【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器，并有臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需在此期間停運(yùn)。c）適用范圍：適用于容量較小的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短、故障較少的情況。當(dāng)線路有線路穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線。3．35 角形接線為減少因斷路器檢修而開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 35 角形為宜，并且變壓器與出線回路宜對(duì)角對(duì)稱(chēng)布置。（1）優(yōu)點(diǎn)：a）投資省，平均每回路只需裝設(shè)一臺(tái)斷路器。b）沒(méi)有匯流母線，在接線的任一段上發(fā)生故障，只需切除一段與其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。c）接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性、靈活性較高。d）每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。隔離開(kāi)關(guān)只作為檢修時(shí)隔離之用，以減少誤操作的可能性。e）占地面積小。多角形接線占地面積是普通中型雙母線帶旁路母線接線的 40%，對(duì)地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。(2) 缺點(diǎn)：a）任何一臺(tái)斷路器檢修都成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，因而降低了接線的可靠性。b）每個(gè)進(jìn)出線都連接著兩臺(tái)斷路器，每臺(tái)斷路器又連著兩個(gè)回路，從而是繼電保護(hù)和控制回路接線復(fù)雜。（3）適用范圍：適用于能一次建成的、最終進(jìn)出線為 35 回的 110kV 及以上電壓的配電裝置，不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠、變電所中。4．單母線接線（1）優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)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。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7（2）缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，母線或隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。（3）適用范圍：a）3563kV 配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過(guò) 3 回時(shí)；b）110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回時(shí)。5．單母線分段接線（1）優(yōu)點(diǎn)：a）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同端引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；b）當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。（2）缺點(diǎn)：a）當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都在檢修期間內(nèi)停電；b）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越；c）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3）適用范圍：a）3563kV 配電裝置出線回路數(shù)為 48 回時(shí)；b）110220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 34 回時(shí)。6．雙母線接線由于母線保護(hù)要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接方式運(yùn)行。（1）優(yōu)點(diǎn)：a）供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，可只停該回路；b）調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式和潮流變化的需要；c）擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生出線的交叉跨越；d）運(yùn)行中便于安排設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。（2）缺點(diǎn)：a）每一回路都要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)，故該接線使用隔離開(kāi)關(guān)多；b）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。（3）適用范圍： a）3563kV 配電裝置當(dāng)出現(xiàn)回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)； b）110220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或當(dāng) 110220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位、出線回路數(shù)為 4 回以上時(shí)。7．雙母線分段接線 當(dāng) 220kV 進(jìn)出線回路數(shù)甚多、雙母線需要分段時(shí)，分段原則是：（1）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 1014 回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段。（2）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段。（3）為了限制某種運(yùn)行方式下 220kV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段。（4）在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）88．增設(shè)旁路母線為保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線。旁路母線有三種接線方式，即設(shè)有專(zhuān)用旁路斷路器、母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器、分段斷路器兼作旁路斷路器。 主接線方案的初選擇通過(guò)分析原始資料,可以知道該變電站在系統(tǒng)中的地位較重要（供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電）,年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高（5800 小時(shí)/年以上） ,因此主接線要求有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性。高壓 110kV 側(cè)有兩回出線（架空線） ，不必考慮擴(kuò)建和穿越功率，所以高壓側(cè)可采用內(nèi)橋接線；再根據(jù)以上各方案的初步經(jīng)濟(jì)與技術(shù)性綜合比較，兼顧可靠性，靈活性,我選擇方案 D 與方案 E，待選擇完電氣設(shè)備及潮流計(jì)算后再進(jìn)行更詳盡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定最終方案。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）103 主變壓器的選擇與論證在發(fā)電廠和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，成為主變壓器。在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國(guó)當(dāng)前的能源政策是開(kāi)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(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 主變壓器容量的確定 [3]（1）主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ珊?510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電站，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)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)主變停運(yùn)時(shí)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性質(zhì)變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%80%。（3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器通量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、全網(wǎng)化。（4）變壓器最大負(fù)荷按下式確定： 0MPK??式中 ——負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；0K ——按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。P?對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計(jì)算： ? 如此，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能力為 40%，則可保證 84%的負(fù)荷供電。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定（1）對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè) 2 臺(tái)為宜。（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專(zhuān)用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè) 34臺(tái)主變壓器的可能性。（3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電站，應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)景負(fù)荷的發(fā)展，研究其變壓器基礎(chǔ)是否需要大于變壓器容量的要求設(shè)計(jì)，以便符合發(fā)展時(shí)，有調(diào)換更大容量的變壓器的可能性。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 主變壓器型式的確定（1）當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在電壓為 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電站中主變一般采用三相變壓器。具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電站，一般采用三繞組變壓器。（2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電站，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。（43）我國(guó) 110kV 及以上變壓器繞組都采用 Y 連接；35kV 宜采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35kV 以下電壓，變壓器繞組都采用 △連接。 主變壓器的計(jì)算與選擇 容量計(jì)算在《發(fā)電廠電氣部分》可知：裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)主變時(shí)，其余主變壓器的容量在記及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的供電；對(duì)一般性質(zhì)變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的 70%80%。已知 35kV 側(cè)最大負(fù)荷為 38MW，最小負(fù)荷為 20MW， ；??10kV 側(cè)最大負(fù)荷為 18MW，最小負(fù)荷為 12MW， ；SN≥ (S max 為變電站最大負(fù)荷) = (38／+18／)=結(jié)論：選擇兩臺(tái) 50MVA 的變壓器并列運(yùn)行。 變壓器型號(hào)的選擇因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級(jí)，為降壓變電站。且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過(guò)的容量大于主變?nèi)萘康?15%時(shí)，宜選用三繞組降壓變壓器。 因?yàn)椋篠 35 / S110=（25/）/[30/+25/]=%15%， 所以本設(shè)計(jì)用三繞組變壓器，繞組排列順序?yàn)椋ㄓ蓛?nèi)向外）：10 kV、 35 kV、110 kV。綜上所述： 主變壓器選用三相三線圈有載調(diào)壓、節(jié)能型降壓變壓器。型 號(hào)：SFSZ750000；容 量：50000kVA電壓比：110 / / 11kV；接線方式、組別：YN/ yn0/ △ 11 阻抗電壓百分比：高中 % 高低 18% 中低 %空載損耗： ；空載電流： % 負(fù)載損耗： 高低 250KW 容量比 ：100 / 100 / 100調(diào)壓方式： 有載調(diào)壓冷卻方式：強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）124 短路電流的計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡(jiǎn)化 [4] 方案 D 與方案 E 的短路計(jì)算的系統(tǒng)化簡(jiǎn)阻抗圖及各阻抗值，短路點(diǎn)均一樣。1）系統(tǒng)阻抗圖（圖 41） 圖 41 系統(tǒng)阻抗圖 首先應(yīng)用星三角變換，將每臺(tái)變壓器的阻抗化簡(jiǎn)，其轉(zhuǎn)化圖如圖 42圖 42 系統(tǒng)阻抗轉(zhuǎn)化圖 短路點(diǎn)的選擇與各短路點(diǎn)的短路電流的計(jì)算 選 d1,d2,d3 為短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。 已知，由 SB=100MVA, UAV=115kV，基準(zhǔn)電流： Ib=，系統(tǒng)短路容量為Sd=3000MVA所以系統(tǒng)短路電抗 S d*1 =S d/SB =3000/100=30 X d*1=1/S d*1 =線路電抗 X L*1=1／2X 0LS b／U b2本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13=1／2 40100／115 2=總電抗 X d* =+=又由所選的變壓器參數(shù)阻抗電壓：% (高中) ，18% (高 低)，%（中低）算得UK1%=1 / 2[U(12)% +U(13)% U(23)%]=11%UK2%=1 / 2[U(12)% +U(23)% U(13)%]= %UK3%=1 / 2{U(13)% +U(23)% U(12)%}= 7%主變?nèi)萘繛?50MVA，標(biāo)幺值： = UK1% / 100(SB/SN)= *1X = UK2% / 100(SB/SN)= = UK3 % /100(SB/SN)=*3簡(jiǎn)化后的阻抗圖如圖 43：圖 43 系統(tǒng)阻抗簡(jiǎn)化圖 （1）當(dāng) d1 點(diǎn)短路時(shí)： Xjs*1= Id1*= 1 / Xjs*1 = 1/= 100/（ 115）=(kA)?3bbUS3 d1=I″d1*Ib == (kA) I∞= d1=(kA) ich= Kch d1=(kA) （110kv 及以上網(wǎng)絡(luò) Kch 取 ）2I S∞= Ub1I= 115=其中，X js*——計(jì)算電抗； Id1*——短路電流周期分量標(biāo)幺值；d ——起始次暫態(tài)電流； I∞——t=∞時(shí)的穩(wěn)態(tài)電流；Iich ——短路電流沖擊值； S∞——短路容量。（2）當(dāng) d2 短路時(shí)：本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14 Xjs2*=+ =??（ 53+）d2*=1/ Xjs2*=1/=IIb2=Sb/ Ub2=100/( 37)=()33d2= d2*Ib2 == kA (kA)I∞= d2=(kA)ich= Kch d2= =(kA)?S2∞= Ub2I∞= (MVA)3（3）當(dāng) d3 點(diǎn)短路時(shí)： Xjs3*=+ =+.??53（ ）d3*=1/ Xjs3*=1/=IIb3=Sb/ Ub3=100/( )= (kA)d3= d3*Ib ==(kA)I∞ = d3=(kA)ich= d3==(kA)S3∞= Ub3I∞= =(MVA)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）155 重要的電氣設(shè)備選擇 斷路器的選擇 斷路器選擇原則與技術(shù)條件 [5]在各種電壓等級(jí)的變電站的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器的工作最為頻繁，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路條件下，對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力。高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或電路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，能起保護(hù)作用。其最大特點(diǎn)是能斷開(kāi)電路中負(fù)荷電流和短路電流。按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6 斷路器等。斷路器型式選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和維護(hù)，并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確認(rèn)。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡(jiǎn)述如下：1）電壓： （電網(wǎng)工作電壓） 。jUnU?2）電流： （最大持續(xù)工作電流） 。maxgIA I由于高壓斷路器沒(méi)有持續(xù)過(guò)載的能力， 其額定電流取最大工作持續(xù)電流 。maxgIA3）開(kāi)斷電流（或開(kāi)斷容量）