【文章內(nèi)容簡介】 20年的負(fù)荷發(fā)展。 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負(fù)荷，對于一般變電所，當(dāng)一臺主變停運時，其他變壓器 容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%。 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺主變的可能性 [11]。 主變壓器臺數(shù)的選擇 對大城市郊區(qū)的一次變電所，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)兩臺主變壓器為宜。 對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 主變壓器容量的選擇 （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù) 荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī) 劃本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 相結(jié)合。 （ 2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%[12]。 （ 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。 應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 [13]。 8 0 1 0 0 3 5 2 1 5S M V A? ? ? ?總 5 0 . 0 5N0 . 2 50 .8 5S = 0 .7 0 .8 5 S0 .7 0 .8 5 2 1 5 1 6 4 .5NS M V A??? ? ? ? ?總同 時 率 取容 量 確 定 ： ｅｅ （ 31） 主變壓器型式的選擇 選擇主變壓器，需考慮如下原則： （ 1）當(dāng)不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。 （ 2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500KV 時，已 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 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(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對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當(dāng)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?cè)萘肯嗤亩嗯_三相變壓器，則不會造成所停電。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220KV變電站電氣部分設(shè)計 12 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)無功補償 設(shè)備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器 [5]。 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(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 2 110 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，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 。 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： 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 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 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(cè)可用高壓熔斷器代替高壓斷路器 [14]。 所用變選擇 ：所用電負(fù)荷按 %變電所容量計 ，設(shè)置 2 臺所用變相互備用。 : S=215000 %=430KVA ： SB= S=301KVA 所用變壓器參數(shù) : 型號 ： S9— 315/10 U1e=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220KV變電站電氣部分設(shè)計 14 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 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(dāng) 一臺故障時，另一臺能夠承擔(dān)變電所的全部負(fù)荷 。 接線圖 如下所示。 圖 41 所用電接線圖 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 第 5 章 220KV 變電站電氣部分短路計算 系統(tǒng)阻抗： 220KV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng) A，歸算至本所 220KV 母線側(cè)阻抗 為 （ Sj=100MVA） ,110KV 側(cè)電源容量為 500MVA，歸算至本所 110KV 母線側(cè)阻抗為 （ 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)幺值計算 s 1 s ( 1 2 ) s ( 3 1 ) s ( 2 3 )11U % = [ U % + U % U ] = ( 1 4 + 2 3 7 ) = 1 522 s 2 s ( 1 2 ) s ( 2 3 ) s ( 3 1 )U % = [ U % + U % U % ] = ( 1 4 + 7 2 3 ) = 1 s 3 s ( 3 1 ) s ( 2 3 ) s ( 1 2 ) 1U % = [ U % + U % U % ] = ( 2 3 + 7 1 4 ) = 82 設(shè) SB=100MVA， UB=Uav 220KV變電站電氣部分設(shè)計 16 1 BT1 *NU% S 1 5 1 0 0X = = = 0 . 0 8 31 0 0 S 1 0 0 1 8 0s ?? s2 BT2 *NU% S 1 1 0 0X = = = 0 . 0 0 61 0 0 S 1 0 0 1 8 0?? s3 BT3 *NU% S 8 1 0 0X = = = 0 . 0 4 41 0 0 S 1 0 0 1 8 0?? 10KV 側(cè)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 1* 1122X ?? T 1 * T 2 *T 1 * T 2 * T3*XX 0 . 0 0 6 0 . 0 8 3＇ （ X + X + ） = （ + ） = 0 . 0 4 4 T2 * T3 *2 * T2 * T3 *T1 *XX1X 39。 = ( X + X + )2X 1 0 .0 0 6 0 .0 4 4= ( 0 .0 0 6 + 0 .0 4 4 +2 0 .0 8 3? ） = 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 T1 * T3 *3 * T1 * T3 *T2 *XX1X 39。 = ( X + X + )2X 1 0 .0 8 3 0 .0 4 4( 0 .0 8 3 + 0 .0 4 4 + )2 0 .0 0 6?? = 三角形變?yōu)樾?形 ： 1 * 3 *1*1 * 2 * 3 *X 39。 X 39。X= X 39。 + X 39。 + X 39。 3 ( ) 3 8 ?????? 2 * 3 *2*1 * 2 * 3 *X 39。 X 39。X= X 39。 + X 39。 + X 39。 8 ( 1) 3 8 ?????? 2* 1*3*1* 2* 3*X39。 X39。X=X39。 +X39。 +X39。 ?????? 圖 53 f(3)1 短路的等值電路圖 220KV變電站電氣部分設(shè)計 18 再次簡化 因為 *1 ? *ASX = *BSX = 所以： * * *A AS 1X =X +X =+ = * * *B B S 3 X = X + X = 6 03 = 57 **C2X =X 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 A * C *A F * A * C *B*XXX =X +X +X 57 57 3 57 84?? ? ?? B * C *B F * B * C *A*XX 0 . 3 5 7 0 . 0 2 3X = X + X + 0 . 3 5 7 0 . 0 2 3 0 . 5 2 4X 0 . 0 5 7?? ? ? ? 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 示意圖如下： 圖 55 f(3)1 短路的等值電路圖 計 算電抗： NNijs B B F * S 500X = X 0 .5 2 4 2 .6 2S 1 0 0? ? ? 汽輪發(fā)電機計算曲線， 0s時 標(biāo)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： P* A F *11 I = 1 1 .9 0X 0 .0 8 4?? 所以短路電流有名值為 [11]： F0 5 0 0 1 0 0 I = 0 . 3 9 0 1 1 . 9 0 7 6 . 1 5 43 1 0 . 5 3 1 0 . 5 KA? ? ? ??? 沖擊電流： 5 76. 154 194 .19 3 ( )shi KA? ? ? 短路容量： 3 10 .5 76 .1 54 13 84 .9 77 ( )kS M V A? ? ? ? 220KV 側(cè)短路計算 f(3)2短路時，示意圖如下圖所示 。 220KV變電站電氣部分設(shè)計 20 圖 56 f(3)2 短路的等值電路圖 * 1 * 2 *11( ) ( 0 .0 8 3 0 .0 0 6 ) 0 .0 3 922T T TX X X? ? ? ? ? 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 ： P* A S *11I = = = 6 6 .6 6 7X 0 .0 1 5 jSB 500X = 0 .3 9 9 = 2 .0 0100? 查汽輪發(fā)電機計算曲線 有 IB0= 本科畢業(yè)（設(shè)計）論文 所以短路電流有名值為 f05 0 0 1 0 0 I = 0 .5 1 2 + 6 6 .6 6 73 2 3 0 3 2 3 0 = 1 7 .3 7 6 K A???? 沖擊電流 [11]： 5 17. 376 44. 309shi KA? ? ? （ ） 短路容量： 3 23 0 17 .3 76 69 22 .1 06 ( )M V A? ? ? ?kS 110KV 側(cè)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 P* A*11I = 1 8