【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 器可直接接在變壓器油箱上，也可集中裝在變壓器附近，油浸自冷式變壓器的維護(hù)簡(jiǎn)單，始終可在額定容量下運(yùn)行。(4)強(qiáng)迫空氣冷卻:又簡(jiǎn)稱風(fēng)冷式。容量大于等于 8000KVA 的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，即使有輻射器的散熱裝置仍達(dá)不到要求時(shí)，常采用人工風(fēng)冷。在輻射器管間加裝數(shù)臺(tái)電動(dòng)風(fēng)扇，用風(fēng)吹冷卻器，使油迅速冷卻，加速熱量散出，風(fēng)扇的啟?？梢宰詣?dòng)控制，亦可人工操作。(5)強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷卻:近年來(lái)大型變壓器都采用這種冷卻方式。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過(guò)水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。(6)強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻:其原理與強(qiáng)迫油循環(huán)水冷相同。(7)水內(nèi)冷變壓器:變壓器繞組用空心導(dǎo)體制成，在運(yùn)行中將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)將變壓器中熱量帶走，但水系統(tǒng)比較復(fù)雜且變壓器價(jià)格比較高。待設(shè)計(jì)變電所主變的容量為 6300KVA,為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，我們選用油浸自冷式冷卻。 本變電站站用變壓器的選擇 站用變臺(tái)數(shù)的確定對(duì)大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。 站用變?nèi)萘康拇_定站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。S 站=4500/(110%)=5000KVA=P/S=4500/6300=?cos無(wú)功功率為 Q=P* =4500*=本站有許多無(wú)功負(fù)荷，離發(fā)電廠近，為了防止無(wú)功倒送也為了保證用戶電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第 條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。 補(bǔ)償裝置《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定“對(duì)于 35110KV 變電所，可按主變壓器額定容量的1030%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o(wú)功量，地區(qū)無(wú)功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較低者。地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。按照《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》100KVA 及以上高壓供電用戶功率因數(shù)為 以上，在本設(shè)計(jì)我們假設(shè)在補(bǔ)償后功率因數(shù)為 。并聯(lián)電容器容量的計(jì)算:考慮在 10kV 母線上利用并聯(lián)電容器改善功率因數(shù) ?????????? cfoffc QppQmax212max 1coscos?式中—負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量，kvarc—母線上的最大有功負(fù)荷， kWmaxfp—補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角1?—補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)角2—由 補(bǔ)償?shù)?時(shí)，每千瓦有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功值， kvar/kWcfoQ1s2cos? ??????????經(jīng)計(jì)算得并聯(lián)電容器的最小容量為 查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》可選擇 ,參數(shù)為額定電壓：總標(biāo)稱容量：3000KVAR第三章 電氣主接線的選擇 主接線的基本概述 主接線的定義變電站的電氣主接線是由電力變壓器、各種開關(guān)電器、電流互感器、電壓互感器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設(shè)備以一定次序相連接的接收和分配電能的電路。主接線可分為有匯流母線的主接線和無(wú)匯流母線的主接線兩大類。有匯流母線的主接線又可分為單母線接線和雙母線接線；無(wú)匯流母線的主接線又可分為單元接線、橋式接線和多角接線。主接線圖通常用單線表示三相，使圖示簡(jiǎn)單明了。圖中各電氣元件應(yīng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表示。 主接線的基本要求主接線應(yīng)滿足安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性五項(xiàng)基本要求。（1）安全性：必須保證在任何可能的運(yùn)行方式及檢修狀態(tài)下運(yùn)行人員及設(shè)備安全（2）可靠性：能滿足各級(jí)用電負(fù)荷供電可靠性要求。對(duì)三級(jí)負(fù)荷采用單電源供電即可；對(duì)于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷占大多數(shù)的用戶，應(yīng)用兩個(gè)獨(dú)立電源供電；對(duì)特殊重要的一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)供電。（3）靈活性：主接線應(yīng)在安全、可靠的前提下，力求接線簡(jiǎn)單運(yùn)行靈活，應(yīng)能適應(yīng)各種可能的運(yùn)行方式的要求。（4）經(jīng)濟(jì)性：在滿足以上要求的條件下，力求達(dá)到最少的一次投資與最低的年運(yùn)行費(fèi)用。（5）可擴(kuò)展性：電氣主接線在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到從初期接線過(guò)渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地在保證供電的情況下完成過(guò)渡方案的實(shí)施。主接線可靠性的具體要求：（1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。（2）斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（3）盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運(yùn)的可能性。（4）大機(jī)組超高壓主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。主接線靈活性的具體要求：（1）調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。（2）檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。（3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作最少。主接線經(jīng)濟(jì)性的具體要求：（1）主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。（2）要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選用價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。（4）主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。（5）經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。變電站主接線設(shè)計(jì)原則：（1）變電站的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。（2）在 610kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回時(shí)，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。（3）在 3566kV 配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線回路數(shù)為 4～8 回時(shí)，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。（4）在 110220kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～4 回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當(dāng)“0—220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位；出線回路數(shù)在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。（5）當(dāng)采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 主接線的基本形式和特點(diǎn)主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無(wú)匯流母線的接線形式。在電廠或變電站的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過(guò) 4 回） ，為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無(wú)匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和變電站。有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。無(wú)匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 變電站的各側(cè)主接線方案的擬定在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。供電可靠性是變電站的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證變電站能滿足負(fù)荷的需要，同時(shí)要保證供電的可靠性。變電站主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮：（1）斷路器檢修時(shí)，不影響連續(xù)供電；（2）線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長(zhǎng)短，能否滿足重要的一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電的要求；（3）變電站有無(wú)全所停電的可能性；主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。 35KV側(cè)主接線方案A 方案：?jiǎn)文妇€接線圖 31單母線接線B 方案:單母線分段接線圖 32單母線分段接線分析：A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差。（2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；（3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電。（3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。綜上所述:B 方案一般速用于 35KV 出線為 48 回的裝置中。綜合比較 A、B 兩方案,選擇 B 方案單母線分段接線為 35KV 側(cè)主接線方案。 10KV側(cè)主接線方案A 方案：?jiǎn)文妇€接線(見(jiàn)圖 31)B 方案：?jiǎn)文妇€分段接線(見(jiàn)圖 32)分析：A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差。（2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；．（3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電（3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。綜上所述：B 方案一般適用于 10KV 出線為 6 回及以上的裝置中。綜合比較 A、B 兩方案,并考慮本變電站 10KV 出線為 6 回，所以選擇 B 方案單母線分段.第四章 短路電流計(jì)算 概述所謂短路，是指電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地之發(fā)生通路的情況。在三相交流系統(tǒng)中，短路的基本類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。其中三相短路也成為對(duì)稱短路，發(fā)生該種故障后系統(tǒng)與正常運(yùn)行一樣仍保持三相對(duì)稱。其余三種短路屬于不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，不對(duì)稱短路發(fā)生的概率要比對(duì)稱短路的概率要大得多。在各種類型的短路中，單相接地短路占大多數(shù)，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但是由于三相短路的短路電流最大，危害最嚴(yán)重；并且從計(jì)算方法上看，一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，都以對(duì)稱短路計(jì)算為基礎(chǔ)。因此，一般采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路電流的計(jì)算條件 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要用于解決以下問(wèn)題；（1）選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備，如斷路器、互感器、電抗器、母線等；（2）合理配置繼電保護(hù)盒自動(dòng)裝置；（3）作為選擇和評(píng)價(jià)電氣主接線方案的依據(jù)；（4）接地裝置的設(shè)計(jì)及確定中性點(diǎn)接地方式。 短路電流計(jì)算的基本假定短路電流的實(shí)際應(yīng)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：（1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。（2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。（3）磁路飽和、磁滯忽略不計(jì)。即系統(tǒng)中各元件呈線性，參數(shù)恒定，可以運(yùn)用疊加原理。（4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。（5）各元件的電阻比電抗小得多，可以忽略不計(jì)，所以各元件均可用純電抗表示。（6）短路性質(zhì)為金屬性短路，過(guò)渡電阻忽略不計(jì)。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～10年） 。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。（2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋