【文章內容簡介】 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簡單，始終可在額定容量下運行。(4)強迫空氣冷卻:又簡稱風冷式。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不到要求時，常采用人工風冷。在輻射器管間加裝數(shù)臺電動風扇，用風吹冷卻器，使油迅速冷卻，加速熱量散出，風扇的啟?？梢宰詣涌刂?，亦可人工操作。(5)強迫油循環(huán)導向風冷卻:近年來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)過水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構成變壓器的油循環(huán)。(6)強迫油循環(huán)風冷卻:其原理與強迫油循環(huán)水冷相同。(7)水內冷變壓器:變壓器繞組用空心導體制成，在運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)比較復雜且變壓器價格比較高。待設計變電所主變的容量為 6300KVA,為使主變的冷卻方式既能達到預期的冷卻效果，有簡單、經(jīng)濟，我們選用油浸自冷式冷卻。 本變電站站用變壓器的選擇 站用變臺數(shù)的確定對大中型變電站，通常裝設兩臺站用變壓器。因站用負荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設兩臺站用變壓器，并采用暗備用的方式。 站用變容量的確定站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應滿足經(jīng)常的負荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用?？紤]到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。S 站=4500/(110%)=5000KVA=P/S=4500/6300=?cos無功功率為 Q=P* =4500*=本站有許多無功負荷，離發(fā)電廠近，為了防止無功倒送也為了保證用戶電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性，應進行的無功補償。根據(jù)設計規(guī)范第 條自然功率應未達到規(guī)定標準的變電所，應安裝并聯(lián)電容補償裝置，電容器裝置應設置在主變壓器的低壓側或主要負荷側，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 補償裝置《電力工程電氣設計手冊》規(guī)定“對于 35110KV 變電所，可按主變壓器額定容量的1030%作為所有需要補償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所取較高者。按照《供電營業(yè)規(guī)則》100KVA 及以上高壓供電用戶功率因數(shù)為 以上，在本設計我們假設在補償后功率因數(shù)為 。并聯(lián)電容器容量的計算: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—負荷所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量，kvarc—母線上的最大有功負荷， kWmaxfp—補償前的最大功率因數(shù)角1?—補償后的最小功率因數(shù)角2—由 補償?shù)?時，每千瓦有功負荷所需補償?shù)娜菪詿o功值， kvar/kWcfoQ1s2cos? ??????????經(jīng)計算得并聯(lián)電容器的最小容量為 查《電力工程電氣設備手冊》可選擇 ,參數(shù)為額定電壓：總標稱容量：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、各種開關電器、電流互感器、電壓互感器、母線、電力電纜或導線、移相電容器、避雷器等電氣設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，使圖示簡單明了。圖中各電氣元件應采用國家標準統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。 主接線的基本要求主接線應滿足安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟性和可擴展性五項基本要求。（1）安全性：必須保證在任何可能的運行方式及檢修狀態(tài)下運行人員及設備安全（2）可靠性：能滿足各級用電負荷供電可靠性要求。對三級負荷采用單電源供電即可；對于一級和二級負荷占大多數(shù)的用戶，應用兩個獨立電源供電；對特殊重要的一級負荷，應由兩個獨立電源點供電。（3）靈活性：主接線應在安全、可靠的前提下，力求接線簡單運行靈活，應能適應各種可能的運行方式的要求。（4）經(jīng)濟性：在滿足以上要求的條件下，力求達到最少的一次投資與最低的年運行費用。（5）可擴展性：電氣主接線在設計時應留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，同時還要兼顧到從初期接線過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渡方案的實施。主接線可靠性的具體要求：（1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。（2）斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并要保證對一級負荷全部或大部分二級負荷的供電。（3）盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運的可能性。（4）大機組超高壓主接線應滿足可靠性的特殊要求。主接線靈活性的具體要求：（1）調度時，應可以靈活地投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調度要求。（2）檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電。（3）擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作最少。主接線經(jīng)濟性的具體要求：（1）主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關和電壓互感器、避雷器等一次設備。（2）要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選用價廉的電氣設備或輕型電器。（4）主接線設計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。變電站主接線設計原則：（1）變電站的高壓側接線，應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 5 回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。（3）在 3566kV 配電裝置中，當出線回路數(shù)不超過 3 回時，一般采用單母線接線，當出線回路數(shù)為 4～8 回時，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多、負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 2 回時，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～4 回時，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當“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，一般采用雙母線接線。（5）當采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設旁路設施?？傊?，以設計原始材料及設計要求為依據(jù)，以有關技術規(guī)程為標準，結合具體工作的特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術，又要經(jīng)濟實用。 主接線的基本形式和特點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匯流母線的接線形式。在電廠或變電站的進出線較多時（一般超過 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)，可使接線簡單清晰、運行方便、有利于安裝和擴建。缺點是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設備增多。無匯流母線的接線使用開關電器少，占地面積少，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(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。無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 變電站的各側主接線方案的擬定在對原始資料分析的基礎上，結合對電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟性等基本要求，綜合考慮在滿足技術、經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其為技術先進、供電可靠安全、經(jīng)濟合理的主接線方案。供電可靠性是變電站的首要問題，主接線的設計，首先應保證變電站能滿足負荷的需要，同時要保證供電的可靠性。變電站主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮：（1）斷路器檢修時，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，造成饋線停運的回數(shù)多少和停電時間長短，能否滿足重要的一、二級負荷對供電的要求；（3）變電站有無全所停電的可能性；主接線還應具有足夠的靈活性，能適應多種運行方式的變化，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，擴建發(fā)展方便。主接線的可靠性與經(jīng)濟性應綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費用（投資與運行）為最小。 35KV側主接線方案A 方案：單母線接線圖 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：（1）接線簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便且利于擴建，但可靠性和靈活性較差。（2）當母線或母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內停止工作；（3）出線開關檢修時，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點：（1）當母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對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，以保證對重要用戶的供電。（3）當一段母線發(fā)生故障或檢修時，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）任一出線的開關檢修時，該回線路必須停止工作；（5）當出線為雙回線時，會使架空線出現(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 側主接線方案。 10KV側主接線方案A 方案：單母線接線(見圖 31)B 方案：單母線分段接線(見圖 32)分析：A 方案的主要優(yōu)缺點：（1）接線簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便且利于擴建，但可靠性和靈活性較差。（2）當母線或母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內停止工作；．（3）出線開關檢修時，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點：（1）母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對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，以保證對重要用戶的供電（3）當一段母線發(fā)生故障或檢修時，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）任一出線的開關檢修時，該回線路必須停止工作；（5）當出線為雙回線時，會使架空線出現(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稱短路，發(fā)生該種故障后系統(tǒng)與正常運行一樣仍保持三相對稱。其余三種短路屬于不對稱短路。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，不對稱短路發(fā)生的概率要比對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)，三相短路的機會最少。但是由于三相短路的短路電流最大，危害最嚴重；并且從計算方法上看，一切不對稱短路的計算，都以對稱短路計算為基礎。因此，一般采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩(wěn)定性。 短路電流的計算條件 短路電流計算的目的短路電流計算是供配電系統(tǒng)設計與運行的基礎，主要用于解決以下問題；（1）選擇和校驗各種電氣設備，如斷路器、互感器、電抗器、母線等；（2）合理配置繼電保護盒自動裝置；（3）作為選擇和評價電氣主接線方案的依據(jù)；（4）接地裝置的設計及確定中性點接地方式。 短路電流計算的基本假定短路電流的實際應用計算中，采用以下假設條件和原則：（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。（2）所有電源的電動勢相位角相同。（3）磁路飽和、磁滯忽略不計。即系統(tǒng)中各元件呈線性，參數(shù)恒定，可以運用疊加原理。（4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。（5）各元件的電阻比電抗小得多，可以忽略不計，所以各元件均可用純電抗表示。（6）短路性質為金屬性短路，過渡電阻忽略不計。 短路電流計算的一般規(guī)定（1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～10年） 。確定短路電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋