【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 元 /臺(tái) ) 方案 A隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 36 ＝ 198 30 ＝ 165 表 36 110kV側(cè) 25 126LW ? 型斷路器的參 考價(jià)格 斷路器 的參考 價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A斷路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B斷路器的投資 (萬(wàn)元 ) 65 14 65＝ 910 16 65＝ 1040 表 37 110kV側(cè) 4 110 / 125 0GW W A— 型隔離開(kāi)關(guān) 的 參考價(jià)格 隔離開(kāi)關(guān)的參考 價(jià)格(萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 36 ＝ 90 36 ＝ 90 表 38 配電裝置的參考價(jià)格 接線方式 單母 接線 雙母線 接線 3/2 接線 雙母 線 分段 雙母線帶 旁路母線 投資 (萬(wàn)元 ) 560 940 2500 1200 1800 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 表 39 綜合投資 方案 A 方案 B 主體設(shè)備 總投資 (萬(wàn)元 ) 0 2 820 945 198 910Z ? ? ? ? ? 90 560 940 1800 7083? ? ? ? ? 0 2 820 136 5 165 104 0Z ? ? ? ? ? 90 12 00 25 00 94 0 89 40? ? ? ? 綜合投資 (萬(wàn)元 ) ? ?0 1 10 0Z Z a?? ? ?70 83 1 0. 7 12 04 1. 1? ? ? ? ? ?0 1 10 0Z Z a?? ? ?89 40 1 0. 7 15 19 8? ? ? ? （ 3） 方案的確定 技術(shù)性 比較：?jiǎn)文妇€ 接線簡(jiǎn)單， 操作 控制簡(jiǎn)單，有利 于變電站的運(yùn)行。雙母線帶旁路母線接線可靠性較高，能滿足此次設(shè)計(jì)的 220kV 變電站。所以我 選擇方案 A 。 經(jīng)濟(jì)性 比較： 12ZZ? ，方案 A 投 資少，且能滿足技術(shù)的要求。所以，從運(yùn)行費(fèi)用的角度考慮， 也應(yīng) 選擇方案 A。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 4 主變的選擇 選擇原則 有相數(shù)，繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)，繞組接線組別，調(diào)壓方式，冷卻方式等，他們的具體內(nèi)容，我在這里就不 太詳述了，許多資料上都有，我們可以作為參照，這里我要具體論述的是 變壓器容量的計(jì)算。 容量計(jì)算 本系統(tǒng)中有 110kV 和 35kV 兩個(gè)負(fù)荷等級(jí)， 但 35kV 不出線，所以只有 110kV為負(fù)荷線路，其中一期出線 2 回為蘇中線和蘇瓦線，分別連接阿克蘇城市中心變電站和阿瓦提縣的阿瓦提變電站，他們都是一級(jí)負(fù)荷供電質(zhì)量要求比較高。建設(shè)初期估計(jì)了兩線路用電時(shí)的最大負(fù)荷：蘇中線負(fù)荷 ，蘇瓦線負(fù)荷 ，總計(jì) 27MVA，這條線路的功率因數(shù)分別為 cos ?? 。 由于 國(guó)家近幾年加大了對(duì)新疆建設(shè)的投資，所以新疆的 GDP 增長(zhǎng)普遍高于全國(guó)水平。阿克蘇地區(qū)的發(fā)展也是非常迅速的，人民生活水平及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展都在穩(wěn)步的提高 ，用電量也在逐年增加， 因此我把阿克蘇地區(qū)的年增長(zhǎng)負(fù)荷由 5%提高到 7%。此變電所為阿克蘇地區(qū)的中心變電所，地理位置特殊，負(fù)荷余量考慮的年限也應(yīng)該更長(zhǎng)一點(diǎn)，所以我把此變電所的負(fù)荷余量提高到了 20 年，及 20年以后此變電所還能正常的工作， 預(yù)計(jì) 20 年 以后此變電所供電負(fù)荷為： 按照在負(fù)荷高峰時(shí)一臺(tái)主變壓器出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器仍能保證帶全部負(fù)荷的 60%，但是此變電所是連接南北疆的樞紐變電所，我們應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)奶岣哌@比例，定位 于 70%， 所以該變電所一臺(tái)主變壓器的容量大約為 ： 需要選擇的變壓器容量 ? ?0. 7 12 2. 92 86 .0 4S M V A? ? ?從上可以看出，我們應(yīng)該首選容量為 100MVA 的變壓器，但是我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)此變電所是中心變電所，變壓器的余量應(yīng)該留的更大一些，這樣有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃， 所以本變電所的主變壓器選擇兩臺(tái)額定容量為 120200kVA 的變壓器， 此容量考慮到 10 年以后的遠(yuǎn)期規(guī)劃，讓此樞紐變電站在 20 年以內(nèi)都能正常的運(yùn)行。變壓器選取的 型號(hào)為 0SFSZ9—120200/220 三相三繞組 自然油循環(huán)風(fēng)冷戶外有載調(diào)壓自耦電力變壓器，查手冊(cè)，選出的設(shè)備 參數(shù) 如下表： ? ? ? ?202 7 1 0 . 0 7 1 2 2 . 9 20 . 8 5S M V A????總新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 表 41 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 0SFSZ9— 120200/220 調(diào)壓方式 串聯(lián)線圈末端有載調(diào)壓 調(diào)節(jié) 范圍 230177。 8 %kV 額定容量 120/120/60MVA 額定電壓 230/121/ 額定頻率 50Hz 空載電流 (%) 空載損耗 (kW) 60 負(fù)載損耗 (kW) 320 相數(shù) 三相 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) YNa0d11 最高工作電壓（ kV） 高壓 /252；中壓 /126；低壓 / 冷卻方式 0NAF/0NAN對(duì)應(yīng)額定容量 100%、 67% 短路阻抗 % 高 —— 中 8 高 —— 低 中 —— 低 21 表 42 主變壓器適用環(huán)境 海拔 高度 1000m 使用條件 戶外 最 低 溫度 +40℃ 最 低 溫度 40℃ 覆冰厚度 10mm 污穢等級(jí) Ⅳ級(jí) 耐震能力 水平加速度： 3m/s2； 垂直加速度： m/s2 表 4— 3額定負(fù)載情況下的溫升限值 繞組平均溫升 頂層油溫升 鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件表面 65℃ 55℃ 78℃ 這里選擇自耦變壓器器主要是因?yàn)樽择钭儔浩黧w積小、材料小、價(jià)格便宜、效率高等優(yōu)點(diǎn) [5]，十分適合阿克蘇地區(qū) 變電所的建設(shè)。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 5 所用電接線及所用變選擇 所 用 電接線應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 變電所的所用電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源， 通常不少于兩個(gè)。 其 引接方式有兩種：一種是從母線側(cè)引入，另一種是從主變低壓側(cè)引入 。 通 過(guò) 實(shí)地的考察 ，因?yàn)楸咀冸娝?阿克蘇地區(qū)的 樞紐變電所 ，它的正常工作關(guān)系到整個(gè)阿克蘇地區(qū)的供電安全，所以設(shè)計(jì)的所用電源為兩個(gè)。本所電源的引入采用通過(guò)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)從低壓側(cè) 。 從實(shí)習(xí)的這段時(shí)間里，我收集了大量的數(shù)據(jù)，了解到此變電所 一月份的所用電量為 30kVA，據(jù)此估計(jì)變電所的最高所用電量應(yīng)在 80kVA 左右，所以所用變壓器的容量我選擇為 100kVA，此為新疆特變電生產(chǎn) 油浸 式變壓器。通過(guò)查手冊(cè)，變壓器的參數(shù)具體如下表： 表 5— 1所用變壓器的參數(shù) 型號(hào) 高壓 (kV) 低壓 (kV) 組別 空載損耗 (kW) 負(fù)載損耗（ kW） S9— 100/35 35（ 1177。 5%） Y， yn0 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 6 短路電流計(jì)算 短路故障產(chǎn)生的原因 短路是系統(tǒng)常見(jiàn)的嚴(yán)重故障。所謂短路，就是 電力 系統(tǒng) 正常情況以外的相與相之間或相與地（或中性線 ）之間的連 接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有 設(shè)備原因、氣候原因、人為原因等，我們?cè)谶@里就不一一介紹了，我們主要來(lái)了解一下它所帶來(lái)的危害。 短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路 阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍甚 至數(shù)百倍以上， 它會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電氣設(shè)備造成很大的危害，例如 ： （ 1） 短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。 （ 2） 短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng) 力。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 （ 3） 短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來(lái)很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。 （ 4） 不對(duì)稱短路的磁效應(yīng) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。 （ 5） 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn) 行的各發(fā)電廠之間失去同步 ，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。 短路電流計(jì)算的目的 （ 1） 電 氣 主接線比 較與選擇 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。 （ 2） 選擇 斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求 如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效 值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校 驗(yàn)斷 路器的遮斷能力等。 （ 3） 為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù) 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。 （ 4） 分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響 三相短路電流 原則 短路電流的計(jì)算通常采用標(biāo)幺值計(jì)算。取 100BS MVA? ，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算 (1） 計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組），其阻抗電壓百分比，如 表 61： 表 61 主變壓器各繞組阻抗電壓百分比 繞組 高 — 中 高 — 低 中 — 低 阻抗電壓 % 8 21 計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)： 取 100BS MVA? ， B avUU? 計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)幺值 111 % 1 0 0 9 . 2 5 1 0 0 0 . 0 7 71 0 0 1 2 0 1 0 0 1 2 0kT UX ? ? ? ? ? ?212 % 1 0 0 1 . 2 5 1 0 0 0 . 0 1 01 0 0 1 2 0 1 0 0 1 2 0kT UX ? ?? ? ? ? ? ?? ?1112% % % 8 9. 25 1. 25kkkU U U?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 1 2 3 1 2 311% % % % 8 3 1 . 5 2 0 9 . 2 522k k k kU U U U? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?3131% % % 31 .5 9. 25 22 .2 5kkkU U U?? ? ? ? ?新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 由于一期工程，只有一 臺(tái)主變運(yùn)行。但是要考慮到以后的長(zhǎng)期建設(shè)，所以這里要選擇兩臺(tái)變壓器進(jìn)行短路電流的計(jì)算，同時(shí)也方便滿足以后斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等設(shè)備的選擇要求。 此變電所是受電的源頭是龜茲 變，他們的輸電距離大約是 150kM，取 1 ?Ω同理可以算出它的標(biāo)幺值 2變的參數(shù)與 1變的參數(shù)一致。 以下計(jì)算沖擊電流和最大有效值電流時(shí) MK 都取 。 做出等值電路圖： (2） 當(dāng)（ f1）點(diǎn)（ 220kV 母線）發(fā)生短路時(shí)的 計(jì)算 有名值： 沖擊電流： ? ?2 39。39。 2 .2 2 1 2 .5 5 5 .6 7s h M fi K I k A? ? ? ? 最大有效值電流： ? ?1. 52 39。39。 1. 52 2. 22 1 3. 38p t fI I k A? ? ? ? 短路容量： ? ?3 3 2 3 0 2 .2 2 8 8 4 .7 6d a v dS U I M V A? ? ? ? ? (3） 當(dāng)（ f2）點(diǎn)（ 110kV 母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算（因?yàn)閮蓚€(gè)變壓器的參數(shù)一樣，我們計(jì)算一個(gè)主變壓器即可） * 1 22 1000 . 4 1 5 0 0 . 1 1 3230dddSX x l U? ? ? ? ?39。39。39。39。 1 8 .8 50 .1 1 3f EI X? ? ?313 % 1 0 0 2 2 .2 5 1 0 0 0 .1 1 31 0 0 1 2 0 1 0 0 1 2 0kT UX ? ? ? ? ? ?1 1 1 1 2 T TX X X??? ? ?? ?39。39。 1 0 0 18 .8 5 8 .8 5 2 .2 223033Bf avSI k AU? ? ? ? ? ?新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 1 X X? ?