【正文】 Xk%為電抗器的百分電抗值。* N jdd PXX ?? Xd“ %為發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗的百分值。39。 表 42 各電氣元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式 元件名稱 標(biāo)幺值 備注 發(fā)電機(jī) ?c osS100 %39。 電抗標(biāo)幺值和有名值的變換公式如表 42 所示。 基準(zhǔn)值的選擇 為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量 Sj＝ 100MVA； 基準(zhǔn)電壓 Uj 取各級電壓的平均電壓，即： 基準(zhǔn)電壓： Uj＝ Up＝ （ 41） 基準(zhǔn)電流： jjj USI 3? （ 42） 基準(zhǔn)電抗： jjjjj SUIUX 23 ?? （ 43） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 常用基準(zhǔn)值如表 41 所示。 （ 5）短路性質(zhì)為金屬性短路，過渡電阻忽略不計(jì)。 （ 3）在系統(tǒng)中三相除不對稱故障處以外，都認(rèn)為是三相對稱的。 （ 2）磁路飽和、磁滯忽略不計(jì)。本設(shè)計(jì)題目中，變電站的最小運(yùn)行方式為，變壓器單臺投入時(shí)的運(yùn)行方式即 QF QF2 都在打開狀態(tài)。變壓器低壓側(cè)的短路電流為系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行橋短路器連接，變壓器單臺投入時(shí)流入變壓器低壓側(cè)的短路電流。為了方便變壓器河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 縱聯(lián)差動的整定計(jì)算，在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路點(diǎn)的電流應(yīng)為支路電流。本設(shè)計(jì)題目中，本變電站的最大運(yùn)行方式為兩臺 63MVA 的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，以及所有負(fù)荷投入時(shí)的運(yùn)行方式。 最大運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的要求，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（全部或絕大部分投入運(yùn)行），以及所有線路和規(guī)定的中性點(diǎn)全部投入運(yùn)行的方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式即 QF QF2 都在閉合的狀態(tài)。那么，在其他運(yùn)行方式下，必 然能保證選擇性；而對靈敏性校驗(yàn)，則應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來進(jìn)行，因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏性合格，那么在其他運(yùn)行方式下的靈敏性就會更好，對反映鼓掌參數(shù)減小而動作的欠量保護(hù)。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的計(jì)算。 （ 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的點(diǎn)；對帶電抗器 6— l0kV 出線，選擇母線到母線隔離開之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的 計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。確定短路電流時(shí)，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)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的按線方式。 （ 8）輸電線路的電容略去不計(jì)。 （ 6）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 （ 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 （ 2）所有電源的電動勢相位角相同。在確定輸電線路對通訊的干擾，對已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計(jì)算。 電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線時(shí)，確定是否需要采用限制短路電流的措施等，都需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。另外，對于電氣設(shè)備的規(guī)格選擇，繼電保護(hù)的調(diào)整整定，對載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動力的核算，都需要對系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計(jì)算。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及機(jī)械效應(yīng)，會使電氣設(shè)備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時(shí)系統(tǒng)電壓驟降，設(shè)備不能運(yùn)行。站用電方面也預(yù)備了足夠的容量，確保了檢修時(shí)站用電關(guān)鍵區(qū)的可靠運(yùn)行。 2? %kV 本章小結(jié)： 本章針對變電站計(jì)劃運(yùn)行的情況，對負(fù)荷功率進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，本次 110kV 變電站設(shè)計(jì)所采用的變壓器確定為三繞組有載調(diào)壓變壓器，相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 型號： SFSZ1163000/110 額定容量： 63/63/63MVA 額定電壓： 115? 8? %/37 ??2 %/ 高壓側(cè)調(diào)壓范圍： 110177。 容量在 及以上的大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式；容量在350MVA 及以上的特大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式。 變壓器冷卻方式的確定： 油浸式電力變壓器的冷卻方式隨其型式和容量的不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻等。 為了保證供電質(zhì)量， 110kV 及以下變壓器應(yīng)至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。無勵(lì)磁調(diào)壓的調(diào)整范圍通常在177。我 國 110kV 及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇“ Y”的連接方式，而 35kV經(jīng)消弧線圈接地采用 Y， 6～ 10kV側(cè)采用“ d”型連接方式。 繞組連接組號的確定： 變壓器三相繞組的連接組號必須和電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 繞組數(shù)的確定： 在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變壓器的功率達(dá)到該主變壓器容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需要裝設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 結(jié)合所給資料可知，該變電站應(yīng)選用兩臺一樣，并且容量都為 63MVA 的主變壓器，其中一臺為備用。 （ 2）與系統(tǒng)聯(lián)系弱小型廠站， 1 臺。 變壓器臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量及與系統(tǒng)聯(lián)系緊密有關(guān)。 （ 3）非重要變電站按一臺停運(yùn) ,其余變滿足全部負(fù)荷（ 70~80） %。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 3 主變壓器的選擇 變壓器容量和臺數(shù)的確定 首先確定主變壓器的容量。從經(jīng)濟(jì)方面、運(yùn)行可靠性方面和維修靈活性方面綜合研究分析并確定各側(cè)均采用單母線分段接線方式。 圖 21 和圖 22 分別為所選用的單母線分段接線和雙母線接線形式。 適用范圍： 6 10kV配電裝置的出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)。 缺點(diǎn)：（ 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 方案 II：采用單母線分段接線 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）用斷路器把母線分段后， 對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 （ 2）調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。 缺點(diǎn)：（ 1）可靠性差。 10kV 主接線設(shè)計(jì) 該變電站低壓 10kV 側(cè)計(jì)劃出線 14 回，其中 4 回備用， 2 回接站用變壓器。 適用范圍：一般適用于出線回路多，容量較大的配電裝置中， 3560kV出線數(shù)超過8 回，或連接電源較大，負(fù)荷較大時(shí)。 適用范圍： 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回時(shí)。 缺點(diǎn)：（ 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。其負(fù)荷情況如下表 21 所示： 表 21 35kV母線側(cè)所帶負(fù)荷 負(fù)荷名稱 有功功率（ MW） 功率因數(shù) 拾橋鎮(zhèn)變 5 十里鋪鎮(zhèn)變 蛟鎮(zhèn)變 管珰鎮(zhèn)變 古泵鎮(zhèn)變 5 毛李鎮(zhèn)變 參考 35kV負(fù)荷情況，考慮以下兩種優(yōu)化方案： 方案 I：采用單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 經(jīng)過對比，決定采用單母分段接線方式。 方案 II：采用雙母線接線 優(yōu)點(diǎn)：供 電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便。 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目 的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 操作應(yīng)盡可能簡單、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作 步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。 具有一定的靈活性 主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。城市電網(wǎng)的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地緊 張，因此城網(wǎng)變電站接線除了滿足安全可靠性外，還必須盡量簡單化。其中包括設(shè)計(jì)背景，環(huán)境資料，以及變電站近期所供給的對象以及負(fù)荷容量進(jìn)行資料收集整理，并且提出待設(shè)計(jì)變電站的一次部分設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求。 待設(shè)計(jì)變電站與電力系統(tǒng)的連接關(guān)系如下圖 13 所示 圖 11 關(guān)系圖 設(shè)計(jì)任務(wù) （ 1）選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和類型； （ 2）變電所電氣主接線設(shè)計(jì)，選出幾個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)較佳方案； （ 3）短路電流計(jì)算； （ 4）選擇和校驗(yàn)所需電氣設(shè)備（主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、 10kV電纜、河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 3 電流互感器和電壓互感器等等）； （ 5）防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè) 計(jì)； （ 6）畫出變電站主接線和站用電圖紙； 注：設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)程、規(guī)范。 表 11 35kV母線側(cè)所帶負(fù)荷 負(fù)荷名稱 有功功率 （ MW） 功率因 數(shù) 拾橋鎮(zhèn)變 5 十里鋪鎮(zhèn)變 蛟鎮(zhèn)變 管珰鎮(zhèn)變 古泵鎮(zhèn)變 5 毛李鎮(zhèn)變 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 系統(tǒng) 110kV 待設(shè)計(jì) 110kV 變電站 35kV 10kV 中壓 35kV側(cè)計(jì)劃送出線 8 回，其中 2 回備用。供電源由 50 公里外的興隆港 110kV 變電站供給，備用電源為相距 50km 的 110kV 沙洋變電站經(jīng)沙后線受電。所處自然條件： 年最高氣溫： 45℃ 年最底氣溫： 5℃ 年平均氣溫 ： 18℃ 最熱月平均最高溫度： 30℃ 土壤溫度： 25℃ 土壤電阻率： 7000Ω .cm 該變電站建成后主要作為供給城郊的工廠以及一部分城郊居民生活用電。供電可靠性是城網(wǎng)建設(shè)改造的一個(gè)重要目標(biāo)， 110kV 變電站設(shè)計(jì)是成網(wǎng)建設(shè)分中較為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，如何設(shè)計(jì) 110kV 變電站，是城網(wǎng)建設(shè)和改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。 equipment type selection. 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 目錄 摘要 ............................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................... II 目錄 ...........................................................................................................................................III 1 概述 ........................................................................................................................................ 1 概述 ............................................................................................................................. 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ..................................................................................................................... 1 待設(shè)計(jì)變電站基本情況 ...................................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .............................................................................................................. 2 2 電氣主接線設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 4 主接線設(shè)計(jì)的要求