【文章內(nèi)容簡介】 5千伏偏高，故應(yīng)選擇110千伏較為合適。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，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。5%以內(nèi)。另一種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。對于110kV的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式，所以本次設(shè)計(jì)的變電站選擇有載調(diào)壓方式。 連接組別的選擇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(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和Δ。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0 連接，35kV以下電壓，變壓器繞組都采用Δ連接。全星形接線雖然有利于并網(wǎng)時(shí)相位一致的優(yōu)點(diǎn)，而且零序阻抗較大，對限制單相短路電流皆有利，同時(shí)也便于接入消弧線圈，但是由于全星形變壓器三次諧波無通路，因此將引起正弦波電壓的畸變，并對通訊設(shè)備發(fā)生干擾，同時(shí)對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。如果影響較大，還必須綜合考慮系統(tǒng)發(fā)展才能選用。采用Δ接線可以消除三次諧波的影響。本次設(shè)計(jì)的變電所的兩個(gè)電壓等級分別為：110kV和10kV，所以選用主變的接線級別為Y/Δ1211接線方式。 容量比的選擇根據(jù)原始資料計(jì)算可知，10kV側(cè)負(fù)荷容量都比較大，所以容量比選擇為100/100。 主變冷卻方式的選擇主變壓器一般采用冷卻方式有自然風(fēng)冷卻（小容量變壓器）、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻（大容量變壓器）、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。在水源充足，為了壓縮占地面積的情況下，大容量變壓器也有采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式的。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式散熱效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本身尺寸，其缺點(diǎn)是這樣的冷卻方式要在一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量大。而本次設(shè)計(jì)的變電所位于郊區(qū)，對占地要求不是十分嚴(yán)格，所以應(yīng)采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。故選擇主變型號(hào)為：SFSZ931500/110 容量比（高/低%）：100/100 電壓分接頭：110177。8%/ 阻抗電壓（高低）：% 聯(lián)結(jié)組別：YN，d11擴(kuò)建2號(hào)20兆伏安主變型號(hào)為：SFSZ920000/110 容量比（高/低%）：100/100 電壓分接頭：110177。8%/ 阻抗電壓（高低）：% 聯(lián)結(jié)組別：YN， d11 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 站用負(fù)荷計(jì)算S站=()(1+5%)=≈對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kV母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用單母分段的方式。 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。S站=(110%) =106kVA 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。站用變參數(shù)如下：型號(hào)電壓組合連接組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流阻抗電壓高壓高壓分接范圍低壓S9200/1010177。5%Y,yn04第四章 最大持續(xù)工作電流及短路電流計(jì)算 各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式 = （31） 式中 所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量 各電壓等級額定電壓 最大持續(xù)工作電流 = =/則：10kV =10KV = 110kV = MVA/110KV = KA在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，使電氣設(shè)備受到破壞。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間（對于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的有對稱的三相短路和不對稱的兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最為嚴(yán)重。因此，我們采用三相短路（對稱短路）來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 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)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：（1）電氣主接線的比較。（2）選擇導(dǎo)體和電器。（3）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)線的相間和相對的安全距離。（4）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)。（5）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（1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；（2）所有電源的電動(dòng)勢相位相角相同；（3）電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；（4）短路發(fā)生在短跑電流為最大值的瞬間；（5）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；（6）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)；（7）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；（8）輸電線路的電容忽略不計(jì)。一般規(guī)定（1）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選用的短路電流，應(yīng)根據(jù)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；（2）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；（3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)；（4）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。短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè)，即110kV母線短路（K1點(diǎn)），10kV母線短路（K2）點(diǎn)。計(jì)算如下：??；； 圖（41）短路計(jì)算電路電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值 線路電抗標(biāo)么值 變壓器的電抗標(biāo)么值 圖（42）短路等效電路圖（標(biāo)么制法）k1點(diǎn)短路總電抗標(biāo)么值 三相短路電流周期分量有效值因短路發(fā)生在變電站110kV側(cè)母線上，故取其它三相短路電流三相短路容量k2點(diǎn)短路總電抗標(biāo)么值 三相短路電流周期分量有效值其它三相短路電流三相短路容量 短路計(jì)算表，如表（41）表（41）短路計(jì)算表相關(guān)參數(shù) 短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓 （kV）短路電流有名值 （kA）短路電流最大有效值 （kA）短路電流沖擊值 （kA）短路容量 （MVA）d1115 d2第五章 主要電氣設(shè)備選擇正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的作用和條件不一樣，具體選擇方法也不相同，但對它們的具體要求是一樣的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。一、一般原則應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致；選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。二、技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。（一）、長期工作條件電壓選用電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即≥ （51）電流選用的電器額定電流不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流,即 ≥ （52）由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。（二）、短路穩(wěn)定條件1．校驗(yàn)的一般原則電器在選定后按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。短路的熱穩(wěn)定條件 或 （53）式中在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)() t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）t設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間tjs按下式計(jì)算： tjs=tb+td （54）式中tb繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）td斷路器全分閘時(shí)間（s）④、短路動(dòng)穩(wěn)定條件 ≤ （55） ≤ （56）式中短路沖擊電流峰值（kA）電器允許的極限通過電流有效值（kA）短路全電流有效值（kA）（三）、絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。三、環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、溫度、污穢、拔、地震。由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉促，所以在設(shè)計(jì)中主要考慮溫度條件。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40℃時(shí)，允許按照額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40℃時(shí)，每增加1℃%；當(dāng)?shù)陀?40℃時(shí)，每降低1℃，%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。 高壓斷路器的選擇電力系統(tǒng)中，斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電器主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器還常在繼電保護(hù)的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障部分，保證非故障部分的正常運(yùn)行。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：，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。，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、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)，因而被大量使用于35kV及以下的電壓等級中。由于SF6斷路器滅弧性能好，維護(hù)工作量小，故110kV一般采用SF6斷路器。（1）按開斷電流選擇。高壓斷路器的額定開斷電流≥（高壓斷路器觸頭實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值）。（2）短路關(guān)合電流的選擇。斷路器的額定關(guān)合電流應(yīng)不小于短路電流最大沖擊值。即≥（3）開關(guān)合閘時(shí)間的選擇。開關(guān)合分閘時(shí)間,對于110kV以上的電網(wǎng),當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障。計(jì)算如下：(1)額定電壓選擇: ≥==110=(kV):為最高允許工作電壓 :為電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓(2)額定電流選擇: ≥:額定電流 :最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí),出力保持不變,故相應(yīng)回路的==*(*110)=(3)按開斷電流選擇 ≥= :額定開斷電流(4)按斷路關(guān)合電流選擇 ≥= :額定斷路關(guān)合電流 :斷路電流最大沖擊電流據(jù)以上數(shù)據(jù),可以初步選擇LW36126型六氟化硫斷路器,參數(shù)如下: 額定電壓:110kV 最高工作電壓:126kV 額定電流:3150A 額定開斷電流:40kA 動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值):100kA 熱穩(wěn)定電流(3s有效值):40kA 額定開合電流(峰值):100kA 全開斷時(shí)間:≤50ms(5)校驗(yàn)熱穩(wěn)定 :計(jì)保時(shí)間 :斷路器的開斷時(shí)間:繼保動(dòng)作時(shí)間,取后備保護(hù)時(shí)間為2s=+2=因＞1s導(dǎo)體的發(fā)熱主要