【正文】 絡(luò)圖。 (3) 計(jì)算容量 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 17 應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)計(jì)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后 5~10 年）。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。 2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁 ）。 (5) 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 (3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 (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。 站用變壓器型號(hào)的選擇 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 15 表 21 站用變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (W) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 空載 短路 SC10160/10 160 ,yn0 480 1860 4 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 16 第三章 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 站用主接線設(shè)計(jì) 站用變壓器由變壓器最低電壓級(jí)的母線段引接。 即 M V ANSS N )1( m a x ?? （ 11） 式中 N— — 變壓器主變臺(tái)數(shù) 主變壓器型號(hào)的選擇 由所給材料選擇主變壓器型號(hào)如下： 表 14 主變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào)及容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 容量 阻抗電壓 (%) 空載電流(%) 高中 高 低 中低 高 中 低 SFPSZ775000/110 110 35 10 75000 13 8 其容量比為： 100/100/50。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓變壓器。 (5) 調(diào)壓方式的確定 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。 3) 應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式。 2) 降壓型。 1) 升壓型。 35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。 (2) 繞組數(shù)的確定 在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器 ]1[ 。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。 主變壓器的選擇 在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電 氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。 最優(yōu)方案確定 經(jīng)以上通過(guò)技術(shù)對(duì)比和經(jīng)濟(jì)對(duì)比。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 10 圖 圖 雙 母線接線 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 11 表 13 10KV 主接線方案比較 項(xiàng)目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技術(shù) ① 不會(huì)造成全所停電 ② 調(diào)度靈活 ③ 保證對(duì)重要用戶的供電 ④ 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ①供電可靠 ②調(diào)度靈活 ③擴(kuò)建方便 ④便于試驗(yàn) ⑤易誤操 作 經(jīng)濟(jì) ① 占地少 ② 設(shè)備少 ①設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ②投資和占地面大 對(duì)方案Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行對(duì)比，方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見(jiàn)表 13。 據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。 3）對(duì)于 10kV 電氣主接線 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)目為 6 回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 8 圖 單母線分段帶旁路接線 圖 母線接線 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 9 表 12 35kv 主接線方案比較 項(xiàng)目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技 術(shù) ①簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ②可靠性、靈活性差 ③旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗(yàn) ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ①設(shè)備少、投資小 ②用母線分段斷路器兼作旁 路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ② 投資和占地面大 對(duì)方案Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行綜合比較，見(jiàn)表 12。 據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（ 35kV～ 60kV 出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為 2～ 3 天。 2）對(duì)于 35kV 電氣主接線 電壓等級(jí)為 35kV～ 60kV，出線為 4～ 8 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 6 圖 圖 雙母線帶旁路母線接線 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 7 表 11 110kV 主接線方案比較表 項(xiàng)目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技 術(shù) ① 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ③ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢 修 出 線 斷 路器，保證重要用戶供電 ① 運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建 ② 母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作 ③ 倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ① 設(shè)備少、投資小 ② 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 占地大、設(shè)備多、投資大 ② 母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 對(duì)方案Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行對(duì)比，方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見(jiàn)表 11。在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35kV～ 110kV 系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。變電站 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)，均為單母線分段接線。 1）對(duì)于 110kV 電氣主接線 由于 此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)而擬建的。 (4) 繪制 最優(yōu)方案 電氣主接線圖。 (2) 對(duì) 2 個(gè)技術(shù)上 比 較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。 4) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。其中電能損耗主要由變壓 器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 5 2) 年運(yùn)行費(fèi)小。 1) 投資省。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng) 濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。 可方便的停運(yùn)斷路器 、 母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備 ， 進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用戶的供電。 可靈活的投入和切除變壓器、線路 ， 調(diào)配電源和負(fù)荷 ；能夠滿足系統(tǒng)在 正常、事故、 檢修 及 特 殊運(yùn)行 方式下的調(diào)度要求。 評(píng)價(jià) 主接線 可靠性的標(biāo)志 如下： 1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電； 2) 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電； 3) 變電站全部停電的可能性。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。 (1) 可靠性 所 謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電，衡量可靠 性的客觀 標(biāo) 準(zhǔn) 是運(yùn)行 實(shí)踐。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 4 根據(jù) 有關(guān) 規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。 (5) 考慮備用量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急 要求。通常對(duì)大型變電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。 (3) 考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路多少對(duì)主接線的 影響 對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一、二級(jí)負(fù)荷不間斷供電；三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。 (2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 主接線的設(shè)計(jì)原則 和要求 主接線的設(shè)計(jì)原 則 (1) 考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用 變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成部分。出線本期 4 回，遠(yuǎn)期 6 回， 出線各 回路負(fù)荷為 40~80MVA （ 2）中壓側(cè)電源 1 回，近期出線 8 回，遠(yuǎn)期出線 10 回，各回路負(fù)荷分別為： 10200KVA 13600KVA 43500KVA 42800 KVA 6380 KVA 21750 KVA 15000KVA 12220KVA （ 3）低壓側(cè)出線本期 10 回，遠(yuǎn)期 16 回，各回路負(fù)荷為 2021~4000KVA 三． 系統(tǒng)短路容量按系統(tǒng)遠(yuǎn)期接線設(shè)計(jì)算到本所變壓器母線的最大三相短路容量為 5210MVA 四． 所址 地形平坦，海拔 500 米，位于城市近郊，環(huán)境溫度（ 20~+36），污染較大 五 . 設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 根據(jù)廠用電出線回路及負(fù)荷并適當(dāng)?shù)目紤]其安全可靠性，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求，通過(guò)進(jìn)行短路電流計(jì)算及設(shè) 備選擇校驗(yàn)，確定電氣主接線圖，進(jìn)行方案認(rèn)證，確定防雷接地裝置和繼電保護(hù)方案，最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，匯總主要設(shè)備清單。再根據(jù)計(jì)算結(jié)果及各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器等）最后繪制了電氣主接線圖、防雷保護(hù)配置圖。 本論文《 110KV地區(qū)變電所電氣主接線設(shè)計(jì)》，首先通過(guò)對(duì)原始資料的分析及根據(jù)變電所的總負(fù)荷選擇主變壓器，同時(shí)根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)型可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，淘汰較差的方案，確定了變電站電器主接線方案。110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) I 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì)書(shū) 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) II 目 錄 前言 ....................................................................................................................................... 1 110KV地區(qū)變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ........................................................................................... 2 第一章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 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