【正文】 確定主變壓器的容量。該變電所是按 70%全部負(fù)荷來選擇。 第四節(jié) 主變壓器型式的選擇 一、主變壓器相數(shù)的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 7 選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。 故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí)，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 自耦 變壓器：它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。 分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢(shì)平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍大，故不選擇分裂變壓器。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。 三、主變調(diào)壓方式的選擇 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和 供電的可靠性， 220KV 及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 8 ①樞紐變電所二次側(cè)母線的運(yùn)行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的 1～ 倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過 10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%。 因此，選用無激磁調(diào)壓方式。 一、 主變?nèi)萘康倪x擇 變壓器的最大負(fù)荷為 : ?? oo PKMP 其中： oK 是負(fù)荷同時(shí)率，取 ， ?oP 是各部分最大負(fù)荷的累加值。兩者中，取最大值作為確定主變的容量依據(jù)。 ? Me ? 其中：功率因數(shù) ?cos =。 先求出變壓器低載運(yùn)行時(shí)的欠負(fù)荷系數(shù)為 )( tItItIK2122221211 ??????? ??????? Kttt n nn 由 1K 及過 負(fù)荷小時(shí)數(shù) T查“變壓器正常過負(fù)荷曲線”得過負(fù)荷倍數(shù) 2K =。 第二章 電氣主接線選擇 第一節(jié) 前言 變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分是主接線，它由高壓電器設(shè)備通過連接線組成接受和分配電能的電路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。按照SDJ279《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。 主接線可靠性要求：斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的 回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要求保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷全部和大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免變電所全部停運(yùn)的可靠性。 為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；為了檢修的目的：可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對(duì)用戶的供電；為了擴(kuò)建的目的：可以容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過渡時(shí)，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造 為最小。 （ 1）投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資，要能使控制保護(hù)不過復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)單電器； （ 2）占地面積小，主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 （ 3）電能損失少：經(jīng)濟(jì) 合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。按 SDJ288《 220~500KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定， 220KV 配電裝置出線在 4 回以及以上時(shí)，宜采用雙母線及其他接線。 方案 2 采用單母線帶旁路母線，該接線簡(jiǎn)單清晰，投資略小，出線以及主變間隔斷路器檢修，不需停電，但是母線檢修或故障時(shí)， 220KV 配電裝置全停。其檢修周期長(zhǎng)，可靠性高，故可不設(shè)旁路母線。 對(duì) 110KV 側(cè)的接線方式，出線僅為兩回，按照規(guī)程要求，宜采用橋式接線。考慮到主變不會(huì)經(jīng)常投切，和對(duì)線路操作和檢修的方便性，采用內(nèi)橋式接線，如下圖所示。考慮到減小配電裝置的占地和占用空間，消除火災(zāi)、爆炸的隱患以及環(huán)境保護(hù)的要求，主接線不采用帶旁路的接線，且斷路器選用性能比少油斷路器更好的真空斷路器。 第三章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 概述 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相 之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。 第二節(jié) 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 一、短路電流計(jì)算目的 1）在選擇 電氣主接線時(shí)，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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 三、基準(zhǔn)值 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 14 高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值： 基準(zhǔn)容量： Sj = 100MVA 基準(zhǔn)電壓： Vg（ KV） 115 230 四、短路電流計(jì)算的步驟 1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量 下； 2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖； 3）選擇短路點(diǎn)； 4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 15 二、系統(tǒng)電抗 由原始材料可知，在 Sj=100MVA 下，需要計(jì)算 6 組發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的等效電抗，以下來求出 Xs1 的值， G 1系 系MW504 ? s ?? , ? MW2020 ? os ?? , ?2 1 0 0 M V A , ?G 2 （ a）計(jì)算電路圖 其等值電路圖為： G 1SG 2 （ b）等值電路圖 由圖（ a）作對(duì)應(yīng)的等值電路圖（ b），計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值如下： 線路 1LX? = 2LX? =Xo?l?2avUSd=?30?2230100= 線路 3LX? = 4LX? =Xo?l?2avUSd=?20?2230100= 線路 5LX? = 6LX? =Xo?l?2avUSd=?15?2230100= 線路 7LX? = 8LX? =Xo?l?2avUSd=?20?2230100= 發(fā)電機(jī) 1* ??GX= 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 16 發(fā)電機(jī)* ??GX= 變壓器 1XT? = 6310010010100 % ??NTk SSdU 變壓器 2XT? = 24010010014100 % ??NTk SSdU 把系統(tǒng)看成無限大容量系統(tǒng)，所以它的電抗標(biāo)幺值為： * ???sX 三、計(jì)算變壓器各 繞組電抗 阻抗電壓％ 高－中 高－低 中－低 10 30 22 各繞組等值電抗 Vs(12)％＝ 10％， Vs（ 13）％＝ 30％，Ｖ s（ 23）％＝ 22％ Vs1% = 12 （ Vs(12)% + Vs(13)%－ Vs(23)%） = 12 （ 10+ 30－ 22） =9 Vs2% = 12 （ Vs(12)% + Vs(23)%－ Vs(13)%） = 12 （ 10+22－ 30） =1 Vs3% = 12 （ Vs(13)% + Vs(23)%－ Vs(12)%） = 12 （ 30+22－ 10） =21 各繞組等值電抗標(biāo)么值為： X1 = Vs1%100 SjSN =109 1010 ＝ X2 = Vs2%100 SjSN ＝ 101 1010 ＝ X3 = Vs3%100 SjSN ＝ 1021 5010 ＝ 四、各短路點(diǎn)短路計(jì)算 a） d1 點(diǎn)短路 10KV 母線側(cè)和 110KV 側(cè)沒有電源，無法向 220KV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，等值電路可化間為圖一 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 17 2 2 0 K V X s 1 d 1 S 1 化簡(jiǎn)電路之后得出的 Xs1 = 則 Id1= 1Xs1 = 換算到 220KV 短路電流有名值 I″ = Id1 Uav3Sd = 1003 230? = 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù) Kch = 。 第四章 電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 概述 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè) 計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 第二節(jié) 斷路器的選擇及計(jì)算 高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。真空斷路器只適應(yīng)于 10KV 電壓等級(jí)， 10KV 采用真空斷路器。 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電流的有效值（ KA） 二、短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又 自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 21 短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。 本設(shè)計(jì)任務(wù)中考慮到檢修、維護(hù)方便， 220KV 及 110KV 均選同型產(chǎn)品 220KV 側(cè)斷路器 1）額定電壓選擇： Vmax≥ Vg = 220KV = 253KV 2）額定電流選擇： Ie≥ Igmax 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 Igmax= 即： Igmax = 2203 ???= 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = KA 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ ich = 即 ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6－ 220 型 SF6斷路器其參數(shù)如下： 額定電壓： 220KV 最高工作電