【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)器或單相變壓器組。對于單機(jī)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(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)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(shí)對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時(shí)，當(dāng)一臺單相變壓器故障，會(huì)使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_三相變壓器，則不會(huì)造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)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(jì)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(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，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(yùn)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(cè)繞組如何結(jié)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(diǎn)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(dāng)變壓變比為220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，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(gè)或兩個(gè)繞組全星接線的變壓器，全國投運(yùn)這類變壓器約40～50臺。12 [5]本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 主變壓器選擇結(jié)果查《電力工程電氣設(shè)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(gè)電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查《大型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)》選定主變型號為：SFPS718000/220。主要技術(shù)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(biāo)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(shè)計(jì) 變電站站用母線采用單母分段接線方式。當(dāng)有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時(shí)分列運(yùn)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(cè)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(jì)，設(shè)置2臺所用變相互備用。:S=215000%=430KVA： 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)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(fù)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(shè)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(jìn)，站用變壓器的二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。對于中型變電站或裝設(shè)有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)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(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。因而本設(shè)計(jì)兩臺所用變分別接于10KV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用，平時(shí)運(yùn)行當(dāng)一臺故障時(shí)，另一臺能夠承擔(dān)變電所的全部負(fù)荷。接線圖如下所示。 14本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 圖41 所用電接線圖 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)第5章 220KV變電站電氣部分短路計(jì)算系統(tǒng)阻抗：220KV側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)A，（Sj=100MVA）,110KV側(cè)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(biāo)幺值計(jì)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(shè)SB=100MVA，UB=Uav16本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 XT1*=Us1%SB15100180。=180。= 100SN100180XT2*=Us2%SB1100180。=180。= 100SN100180Us3%SB8100180。=180。= 100SN100180XT3*= 10KV側(cè)短路計(jì)算f(3)1短路時(shí), 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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)）論文 再次簡化因?yàn)閄1*= 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(shè)計(jì)示意圖如下： 圖55 f(3)1短路的等值電路圖計(jì)算電抗：XSNijsB=XBF*S=180。500100=N汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，0s時(shí)標(biāo)么值為IB0*=因?yàn)锳電源為無窮大系統(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(cè)短路計(jì)算f(3)2短路時(shí)，示意圖如下圖所示。 20本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）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(jī)計(jì)算曲線有 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)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(cè)短路計(jì)算f(3)3短路時(shí) 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(jī)的計(jì)算曲線得 22本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）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(jì)算結(jié)果列表于下：表51 短路計(jì)算成果表 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)第6章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)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(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)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(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導(dǎo)線的選擇[4]。氣設(shè)備選擇的一般原則：應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號一致；選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)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(yùn)行。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。各種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如下表： 24本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 表61 高壓電器技術(shù)條件 斷路器和隔離開關(guān)的選擇斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用SF6斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)額定電壓校驗(yàn)：UN≥UNs （61）額定電流校驗(yàn)：IN＞Imax （62）開斷電流：INbr＞I″ （63）動(dòng)穩(wěn)定：ies＞ish （64）熱穩(wěn)定：It2tamp。gt。 Qk （65）同樣，隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。 220KV出線、主變側(cè)（1）、主變斷路器的選擇與校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Imax==(A)具體選擇及校驗(yàn)過程如下：：UN≥UNs=220KV：IN＞Imax=：INbr＞I″=選擇SW6—220/1200，其SW6—220/1200技術(shù)參數(shù)如下表： 26本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文表62 SW6—220/1200技術(shù)參數(shù)表：It2tamp。gt。 QkIt2t=2124=1764[（KA）2S]，熱穩(wěn)定時(shí)間為：tk =++= 查計(jì)算電抗并計(jì)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(yàn)。：ies=55kA＞ish= 具體參數(shù)如下表： 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)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(yàn)Imax==由上表可知SW6220/1200同樣滿足出線斷路器的選擇。 其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計(jì)算與主變側(cè)相同。 具體參數(shù)如下表所示：表64 具體參數(shù)表（3）、主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過程如下：：UN≥UNs=220KV：IN＞Imax=28本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文：ies＞ish= GW6—220D/1000—80，其技術(shù)參數(shù)如下表：表65 GW6—220D/1000—80技術(shù)參數(shù)表：It2tamp。gt。 QkIt2t=4=[（KA）2S]所以， It2tamp。gt。 Qk 滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。：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(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 （4）、出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過程如下：Imax==由上表可知GW6—220D/1000—80同樣滿足出線隔離開關(guān)的選擇。 220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計(jì)算與主變側(cè)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(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 主變110KV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流Ima