【文章內(nèi)容簡介】 電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)裝設(shè)臺主變。 變壓器形式的選擇1主變一般采用三相變壓器，若因制造和運輸條件的限制，在的變電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時，應(yīng)考慮設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組時，且各組容量滿足全所負(fù)荷的時，可不裝備用相。2當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓的要求時，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運行的觀點出發(fā)，應(yīng)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)是可以收回的。3與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定外，一般采用自耦變壓器，但仍需作經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。4具有三種電壓的變電所，例如、一般采用三繞組變壓器。 主變?nèi)萘康倪x擇1根據(jù)10KV側(cè)負(fù)荷表計算（詳細(xì)的計算過程見計算書），最大負(fù)荷為： =2裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當(dāng)開斷一臺變壓器時，另一臺變壓器的容量一般應(yīng)保證全部符合的。因此，對于裝有兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的額定容量可按下式確定： 式（51）式中所有廠的計算負(fù)荷本設(shè)計選用兩臺變壓器，其型號為，其主要的技術(shù)參數(shù)為：額定容量（KAV）電壓組合聯(lián)合組編號空載損耗(W)負(fù) 載損 耗（W）阻抗電壓(%)空載電流（%）高壓（KV）高壓分接范圍低壓(KV)630060%YN100003600091．3重量()外形尺寸()軌距()器身油重總重長寬高14759590855023980432534304330 變壓器功率損耗的估算 總的有功功率損耗的計算公式為 式(52) 總的無功功率損耗的計算公式為 式（53）式中：、——變壓器的短路損耗和空載損耗，；——變壓器的額定容量；——變壓器負(fù)荷的視在功率；——變壓器的空載電流百分比；——變壓器的短路電壓有效值；——并列運行變壓器的臺數(shù)。 計算總的負(fù)荷 式（54） 式（55） 校驗補(bǔ)償后的功率因數(shù) 則合格 式（56）如果補(bǔ)償后的總的平均功率因數(shù)不滿足要求，則還需要進(jìn)行無功補(bǔ)償，補(bǔ)償后需要再次的確定變壓器的容量，重新計算功率因數(shù)直到滿足要求為止，則最終選定變壓器的容量作為設(shè)計的結(jié)果。注：本設(shè)計選用兩臺變壓器，其型號為6 確定變電所主接線變電所電氣主接線指變電所的變壓器，輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電所的主接線是電力笑紋接線組成中的一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運行以及變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。 對電氣主接線的基本要求根據(jù)我國能源部規(guī)定：變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)、線路變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點等條件確定。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)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。（1）電氣主接線應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質(zhì)量。對三類用戶以一個電源供電即可，對一類負(fù)荷和二類負(fù)荷占大多數(shù)的用戶應(yīng)由兩個獨立電源供電，其中任一電源必須在另一電源停止供電時，能保證向重要負(fù)荷供電。同時，在確定主接線時應(yīng)保證電能質(zhì)量在允許的變動范圍之內(nèi)。（2）電氣主接線應(yīng)具有一定的靈活性和方便性，以適應(yīng)電氣裝置的各種情況，不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修及故障時，不中斷對用戶的供電或者減少停電的時間，縮小停電的范圍，并且操作簡便，誤操作的可能性小。（3）電氣主接線應(yīng)在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡可能經(jīng)濟(jì)，盡量減少設(shè)備投資費和運行費，并相應(yīng)注意節(jié)約占地面積和搬遷費用。（4）具有發(fā)展和擴(kuò)展的可能性。電氣主接線在設(shè)計時應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要老虎最終接線的實現(xiàn)，同時還要兼顧到分期過渡接線的可能和施工方便。 變電所主接線設(shè)計原則 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位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。由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主要接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)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)。 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響對一級負(fù)荷來說，必須有兩個獨立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，（應(yīng)保證全部負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)），應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。 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，由于其傳輸容量大，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，對其主接線的可靠性、靈活性的要求低。 考慮備用容量的有無和大小對主接線影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)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。 變電所主接線的設(shè)計步驟主接線的設(shè)計是一項繁瑣而復(fù)雜的工作，影響因素較多且相互制約，往往要多次反復(fù)修正，最后才能完成。如認(rèn)為可以一舉成功設(shè)計出非常理想的，或是在任何情況下都能能用的主接線，既不現(xiàn)實，也不可能，一般設(shè)計步驟如下：（1）對設(shè)計依據(jù)和原始資料進(jìn)行綜合分析；（2）確定主變壓器的容量和臺數(shù)，擬定可能采用的主接線形式；（3）所用的電源的引接；（4）論證是否需要限制短路電流，并采取相應(yīng)措施；（5）對選用的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。 主接線的選擇由《電力工程電氣設(shè)備手冊》：6—10KV配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過5回；35—63KV配電裝置的出線回路不超過3回；適用單母線接線。6—10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時，35—63KV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時，適用單母分段接線。6—10KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時，適35—63KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時或連接的電源較多負(fù)荷較大時適用雙母線接線。內(nèi)橋接線適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較故障率較高情況。外橋接線適用于較小容量的發(fā)電廠變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外僑接線。根據(jù)上述以及本變電所所處系統(tǒng)和負(fù)荷性質(zhì)的要求，初步確定高壓側(cè)主接線方案：第一種方案是一次側(cè)（60KV側(cè)）采用內(nèi)橋接線形式:此種方案的特點：優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線母線故障時，全部回路仍需要短 時停電,在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障的供電。第二種方案是一次側(cè)（60KV側(cè)）采用外橋接線形式此種方案的特點：優(yōu)點：橋形接線有工作可靠，靈活，使用的電器少，裝置簡單清晰和建設(shè)費用底等優(yōu)點，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。缺點：它適用于線路較短或變壓器經(jīng)常切換的場合。此外，當(dāng)兩條線路間有穿越功率時，也應(yīng)采用外橋接線，因為這時的穿越功率僅穿過橋斷路器，其中任一臺斷路器檢修或故障時，都將影響穿越功率的傳送。結(jié)論∶本變電所選用兩臺變壓器，高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線，方便線路的投切第一種方案是二次側(cè)（10KV側(cè)）采用單母分段接線形式:此種方案的特點：優(yōu)點：單母分段接線可以提高供電的可靠性和靈活性。對重要用戶可以從不同段引出兩回輸電線路，由兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶斷電，停電兩段母線同時故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮，可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時造成兩段同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)完好段即可恢復(fù)供電。高壓斷路器數(shù)量少， 四個回路只需要三臺斷路器。缺點：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運第二種方案是二次側(cè)（10KV側(cè)）采用單母接線形式:此種方案的特點：優(yōu)點：接線簡單清晰、操作方便、設(shè)備少、投資少、隔離開關(guān)僅用于檢修，不作為操作電器，不容易發(fā)生誤操作。缺點：(1)母線或隔離開關(guān)檢修或故障時，將造成全部回路停電。(2)出線斷路器進(jìn)行檢修時，該回路將停電。由于這種接線的可靠性和靈活性較差，所以它主要用于小容量的發(fā)電廠和邊點所中。結(jié)論∶兩種接線方式比較∶單母線分段比單母線運行可靠性和靈活性有較大的提高。為了運行的可靠性和靈活性低壓側(cè)采用的是單母線分段的接線方式。 主接線方案的確定本設(shè)計采用變電所供電給重要用戶時,一般裝設(shè)兩臺變壓器。當(dāng)高壓側(cè)有兩回電源線路時,可采用橋型接線。低壓側(cè)為單母線分段接線。由此從預(yù)選方案中低壓側(cè)選單母線分段,高壓側(cè)選內(nèi)橋接線。 電氣主接線圖 為了保證變電所的正常運行，需要加裝許多裝置。1． 在連接橋上加裝電壓互感器，在橋斷路器上加裝電流互感器。2． 在母線側(cè)加裝電壓互感器，在分段斷路器上加裝電流互感器。3． 在母線上還要加裝電容器組以保證功率因數(shù)值。4． 變壓器還要加裝避雷器，保護(hù)變壓器。 電氣主接線圖如圖一所示。7 短路電流計算 短路的定義及類型所謂“短路”是指電力系統(tǒng)正常支行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的接通。在正常運行時，除中性點以外，相與相或相與地之間是絕緣的。在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：三相短路－；兩相短路－；單相接地短路－；兩相接地短路－。本次設(shè)計選用三相接地短路電流計算即,由于短路回路電抗相等,因此三相電流和電壓是對稱的,不僅每相電路中的電流和電壓數(shù)值不等,其相角也不同,這些短路總稱不對稱短路。電力網(wǎng)在設(shè)計及運行階段考慮最重要的故障情況下工作的可能性時，三相短路起著決定性的作用。此外，研究三相短路之所以重要，還由于在分析計算不對稱短路時，經(jīng)常利用對稱分量法將不對稱短路分解成三相對稱的形式加以討論，所以選擇三相短路進(jìn)行計算。 計算短路電流的目的（1）作為選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、絕緣子、母線、電纜等）的依據(jù)；（2）繼電保護(hù)的設(shè)計和整定；（3）電氣主接線方案的確定；（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作影響等。 短路的原因形成短路的原因很多，主要有以下幾個方面：（1）元件損壞。例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計制造，安裝及維護(hù)不良等所千萬的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。（2）氣象條件惡化。例如雷擊過電壓造成的閃絡(luò)放電，由于風(fēng)災(zāi)引起架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。（3）人員過失。例如運行人員帶負(fù)荷接隔離開關(guān)，檢修線路或設(shè)備之后未拆除接地線就合閘供電等。（4）其它原因。例如挖溝損傷電纜，鳥獸，風(fēng)箏跨接在載流裸導(dǎo)體上等。 短路點的選取待設(shè)計變電所短路點選取三點。1. 60KV側(cè)橋上選取 點。點處有三個斷路器，而這點兩種運行方式，當(dāng)兩條線路并聯(lián)運行短路電流為總短路電流的一半；當(dāng)一條線路發(fā)生故障時只有一條線路運行時，短路電流即為總短路電流。在選擇斷路器時應(yīng)按照最大短路電流選擇，以滿足各個斷路器。所選三個斷路器的型號一致。2. 10KV側(cè)匯流母線上分段斷路器選取點。點處可選擇分段斷路器和出線斷路器，此點也有兩種運行方式，當(dāng)兩條線路并聯(lián)運行短路電流為總短路電流的一半；當(dāng)一條線路發(fā)生故障時只有一條線路運行時，短路電流即為總短路電流。在選擇分段斷路器時應(yīng)用單條運行是的短路電流，選擇出線斷路器時用兩條線路并聯(lián)運行的總短路電流，即為點并聯(lián)運行時短路電流的2倍。3. 10KV負(fù)載端短路時,取阻抗值最小作為短路點,即為點。 短路電流的計算（1）額定容量、額定電壓：假設(shè)＝100MVA，式中：—基準(zhǔn)容量（）； —基準(zhǔn)電壓（KV）；　 —各電壓級的平均額定電壓（KV）；注： ＝ 式（71） 式中：—各級額定電壓KV；（2）發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值：（3）求變壓器電抗標(biāo)么值 式（72） 式中：—變壓器電抗標(biāo)么值；　—變壓器短路電壓百分比；　—變壓器額定容量（）。注：兩臺同型號變壓器并聯(lián)，總電抗標(biāo)么值為單臺的一半。（4）求線路電抗標(biāo)么值 式（73） 式中：—線路電抗標(biāo)么值；　—線路電抗(Ω)。注： 兩條同型號架空線并聯(lián)，總電抗標(biāo)么值為單條的一半。 （5）求短路電流標(biāo)么值 式（74）