【正文】 臺主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得： 1）額定電壓： max maxygUU? maxgU = 110 = （ kV）； 2）額定電流： maxIygI? maxgI = 23 eSU?? = 2120 3110 =（ kA）； 3）按開斷電流選擇： 39。 1II???? 因為 td 1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時間曲線，查得 tz = ( 5)dz d zt t t? ? ? =（ － 5） + = （ S） Q ol = 2Irdzt =**=（ kA2S） 2240 4 64 00rQ I rt? ? ? ?（ kA2S） 即 rQ Q ol 滿足要求； 6）檢驗動穩(wěn)定：cj dwii? cji = (kA) 55(kA) 滿足要求 故選擇戶外 LW6－ 220 型 SF6斷路器能滿足要求，由上述計算可列出戶外 LW6－220型 SF6斷路器數據如表 61： 表 61 戶外 LW6－ 220型 SF6斷路器數據 設備 項目 LW6－ 220 產品數據 計算數據 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 21 max gUU? 252kV 253kV maxegII? 3150A 661A dw ckII? 55kA 39。39。 5）校驗熱穩(wěn)定，取后備保護為 5S，則： t = t + tb kd b = + 5 = （ S） 39。39。 斷路器選擇 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計 /論文 20 考慮到檢修、維護方便， 220kV 及 110kV 均選同類型產品 。 高壓斷路器應根據斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前 得到普遍推廣，故 35kV～ 220kV 一般采用 SF6斷路器。但所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數值 時，應通過絕緣配合計算，選用適當的過電壓保護設備。 短路的動穩(wěn)定校驗 ： 滿足動穩(wěn)定條件為： ch dfii? ch dfII? chi — 短路沖擊直流峰值 （ kA） chI — 短路沖擊電流有效值（ kA） dfi、 dfI — 電器允許的極限通過電流峰值及有效值（ kA） 5） 絕緣水平 ： 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內、外絕緣應保證必要的可靠性。 3）按當地環(huán)境條件校核： 當周圍環(huán)境溫度 Q 和導體額定環(huán)境溫度 0Q 不等時，其長期允許電流yQI可按下式修正： 0yyQyI ?????? ? = iyK 基中 iyK — 修正系數 yQ — 導體或電氣設備正常發(fā)熱允許最高溫度 我國目前生產的電氣設備的額定環(huán)境溫度 0Q = 40℃，裸導體的額定環(huán)境溫度為 +25℃。 1）電壓： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 maxyU 不得低于回路所接電網的最高運行電壓 maxgU 即 ： maxyU ≥ maxgU 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當額定電壓在 220kV 及以下時為 eU ，而實際電網運行的 maxgU 一般不超過 eU 。電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流情況下保持正常運行。在進行設備選擇時，應根據工程實際情在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約投資，選擇合理的電氣設備。 短路電流計算 過程 和結果 考慮最大運行方式為兩臺主變兩測并列運行，最大短路電流為母線三相短路的電流 ，選擇短路點為： D1： 220kV 母線三相短路點 D1： 110KV母線三相短路點 ： 基準容量： Sj=100MVA 基準電壓： Uj=220/115 額定電壓： 220177。39。39。 短路計算基本假設 短路計算基本假設是： 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； 2）所有電源的電動勢相位角相同； 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小而發(fā)生變化； 4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； 6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點時，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。確定短路電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按只在切換過程中可能并列運行的接線方式。 5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。 短路計算的目的及假設 短路電流計算目的 短路電流計算目的是： 1）在選擇電氣主接線時，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，均需進行必要的短路電流計算。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應給以足夠的重視。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。所以電氣設計和運行，都需要對短路電流運行計算。 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計 /論文 12 第 5 章 短路電流計 算 短路是電力系統(tǒng)最常見、并且對電力系統(tǒng)運行產生嚴重影響的故障。 可擴性 擴建需要均勻向兩方擴建，造成占地相對較大 占地面積大，方便擴建 由以上比較結果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。 經濟性 占地面積小，且投資少，宜采用屋內配電裝置，經濟性好。 根據要求可以草擬以下兩種方案 ： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 11 表 41 兩種方案進行比較 方案 項目 方案 I單母線分段接線 方案 II 單母線分段帶旁母接線 可靠性 ① 對重要用戶可以 從不段引出兩個回路 ② 當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線 不間斷供電 用斷路器把母線分段后 ,對重要用戶可從不同段引出兩個回路 ,可靠，適合用于屋外布置，可采用高壓斷路器，這樣可保證進出線檢修時不中斷供電 靈活性 ① 當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。而由原始資料可知， 110kV出線為 8回，裝設專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計 /論文 10 其中適合本課題的接線方式有：單母接線和單母分段接線、單母分段帶旁母線 ， 專有旁路斷路器的帶旁路母線的雙母接線。單母線又分為單母線無分段和單母線有分段、單母線分段帶旁母線等形式；雙母線 分為普通雙母線、雙母線分段、一臺半斷路器、雙母線及雙母線帶旁母 、變壓器 — 母線接線等形式。 主接線的分類 母線是接受和分配電能的裝置，是電氣主接線和配電裝置的重要環(huán)節(jié)，電氣主接線一般按有無母線分類，即分為有母線和沒母線兩大類。 根 據《電力工程設計手冊》： 110kV～ 220kV 配電裝置出線回路 不超過 2 回 時一般選用單母線接線； 出線回路 3～ 4回 時一般選用單母線分段接線，故 220KV 側 選用單母線接線與單母線分段接線兩種方案進行比較決定。 主接線設計的基本要求 設計的合理性直接影響電力系統(tǒng)運行的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系。 近期接線與遠景接線相結合，方便接線的過程。 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。 原則如下： 變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應。 本次設計變電站主變的確定 變壓器 型號為 SFPSZ7120200/220 的 220KV 雙繞組有載調壓變壓器，設 具體河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 8 參數如下 表 31 ： 31 變壓器的技術參數 型號 SSPL2120200/220 聯(lián)接組標號 Yn， d11 額定容量 kVA 120200 空載電流 % 額定電壓 (KV) 高壓 低壓 220177。 強迫油循環(huán)水冷卻，雖然 有 散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點 ， 但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。 主變壓器冷卻方式 的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻。電力網中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和直接接地。 主變中性點的接地方式 選擇電力網中性點接送地方式是一個綜合問題。 35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用 △ 連接。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 y 和 △ ，高、中、低三側繞組如何要根據具體情況來確定。 連接組別的 選擇 若為全星型接線，其零序阻抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點處接消弧線圈，但其電壓波形易畸變，對通信設備產生干擾，同時對繼電保護整定的準確度和靈敏度均有影響。 5%以河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 7 內，另一種是帶負荷切換稱為有載調壓，調整范圍可達 30%。 電網任一點的運行電壓，在任何情況下嚴禁超過電網最高電壓，變電所一次側母線的運行電壓正常情況下不應低于電網額定電壓的 95%～ 100%。 繞組數的選擇 參考《電力工程電氣設計手冊》和相應的規(guī)程 并結合本次設計的變電站類型，變壓器應選擇雙繞組。單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運行損耗大，同時配電裝置以及斷電保護和二次接線的復雜化，也增加了維護及倒閘操作的工作量。 主變壓器型式的選擇 主變壓器相數的選擇 當不受運輸條件限制時，在 330KV 以下的變電所均應選擇三相變壓器。jsS 表示按遠景負荷計算的最大綜合負荷， jsS 計算公式為： jsS =Kt [ tK ?cosmax35P + tK ?cosmax10P ]（ 1+α %） （ 31） 其中： tK 表示同時率 maxP 表示各出線最大負荷 變壓器容量的檢驗條件： （ 1） 裝有一臺變壓器的變電站，主變壓器的容量 TNS. 應不小于總的計算負荷河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 6 jsS ；即 TNS. ? jsS ； （ 2） 裝有兩臺變壓器的變電站，每臺變壓器的容量 TNS. 應不小于總計算負荷jsS 的 60%，最好為 計算負荷的 70%左右，同時每臺變壓器的容量應不小于全部一二級 負荷之和。 依據變電站所處市區(qū)的情況，變電站的電力負荷中含有大量的一級、二級負荷，基于對經濟狀況、占地面積及變電站位于負荷中心等諸多因素的考慮，選擇兩臺主變電壓器。當技術經濟比較合理時主變壓器的臺數也可以多于兩臺?？梢姡冸娬局髯儔浩鞯倪x擇相當重要。它的確定除了依據傳遞容量基本原始資料外，還要根據電力系統(tǒng) 5— 10 年的遠景發(fā)展計劃，輸送功率的大小、饋線回路數、電壓等級以及接入電力系統(tǒng)中的緊密程度等因素，進行綜合分析與合理的選擇。 （ 3）該地區(qū)負荷， 夏季 Smax=140MVA cos? = ； Smin=110MVA cos? =；冬季 Smax=120MVA cos? =； Smin=100MVA cos? =； Tmax=5400 hours （ 4） 低壓側 110kV， 8回出線； 高壓側 220kV，近期 2 回，最終 4回出線。 對于一級負荷，至少要由兩個獨立電源供電，其中每一電源的容量，都應在另一電源發(fā)生故障時仍能完全保證一級負荷的用電；對于三級負荷，不需要備用電源；對于二級負荷是否需要備用電源，要進行技術經濟比較后才能確定。 二級負荷：如停止供電，將造成大量減產，城市大量居民的正?；顒邮艿接绊憽? 根據對供電持續(xù)性的要求，可把用戶分為三級。 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 4 第 2 章 變電站的負荷分析 負荷分類 在任何情況下，都應該盡可能的保證電力系統(tǒng)運行的可靠性。 與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱淖冸娬?，在電力系統(tǒng)中，大多數的變電站是降壓變電站。 第 條：系統(tǒng)設計的設計水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 3 對過度年進行研究（五年內逐年研究），遠景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國