【文章內容簡介】 經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺50%容量三相變壓220KV變電站電氣部分設計器或單相變壓器組。對于單機容量為300MW、并直接升到500KV的，宜選用三相變壓器。（3）對于500KV變電所，除需考慮運輸條件外，尚應根據(jù)所供負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備用相。 繞組數(shù)量和連接形式的選擇具有三種電壓等級的變電所，如各側的功率均達到主變壓器額定容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但需要裝設無功補償設備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有丫和△，高、中、低三側繞組如何結合要根據(jù)具體工作來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；35KV亦采用丫連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35KV以下電壓，變壓器繞組多采用△連接。由于35KV采用丫連接方式，與2110系統(tǒng)的線電壓相位角為0，這樣當變壓變比為220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個或兩個繞組全星接線的變壓器，全國投運這類變壓器約40～50臺。12 [5]本科畢業(yè)（設計）論文 主變壓器選擇結果查《電力工程電氣設備手冊：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為180MVA。 由于升壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查《大型變壓器技術數(shù)據(jù)》選定主變型號為：SFPS718000/220。主要技術參數(shù)如下：額定容量：180000（KVA）額定電壓：高壓—220177。2% ；中壓—121； 低壓—（KV） 連接組標號：YN/yn0/d11空載損耗：178(KW)阻抗電壓（%）：高中：；中低：；高低：空載電流（%）：所以一次性選擇兩臺SFPS7180000/220型變壓器為主變。第4章 所用電設計 變電站站用母線采用單母分段接線方式。當有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時分列運行，以限制故障。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側可用高壓熔斷器代替高壓斷路器[14]。 所用變選擇：%變電所容量計，設置2臺所用變相互備用。:S=215000%=430KVA： 220KV變電站電氣部分設計SB=S=301KVA所用變壓器參數(shù):型號：S9—315/10U1e=177。5%（KV） U2e=（KV）連接組別：Y，yn0空載損耗：（KW）阻抗電壓：4（%）空載電流：（%） 所用電接線圖變電站的主要站用電負荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，小型變電站，大多只裝1臺站用變壓器，從變電站低壓母線引進，站用變壓器的二次側為380/220V中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)。對于中型變電站或裝設有調相機的變電站，通常都裝設2臺站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母線采用低壓斷路器進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。因而本設計兩臺所用變分別接于10KV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用，平時運行當一臺故障時，另一臺能夠承擔變電所的全部負荷。接線圖如下所示。 14本科畢業(yè)（設計）論文 圖41 所用電接線圖 220KV變電站電氣部分設計第5章 220KV變電站電氣部分短路計算系統(tǒng)阻抗：220KV側電源近似為無窮大系統(tǒng)A，（Sj=100MVA）,110KV側電源容量為500MVA，歸算至本所110KV母線（Sj=100MVA）。變壓器型號為SFPS7—180000/220。SN=180MVA其中高中、高低、中低阻抗電壓（%）分別為14，23，7。簡化圖如下圖所示： 圖51 系統(tǒng)圖的等值電路 變壓器的各繞組電抗標幺值計算U11s1%=2[Us(12)%+Us(31)%Us(23)]= 2(14+237)=15U11s2%= 2[Us(12)%+Us(23)%Us(31)%]= 2 (14+723)=1U%= [U%U1s3s(31)%+Us(23)s(12)%]= 2(23+714)=8設SB=100MVA，UB=Uav16本科畢業(yè)（設計）論文 XT1*=Us1%SB15100180。=180。= 100SN100180XT2*=Us2%SB1100180。=180。= 100SN100180Us3%SB8100180。=180。= 100SN100180XT3*= 10KV側短路計算f(3)1短路時, 示意圖如下： 圖52 f(3)1短路的等值電路圖XT1*XT2*180。＇=X+X+）=+）= 1*T1*T2*2XT3*’2*=(XT2*+XT3*+T2*T3*)2XT1*180。=(++） = 220KV變電站電氣部分設計X’1XT1*XT3*3*=2(XT1*+XT3*+X)T2*=180。2(++)=三角形變?yōu)樾切危篨3*1*=X’1*X’X’1*+X’2*+X’3*=180。()+= X2*=X’2*X’3*X’1*+X’2*+X’3*=180。()+= XX’2*X’1*3*=X’1*+X’2*+X’3*=180。+= 圖53 f(3)1短路的等值電路圖18本科畢業(yè)（設計）論文 再次簡化因為X1*= XAS*=XBS*= 所以：XA*=XAS*+X1*=+= XB*=XBS*+X3*==XC*=X2*示意圖如下所示: 圖54 f(3)1短路的等值電路圖再做三角形變換XAF*=XA*+XC*+XA*XC*XB*180。=++=XBF*=XB*+XC*+XB*XC*180。=++= XA* 220KV變電站電氣部分設計示意圖如下： 圖55 f(3)1短路的等值電路圖計算電抗：XSNijsB=XBF*S=180。500100=N汽輪發(fā)電機計算曲線，0s時標么值為IB0*=因為A電源為無窮大系統(tǒng)所以提供的短路電流為：IP*=1X=1=AF*所以短路電流有名值為[11]： IF0==沖擊電流：ish=180。=(KA)短路容量：180。=(MVA) 220KV側短路計算f(3)2短路時，示意圖如下圖所示。 20本科畢業(yè)（設計）論文 圖56 f(3)2短路的等值電路圖XT*=12(XX1T1*+T2*)=2()=圖57 f(3)2 短路的等值電路圖XB*=XT*=XBS*=+= 圖58 f(3)2短路的等值電路圖A電源（無窮大系統(tǒng)）的短路電流為：I1P*=X =1 =AS*jSB= 180。100=查汽輪發(fā)電機計算曲線有 220KV變電站電氣部分設計IB0=所以短路電流有名值為 If0= = 沖擊電流[11]：ish=180。=（KA）短路容量：Sk230180。=(MVA) 110KV側短路計算f(3)3短路時 圖59 f(3)3短路的等值電路圖XA*=XT*+XAS*=+= 上圖簡化圖如下： 圖510 f(3)3短路的等值電路圖A為無窮大系統(tǒng)所以有IP*=11X== A*而 X500jsB=180。100=查汽輪發(fā)電機的計算曲線得 22本科畢業(yè)（設計）論文IB0=所以短路電流有名值為 If0= 沖擊電流：ish=180。=(KA)短路容量：SK115180。=(MVA)短路計算結果列表于下：表51 短路計算成果表 220KV變電站電氣部分設計第6章 導體和電氣設備的選擇正確選擇電氣設備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設備。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設備要可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。本設計，電氣設備的選擇包括：斷路器和隔離開關的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導線的選擇[4]。氣設備選擇的一般原則：應滿足正常運行、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗；應力求技術先進與經(jīng)濟合理；選擇導體時應盡量減少品種；擴建工程應盡量使新老電氣設備型號一致；選用新產(chǎn)品，均應具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。技術條件：選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。同時，所選擇導線和電氣設備應按短路條件下進行動、熱穩(wěn)定校驗。各種高壓設備的一般技術條件如下表： 24本科畢業(yè)（設計）論文 表61 高壓電器技術條件 斷路器和隔離開關的選擇斷路器的選擇，除滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮到要便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)濟技術方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在10KV~220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當少油斷路器不能滿足要求時，可以選用SF6斷路器。斷路器選擇的具體技術條件如下： 220KV變電站電氣部分設計額定電壓校驗：UN≥UNs （61）額定電流校驗：IN＞Imax （62）開斷電流：INbr＞I″ （63）動穩(wěn)定：ies＞ish （64）熱穩(wěn)定：It2tamp。gt。 Qk （65）同樣，隔離開關的選擇校驗條件與斷路器相同，并可以適當降低要求。 220KV出線、主變側（1）、主變斷路器的選擇與校驗流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Imax==(A)具體選擇及校驗過程如下：：UN≥UNs=220KV：IN＞Imax=：INbr＞I″=選擇SW6—220/1200，其SW6—220/1200技術參數(shù)如下表： 26本科畢業(yè)（設計）論文表62 SW6—220/1200技術參數(shù)表：It2tamp。gt。 QkIt2t=2124=1764[（KA）2S]，熱穩(wěn)定時間為：tk =++= 查計算電抗并計算短路電流為= ==Iamp。quot。2+10I2tk/2+I2tk12+10180。+=180。 所以，It2tamp。gt。 Qk122=[（KA）S]tk滿足熱穩(wěn)校驗。：ies=55kA＞ish= 具體參數(shù)如下表： 220KV變電站電氣部分設計表63 具體參數(shù)表由表可知，所選斷路器滿足要求。（2）、出線斷路器的選擇與校驗Imax==由上表可知SW6220/1200同樣滿足出線斷路器的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與主變側相同。 具體參數(shù)如下表所示：表64 具體參數(shù)表（3）、主變側隔離開關的選擇及校驗過程如下：：UN≥UNs=220KV：IN＞Imax=28本科畢業(yè)（設計）論文：ies＞ish= GW6—220D/1000—80，其技術參數(shù)如下表：表65 GW6—220D/1000—80技術參數(shù)表：It2tamp。gt。 QkIt2t=4=[（KA）2S]所以， It2tamp。gt。 Qk 滿足熱穩(wěn)校驗。：ies=80KA＞ish=。 具體參數(shù)如下表：表66 具體參數(shù)表由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。 （4）、出線側隔離開關的選擇及校驗過程如下：Imax==由上表可知GW6—220D/1000—80同樣滿足出線隔離開關的選擇。 220KV變電站電氣部分設計其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與主變側相同。 具體參數(shù)如下表：表67 具體參數(shù)表由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。 主變110KV側斷路器的選擇與校驗流過斷路器的最大持續(xù)工作電流Ima