【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在三角形繞 組內(nèi)形成環(huán)流，不致于傳輸?shù)接脩?hù)和供電線路中去。 Yyn0 接線用于高壓側(cè)為 6~10KV，低壓側(cè)為 380/220KV 的配電變壓器，其低壓側(cè)引出中性線，構(gòu)成三相四線制供電。 該變電站電壓等級(jí)為 110/，所以應(yīng)采用 YNd11 接線。 變壓器容量型號(hào)的確定 變壓器容量選擇的原則 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，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10~20 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。 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)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%~80% [4] 。 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 。 變壓器容量的選擇 按遠(yuǎn)期期負(fù)荷只裝一臺(tái)主變校驗(yàn)： 遠(yuǎn)jsN SSn )1( ?? () (n為變電站設(shè)計(jì)中變壓器的臺(tái)數(shù)，在這次設(shè)計(jì)中， n=2) )(4 4 0 M V AS N ??? 按近期負(fù)荷只裝一臺(tái)主變校驗(yàn)： 近jsN SS ? () )( MVAS N ? 為保證功率輸送，選標(biāo)準(zhǔn)容量 20MVA，確定該站主壓器采用 2 臺(tái) 20MVA河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 的變壓器。 我國(guó) 110KV以下供配電系統(tǒng)中廣泛采用的是 SL7系列油浸式三相雙繞組降壓變壓器，屬于我國(guó)第一代低損耗節(jié)能變壓器，但是目前趨向選擇更節(jié)能的 S9系列變壓器。 因此根據(jù)上述式子及負(fù)荷分析可以選擇兩臺(tái)型號(hào)為 SF920200/110 的雙繞組調(diào)壓變壓器。變壓器的技術(shù)參數(shù)如表一所示： 表 23 SF920200/110 的雙繞組調(diào)壓變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 (KV) 聯(lián)接組接號(hào) 損耗 (KV) 空載電流 (%) 短路電壓 (%) 高壓 低壓 空載 短路 SF920200/110 110177。2*% YNd11 主變阻抗的選擇 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分） [5]知： 變壓器的阻抗實(shí)質(zhì)就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運(yùn)行的要求。 主變阻抗選擇原則：各側(cè)阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計(jì)算、無(wú)功分配、繼電保護(hù)、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運(yùn)行等方面進(jìn)行綜 合考慮；對(duì)普通三繞組變，目前有 “ 升壓型 ” 和 “ 降壓型 ” 兩種， “ 升壓型 ” 繞組排列順序?yàn)樽澡F芯向外為中、低、高。所以高、中側(cè)阻抗最大； “ 降壓型 ”依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。 綜上，選擇 “ 降壓型 ” 結(jié)構(gòu)的變壓器，繞組的排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為低，高 ； 高，低壓側(cè)的阻抗最大。 調(diào)壓方式的選擇 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分） [5]知： 調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用分解開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 變壓器比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在 +5％以 內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可 以 達(dá)到+30％。 無(wú)載調(diào)壓變壓器只能在停電時(shí)改變分接頭位置，影響供電可靠性，輸出電能質(zhì)量較差。 有載調(diào)壓變壓器能在調(diào)壓額定容量范圍內(nèi)帶負(fù)荷調(diào)整電壓，范圍較大，一般在 15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器可以減小和避免電壓大幅度波動(dòng)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決。而且對(duì)于 110KV及以下的變壓器，以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器一般都采用有載調(diào)壓。 由以上分析知，此變電站的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。 變壓器冷卻方式的選擇 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分） [5]知： 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。 小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首選強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線的概況 發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱(chēng)為電氣主接 線，也成主電路。它把各電源送來(lái)的電能匯集起來(lái)，并分給各用戶(hù)。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。 將電路中的各種電氣設(shè)備按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制而成的電氣接線圖，稱(chēng)為電氣主接線簡(jiǎn)圖。主接線圖按其表現(xiàn)的形式可分為單線圖和三線圖，由于單線圖簡(jiǎn)單清楚，繪制和閱讀都很方便，所以主接線圖一 般都采用單線圖 [5] 。 電氣主接線的主要電氣設(shè)備的文字與圖形符號(hào)如表 31 所示 表 31 電氣主接線的主要電氣設(shè)備的文字與圖形符號(hào) 電氣設(shè)備名稱(chēng) 文字符號(hào) 圖形符號(hào) 電氣設(shè)備名稱(chēng) 文字符號(hào) 圖形符號(hào) 斷路器 QF 低壓斷路器 FD 隔離開(kāi)關(guān) QS 刀開(kāi)關(guān) QK 負(fù)荷開(kāi)關(guān) QL 避雷針 FA 熔斷器 FU 電壓互感器 TV 電力變壓器 T 母線及引出線 WB 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 電氣主接線的基本要求 安全性 高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；低壓斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)；裝設(shè)高壓熔斷器 —負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開(kāi)關(guān)，線路上避雷器前不必裝隔離開(kāi)關(guān) 。 可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù) ,保證供電的可靠性是電氣主接線的最基本要求，對(duì)于本設(shè)計(jì)，年最大使用時(shí)間在 5000 小時(shí)以 上，且主要 是對(duì) 1， 2 類(lèi)負(fù)荷供電，必須采用供電可靠的主接線形式，且保證有兩路電源供電，電氣主接線由電氣設(shè)備組成 , 電氣設(shè)備本身的質(zhì)量及可靠程度直接影響著主接線的可靠性，綜合考慮，應(yīng)從以下的幾個(gè)方面考慮： 因事故被迫中斷供電的機(jī)會(huì)越少，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠性程度越高； 供電可靠性準(zhǔn)則：連續(xù)性供電，同時(shí)保證電壓頻率在規(guī)定范圍內(nèi)； 通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，均從以下幾個(gè)方面考慮： 第一 、斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電； 第二 、線路斷路器或母線故障時(shí)，以及母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回 路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì) Ⅰ 、 Ⅱ 類(lèi)用戶(hù)的供電； 第三 、發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性； 第四 、大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果等因素 。 靈活性 變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線；兩路電源進(jìn)線，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 般分列運(yùn)行；當(dāng)只一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行；帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)；主接線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。 經(jīng)濟(jì)性 主接線方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器少，而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品；由于工廠變配電所一般都選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀的成套配電裝置，因此變配電所主接線方案應(yīng)與所選成套配電裝置的主接線方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時(shí)，才采用手車(chē)式或抽屜式；中小型工廠變電所一般才用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或 SF6 斷路器。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相短路電流不超過(guò) 6KA（ 10KV 的SK3≤100MVA ） 的電路中。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的計(jì)量柜，其互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用，應(yīng)考慮無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積 總之，變電站通過(guò)合理的接線、設(shè)備無(wú)油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電站所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的 [3]。 電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù) 電氣主接線時(shí)主要設(shè)計(jì)依據(jù)是： 第一 、發(fā)電廠、變電所 在電力系統(tǒng)中的地位和作用 。 第 二 、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模 。 第 三 、負(fù)荷大小和重要性 。 第 四 、系統(tǒng)備用容量大小 。 第 五 、系統(tǒng) 對(duì)電氣主接線提供的具體資料 。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 電氣主接線的主要形式 單母線接線 圖 31 單母線接線圖 優(yōu)點(diǎn)：母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。對(duì)雙回線路供電的重要用戶(hù)，可將雙 回路接于不同的母線段上，保證對(duì)重要用戶(hù)的供電。而且單母線接線接線簡(jiǎn)單、使用設(shè)備少、操作方便、投資少、便于擴(kuò)建。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線及母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)全部，造成整個(gè)配電裝置停電；當(dāng)檢修某一回路的斷路器時(shí)，該回路要停電。因此，單母線接線供電可靠性和靈活性均較差，不能滿(mǎn)足重要用戶(hù)的供電要求，一般只適用于容量小和用戶(hù)對(duì)供電可靠性要求不高的場(chǎng)所。 適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：6—110KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 6 回； 35—63KV 配電裝置的回線數(shù)不超過(guò) 3 回； 110—220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回 [3]。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 單母線分段接線 電源2電源1 圖 32 單母線分段接線圖 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。單母線分段接線既保留了單母線接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電的可靠性，因此這種接線得到廣泛應(yīng)用，特別是在中小型發(fā)電廠和出線不多的 35~220KV 變電 所中尤為適用。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均等擴(kuò)建。 適用范圍： 6—10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 及以上時(shí)； 35—63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回時(shí)； 110—220KV配電裝置出線回路數(shù)為 3—4 回時(shí) [3]。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 雙母線接線 W1W1電源2電源1 圖 33 雙母線接線圖 優(yōu)點(diǎn)：雙母線接線供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修 一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)只停該回路。 擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。 便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要時(shí)單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)可將該架路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。 所以雙母線所用于電源和引出線較多的大中型發(fā)電廠和電 壓為 220KV及以上的區(qū)域變電所 [3]。 單母線帶旁路母線接線 單母線分段帶旁路接線是在單母線分段基礎(chǔ)上增加旁路母線和旁路閘刀。其主要作用是減少母線故障或斷路器檢修時(shí)停電范圍，提高系統(tǒng)供電可靠性。在正常運(yùn)行方式下，旁路母線不帶電，類(lèi)似于單母線分段運(yùn)行方式。 當(dāng)需要檢修斷路器時(shí)，可合上旁路斷路器和相應(yīng)的旁路閘刀，然后斷開(kāi)需河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 要檢修的斷路器和二側(cè)閘刀。其操作方式簡(jiǎn)單，也不影響相應(yīng)電氣設(shè)備正常運(yùn)行。 出線3出線2出線1W2W1 圖 34 單母線帶旁路母線接線 這種接線的缺點(diǎn)是需要增加一組母線、專(zhuān)用的旁路斷路