【文章內(nèi)容簡介】 備的使用數(shù)量上，雙母線接線方案多于單母線分段方案。（主要設備的使用數(shù)量增加是投資增加的直接原因，也是導致年運行費用增加的直接原因）。3. 10kV側主接線結論：通過以上分析、比較，在本次待定變電站設計10kV側，最優(yōu)接線方案為單母線分段接線。10kV母線上一共布置10kV負荷16回，均為III類負荷，功率因素cosj=，經(jīng)后續(xù)補償后，可達cosj=，線路年利用小時數(shù)Tmax=3000h，其中，架空線路出線10回，每回線路配電距離為8km，輸送容量為1400kVA；電纜線路出線2回，每回線路配電距離3km，輸送容量1400kVA；備用回路4回。二) 35kV側：35kV側已知最終出線10回，根據(jù)《35～110kV變電所設計規(guī)范》、 條的規(guī)定，規(guī)定原文“35～110kV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線，超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8 回及以上時，可采用雙母線接線。110kV線路為6 回及以上時宜采用雙母線接線”；“在采用單母線分段單母線或雙母線的35 ～110kV 主接線中當不允許停電檢修斷路器時可設置旁路設施”。首先將帶旁路接線方案否定，理由同10kV側。做進一步分析知，擴大橋形、單母線接線方案只適用于出線回路較少的接線中，對本站10回35kV出線而言，顯然不宜采用。因此，35kV側入圍的接線方案只有雙母線接線和單母線分段兩種方案。35kV側兩種接線方案優(yōu)缺點比較同10kV側，經(jīng)濟性比較也同10kV側。這里不重復。對主接線可靠性而言，雙母線接線方案優(yōu)于單母線分段方案，對經(jīng)濟性而言，單母線分段方案優(yōu)于雙母線接線方案。到底選誰呢？從建設終端變電站的根本出發(fā)點來看，其目標就是為了滿足供電負荷的需要，達到多供電、多讓用戶滿意的目的。這就要求供電必須安全、可靠、穩(wěn)定，必須保證大多數(shù)用戶的正常用電需要。電氣主接線的可靠是以上一切的基礎。本次設計變電站35kV側10回負荷出線容量：10回=35 MVA，占本站總容量的百分比為：35247。63=56%，可見，35kV負荷在本站的地位很重，必須首先保證其供電可靠性，才能讓大多數(shù)用戶滿意。因此，本站35kV側電氣主接線選擇可靠性占優(yōu)的雙母線接線方案。35kV側接線方案結論：35kV側電氣主接線選擇雙母線接線方案。35kV母線共布置35kV出線10回，每回輸送距離28km，輸送容量3500kVA，均為II負荷，功率因素costj =，線路年利用小時數(shù)Tmax =3500h以上，本設計中取Tmax =4000h。三) 110kV側需先確定其進線回路后，才可以選擇滿足規(guī)程要求的電氣主接線類型。現(xiàn)將回路確定分析、計算如下。1. 110kV側進線回路數(shù)及導線選擇本變電站主變?nèi)萘繛?=63 MVA，電源距離為50km， MVA，全年經(jīng)濟運行容量取全部容量的70%，即：63 MVA70%= MVA。 1) 導線選擇根據(jù)《架空線路設計規(guī)程》要求，對年利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。其計算公式為：S= Ig / J式中，S為導體的經(jīng)濟截面（mm2）（待求值）, Ig為回路最大持續(xù)工作電流（A），J為經(jīng)濟電流密度（可查《發(fā)電廠電氣部分》P114圖426）。本變電站110kV進線導線按上計算公式確定經(jīng)濟截面。因任務書要求35kV線路Tmax = 3500h以上，所以，取本站110kV進線年利用小時數(shù)Tmax=4000h，查《發(fā)電廠電氣部分》P114圖426，得J= A/mm2，按S=UI計算最大持續(xù)工作電流：Ig=S247。U= 63 MVA247。（110kV）=；將已知值代入計算公式：S = Ig /J=247。1. 28 =258（mm2）查《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》P115 附表121 ‘LGJ鋼芯鋁絞線規(guī)格及長期允許載流量’表，本站110kV進線導線選用LGJ240/30型鋼芯鋁絞線便可滿足要求，LGJ240/30型導線參數(shù)為： mm2（＞S=258mm2），＋80℃時他長期允許載流量為662A（＞Ig=）。根據(jù)《設計規(guī)程》的相關規(guī)定，當導線所選型號高于LGJ70時，可不做電暈電壓校驗。本設計不對LGJ240/30型導線做電暈電壓校驗。2) 回路數(shù)選擇查《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》P24 表31‘各電壓等級線路合理輸送容量及輸送距離’表，110kV單回線路合理輸送容量為10～50 MVA（＞ MVA），合理輸送距離150～50km（＞本站電源距離50km ）。因此，將本站110kV進線確定為單回LGJ240/30型導線供電，已能滿足輸送容量及輸送距離要求。2. 確定110kV側電氣主接線類型已知本110kV變電站進線為一個回路， 該回線帶本站2臺主變。根據(jù)《35～110kV變電所設計規(guī)范》，規(guī)定原文“35～110kV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線，超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8 回及以上時，可采用雙母線接線。110kV線路為6 回及以上時宜采用雙母線接線”?？芍瑵M足規(guī)程要求并適合本設計110kV側的電氣主接線類型只有單母線接線一種類型。110kV側電氣主接線初選接線方案唯一，即單母線接線，其優(yōu)缺點如下表：序號方案優(yōu) 點缺 點1單母線接線接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電110kV側接線方案結論：110kV變電站進線選定為一個回路。110 kV側電氣主接線為單母線接線。第三節(jié) 確定電氣主接線圖以上對各電壓等級側電氣主接線已選擇，其結果是：110kV采用單母線接線，35kV采用雙母線接線，10kV采用單母線分段接線。經(jīng)計算110kV進線一回，35kV出線10回，10kV出線16回；根據(jù)以上基本參數(shù)，將本次設計變電站電氣主接線簡易圖確定如下。經(jīng)后續(xù)設計后，再進一步完善主接線圖。第四節(jié) 主變和站用變選擇根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》、《變電站設計技術規(guī)程》的規(guī)定，及任務書給定的參數(shù)，選擇變壓器。一、 110 kV主變壓器的選擇及主要參數(shù)兩臺容量 2 180。，涉及110kV、35kV、10kV三個電壓等級。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》第五章‘主變壓器選擇’P217的規(guī)定，①相數(shù)選擇主要要考慮：制造條件、可靠性要求、運輸條件等因素，②繞組數(shù)量選擇主要依據(jù)：在具有三種電壓等級的變電站中，若通過主變各側繞組的功率均達該變?nèi)萘康?5%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電站裝置有無功補償設備時，主變宜采用三繞組變壓器。③繞組連接方式選擇主要要考慮：變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。在我國，電力系統(tǒng)變壓器繞組連接方式只有Y、△兩種，一般規(guī)定，110kV及以上側變壓器繞組采用Y連接，35kV側繞組也采用Y連接，35kV以下側采用△連接。④對于110kV及以下變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。因此，本站主變宜選擇三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，現(xiàn)將本站主變具體型號和相關參數(shù)說明如下。查《電力系統(tǒng)課程設計畢業(yè)設計參考資料》P106附表113‘110 kV三繞組有載調(diào)壓變壓器’表，本設計110 kV主變選擇為SFSZL731500/110，得以下參數(shù)。 110kV主變壓器選擇結果表型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）高壓中壓低壓SFSZL731500/11031500121177。8%177。2%阻抗電壓（%）連接組別空載電流（%）損耗()kw高中高低中低空載短路1718YN，yn0,d11175二、 10 kV站用變壓器的選擇及主要參數(shù)本設計任務書已確定了本站站用電負荷為63 kVA。1. 按《變電站設計技術規(guī)程》的規(guī)定，變電站站用變負荷一般按Ⅱ類負荷考慮。按上述原則確定本次設計變電站的站用變，已能滿足供電要求。2. 站用變選擇容量時，需考慮10%的備用容量，并取功率因素cosj =，則本站用變最終需選擇最大容量應≥63 kVA。取80kVA3. 有載調(diào)壓變電站一般裝設兩臺站用變，因此，本站用變負荷考慮由本站10kV側的兩段母線各出一個回路供電，采用10kV雙繞組變壓器。4. 現(xiàn)將本站站用變具體型號和相關參數(shù)說明如下。查《電力系統(tǒng)課程設計畢業(yè)設計參考資料》P98附表16‘10 kV雙繞組變壓器’表，本設計10 kV站用變選擇為S980/10，得以下參數(shù)。 10kV站用變壓器選擇結果表型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%）連接組別空載電流（%）損耗(kw)高壓低壓空載負載S980/108010177。5%4Y，yn0第五節(jié) 變電站站用電設計根據(jù)《電力工程設計手冊》、《變電站設計技術規(guī)程》的規(guī)定，變電站站用電負荷，其可靠性要求不如發(fā)電廠那樣高。站用電負荷一般由變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設備、空氣壓縮機、油處理設備、檢修工具以及站用采曖、通風、照明、供水等部分組成。這些負荷都不大，因此，常采用動力與照明混合供電的方式進行。本次設計任務書中，對站用電負荷未提出特殊性要求，因此，本站用電接線方案按常規(guī)設計考慮，即，（自動空氣開關）進行分段，各用電負荷以低壓成套配電裝置供電，并將負荷平均地布置、高壓側（10kV）采用高壓斷路器進行負荷控制?？紤]站用變在本站的地位和重要性，分別將本站兩臺站用變接于10kV分段母線的各段上，這樣有利于站用變互為備用。以80kVA的站用電變負荷全部帶滿來確定站用負荷回路的最大電流：I=S/U=80/（10）=?，F(xiàn)將站用電接線圖繪制如下，設備具體選型見后續(xù)章節(jié)。第六節(jié) 無功補償設計根據(jù)任務書要求，本次設計變電站要求對10kV側進行無功補償設計。初始條件為：35/10kV側無電源。根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》第九章的相關說明，無功功率包括容性無功功率及感性無功功率兩部分的內(nèi)容。因此，無功補償設計需要做電容補償、電抗補償兩部分計算。一. 原則性條文說明：1. 電力系統(tǒng)的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件。無功功率平衡遵循分層（如電壓）平衡的原則。對于不同電壓等級的網(wǎng)絡，無功功率平衡與補償?shù)男问绞遣煌摹?. 10kV配電線路的無功補償宜配置高壓并聯(lián)電容器，或在配電變壓器低壓側配置低壓并聯(lián)電容器，電容器安裝容量不宜過大，一般約為配電變壓器總容量的5—10%，且在線路最小負荷時，不應向變電站倒送無功。3. 對于直接供電的終端變電站，安裝的最大容性無功應等于裝置所在母線上的負荷按提高功率因素所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量與主變壓器所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量之和。本設計中，不考慮主變壓器所需補償，只計算母線上所需的補償。4. 利用并聯(lián)電容器組的投切，可以滿足電網(wǎng)無功變化要求時，則不需另外安裝并聯(lián)電抗補償裝置。本設計中，對此條規(guī)定無法求證。設計按常進行。二. 所需的容性無功量計算：本變電站10kV母線上的有功負荷P：P=12回＋ MVA（站用）=。查《電力工程電氣設計手冊》P477表98‘為得到所需cosj每kVA有功負荷所需補償?shù)娜菪詿o功量’表，則，本變電站10kV母線上所需補償?shù)娜菪詿o功量Qc為：Qc=103。占主變總容量的百分比：247。63==%。為允許的補償范圍。三. 電抗器在容性補償回路中串入電抗器，可有效預防母線電壓陡然升高現(xiàn)象的發(fā)生。因此，低壓側無功補償通常采用電抗器與電容器相配合的方式進行。四. 結論通過以上分析，本次設計變電站10kV母線上采用并聯(lián)電容器的方式對10kV側容性無功負荷進行補償，并聯(lián)電容器容量確定為22Mvar。采用串聯(lián)電抗器的方式對并聯(lián)電容器進行限流。并分別將本站兩組補償裝置接于10kV分段母線的各段上，以便在相對運行方式時按需要分組投切。查《城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設改造設備使用手冊》P141，P712，將電容器選型為單相紙膜電容器：BW212/20001W，將電抗器選型為三相干式空芯電抗器：CKSCKL1200/1012。無功補償接線方式簡圖如下：第二章 短路電流計算第一節(jié) 短路電流計算概述一、短路電流計算的目的意義1. 電力系統(tǒng)短路的危害及種類在發(fā)生短路時，由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時的暫態(tài)過程，使短路電流值大大增加，短路點的電弧有可能燒壞電器設備。另外，導線也會受到很大的電動力的沖擊，致使導體變形，甚至損壞。短路還會引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。短路還會引起系統(tǒng)功率分布的變化，影響發(fā)電機輸出功率的變化。短路種類有：三相短路；兩相短路；單相短路接地；兩相短路接地。2. 為什么進行短路電流計算為使所選電器設備和導體有足夠的可靠性、經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應電力系統(tǒng)發(fā)展的需要， 而進行短路電流計算。二、短路電流計算的基本假定和計算方法1. 基本假定：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) 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行。4) 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5) 系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%接在高壓母線上，50%接在系統(tǒng)側。6) 短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。7) 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。8) 除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都忽略不計。9) 元件計算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。10) 輸電線路的電容忽略不計。11) 用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。2. 計算方法常采用短路電