【文章內(nèi)容簡介】 路多少對主接線的影響 對一 、 二級負荷 ， 必須有兩個獨立電源供電 ， 且當(dāng)一個電源失去后 ， 應(yīng)保證全部一 、二級負荷不間斷供電 ， 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 變電站主變的容量和臺數(shù) ， 對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響 。 通常對大型變電站 ， 由于 其傳輸容量大 ， 對供電可靠性高 。 因此 ， 其對主接線的可靠性 ， 靈活性的要求也高 ， 而容量小的變電站 ， 其傳輸容量小 ， 對主接線的可靠性 ， 靈活性要求低 。 （ 5） 考慮備用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(yīng)負荷突增 、 設(shè)備檢修 、 故障停運情況下的應(yīng)急要求 ， 電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同 。 例如 ： 當(dāng)斷路器或母線檢修時 ， 是否允許線路 、 變壓器停運 、 當(dāng)線路故障時是否允許切除線路 、 變壓器的數(shù)量等 ， 都直接影響主接線的形式 。 主接線設(shè)計的基本要求 根據(jù) 有關(guān)規(guī)定 ： 變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位 ， 變電站的規(guī)劃容量 ， 負荷性質(zhì)線路變壓器的連接 ， 元件總數(shù)等條件確定 。 并應(yīng)綜合考慮供電可靠性 ， 運行靈活 ， 操作檢修方便 ， 投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求 。 （ 1） 可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作 ， 以保證對用戶不間斷的供電 ， 衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐 。 主接線的可靠性是由其組成元件 (包括一次和二次設(shè)備 )在運行中可靠性的綜合 。 因此 ， 主接線的設(shè)計 ， 不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響 ， 還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響 。 同時 ， 可 靠性并不是絕對的而是相對的 ， 一種主接線對某些變電站是可靠的 ， 而對另一些變電站則可能不是可靠的 。 評價主接線可靠性的標(biāo)志如下 ： 斷路器檢修時是否影響供電 ： 線路 ， 斷路器 ， 母線故障和檢修時 ， 停運線路的回數(shù)和停運時間的長短 ， 以及能否保證對重要用戶的供電 ； 變電站全部停電的可能性 。 110kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計 4 （ 2） 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求 ： 調(diào)度靈活 ,操作方便 。 可靈活的投入和切除變壓器 、 線路 、 調(diào)配電源和負荷 ， 能夠滿足系統(tǒng)在正常 ， 事故 ， 檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求 。 檢修安全 。 可方 便的停運斷路器 ， 母線及其繼電器保護設(shè)備 ， 進行安全檢修 ， 且不影響對用戶的供電 。 擴建方便 。 隨著電力事業(yè)的發(fā)展 ， 往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建 ， 從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能 。 所以 ,在設(shè)計主接線時 ， 應(yīng)留有余地 ， 應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線 ， 使在擴建時 ， 無論一次和二次設(shè)備改造量最小 。 （ 3） 經(jīng)濟性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求 ， 它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾 ，即欲使主接線可靠 ， 靈活 ， 將可能導(dǎo)致投資增加 。 所以 ， 兩者必須綜合考慮 ， 在滿足技術(shù)要求前提下 ， 做到經(jīng)濟合理 。 投資省 。 主接線應(yīng)簡單清晰 ， 以節(jié)約斷路器 ， 隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資 ： 要使控制 ，保護方式不過于復(fù)雜 ， 以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資 ， 要適當(dāng)限制短路電流 ， 以便選擇價格合理的電器設(shè)備 ： 在終端或分支變電站中 ， 應(yīng)推廣采用直降式 (110/6～ 10kV)變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器 。 年運行費小 。 年運行費包括電能損耗費 ， 折舊費以及大修費 ， 日常小修維護費 。 其中電能損耗主要由變壓器引起 ， 因此 ， 要合理地選擇主變壓器的型式 、 容量 、 臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失 。 占地面積小 。 電氣主接線設(shè)計要 為配電裝置的布置創(chuàng)造條件 ， 以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu) 、 導(dǎo)線 、 絕緣子及安裝費用 。 在運輸條件許可的地方 ， 都應(yīng)采用三相變壓器 。 在可能的情況下 ， 應(yīng)采取一次設(shè)計 ， 分期投資 ， 投產(chǎn) ， 盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益 。 主接線的設(shè)計 設(shè)計步驟 電氣主接線設(shè)計 ， 一般分以下幾步 ： 擬定可行的主接線方案 ： 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求 ， 在分析原始資料的基礎(chǔ)上 ， 擬訂出若干可行方案 ， 內(nèi)容包括主變壓器形式 ， 臺數(shù)和容量 ， 以及各級電壓配電裝置的接線方式等 ， 并依據(jù)對主接線的要求 ， 從技術(shù)上論證各方案的優(yōu) 、 缺點 ， 保留 兩 個技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案 ； 對 兩 個技術(shù)上比較好的方案進行經(jīng)濟計算 ； 對 兩 個方案進行全面的技術(shù) ， 經(jīng)濟比較 ， 確定最優(yōu)的主接線方案 ； 繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖 。 初步方案設(shè)計 根據(jù)原始資料 ， 此變電站有三個電壓等級 ： 110kV， 故可初選三相三繞組變壓器 ， 根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知 ， 變電站有兩條進線 ， 為保證供電可靠性 ， 可裝設(shè)兩臺主變壓器 。 為保證設(shè)計出最優(yōu)的接線方案 ， 初步設(shè)計以下兩種接線方案供最優(yōu)方案的選擇 。 方案一 ： 110kV 側(cè)采用雙母線接線 ， 35kV 側(cè)采用單母分段接線 ， 10kV 側(cè)采用單母分段接線 。 方案二 ： 110kV 側(cè)采用 雙 母 帶旁路 接線 ， 35kV 側(cè)采用雙母 帶旁路 接線 ， 10kV 側(cè)采用單母分段 。 兩種方案接線形式如下 ： 110kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計 5 圖 方案一。 圖 方案二。 35 kV10 kV110 kV 圖 方案一 10kV110kV35kV 圖 方案二 最優(yōu)方案確定 技術(shù)比較 ： 在初步設(shè)計的兩種方案中 ， 方案 一 ： 110kV 側(cè)采用雙母線接線 ； 方案二 ： 110kV側(cè)采用 雙母線帶旁路 接線 。 采用雙母線接線的優(yōu)點 ： ① 系統(tǒng)運行 ， 供電可靠 ； ② 系統(tǒng)調(diào)度靈110kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計 6 活 ； ③ 系統(tǒng)擴建方便等 。 采用 雙母線帶旁路 接線的優(yōu)點 ： 110kV及以上的高壓配電裝置中，因為電壓等級高，輸送功率較大，送電距離較遠，停電影響較大，同時高壓 QF每臺檢修通常都需 5～ 7天的較長時間，因而不允許因檢修 QF而長期停電。均需設(shè)置旁路母線，從而使檢修與它相連的任意一回路的 QF時，該回路便可以不停電，提高供電的可靠性。 所以 ， 110kV側(cè)采用雙母線 帶旁路 接線 。 在初步設(shè)計的兩種方案中 ， 方案一 ： 35kV側(cè)采用單母分段接線 ； 方案二 ： 35kV側(cè)采用雙 線 線 帶旁路 接線 。 由原材料 可知 ， 問題中未說明負荷的重要程度 ， 為了安全可靠的供電 ， 35kV側(cè)采用 雙 母 帶旁路 接線 。 在初 步設(shè)計的兩種方案中 ， 10kV 側(cè)都采用單母線分段接法。單母線分段接法優(yōu)點：①解法簡單 ； ②操作方便，設(shè)備少。缺點①可靠性差 ； ②系統(tǒng)穩(wěn)定性差。所以 10kV側(cè)采用單母線分段。 經(jīng)濟比較 ： 根 據(jù)本變電所的需要，為了滿足 電氣主接線的供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便， 110kV、35kV 采用雙母帶旁路連線， 因為電壓等級高，輸送功率較大，送電距離較遠，停電影響較大，同時高壓 QF每臺檢修通常都需 5～ 7天的較長時間，因而不允許因檢修 QF而長期停電。均需設(shè)置旁路母線，從而使檢修與它相連的任意一回路的 QF時，該回路便可以不停電，提高供電的可靠性。 10kV采用單母線分段 ，操作方便，設(shè)備少。 故選擇方案二。 具體主接線圖見附錄二 。 110kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計 7 第三章 變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器。只供本廠（站）用電的變壓器，稱為廠（站）變壓器或成為自身變壓器。 主變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的選擇 為保 證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當(dāng)只有一個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荷供電時，可裝設(shè)一臺。本設(shè)計變電站由兩回電源進線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進線取得，故選擇兩臺主變壓器。 主變壓器 型式 的選擇 (1)相數(shù)的確定 容量為 300MW及以下機組單元連接的主變壓器和 330kV以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資少、占地少、損耗少，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。如果受到制造、運輸?shù)葪l件限制時，可選用兩臺容量較小的三相 變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，也可選用單相變壓器。 (2)繞組數(shù) 的確定 在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量達到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負荷，但需要在該側(cè)撞無功功率補償時，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，負責(zé)不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和三角形接法，高、中、低三測繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國 110kV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星接， 35kV 也采用星接，其中性點通過消弧線圈接地。 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 ① 升壓型：鐵芯 —— 中壓繞組 —— 低壓繞組 —— 高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。 ② 降壓型：鐵芯 —— 低壓繞組 —— 中壓繞組 —— 高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。 ③ 應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來選擇結(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)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實現(xiàn)。 無勵磁調(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)壓變壓器分接頭較多，調(diào)壓范圍可達 30%，且分接頭可帶負荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián) 運行，因為有在分接開關(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)采用無載調(diào)壓變壓器。 主 變壓器容量選擇 變電站主變壓器容量一般按建站后 5～ 10年的規(guī)劃負荷考慮，并按其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負荷 Smax 的 50%～ 70%（ 35～ 110kV變電站為 60%），或全部重要110kV降壓變電站電氣一次部分設(shè)計 8 負荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負荷超過上述比例時）選擇。 SN=(1+5%)8Smax/(N1) MVA （ ） 式中 ： N為主變壓器臺數(shù) 主變壓器型號的選 擇 由所給材料可知： 10kV側(cè) Plmax= 35kV側(cè) Plmax=10MW 高壓側(cè) Plmax=+10= 變電所用電負荷 Pz為： Pz= 所以 變電所最大負荷 Smax為 ： Smax=+= 則 Sn=(1+5%)8Smax/(N1)= （ 21） = 由以上計算，查《發(fā)電廠電氣部分》第 481 頁，選擇主變壓器型號如下： 表 主變壓器的型號及參數(shù) 型號及容量（ kVA） 額定電壓（ kV） 連接組 損耗（ kV） 阻抗電壓（ %） 空載電 流（ %） 高 中 低 空 載 短 路 高 中 高低 中低 SFSL115000/110 121177。 8 % 177。 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 選擇的基本原則 站用變壓器是本變電站提供動力的變壓器，它一般有兩個用途，一是供給變電站使用的低壓交流電源，二是在 10kV側(cè)形成人為的中性點，同消弧線圈相結(jié)合，用于 10kV發(fā)生接地時補償接地電容電流，消除接地點電弧。它向本變電站區(qū)域的用電設(shè)備提供電力，其選擇應(yīng)當(dāng)滿足本變電站區(qū)域的用電量需求，還要考慮在滿足最基本供電質(zhì)量前提下，將短路電流水平降到最低， 以降低初投資額度。 阻抗電壓幾條亞形式的選擇，宜使在接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的177。 %。 變壓器的額定容量必須保證用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率