【文章內(nèi)容簡介】 0%，變壓器可作成分級絕緣，并可采用氧化鋅避雷器作過壓保護(hù)。接地圖為： 110KV側(cè)中性點(diǎn)接地方式圖　35kV、10kV側(cè)中性點(diǎn)接地方式在電壓等級較低（60kV及以下）的電網(wǎng)，絕緣費(fèi)用在總投資中所占的比重不大，降低絕緣水平的經(jīng)濟(jì)價值不甚顯著，著重考慮供電可靠性的要求，一般采用中性點(diǎn)不接地方式 ，但是當(dāng)電網(wǎng)單相接地電容電流超過一定數(shù)值后，如果電網(wǎng)發(fā)生單相電弧接地，接地電弧不易自動熄滅，這樣其供電可靠性就受到影響，因此當(dāng)單相接地電流大于下列數(shù)值時，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈接地。≥30A（3~6kV電網(wǎng)） ≥20A（10kV電網(wǎng)）≥10A（20~63kV電網(wǎng)）根據(jù)本變電站實(shí)際情況，35kV及10kV側(cè)采用中性點(diǎn)不接地方式，且不需裝設(shè)消弧線圈。 主變?nèi)^緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決在110KV及以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時的短路電流，有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式，因而需要考慮中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問題。110KV側(cè)采用分級絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用中性點(diǎn)絕緣等電壓等級相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)。35KV及10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。 變壓器臺數(shù)的選擇，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以兩臺主變壓器為宜。，在設(shè)計(jì)時要考慮設(shè)三臺主變壓器的可能性。，其變壓器基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的12級設(shè)計(jì)，以便符合發(fā)展時更換變壓器的容量。4對于不重要的負(fù)荷（三級負(fù)荷）供電或一、二級負(fù)荷比重?。ㄐ∮?0%）并且可由領(lǐng)近變電站取得備用電源時，可選擇一臺變壓器。5在下述情況下可選擇兩臺變壓器：1)一、二級負(fù)荷比重大（大于70%）； 2）有大型沖擊負(fù)荷（大容量高壓電動機(jī)或電弧爐等）時，為減小它們對其他負(fù)荷的影響，應(yīng)單設(shè)為沖擊負(fù)荷供電的變壓器； 3）由于發(fā)展原一臺變壓器容量不夠用而又不能增大容量變壓器時； 4）分期建設(shè)的工程，為節(jié)約投資，提高變壓器運(yùn)行效率，可分期投入2~3臺變壓器，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效果。6對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。7負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。8在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。考慮到本所的負(fù)荷情況，重要性以及經(jīng)濟(jì)合理性，應(yīng)選定上兩臺主變的設(shè)計(jì)原則。 變電站負(fù)荷計(jì)算要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括10kVφ負(fù)荷、35kV負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷。由公式 （）式中 ——某電壓等級的計(jì)算負(fù)荷——同時系數(shù)（、）а% ——該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取5%P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)（1）35KV側(cè) 其出線回?cái)?shù)采用8回，Kt=，結(jié)合變電站35KV負(fù)荷情況分析表知： S35KV=Kt（∑/COSφ）（1+5%）=[(+++++)/]=(2)10KV側(cè) 其線路回路數(shù)采用12回，Kt=，結(jié)合變電站10KV負(fù)荷情況分析表知： S10KV=Kt（∑/COSφ）（1+5%） =[(++++++++++)/] = 負(fù)荷分析表電壓級容量(MVA)SCSe（2臺）10kV35kV 變壓器容量的選擇 1選擇一臺變壓器時：當(dāng)負(fù)荷較平穩(wěn)時，則變壓器容量比全部計(jì)算負(fù)荷大15%（負(fù)荷率為85%），如晝夜或季節(jié)性負(fù)荷波動大，則考慮變壓器的過負(fù)荷能力，在負(fù)荷高峰時變壓器可以適當(dāng)過載運(yùn)行。2當(dāng)裝設(shè)兩臺或兩臺以上變壓器時，其容量應(yīng)滿足一臺故障檢修時，其余變壓器能保證對一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的供電。3主變壓器總?cè)萘繎?yīng)滿足某一級電壓的最大視在計(jì)算負(fù)荷，降壓變電所與系統(tǒng)相連的主變壓器臺數(shù)一般不超過兩臺。4當(dāng)負(fù)荷發(fā)展需要增大容量時，應(yīng)先考慮更換大容量的變壓器；當(dāng)只有一個電源或變電所可有系統(tǒng)中低壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)取得備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器。 主變?nèi)萘窟x擇及校驗(yàn)1）負(fù)荷選擇：2Se≥ ∴Se≥ (MVA)2)負(fù)荷校驗(yàn)(21)Se≥ ∴Se≥(MVA)3)按上一臺主變時的校驗(yàn) Se≥ (MVA)選主變?nèi)萘繒r，按最大負(fù)荷選擇和校驗(yàn)，再按只上一臺主變校驗(yàn)，所選主變?nèi)萘繎?yīng)為兩臺40000kVA的變壓器。主變壓器的冷卻方式： 根據(jù)主變壓器的型號有：自然風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)式等。容量大于10MVA的變壓器采用人工風(fēng)冷。從經(jīng)紀(jì)上考慮，結(jié)合本站選用40MVA的變壓器，贏選用強(qiáng)迫空氣冷卻。通過查設(shè)計(jì)手冊，得到所選取主變技術(shù)參數(shù)為下表：所選變壓器型號如下表:SFSZ840000/110177。8*%/SFSZ840000/110 三相、風(fēng)冷、三繞組、有栽調(diào)壓、設(shè)計(jì)序號、額定容量。 變壓器參數(shù)表型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）連接組別阻抗電壓（%）空載電流（%）損耗（KW）高壓中壓低壓高低高中中低空載負(fù)載SFSZ840000/11040000110+8X%+2X%YNYn0d1118%%%250 所用變選擇一　所用電源數(shù)量的確定《規(guī)程》第29條：采用整流操作電源或無人值班的變電所，應(yīng)裝設(shè)兩臺所用變壓器。并應(yīng)分別接在兩條不同母線的電源或獨(dú)立電源上。如能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可只裝設(shè)一臺所用變壓器。第30條：如有兩臺所用變壓器應(yīng)裝設(shè)備用電源自動投入裝置。同時《電力工程設(shè)計(jì)手冊》說明：1）樞紐變中一般裝設(shè)兩臺所用變，其他變電所中一般裝設(shè)一臺所用變，但容量在60000kVA以上時，應(yīng)裝設(shè)兩臺所用變。2）變電所中裝有強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻變壓器或調(diào)相機(jī)時，均裝設(shè)兩臺所用變。因此，根據(jù)規(guī)定并結(jié)合本所情況，采用兩臺所用變，平常使用一臺，另一臺備用。二、所用變?nèi)萘康倪x擇 所用電荷負(fù)荷情況表名稱容量kVA備注主變壓器風(fēng)扇210連續(xù)、經(jīng)常主充硅20連續(xù)、不經(jīng)常浮充硅14連續(xù)、經(jīng)常蓄電池通風(fēng)連續(xù)、不經(jīng)常蓄電池排風(fēng)連續(xù)、不經(jīng)常鍋爐房水泵連續(xù)、經(jīng)常載波室連續(xù)、經(jīng)常110kV配電裝置電源10短時、不經(jīng)常110kVQF冬天加熱1連續(xù)室外配電裝置照明10連續(xù)室內(nèi)照明10連續(xù) kVA因此，本所設(shè)計(jì)兩臺10kV干式變壓器，兩臺變壓器380V電源自動投入裝置，保證低壓母線的可靠供電，變壓器型號：S9100/10，容量為100kVA，全所事故照明電源由直流電源供給。4 短路電流的計(jì)算供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。因此在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中不僅要考慮正常運(yùn)行狀態(tài)，還要考慮可能發(fā)生短路故障及非正常工作狀態(tài)。短路的電流引起的電氣設(shè)備熱效應(yīng)和力效應(yīng)會使設(shè)備損壞，電壓降落嚴(yán)重影響非故障元件的正常運(yùn)行。所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。短路一般包括三相短路，兩相短路，兩相接地短路，單相短路。其中，三相短路是對稱短路，此時三相電流和三相電壓仍熱是對稱的，只是三相電壓特大。除三相短路外的其他短路都是不對稱短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，由于短路回路存在著電感，電流不能突變，因此有一個暫態(tài)過程。短路電流隨時間變化，最后達(dá)到穩(wěn)定值。短路全電流id由對稱的周期分量iz和不對稱分量if兩部分合成，即id=iz+if。周期分量iz先開始衰減，然后逐漸增加到穩(wěn)態(tài)值i∞。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減， 。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長期運(yùn)行、絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過電壓（包括雷電過電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓的設(shè)備接入較高電壓的電路中，也可能造成短路。鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路的一個原因。短路的后果：短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：1）短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損害。2）短路時短路電路中電壓要驟降，嚴(yán)重影響其中電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。3）短路時保護(hù)裝置動作要造成停電，而且越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。4）嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。5）不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動作。 短路電流計(jì)算的目的在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計(jì)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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2．在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)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(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值，計(jì)算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定，計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動穩(wěn)定。3．在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。4．為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)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(shè)計(jì)，也需用短路電流?？偟膩碚f，短路電流計(jì)算是變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。進(jìn)行短路電流計(jì)算時要考慮供電系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。在最大運(yùn)行方式下，通過故障元件的短路電流值最大，作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的依據(jù)及繼電保護(hù)整定計(jì)算的依據(jù)；在最小運(yùn)行方式下，通過保護(hù)安裝處的短路電流值最小，可作為繼電保護(hù)校驗(yàn)靈敏度的依據(jù)。 短路電流計(jì)算的條件 基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：1．正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；2．所有電源的電動勢、相位角相同；3．系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱，定子三相繞組空間相差120。電氣角度。4．電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5．電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。6．同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置。7．短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。8．不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。9．除計(jì)算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。10．元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。11．輸電線路的分布電容略去不計(jì)。12．用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。 一般規(guī)定 1．驗(yàn)算導(dǎo)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(yīng)按設(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的5~10年）。確定短路電流時，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?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3．選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點(diǎn)。4．導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 短路電流的標(biāo)么值算法短路電流計(jì)算，根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，可以采用標(biāo)么值或有名值計(jì)算，哪種方法方便就采用哪種方法，在高壓系統(tǒng)中通常采用標(biāo)么值計(jì)算。所謂標(biāo)么值，是實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比。標(biāo)么值沒有單位，設(shè)所選項(xiàng)的基準(zhǔn)值電壓，基準(zhǔn)電流，基準(zhǔn)容量及基準(zhǔn)電抗分別為Uj，Ij，Sj，Xj，則這一元件的各已知量的標(biāo)么值分別為 =U/Uj =S/Sj =I/Ij=UjI/Sj =X/Xj=IjX/(Uj/Ij)=IjXUj=XSj/式中： S、U、I、X以有名單位表示的容量（MVA）、電壓（KV）、電流（KA）、電抗（Ω）。 工程計(jì)算上通常先選定基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj，與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流Ij和基準(zhǔn)電抗Xj，均可由這兩個基準(zhǔn)值導(dǎo)出。基準(zhǔn)容量可采用電源容量或一固定容量，為了計(jì)算一致，通常采用Sj=100MVA為基準(zhǔn)容量：基準(zhǔn)電壓一般采用短路點(diǎn)所在級的網(wǎng)路平均額定電壓，即Uj=Up 。 短路電流計(jì)算結(jié)果 變電站總圖將有名值轉(zhuǎn)換成標(biāo)么值：1. 選擇基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓為各級電壓的平均額定電壓，線路電抗取X=線路： === （） === ===系統(tǒng)：=== （） ===變壓器：%=（%+—）=X（+18—）=11