【正文】 3000020xx03150023 SS2 110m a x ?? ??????? ?NN UI S 穿 年最高氣溫 40℃ ，導(dǎo)線長(zhǎng)期允許最高溫度 70℃ 816502570 4070 .K ?? 允許電流 : A8 2 6 9 4KII m a xal ?? 110kV 母線型號(hào)為 LGJ300， 允許電流為 735A （ 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 短路切除時(shí)間 s...tk 20xx10 ??? SkA5 8 9 9 0 3 6 6 7 3 0 3 22222k?????????）（）（ 短路前 導(dǎo)體 的工作溫度 C...w ????? 0 9 7552 3 40 1 6 60407040 22）（? 有內(nèi)插法得 4/( 5 5 . 0 9 75593C mm?????? ）（ 26m i n mmCQS k ???? 所選截面積 S=300， 滿足熱穩(wěn)定要求 35kV 母線選擇 （ 1）按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。 本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇。I ?I shi 110kV 3 35 kV（并列） 9 35 kV（分列） 6 6 kV 并列） 7 67 7 6 kV（分列） 6 36 6 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 33 5 電氣設(shè)備選擇 在電力系統(tǒng)中，雖然各種電氣設(shè)備的功能不同，工作條件各異，具體選擇方法和校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。 110 KV110 KV110KV35 KV6 KV 系統(tǒng)一新區(qū)站X3K1K 2K 3300/35 圖 41 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖 附注： ，系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均對(duì)應(yīng)于最大運(yùn)行方式； ： S1=600MVA， Xs1=； S2=200MVA， Xs2=. 電路參數(shù)的計(jì)算 選 取 SB=600MVA， UB=115kV，架空線路電抗為 。 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 短路電流計(jì)算 確定短路點(diǎn)：在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了方便選擇電氣設(shè)備及校驗(yàn)，選取的短路點(diǎn)為 110kV， 35kV 及 6kV 母線。在計(jì)算電路圖 上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。 短路電流計(jì)算方法 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。 （ 4） 破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 （ 2） 短路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命。 表 34 補(bǔ)償電容器型號(hào) 型號(hào) 額定電壓 （ kV） 額定容量 （ kvar） 額定電容 （ μF） 相數(shù) 重量（ kg） 50 1 49 可計(jì)算并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)： n= 9450/50=189 因?yàn)楸舅捎秒p星形連接，而且要在 6kV 單母線分段的兩端各接入一組，電容器個(gè)數(shù)應(yīng)為 12 的倍數(shù)，應(yīng)選 192 個(gè)。 第 條 小電流接地系統(tǒng)的電容器裝置應(yīng)采 用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接地。 本所 取主變壓器容量的 15%，即 23150015%=9450Kvar。 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 無(wú)功補(bǔ)償原則 根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ2585： 第 條 電容器裝置的設(shè)計(jì)須執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并根據(jù)安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)條件、 諧波水平、自然環(huán)境、運(yùn)行和檢修要求等合理地選擇接線方式，布置型式和控制、保護(hù)方式，做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和運(yùn)行檢修方便。 總之，補(bǔ)償變壓器的無(wú)功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無(wú)功缺額。 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x 電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無(wú)功功率是它的有功功率的 50~100%，同時(shí)電力系統(tǒng)本身消耗的無(wú)功功率可達(dá)到用戶的 25~75%。 所以綜合考慮各種因素，查表可知本所應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)型號(hào)為 S1150/6 電力變壓器作為所用變壓器，并將它們分別接在主變壓器低壓側(cè)母線的不同分段上。 所用變接線： 根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè) I》第 310，所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，所用低壓側(cè)多采用單母線接線，當(dāng)有兩臺(tái)所用變時(shí)，采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。 所用變臺(tái)數(shù)： 根據(jù)《 35~110kV 設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條 在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容 量相同、可互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。 經(jīng) 濟(jì) 性 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，造價(jià)便宜成本較低 增加了大量的母線隔離開(kāi)關(guān)和母線長(zhǎng)度，占地面積大，投資較大，很不經(jīng)濟(jì) 綜合 以上比較， 6kV 側(cè) 采用 單 母線分段接線 所用電設(shè)計(jì) 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》第 33 節(jié)中關(guān)于變電所所用電接線的介紹：變電所的山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 17 所用電負(fù)荷，一般都比較小，變電所的主要所用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置（包括風(fēng)扇、油泵、水泵），支流系統(tǒng)中的充放電裝置和硅整流 設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等，當(dāng)變電所裝有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，還有調(diào)相機(jī)的空氣冷卻器和潤(rùn)滑系統(tǒng)的油泵和水泵等負(fù)荷。 靈 活 性 有單母線運(yùn)行，各母線并列運(yùn)行各段分裂運(yùn)行等運(yùn)行方式；有母線主變或出線回?cái)?shù)增加時(shí)方便擴(kuò)建。任一段母線故障時(shí)繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行減小了母線故障影響范圍。 6kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 初步選擇方案：?jiǎn)文妇€分段接線，單母線分段帶旁路母線接線。 可以采用 兩母線同時(shí)工作的運(yùn)行方式，還可以采用一組母線工作另一組母線備用，根據(jù)需要雙母線接線還可以完成一些特殊功能，雙母線接線的靈活性大大提高了。任一段母線故障時(shí)繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)行減小了母線故障影響范圍。 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 15 35kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 初步選擇方案：?jiǎn)文妇€分段接線，雙母線接線。 經(jīng) 濟(jì) 性 橋形接線清晰簡(jiǎn)單沒(méi)有母線成本較低，斷路器數(shù)量少節(jié)省投資。 靈 活 性 橋形接線只適合兩臺(tái)變壓器兩條線路的場(chǎng)合，可發(fā)展過(guò)渡為單母線接線。 任一母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，僅停該段，不影響其他段運(yùn)行，見(jiàn)笑了母線檢修時(shí)的停電范圍。 方案比較如表 31 表 31 內(nèi)橋接線和單母線分段接線比較結(jié)果 方案 內(nèi)橋接線 單母線分段接線 線 接線 簡(jiǎn)圖 QS 1QF 1QF 3QF 2T 1 T 2WL 1 WL 2 WL 1 WL 2QS 12QF 1QS 11QFdT1 T2 可 靠 性 內(nèi)橋接線的任一線路投入、斷開(kāi)、檢修或故障時(shí)，都不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行。當(dāng) 6～ 35kV 配電裝置采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。線路為 12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。 110kV線路為 6 回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第 22 條 110—220kV配電裝置中當(dāng)出線不超過(guò) 4 回，一般采用單母線分段。當(dāng)缺乏足夠的資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)： 1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取 20—30%； 2. 負(fù)荷同時(shí)率取 —，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取 —1； 3. 功率因數(shù) 一般 取 ； 4. 線損平均取 5%。 (2)斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。 (1)接線方式：對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓 側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路 —變壓 器組或橋型接線等。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素 ，正確處理他們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線方案。 電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 3)擴(kuò)建的方便性。 2)調(diào)度的方便性。 （ 2） 靈活性 1)操作的方便性。 3)發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 對(duì) 電氣主接線的 基本要求 （ 1）可靠性 1)斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。本次設(shè)計(jì)采用自然風(fēng)冷 主變壓器選擇結(jié)果 根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號(hào)為： SFSZ931500/110。 一般 中小型容量的變壓器選擇自然風(fēng)冷和強(qiáng)迫風(fēng)冷；大容量的變壓器采用強(qiáng) 迫 油循環(huán)風(fēng)冷；對(duì)于水源充足的發(fā)電廠的主變壓器，為節(jié)約用地也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。 本變電所 6kV 側(cè)系統(tǒng)對(duì)地電容電流： A303 8 0 33NC ???????? ??LUI 于系統(tǒng)的對(duì)地電容電流小于 30A，故主變壓器 6kV 電壓 等 級(jí)中性點(diǎn)接地方式，應(yīng)選擇中性點(diǎn)不接地方式。 具體電容 電流計(jì)算公式如下： 3NC ~ ?? ）（ 式中 L—線路的長(zhǎng)度（ km）； CI —架空線路的電容電流（ A）； NU —線路的額定線電壓（ kV）。在變 壓器的中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，使消弧線圈產(chǎn)生的感性電流與接地容性電流相鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 抵消，減小了接地故障點(diǎn)的電流，提高了供電可靠性。 在我國(guó) 63kV、 35kV 和 6~10kV 系統(tǒng)均為小電流接地系統(tǒng)，它們的中性點(diǎn)應(yīng)選用中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或高電阻接地的方式。所以本次設(shè)計(jì)采用無(wú)載調(diào)壓變壓器。 （ 4）調(diào)壓方式的選擇 變壓器的調(diào)壓方式分帶負(fù)荷切換的有載調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷的無(wú)載調(diào)壓方式兩種。 高壓繞組為星形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號(hào) Y 表示，如果將中性點(diǎn)引出則用 YN 表示，對(duì)于中、低壓繞組則用 y 及 yn表示；高壓繞組為三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，用符號(hào) D 表示，低壓繞組用 d 表示。 （ 3） 繞組聯(lián)結(jié) 方式的選擇 變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 （ 2） 繞組數(shù)選擇 在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如果通過(guò)主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的 15%以上；或在低壓側(cè) 雖然沒(méi)有負(fù)荷，但是在變電所內(nèi)需要裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜選用三繞組變壓器。單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高。 M n ? 得 M n ? （ 2） 裝有兩臺(tái)及以上 主 變壓器的變電所中，當(dāng)其中一臺(tái)主 變壓器 停止工作時(shí)其余變壓器的容量應(yīng)滿足以下條件： 1） 應(yīng)滿足 60%以上的 的最大綜合計(jì)算 負(fù)荷 m a xn ?）（ 得 M n ? 2） 滿足全部的 Ⅰ 類 Ⅱ 類負(fù)荷 2 6 .6 1 8 M V AS1n n ?）（ 得 M n ? （ 3） 近期只裝一臺(tái)主 變壓器 的校驗(yàn)： M n ? 所以本次設(shè)計(jì)選用容量為 的變壓器 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 9 主變壓器型式的選擇 （ 1）相數(shù)選擇 變壓器有單相變壓器組和三相變壓器組。本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)主變壓器 。對(duì)大型超高壓樞紐變電所，可根據(jù)具體情況裝設(shè)3～ 4 臺(tái)主變壓器，以便減小單臺(tái)容量。 （ 1） 近期綜合最大負(fù)荷的計(jì)算： M V % %1PK m1ii m a xtm a x????????? ??）（）（））（（近 ??S （ 2） 遠(yuǎn)景綜合最大負(fù)荷的計(jì)算： M V % %1PK m1ii m a xtm a x?????????? ?