【正文】 的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。220KV 變電站電氣部分設(shè)計使其對變電站有了一個整體的了解。1220KV 變電站電氣部分設(shè)計第 2 章 電氣主接線的設(shè)計 主接線概述電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系[1]。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個電源獲得電能。單母接線的優(yōu)點：接線簡單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。2理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文在可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。但是，由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用[4]。雙母線接線及分段接線雙母線接線雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實現(xiàn)。由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的 6～10KV 配電裝置；35～60KV 出線數(shù)超過 8 回，或連接電源較大、負荷較大時；110～220KV 出線數(shù)為 5 回及以上時。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。3220KV 變電站電氣部分設(shè)計雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配置中，同時在 220～550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的[7]。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、實用、經(jīng)濟、美觀的原則[8]。方案一：220KV 側(cè)雙母接線，110KV 側(cè)雙母接線、10KV 側(cè)單母分段接線。滿足主接線的要求。4理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文110kV 出線 10 回（其中備用 2 回），110kV 側(cè)有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其容量為 80000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進線，其他地區(qū)變電所進線總負荷為 100MVA。10kV 出線 12 回（其中備用 2 回），10kV 側(cè)總負荷為 35000kVA，Ⅰ、Ⅱ類用戶占 60%，最大一回出線負荷為 2500kVA，最大負荷與最小負荷之比為 。方案主接線圖如下：圖 21 主接線方案一方案二：方案進行綜合比較：220KV 側(cè)雙母帶旁路接線，110KV 側(cè)雙母接線、10KV 側(cè)單母分段接線。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。主接線如下圖：5220KV 變電站電氣部分設(shè)計圖 22 主接線方案二現(xiàn)對兩種方案比較如下[10]：表 21 主接線方案比較表方案一：220KV 側(cè)雙母接線，110KV 側(cè)雙母接線、10KV 側(cè)單母分段接線。項目 接線簡單，設(shè)備本身故 ；可靠性障率少；，保證了在變 故障時，停電時間較長。 運行方式相對簡單，靈；靈活性活性差；發(fā)展。經(jīng)濟性設(shè)備相對少，投資小。通過對兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設(shè)計最終方案。本章是對變電站主變壓器的選擇。根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺主變的可能性[11]。對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。 主變壓器容量的選擇（1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5～10 年的規(guī)劃負荷選擇，適當(dāng)考慮到遠期 10～20 年的負荷發(fā)展。（2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。（3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。S總 = 80 + 100 + 35 = 215MVA容量確定：SN = （31）S N = 200 ｅ = 主變壓器型式的選擇選擇主變壓器，需考慮如下原則：（1）當(dāng)不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。對于單機容量為 300MW、并直接升到 500KV 的，宜選用三相變壓器。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當(dāng)一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_三相變壓器，則不會造成所停電。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備用相。變壓器繞組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，變壓器繞組多采用丫連接；35KV亦采用丫連接，其中性點多通過消弧線圈接地。由于 35KV 采用丫連接方式，與 2110 系統(tǒng)的線電壓相位角為 0，這樣當(dāng)變壓變比為 220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有 35KV 系統(tǒng)并網(wǎng)。 主變壓器選擇結(jié)果查《電力工程電氣設(shè)備手冊：電氣一次部分》選定變壓器的容量為 180MVA。主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：180000（KVA）額定電壓：高壓—220177。9，220KV 變電站電氣部分設(shè)計第 4 章 所用電設(shè)計變電站站用母線采用單母分段接線方式。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側(cè)可用高壓熔斷器代替高壓斷路器[14]。:S=215000%=430KVA：SB=S=301KVA所用變壓器參數(shù):型號：S9—315/10U1e=177。對于中型變電站或裝設(shè)有調(diào)相機的變電站，通常都裝設(shè) 2 臺站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V 站用電 10 理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文母線采用低壓斷路器進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。接線圖如下所示。變壓器型號為 SFPS7—180000/220。簡化圖如下圖所示：圖 51 系統(tǒng)圖的等值電路 變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計算1 1Us1 %= [Us(12) %+Us(31) %Us(23) ]= (14+237)=15Us2 %=1[Us(12) %+Us(23) %Us(31) %]= (14+723)=1Us3 %= [Us(31) %+Us(23) %Us(12) %]=設(shè) SB=100MVA，UB=Uav 12 (23+714)=82221212理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文XT1* =U s1 % SB 15 100100 SN 100 180=XT2* =XT3* =Us2 % SB 1 100100 SN 100 180Us3 % SB 8 100100 SN 100 180== 10KV 側(cè)短路計算f(3)1 短路時, 示意圖如下：圖 52 f(3)1 短路的等值電路圖X＇ = （X T1* +X T2* + T1* T2* ）= （+X T3*1 X XX39。3* = (X T1* +X T3* + T1* T3* )X T2*= (++2=三角形變?yōu)樾切危? X1* =X39。3*X39。2* +X39。2*X39。1* +X39。3* (?) + ? = X3* =X39。1*X39。2* +X39。 16 1 1理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文圖 56 f 2 短路的等值電路圖X T * = ( X T 1* + X T 2* ) = ( ? ) = 圖 57 f 2 短路的等值電路圖XB*=XT*=XBS*=+=圖 58 f 2 短路的等值電路圖A 電源（無窮大系統(tǒng)）的短路電流為：IP* =1X AS*=1=X jSB = 500100=查汽輪發(fā)電機計算曲線有 17 (3)1 122(3)(3)220KV 變電站電氣部分設(shè)計IB0=所以短路電流有名值為If0 = 5003 230+ 1003 230=沖擊電流[11]： ish = = KA）短路容量： Sk = 3 230 = (MVA) 110KV 側(cè)短路計算f(3)3 短路時圖 59 f 3 短路的等值電路圖XA*=XT*+XAS*=+=上圖簡化圖如下：圖 510 f 3 短路的等值電路圖A 為無窮大系統(tǒng)所以有IP* ==X A* = 而X jsB = 500100=查汽輪發(fā)電機的計算曲線得 18 (3)(3)（1 1理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計）論文IB0=所以短路電流有名值為If0 = 5003 115+ 1003 115=沖擊電流： ish = = (KA)短路容量： S K = 3 115 = (MVA)短路計算結(jié)果列表于下：表 51 短路計算成果表短路點f1f2f3基準(zhǔn)電壓(K)230115