【正文】 2 2 2 ) ( 1 5% ) ( ) ( 1 5% ) ( )ijs tiPSKiM VA?????? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 則三繞組變壓器的計(jì)算容量為： 12239。 39。( ) 0 . 8 5 ( 1 0 . 7 2 5 . 2 3 ) 3 0 . 5 ( )1j s t j s i t j s j sS K S K S S M V Ai? ? ? ? ? ? ???總 由以上結(jié)果看出，顯然 js eSS總 ，故第一期工程應(yīng)考慮上一臺(tái)主變壓器。 主變壓器形式的選擇 變壓器繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇 在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到主變壓器容量的 15%以上，或在低壓側(cè)雖沒(méi)有負(fù)荷，但是在變電站內(nèi)需要裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 結(jié)合本次設(shè)計(jì) 110KV 變電站的實(shí)際情況，應(yīng)選擇三繞組變壓器。 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程 指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有 Y 和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國(guó) 110KV 及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇 0Y 的連接方式。對(duì)于 110KV 變電所的 35KV 側(cè)也采用 0Y 的連接方式，而610KV 側(cè)采用△型的連接方式。 故 ZYB 市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： Y0/Y0/D 調(diào)壓方式的確定 常用的調(diào)壓方式有手動(dòng)調(diào)壓和有載調(diào)壓。手動(dòng)調(diào)壓用于調(diào)整范圍 177。2179。 %以?xún)?nèi)；有載調(diào)壓用于調(diào)整范圍可達(dá) 30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，常用于以下情況： 一、接于出力變化大的發(fā)電廠的主要變壓器。 二、接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。 三、發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)。 規(guī)程規(guī)定，在滿(mǎn)足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式 (手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便于維修 )。對(duì)于 110KV 變電站設(shè)計(jì)由于任務(wù)書(shū)已經(jīng)給出系 統(tǒng)能保證本站 110KV母線的電壓波動(dòng)在177。 5％之內(nèi)，所以可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式。 綜合以上分析，本設(shè)計(jì)中 ZYB 市郊變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。 主變壓器的冷卻方式 根據(jù)型號(hào)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)等。按一般情況， 110KV 變電站宜選用自然風(fēng)冷式。 是否選用自耦變壓器 選擇自耦變壓器有許多好處，但是自耦變適用于兩個(gè)電壓級(jí)中性點(diǎn)都直接接地的系統(tǒng)中，而本站只有 110KV 是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，且其多用于 220KV 及以上變電所，發(fā)電機(jī)及升壓聯(lián)絡(luò)變壓器。它經(jīng)小阻抗接地，短路電流大，造成設(shè)備選擇困難和對(duì)通信線路的危險(xiǎn)干擾，且考慮到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)等問(wèn)題，故不采用自耦變壓器。 變壓器各側(cè)電壓的選擇 作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在 10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變壓器電壓按 10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。所以，對(duì)于 110KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的， 110KV 側(cè)應(yīng)該選 115KV,35KV 側(cè)選,10KV 側(cè)選 。 第 3 章 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì) 引言 電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。它的設(shè)計(jì)的合 理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，電氣主接線的設(shè)計(jì)很重要。 電氣主接線設(shè)計(jì) 變電站的主接線應(yīng)根據(jù)變電站所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能 的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求概括地說(shuō)應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 電氣主接線的基本要求 一、可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)巨大的損失，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等，因此主接線的接線形式必須保證供電的可靠性。 考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。對(duì)于大型超高壓變電站，發(fā)生事故后影響范圍較廣，因此其電氣主接線應(yīng)采取供電可靠性高的接線方式。 變電站接入電力系統(tǒng)的方式?，F(xiàn)代化的變電站都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)以及地理位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。 由于電能的不可存儲(chǔ)性，而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要性又有Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)之分。當(dāng)變電站設(shè)備利用率較高，主要供應(yīng)Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷用電時(shí)，必須采用供電較為可靠的接線形式。 二、靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。 不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠的供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范 圍最小。同時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。 三、經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。如果使主接線可靠、靈活，必然要選高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而增加了投資。因此，應(yīng)在滿(mǎn)足可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟(jì)合理。一般從以下幾個(gè)方面考慮： 投資?。? 占地面積??； 電能損耗少； 擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能性。 隨著近年來(lái)可耕用地的銳減，國(guó)家加大了對(duì)土地的管理力度，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)不占或少占良田。我國(guó)的電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)和制造能力較以往已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，在選用設(shè)備時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選擇國(guó)產(chǎn)過(guò)關(guān)的設(shè)備，使國(guó)內(nèi)電力設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)入一個(gè)良性發(fā)展循環(huán)周期，減少對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的過(guò)度信賴(lài)。 電氣主接線的選擇 根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于《 220~550KV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ288 中規(guī)定，“變電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電站在電力系統(tǒng)中的地位，變電站的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)渡和擴(kuò)建的要求?！? 市郊將要新建的變電站的負(fù)荷資料數(shù)據(jù)及其對(duì)負(fù)荷的分析情況，基本上決定了該變電站的電氣主接線形式，負(fù)荷資料需要辯證的分析，因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長(zhǎng)受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面的影響 。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金；否則，電源不同，就影響其他工業(yè)的發(fā)展，因此，電氣主接線的質(zhì)量不僅在于當(dāng)前是合理的，而應(yīng)考慮5~10 年內(nèi)質(zhì)量也是好的。但是，對(duì)于電氣主接線的基本要求（可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性）的考慮，讓變電站的電氣主接線更趨合理化，應(yīng)盡量滿(mǎn)足以下要求：電氣主接線應(yīng)具有足夠的靈活性，能適用多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便；電氣主接線的可靠性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，盡可能投資省、 占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用為最小。 主接線的基本形式，就是電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括地分為：有匯流母線的接線形式、無(wú)匯流母線的接線形式。 變電站電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是變壓器，回線和出線，各個(gè)變電站出線的回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每回饋線傳送的功率也不一樣，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)（一般超過(guò) 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用回線作為中間環(huán)節(jié)，可使主接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。但有回線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。無(wú)匯流回線的接線使用開(kāi)關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于出線回路少 ，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。依據(jù)實(shí)際情況的需要，新建變電站隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電負(fù)荷的增加還需要進(jìn)一步擴(kuò)建，此外變電站的進(jìn)出線回路數(shù)也比較多，因此，新建變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)僅考慮有匯流回線的接線形式。 那么，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求及其對(duì)負(fù)荷的分析情況，現(xiàn)將各電壓級(jí)可能采用的可行性方案列出，進(jìn)而以?xún)?yōu)化組合的方式，確定最佳的電氣主接線形式。 電氣主接線形式的確定 一、 110KV 側(cè)主接線形式的確定 110KV 高壓側(cè)線路的回?cái)?shù)為近期 2回，遠(yuǎn)景 2回。為了使進(jìn)出線斷路器在檢修時(shí)不停電，經(jīng)過(guò)初步考慮擬采用兩種方案，即方案 1單母線分段和方案 2單母線分段帶旁路母線的主接線形式。主接線形式如圖 31 所示。 圖 31 單母線分段、單母線分段帶旁母的主接線形式 兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們?cè)诳煽啃?、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。其合理性比較結(jié)果如表 31 所示。 表 31 110KV側(cè)兩種方案主接線形式合理性的比較 擬定方案 方案 1 單母線分段 方案 2 單母線分段帶旁母 可 靠 性 回饋電線路，由兩各電源供電。 ，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不會(huì)造成重要負(fù)荷停電。 。 、斷路器及變壓器，都不會(huì)造成重要的電力負(fù)荷停電。 ，出現(xiàn)故障的幾率也比較底。 ，使傳輸容量在變壓器或線路中的電能損 耗為最小。 靈 活 性 ，具有比較好的調(diào)度靈活性。 ，該母線回路要在檢修期間停電。 。 ，調(diào)度靈活性較好，通過(guò)旁路斷路器可將旁路母線投入運(yùn)行，代替故障或檢修母線段 。 經(jīng) 濟(jì) 性 。 。 。 。 。 。 通過(guò)對(duì)以上兩種可行性方案的比較可知， 110KV 電壓級(jí)，綜 合考慮各種因素，如用電負(fù)荷情況，電氣主接線的基本要求以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平等，最后，選定方案 2 單母分段帶旁路母線的主接線形式。這種電氣主接線形式可以滿(mǎn)足該市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而且也進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該市用電總負(fù)荷也將 會(huì)不斷增加，現(xiàn)在的總電能已經(jīng)不能滿(mǎn)足各行各業(yè)發(fā)展的需要，必須進(jìn)行擴(kuò)建才能滿(mǎn)足需求，因此，電氣主接線要留有一定的余量，能夠進(jìn)行再擴(kuò)建，選擇這種電氣主接線的形式還是比較合理的。 二、 35KV 側(cè)主接線形式的確定 35KV 中壓側(cè)計(jì)劃線路回?cái)?shù)為近期 5 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回，經(jīng)過(guò)對(duì)該電壓等級(jí)電力負(fù)荷進(jìn)行 分析，初步考慮擬采用兩種方案，即方案 1 單母線分段和方案 2單母線分段帶旁路母線的主接線形式。主接線形式如圖 31 所示。 兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們?cè)诳煽啃?、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。其合理性比較結(jié)果如表 32 所示。 表 32 35KV側(cè)兩種方案主接線形式的合理性比較 擬定方案 方案 1 單母線分段 方案 2 單母線分段帶旁母 可靠性 同表格 31 同表格 31 靈活性 同表格 31 同表格 31 經(jīng)濟(jì)性 同表格 31 同表格 31 由以上比較結(jié)果知道，單母線分段接線與單母線分段帶旁路母線 接線形式均有較好的可靠性和靈活性，鑒于 35KV 側(cè)負(fù)荷要求，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 10~2 節(jié)“ 6～ 35KV 配電裝置”所述， 6～ 10KV 配電裝置一般均為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器，一般采用成套開(kāi)關(guān)柜單層布置。且當(dāng) 6～ 35KV 配電裝置采用手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，不宜采用旁路設(shè)施。所以 35KV 電壓級(jí)宜采用方案 1 單母線分段的主接線形式。 三、 10KV 側(cè)主接線形式的確定 由負(fù)荷