【正文】 步： (1)擬定可行的主接線方案：根據(jù)設計任務書的要求，在分析原始資料的基礎上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式 和各類設備的選擇 等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù) 和經(jīng)濟 上論證各方案的優(yōu)、缺點，保留 2到 3個技術(shù)上相當?shù)妮^好方案。 (3)對 較優(yōu) 全面的技術(shù)，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。 初步方案設計 根據(jù)原始資料，此變電站有兩個 個電壓等級： 110/10KV ，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站 出線回路數(shù)是 110kv 為本期兩回、遠期四回 ， 10kv 的出線輸出回路是本期 12 回、遠期 36回， 10kv 開關布置室為 24回， 為保證供電可靠性，可裝設兩臺三相三繞組 主變壓器 ，可見此變電站 還應該具備擴建方便的特性 。 方案一： 110KV 側(cè)采用雙母線接線 ， 10KV 側(cè)采用單母分段接線 ， 10kv 側(cè)開關布置室采用單母線分段接線 。 方案三： 110kv 側(cè)采用雙母線分段接線， 10kv 側(cè)采用雙母線接線， 10kv 側(cè)開光布置室采用單母線分段接線。 分析可知：從可靠性上，該變電站將為附近的高校進行供電，屬于 三級負荷，只需要單電源供電， 可靠性要求可適當降低，減少投資，因此方案一和方案二為較優(yōu)方案。采用雙母線接線的優(yōu)點：① 系統(tǒng)運行、供電可靠；② 系統(tǒng)調(diào)度靈活；③ 系統(tǒng)擴建方便等。所以， 110KV 側(cè)采用雙母線接線。由原材料可知， 此為三級負荷 ，所以， 10KV 側(cè)采用單母分段接線。 關于 10KV 側(cè)開關室根據(jù)負荷等級和不具遠期擴建性，選擇單母線分段接線。其接線圖見以上方案一。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證。 主變壓器臺數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電站一般裝設兩臺主變，當只有一個電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負荷供電時，可裝設一臺。 主變壓器型式的選擇 相數(shù)的確定 在 330kv 及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。如果受到制造、運輸?shù)葪l件限制時，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，也可選用單相變壓器。 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 5 繞組連接方式的確定 變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。 結(jié)構(gòu)型式的選擇 三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式。升壓型的繞組排列為：鐵芯 — 中壓繞組 — 低壓繞組 — 高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。降壓型的繞組排列為：鐵芯 — 低壓繞組 — 中壓繞組 — 高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大 。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。無勵磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達 30%，且分接頭可帶負荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運行，因為有載分接開關的切換不能保證同步工作。 主變壓器容量的選擇 變電站主變壓器容量一般按建站后 5~10 年的規(guī)劃負荷考慮， 因此此處應按3*50MVA=150MVA 來考慮 ,并按其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負荷 maxS 的50%~70%（ 35~110KV 變電站為 60%），或全部重要負荷（當Ⅰ、Ⅱ類負荷超過上述比例時）選擇 ，由于此處為 110/10kv 變電站，且為三類負荷，故考慮當其中一臺停用時能滿足最大負荷的 來考慮 。∑ Sjs（ 10KV） 10KV 線路負荷計算 表 11 10KV負荷 名稱 最大負荷（ KW） cosφ 回 路數(shù) 化工廠 3500 1 鋁廠 5000 2 醫(yī)院 1500 2 氮肥廠 2020 1 印刷廠 1500 1 表格中各負荷間同時系數(shù)為 Sjs=* （ 3500/+2*5000/+2*1500/+2020/+1500/ ）*(1+5%)=21(MVA) 35KV 線路負荷計算 表 12 35KV負荷 名稱 最大負荷（ KW） COSΦ 回路數(shù) 火電廠一 8000 1 火電廠二 5000 1 表格中各負荷間同時系數(shù)為 Sjs=*（ 8000/+5000/） *(1+5%)=(MVA) 110KV 級負荷計算 35KV 各負荷與 10KV 各負荷間的同時系數(shù)為 Sjs∑ =（ 21+） =(MVA) 所用電負荷計算 Sjs=（ K1*∑ P1+∑ P2） 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 7 K1所用動力負荷換算系數(shù)，一般取 ∑ P1所用動力負荷之和 ∑ P2所用照明負荷之和 表 13 110kV變電 站自用電負荷 類別 名稱 容量（ KW） 功率因數(shù) 安裝臺數(shù) 工作臺數(shù) 備注 照明 主充電機 20 1 1 周期 照明 浮充電機 1 1 經(jīng)常 動力 主變通風 32 32 經(jīng)常 動力 蓄電池通風 1 1 經(jīng)常 照明 檢修、試驗用電 15 1 1 經(jīng)常 照明 載波通訊用電 1 1 1 經(jīng)常 照明 屋內(nèi)照明 1 1 經(jīng)常 照明 屋外照明 1 1 經(jīng)常 動力 生活水泵 2 2 周期 照明 福利區(qū)用電 1 1 周期 Sjs=（ *32+*1+*2） +20++15+1+++=（ MVA） 由上述計算結(jié)果可知： 10KV 側(cè) PLMAX=21(MVA) 35KV 側(cè) PLMAX=(MVA) 高壓側(cè) PLMIN=*(21+)= (MVA) 變電站用電負荷 Pz 為： Pz=(MVA) 所以變電站最大負荷 Smax為： Smax=+=(MVA) 由以上計算，查《發(fā)電廠電氣部分》選擇主變壓器型號如下： 表 14 主變壓器型號及參數(shù) 型號及容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (KW) 阻抗電壓 (%) 空載電流(%) 空載 負載 高中 高 低 中低 高 中 低 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 8 SFSL731500/110 101? 2? % 121? 2? % ? 2?% 35? 2?% YN,yn0,d11 38 125 站用變壓器的選擇 站用變壓器的選擇的基本原則 (1)變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應； (2)阻抗電壓及調(diào)壓 型式的選擇，宜使在引接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的 %? ； (3)變壓器的容量必須保證站用機械及設備能從電源獲得足夠的功率 。其計算的目的主要有以下幾方面： (1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。例如：計算某一時刻的 短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。 短路計算的一般規(guī)定 、計算的基本情況 (1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。 (3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。 (5)應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 10 、接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 (2)畫等值網(wǎng)絡圖。 ②選取基準容量 Sb和基準電壓 Ub（一般取各級的平均電壓）。 ④繪制等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。 (4)求計算電抗 Xjs。 ①計算無限大容量（或 Xjs≥ 3）的電源供給的短路電流周期分量。 變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定 變壓器參數(shù)的計 算 基準值的選?。?MVASb 100? ， bU 取各側(cè)平均額定電壓 (1)主變壓器參數(shù)計算 由表 ： U12%= U13%= U23%= U1%=(U12%+U13%U23%)=(+)= U2%=(U12%+U23%U13%)=(+)=0 所以 U2%=0 U3%=(U13%+U23%U12%)=(+)= 電抗標幺值為： X1=U1%/100*SB/SN=*100/= X2=U2%/100*SB/SN=0/100*100/=0 X3=U3%/100*SB/SN=*100/= (2)站用變壓器參數(shù)計算 由表 ： 4%?dU 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 11 X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/=50 (3)系統(tǒng)等值電抗 ?? bUSlrX BS 短路點的確定 此變電站設計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，其中 110KV 進線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點。 電氣設備選擇的一般規(guī)定 一般原則 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。 (1)在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應按下表計算。 各回路持續(xù)工作電流的計算 依據(jù)表 ，各回路持續(xù)工作電流計算結(jié)果見下表： 表 32 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表 回路名稱 計算公式及結(jié)果 110KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 115= 110KV進線 Igmax=Pn/√ 3Uncosφ =31185/(√ 3 115 )= 河北工程大學畢業(yè)設計說明書 17 35KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 35KV出線 火電廠一 =S/√ 3Uncosφ =8000/(√ 3 37 )= 火電廠二 =S/√ 3Uncosφ =5000/(√ 3 37 )= 10KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 10KV出線 化工廠 =S/√ 3Uncosφ =3500/√ 3 = 鋁廠（兩回） =S/√ 3Uncosφ =5000/√ 3 = 醫(yī)院（兩回） =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A 氮肥廠 =S/√ 3Uncosφ =2020/√ 3 = 印刷廠 =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A =√ 3Un= 653/√ 3 = 高壓電氣設備選擇 斷路器的選擇與校驗 斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。 (4)動穩(wěn)定： ich≤ imax （ 34） 式中： ich —— 斷路器極限通過電流峰值； imax—— 三相短路電流沖擊值。 斷路器的選擇 根據(jù)如下條件選擇斷路器： 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電流 ，各回路的 max?gI 見表 。 斷路器的校驗 (1)校驗 110KV 側(cè)斷路器 ① 開斷電流： Idt≤ Ikd Idt=(KA) Ikd=(KA) IdtIkd ② 動穩(wěn)定： ich≤ imax ich=(KA) imax=