【文章內(nèi)容簡介】 壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結(jié)構復雜，也增加了維修工作量。但是由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其需要考察其運輸可能性，從制造廠到發(fā)電廠（或變電所）之間，變壓器尺寸是否超過運輸途中隧洞、涵洞、橋洞的允許通過限額；變壓器重量是否超過運輸途中車輛、船舶、碼頭、橋梁等到運輸工具或設施的允許承載能力。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一 臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。 2） 繞組數(shù)的確定 國內(nèi)電力的系統(tǒng)采用的變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂等型式變壓器。發(fā)電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，可以采用二臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。一般當最大機組容量為 125MV及以下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所使用的控制電器和輔助設備，與相應的兩臺雙繞組變壓器相比都較少。但三繞組變壓器的每一個繞組的通過容量應達到該變壓器額定容量的 15%及以上，否則繞組未能 充分利用，反而不如選用兩臺雙繞組變壓器合理。對于最大機組為 200MW 以上的發(fā)電廠，由于機組容量大，額定電流及短路電流都甚大，發(fā)電機出口斷路制造困難，價格昂貴，且對供電可靠性要求較高。所以，一般在發(fā)電機回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，而封閉母線計 2 回路中一般不裝置斷路呂和隔離開關。況且，三繞組變壓器由于制造上的原因，中壓側(cè)不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負荷分配。為此，一般以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡變壓器更為合理。其聯(lián)絡變壓器宜選用三繞組變壓器，低壓繞組可作為廠用備用電源或廠用啟動電源，亦可連 接無功補償裝置。當采用擴大單元接線時，應優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。在 110kV 及以上中性點直接接地系統(tǒng)中，凡需選用三繞組變壓器的場所，均可優(yōu)先選用耦變壓器，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流的效果較差，變比不宜過大。 3） 繞組接線組別的確定 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(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有星形“ Y”和三角形“ D”兩種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應根據(jù)具體工程來確定。我國 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“ YN”連接 ； 35kV 采用“ Y”連接，其中性點多通過消弧線圈接地； 35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“ D”連接。 （圖）方案一 （圖）方案二 1發(fā)電廠經(jīng)濟比較如下 方案 項目 主接線投資 (萬元 ) 10Kv 斷路器 (個數(shù) ) 220Kv 斷路器 (個數(shù) ) 方案一 17 10 方案二 19 11 由此可知，方案一 較方案二經(jīng)濟 ,故確定方案一為最優(yōu) . 第 節(jié) 主變壓器選擇 2． 4． 臺數(shù)和容量的選擇 （ 1）主變壓器的臺數(shù)和容量，應根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質(zhì)、用電容量和運行計 2 方式等綜合考慮確定。 （ 2）主變壓器容量一般按變電所、建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期的負荷發(fā)展。對于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結(jié)合。 ① 在有一、二級負荷的變電所中宜裝設兩臺主變壓器，當技術經(jīng)濟比較合理時，可裝設兩臺以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器。 ② 裝有兩 臺主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于 60%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。 2． 4． 主變壓器型 號 的選擇 （ 1） 220kV 主變壓器一般均應選用三繞組變壓器。 （ 2）具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上，主變壓器宜采用三相三繞組變壓器。 （ 3） 220kV 及以上電壓的變壓器繞組一般均為 Y/Y/?連接。 2． 4． 變電所主變壓器容量的確定 對于裝設兩臺主變的變電所，每臺變壓器的額定容量 Sn通常按下式進行選擇： Sn= Smax變電所的最大計算負荷 這樣，當一臺變壓器停用時可保證對 60%負荷的供電。 1變電站： 由原始資料可知： 110KV側(cè)最大負荷 180MW， cosφ=0. 9 10KV側(cè)最大負荷 15MW， cosφ=0. 9 計 2 Sn == 184= 查《 發(fā)電廠電氣部分 課程設計 參考資料》 P36附表 SSPSL1— 120210 其參數(shù)： 1 變電站方案經(jīng)濟比較如下： 由方案一和方案二比較可得方案二優(yōu)于方案一，故選擇方案 二 為 1變電站 的主接線形式 。 型號 容量比（ %） 損耗（ KW） 阻抗電壓（ %） 額定容量（ KVA） 額定 電壓比 空載電流 空載 短路 高中 高低 中低 高中 高低 中低 SSPSL1—120210 100/100/50 123． 1 510 165 227 24． 7 14． 7 120210 220/121/ 1.0% 方案 項目 主接線投資 （萬元） 10KVDL （個） 110KVDL （個） 220KVDL （個） 方案一 13 10 3 方案二 15 9 3 計 2 第 三 章 廠、 所用電的設計 第 3． 1 節(jié) 廠 用電的設計 發(fā)電廠在電國力生產(chǎn)過程中，有大量電動機拖動的機械設備、用以保證主要設備（如鍋爐、汽輪機或水輪機等）和輔助設備的正常運行。這些電動機以及全廠的運行操作、試驗、修配、照明、電焊等用電設備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電或自用電。 廠 用 電 率 廠用電的電量，大都由發(fā)電廠本身供給且為重要負荷之一。其耗電量與發(fā)電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關。廠用電耗電量占同一時期發(fā)電廠全部 發(fā)電量的百分數(shù)，稱為廠用電率。額定工況下，廠用電率用下式計算 KP=?PScCOS av? 100% 式中 KP—— 廠用電率（ %） SC—— 廠用計算負荷： cos av? —— 平均功率因數(shù) PN —— 發(fā)電機的額定功率 廠用負荷分類 廠用負荷，按其用電設備在生產(chǎn)中的作用和突然供電中斷時造成危害的程度可分為四類 : (1) I 類廠用負荷 凡短時停電 (包括手動操作恢復供電所需的時間 )會造成設備損壞計 2 \危及人身安全 \主機停運及大量影響出力的廠用負荷，都屬于 I類廠用負荷。 （ 2） II 類廠用負荷 允許短時停電（幾秒至凡分鐘），恢復供電的后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負荷，均屬于 II 類廠用負荷。 （ 3） III 類廠用負荷 較長時間停電，不會直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于 III 類廠用負荷。 （ 4）事故保安負荷 指在停機過程中及停機后一段時間內(nèi)仍保證供電的負荷，否則將引起主要設備損壞，重要的自動控制失靈或推遲恢復供電，甚至可能危及人身安全的負荷稱為事故保安負荷。 隨著發(fā)電廠的類型及容量的不同，廠用電的重要程度也有所不差異。火電廠一般都應設兩臺以上廠用高壓變壓器和廠用低壓變壓器，以滿足廠用負荷對供電的要求。而水電廠和變電所一般則只設廠用低壓變壓器。廠用負荷的供電網(wǎng)絡，統(tǒng)稱為廠用電系統(tǒng)。 3． 1． 3 廠用電接線基本要求 廠用電接線除應滿 足運行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟和檢修、維護方便等一般要求外，尚應滿足： （ 1）充分考慮電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動（備用）電源能在短時內(nèi)投入。 （ 2）盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應盡量避免引起全廠停電事故。對220MW 及以上大型機組，廠用電系統(tǒng)應是獨立運行的，以保證一臺機組故障停運或其輔助機械的電氣故障，不應影響到另一臺機組正常運行。并能在短時間內(nèi)恢復本機組的運行。 （ 3）便于分期擴建或連續(xù)施工，不致中斷廠用電的供應。對公用廠用負荷的供電，須結(jié)合遠景規(guī) 模統(tǒng)籌安排，盡量便于過渡且少改變接線和更換設備。 （ 4）對 220MW 及以上大型機組 應設置足夠容量的交流事故保安電源。 （ 5）積極慎重地采用經(jīng)過試驗鑒定的新技術和新設備，使廠用電系統(tǒng)達到技術先進、經(jīng)濟合理，保證機組安全滿發(fā)地運行。 第 3． 2 節(jié) 廠用電接線原則和接線形式 3． 2． 1 設計原則 （ 1）應保證對廠用電負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；接線應能靈活計 2 地適應正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；還應注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術、新設備、使其具有可行性和先進性。 （ 2）實踐經(jīng)驗表明：當容量在 100～ 300MW 時 ， 宜選用 6KV 作廠用高壓電壓，低壓為 。 （ 3）通常廠用工作電源不少于兩個，對于接入系統(tǒng)并聯(lián)運行的發(fā)電廠，從發(fā)電廠出口母線經(jīng)廠用高壓變壓器或電抗器，取高壓工作電源，可靠性高。當發(fā)電機和變壓器為單元接線時，則廠用工作電源從主變的低壓側(cè)引接。 （ 4）備用電源的引接應保證其獨立性，并且具有足夠的供電容量，最好為電力系統(tǒng)緊密相聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)獲得廠用電。 （ 5）備用廠用高壓變壓器臺數(shù)配置原則： 5臺以下廠用 高壓變，設一臺備用變。 （ 6）廠用高壓備用變的容量為最大容量的廠用高壓變?nèi)萘肯嗤? （ 7）高壓廠用母線接線，按一機一爐，按爐分段，確保獨立性。 接線形式 廠用接線圖如 31 第 所用電設 計 要求 所用電設計應按照運行，檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過試驗鑒定是新技術和新設備，使設計達到技術先進， 經(jīng)濟合理。所用電接線應滿足正常運行的安全，可靠，靈活，經(jīng)濟和檢修，維護方便等一般要求外，還應滿足下列特殊的要求： 盡量縮小所用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并 應盡量避免引起全廠停電事故。 充分考慮 發(fā)電廠正常，事故，啟動等運行方式下的供電要求，切換操作簡便。 便于全期擴建連續(xù)施工，對公用負荷的供電要結(jié)合遠景規(guī)劃。 所用電設計應按照運行、檢修和施工的要求，考慮全所發(fā)展的規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實驗鑒定的新技術和新設備，使設計達到技術先進，經(jīng)濟合理。 在選擇所用電設備的形式時，應結(jié)合所用配電裝置的布置。 第 節(jié) 所用電的設計原則 當所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均由這類母線上引接 1— 2 個所用電源，這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟和可 靠性較高的特點。如能由不同電壓等級的母線上分別引接兩個所用電源，則更保證所用電的不間斷供電。 計 2 由主變壓器的第三繞組引接，所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開關設備，否則要加裝限流電抗器。 所用電設備的布置應符合電力生產(chǎn)的工藝流程的要求，做到設備布局和空間利用合理。 為變電所的安全運行和維護創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，巡回檢查道路暢通，設備的布置滿足安全凈距并符合防火、防爆防潮、防凍和防塵的要求。 設備的檢修和搬運不影響運行設備的安全。 在選擇所用電設備的形式時，應結(jié)合所用配電裝置的布置特點，擇 優(yōu)選用適當?shù)漠a(chǎn)品。 第 節(jié) 所用變壓器的臺數(shù)容量的確定 .樞紐變電所，總?cè)萘繛椋叮埃停郑良耙陨系淖冸娝?，裝有水冷卻或強迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機的變電所，應裝設兩臺所用變壓器。如能夠從變電所外引入可靠的３８０Ｖ備用電源，可只裝一臺所用變壓器。應裝設備用電源自動投入裝置。 對于本次 設計總?cè)萘繛?120MVA 的變電所應裝設兩臺變壓器一臺所用一臺備用，應裝設備用電源自動投入裝置。當一臺變壓器出現(xiàn)故障時，另一臺利用空氣 開關自動投入。 接線 如 圖 32 計 2 第四章 短路電流計算 第 節(jié) 短路計算的目的、規(guī)定、步驟 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設計中，短路電流計算是其中 的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面： （ 1） 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一種界限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計算。 （ 2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障地情況下都能安全、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計算。 （ 3） 在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線 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)