【正文】 氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。⑸ 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證供電的可靠性，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。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性的要求高，因此，對其主接線的可靠性、靈活性的要求也高。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況的潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。主接線的確定對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。8%69YN，d11空 載 損 耗(KW)負(fù)載損耗 (KW)外形尺寸 [mm](長寬高)總重量(t)生 產(chǎn) 廠104359805050457350沈陽變壓器廠 變壓器參數(shù)的含義：S F/S P S Z L 7 ——90000 / 220 高壓繞組額定電壓等級，KV 額定容量，KVA 性能水平代號 導(dǎo)線材質(zhì)（銅線不標(biāo)） 調(diào)壓方式（無勵磁調(diào)壓不標(biāo)，Z有載調(diào)壓） 繞組數(shù)（雙繞組不標(biāo)，S三繞組） 循環(huán)方式（自然循環(huán)不標(biāo)，P強(qiáng)迫油循環(huán)） 冷卻裝置種類（F：風(fēng)冷 S：水冷） 相數(shù)（S：三相） 第2章 電氣主接線的選擇變電所電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。當(dāng)其中一臺停運(yùn)檢修時，考慮變壓器的過負(fù)荷能力，另一臺完全能達(dá)到保證全部負(fù)荷供電的70%。 主變壓器型號的確定查《電力設(shè)備手冊》確定兩臺主變壓器為220/60kV級，容量為90000 kVA雙繞組有載調(diào)壓變壓器；其型號為SFPZ7—90000/220 。通過對原始資料的分析，根據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時考慮負(fù)荷的同時系數(shù)和線損率等因素，可由公式 (14)分析原始資料 P=115000KW，cosφ=，線損率為5%。另由于本所地理位置平坦、交通便利，可選用雙繞組三相變壓器。由于一般變電所中，大約有25%的非重要負(fù)荷，在事故狀態(tài)下可以切除，因此，采用Se=，對變電所保證重要負(fù)荷來說時可行的。⑶ 變壓器的最大負(fù)荷按下式確定為 (11)式中 PM——變電所的最大負(fù)荷 K0——負(fù)荷同時系數(shù) ∑P——按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷⑷ 對兩臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量可按下式確定為 (12)即按70%的全部負(fù)荷選擇，因此變電所的總安裝容量為 (13)當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，可保證對70%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電。⑴ 為了正確的選出變壓器的額定容量，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年及日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。因此，在新設(shè)計的變電所中，大都采用這種型式的變壓器。⑵ 變電所中的主變壓器在系統(tǒng)中有調(diào)壓要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時，應(yīng)考慮裝設(shè)備用相。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保障供電時，可裝設(shè)一臺主變壓器。(4)主變壓器的調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ161的有關(guān)技術(shù)規(guī)定。當(dāng)選用單相變壓器組時，可根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備情況確定是否裝備用相；此時，也可以根據(jù)變壓器的參數(shù)、運(yùn)輸條件和系統(tǒng)情況，在一個地區(qū)設(shè)置備用相。(2)與電力系統(tǒng)連接的220～330kV變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器。220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計方案第1章 主變壓器的選擇 主變壓器選擇的相關(guān)原則 DJ288規(guī)程中關(guān)于變電所主變壓器選擇的規(guī)定(1)主變壓器容量和臺數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ16185有關(guān)規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計決定進(jìn)行。凡裝有兩臺(組)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(組)事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。500kV主變壓器選用三相或單相，應(yīng)根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用、可靠性要求和制造條件、運(yùn)輸條件等，經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。(3)對深入市區(qū)的城市電力網(wǎng)變電所，結(jié)合城市供電規(guī)劃，為簡化變壓器層次和接線，也可采用雙繞組變壓器。 主變壓器選擇的一般原則1. 主變壓器臺數(shù)的確定為保證供電的可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺主變壓器，但一般不超過兩臺變壓器。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺以及以上主變壓器時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任意一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負(fù)荷或為變電所全部負(fù)荷的60%～75%。⑴ 變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，如因制造和運(yùn)輸條件限制，在220KV的樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組。當(dāng)主變壓器超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%要求時，可不裝備用相。有載調(diào)壓變壓器可以帶負(fù)載調(diào)壓，有利于變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。⑶ 與兩個中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定的情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。⑵ 主變壓器的容量確定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，因此，為了確定合理的變壓器容量，必須盡可能把5～10年負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃做得正確，這是最根本的。若取Se=，則當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，可保證對60%的負(fù)荷供電，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%，則可保證對84%負(fù)荷的供電。 主變壓器的選定 主變壓器臺數(shù)的確定根據(jù)對原始資料的分析得知：本所電壓等級為220/60kV，位于工業(yè)區(qū)附近，主要向工業(yè)區(qū)供電，另帶4個二次變電所，其中重要負(fù)荷占55%；另外，本所與一電力系統(tǒng)和2個發(fā)電廠相連接；說明本所在系統(tǒng)中占主要位置，屬于樞紐變電所。為滿足上述相關(guān)要求，本次設(shè)計變電所主變壓器采用兩臺雙繞組三相變壓器。將以上數(shù)據(jù)代入公式可得變壓器的最大負(fù)荷容量為 kVA由《規(guī)程》得kVA若選兩臺容量為90000 kVA的變壓器，當(dāng)一臺停運(yùn)時，仍能保證70%的重要負(fù)荷供電。 正常運(yùn)行時，兩臺變壓器全部投入。 主變壓器的技術(shù)參數(shù)表1—1 SFPZ7—90000/220型變壓器參數(shù)型 號額定容量 (KVA)電 壓 組 合(KV)連 接 組 別阻 抗 電 壓(%)高壓低壓SFPZ7—90000/22090000230177。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組中的一個重要組成部分。 主接線設(shè)計的相關(guān)原則和基本要求 主接線的設(shè)計原則⑴ 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。⑵ 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。⑶ 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回路數(shù)多少對主接線的影響對一級負(fù)荷，必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。⑷ 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響變電所主變的臺數(shù)和容量，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量，都直接影響主接線的形式。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。③ 變電所全部停電的可能性。2 靈活性主接線的靈活性有以下幾方面要求：① 調(diào)度要求。② 檢修要求。③ 擴(kuò)建要求。3 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。方案一 ： 變壓器——線路接線圖21 線路變壓器組接線　　變壓器——線路接線是最簡單的接線，適用于進(jìn)線回路較少的典型變電所接線，這種接線方式在當(dāng)今只有兩回進(jìn)線兩臺變壓器的變電所中廣泛使用。橋式接線中，4個回路只有3臺斷路器，是需要斷路器較少的一種接線，但是其靈活性較差，只能適用于小型變電所和發(fā)電廠。圖22 外橋接線表21 兩種方案的比較線路變壓器組外橋特點(diǎn)就其特點(diǎn)而言，線路——變壓器組接線簡單，是最簡單的接線方式，外橋是在其基礎(chǔ)上在線路斷路器的外側(cè)安裝一連橋。而外橋接線，當(dāng)線路故障時與之相連的兩個斷路器斷開，從而影響一回未發(fā)生故障的線路，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時僅線路變壓器斷開，不影響其它回路運(yùn)行。在本次設(shè)計中進(jìn)線只有2回，主變也只有兩臺，作為主變壓器它是變電所中的主要元件，其可靠性是最高的，現(xiàn)今的變壓器在正常情況下可以作到10年內(nèi)不出故障和大修，這說明主變的可靠性非常高，不必考慮變壓器的故障維護(hù)的時間。同時，考慮到到短路電流的問題，方案一限制短路電流的能力可遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于方案二。 60kV側(cè)的接線方式的確定本次設(shè)計變電所的60kV側(cè)出線為14回，出線回路數(shù)較多，為考慮其運(yùn)行的可靠性、倒閘操作簡單和接線的經(jīng)濟(jì)性，可選用雙母接線和雙母帶旁路接線的方式。每一電源和出線的回路，都裝有一臺短路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。如下圖23所示，有兩組母線后，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。圖24為雙母線帶專用旁路接線。圖24 雙母帶旁路接線表212 兩種方案的比較雙母線雙母帶旁路特點(diǎn)1. 供電可靠2. 調(diào)度靈活3. 擴(kuò)建方便倒閘操作靈活可靠性較高高經(jīng)濟(jì)性投資大、設(shè)備多、占地大投資大、設(shè)備增多、占地大靈活性操作復(fù)雜倒閘操作靈活通過以上論述對比，我們得到方案一較經(jīng)濟(jì)簡單、方案二靈活可靠。 綜上，可以看出選用方案一遠(yuǎn)比方案二利益要大的多，并且方案一是現(xiàn)今中型變電所的主流接線方式，故在本次設(shè)計中高壓進(jìn)線側(cè)主接線采用線路——變壓器組接線方式。　　 短路發(fā)生的原因產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞?！　?短路的種類三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地和兩相接地短路。在對稱三相系統(tǒng)中，三相阻抗相同，三相電壓和電流的有效值相等。兩相短路、單相接地和兩相接地短路，以及單相斷線和兩相斷線均為不對稱故障。運(yùn)行經(jīng)驗表明：在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的65%～70%；兩相短路約占10%～15%；兩相接地短路約占10%～20%；三相短路約占5%。所以，在本次設(shè)計中短路電流的分析和計算中只要求計算三相短路即可，如三相短路情況下滿足設(shè)計要求，那出現(xiàn)其它形式的短路也能夠滿足本設(shè)計的要求。2. 確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生的最大短路電流的正常接線方式。3. 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。5. 對帶電抗器的6～10kV出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路、或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計算。在本次設(shè)計中，短路點(diǎn)選擇4點(diǎn)，分別為：K1點(diǎn)為單臺主變運(yùn)行時220kV側(cè)進(jìn)線斷路器的下側(cè)發(fā)生三相短路；K2為220kV側(cè)進(jìn)線斷路器的上側(cè)發(fā)生三相短路；K3點(diǎn)為60kV側(cè)母線上發(fā)生三相短路；K4點(diǎn)為當(dāng)兩臺主變同時運(yùn)行時，另一臺主變的220kV進(jìn)線側(cè)斷路器的下側(cè)發(fā)生三相短路。其目的是驗算當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生短路情況時，流過斷路器的短路電流，為選擇進(jìn)線斷路器提供依據(jù)；60kV側(cè)為雙母線接線，其短路計算點(diǎn)就選擇在雙母線上即K3點(diǎn)。 短路電流的計算結(jié)果表31 K1點(diǎn)三相短路計算數(shù)據(jù)時 間(s)電 流 周 期 分 量 有 效 值 (kA)沖 擊 電 流(kA)熱 效 應(yīng)0