【正文】 中 Z0—— 為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等設(shè)備的綜合投資； a—— 為不明顯的附加費用比例系數(shù)，一般 220kV取 70， 110kV取 90。 （ 2） 、計算年運行費用 u u= a△Ａ 104+u1+u2 (萬元 ) 式中 u1—— 小修、維護費，一般為（ ～ ） Z， u2―― 折舊費，一般為（ ～ ）。h ）。h ）。本設(shè)計所用 如下： ① 雙繞組變壓器 n臺同容量變壓器并列運行時，則 △ Ａ =n(△ PO +k△ QO)To+ 1n (△ P +k△ Q) (smax /sn)2 τ (kw h) 式中 s s s3—— 為 n臺變壓器三側(cè)分擔(dān)的最大的總負(fù)荷 (KVA) s3n—— 第三繞組的額定容量 (KVA) 計 2 第 二 章 電 氣 主 接 線 設(shè) 計 電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。 因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。 第 主接線的設(shè)計原則 1 考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用 2 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 3 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響 4 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 5 考慮備用量的有無和大小對主接線的影響 第 節(jié) 設(shè)計主接線的基本要求 計 2 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 220～ 500KV 中變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDT— 88規(guī)定： “ 變電所電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位，變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等 條件確定。 ” 2． 2． 1 可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠 的客觀準(zhǔn)是運行實踐評價可靠性的標(biāo)志。在研究主接線時，應(yīng)全面地看待以下幾個問題： ① 可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)運行實踐，估價一個主接線的可靠性時，應(yīng)充分考慮長期積累的運行經(jīng)驗。設(shè)計時應(yīng)予遵循。因此主接線設(shè)計，要同進(jìn)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。因此，評價可靠性時，不能脫離發(fā)電廠（變電所）在系統(tǒng)中地位和作用 衡量主接線運行可靠性的標(biāo)志是： ① 斷路器檢修時，能否不影響供電。 ③ 發(fā)電廠、變電所全部停運的可能性。 2． 2． 2 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求 計 2 （ 1） 調(diào)度要求：可靈活的投入和切除變壓器、線路。 （ 2） 檢修要求：可方便的停運斷路器，母線及其繼電器保護設(shè)備進(jìn) 行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。 2． 2． 經(jīng)濟性 在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。 ② 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。 ③ 電能損耗少：經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓增加電能損失。并依 據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點，淘汰一些較差的方案，保留 2個技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。 （ 3）技術(shù)，經(jīng)濟比較和結(jié)論：對 2個方案進(jìn)行全面的技術(shù)，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。 綜上所述，根據(jù)主接線的各項要求，結(jié)合我們設(shè)計的具體情況，設(shè)計出以下兩種方案進(jìn)行比較，選出最合理的作為本次設(shè)計的主接線圖。 發(fā)電廠電氣主接線方式及其選擇原則如下： 發(fā)電廠（變電所）電氣主接線電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。現(xiàn)將發(fā)電廠（變電所）電氣主接線設(shè)計的有關(guān)原則和要求，簡述如下 (1)、合理地確定發(fā)電機的運行方式： 確定運行方式總的原則是安全、經(jīng)濟地發(fā)、供電。 對具體發(fā)電廠來說，則視其工作特性而有所不同。 凝汽式汽輪發(fā)電楊原則上可擔(dān)負(fù)任何負(fù)荷。 水輪發(fā)電機組可在 1～ 2min 內(nèi)自動起動承擔(dān)負(fù)荷，所以水電是電力系統(tǒng)中最靈活的機動能源，應(yīng)多承擔(dān)調(diào)峰 、調(diào)相任務(wù)。抽水蓄能式水電廠則應(yīng)承擔(dān)尖峰負(fù)荷。 中型發(fā)電廠（總?cè)萘?200～ 1000MW、單機 50～ 200MW）和小型發(fā)電廠（總?cè)萘?200MW，單機 50MW 以下），一般靠近負(fù)荷中心，常帶有 6～ 10kV 電壓級的近區(qū)負(fù)荷，同時升壓送往較遠(yuǎn)用戶或與系統(tǒng)連接。 全廠電壓等級不宜超過的三級（即發(fā)電機電壓為 1 級，設(shè)置升高電壓為 1～ 2 級）。 對于 6～ 220kV 電壓配電裝置的接線，一般分為兩大類：其一為母線類，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無母 線類，包括單無接線、橋形接線和多角形接線等到。 旁路母線的設(shè)置原則： ① 、采用分段單母線或雙母線的 110～ 220 kV 配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時，一般需設(shè)置旁路母線。 對于屋內(nèi)型配電裝置或采用 SF6斷路器、 SF6 封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁路母線。 當(dāng)有旁路母 線時，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。 如線路斷路器不允許停電檢修時，可設(shè)置其他旁路設(shè)施。 對于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路系向用戶單獨供電，以及不允許停電的單母線、分段母線的配電裝置，可設(shè)置旁 路母線。 計 2 對于變電所的電氣接線，當(dāng)能滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路一變壓器組或橋形接線等。在 110～ 220kV 配電裝置中，當(dāng)出線為 2回時，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過 4回時，一般采用分段單母線接線。 在大容量變電所中，為了限制 6～ 10kV出線上的短路電流，一般中采用下列措施： ① 、變壓器分列運行。 ③ 、采用低壓側(cè)為分裂繞組的變電器。 (3)主變壓器的選擇 ① 、變壓器容量、臺數(shù)的確定原則 主變電器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式的配電裝置的結(jié)構(gòu)。 如果變壓器容量選取得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運行電能損耗，設(shè)備未能充分理處發(fā)揮效益；若容量選取得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機剩余功率的輸出或者會滿足不了變電所負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的。為此，在選擇發(fā)電廠主變壓器時，應(yīng)遵循以下基本原則。 采用擴大單元接線時，應(yīng)盡可能采用分裂繞組 變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的計算原則算出的兩臺機容量之和來確定。 此時，應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)電機電壓母線上負(fù)荷可能的增加以及變壓器的允許過負(fù)荷能力； c、 若發(fā)電機電壓母線上接下來兩臺或以上的主變壓器時，當(dāng)其中容量最大的一臺因計 2 故退出運行時，其它主變壓器在允許正常過負(fù)荷范圍內(nèi)，應(yīng)能輸送母線剩余功率的 70%以上； 3）連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器容量的確定原則 a、 聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運行方式下，網(wǎng)絡(luò)間的有功功率和無功功率交換。 c、 聯(lián)絡(luò)變壓器為了布置和引線方便，通常只選一臺，在中性點接地方式允許條件玩下，以選自耦變壓器為宜。 ② 、 主變壓器型式選擇原則 選擇主變壓 器型式時，應(yīng)考慮以下問題。因為單相變壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一 臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。發(fā)電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，可以采用二臺雙繞組變壓器或三繞組變壓器，亦可選用自耦變壓器。但三繞組變壓器的每一個繞組的通過容量應(yīng)達(dá)到該變壓器額定容量的 15%及以上，否則繞組未能 充分利用，反而不如選用兩臺雙繞組變壓器合理。所以，一般在發(fā)電機回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，而封閉母線計 2 回路中一般不裝置斷路呂和隔離開關(guān)。為此，一般以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。當(dāng)采用擴大單元接線時，應(yīng)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣，可以大大限制短路電流。 3） 繞組接線組別的確定 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。 （圖）方案一 （圖）方案二 1發(fā)電廠經(jīng)濟比較如下 方案 項目 主接線投資 (萬元 ) 10Kv 斷路器 (個數(shù) ) 220Kv 斷路器 (個數(shù) ) 方案一 17 10 方案二 19 11 由此可知，方案一 較方案二經(jīng)濟 ,故確定方案一為最優(yōu) . 第 節(jié) 主變壓器選擇 2． 4． 臺數(shù)和容量的選擇 （ 1）主變壓器的臺數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運行計 2 方式等綜合考慮確定。對于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器。 2． 4． 主變壓器型 號 的選擇 （ 1） 220kV 主變壓器一般均應(yīng)選用三繞組變壓器。 （ 3） 220kV 及以上電壓的變壓器繞組一般均為 Y/Y/?連接。 1變電站： 由原始資料可知： 110KV側(cè)最大負(fù)荷 180MW， cosφ=0. 9 10KV側(cè)最大負(fù)荷 15MW， cosφ=0. 9 計 2 Sn == 184= 查《 發(fā)電廠電氣部分 課程設(shè)計 參考資料》 P36附表 SSPSL1— 120210 其參數(shù)： 1 變電站方案經(jīng)濟比較如下： 由方案一和方案二比較可得方案二優(yōu)于方案一，故選擇方案 二 為 1變電站 的主接線形式 。這些電動機以及全廠的運行操作、試驗、修配、照明、電焊等用電設(shè)備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電或自用電。其耗電量與發(fā)電廠類型、機械化和自動化程度、燃料種類及其燃燒方式、蒸汽參數(shù)等因素有關(guān)。額定工況下，廠用電率用下式計算 KP=?PScCOS av? 100% 式中 KP—— 廠用電率（ %） SC—— 廠用計算負(fù)荷： cos av? —— 平均功率因數(shù) PN —— 發(fā)電機的額定功率 廠用負(fù)荷分類 廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然供電中斷時造成危害的程度可分為四類 : (1) I 類廠用負(fù)荷 凡短時停電 (包括手動操作恢復(fù)供電所需的時間 )會造成設(shè)備損壞計 2 \危及人身安全 \主機停運及大量影響出力的廠用負(fù)荷，都屬于 I類廠用負(fù)荷。 （ 3） III 類廠用負(fù)荷 較長時間停電，不會直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于 III 類廠用負(fù)荷。 隨著發(fā)電廠的類型及容量的不同，廠用電的重要程度也有所不差異。而水電廠和變電所一般則只設(shè)廠用低壓變壓器。 3． 1． 3 廠用電接線基本要求 廠用電接線除應(yīng)滿 足運行安全、可靠、靈活、經(jīng)濟和檢修、維護方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足： （ 1）充分考慮電廠正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求，盡可能地使切換操作簡便，啟動（備用）電源能在短時內(nèi)投入。對220MW 及以上大型機組，廠用電系統(tǒng)應(yīng)是獨立運行的，以保證一臺機組故障停運或其輔助機械的電氣故障，不應(yīng)影響到另一臺機組正常運行。 （ 3）便于分期擴建或連續(xù)施工，不致中斷廠用電的供應(yīng)。 （ 4）對 220MW 及以上大型機組 應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。 第 3． 2 節(jié) 廠用電接線原則和接線形式 3． 2． 1 設(shè)計原則 （ 1）應(yīng)保證對廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運轉(zhuǎn)；接線應(yīng)能靈活計 2 地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運行方式的要求；還應(yīng)注意其經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備、使其具有可行性和先進(jìn)性。 （ 3）通常廠用工作電源不少于兩個，對于接入系統(tǒng)并聯(lián)運行的發(fā)電廠，從發(fā)電廠出口母線經(jīng)廠用高壓變壓器或電抗器，取高壓工作電源，可靠性高。 （ 4）備用電源的引接應(yīng)保證其獨立性，并且具有足夠的供電容量，最好為電力系統(tǒng)緊密相聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)獲得廠用電。 （ 6）廠用高壓備用變的容量為最大容量的廠用高壓變?nèi)萘肯嗤? 接線形式 廠用接線圖如 31 第 所用電設(shè) 計 要求 所用電設(shè)計應(yīng)按照運行，檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過試驗鑒定是新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達(dá)到技術(shù)先進(jìn)， 經(jīng)濟合理。 充分考慮 發(fā)電廠正常，事故，啟動等運行方式下的供電要求，切換操作簡便。 所用電設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全所發(fā)展的規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實驗鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟合理。 第 節(jié) 所用電的設(shè)計原則 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均由這類母線上引接 1— 2 個所用電源，這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟和可 靠性較高的特點。 計 2 由主變壓器的第三繞組引接，所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開關(guān)設(shè)備，否則要加裝限