【文章內(nèi)容簡介】 圖 110kV 電壓側(cè)接線方案 地面積大，設備多，投資大。方案二簡單清晰，操作方便，不易誤操作，設備少，投 資小，占地面積小，但是運行可靠性和靈活性比 方案一稍差。本變電站為地區(qū)性變電 站，電網(wǎng)特點是水電站發(fā)電保證出力時能滿足地區(qū)負荷的需要，加上小火電，基本不 9 需要外系統(tǒng)支援，電源主要集中在 35kV 側(cè)， 110kV 側(cè)是為提高經(jīng)濟效益及系統(tǒng)穩(wěn)定 性而倒有一回線路與華中大電網(wǎng)聯(lián)系，采用方案二能夠滿足本變電站 110kV 側(cè)對供電 可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案一。 設置旁路設施的目的是為了減少在斷路器檢修時對用戶供電的影響。裝設 SF6斷 路器時，因斷路器檢修周期可長達 5～ 10 年甚至 20 年，可以不設 旁路設施。本變電 站 110kV 側(cè)采用 SF6斷路器，不設旁路母線。 35kV 電壓側(cè)接線 本變電站 35kV 線路有 8 回，可選擇雙母線接線或單母線分段帶旁路母線接線兩 種方案，根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)特點，本變電站電源主要集中在 35kV 側(cè)，不允許停電檢修 斷路器，需設置旁路設施，如圖 所示。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操 作復雜，容易誤操作，占地面積大，設備多，配電裝置復雜，投資大。方案二簡單清 晰，操作方便，不易誤操作，設備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器 可以代替出 線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要回路特別是電源回路不停電。方案 二具有良好的經(jīng)濟性，供電可靠性也能滿足要求，故 35kV 側(cè)接線采用方案二。 圖 35KV 電壓側(cè)接線方案 筑龍網(wǎng) 10kV 電壓側(cè)接線 《 35～ 110kV 變電所設計規(guī)范》規(guī)定，當變電所裝有兩臺主變壓器時， 6～ 10kV 側(cè)宜采用分段單母線。線路為 12 回及以上時，亦可采用雙母線。當不允許停電檢修 斷路器時，可設置旁路設施。 本變電站 10kV 側(cè)線路為 10 回，可采用雙母線接線或手車式高壓開關柜單母線分 段接線兩種方案，如圖 所示。方案一一般用于出線較多，輸送和穿越功率較大， 供電可靠性和靈活性要求較高的場合，設備多，投資和占地面積大，配電裝置復雜， 10 易誤操作。方案二簡單清晰，調(diào)度靈活，不會造成全站停電，能保證對重要用戶的供 電，設備少，投資和占地小。手車式斷路器的出現(xiàn)和運行成功，斷路器檢修問題可不 用復雜的旁路設施來解決，而用備用的手車斷路器來替代需要檢修的工作的手車斷路 器。采用手車式高 壓開關柜，可不設置旁路設施。 圖 10kV 電壓側(cè)接線方案 綜上所述 ,本變電站主接線如圖 所示。 筑龍網(wǎng) 圖 電氣主接線簡圖 變電站低壓側(cè)未采用限流措施，待計算短路電流之后，再采用相應的限流措施。 最簡單的限制短路電流的方法是使變壓器低壓側(cè)分列運行。變壓器低壓側(cè)分列運行， 11 限流效果顯著，是目前廣泛采用的限流措施。在變壓器回路中裝設電抗器或分裂電 抗 器用的很少，母線電抗器體積大、價格高且限流效果較小，出線上裝電抗器，投資最 貴，且需造兩層配電裝置室，在變電站中應盡量少用。 站用變壓器低壓側(cè)接線 站用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個 電源，站用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障 范圍，提高供電可靠性。 380V 站用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關）或 閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。站用變壓器低壓側(cè)接線如圖 所示。 圖 站用變壓器低壓側(cè)接線 筑龍網(wǎng) 12 第 3 章 變壓器選擇 第 節(jié) 主變壓器選擇 在變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。 《 35～ 110kV 變電所設計規(guī)范》規(guī)定，主變壓器的臺數(shù)和容量，應根據(jù)地區(qū)供電 條件、負荷 性質(zhì)、用電容量和運行方式等條件綜合考慮確定。 在有一、二級負荷的變電所中宜裝設兩臺主變壓器，當技術經(jīng)濟比較合理時，可 裝設兩臺以上主變壓器。 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小 于 60%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。 具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達到該變壓器容量的 15%以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。 主變壓器臺數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。 由負荷計算（設計計算書第 1 章）可知，本變電站遠景負荷為 PM=，裝 設兩臺主變壓器，每臺變壓器額定容量按下式選擇 SN = PM = 32.95 = 故可選擇兩臺型號為 SSZ9—20200/110 的變壓器。 20200 46700 100% = % 當一臺主變停運時，即使不考慮變壓器的事故過負荷能力，也能保證對 %的 負荷供電。 筑龍網(wǎng) 主變壓器參數(shù)如表 所示。 表 主變壓器技術參數(shù) 型號 額 定 額定電壓 (kV) 空載 空載 負載損耗 (kW) 阻抗電壓 (%) 連接組標號 容 量 (kVA) 高壓 中壓 低壓 電流 損耗 ( %) (kW) 高 中 高 低 中 低 高 中 高 低 中 低 SSZ920200/110 20200 110 105 112 85 YN,yn0,d11 13 第 節(jié) 站用變壓器選擇 《 35～ 110kV 變電所設計規(guī)范》規(guī)定，在有兩臺及以上主變壓器的變電站中，宜 裝設兩臺容量相同可互為備用的站用變壓器，分別接到母線的不同分段上。 變電站的站用負荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電站 的主要負荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設備、油處理設備、 檢修工具以及采暖、通風、照明、供水等。這些負荷容量都不太大，因 此變電站的站 用電壓只需 一級，采用動力與照明混合供電方式。 380V 站用電母線可采用低 壓斷路器（即自動空氣開關）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 本變電站計算站用容量為 100kVA（設計計算書第 1 章），選用兩臺型號為 S9— 100/10 的變壓器，互為暗備用。 10kV 級 S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器，是全國 統(tǒng)一設計的新產(chǎn)品，是我國國內(nèi)技術經(jīng)濟指標比較先進的銅線系列配電變壓器。 站用變壓器參數(shù)如表 所示。 表 站用變壓器技術參數(shù) 型號 額定容量 (kVA) 額定電壓 (kV) 空載電流 (%) 損耗 (W) 高壓 低壓 阻抗電壓 (%) 連接組標號 S9100/10 100 10 Y,yn0 筑龍網(wǎng) 14 第 4 章 短路電流計算 第 節(jié) 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。短路電 流計算的目的主要有以下幾方面： (1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采 取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 (2)在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠 地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一 時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算 短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用 以校驗設備動穩(wěn)定。 (3)在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校 驗軟導線的相間和相對地的安 全距離。 (4)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 (5)接地裝置的設計，也需用短路電流。 第 節(jié) 短路電流計算的一般規(guī)定 驗算導體和電器時所用的短路電流，一般有以下規(guī)定： (1)計算的基本情況 筑龍網(wǎng) ① 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行； ② 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置 (包括強行勵磁 )； ③ 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； ④ 所有電源的電動勢相位角相同； ⑤ 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運 行； ⑥ 應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步 電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。 15 (2)接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 （即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 (3)計算容量 應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工 程建成后 5～ 10 年）。 (4)短路種類 一般按三相短路計算。若發(fā)電機出 口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及自 耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應按嚴重情 況進行校驗。 (5)短路計算點 在正常接線方式時，通過電器設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。 對于帶電抗器的 6～ 10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關之間的引 線、套管時，短路計算點應該取在電抗器前。選擇其余的導體和電器時，短路計算點 一般取在電抗器后。 第 節(jié) 短路電流計算的步驟 在工程設計中，短路電 流的計算通常采用實用計算曲線法。其具體計算步驟如下： (1)繪制等值網(wǎng)絡。 ① 選取基準功率 SB和基準電壓 VB= Vav； 筑龍網(wǎng) ② 發(fā)電機電抗用 x ，略去網(wǎng)絡各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵磁 支路； ③ 無限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； ④ 略去負荷。 (2)進行網(wǎng)絡變換。 按網(wǎng)絡變換的原則，將網(wǎng)絡中的電源合并成若干組，例如，共有 g 組，每組用一 個等值發(fā)電機代表。無限大功率電源（如果有的話）另成一組。求出各等值發(fā)電機對 16 短路點的轉(zhuǎn)移電抗 x f i ， … ， g) 以及無限大功率電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗 xfs。 (i = 1 2 (3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應的等值發(fā)電機的容量進行歸算，便得到各等 值發(fā)電機對短路點的計算電抗。 S xjs?i=x N i f i S (i = g 1,2,..., ) B 式中， SNi 為第 i 臺等值發(fā)電機的額定容量，即由它所代表的那部分發(fā)電機的額定容 量之和。 (4)由 xjs1 ， xjs2 ， … ， xjsg分別根據(jù)適當?shù)挠嬎闱€找 出指定時刻 t 各等值發(fā)電機 提供的短路周期電流標幺值 Ipt1* ， Ipt2* ， … ， Iptg* 。 (5)網(wǎng)絡中無限大功率電源供給的短路電流周期是不衰減的，并由下式確定 I =1