【正文】 (41) 變壓器電抗的計(jì)算： (42) 根據(jù)所選主變壓器型號(hào)，查表得：阻抗電壓分別為： （43） （44） （45）阻抗的標(biāo)幺值： （46） 由于本次設(shè)計(jì)是兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，所以： 110KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算d1點(diǎn)短路： 等值電路如圖43所示： 圖43 d1點(diǎn)短路電流等值電路圖d1點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d1點(diǎn)阻抗： S2對(duì)d1點(diǎn)阻抗： SS2總的轉(zhuǎn)移阻抗： 短路電流標(biāo)幺值： （47）有名值： （48）沖擊值： （49）短路容量： （410）全電流最大有效值： （411） 35KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算d2點(diǎn)短路： 等值電路圖如圖44所示： 圖44 d2點(diǎn)短路電流等值電路圖d2點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d2點(diǎn)阻抗： S2對(duì)d2點(diǎn)阻抗： SS2總的轉(zhuǎn)移阻抗： 短路電流標(biāo)幺值： 有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值： 10KV母線側(cè)短路電流的計(jì)算d3點(diǎn)短路： 等值電路圖如圖45所示： 圖45 d3點(diǎn)短路電流等值電路圖d3點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d3點(diǎn)阻抗： S2對(duì)d3點(diǎn)阻抗： SS2總的轉(zhuǎn)移阻抗： 短路電流標(biāo)幺值： 有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值：短路電流計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表41： 表41 短路電流計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表短路形式三相短路短路點(diǎn)編號(hào)d1d2d3基準(zhǔn)電壓11537計(jì)算電抗全標(biāo)幺值短路電流計(jì)算標(biāo)幺值短路電流計(jì)算有名值短路沖擊電流全電流最大有效值短路容量 1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； 2)應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號(hào)一致； 3)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少器種； 4)在選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路情況校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 110KV清河變電站主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變電站110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，示意圖如圖41所示 圖41 北郊變、大明湖和清河變地勢(shì)示意圖 等值電路圖及其各元件電抗計(jì)算為了計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的等值網(wǎng)絡(luò)，常常采用的方法有：網(wǎng)絡(luò)等值變換、利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性簡(jiǎn)化、并聯(lián)電源支路的合并和分布系數(shù)法四種。 1）在選擇電氣出接線時(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； 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算； 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路田間檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離； 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)； 5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。方案比較： 方案一相對(duì)于方案二、三來(lái)說(shuō)具有供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建的優(yōu)點(diǎn)，在變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該首先保證變電站的安全可靠運(yùn)行，其次再考慮經(jīng)濟(jì)性。方案三：?jiǎn)文妇€分段接線如圖39所示 圖39 單母線分段接線1）特點(diǎn) ①用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回路，提供雙回路供電； ②安全性、可靠性高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。方案二：雙母線接線如圖38所示 圖38 雙母線接線 其中 TQF：母聯(lián)斷路器1） 特點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建。方案一：雙母線分段接線如圖37所示 圖37 雙母線分段接線 其中 TQS：母聯(lián)斷路器 OQF：分段斷路器 WBL：母線電抗器 G：發(fā)電機(jī)1） 采用雙母線分段可以消除以下缺點(diǎn)： ①在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器，易導(dǎo)致誤操作； ②當(dāng)母線回路發(fā)生故障時(shí)，需短時(shí)切除較多電源和負(fù)荷； ③當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)，該回路停電。 10KV側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，10KV側(cè)進(jìn)出線共計(jì)16回，其中14回為出線。2）缺點(diǎn)：這種接線使配電裝置結(jié)構(gòu)變得較復(fù)雜。2） 缺點(diǎn)：由于電源和引出線都接在同一母線上，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開接在母線上的全部電源，與之相接的整個(gè)電力裝置在檢修期間全部停止工作。2）缺點(diǎn) ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。同樣本設(shè)計(jì)提出三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。方案比較： 方案一相對(duì)方案二、三時(shí)，接線清晰簡(jiǎn)單，所用設(shè)備少，高壓斷路器數(shù)量少，變壓器退出運(yùn)行時(shí)，不影響線路的工作；根據(jù)實(shí)際情況，110KV有兩回路進(jìn)線，有穿越功率流過(guò)，故110KV側(cè)選用外橋形接線。2）缺點(diǎn) ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。3） 適用范圍：在長(zhǎng)距離大容量輸電系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性要求較高的變電站中普遍應(yīng)用。方案二：變壓器母線組接線如圖32 圖32 變壓器母線組接線 在這種接線中，變壓器直接通過(guò)隔離開關(guān)分別接到兩組母線上，各出線回路由兩臺(tái)斷路器分別接在兩組母線上。2） 缺點(diǎn) ①線路投入切除較復(fù)雜，需要操作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)； ②連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行； ③變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)； ④可靠性不高，隔離開關(guān)用作操作電器，只適用于小容量發(fā)電廠和變電站，作為最終將發(fā)展為單母線分段或雙母線的過(guò)渡接線方式。正常運(yùn)行時(shí)，橋上的斷路器處于閉合狀態(tài)。兩回路間的橫連線稱為“橋”，根據(jù)橋的不同位置分為“內(nèi)橋式”和“外橋式”。 110KV側(cè)主接線方案的選取 本設(shè)計(jì)提出三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。 5）當(dāng)采用SF6等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 3）610KV配電裝置中，線路回路數(shù)不超過(guò)5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，線路在6回及以上時(shí)，采用單母線分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時(shí)，可采用雙母線接線。 1）變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理的選擇變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)； ③占地面積小。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；應(yīng)適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型電氣設(shè)備；對(duì)110KV及以下的終端或分支變電所；應(yīng)推廣采用直降式[110/(610)KV]變電所和質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器（如熔斷器）代替高壓熔斷器； ②年運(yùn)行費(fèi)少。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 主接線可靠性的具體要求：①斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；②斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)搶修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)I、Ⅱ類負(fù)荷的供電；③盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電；④對(duì)裝有大型機(jī)組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求；2）靈活性 ①調(diào)度靈活，操作方便，應(yīng)能靈活地投入或切除機(jī)組、變壓器或線路，靈活的調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的要求； ②檢修安全，應(yīng)能方便地停運(yùn)線路、斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行及用戶的供電要求； ③擴(kuò)建方便，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建時(shí)一、二次設(shè)備所需的改造最少。1） 可靠性 對(duì)于一般技術(shù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可靠性是指一個(gè)元件、一個(gè)系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)一定條件下完成預(yù)定功能的能力。主接線方案的確定對(duì)電力系統(tǒng)及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用由三角形派生出來(lái)的雙三角形。在此設(shè)計(jì)中取6000KVA。 對(duì)主變壓器的無(wú)功補(bǔ)償容量，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變壓器容量的10%15%來(lái)確定。 對(duì)變電所進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無(wú)功功率。5） 冶金廠： ，每相裝設(shè)一個(gè)電容器。3） 電機(jī)廠： ，每相裝設(shè)一個(gè)電容器。每相補(bǔ)償?shù)碾娙葜禐椋? （29）則每項(xiàng)補(bǔ)償?shù)木唧w情況如下：1） 礦機(jī)廠： ，每相裝設(shè)一個(gè)電容器。 根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料得知，該站10KV側(cè)出現(xiàn)部分需要補(bǔ)償，根據(jù)該站情況采用在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的方法進(jìn)行補(bǔ)償。2）在變電所中，并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置常接在主變壓器的低壓側(cè)，對(duì)調(diào)相機(jī)，并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和靜止補(bǔ)償裝置都直接連接或通過(guò)變壓器并接于需補(bǔ)償無(wú)功的變電所、換流站的母線上，也可連接在變電所110KV電壓母線上。補(bǔ)償裝置分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置兩類。2% 低壓 、11阻抗電壓為：高—中 高—低 中—低 結(jié)構(gòu)形式為：降壓結(jié)構(gòu)空載損耗（kW）：負(fù)載損耗（kW）：空載電流（%）： 無(wú)功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性數(shù)據(jù)如下：型式：SFSZ1040000/110連接組別號(hào)：Yn/yn0/d11調(diào)壓范圍為：高壓 110177?！吧龎盒汀钡睦@組排列順序?yàn)樽澡F芯向外一次為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最大。因此選用有載調(diào)壓變壓器。 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定，我國(guó)110KV及以上電壓變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y連接，35KV以下電壓等級(jí)變壓器繞組都采用Δ連接，所以本變電所主變壓器繞組連接