【正文】 2 39。39。39。39。39。39。39。39。 以下計(jì)算沖擊電流和最大有效值電流時(shí) MK 都取 。但是要考慮到以后的長(zhǎng)期建設(shè)，所以這里要選擇兩臺(tái)變壓器進(jìn)行短路電流的計(jì)算，同時(shí)也方便滿(mǎn)足以后斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等設(shè)備的選擇要求。取 100BS MVA? ，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。 （ 3） 為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù) 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。 （ 2） 選擇 斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求 如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。 （ 5） 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn) 行的各發(fā)電廠之間失去同步 ，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。 （ 3） 短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶(hù)帶來(lái)很大影響。 （ 2） 短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng) 力。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有 設(shè)備原因、氣候原因、人為原因等，我們?cè)谶@里就不一一介紹了，我們主要來(lái)了解一下它所帶來(lái)的危害。 5%） Y， yn0 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 6 短路電流計(jì)算 短路故障產(chǎn)生的原因 短路是系統(tǒng)常見(jiàn)的嚴(yán)重故障。 從實(shí)習(xí)的這段時(shí)間里，我收集了大量的數(shù)據(jù)，了解到此變電所 一月份的所用電量為 30kVA，據(jù)此估計(jì)變電所的最高所用電量應(yīng)在 80kVA 左右，所以所用變壓器的容量我選擇為 100kVA，此為新疆特變電生產(chǎn) 油浸 式變壓器。 通 過(guò) 實(shí)地的考察 ，因?yàn)楸咀冸娝?阿克蘇地區(qū)的 樞紐變電所 ，它的正常工作關(guān)系到整個(gè)阿克蘇地區(qū)的供電安全，所以設(shè)計(jì)的所用電源為兩個(gè)。 變電所的所用電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源， 通常不少于兩個(gè)。 8 %kV 額定容量 120/120/60MVA 額定電壓 230/121/ 額定頻率 50Hz 空載電流 (%) 空載損耗 (kW) 60 負(fù)載損耗 (kW) 320 相數(shù) 三相 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) YNa0d11 最高工作電壓（ kV） 高壓 /252；中壓 /126；低壓 / 冷卻方式 0NAF/0NAN對(duì)應(yīng)額定容量 100%、 67% 短路阻抗 % 高 —— 中 8 高 —— 低 中 —— 低 21 表 42 主變壓器適用環(huán)境 海拔 高度 1000m 使用條件 戶(hù)外 最 低 溫度 +40℃ 最 低 溫度 40℃ 覆冰厚度 10mm 污穢等級(jí) Ⅳ級(jí) 耐震能力 水平加速度： 3m/s2； 垂直加速度： m/s2 表 4— 3額定負(fù)載情況下的溫升限值 繞組平均溫升 頂層油溫升 鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件表面 65℃ 55℃ 78℃ 這里選擇自耦變壓器器主要是因?yàn)樽择钭儔浩黧w積小、材料小、價(jià)格便宜、效率高等優(yōu)點(diǎn) [5]，十分適合阿克蘇地區(qū) 變電所的建設(shè)。此變電所為阿克蘇地區(qū)的中心變電所，地理位置特殊，負(fù)荷余量考慮的年限也應(yīng)該更長(zhǎng)一點(diǎn)，所以我把此變電所的負(fù)荷余量提高到了 20 年，及 20年以后此變電所還能正常的工作， 預(yù)計(jì) 20 年 以后此變電所供電負(fù)荷為： 按照在負(fù)荷高峰時(shí)一臺(tái)主變壓器出現(xiàn)故障停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器仍能保證帶全部負(fù)荷的 60%，但是此變電所是連接南北疆的樞紐變電所，我們應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)奶岣哌@比例，定位 于 70%， 所以該變電所一臺(tái)主變壓器的容量大約為 ： 需要選擇的變壓器容量 ? ?0. 7 12 2. 92 86 .0 4S M V A? ? ?從上可以看出，我們應(yīng)該首選容量為 100MVA 的變壓器，但是我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)此變電所是中心變電所，變壓器的余量應(yīng)該留的更大一些，這樣有利于長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃， 所以本變電所的主變壓器選擇兩臺(tái)額定容量為 120200kVA 的變壓器， 此容量考慮到 10 年以后的遠(yuǎn)期規(guī)劃，讓此樞紐變電站在 20 年以?xún)?nèi)都能正常的運(yùn)行。 由于 國(guó)家近幾年加大了對(duì)新疆建設(shè)的投資，所以新疆的 GDP 增長(zhǎng)普遍高于全國(guó)水平。 容量計(jì)算 本系統(tǒng)中有 110kV 和 35kV 兩個(gè)負(fù)荷等級(jí)， 但 35kV 不出線，所以只有 110kV為負(fù)荷線路，其中一期出線 2 回為蘇中線和蘇瓦線，分別連接阿克蘇城市中心變電站和阿瓦提縣的阿瓦提變電站，他們都是一級(jí)負(fù)荷供電質(zhì)量要求比較高。所以，從運(yùn)行費(fèi)用的角度考慮， 也應(yīng) 選擇方案 A。所以我 選擇方案 A 。 表 33 主變壓器參考 價(jià)格 主變?nèi)萘?MVA 主變的參考價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 變壓器的投資 (萬(wàn)元 ) 120 820 2 820＝ 1640 表 34 220kV 側(cè) 30 252LW ? 型斷路器參 考價(jià)格 斷路器的參考 價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A斷路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B斷路器的投資 (萬(wàn) 元 ) 105 9 105＝ 945 13 105＝ 1365 表 35 220kV側(cè) 16 220 250 0GW W A? 型隔離開(kāi)關(guān)的參 考價(jià)格 隔離開(kāi)關(guān)的參考 價(jià)格(萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 36 ＝ 198 30 ＝ 165 表 36 110kV側(cè) 25 126LW ? 型斷路器的參 考價(jià)格 斷路器 的參考 價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A斷路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B斷路器的投資 (萬(wàn)元 ) 65 14 65＝ 910 16 65＝ 1040 表 37 110kV側(cè) 4 110 / 125 0GW W A— 型隔離開(kāi)關(guān) 的 參考價(jià)格 隔離開(kāi)關(guān)的參考 價(jià)格(萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案 A隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案 B隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 36 ＝ 90 36 ＝ 90 表 38 配電裝置的參考價(jià)格 接線方式 單母 接線 雙母線 接線 3/2 接線 雙母 線 分段 雙母線帶 旁路母線 投資 (萬(wàn)元 ) 560 940 2500 1200 1800 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 表 39 綜合投資 方案 A 方案 B 主體設(shè)備 總投資 (萬(wàn)元 ) 0 2 820 945 198 910Z ? ? ? ? ? 90 560 940 1800 7083? ? ? ? ? 0 2 820 136 5 165 104 0Z ? ? ? ? ? 90 12 00 25 00 94 0 89 40? ? ? ? 綜合投資 (萬(wàn)元 ) ? ?0 1 10 0Z Z a?? ? ?70 83 1 0. 7 12 04 1. 1? ? ? ? ? ?0 1 10 0Z Z a?? ? ?89 40 1 0. 7 15 19 8? ? ? ? （ 3） 方案的確定 技術(shù)性 比較：?jiǎn)文妇€ 接線簡(jiǎn)單， 操作 控制簡(jiǎn)單，有利 于變電站的運(yùn)行。 方案的經(jīng)濟(jì)性比較 （ 1） 從電氣設(shè)備的數(shù)目及配電裝置上進(jìn)行比較 表 32兩種方案在配電裝置上的比較 方 案 項(xiàng) 目 方案 A 方案 B 220kV配電裝置 雙母線帶旁路母線 3/2接線 110kV配電裝置 雙母線 雙母線分段 35kV配電裝置 單母線 雙母線 主變臺(tái)數(shù) 2 2 斷路器 的數(shù)目 220kV 9 13 110kV 14 16 35kV 0 0 隔離開(kāi)關(guān)的數(shù)目 220kV 36 30 110kV 36 36 35kV 0 0 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 （ 2） 計(jì)算綜合投資 Z ① ? ?0 1 10 0Z Z a?? (元 ) （ 31） 式中 : 0Z — 為主體設(shè)備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開(kāi)關(guān)及配電裝 置等設(shè)備的中和投資 ； a— 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) ,一般 220取 70％ ,110 取 90％ [1]。由上我們可以 確定選擇 第一種接線方案 。 （ 4） 雙母線帶旁路母線接線 優(yōu)點(diǎn)： 不會(huì)因檢修斷路器而長(zhǎng)時(shí)期停電，挺高了供電的可靠性 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 缺點(diǎn)：設(shè)備多，投資比較大 從上述的比較可以看出 ,四 種接線從技術(shù)的角度來(lái)看主要的區(qū)別是在可靠性上，雙母線比單母線可靠性高， 雙母線帶旁路母線比雙母線可靠性更高， 3/2 接線 的 可靠性 最 高 。 任一 母線故障或檢修 ,均不導(dǎo)致停電 ；任一 斷路器檢修也不引起停電；甚至在兩組母線同時(shí)故障的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。 缺點(diǎn) ： 接線復(fù) 雜 ,設(shè)備多 ,母線有短時(shí)停電故障 。 調(diào)度靈活 ：各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。 缺點(diǎn)： 可靠性差 ，母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，所用回路都要停止工作 ，也就是要造成全廠或全站長(zhǎng)期停電；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 。 （ 5） 在確定變電所主接線時(shí)要 對(duì)其 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì) 性 比較。 （ 3） 各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所 的 性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和 作用 來(lái) 確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。若采用真空斷路器時(shí)，為防止操作過(guò)電壓，應(yīng)在供電變壓器的 10～ 35kV 線路上裝設(shè)阻容吸收器或氧化鋅避雷器。 （ 7） 單電源的主接線，可以?xún)H在斷路器靠電源側(cè)、裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。 （ 5） 按電業(yè)局要求必須設(shè)置高壓計(jì)費(fèi)時(shí)，則必須在計(jì)費(fèi)處裝設(shè)電流互感器及電壓互感器專(zhuān)柜。當(dāng)分段的單母線在正常運(yùn)行時(shí)不為分段，亦可僅設(shè)一組電壓互感器。 （ 2） 架空進(jìn)線避雷器設(shè)在靠近變壓器的架空進(jìn)線處；電纜進(jìn)線的避雷器設(shè)在進(jìn)線開(kāi)關(guān)后的母線上。 電氣主接線的一般要求 （ 1） 應(yīng)按電源情況、負(fù)荷性質(zhì)、容量大小及鄰近變配電所聯(lián)系等因素確定主接線型式。一個(gè)變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。本方案 進(jìn)出線較為方便，交通運(yùn)輸便利，變電所周?chē)鸁o(wú)電磁干擾。 110kV 進(jìn)出線向 北 ， 35kV 不 出線向東，進(jìn)出線較為寬闊。 位于 阿克蘇市城東南 公里的縣城公路邊的西側(cè) ,道路寬闊，交通運(yùn)輸方便，與所內(nèi)道路連接十分便利。 同方案 I。 位于 阿克蘇市城東南 公里的縣城公路邊的的西側(cè)的一塊戈壁荒地 上，地勢(shì)平坦。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 2 變電站的所址選址 阿克蘇 地區(qū)水文氣象條件 表 21工程氣象條件： 歷年極端最高氣溫 35℃ 歷年極端最低氣溫 25℃ 歷年平均降雨量 平均氣壓 歷年最大積雪深度 79cm 歷年平均相對(duì)濕度 : 66% 地震基本烈度 7 度 年平均氣溫 ℃ 年平均雷暴日數(shù) 天 30 年一遇 10 分鐘 最大風(fēng)速 30 米 /秒 最大凍土深度 52cm 各所址方案的技術(shù)條件 分析比較 在這次選所中， 我 共初選了兩個(gè)所址，表 2— 2 是 對(duì)所址的各個(gè)條件進(jìn)行了優(yōu)劣比較。 變電所工程建設(shè)需要解決的問(wèn)題及規(guī)模 該變電所的規(guī)模為 :主變壓器容量為 2x120MVA；本期上一臺(tái)主變 ,220kV 一期出線一回，連接龜茲 的 220kV 變電站，從其受電； 110kV 一期出線兩回，分別為蘇中線，蘇瓦線 ，負(fù)荷總計(jì) 27MVA； 35kV 側(cè) 不出線，接無(wú)功補(bǔ)償裝置 和所用變 ，一期上一條母線，最終我們要達(dá)到的規(guī)模是 220kV 出現(xiàn)六回， 110kV 出現(xiàn) 10 回，上兩臺(tái)變壓器， 35kV 安裝兩條 母線 。 建設(shè)此變電所的必要性及意義 隨著阿克蘇地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國(guó) 家加大了對(duì)新疆的投資，許多的工廠、企業(yè)相繼的建立起來(lái)，他們的建成 對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)起了極大的推動(dòng)作用，但是同 時(shí) 使當(dāng)?shù)仉娏π袠I(yè) 暴露出許多的問(wèn)題，首要的問(wèn)題就是電力供應(yīng)不足，滿(mǎn)足不了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，所以迫切需要建立一個(gè)新的變電所，來(lái)緩解電力緊張的 壓力 。 （ 3） 2020 年 2 月 9 日下發(fā)的基建工作督辦單 第（ 17）號(hào) 。 （ 2） 新疆電力公司文件，新基 [2020]279 號(hào)關(guān)于《庫(kù) — 阿 220 千伏送變電工程 。 shortcircuit current。 addition to the above mentioned, the order for the substation design more plete