【正文】 積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 (8)繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為avNiiptNiiptipt VSIIII 3*.*.. ?? 設(shè) 計(jì) 說 明 書 16 無限大功率電源提供的短路電流為avBpsBpsps VSIIII 3** ?? 短路點(diǎn)周期電流的有名值為avBpsgi avNiiptpt VSIVSII 33 *1 * ?? ?? 式中， Vav 應(yīng)取短 路處電壓級(jí)的平均額定電壓； INi 為歸算到短路處電壓級(jí)的第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定電流； SB 為對(duì)應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率； IB 在短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流。 (4)分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻 t 各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流標(biāo)幺值 *1ptI 、 *2ptI ， ..., *ptgI 。 (3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。無限大功率電源（如果有的話）另成一組。 (2)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換。其具體計(jì)算步驟如下： (1)繪制等值網(wǎng)絡(luò)。短路殿軍選擇在木線上，卻短路的類型為三相接地短路卻對(duì)于 10KV 母線上的短路應(yīng)考慮加電抗器和不加電抗器情況，電抗器給定為 :NKL1081500。 （ 5）短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。 （ 4）短路種類 一般按三相短路計(jì)算。 （ 2）接線方式 計(jì)算短路電流時(shí) 所用的接線方式，應(yīng)是可能最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 設(shè) 計(jì) 說 明 書 14 短路計(jì)算基本假設(shè) （ 1）計(jì)算的基本情況 ① 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行； ②所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）； ③短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； ④所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； ⑤應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 (4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面： (1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。較之單母線接線，單母分段接線供電可靠、調(diào)度靈活，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋線，有兩個(gè)電源供電，而且本次設(shè)計(jì)10KV 側(cè)回路重要用戶較多，所以采用單母分段接線。 10KV 側(cè) 10KV 側(cè)回路數(shù)較多，電壓等級(jí)低，負(fù)載的 70%都是Ⅰ、Ⅱ類用戶。 2) 方案二：?jiǎn)文妇€帶旁路 接線簡(jiǎn)單，線路清晰，投資較少，在母線檢修時(shí)能夠持續(xù)供電，但一旦母線損壞，供電仍會(huì)短時(shí)終止且靈活性較差。因此你選用雙母線帶旁路接線更適宜。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。為防止聯(lián)絡(luò)斷路器故障時(shí)，同時(shí)切除該串兩回路供電，應(yīng)將同名元件布置在不同串上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是： 運(yùn)行調(diào)度靈活，正常時(shí)兩條母線和全部斷路器運(yùn)行，成多路環(huán)狀供電；檢修時(shí)操作方便，當(dāng)一組母線停支時(shí)，回路不需要切換，任一臺(tái)斷路器檢修，各回路仍按原接線方式霆，不需切換； 運(yùn)行可靠，每一回 路由兩臺(tái)斷路器供電，母線發(fā)生故障時(shí)，任何回路都不停電。當(dāng)電壓為 330~550KV、出線回路數(shù)超過 6回以上、且配電裝置在系統(tǒng)中處于重要地位時(shí)，采用 2/3斷路器接線方式較為適宜。 2/3接線是雙母線接線的一種特例，當(dāng)回路多于三串時(shí)，有點(diǎn)較為突出。 但是 2/3斷路器接線的缺點(diǎn)是使用 設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性差，二次接線和繼電保護(hù)整定復(fù)雜。就是在每 3個(gè)斷路器中間送出 2回回路，一般只用于 500kV（或重要 220kV）電網(wǎng)的母線主接線。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然 而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在 220～550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用 下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的 6～ 10KV 配電裝置； 35～ 60KV 出線數(shù)超過 8 回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)； 110～ 220KV出線數(shù)為 5 回及以上時(shí)。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò) ，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實(shí)現(xiàn)。 2. 雙母線接線及分段接線 1) 雙母線接線 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用。 2) 單母分段接線 單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。②調(diào)度不方便， 設(shè) 計(jì) 說 明 書 9 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 [3]。缺點(diǎn)：①可靠性差。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 1. 單母線接線及單母線分段接線 1) 單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖。 主接線的基本形式 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。 5 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國(guó)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(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 3 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌 設(shè) 計(jì) 說 明 書 8 握。 2 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。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。各類發(fā)電廠、 變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、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，盡可能地節(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)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則 [8]。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都 有較大的影響。 2 % ；中壓 — 121； 低壓 — （ KV） 連接組標(biāo)號(hào)： YN/yn0/d11 空載電流 (%)： 空載損耗： 133 所以一次性選擇兩臺(tái) SFPS7180000/220 型變壓器為主變。 主變壓器選擇結(jié)果 查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為120MVA。如果兩臺(tái)變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí)，應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)分別與變壓器中性點(diǎn)相連，運(yùn)行時(shí)，只合其中一組隔離開關(guān)。通常按以下原則： 主變的 110KV~500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式 自耦變壓器必須用在高中壓側(cè)是直接接地的系統(tǒng)； 普通變壓器采用中性點(diǎn)通過隔離開關(guān)接地的方式； 選擇接地點(diǎn)適應(yīng)保證在任何故障形勢(shì)下都不會(huì)使電網(wǎng)解列成為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。 主變壓器中性點(diǎn)接地方式 主要有直接接地、經(jīng)消弧線圈接地和不接地三種方式。 三繞組變壓器：價(jià)格介于自耦變壓器和分裂變壓器之間，安裝以及調(diào) 試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求，又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激勵(lì)磁耦調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)，供電可靠性高。 而且還能擴(kuò)大變壓器極限制造容量，便于安裝和運(yùn)輸。 在本次設(shè)計(jì)中我們只對(duì)自耦變壓器和三繞組變壓器的綜合性能及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面進(jìn)行比較，選其中的一種：三繞組變壓器（ SFS7120200/220KV）與自耦變壓器（ OSFPS7120200/220）的參數(shù)如下表： 型號(hào) SFS7120200/220KV OSFPS7120200/220KV 容量比 100/100/50 100/100/50 變比 220/121/ 220/121/11 空載電流 (%) 空載損耗（ KW） 133 70 阻抗電壓 高 中 14% 10% 高 低 24% 34% 中 低 8% 22% 短路損耗（ KW） 480 320 價(jià)格（萬元 /臺(tái)） 1000 800 綜合投資（萬元） 1700 1360 年運(yùn)行費(fèi)用（萬元） 設(shè) 計(jì) 說 明 書 5 規(guī)程規(guī)定：具有三種電壓等級(jí)的變電所，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但 需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器 [5]；符合上述條件，同時(shí)高中壓側(cè)又均為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，在降壓變電所應(yīng)優(yōu)先采用自耦變壓器。相對(duì)三相變壓器來說，三相變壓器經(jīng)濟(jì)性好、占地少、損耗小。為此要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。 （ 3）對(duì)于 500KV 變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組）變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。 （ 2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500KV 時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確 設(shè) 計(jì) 說 明 書 4 定選用三相變壓器、兩臺(tái) 50%容量三相變壓器或單相變壓器組。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般 性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。超過兩臺(tái)主變時(shí)，可靠性雖有所提高，但是出現(xiàn)交叉過多會(huì)給安裝和運(yùn)行帶來不便，以及投資增加，配電設(shè)備及用 電保護(hù)的復(fù)雜性，維護(hù)及刀閘操作復(fù)雜化；兩臺(tái)主變同時(shí)故障的幾率較小，使用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建，故選擇兩臺(tái)主變互為備用，提高供電可靠性。待設(shè)計(jì)變電站為大型城市變電站，負(fù)荷較重，又因是城市變電 設(shè) 計(jì) 說 明 書 3 站，負(fù)荷較為重要，且為終端變電站。 任務(wù)書已明確指示本所安裝 2 臺(tái) 120MVA 主變壓器。 對(duì)地區(qū)性 孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。 在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相；雙繞組、三繞組；自耦、分列式變壓器等、在選擇變壓器室，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變。 設(shè) 計(jì) 說 明 書 2 第 2 章 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。 220KV 變電站電氣部分設(shè)計(jì)使其對(duì)變電站有了一個(gè)整體的了解。它承擔(dān)著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責(zé)任。因此，做好 電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的