【文章內(nèi)容簡介】 近期負(fù)荷：P近10 =+++++++= 遠(yuǎn)期負(fù)荷：P遠(yuǎn)10 =6MW =+6= P10＝ kˊ(1+k)=**（1+）= Q10＝Ptgφ＝Ptg(cos－)= MVar 視在功率 Sg10＝== MVAIN10 === 站用電容量 Sg所＝＝＝ 待建變電站供電總?cè)萘?S∑= Sg35+ Sg10+ Sg所= ++＝(MVA)P∑= P35+ P10+ P所=++＝(MW)4變壓器選擇 變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇 （1）繞組連接方式 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國110kV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式，而610kV側(cè)采用△型的連接方式。故該110kV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN。 （2）調(diào)壓方式的確定變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5％以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到+30％。對(duì)于110kV及以下的變壓器，以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。 變壓器相數(shù)的選擇　　主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷5～10年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～15年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，從長遠(yuǎn)利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按，其中為變電所最大負(fù)荷選擇，即==，也保證70%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用式來計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來說是可行的。為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小，且適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，故本變電站選擇兩臺(tái)主變壓器完全滿足要求。 變壓器的冷卻方式　　根據(jù)變壓器型號(hào)的不同,其冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等?！　∮徒岳涫骄褪且杂偷淖匀粚?duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加30%～35%。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對(duì)流時(shí)提高3倍，則變壓器可增加容量30%。綜上所述，110kV變電站冷卻方式宜采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的和條件短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加了投資，甚至?xí)蜷_斷電流不能滿足而選不到符合要求的電氣設(shè)備。因此要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變電站時(shí)一定要進(jìn)行短路計(jì)算。 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要內(nèi)容。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：⑴ 電氣主接線的比較。⑵ 選擇導(dǎo)體和電器。⑶ 在設(shè)計(jì)屋外高型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。⑷ 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。⑸ 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要用短路電流。 短路電流計(jì)算條件基本假定⑴ 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；⑵ 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位、相角相同；⑶ 電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；⑷ 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；⑸ 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；⑹ 除去短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)；⑺ 元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；⑻ 輸電線路的電容忽略不計(jì)。一般規(guī)定⑴ 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃；⑵ 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響；⑶ 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。 短路電流的計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果 計(jì)算步驟在工程計(jì)算中，短路電流其計(jì)算步驟如下：選定基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量，把網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化為標(biāo)么值； 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖；選擇短路點(diǎn)；按短路計(jì)算點(diǎn)化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖，求出組合阻抗；利用實(shí)用曲線算出短路電流。 計(jì)算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率Sd = 100MVA Ud=UaV）根據(jù)上面所選的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算：X1＝X2＝Xｘ＝80＝X3＝X4＝1/200(UK12%＋UK31%－UK23%) ＝1/200(＋18－) =X5＝X6＝1/200(UK12%＋UK23%－UK31%) ＝1/200(＋－18) =≈0X7＝X8＝1/200(UK23%＋UK31%－UK12%) ＝1/200(＋18－) =由于兩臺(tái)變壓器型號(hào)完全相同，其中性點(diǎn)電位相等，因此等值電路圖可化簡為 X13=X1/2= X10=X3/2= X11=X5/2= X12=X7/2=計(jì)算各短路點(diǎn)的最大短路電流（1）K１點(diǎn)短路時(shí)XΣ*＝X13＝I” *＝I S∞*＝1／XΣ*＝1／=短路次暫態(tài)電流：I”S＝IS∞＝I”S *Id＝＝（kA）短路沖擊電流： ＝ I”S＝＝（kA）全電流最大有效值： ＝ I”S ＝=（kA）短路電流容量： Sd”= I”S Un=(MV) (2) K2點(diǎn)短路時(shí) XΣ*＝X13+X10+X11=+=I” *＝I S∞*＝1／XΣ*＝1/=短路次暫態(tài)電流：I”S＝IS∞＝I”S *Id＝=（kA）短路沖擊電流： ＝ I”S＝＝（kA）全電流最大有效值： ＝ I”S ＝=（kA）短路電流容量： Sd”= I”S Un= (MV) (3) K3點(diǎn)短路時(shí)XΣ*＝X13+X10+X12=++=I” *＝I S∞*＝1／XΣ*＝1/=短路次暫態(tài)電流：I”S＝IS∞＝I”S *Id＝=（kA）短路沖擊電流： ＝ I”S＝＝（kA）全電流最大有效值： ＝ I”S ＝=（kA）短路電流容量： Sd”= I”S Un=(MV)從計(jì)算結(jié)果可知，三相短路較其它短路情況嚴(yán)重，它所對(duì)應(yīng)的短路電流周期分量和短路沖擊電流都較大，因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，主要考慮三相短路的情況。6 高壓電器選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （1）在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。 （2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。 （3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。 （4）應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且