【文章內(nèi)容簡介】 元 /臺 ) 方案 A隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案 B隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 36 ＝ 198 30 ＝ 165 表 36 110kV側(cè) 25 126LW ? 型斷路器的參 考價格 斷路器 的參考 價格 (萬元 /臺 ) 方案 A斷路器投資 (萬元 ) 方案 B斷路器的投資 (萬元 ) 65 14 65＝ 910 16 65＝ 1040 表 37 110kV側(cè) 4 110 / 125 0GW W A— 型隔離開關(guān) 的 參考價格 隔離開關(guān)的參考 價格(萬元 /臺 ) 方案 A隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案 B隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 36 ＝ 90 36 ＝ 90 表 38 配電裝置的參考價格 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 (萬元 ) 560 940 2500 1200 1800 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 表 39 綜合投資 方案 A 方案 B 主體設(shè)備 總投資 (萬元 ) 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：單母線 接線簡單， 操作 控制簡單，有利 于變電站的運行。雙母線帶旁路母線接線可靠性較高，能滿足此次設(shè)計的 220kV 變電站。所以我 選擇方案 A 。 經(jīng)濟性 比較： 12ZZ? ，方案 A 投 資少，且能滿足技術(shù)的要求。所以，從運行費用的角度考慮， 也應(yīng) 選擇方案 A。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 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 變壓器容量的計算。 容量計算 本系統(tǒng)中有 110kV 和 35kV 兩個負荷等級， 但 35kV 不出線，所以只有 110kV為負荷線路，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，他們都是一級負荷供電質(zhì)量要求比較高。建設(shè)初期估計了兩線路用電時的最大負荷：蘇中線負荷 ，蘇瓦線負荷 ，總計 27MVA，這條線路的功率因數(shù)分別為 cos ?? 。 由于 國家近幾年加大了對新疆建設(shè)的投資，所以新疆的 GDP 增長普遍高于全國水平。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)的年增長負荷由 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，負荷余量考慮的年限也應(yīng)該更長一點，所以我把此變電所的負荷余量提高到了 20 年，及 20年以后此變電所還能正常的工作， 預(yù)計 20 年 以后此變電所供電負荷為： 按照在負荷高峰時一臺主變壓器出現(xiàn)故障停運時，另一臺變壓器仍能保證帶全部負荷的 60%，但是此變電所是連接南北疆的樞紐變電所，我們應(yīng)當適當?shù)奶岣哌@比例，定位 于 70%， 所以該變電所一臺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)說過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，這樣有利于長遠規(guī)劃， 所以本變電所的主變壓器選擇兩臺額定容量為 120200kVA 的變壓器， 此容量考慮到 10 年以后的遠期規(guī)劃，讓此樞紐變電站在 20 年以內(nèi)都能正常的運行。變壓器選取的 型號為 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，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） 10 表 41 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號 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 負載損耗 (kW) 320 相數(shù) 三相 聯(lián)接組標號 YNa0d11 最高工作電壓（ kV） 高壓 /252；中壓 /126；低壓 / 冷卻方式 0NAF/0NAN對應(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 Ⅳ級 耐震能力 水平加速度： 3m/s2； 垂直加速度： m/s2 表 4— 3額定負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為自耦變壓器體積小、材料小、價格便宜、效率高等優(yōu)點 [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） 11 5 所用電接線及所用變選擇 所 用 電接線應(yīng)按照運行、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)計達到經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、安全、經(jīng)濟地運行。 變電所的所用電源，是保證正常運行的基本電源， 通常不少于兩個。 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 實地的考察 ，因為本變電所是 阿克蘇地區(qū)的 樞紐變電所 ，它的正常工作關(guān)系到整個阿克蘇地區(qū)的供電安全，所以設(shè)計的所用電源為兩個。本所電源的引入采用通過斷路器和隔離開關(guān)從低壓側(cè) 。 從實習(xí)的這段時間里，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。通過查手冊，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 高壓 (kV) 低壓 (kV) 組別 空載損耗 (kW) 負載損耗（ kW） S9— 100/35 35（ 1177。 5%） Y， yn0 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 6 短路電流計算 短路故障產(chǎn)生的原因 短路是系統(tǒng)常見的嚴重故障。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，我們在這里就不一一介紹了，我們主要來了解一下它所帶來的危害。 短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路 阻抗比正常運行時阻抗小很多，短路電流通常超過正常工作電流幾十倍甚 至數(shù)百倍以上， 它會對電力系統(tǒng)的正常運行和電氣設(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導(dǎo)體，短時間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過熱而損壞。 （ 2） 短路電流的電動力效應(yīng) 由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動 力。如果電動力過大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機械變形甚至損壞，使事故進一步擴大。 （ 3） 短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對用戶帶來很大影響。例如，異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時電壓降低能造成照明負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） 不對稱短路的磁效應(yīng) 當系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不對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)出很大的電動勢。 （ 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重的后果就是使并列運 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，給國民經(jīng)濟帶來嚴重的損失。 短路電流計算的目的 （ 1） 電 氣 主接線比 較與選擇 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 短路電流計算可為不同方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，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、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設(shè)備動力穩(wěn)定，計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效 值用以校驗電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計算三相短路容量以校 驗斷 路器的遮斷能力等。 （ 3） 為繼電保護的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù) 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護裝置，在校驗保護裝置靈敏度時，不僅要計算短路故障支路內(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；不僅要算出最大運行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計算最小運行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計算三相短路電流而且也要計算兩相短路電流或根據(jù)需要計算單相接地電流等。 （ 4） 分析計算送電線路對通訊設(shè)施的影響 三相短路電流 原則 短路電流的計算通常采用標幺值計算。取 100BS MVA? ，各級基準電壓為平均額定電壓。 三相短路電流周期分量起始值的計算 (1） 計算各元件參數(shù)標幺值，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 計算每個繞組的短路電壓百分數(shù)： 取 100BS MVA? ， B avUU? 計算變壓器各繞組的標幺值 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） 14 由于一期工程，只有一 臺主變運行。但是要考慮到以后的長期建設(shè)，所以這里要選擇兩臺變壓器進行短路電流的計算，同時也方便滿足以后斷路器、隔離開關(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幺值 2變的參數(shù)與 1變的參數(shù)一致。 以下計算沖擊電流和最大有效值電流時 MK 都取 。 做出等值電路圖： (2） 當（ f1）點（ 220kV 母線）發(fā)生短路時的 計算 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（ f2）點（ 110kV 母線）發(fā)生短路時的計算（因為兩個變壓器的參數(shù)一樣，我們計算一個主變壓器即可） * 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） 15 1 X X? ?