算結(jié)果表 短路點(diǎn)編號(hào) 基值 電壓 )(kVUb 基值 電流 )(kAIb 支路名稱 支路計(jì)算電抗 jsX