【文章內(nèi)容簡介】 械廠 9000 15000 架空 2 有重要負荷 2 農(nóng)機廠 5000 10000 架空 2 有重要負荷 3 電視機廠 4000 8000 架空 2 有重要負荷 4 農(nóng)電一號 3000 7000 架空 1 有季節(jié)性重要負荷 5 農(nóng)電二號 3000 7000 架空 1 有季節(jié)性重要負荷 6 市區(qū)一號 3000 6000 架空 2 有重要負荷 7 市區(qū)二號 3000 6000 架空 2 有重要負荷 8 市區(qū)三號 3000 6000 架空 1 Ⅲ類負荷 食品廠 3000 5000 架空 1 Ⅲ類負荷 其它條件 5%。 。 ；無功負荷率取 。 。 設計的主要內(nèi)容及要求 從負荷表中可看出，重要負荷所占的比例較大，所以對可靠性要求高，對本次設計的變電所，盡量考慮設備少，投資適當，占地面積小，高壓電器設備維護量小，運行方式靈活，滿足遠景規(guī)劃 設計的主要內(nèi)容 。 （確定變壓器的型式、臺數(shù)、容量、變壓比）。 。 。 （母線、高壓斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）。 。 。 。 設計的主要要求 要求寫出不少于 15000 字的設計說明書一份，設計計算書一份，并繪制出下列圖紙： 文關 220kV 降壓變電所電氣部分初步設計 5 ； 外配電裝置平面一張； ；（畫兩個斷面） 沈陽工程學院畢業(yè)設計 6 第二 部分 說明書 第一章 主變壓器 的選擇 在各級電壓等級的變電所中，變壓器是主要電氣設備之一，擔負著變換網(wǎng)絡電壓、進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證。特別是我國當前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟運行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟意義。 主變?nèi)萘窟x擇的有關規(guī)定及原則 A、主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇，應根據(jù)《電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程》 SDJ161— 85有關規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設計決定進行。 B、主變臺數(shù)的確定：為保證供電的可靠性，變電所一般應裝設兩臺主變壓器 ，但一般不超過兩臺。當只有一個電源或變電所的一級負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應安裝 24臺主變。 當變電所裝設兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇按照其中任一臺停運時，其余容量至少能保證所供一及負荷或為變電所全部負荷的 60%75%。通常一次 變電所采用 75%，二次變電所采用 60%。 C、變壓器形式的選擇： (1) 變壓器一般采用三相變壓器，若因制造和運輸條件限制，在 220KV 的變電所中，可采用單相變壓器組。當裝設一組單相變壓器時，應考慮裝設備用相，當主變超過一組，且各組容量滿足全所負荷的 75%時，可不裝設備用相。 (2) 系統(tǒng)有調(diào)壓要求時，應采用有載調(diào)壓變壓器，對新建的變電所，從網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的觀點考慮，應注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價，通常在短期內(nèi)可回收。 (3) 兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除降壓負荷較大或與高、中壓間潮流 不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需做技術經(jīng)濟比較。 (4)具有三種電壓的變電所，例如 220kV， 110kV， 35kV一般采用三繞組變壓器。 D、主變?nèi)萘康拇_定 (1)為了正確的選擇主變?nèi)萘?，要繪制變電所的年及日負荷曲線，并以曲線得出的變電所的年、日最高負荷和平均負荷。 (2)主變?nèi)萘康拇_定：凡裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故停運后，其余主變壓器的容量應保證該所全部負荷的 70%，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。即滿足 SN≥ 。 (PZMAX 為綜 合最大負荷 ) (3)應根據(jù)電力系統(tǒng) 5～ 10年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇。 E、變壓器的冷卻方式： 文關 220kV 降壓變電所電氣部分初步設計 7 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷，強迫油循環(huán)風冷，強迫油循環(huán)水冷，強迫導向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風冷卻，大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷。 F、主變壓器繞組的連接方式： 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 Y 和△，高、中、低三側繞組組合要根據(jù)工程具體情況確定。 本設計主變壓器的選擇 根據(jù)以上主變選擇的一般原則，選擇本變電所的主變壓 器： 本變電所為地方一次變電所，可以選擇兩臺主變。 因本地區(qū)交通方便，所以選擇三相變壓器。 因為新建變電所，而且低壓負荷較大，所以選擇有載調(diào)壓變壓器。 容量的確定： P1=20220+10000+20220+5000=55000kw P2=20220+5000=25000kw Pmax1=P1*Kp*= Pmax2=P2*Kp*= S1=Pmax1/cosφ 1=S1=Pmax2/cosφ 2=21250/= S=(S1+S2)*=*= 總安裝容量為 根據(jù)以上計算可選擇兩臺型號為 SFPZ463000/220的有載調(diào)壓變壓器。 其參數(shù)如表 11： 表 11 所選 SFPZ4— 63000/220變壓器的主要參數(shù) 型 號 額 定 容 量 額 定 電 壓 (kV) 連 接 組 別 損耗 阻 抗 電 壓 空 載 電 流 冷 卻 方 式 (kW) （ %） （ %） SFPZ4 63000/ 220 (kVA) 高 壓 Yn,d11 空載 P0=78 強迫油循環(huán)風冷 220 8 %貝 63000 低 壓 負載 Pk=290 66 沈陽工程學院畢業(yè)設計 8 第二章 電氣主接線選擇 概 述 電氣主接線是多種主要電氣設備（如發(fā)電機、變壓器、開關、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。將電路中各種電氣設備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文 字符號繪制成的電氣連結圖，稱為電氣主接線圖。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。主接線的確定對變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟運行以及對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護擬定等都有著密切的關系。由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同時完成的，所以主接線設計的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電所本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線設計是一個綜合性問題。 主接線的設計原則及基本要求 主接線的設計原則 根據(jù)《 220500kV變電所設計技術規(guī)程》 SDJ2— 88規(guī)定，變電所電 氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、電壓等級、回路數(shù)、所選設備特點、負荷性質(zhì)等因素確定，滿足運行可靠性，簡單靈活，操作方便，節(jié)約投資等要求。 1） 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素，變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于他們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的技術要求也不同。 2）考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設計應根據(jù) 510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小和分布，負荷增長速 度以及地區(qū)網(wǎng)絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。 3）考慮負荷的重要性分布和出線回數(shù)多少對主界線的影響 對一級負荷必須布兩個獨立的電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級負荷供電，三級負荷一般只需一個電源供電。 4） 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，基于傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接 線的可靠性、靈活性的要求也高，而容量小的變電所，其傳輸容量小，對住接線的可靠性、靈活性要求低。 文關 220kV 降壓變電所電氣部分初步設計 9 5） 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應負荷突增，設備檢修，故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如：當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時，允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 主接線設計的基本要求 可靠性 1) 研究主接線可靠性應注意的問題： a、 應重視 國內(nèi)外長期運行實踐經(jīng)驗及其可靠性的定性分析； b、 主接線的可靠性包括一次部分和二次部分在運行中的可靠性的綜合； c、 主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠性程度，采用可靠性能高的電氣設備可以簡化接線。 2) 可靠性的具體要求： a、 斷路器檢修時，不影響對系統(tǒng)的供電； b、 斷路器或母線故障及母線檢修時，盡量減少可停運回路數(shù)和停用時間，并且保證一級負荷及全部或大部分二級負荷供電； c、 盡量避免全部停運的可能性。 靈活性 滿足運行、檢修要求和擴建要求。 經(jīng)濟性 主要是 指投資省，占地面積小，能量損失小。 電氣主接線的選擇 主接線的預定方案 本變電所電壓等級為 220kV/60kV， 220kV側進線為 2回； 60kV側出線為 12回。 根據(jù)主接線設計必須滿足供電可靠性、保證電能質(zhì)量、滿足靈活性和方便性、保證經(jīng)濟性的原則，初步擬定兩種主接線方案。 對 220kV 千伏側接線方式的論證 220kV 側擬采用雙母線接線和單母線分段帶旁路母線接線。雙母線接線接線簡圖見圖21；單母線分段帶旁路母線接線簡圖見圖 22。 兩種接線的比較如下： 沈陽工程學院畢業(yè)設計 10 圖 21 雙母線接線 圖 22 單母線分段帶旁路母線接線 文關 220kV 降壓變電所電氣部分初步設計 11 a、雙母線接線 單斷路器的雙母線接線中，每個回路均通過一臺斷路器和兩組隔離開關，連接到兩組母線上，電源和出線可均勻地分布在兩組母線上，普遍適用于 6～ 220kV 電壓等級的配電裝置中，此接線有以下幾個優(yōu)點： （ 1）可以輪流檢修母線而不影響供電，只需將要檢修的那組母線上所連接的電源和線路通過兩組母線隔離開關的倒閘操作，全部切換到另一組母線上。 （ 2）檢修任一母線的隔離開關時，只 停該回路。當某一回路的一組母線隔離開關發(fā)生故障時，只要將該隔離開關所在的回路和所連接的母線停電，就可以對該隔離開關進行檢修，不影響其它回路。 （ 3）一組母線故障后，能迅速恢復該母線所連接回路的供電，即被切除回路可迅速恢復送電。 （ 4）運行高度靈活。電源和線路可以任意分配在某一組母線上，能夠靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式和潮流變化的要求。 （ 5）擴建方便。雙母線接線方式可以沿著預備的擴建端向左右擴建，而不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，也不會引起原有回路的停電。 （ 6）、便于實驗。在個別回路需單獨進行實驗時， 可將該回路單獨接至一組母線上。 單斷路器的雙母線接線也有自己的缺點： （ 1）任一臺斷路器拒動，將造成與該斷路器相連母線上其它回路的停電。 （ 2）一組母線檢修時，全部電源及線路都集中在另一組母線上，若該母線再故障，將造成全停事故。 （ 3）母聯(lián)斷路器故障，將造成配電裝置全停。 （ 4）當母線故障或檢修時，隔離開關作為切換電器，容易發(fā)生誤操作。 （ 5）在檢修任一進出線回路的斷路器時，將使該回路停電。 b、單母線分段帶旁路母線接線 單母線分段帶旁路母線的優(yōu)點為： 接線簡單、清晰、操作方便、采用設備少、便于擴建和采用成 套配電裝置。 用斷路器把母線分段后，對重要負責用戶可以從不同的母線段引出兩個回路，有兩個電源，具有供電可靠性。 檢修任一回路斷路器時不中斷對用戶的供電。 單母線分段帶旁路母線的缺點為： 接線不夠靈活。當母線與母線刀閘故障或檢修時，將造成一段母線停電。 配電裝置復雜，運行操作復雜。 分段斷路器用作旁路開關時，兩段母線并列運行。但當其一段母線故障時，整套配電裝置停止工作，在拉開分段刀閘時恢復無故障母線工作。 斷路器與刀閘間的閉鎖復雜。 根據(jù)《電力工程設計手冊》的要求，主接線應滿足可靠性、靈活性，并在此基礎上考慮 做到經(jīng)濟合理。 沈陽工程學院畢業(yè)設計 12 （ 1）可靠性。本變電所用戶較多，負荷容量