【正文】 II 斷路器 萬元 13 臺 GW6220G/100050 隔離開關 萬元 8 個 GW4110G/100080 隔離開關 萬元 14 個 GN110/100080 隔離開關 萬元 22 個總投資： （萬元）方案 5 SFPSZ7120220 主變壓器 萬元 2 臺 SW4220/ 萬元 3 臺 SW3110 斷路器 萬元 7 臺 SN1010II 斷路器 萬元 13 臺 GW6220G/100050 隔離開關 萬元 8 個 GW4110G/100080 隔離開關 萬元 20 個 GN110/100080 隔離開關 萬元 36 個總投資： （萬元） 方案的綜合投資比較 Z=Zo*（1+α/ 100） （萬元） (61)式中： Zo為主體設備的綜合投資，包括變壓器，開關設備等的綜合投資； α為不明顯的附加費用比例系數， 220kV 取 70因此：Z1= （萬元） Z5=（萬元）22 方案的年運行費U=αΔA10 4+u1+u2 （萬元） (62)式中：u1小修，維修費，一般為（ ～）Z； u2折舊費，一般為（ ～）Z α電能電價，一般可取 ～ 元/（kW t 其中 =tz+ d?（1）220kV 側 = imax=50kA imax， 滿足動穩(wěn)定；chi ch20 =tz+ 當取 5s 時, =+= dzt It2t=2125 顯然 ： ，所以滿足熱穩(wěn)定。本設計 220kV、110kV 側為屋外布置，10kV 為屋內布置。隔離開關的類型很多，按安裝地點不同，可分為屋內式和屋外式，按絕緣支柱數目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。19隔離開關也是發(fā)電廠和變電所常用的電器，它需與斷路器配套使用。*?? 2dzIt?t 隔離開關的選擇 隔離開關的選擇原則及技術條件隔離開關形式的選擇，應根據配電裝置的布置特點和使用要求等要素，進行綜合的技術經濟比較然后確定。4.*? 2dzIt?t（3）10kV 側= =74kA ， 滿足動穩(wěn)定。t其中 =tz+″ d（1）220kV 側= =55kA ， 滿足動穩(wěn)定；chimaxichimax=tz+ 當取 5s 時, =+= dzt It2t=2125 顯然 ： ，所以滿足熱穩(wěn)定。I??從《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》圖 51 中查出短路電流周期分量等值時間 ，zt從而算出 。???39。axi5）熱穩(wěn)定： (510)2dztI??式中 ——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；2I? ——短路電流發(fā)熱等值時間（又稱假想時間） ；dzt ——斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流。固有分閘時間查閱《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》表 525～529。maxgIA3）開斷電流（或開斷容量） （或 ） (58)dtkI?AdtkSA式中 ——斷路器實際開斷時間 t 秒的短路電流周期分量；t ——斷路器 t 秒的開斷容量；dSA ——斷路器的開斷容量；kI ——斷路器額定開斷容量。 (56)jUnU?2）電流： （最大持續(xù)工作電流） 。目前國產的高壓斷路器在 110kV 主要是少油斷路器。按照斷路器采用的滅弧介質和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6 斷路器等。高壓斷路器是開關電器中最為完善的一種設備。在電力系統(tǒng)運行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負荷電流的能力，而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。 斷路器的選擇 斷路器選擇原則與技術條件在各種電壓等級的變電站的設計中，斷路器是最為重要的電氣設備。≥ (53)tI2kQ式中： —短路電流產生的熱效應 、t—電氣設備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時間3）電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，也稱動穩(wěn)定。2）短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電器時，電氣設備各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及15自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況校驗。5）機械荷載 所選電器端子的允許荷載，應大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。即≥ (51) NUS3）額定電流電氣設備的額定電流 是在額定環(huán)境溫度下，電氣設備的長期允許電流。2）額定電壓電氣設備所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，有時會高于電網的額定電壓 ，故所選電氣設備允許的最高工作電壓不得低于所接電網的最高運行電壓。 （5）同類設備應盡量減少品種。 （3）應力求技術先進和經濟合理。一．按正常工作條件選擇電氣設備1）電器選擇的一般原則 （1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。盡管電力系統(tǒng)中各種設備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。 已知，由 SB=100MVA, UAV=230kV，基準電流：I b=，短路電流 Id*=35系統(tǒng)短路電抗 又由所選的變壓器參數阻抗電壓：% (高中 % (高低) ，%（中低）算得UK1%=1 / 2[U(12)% +U(13)% U(23)%]=UK2%=1 / 2[U(12)% +U(23)% U(13)]= UK3%=1 / 2[U(13)% +U(23)% U(12)% ]= 主變容量為 120MVA，標幺值： = UK1% / 100( /SN)= *1XbS = UK2% / 100( /SN)= = UK3 % /100( /SN)=*3b因為 小于零，所以在計算中取零。8% ；中壓—115kV ； 低壓—（kV）連接組標號：YN，yn0，d11 空載損耗：90 (kW) 負載損耗：425（kW）阻抗電壓（%）：空載電流（%）：%調壓方式：有載調壓104 短路電流的計算 網絡的等值變換與簡化 方案 C 與方案 D 的短路計算的系統(tǒng)化簡阻抗圖及各阻抗值，短路點均一樣。 因為：S 110 / S220=(110 /) /90=%15%， 所以本設計用三繞組有載調壓降壓變壓器，繞組排列順序為（由內向外）：10 kV、110 kV、220 kV。已知 110kV 側最大負荷 110MW, cos =,10kV 側最大負荷為 10MW, cos =，??由計算可知單臺主變的最大容量為：9S 總 =(110+10)/=150MVA SN=*150=90MVA 結論：選擇兩臺 120MVA 的變壓器并列運行。（3）變壓器最大負荷按下式確定： （30MPK??1）式中 ——負荷同時系數；0 ——按負荷等級統(tǒng)計的綜合用電負荷。 主變壓器容量的確定原則（1）為了準確選擇主變的容量，要繪制變電站的年及日負荷曲線，并從該曲線得出變電站的年、日最高負荷和平均符合。對新建的變電站，從網絡經濟運行的觀點考慮，應采用有載調壓變壓器。 主變壓器形式的選擇原則8（1）220kV 主變一般采用三相變壓器。對大型樞紐變電站，根據工程的情況，應裝設 2～4 臺主變。 主變壓器的選擇原則與步驟 主變壓器臺數的確定原則為保證供電的可靠性，變電站一般應裝設兩臺主變，但一般不超過兩臺主變。在生產上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據原始資料和設計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經濟性來選擇主變壓器。如果主變壓器容量造的過大，臺數過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。根據以上各個方案的初步經濟與技術性綜合比較，兼顧可靠性，靈活性，我選擇方案一與方案五，待選擇完電氣設備后再進行更詳盡的技術經濟比較來確定最終方案。任一母線發(fā)生故障時，繼電保護裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運行。單母分段接線：使得重要用戶可從不同線分段引出兩個回路，使重要用戶有兩個電源供電。調度靈活，各個電源和各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應電力系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化地需要；通過倒6換操作可以組成各種運行方式，擴建方便。由于變壓器是少故障元件，一般不經常切換，因此，系統(tǒng)中應用內橋接線較多，以利于線路的運行操作。當線路發(fā)生故障時，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運行。連接橋斷路器接在線路斷路器的內側。方案主接線圖如下圖 24：圖 24 方案四主接線方案五：220kV 側內橋接線，110kV 側雙母線接線，10kV 側雙母線接線。方案主接線圖如下圖 22：圖 22 方案二主接線方案三：220kV 側雙母線接線，110kV 側雙母線接線，10kV 側雙母線接線。在比較各種接線的優(yōu)缺點和適用范圍后，提出如下五種方案方案一：220kV 側內橋接線，110kV 側單母分段接線，10kV 側單母分段接線。中壓側有 4 回出線，可選擇雙母線接線，單母分段接線。 主接線設計擬定 本設計為一個 220kV 降壓變電站一次系統(tǒng),此變電站有三個電壓等級：高壓側電壓為220kV,有 2 回出線；中壓側電壓為 110kV,有 4 回出線；低壓側電壓為 10kV,有 10 回出線。 4）近期接線與遠景接線相結合，方便接線的過程。 2）變電所主接線的選擇應考慮電網安全穩(wěn)定運行的要求，還應滿足電網出故障時應處理的要求。 主接線選擇的主要原則 1）變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應。在不受運輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布置。三、經濟性：主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經濟合理。二、靈活性：主接線應滿足在調度、檢修及擴建時的靈活性。一、可靠性：安全可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠和電能質量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產和分配的首要要求。因此，必須處理好各方面的關系。一個變電所的電氣主接線包括高壓側、中壓側、低壓側以及變壓器的接線。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。該設計包括以下任務：主接線的設計 主變壓器的選擇 短路計算 導體和電氣設備的選擇 所用電設計 防雷接地設計 配電裝置設計。它承擔著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的責任。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網建設，就尤為重要。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)是國民經濟的重要部門之一，它是負責把自然界提供的能源轉換為供人們直接使用的電能的產業(yè)。它不但使我們鞏固了本專業(yè)所學的專業(yè)知識，還使我們了解、熟悉了國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)程、規(guī)定、導則以及各種圖形、符號。以 220kV 地區(qū)變電站設計畢業(yè)論文目錄摘 要 ......................................................................IABSTRACT ...............................................................