【文章內(nèi)容簡介】 操作方便，造價(jià)低，擴(kuò)展性好，缺點(diǎn)是可靠性靈活性差。方案一主接線圖如下：圖3—1 方案一主接線圖方案二：110kv側(cè)采用雙母線接線方式，35kv側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kv側(cè)采用單母線分段接線方式35kv側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是，檢修任一進(jìn)出線斷路器時(shí)，不中斷對該回路的供電，和單母線分段接線方式相比，可靠性提高，靈活性增加，缺點(diǎn)是，增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)目，接線復(fù)雜，投資增大。方案二的主接線圖如下：圖3—2 方案二主接線圖方案三：110kv側(cè)采用雙母線接線方式，35kv側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kv側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式方案三的主接線圖如下：圖3—3 方案三主接線圖對于上述三種方案綜合考慮：該地區(qū)海拔185m，海拔并不高，對變電站設(shè)計(jì)沒有特殊要求，地勢平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫+40176。C，年最低氣溫10176。C，年平均氣溫+12176。C，最熱月平均最高溫度+34176。C。最大風(fēng)速30m/s，復(fù)水厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。因此110kv側(cè)采用雙母線接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于35kv及10kv側(cè)，一級(jí)負(fù)荷占30%左右，二級(jí)負(fù)荷占40%左右，因此采用單母線分段帶旁路母線接線方式，以提高可靠性。綜合各種因素，宜采用第三種方案。第4章 變電站主變壓器選擇主變壓器的選擇：再各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要的電氣設(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)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)、利用、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，確定變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 主變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇在變電站設(shè)計(jì)過程中，一般需要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，防止其中一臺(tái)出現(xiàn)故障或檢修時(shí)中斷對用戶的供電。對110kv及以下的終端或分支變電站，如果只有一個(gè)電源，或變電所的重要負(fù)荷有中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2—4臺(tái)主變壓器，以便減小單臺(tái)容量。因此，在本次設(shè)計(jì)中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%（220kV及以上電壓等級(jí)的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷(220kV及以上電壓等級(jí)的變電所，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足全部I類負(fù)荷和II類負(fù)荷)，即 （41）最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算： （42）式中， —各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m —出線回路數(shù)； —各出線的自然功率因數(shù)；—同時(shí)系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，～；—線損率，取5%。因此， 由原始材料可得，35kv側(cè)：10kv側(cè)：則總的負(fù)荷為： 取=，則： 則， 因此主變?nèi)萘繛椋?主變壓器型號(hào)的選擇變壓器有單相變壓器組和三相變壓器組。在330kv及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高。只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件的限制時(shí)，才考慮采用單相變壓器組，因此在本次設(shè)計(jì)中采用三相變壓器組。：在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的15%以上，或在低壓側(cè)雖沒有負(fù)荷，但是在變電所內(nèi)需要裝無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜選用三繞組變壓器。：變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種。高壓繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號(hào)Y表示，如果將中性點(diǎn)引出則用ＹＮ表示，對于中＼低壓繞組則用ｙ及ｙｎ表示；高壓繞組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號(hào)Ｄ表示，低壓繞組用ｄ表示。三角形聯(lián)結(jié)的繞組可以消除三次諧波的影響，而采用全星形的變壓器用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)時(shí)，三次諧波沒有通路，將引起正弦波電壓畸變，使電壓的峰值增大，危害變壓器的絕緣，還會(huì)對通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，并對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確性和靈敏度有影響。 主變壓器選擇結(jié)果根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號(hào)為：SFSZ925000/110。主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：25000kVA額定電壓：高壓—110177。8%（kv）；中壓—177。2%（kv）；低壓— （kv）連接組別：YN/yn0/d11空載損耗：（kw）短路損耗：空載電流：%阻抗電壓（%）：高中:；中低；高低且選擇SFSZ925000/110型變壓器兩臺(tái)5 短路電流計(jì)算 短路的危害（1） 通過故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。（2） 短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命。（3） 電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。（4） 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 短路電流計(jì)算的目的在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下一個(gè)方面：（1） 電氣主接線的比較（2） 選擇、檢驗(yàn)導(dǎo)體和設(shè)備（3） 在設(shè)計(jì)屋外髙型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對的安全距離（4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 短路電流計(jì)算方法在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。三相短路用文字符號(hào)k表示。在計(jì)算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)做有限大容量電源，短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出求等效總阻抗，在換算成計(jì)算電抗，根據(jù)計(jì)算曲線查出短路電流標(biāo)幺值，在換算成有名值。 短路電流計(jì)算確定短路點(diǎn)：在本次設(shè)計(jì)過程中，為了方便選擇電氣設(shè)備及校驗(yàn)，選取的短路點(diǎn)為110kv，35kv及10kv母線。原電路為：~=200MVSx1= 110KV 1200MVA~ 甲交 Sx2= L2 L1 L3 L4 110KVFS市變 2（）圖51首先計(jì)算電路的參數(shù)：選取，等值電路如下：圖52三相變壓器： 則：計(jì)算后等值電路如下 圖53 110kv側(cè)母線短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)為：圖54△/Y變換：圖55Y/△變換：圖56則有：圖57查計(jì)算曲線數(shù)字表可得：，，換算成有名值為： 35kv側(cè)母線短路計(jì)算圖58圖59Y/△變換：圖510圖511查計(jì)算曲線數(shù)字表可得：，換算成有名值為： 10kv側(cè)母線短路計(jì)算圖512圖513Y/△變換：圖514圖515查計(jì)算曲線數(shù)字表可得：，換算成有名值為：6 電氣設(shè)備的選擇在電力系統(tǒng)中，雖然各種電氣設(shè)備的功能不同，工作條件各異，具體選擇方法和校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇。 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按導(dǎo)體截面，電暈（對110kV及以上電壓的母線），動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性來選擇和校驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)條件如下：導(dǎo)體截面的選擇： （1）按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇 (61) 當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度時(shí)，其長期允許電流應(yīng)該用下式修正 (62)式中 —綜合修正系數(shù)。不計(jì)日照時(shí)，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)為 (63) 式中, —導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度，裸導(dǎo)體一般為； —導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為。 由載流量可得，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度為 （64）必須小于導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。除配電裝置的匯流母線外，對于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在20米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 經(jīng)濟(jì)截面積用下式計(jì)算： 式中， —正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算式不考慮過負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷； —經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)，由經(jīng)濟(jì)電流密度曲線中查出來。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近上式計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)截面積。導(dǎo)體的校驗(yàn)： 電暈電壓校驗(yàn)220kV采用了不小于LGJ300或110kV采用了不小于LGJ70鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小于30型或110kV采用了外徑不小于20型的管形導(dǎo)體時(shí)，可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按最小截面積進(jìn)行校驗(yàn) （65）當(dāng)所選導(dǎo)體截面積時(shí)，即滿足熱穩(wěn)定性要求。 110kv母線選擇及校驗(yàn)查矩形導(dǎo)體長期允許載流量表，每相選用單條254mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)為滿足長期發(fā)熱條件要求。滿足熱穩(wěn)定性要求 35kv母線選擇及校驗(yàn)查矩形導(dǎo)體長期允許載流量表，每相選用單條255mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)為滿足長期發(fā)熱條件要求。能滿足熱穩(wěn)定性要求 10kv母線選擇及校驗(yàn)查矩形導(dǎo)體長期允許載流量表，每相選用單條1258mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，滿足長期發(fā)熱條件要求。能滿足熱穩(wěn)定性要求 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)高壓斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并且經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較厚才能確定。根據(jù)目前我國高壓斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在10Kv～220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用斷路器。高壓斷路器選擇的技術(shù)條件如下： 額定電壓選擇： （66） 額定電流選擇： （67） 額定開斷電流選擇： （68） 額定關(guān)合電流選擇： （69） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （610） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （611）隔離開關(guān)的選擇，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來開斷和接通負(fù)荷電流及短路電流，故沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。 110kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)1 斷路器的選擇與校驗(yàn)查手冊，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號(hào)為SW6—110Ⅰ/1200，技術(shù)參數(shù)如下表：表61 SW6—110Ⅰ/1200技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流/kA動(dòng)穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA固有