【文章內(nèi)容簡介】 需要，同時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮：，不影響連續(xù)供電；、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)間長短，能否滿足重要的 I、II 類負(fù)荷對(duì)供電的要求；。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。 主接線的形式 110KV 側(cè)主接線方案A 方案：單母線分段接線（見圖 21）某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 5QFS圖 21 單母線分段接線B 方案 ：雙母線接線（見圖 22） FQSFS圖 22 雙母線接線分析：A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；，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；，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；，該回線路必須停止工作；，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越； 為高電壓等級(jí)，一旦停電，影響下—級(jí)電壓等級(jí)供電，其重要性較高，因此本變電所設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。 B 方案的主要優(yōu)、缺點(diǎn)：，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電；，只需斷開該回路；，所有回路能迅速恢復(fù)供電；；某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 6；，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大，運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路，容易引起誤操作；。結(jié)論：A 方案一般適用于 110KV 出線為 4 回的裝置中；B 方案一般適用于 110KV 出線為 5 回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線 4 回及以上的裝置中。綜合比較 A、B 兩方案，并考慮本變電所 110KV 進(jìn)出線共 6 回，且在系統(tǒng)中地位比較重要，所以選擇 B 方案雙母線接線為 110KV 側(cè)主接線方案。 35KV 側(cè)主接線方案A 方案：0單母線接線 QSF.圖 23 單母線接線B 方案：單母線分段接線 QFS.圖 24 單母線分段接線分析：A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： 、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 7較差；，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；，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；，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；，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； ，該回線路必須停止工作；，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。結(jié)論：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，并考慮本變電所 35KV 出線為 2 回，所以選擇 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：單母線接線（見圖 23） 。B 方案：單母線分段接線（見圖 24） 。分析：A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：、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；；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；．，該回路停止工作。B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；，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；，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；，該回線路必須停止工作；，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。結(jié)論：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，并考慮本變電所 10KV 出線為 6 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 10KV 側(cè)主接線方案。 最優(yōu)方案的確定通過對(duì)原始資料的分析及根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電所電氣主接線方案。即確定了本次設(shè)計(jì)主接線的最優(yōu)方案（主接線圖見附圖）：某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 8第三章 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變臺(tái)數(shù)確定的要求 ，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)臺(tái)主變壓器的可能性?？紤]到該變電所為一重要中心、樞紐變電所，在系統(tǒng)中起著匯聚、分配和平衡電能的作用，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 變電所主變壓器容量的確定主變壓器容量確定的要求： 5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考到遠(yuǎn)期10～20 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)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)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電所停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的 60～70%。由于變電所建成后第五年總負(fù)荷增加到，建成十年后總負(fù)荷增加到 ,故選兩臺(tái) 50MVA 的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 變電所主變壓器型式的選擇具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對(duì)電力系統(tǒng)一般要求 10KV 及以下變電所采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 連接；35kV 采用 Y 連接，0Y其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV 以下電壓變壓器繞組都采用 型連接。?表 主變參數(shù)表某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 9電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組型號(hào)中壓 高壓 低壓 高中 高低 中低SFSZ740000/110??25% 37177。5% 18 1．3YN，yn0,d11 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 站用變臺(tái)數(shù)的確定對(duì)大中型變電所，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電所具有兩臺(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)。 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。表 站用變參數(shù)表電壓組合型號(hào) 高壓 高壓分接范圍 低壓連接組標(biāo)號(hào)空載損耗(KW)負(fù)載損耗(KW)空載電流(%)阻抗電壓(%)S9100/10 177。5% Y,yn0 4因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，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)行合理的無功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，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。《電力工程電力設(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功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)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(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 10第四章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及假設(shè) 短路電流計(jì)算的目的，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。，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(shí)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。，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。，也需用短路電流。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)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)僅按在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 短路電流計(jì)算的基本假設(shè)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；；，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；；某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 11，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；。 短路電流計(jì)算的步驟目前在電力變電所建設(shè)工程設(shè)計(jì)中，計(jì)算短路電流的方法通常是采用實(shí)用曲線法，其步驟如下：；；（1）在網(wǎng)絡(luò)圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷之路，線路電容，各元件電阻；(2）選取基準(zhǔn)容量 和基準(zhǔn)電壓 Ub（一般取各級(jí)的平均電壓）基準(zhǔn)有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（SB） 、基準(zhǔn)電流（IB） 、基準(zhǔn)電壓（UB）和基準(zhǔn)阻抗（ZB） 。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量 SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓 UB 為各電壓級(jí)的平均額定電壓（115kV、37kV、） 。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已確定：基準(zhǔn)電流： 基準(zhǔn)阻抗： ；3BSIU?2BUZS?(3)將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗（1）系統(tǒng) S 或發(fā)電廠 G 的等效電抗標(biāo)幺值： 或 （）BSSX? BGSX?式中 、 —— 系統(tǒng)或發(fā)電廠的容量，MVA；SG 、 —— 系統(tǒng)或發(fā)電廠以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。X （4）線路電抗標(biāo)幺值： （）*02BLSXU?式中 —— 線路單位長度的電抗值，其中，單根導(dǎo)線為 ，二分裂導(dǎo)線為0； —— 線路的長度，km。L （5）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計(jì)中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即 、(12)%KU—、 。則可求出高、中、低壓繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)，分別為(13%KU—） (23K—） （） 1(12(13(23%%)KKKUU???—） ） ） （） 2((2(1K） ） ） （）3(13(3(2)KKK—） ） ）再按與雙繞組變壓器相似的計(jì)算公式求變壓器高、中、低壓繞組的電抗標(biāo)幺值，分別為 （）1%0KBTTUSX??? （）2?某市 110KV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 12 （）3%10KBTTUSX???（6）由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖；，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，即轉(zhuǎn)移電抗；；；；； ( 1）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。標(biāo)幺值： jdiI?有名值： djdi* (2）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值短路容量： 39。IVSj?短路電流沖擊值： 39。 短路電流的計(jì)算 短路點(diǎn)的計(jì)算 基準(zhǔn)值選取 SB=100MVA,UB為各側(cè)的平均額定電壓 ：U12％= U 1