【正文】 NU =110kv 23693NPS m mJ U C O S ???? ? ? 經(jīng)查表得 :LGJ—300/70， S= 2mm d= 由于方案三明顯不經(jīng)濟(jì)，故只對方案一、方案二作詳細(xì)比較。為了提高運行的可靠性 ，防止線路受雷堤岸直接襲擊，一般導(dǎo)線上裝設(shè)避雷器。 （ 4） 、 甲 — 丙 查《電力工程設(shè)計手冊》，得： Ixu=478A， Igmax=，故滿足要求。 （ 2） 、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為 ，實際電壓為 ，故不發(fā)生電暈。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為 ，實際相電壓為 ，故不發(fā)生電暈。 （ 2）、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。 （ 1）、 甲 — 乙 Ucr=。選擇 LGJ— 150/25， s=,d=。 LGJ— 185/30，3 N PS U J C O S?? ? ? ? 18 S=,d=。選擇 LGJ—400/20， S=,d=。選擇LGJ— 400/20， S=， D= mm。丁變電所的一二次母線主接線 為雙母線帶旁路母線的連接且具有專用的旁路斷路器，分析同乙 。當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時，一臺保證全部的一次負(fù)荷和大部分二次負(fù)荷。丙變的一 、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，分析同乙變。其型號為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為 20MW，電壓等級為 110177。 丙變?yōu)殡p回路供電，供電可靠性高，裝設(shè)兩臺變壓器。乙變的一 、二 次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接在兩組母線上，正常運行時只合一組隔離開關(guān)。查《電氣設(shè)計參考》 P32，選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺供電達(dá) 70%以上，其型號 為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為 20MW，電壓等級為 110177。 乙變位于環(huán)網(wǎng)中，供電可靠性高。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 電壓等級為 330kv 及以下電力系統(tǒng)中，一般 都應(yīng)選用三相變壓器。 主變壓器臺數(shù)的確定 對大城市郊區(qū)的一次變電所，在已構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)的情況下，裝設(shè)兩臺為宜。對一般性變電站，當(dāng) 1 臺主變壓器停運時，其余 變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的 60%~70%。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。 按允許長期最大載流量校驗 允許溫度取 70℃ 環(huán)境溫度取 25℃ 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁厝ˇ?=30℃ 水電廠 —— 甲變電所的線路校驗 LGJ800/55， 長期允許最大載流量為 XUI =972A 972 =865（ A） ( 7 3 5 )S= = 2 8 8 .2 4 M V A0 .8 5? m a xI 1 .0 5 7 9 4 .2 8 ( )3g NS AU? ? ?? maxIg K XUI 故所選線路合格 各變電站之間的校驗 甲 —乙線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) 14 NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 M V AC O S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丁線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 M V AC O S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丙線路的校驗 LGJ50/30 長期允許最大載流量為 XUI =250（ A） 250 =(A) NU =110kv 13S = = = 1 3 .6 8 M V AC O S 0 .9 5P ?丙 g m a x NSI = 1 .0 5 = 7 5 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 當(dāng)一回線路斷開時流過另一回線路的最大電流為 2 maxIg =150（ A） K XUI 〉 2 maxIg 故所選線 路合格 乙 —丁線路的校驗 LGJ185/45長期允許最大載流量為 XUI =543（ A） 543 =（ A） NU =110kv 15 S = = 3 5 .7 9 M V AC O SP ?丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 1 9 7 .2 5 ( A )3U maxIg K XUI 故導(dǎo)線滿足允許載流量的要求。 按允許載流量校驗 規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行校驗時，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為 70℃ ，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為 +25℃ 。 計算公式 S—— 導(dǎo)線截面（㎜ 2） P—— 送電容量（ KW） Un—— 線路額定電壓（ KV） J—— 經(jīng)濟(jì)電流密度（ A/㎜ 2） Cos? —— 功率因數(shù) 續(xù) 表 經(jīng)濟(jì)電流密度（ A/mm2） 導(dǎo)線材料 最大負(fù)荷利用小時數(shù)maxT 3000 以下 3000—— 5000 5000 以上 鋁線 銅線 按電暈條件校 驗 用導(dǎo)線最大工作電場強(qiáng)度為 Em（ KV/m）與全面電暈臨界電場強(qiáng)度 Eo 之比來衡量。（單、雙回路經(jīng)濟(jì)比較見《計算書》）。 廠用變壓器的選擇 本系統(tǒng)電廠采用雙變壓器并聯(lián)合單變壓器形式，都從單元接線發(fā)電機(jī)出口端引出，平時只讓一臺變壓器工作，另一臺備用。有母線形式可實現(xiàn)各進(jìn)、出線各支路的并聯(lián)，簡單清晰，設(shè)備少，誤操作機(jī)會少，但是母線短路將會造成全廠停電，且占地面積大。型號含義為：三相三繞組油浸風(fēng)冷。 主變壓器調(diào)壓方式的選擇 本系統(tǒng)中電壓的調(diào)整范圍較小，考慮經(jīng)濟(jì)方面的原因，宜選擇變壓器進(jìn)行無載調(diào)壓。 （ 2）、發(fā)電廠主變壓器繞組的選擇 對深入至負(fù)荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發(fā)電廠簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，易采用雙繞組變壓器。 主變壓器型 式的選擇 （ 1）、相數(shù)的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比，價格較低且安裝占地面積小，運行損耗較少 12—— 15%，因此一般情況下，規(guī)定使用三相變壓器。查《電氣設(shè)計參考資料》 P34，選擇額度容量為 90000KVA 且高壓為 242177。 兩臺機(jī)組共用一臺變壓器，且 Cos? = ，當(dāng)機(jī)組滿負(fù)荷運行時 S=2 35/=。 10 352 2 8 2 . 3 5c o s 0 . 8 5P M WS M V A?? ? ? ? ? 變壓器采用 。 發(fā)電廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的確定 該設(shè)計中采用擴(kuò)大單元接線，且為 5 臺機(jī)組，所以采用 3 臺升壓變壓器。 方案三 :擴(kuò)大單元接線與發(fā)電機(jī) —— 變壓器單元接線相結(jié)合 當(dāng)線路很短時，不需在發(fā)電廠內(nèi)設(shè)置升高電壓配電裝置，從而減少投資和占地，同時，由于解除了站內(nèi)高壓各支路的并聯(lián)，可降低站內(nèi)的短路電流。這時，可以考慮擴(kuò)大單元接線。 方案二 : 擴(kuò)大單元接線 在系統(tǒng)備用能力足夠的情況下，可采用兩臺發(fā)電機(jī)組共用一臺變壓器的接線，每臺發(fā)電機(jī)出口均裝設(shè)斷路器以使各機(jī)組可獨立開、停。 優(yōu)點： 單元接線的特點是幾個元件直接單獨連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價，同時也大大減少了故障的可能性， 供電可靠性高。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 電氣主接線的設(shè)計原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入 300500KV超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入 110220KV 系統(tǒng)，也有接入 330KV 系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū) 110220KV系統(tǒng)相連。根據(jù)系統(tǒng)中甲變電所現(xiàn)有條件，甲主變?yōu)?220/121/11KV。 發(fā)電廠接入系線的電壓等級 (1)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)采用的電壓應(yīng)根據(jù)該發(fā)電廠接入系統(tǒng)中所在的地理位置、供電范圍內(nèi)的潮流發(fā)布情況確定。水輪發(fā)電機(jī)組從啟動到滿負(fù)荷僅需幾分鐘，因此一般在豐水期滿載運行以免棄水，在枯水期承擔(dān)尖峰負(fù)荷。方案一的線路太長，只有方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟(jì)上比較合理，所以本系統(tǒng)采用方案三的 A 網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)甲 —— 乙故障時，丁的故障必須由其他承擔(dān)。當(dāng)任何一條線路故障或檢修時，可保證負(fù)荷不間斷供電，集合了雙回路和環(huán)形接線的優(yōu)點，而且用料、投資比較低，線路的利用率高。 方 案三 : 雙回路與環(huán)形網(wǎng)混合接線 可分為兩種網(wǎng)絡(luò)： A 網(wǎng)絡(luò)和 B 網(wǎng)絡(luò) 圖 A 網(wǎng)絡(luò) B 網(wǎng)絡(luò) 分析其接線長度及截面的選擇， A 網(wǎng)絡(luò)比 B 網(wǎng)絡(luò)節(jié)省投資，所以選擇 A 網(wǎng)絡(luò)。 續(xù)表 我國各級電壓輸送能力統(tǒng)計 輸電電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 傳送距離（ KM） 及以下 及以下 3 —— 1—— 3 6 —— 4—— 15 10 —— 6—— 20 35 2—— 10 20—— 50 110 10—— 50 50—— 150 220 100—— 500 100—— 300 330 200—— 1000 200—— 600 500 600—— 1500 400—— 1000 接線方案 簡單結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)宜分為以下幾種類型 （ 1）、放射形三 級 系統(tǒng) （ 2）、鏈形 系統(tǒng) 7 （ 3）、輻射形系統(tǒng) （ 4）、環(huán)形系統(tǒng) （ 5）、多回路系統(tǒng) 系統(tǒng)接線方案比較 方案一：射形接線 因為每個變電所的負(fù)荷一、二次負(fù)荷都占很大的比例，所以每條線路都用雙回路，保證供電的可靠性，且接線簡單，清晰，線路間聯(lián)系不大，但用料投資大，線路利用率低，從經(jīng)濟(jì) 考慮有些不合理。電器主接線選擇時要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的選擇 同一地區(qū)，同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級。做到投資省。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性。 （ 1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機(jī)主要設(shè)備操 作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出 “ 不允許 ” 事件發(fā)生的規(guī)律，停運的持續(xù)時間期望值等指標(biāo)，對幾種主接線型式中擇優(yōu) （ 2） 靈活性 在調(diào)度時，可以靈活的投入 和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以極特殊運行方式下的系統(tǒng)電鍍要求；在檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電；在擴(kuò)建時，可以容易的從初期接線擴(kuò)建到最終接線，在不影響連接供電或停電時間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。 電氣主接線的基本原則 根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。 （ 5）、 所提方案應(yīng)在規(guī)定的期限由實現(xiàn)的可能性，過度也方便。 （ 3）、 要求節(jié)約投資及年運行費用，減少主要設(shè)備和材料消耗，特別注意減少當(dāng)前“ 短線 ” 物資的消耗，要爭取做到分期投資。 電力網(wǎng)絡(luò)的基本原則 （ 1）、 滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門用電增長的要求。 由于系統(tǒng)地有功備用容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所提供的負(fù)荷，所以滿足系統(tǒng)的功率平衡。 （ 2）、 水電廠設(shè)計容量為 5 35MW，遠(yuǎn)景規(guī)劃為 7 35MW。 電力平衡中的容量組成 （ 1）、裝機(jī)容量 （ 2）、工作容量 （ 3）、備用容量 功率平衡計算 依據(jù)本次設(shè)計的原始資料 ,系統(tǒng)的功率平衡主要考有功備用容量是否足夠。 （ 6）、確定水電廠電量的利用程度，以論證水電裝機(jī)容量的合理性。合理安排水火電廠的運行方式，充分利用水電，使燃料消耗最經(jīng)濟(jì)，并計算系統(tǒng)需要的燃料消耗量。 （ 3）、確定系統(tǒng)需要的調(diào)峰容量，使之能滿足設(shè)計年不同季節(jié)的系統(tǒng)調(diào)峰要求。 在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)進(jìn)行 電力電量平衡計算，主要分析、研究一下問題： （ 1）、確定電力系統(tǒng)需要餓發(fā)電設(shè)備容量。但對于有些設(shè)備在滿足一定的技術(shù)基礎(chǔ)上再考慮經(jīng)濟(jì)方面，使其滿足可靠性，經(jīng)濟(jì)性。 設(shè)計存在的問題： 對于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上不能統(tǒng)一。 （ 7）、對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流分析和電壓調(diào)整，使得各節(jié)點的電壓在允許的范圍內(nèi)變化，并進(jìn)行短路計算。 （ 5）變電所電氣主接線，主要分析乙變，確定其一次電氣接線及各參數(shù)。 （ 3）、水電廠 W 的主接線，主要包括接線形式、主變和出線的選擇。 設(shè)計思路 （ 1）、首先認(rèn)真閱讀并對原始資料作一個初步了解和分析，確定系統(tǒng)的功率平衡。dx =， dx =，qx =， qx = 3 新建變電所 各變電所數(shù)據(jù)： 名稱 乙 丙 丁 最大負(fù)荷（ MW） 23 26 34 最小負(fù)荷（ MW） 16 18 27 COSΦ 2 二次側(cè)電壓（ KV） 10 10 10 一、二類負(fù)荷比例 60%