【正文】 的確定國內(nèi)的電力系統(tǒng)中，采用的變壓器按其繞組數(shù)來分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器。在本次設計中采用一臺雙繞組變壓器。4. 主變繞組的連接方式變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位相一致，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“△”兩種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應根據(jù)具體的工程來確定。我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”形連接，這種接線方式能限制三次諧波；35kV采用“Y”連接，其中性點多通過消弧線圈接地；35kV以下電壓等級，變壓器三相繞組采用“△”連接。綜上所述，本次設計35kV側采用“Y”連接，10kV側采用“△”連接。5. 主變的調(diào)壓方式為了保證變電所的供電質量，電壓要維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接頭開關切換，改變變壓器高壓側繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在+/2%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%，但其結構比較復雜，價格昂貴。所以，本變電所采用無勵磁調(diào)壓。6. 主變壓器的冷卻方式主變一般的冷卻方式有：自然風冷卻；強迫有循環(huán)風冷卻；強迫油循環(huán)水冷卻；強迫、導向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風冷卻。大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。故此變電所中的主變采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。綜上所述，變壓器采用的型號為。其主要參數(shù)見表33。表33 主變壓器的基本參數(shù)型號額定容量kVA額定電壓(kV)損耗(kW)阻抗電壓(%)空載電流(%)連接組別高壓低壓空載短路SFL715000/351500035938Y/D11 所用變壓器的選擇根據(jù)負荷統(tǒng)計，所用變的最大負荷為500kV，選用一臺所用變壓器，并裝設備用電源自動投入裝置。低壓母線用空氣自動開關分成兩段。選擇型變壓器兩臺，其技術數(shù)據(jù)見表34:表34 所用變壓器的主要參數(shù)型號額定容量kVA額定電壓(kV)損耗(kW)阻抗電壓(%)空載電流(%)連接組別高壓低壓空載負載S9500/10500104Y/yn1161第四章 短路電流計算及電氣設備選擇第四章 短路電流計算 正確選擇短路電流電力系統(tǒng)在運行中，相與相之間或相與地(或中性線)之間發(fā)生非正常連接(即短路)時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流過發(fā)電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10~15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達數(shù)萬安。這會對電力系統(tǒng)的正常運行造成嚴重影響和后果。電力系統(tǒng)中應配置什么樣的保護，以及這些保護裝置應如何整定，都需要對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行分析和計算。在這些計算中要知道故障支路的短路電流值，還要知道短路電流在網(wǎng)絡中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。繼電保護的設計和整定，電力系統(tǒng)中的設備選擇在短路電流的作用下，會發(fā)熱和受到電動力的沖擊，為此必須計算短路電流，以校驗設備的動、熱穩(wěn)定性。保證所選的設備在短路電流熱效應和力效應作用下，不受到損壞這樣能正確選擇電氣設備。接線方式的比較和選擇。在設計電力網(wǎng)的接線圖和發(fā)電廠以及變電所的電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否增加限制短路電流的設備等，都必須進行短路電流的計算。此外，在分析輸電線路對通信線路的干擾時，也必須進行短路電流的計算。 電力系統(tǒng)的限流措施在大容量發(fā)電廠中，當發(fā)電機并列運行與發(fā)電機電壓母線時，短路電流可達幾十千安至幾百千安。為使電器能夠承受短路電流的沖擊，往往需要選用加大電容的電器，即重型電器，這不僅會加大投資，甚至會因開段電流不能滿足而選不到符合要求的高壓電器。為了能合理的選擇輕型電器和較小截面的導體，在設計的時候，應考慮采取限制短路電流的措施。1. 電力系統(tǒng)中可以采取的限流措施：(1)提高電力系統(tǒng)的電壓等級。(2)直流輸電。(3)在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強聯(lián)系后，將次級電網(wǎng)解環(huán)運行。(4)在允許的范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序阻抗，例如采用不帶第三繞組或第三繞組為Y接線的全星形自耦變壓器、減少變壓器的接地點等。2. 發(fā)電廠和變電站中可以采取的限流措施：(1)選擇適當?shù)闹鹘泳€形式和運行方式。(2)利用電抗器限制短路電流。(3)采用低壓分裂繞組變壓器。(4)增大變壓器零序阻抗。(5)部分廠用電變壓器中性點經(jīng)電阻接地。 計算短路電流本計算中一律采用短路電流的工程實用解法，運算曲線法，先計算出各電源到短路點的運算阻抗，再化為該電源標幺值下的。為選擇配電裝置的電氣設備和導體，需計算在最大運行方式下流過電器設備的短路電流，選兩個短路點，和。設系統(tǒng)為無限大容量，選＝100MVA。根據(jù)設計任務書要求，待設計變電所高壓母線上的短路功率為＝1000MVA。圖41 正序阻抗圖 短路電流周期分量計算點三相短路 （41）點兩相短路 (42)點短路阻抗標么值 (43)點三相短路 (44)點兩相短路 (45) 計算短路沖擊電流 (46) (47)短路全電流有效值計算點三相短路 (48)點三相短路 (49)母線殘余電壓計算點三相短路時點母線殘余電壓 (410)短路容量計算 (411) (412)計算結果如表所示：和點短路電流計算結果見表42。表41 短路電流計算結果短路點支路名稱暫態(tài)短路電流(kA)短路電流沖擊值(kA)全電流最大有效值(kA)短路電容S(MVA)K135kV母線K210kV母線159107第五章 一次部分設備的選擇與檢驗第五章 一次部分設備的選擇和校驗電力系統(tǒng)中的各種電氣設備，其運行條件不完全一樣，選擇方法也不完全相同，但對他們的基本要求是一樣的。電氣設備要可靠的工作，必須按正常運祥條件進行選擇，并且按短路條件效驗其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 一次設備選擇設計的基本原則 正常運行條件選擇電氣設備的步驟1. 按額定電流選擇 電氣設備的額定電流應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 (51)因發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的為發(fā)電機；若考慮變壓器有過負荷運行可能時，應按過負荷確定(~2倍變壓器額定電流)；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線最大一臺發(fā)電機或變壓器的；母線分段電抗器的應為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額定電流的50%~80%；出線回路的除考慮正常負荷電流(包括線路損耗)外，還應考慮事故時由其他回路轉移過來的負荷。此外，還應按照電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對電器進行種類(屋內(nèi)或屋外)和型式的選擇。2. 按額定電壓選擇電器所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，因此，所選電器允許最高點工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓，即 (52)一般電氣設備允許的最高工作電壓：額定電壓在220kV及以下時為；額定電壓為330~500kV時為。而實際電網(wǎng)的最高運行電壓一般不超過，因此在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即 (53)3. 按當?shù)丨h(huán)境條件效驗在選擇電器時，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應采取措施。當?shù)貐^(qū)海拔超過制造部門的規(guī)定值時，由于大氣壓力、空氣和濕度相應減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，當海拔在1000~3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m，則電器允許最高工作電壓要下降1%。當最高工作電壓不能滿足要求時，應采用高原型電器，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。110kV及以下電器，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當污穢等級超過使用規(guī)定時，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當經(jīng)濟上合理時可以采用屋內(nèi)配電裝置。 按短路情況效驗1. 短路熱穩(wěn)定效驗短路電流通過電器時，電器各部件溫度應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件 (54)式中——短路電流產(chǎn)生的熱效應；、t——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。2. 短路動穩(wěn)定效驗電氣動穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為 (55) (56)式中 、——短路沖擊電流幅值及其有效值；、——電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。以下幾種情況可不用校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定：(1)用熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，可不用校驗熱穩(wěn)定；(2)采用有限流電阻的熔斷器保護的設備，可不校驗動穩(wěn)定；(3)裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不用校驗動、熱穩(wěn)定。3. 計算短路時間校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間為繼電保護動作時間和相應斷路器的全開斷時間之和，即 (57) (58)式中——斷路器全開斷時間；——后備保護動作時間；——斷路器固有分閘時間；——斷路器開斷時電弧持續(xù)時間。 電氣導體的正確選擇和效驗母線一般按下列各項選擇和效驗：導體的材料類型、導體的截面、熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性。 35kV母線的選擇和效驗35kV母線采用戶外布置，選擇軟導體較為經(jīng)濟，便于施工。1. 型式選擇選擇鋼芯鋁絞線。2. 截面選擇 (59)按經(jīng)濟電流密度選擇，＝3000h，截面則應選擇Sj=Ig/=246/=230mm2；按允許持續(xù)電流選擇，當工作環(huán)境溫度25176。C時，LGJ50/30即可滿足要求。本方案根據(jù)橋形接線正常情況下母線電流的特點(通常情況下只有一臺主變電流流經(jīng)母線)，故按經(jīng)濟電流密度下的截面的一半選取，即選取LGJ120/7，其持續(xù)允許電流408A246A。截面熱穩(wěn)定校驗 （510），70，C=87時 （511）S即滿足熱穩(wěn)定要求。 35KV架空線路的選擇和效驗考慮一回線路故障或檢修時，由另一回線給兩臺變壓器供電的運行方式，其最大負荷電流為 （512） 試選截面為70mm178。的鋼芯鋁絞線， LGJ70型，其長期允許載流量為289A。在海拔高度1000m以下，實際環(huán)境溫度35176。C時的綜合校正系數(shù)K=，此時的允許電流為： （513）按最大符合電流選擇的導線截面，還應校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 （514）所選LGJ70型導線不滿足熱穩(wěn)定條件，選擇LGJ120型，用以上方法校驗在短路條件下的熱穩(wěn)性；經(jīng)校驗滿足熱穩(wěn)定條件，故應選用LGJ120型導線。 10KV側的母線的選擇和效驗1. 型式確定：由于 （515）因此選擇矩形鋁導體。2. 截面選擇按經(jīng)濟電流密度選擇，=3000h，截面則應選擇