【正文】 由于進出線回路數(shù)比較多，且各回路出線的負荷等級中一，二級負荷較多。占地面積比較小。占地面積比較大。易于擴建和實現(xiàn)自動化。易于擴建和擴展。 使用的設備比較少，出現(xiàn)故障的幾率比較底。 具有較強的供電可靠性。 3） 側 5 列表對以 上兩種方案進行比較 ： 基本要求 /方案 方案（Ⅰ）單母分段 方案（Ⅱ）單母分段帶旁母接線 可 靠 性 無論檢修斷路器或變壓器故障時，均不會造成重要的電力負荷停電。 4 . 接線設計 （ 1） 110KV側 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案 ： L1 L2 L3L31 段 11 段方案 1 ：單母分段 L1 L21 段L3 L311 段方案 2 : 單母分段帶旁母 列表對以上兩種方案進行比較 ： 方案 項目 方案 I 單母分段 方案 II 單母分段帶旁母接線 可 靠 性 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 , 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高 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 ,保證不間斷供電，可靠 靈 活 性 當一回線路故障時 ,分段斷路器自動將故障段隔離 ,保證正常段母線不間斷供電 ,不致使重要用戶停電 當一回線路故障時 ,分段斷路器自動將故障段隔離 ,保證正常段母線不間斷供電 ,不致使重要用戶停電 經(jīng) 濟 性 接線簡單，增加了設備 ,投資較方案Ⅱ高 接線簡單 ,運行設備少，投資少，年運行費用少 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。 其次，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理，應主要從以下幾個方面考慮，來滿足其經(jīng)濟性： （ 1）投資?。? （ 2）占地面積?。? （ 3）電能損耗少； （ 4）擴建和擴展的可能性。我們可以遵循以下原則來滿足其可靠性、靈活性及經(jīng)濟性。 ,實現(xiàn)分期過度。 ,維護和檢修的安全和方便。因此 ,發(fā)電廠和變電站的主接線必須滿足以下基本要求 : 1. 根據(jù)發(fā)電廠變電站在電力系統(tǒng)中的地位 ,作用和用戶性質 ,保證必要的供電可靠行和電能質量的 要求。 因此 ,主接線的設計必須根據(jù)電力系統(tǒng) ,發(fā)電廠或變電站的具體情況 ,全面分析正確處理好各方面的關系 ,通過技術經(jīng)濟比較 ,合理的選擇主接線方案。對大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條 件下，應采取一次設計，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 （ 2）占地面積少 主接線設計要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，經(jīng)可能使占地面積減少。因此，主接線的設計應在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。在設計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。 3 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。 表 21 主變參數(shù)如下 額定容量 (MVA) 高壓(KV) 低壓(KV) 空載損耗（ KW） 負載損耗（ KW） 阻抗電壓 (%) 空載電流（ %） 聯(lián) 結 組標號 50 110 250 YN d11 2. 電氣主接線設計 電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟建設方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下、兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。 （ 3）對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎宜大于變壓器容量的 12級設計，以便負荷發(fā)展時更換主變。 . 主變臺數(shù)的考慮原則及臺數(shù)的選擇 （ 1） 對大城市的一次變，在中、低壓側構成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變?yōu)橐?。（主要考慮備用品，備件及維修方便。 （ 2）根據(jù)變電所帶負荷性質和電網(wǎng)結構來確定主變容量，對有重要負荷的變電站應考慮一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一、二級負荷；對一般性變電站，當一臺主變停運時，其余主變壓器應能保證全部負荷的 60％。 （ 3） 在確定變電所主要變壓器臺數(shù)時 ,應適當考慮負荷的發(fā)展留有一定的余地。 （ 1） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所也可以考慮采用兩臺變壓器。 SGZ3 等）降壓變電所主變壓器臺數(shù)和容量的確定。 在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如 S9 系列或 S10 系列。按用途又可分為普通變壓器和特種變壓器，按調壓方式分有無載調壓變壓器和有載調壓變壓器。 變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數(shù)分有單相和三相變壓器，按繞組導體的材質分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風冷式，油浸水冷式 和 強 迫油循環(huán)冷卻式等。 1. 主變壓器的選擇 變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。 我國對變電站的技術研究的其中一個主要方面是在 220kV 及以下中低壓變電站中采用綜合自動化技術，全面提高變電站的技術水平和運行管理水平，而且技術不斷得到完善和成熟。同時，為了提高電力系統(tǒng)的可控性，要求更多地采用遠方集中監(jiān)視和控制，并逐步采用無人值班管理模式。市場競爭日益激烈，不同廠家的設備質量和技術（軟硬件方面）差異甚大，各地方電力公司的要求也不盡相同，導致目前國內變電站自動化技術千差萬別。 新疆農(nóng)業(yè)大學機械交通學院 《發(fā)電廠電氣設備》 課程設計說明書 題 目： 110/10kV變電站繼電保護課程設計 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化 102 班 學 號： 學生姓名： 指導教師： 李春蘭、艾海提 1 前言 目前國際上關于變電站自動化系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡的國際標準還沒有正式公布，國內也沒有相應的技術標準出臺。標準和規(guī)范的出臺遠落后于技術的發(fā)展，導致變電站自動化系統(tǒng)在通訊網(wǎng)絡的選擇、通訊傳輸協(xié)議的采用方面存在很大的爭議，在繼電保護和變電站自動化的關系及變電站自動化的概念上還存在分歧。 改革開放以來，隨著我國國 民經(jīng)濟的快速增長，電力系統(tǒng)也獲得了前所未有的發(fā)展，電網(wǎng)結構越來越復雜，各級調度中心需要獲得更多的信息以準確掌握電網(wǎng)和變電站的運行狀況。顯然傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求?？傮w來說，實現(xiàn)變電站綜合自動化，其優(yōu)越性主要有：提高了供電質 量、變電站的安全可靠運行水平，降低造價，減少了投資，促進了無人值班變電站管理模式的實行。它是變電站中關鍵的一次設備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送，分配和利用。而干式變壓器又有澆注式，開啟式，充氣壓（ SF6）等。安裝在總降壓變電所的變壓器通常被稱為主變壓器， 6~10KV/。高損耗變壓器已被淘汰，不在采用，在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器，供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器 （ S9， S10M， S11， S11M 等）；對于高建筑，地下建筑，發(fā)電廠化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（ SC， SCZ， SG3， SG10， SC6 等）；對電網(wǎng)電壓波動較大的，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器（ SZ7， SFSZ。 . 主變壓器的選擇原則 選擇主變壓器臺數(shù)時應考率下列原則： 應滿足用電負荷對供電可靠性的要求 ,對供有大量一、二級負荷的變電所 ,應采用兩臺變壓器 ,以便當 一 臺變壓器發(fā)生故障或檢修時 ,另一臺變壓器對一二級負 2 荷繼續(xù)供電 .對 只有二級負荷而無一級負荷的變電所 ,也可以只采一臺變壓器 ,但必須在低壓側敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源或另有自備電源。 （ 2） 除上述兩種情況外 ,一般車間變電所宜采用一臺變壓器 .但是負荷集中且容量相當大的變電所 ,雖為三級負荷 ,也可以采用兩臺變壓器。 . 變壓器容量的選擇 主變壓器容量選擇應考慮：（參考《電力工程電氣設計手冊》 一中的第五章214P ） （ 1）主變容量選擇一般應按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期幾年發(fā)展，對城郊變電所，主變容量應與城市規(guī)劃相結合。 (3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別 不宜太多，應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化，標準化。） 由計算結果得知應選擇容量為 SSPL150000/220 型。 （ 2） 對地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電所，設計時應考慮裝三臺的可能性。 由以上分析知應選擇兩臺主變。 電 氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流，高電壓的網(wǎng)絡，它要求用規(guī)定的設備文字和圖形符號，并按工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝置全部基本組成和連接關系，代表該變電站電氣部分的主體結構，是電力系統(tǒng)結構網(wǎng)絡的重要組成部分。因此，我們要重視電氣主接線的設計。欲使主接線可靠、靈活， 必然要選用高質量的設備和現(xiàn)化的自動裝置，從而導致投資費用的增加。一般應當從以下幾方面考慮： （ 1）投資省 主接線應簡單清晰，以節(jié)省開關電器數(shù)量，降低投資；要適當采用限制短路電流的措施，以便選用價廉的電器或輕型電器；二次控制與保護方式不應過于復雜，以利于和節(jié)約二次設備及電纜的投資。同時應注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。 （ 3）電能損耗少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，應經(jīng)濟合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。決定電壓等級和出線回數(shù)。 ,運行靈活和操作方便。 ,節(jié)省運行費用。 我們在比較各種電氣主接線的優(yōu)劣時，主要考慮其可靠性、靈活性、經(jīng)濟性三個方面。首先，在比較主接線可靠性的時候，應從以下幾個方面考慮： （ 1）斷路器檢修時，能否不影響供電； （ 2）線路、斷路器或母線故障時以及母線或隔離開關檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短， 以及能否保證對Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電； （ 3）變電站全部停電的可能性； （ 4）大型機組突然停電時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響與后果因素。 . 主接線設計應滿足的基本要求 變電所的主接線應根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件確定，并應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。由于本變電站在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，綜合考慮， 220KV 側宜采用方案 2。使用的電氣設備比較多，出現(xiàn)故障的幾率也比較大。選擇輕型的電氣設備。 靈 活 性 電氣主接線的結構簡單，但調度靈活性較差。 運行方式相對簡單，并且具有較好的靈活性。 經(jīng) 濟 性 使用的電氣設備多，投資大，年運行費用高。 使用的設 備相對少，投資少，年運行費用不高。 由表中分析可以知道， 10KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮電力負荷的基本情況以及經(jīng)濟狀況，通過比較，最后選擇第 (Ⅱ )方案，即采用雙母線接線的電氣主接線形式。綜上分析可以得出：，220KV 電壓級采用單母線分段帶旁母的主接線形式， 10KV 電壓級采用單母線分段帶旁母主接線形式。 3. 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算 . 各回路最大持續(xù)工作電流 各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式 m axm ax 3 geIUS ? （ 41） L1 L21 段L3 L311 段方案 2 : 單母分段帶旁母L1 L2 L3 L31 段 11 段方案 1 ：單母分段 6 式中 maxS —— 所統(tǒng)計各電壓側負荷容量 eU —— 各電壓等級額定電壓 maxgI —— 最大持續(xù)工作電流 eg USI 3m axm ax ? （ 42） 基準電壓： VUd 220? 基準容量： MVASd 100? 低壓側 (): kAUSI nng 8 8 ax ??????? （ 43） 高壓側 (110kV): KAUSInng 2 7 1