【正文】 圖41 單母線分段接線示意圖分段的單母線的評價(jià)為:優(yōu)點(diǎn):(1).具有單母線接線簡單、清晰、方便、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點(diǎn)。(4).另外主接線還應(yīng)簡明清晰、運(yùn)行維護(hù)方便、使設(shè)備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關(guān)操作電源。(3).電能損耗小。(2).占地面積少。經(jīng)濟(jì)性主要通過以下幾個(gè)方面考慮：(1).節(jié)省一次投資。靈活性包括以下幾個(gè)方面：(1).操作的靈活性 (2).調(diào)度的靈活性(3).擴(kuò)建的靈活性 經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。所以在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。 對電氣主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括地說包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面 可靠性安全可靠是主接線的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。由于本設(shè)計(jì)的變電站有三個(gè)電壓等級，所以在設(shè)計(jì)的過程中首先分開單獨(dú)考慮各自的母線情況，考慮各自的出線方向。因此選擇降壓結(jié)構(gòu)，能夠滿足降壓要求，主要根據(jù)的依據(jù)的《電力系統(tǒng)分析》，其繞組排列方式如下圖所示圖31 繞組排列方式根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號如下：SFSZ7－63000/110，其型號意義及技術(shù)參數(shù)如下：圖32 型號意義及技術(shù)參數(shù)第4章 電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。所以主變壓器的110kV側(cè)中性點(diǎn)采用直接接地方式，35kV，10kV側(cè)中性點(diǎn)采用不接地方式。規(guī)程上規(guī)定：凡是110kV500kV側(cè)其中性點(diǎn)必須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地(大電流接地系統(tǒng))；主變壓器663kV采用中性點(diǎn)不接地(小電流接地系統(tǒng))。 中性點(diǎn)的接地方式電網(wǎng)的中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。由于自耦變壓器的結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)，在110kV級以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，應(yīng)用非常廣泛，自耦變壓器代替普通變壓器已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。 普通型和自耦型的選擇自耦變壓器是一種多繞組變壓器，其特點(diǎn)就是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。(4).在星形星形接線的變壓器中，需要一個(gè)三角形連接的第三繞組。(2).在具有三種電壓等級的降壓變電站中，需要由高壓向中壓和低壓供電，或高壓和中壓向低壓供電。對深入引進(jìn)負(fù)荷中心，具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站，為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。 繞組形式繞組的形式主要有雙繞組和三繞組。同時(shí)，因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對來講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。一臺三相變壓器比三臺單相變壓器組成的變壓器組，其經(jīng)濟(jì)性要好得多。考慮到開發(fā)區(qū)及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展速度非?？?，所以我們選擇大容量變壓器以滿足未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。 主變壓器容量的確定主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展，對于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。兩臺主變壓器，可保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時(shí)影響對用戶的供電。 主變臺數(shù)的確定由原始資料可知，待建變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下建設(shè)的。主變壓器的阻抗電壓(即短路電壓)，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)情況、斷路器斷流能力以及變壓器結(jié)構(gòu)選定。(5).與兩種110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變壓器，當(dāng)自耦變壓器的第三繞組接有無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)無功功率的潮流情況，校驗(yàn)公共繞組容量，以免在某種運(yùn)行方式下，限制自耦變壓器輸出功率。(3).裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺是當(dāng)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60%以上，并應(yīng)保證用戶的一級和全部二級負(fù)荷的供電。(2).對于330kV及以下的變電所，在設(shè)備運(yùn)輸不受條件限制時(shí)，均采用三相變壓器。既要滿足近期負(fù)荷的要求也要考慮到遠(yuǎn)期。另外主變選擇的好壞對供電可靠性和以后的擴(kuò)建都有很大影響。tgφ＝Ptgφ＝P所以負(fù)荷計(jì)算是一個(gè)全面地分析計(jì)算過程，只有負(fù)荷分析正確無誤，我們的變電站設(shè)計(jì)才有成功的希望。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確負(fù)荷計(jì)算的重要性。第2章 負(fù)荷分析 負(fù)荷分析的目的負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)和方法，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確無誤，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。初期投入兩臺變壓器，當(dāng)一臺故障或檢修時(shí)，另一臺主變壓器的容量應(yīng)能滿足該站總負(fù)荷的60%，并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)滿足一、二級負(fù)荷的需要。為了徹底解決農(nóng)網(wǎng)落后的情況，待建變電站的設(shè)計(jì)盡可能的超前，采用目前的高新技術(shù)和設(shè)備。由于該變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下設(shè)計(jì)的，所以一定要考慮到農(nóng)村的實(shí)際情況。 水文 氣象年最低氣溫為5度，最高氣溫為40度，月最高平均氣溫為31度，年平均氣溫為22度，降水量為2000毫米，炎熱潮濕。=(2).負(fù)荷同時(shí)率：35kV kt=10kV kt=(3).年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為Tmax=3500小時(shí)/年(4).網(wǎng)損率為 A%=8%(5).站用負(fù)荷為 50kW cos162。 電壓等級變電站的電壓等級分別為110kV、35kV、10kV?？梢?，變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率提高及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低，市場競爭力增大，進(jìn)而可以使企業(yè)效益提高，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。這對于保護(hù)下級各負(fù)荷是十分有利的。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠，降壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產(chǎn)生活帶來很大不利。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。第1章 原始資料及其分析 緒論電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。由于電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。變電站使電廠或上級電站經(jīng)過調(diào)整后的電能輸送給下級負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。這里所設(shè)計(jì)得就是110KV降壓變電站。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級負(fù)荷的短路、最大負(fù)荷等情況來整定配置的，因此，在發(fā)生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全有利于延長使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性，可以提高人民生活質(zhì)量，改善生活條件等。 原始資料待建變電站是該地區(qū)農(nóng)網(wǎng)改造的重要部分，預(yù)計(jì)使用3臺變壓器，初期一次性投產(chǎn)兩臺變壓器，預(yù)留一臺變壓器的發(fā)展空間。110kV ：2回35kV ：5回(其中一回備用)10kV ：12回(其中四回備用) 變電站位置示意圖：圖11 變電站位置示意圖 待建變電站負(fù)荷數(shù)據(jù)(表11)：表11 待建成變電站各電壓等級負(fù)荷數(shù)據(jù)電壓等級用電單位最大負(fù)荷(MW)用電類別回路數(shù)供電方式距離(km)35kV鋁廠1511架空39鋼鐵廠101，21架空25A變電站1531架空35B變電站2031架空40備用110kV無線電廠31電纜4儀表廠31電纜5手機(jī)廠22電纜4電機(jī)廠21電纜3電視機(jī)廠31架空14配電變壓器A11架空15配電變壓器B31架空16其它32電纜4備用2注：(1).35kV,10kV負(fù)荷功率因數(shù)均取cos162。=(6).35kV側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)荷20MV 10kV側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)荷6MV 地形 地質(zhì)站址選擇在地勢平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質(zhì)構(gòu)造皆為穩(wěn)定區(qū)，站址標(biāo)高在50年一遇的洪水位以上，地震烈度為6度以下。 環(huán)境站區(qū)附近無污染源 原始資料分析要設(shè)計(jì)的變電站由原始資料可知有110千伏，35千伏，10千伏三個(gè)電壓等級。農(nóng)忙期和農(nóng)閑期需電量差距較大，而且考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，所以變壓器的選擇考慮大容量的，盡量滿足未來幾年的發(fā)展需要。待建變電站選擇在地勢平坦區(qū)為以后的擴(kuò)建提供了方便。站址選擇在地勢平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質(zhì)構(gòu)造皆為穩(wěn)定區(qū)，站址標(biāo)高在50年一遇的洪水位以上，地震烈度為6度以下。對供電的可靠性非常重要。負(fù)荷計(jì)算不僅要考慮近期投入的負(fù)荷，更要考慮未來幾年發(fā)展的遠(yuǎn)期負(fù)荷，如果只考慮近期負(fù)荷來選擇各種電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，那隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷不斷增加，不久我們選擇的設(shè)備和線路就不能滿足要求了。 待建變電站負(fù)荷計(jì)算 35kV 側(cè) 近期負(fù)荷：P近35=15+10+15+20=60MW () 遠(yuǎn)期負(fù)荷：P遠(yuǎn)35=20MW () =60+20=80MW () P35＝kˊ(1+k)=80**(1+)= ()Q35＝Ptg(cos－)= MVar () 視在功率 Sg35＝== MVA () IN35 === () 10kV 側(cè) 近期負(fù)荷：P近10=+++++++= () 遠(yuǎn)期負(fù)荷：P遠(yuǎn)10=6MW () =+6= ()P10＝ kˊ(1+k)=**(1+)= () Q10＝Ptg(cos－)= MVar () 視在功率 Sg10＝== MVA () IN10 === () 站用電容量 Sg所＝＝＝ () 待建變電站供電總?cè)萘? S∑=Sg35+Sg10+Sg所= ++＝(MVA) () P∑=P35+P10+P所=++＝(MW) ()第3章 變壓器的選擇主變的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度?？傊髯兊倪x擇關(guān)系到待建變電站設(shè)計(jì)的成功與否，所以對主變的選擇我們一定要全方面考慮。 變電所主變壓器的選擇有以下幾點(diǎn)原則：(1).在變電所中，一般裝設(shè)兩臺主變壓器；終端或分支變電所，如只有一個(gè)電源進(jìn)線，可只裝設(shè)一臺主變壓器；對于330kV、550kV變電所，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)為合理時(shí)，可裝設(shè)3~4臺主變壓器。500kV變電所，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設(shè)立備用的單相變壓器。(4).具有三種電壓等級的變電