【文章內(nèi)容簡介】 器并列運行。電網(wǎng)電壓波動范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺 自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會影響調(diào)度的靈活性和零序保護的可靠 性。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可 知，該所的電壓波動為 177。8%，故不選擇自 耦變壓器。 分裂變壓器： 分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大， 當?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去 磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時， 如果兩端負荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適 筑龍網(wǎng) 用兩端供電負荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計的變電所，受功 率端 的負荷大小不等，而且電壓波動范圍大，故不選擇分裂變壓器。 普通三繞組變壓器：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活， 滿足各種繼電保護的需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩 種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。它的供電可靠性也高。所以，本次設(shè)計的變 電所，選擇普通三繞組變壓器。 三、主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性， 220KV 及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標 第 13 頁 準： ① 樞紐變電所二次側(cè)母線的運行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電 壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的 1～ 倍，在日負荷最大、最小的情況下，其運行電 壓控制在水平的波動范圍不超過 10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%。 ② 電網(wǎng)任一點的運行電壓，在任何情況下嚴禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè) 母線的運行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%～ 100%。 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào) 壓，調(diào)整范圍通常在 177。5%以內(nèi)， 另一種是帶負荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達 30%。 由于該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。 四、連接組別的選擇 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。 五、容量比的選擇 由原始資料可知， 110KV 中壓側(cè)為主要受功率繞組，而 10KV 側(cè)是無功補償裝置， 所以容量比選擇為： 100/100/50。 六、主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán) 水冷卻。 自然風(fēng)冷卻：一般只適用于小容量變壓器。 強迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。但是它要 有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。所以，選 擇強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 筑龍網(wǎng) 為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電， 220KV 變電所中 一般裝設(shè)兩臺或兩臺以上主變壓器。當裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有 所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)，配電設(shè)備，用電保護較復(fù)雜，且投資增大。考慮到兩臺主變同時 發(fā)生故障機率小，因此可采用兩臺，選擇容量時應(yīng)滿足當一臺主變壓器故障或者檢修時， 另一臺主變壓器可承擔(dān) 70%的負荷保證全變電所的正常供電。 選擇兩臺容量為 120MVA 的主變，主變總?cè)萘繛? 240MVA 第 14 頁 主變主要起通過高中繞組從 220,110KV 側(cè)傳送功率（ 35MVA）至低繞組 10KVA 側(cè)， 并在 110KV 側(cè)電源故障時，通過高壓繞組從 220KVA 側(cè)無窮大系統(tǒng)傳送 120MVA(最大 )支 援。因此，可選擇容量比為 100/100/50。 本設(shè)計主變?yōu)榇笮妥儔浩?，發(fā)熱量大，散熱問題不可輕佻，強迫油循環(huán)冷卻效果較 好，再根據(jù)變電站建在郊區(qū)，通風(fēng)條件好，可選用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 七．變壓器的技術(shù)參數(shù) 根據(jù)以上條件選擇，確定采用西安變壓器廠型號為 SFPSZ7120210/220 的 220KV 三繞組有載 調(diào)壓電力變壓器，器具體參數(shù)如下 型號 聯(lián)接組標號 空載電流 % 額定電壓 (KV) 額定容量 MVA 阻抗電壓％ 高壓 220177。8% 120 高－中 SFPSZ7120210/220 YN， yn， d11 中壓 121 120 高－低 低壓 60 中－低 型號中個符號表示意義： 從左至右 S：三相 F：風(fēng)冷卻 P：強迫油循環(huán) S：三繞組 Z：有載調(diào)壓 7： 性能水平號 120210：額定容量 220：電壓等級 筑龍網(wǎng) 第 15 頁 第三章 主接線比較選擇 由設(shè)計任務(wù)書給定的負荷情況： 220kV 出線 6 回， 110kV 出線 9 回， 10kV 出線 8 回 （其該變電所主接線可以采用以下兩種方案進行比較： 方案 一 220KV 采用雙母帶旁路母線接線方式， 110KV 也采用雙母帶旁路母線接線，根據(jù)《電 力工程電氣設(shè)計手冊》第一冊可知， 220KV 出線 5 回以上，裝設(shè)專用旁路斷路器，考慮 到 220KV 近期 6 回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》第一冊可知， 110KV 出線為 7 回及以上時裝設(shè)專用 旁路斷路器。而由原始資料可知， 110kV 出線 9 回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 10kV 出線 8 回，可采用單母分段接線方式。 六回出線 九回出線 筑龍網(wǎng) 八回出線 方案一的接線特點： 1） 220KV、 110KV 均采用雙母帶旁路接線方式，并且設(shè)置專用旁路斷路器，使檢修 或故障時，不致破壞雙母接線的固有運行方式，及不致影響供電可靠性。 2） 10KV 采用單母線分段，可以使重要負荷的供電從不同的母線分段取得，可靠性 較高。 第 16 頁 方案二 220KV 側(cè)按 SDJ2《 220～ 500KV 變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》規(guī)定， 220KV 配電裝置出線 在 4 回及以上時，宜采用雙母線及其他接線。 110KV 出線 9 回，可采用雙母線接線方式，出線斷路器檢修時，可通過 “跨條 ”來 向用戶供電。而任一母線故障時，可通另一母線供電。但由于雙母線故障機率較小，故 不考慮。 10KV 采用單母線分段，可以使重要負荷的供電從不同的母線分段取得，可靠性較 高。 筑龍網(wǎng) 方案二的接線的特點： 第 17 頁 1） 220KV 采用雙母線接線方式時，該接線變壓器接在不同的母線上，負荷分配均 勻，調(diào)度靈活方便，運行可靠性高，任一母線或母線上的設(shè)備檢修，均不需掉線路。 2） 110KV 采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功率較大，母線事故 后能盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時可以輪流檢修，不致中斷 供電，一組母線故 障后，能迅速恢復(fù)供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關(guān)時需要停電。 3） 10KV 采用單母線接線方式， 10KV 采用單母線運行時，操作不夠靈活、可靠， 任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。比較：方案一中 220KV、 110KV 都采 用雙母帶旁路，并且設(shè)計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的 固有運行方式，及不致影響供電可靠性?？煽啃愿哂诜桨付桨付? 220KV、 110KV 都采用雙母線，負荷分配均勻，調(diào)度靈活方便，可靠性也較高，但 10KV 采用 單母線運 行時，操作靈活性差、供電可靠性不高，任一元件故障或檢修，均使整個配電裝置停電。 其可靠性不如方案一。因此，任務(wù)設(shè)計中均顯不適。 綜觀以上兩種主接線的優(yōu)缺點，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的原始資料可知該變電所 220KV 和 110KV 等級應(yīng)采用雙母線帶旁路接線方式， 10KV 等級采用單母線分段接線方式。 比較：方案二所用的斷路器、隔離刀閘比方案一少，其的經(jīng)濟性略低于方案一， 但方案二中 10KV 側(cè)的供電可靠性差，方案一 10KV 側(cè)的可靠性明顯高于方案一，故不采 用方案二；方案二中 220KV、 110KV 都采用雙母線，并且 110KV 側(cè)能夠保證一二類負荷 的可靠性，方案一設(shè)計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的固 筑龍網(wǎng) 有運行方式，及不致影響供電可靠性，可靠性高于方案二，但經(jīng)濟性低于方案一，根據(jù) 原始資料，方案一滿足要求，而且根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性，方案一更適合于本次 設(shè)計的要求，故選擇方案一。 第 18 頁 第四章 短路電流計算基礎(chǔ) 第一節(jié) 概述 在電力系的電氣設(shè)備，在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運 行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對 用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運行。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地 （對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相 接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各 相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)， 其他類型的短路都是不對稱短路。 電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路 較少，三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應(yīng)給以足夠的 重視。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 第二節(jié) 短路計算的目的及假設(shè) 一、短路電流計算是變電所電氣設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。 其計算目的是： 筑龍網(wǎng) 1）在選擇電氣主接線時，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，均需進行必要的短路電流計算。 2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地 工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全 距離。 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 5）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 第 19 頁 二、短路電流計算的一般規(guī)定 1）驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)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)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10 年）。確定短路電流計算時，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)按僅