【正文】 根據(jù)規(guī)定選擇兩臺主變時供電可靠性較高，所以選用兩臺主變壓器。 2. 容量 確定： 根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。由于上述條件限制，所以，兩臺主變壓器各自承擔 27MVA，當一臺停運時，另一臺則承擔 60%的負荷 MVAS %60%60 ??? ，單臺變壓器運行 也 要滿足一級和二級負荷的供電需要， 10+10+10+5+5++1+3+1+=51MVA。因為一臺三相式變壓器較同容量的 3臺單相式投資小，占地少，損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，運行維護比較方便。 而我們 所 設(shè)計的變電站，地址條件較好，不存在運輸條件限制問題，故選擇三相電力變壓器 繞組的形式主要有雙繞組和三繞組 規(guī)程上規(guī)定在選擇繞組形式時，一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器 ，因為一臺三繞組變壓器的價格及所 用的控制電路和輔助設(shè)備，比兩臺雙繞組變壓器都較少。除發(fā)動機電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。 5 5 （ 3）在樞紐變電站中，兩種不同的電壓等級的系統(tǒng)需要相互連接。 本待建變電站具有 110kV， 35kV， 10kV三個電壓等級，所以擬用三繞組變壓器。所以采用有載調(diào)壓變壓器， SFSZ963000/110,額定容量 63000kVA，高壓 121kV，中壓，低壓 。81.25% 177。 變壓器的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型連接； 35kV 亦采用星型連接，其中性點多通過消弧線圈接地，故本變電站 110kV 側(cè)采用星型接線， 35kV 側(cè)采用星型連接， 10kV 側(cè)采用三角型接線。 （ 1） 自然風(fēng)冷卻 。 （ 2）強迫 空氣 冷卻 。 6 6 （ 3）強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 （ 4） 強迫 油循環(huán)水冷卻。由于銅質(zhì)量不過關(guān)，國內(nèi)已很少應(yīng)用。采用潛油泵將油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯預(yù)先設(shè)計好的油道中進行冷卻。將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)，將變壓器的熱量帶走。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，衡量電氣主接線運行可靠性的一般準則： （ 1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電； （ 2）斷路器或者母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時 間 并要求保證對一級負荷和大部分二級負荷的供電； （ 3）盡量避免變電所全部停運。投切發(fā)電機、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活： （ 1）調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路。 （ 3）擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。 (1)投資 少 ； (2)占地面積??； (3)電能損耗小； (4)發(fā)展性 好 。 （ 1）供電可靠性和靈活性較差，在母線及母線隔離開關(guān)檢修或故障時，各支路都必須停止工作需使整個配電裝置停電；（ 2）引出線的斷路器檢修時，該支路要停止供電。 單母線分段接線 （ 1）當母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。（ 2）任一支路斷路器檢修時，該支路必須停止工作。（ 2） 110kV 配電裝置的出 線回路數(shù)為小于 8 8 8 高供電可靠性，可對重要用戶供電。 回。 （ 1）增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。（ 3）保護及二次回路接線復(fù)雜。 雙母線接線 （ 1） 可靠性高。 （ 3） 擴建方便。 （ 2）設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運行中需要用隔離開關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時投資和占地面積較大。（ 2）電壓為 35～ 60kV出線超過 8回或電源較多、負荷較大的裝置。 雙母線分段接線 具有更高的可靠性和更大的靈活性。 （ 1）電壓為 220kV 進出線為 10～ 14 回的裝置。 橋形 接線 橋形接線配電裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，造價便宜，運行中具有一定的可靠性、靈活性、便于擴展。同時，出現(xiàn)斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。 在具有兩臺主變壓器的雙回線路中變電站中得到廣泛應(yīng)用。本變電站 110kV側(cè)有兩回進線，初步擬定方案為橋式接線 ,即有內(nèi)橋和外橋接線兩種方案。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。 (3)橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出 現(xiàn)斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。 內(nèi)橋接線使用于兩回進線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換的運行方式的變電站中。 (2)線路投入與切除時，操作復(fù)雜。 (3)橋回路故障或檢修時全廠分裂為兩部分，使兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線側(cè)斷路器故障或檢修時，造成該側(cè)變壓器停電。 外橋接線適用于兩回進線兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的變電站中。結(jié)合原始材料可知 待設(shè)計變電所 有兩回進線兩回出線，線路為 50km 屬于 短距離輸電線路 ，所以 110kV側(cè)采用外橋接線方式。 35kV側(cè)主接線方案選擇 根據(jù)實際情況初步擬定三種方案，如下各圖所示： L113QS11QS0QF1QF 2QF01QS 02QSⅠ段 Ⅱ段L1 L215QS 25QS13QS 23QS1QF 2QF05QS 06QS03QS 04QS01QS 02QS0QF11QS 21QSⅠ段 Ⅱ段L113QS11QS4QF1QF 2QFL2 L3 L4 L2 L3 圖 34 依據(jù)以上三種接線方式的特點作出主接線方案比較如下表所示： 接線方式 單母線分段接線（方案 1） 單母線接線（方案 2） 單 母分段帶旁路接線（方案 3） 優(yōu)、缺點 (1)一段母線故障停止工作，另一段母線仍可工作。 (2)當一段母線故障時，該母線上所有支路必須斷開，停電范圍較大；任一支路斷路器檢修時，該支路必須停電 (1) 單母線接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴建。在母線和母線隔離開關(guān)檢修或故障時，各支路都停電，引出線的斷路器檢修時，該支路要停(1)單母線分段相比，唯一的好處是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。 (3)旁路斷路器代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀 11 11 電。 (4)保護及二次回路接線復(fù)雜。經(jīng)濟方面有點增加，但不起主導(dǎo)地位；單母線分段接線方式與單母分段帶旁路接線相比，在可靠性、靈 活性和維護方面都差不多，但是單母分段帶旁路接線增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。 選擇方案 單母線分段接線（方案 1） 10kV側(cè)主接線方案選擇 10kV 側(cè)主接線方案選擇的分析過程同 35kV側(cè)主接線方案選擇相同，故 選擇單母線分段接線比較合理 變電站主接線圖 根據(jù)以上分析結(jié)果得出變電站主接線圖 35所示 12 12 13 13 第 4 章 短路電流計算 .概述 所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體 接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。一般情況下，三相短路電流都大于兩相和單相短路電流。系統(tǒng)短路時還會出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點處尤為嚴重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。工程設(shè)計中主要計算三相短路電流。 繼電保護的配置和整定： 系統(tǒng)中影配置繼電保護以及繼電保護裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進行計算和分析算。 通信干擾： 在設(shè)計 110kV 及以上電壓等級的架空輸電線時，要計算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險及干擾影響。 驗算導(dǎo)體和電 器 動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電 器 開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 510年）。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的導(dǎo)部電機的影響和電容補 償裝置放電電流的影響。 14 14 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。 所有的電源的電動勢相位角相同。 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 輸電線路的電容略 去不計。若選取的基準功率為BS 和基準電壓為 BU ，由于 4 個電氣量僅兩個是獨立量，其基準電流 BI 和基準電抗可通過功率關(guān)系和歐姆定律求得，即BBB USI 3? 和BBBBB SUIUZ 23 ?? ?？紤]10kV和 35kV側(cè)母聯(lián)斷開與閉合的情況，故作出短路系統(tǒng)電抗標幺值等效電路圖，母聯(lián)斷開時如圖 41所示，母聯(lián)閉合時如圖 42 所示。 (1)系統(tǒng)最大 運行方式下的阻抗計算 ????? SBS SSX (2) 線路總阻抗計 (3) 變壓器各側(cè)阻抗計算 高壓側(cè)： )(21%)%%(21%2313121 ???????? KKKK UUUU 中壓側(cè)： )5,(21%)%%(21%1323122 ????????? KKKK UUUU 低壓側(cè)： )(21%)%%(21%1223123 ???????? KKKK UUUU 變壓器容量為 MVASNT 63? 0 01 0 0 0%1 ?????? NTBKIT SSUX %22 ???????? NTBKT SSUX %33 ?????? NTBKT SSUX ? ??????? 001 2211BBTT SUXX ? ????????? 5 001 150 2222BBTT SUXX ? ??????? 001 151 2233BBTT SUXX 22 ???????? ?BBLL USLXX 16 16 母聯(lián)斷開和閉合時 110kV側(cè)的情況是一樣的 系統(tǒng)到 110kV側(cè) MVASB 100? kV115av ?? UU B 當在 1K （ 4K ）處發(fā)生三相短路時 最大運行方式下， 作出等值電路圖如下圖 43所示 圖 43 標幺值等效電路圖 電源至短路點的總電抗的標幺值為： 0 9 0 7 5 ???????? LSf XXX 系統(tǒng) 電阻為： ? ??????? 2s2sSUX s 電源至短路點的總電阻： ? ????? %10% %100 ????fsXX ?????? BSff SSXX 所以 110kV 側(cè)為有限大系統(tǒng) T=0s 時。 ??B 短路周期分量的有效值： ? ?kAU SB NBf ????????? 17 17 短路沖擊電流： ? ?kAi Mk f ??????? 短路最大有效值： ? ?kAI fk ????? 短路容量： M V AIU fB 0 9 ?????? T=4s 時， ??B 短路周期分量的有效值： ? ?kAU SB NBf ????????? 短路沖擊電流： ? ?kAi Mk f ??????? 短路最大有效值： ? ?kAI fk ????? 短路容量： MV AIU fB ?????? 35kV 側(cè) MVASB 100? kV37av ?? UU B 母聯(lián)閉合時 當在 5K 處發(fā)生三相短路時 最大運行方式下， 作出等值電路圖如下圖 44所示 圖 44 標幺值等效電路圖 電源至短路點的總電抗的標幺值為： 1 73 )0 (210 75 )(21 211?????????????? TTLSf XXXXX 電源至短路點的總電阻： ? ??????????? 21 TTLsf XXXXX %10%% %100 ?????fSXX 18 18 *f ?????? BNf SSI 所以 35kV 側(cè)是無限大系統(tǒng) 短路周期分量的有效值： 標幺值： 11 **f ??? fII 有名值： ? ?kAU SII Bff * ????? ? 短路沖擊電流： ? ?kAi Mk f ??????? 短路最大有效值： ? ?kAI fk ????? 短路容量： M V AIU fB 7 ?????? 母聯(lián)斷開時 當在 2K 處發(fā)生三相短路時 最大運行方式下 ，作出等值電路圖如下圖 45所示 圖 45標幺值等效電路圖 電源至短路點的總電抗的標幺值為： 2 5 6 0 7 5 1 2111 ????? ????????? TTLSf XXXXX 短路周期分量的有效值： 標幺值： 11 **f ??? fII 有名值： ? ?kAU SII Bff * ????? ? 短路沖擊電流：