【正文】 10 120 110 2 %?? 11,NYd 106 422 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 13 的計算負(fù)荷外，還包括高壓電動機和以高壓送電的壩區(qū)負(fù)荷、近區(qū)負(fù)荷以及生活負(fù)荷等。廠用變壓器容量的選擇，應(yīng)當(dāng)在保證正常情況下，滿足全廠廠用負(fù)荷的供電，并且不會由于短時過負(fù)荷過熱而縮短其使用年限。 主變壓器的選擇必須先要確定低壓側(cè)的電壓值，要首先確定發(fā)電機的型號，根據(jù)發(fā)電機的容量 75MW 查《電氣工程手冊》選擇發(fā)電機型號為 SF7540/854，其參數(shù)如表21所示： 表 21 發(fā)電機型號參數(shù)表 發(fā)電機型號 額定容量 功率因數(shù) cos? 額定電壓（ kV） 電抗標(biāo)幺值（歸算到 sB=100MVA） dx??? 2x? 0x? SF7545/854 75MW 經(jīng)分析查表和綜合比較，本設(shè)計在 220kV側(cè) 采用兩臺相同的自耦變壓器，變壓器華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 12 型號 SPFO180000/220。但它要 有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。 強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，適用于容量為 40000kVA 以上的變壓器。 自然風(fēng)冷卻，一般只適用于容量為 10000kVA 以下的 變壓器。無勵磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有 10%（ ? 2 %），且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器的分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá) 30%，且分接頭可在帶 負(fù)荷的情況下才能調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格貴，適用在一些特殊的場合。發(fā)電廠的三繞組變壓器 （包括自耦變壓器），一般為低壓側(cè)向高、中壓側(cè)供電，應(yīng)選擇升壓型。本設(shè)計中，主變對于雙繞組是 YN， d11接線形式，對于自耦變壓器是 YN，華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 11 a0， d11接線形 式。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“ Y”和三角形“ D”。 （ 3）繞組接線組別的確定 變壓器的繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 主變壓器型式的選擇 （ 1）相數(shù)的確定 容量為 300MW及以下機組單元接線的變壓器和 330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般 都應(yīng)選用三相變壓器。 3） 根據(jù)系統(tǒng)運行的要求（如充分利用豐水季節(jié)的水能），而限制本廠輸出功率時，能供給發(fā)電機電壓母線上的最大負(fù)荷。 （ 2）連接在發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計算： 1） 當(dāng)發(fā)電機電壓母線上負(fù)荷最小時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。本設(shè)計為單元接線選擇一臺主變。因此要合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)材料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運行方式等因素，并至少要考慮 5～ 10 年規(guī)劃負(fù)荷的發(fā)展需要。 方案接線方式的選取 方案一： 220kV側(cè)為單母線接線， 110kV側(cè)單母線分段 接線 圖 13 方案一接線 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 4 方案二：220kV側(cè)為雙母線接線， 110kV側(cè)雙母線接線 圖 14 方案二接線 方案三： 220kV側(cè)為雙母線接線， 110kV側(cè)單母線分段接線 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 5 圖 15 方案三接線 對上述三個可行的方案從供電可靠性、靈活性、采用設(shè)備先進(jìn)性、繼電保護(hù)復(fù)雜進(jìn)行技術(shù)比較，方案比較如下表所示： 表 12 定性比較 電壓等級 方案 方案一 方案二 方案三 220kV 110kV 220kV 110kV 220kV 110kV 優(yōu)點 簡單清晰，設(shè)備少，投資少 母線或斷路器故障或檢修時停電范圍小，停電時間短，靈活性高，繼電保護(hù)較簡單 母線故障或檢修時，不會 中 斷 供電，斷路器故障或檢修時停電范圍小，運行方式靈活 同 220kV側(cè) 母線故障或檢修時，不會中斷供電，斷路器故障或檢修時 停 電 范 圍小，運行方式靈活，擴建方便，繼電保護(hù)較簡單 母線或斷路器故障或檢修時停電范圍小，停電時間短，靈活性高，繼電保護(hù)較簡單 缺點 靈活性差，母線或斷路器故障或檢修時停電范圍大，繼設(shè)備較多，投資 較大，存在停電問題 短 時 停 電時，影響范圍較大，操作復(fù)雜，存同 220kV側(cè) 短時停電時，影 響 范 圍 較大，操作復(fù)雜，存在全停的可設(shè)備較多，投資較大，存在停電問題 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 6 電保護(hù)復(fù)雜 在全停的可能，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜 能，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜 經(jīng)技術(shù)比較后，根據(jù)電氣主接線的可靠性和靈活性要求，排除方案一，將方案二和方案三進(jìn)行經(jīng)濟比較，其經(jīng)濟比較如下： ：綜合投資 =設(shè)備出廠價 +運輸費 +安裝費用，即： ? ?121 1mnnnO G L L?? ? ?? (萬元 ) 其中： Gn為第 n個設(shè)備的出廠價（萬元） L1為第 n個設(shè)備的運雜費率 取 L1 = L2為第 n個設(shè)備的安裝費率 取 L1 = 方案 2： )( )()(2 萬元? ?????????????????????O方案 3： )( )()(3 萬元? ???????????????????O ： 年運行費主要包括一年中變壓器的電能損耗費，小修、維護(hù)費及折舊費，按下式計算： 4 1210U A U U? ?? ? ? ? ? （萬元） 其中： ? 為電能 電價，可參考采用各地區(qū)的實際電價，元 /kWh A? 為變壓器的年電能損耗， kWh 1U 為年小修、維護(hù)費，一般取 nO ，萬元 2U 為年折舊費，一般取 nO ，萬元 電能的損 耗費 A? 計算方式如下： （ 1） 雙繞組變壓器電能損耗的計算公式 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 7 200[ ( Q ) ]NSA n P K tS? ? ? ? ?? ） （ n—— 相同變壓器的臺數(shù) SN—— 每臺變壓器的額定容量， kVa S—— 每臺變壓器所帶的負(fù)載， kVa t—— t=8360h k—— 單位無功損耗引起有功損耗的系數(shù)，發(fā)電機母線上的變壓器取 ，系統(tǒng)中的變壓器取 — (2)三繞組變壓器 100/100/100 100/100/50 222 31200 31[ ( Q ( Q) ( ) ]2 N N N NSSSA n P K P K tn S S S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ） + 100/50/50 222 31200 2 231[ ( Q ( Q) ( ) ]2 N N N N NSSSA n P K P K tn S S S S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ） + 100%00 NSIQ ??注： 100% NKKSUQ ?? 方案 2： ? ? tSSQKPnAN? ???????? ????????????? 2022 = ? ? 8 3 6 01 2 02 9 0 0 621 8 07 6 2 11 4 4 6 022 ????????? ???????????????????? =1728864（萬元） 2A? = ? ? ? ?????????? ???????? ????????? tSS SSSSSQKPnQKPn NNNNkk 32322222100 2 1 = ? ?1 0 ??? + )(41 222 ???????????????????????????? =3162383（萬元） 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 8 21 AAA ????? =1728864+3162383=4891247（萬元） 4 1210U A U U? ?? ? ? ? ? = 4891247 410? +(+) =（萬元） 方案 3： ? ? tSSQKPnAN? ???????? ????????????? 2022 = ? ? 8 3 6 01 2 02 9 0 0 622 ????????? ??????????=281085 2A? = ? ? ? ?????????? ???????? ????????? tSS SSSSSQKPnQKPn NNNNkk 32322222100 2 1= ? ? 8 3 6 02 3 8 0 3 5 8 02 9 8 07 6 2 1)1 2 0 2 1 5(411 0 8 0 52 222 ????????? ???????????????????????=831468（萬元） 21 AAA ????? =281085+831468=1112553（萬元） 4 1210U A U U? ?? ? ? ? ? = 1112553 410? +(+) =（萬元） 方案 費用 投資費用（萬元） 年運行費（萬元） 方案 2 方案 3 經(jīng)技術(shù)比較，方案 2的費用比方案 3的費用大，故方案 3為最優(yōu)方案。而方案二采用擴大單元接線，投資小，但用于機組數(shù)比較多時，且易受設(shè)備選擇的困難。 發(fā)電機出口接線方式的選取 方案一：單元接線 圖 11 單元接線 方案 二 ： 擴大 單元接線 圖 12 擴大單元接線 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 3 方案比較如下表所示： 表 11 定性比較 方案 方案一 方案二 優(yōu)點 接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，故障可能性小，可靠性高，配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，占 地少，投資省 可減少變壓器和斷路器的臺數(shù)，節(jié)省配電裝置的占地面積，投資小 缺點 單元中任一元件故障或檢修影響范圍大，不夠經(jīng)濟 用于機組數(shù)比較多時，且易 受設(shè)備選擇的困難 由于本次設(shè)計的是中小型水電廠，又沒有近區(qū)負(fù)荷，通?？紤]用單元接線。主接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。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形式、容量及臺數(shù)。 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 2 2）年運行費小。 （ 3） 經(jīng)濟性 經(jīng)濟性主要包含以下 幾個方面： 1）投資省。 3）擴建方便。 2）檢修安全。 （ 2） 靈活性 靈活性主要包含以下幾個方面： 1）調(diào)度靈活，操作方便。 （ 1） 可靠性 可靠性是指一個元件、一個系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)及一定條件下完成預(yù)定功能的能力。用規(guī)定的設(shè)備圖形和文字符號，按照各電氣設(shè)備實際的連接順序而繪成的能夠全面表示電氣主接線的電路圖，稱為電氣主接線圖。 【關(guān)鍵詞】主接線 短路電流 電氣設(shè)備 配電裝置 繼電保護(hù) 華北水利水電畢業(yè)設(shè)計 0 ABSTRACT The graduation project for the preliminary design of the main wiring of a power plant, according to the original data and to select a deVice. Thus protection planning and the planning of power distribution equipment. The design of the main contents include: the main electrical wiring design,auxiliary power wiring design, layout design of switch station power distribution unit and secondary electrical part of the planning and so on. The ma