【正文】 ，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停運時，其余容量至少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的 60%～ 75% 主變壓器容量的確定 變壓器總?cè)萘? 22 caca QPS ?總 （ 46） 單臺變壓器容量 總單 SS %70? （ 47） 式中： cacaQP, ——— 變壓器低壓側(cè)總有功、無功功率（ kw， vark ） 注： caP = ?? ??? PL kPP )( （ 48） QLca kQ ??? ?? )( （ 49） ??LP —— 所有線路的功率損耗之和（ kw） ??LQ —— 所有線路的無功損耗之和（ vark ） ?P —— 所有負荷有功功率之和（ kw） ?Q —— 所有負荷無功功率之和 （ vark ） Pk —— 有功負荷同時率 Qk —— 無功負荷同時率 根據(jù)單臺變壓器容量，可選出主變壓器型號。239。 D = D + D239。239。237。 驏239。231。 247。 247。 231。231。 桫239。 （ 410） 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 式中： TP? —— 總的有功功率損耗（ kw） kP? ， OP? —— 變壓器短路損耗和空載損耗（ kw） S —— 變壓器負荷的視在功率（ KVA ） NS —— 變壓器負荷的額定功率（ KVA ） TQ? —— 變壓器總的無功功率損耗（ vark ） %I —— 變壓器空載電流百分比 %kU —— 變壓器短路電壓百分比 （ 3）求出高壓側(cè)總的有功、無功功率 Tca PPP ???? 1 （ 411） Tca Q ???? 1 （ 412） 式中： cacaQP, — 變壓器低壓側(cè)總有功、無 功功率（ kw， vark ） TT QP ?? , — 變壓器總有功、無功損耗（ kw， vark ） ? ? 11, QP — 變壓器高壓側(cè)總有功、無功功率（ kw， vark ） 4． 變壓器的型號 （ 1）相數(shù)： D－單相 S－三相 （ 2） 箱殼外冷卻介質(zhì)： 無－油浸自冷 F－風冷 S－水冷 （ 3） 繞組外絕緣介質(zhì)： 無－油 G－空氣（干式） C－干式澆鑄絕緣 CR－干式（包封式） N－難燃液體 （ 4） 循環(huán)方式： 無－自然循環(huán) P－強迫油循環(huán) （ 5） 繞組數(shù)： 無－比繞組 S－三繞組 F－分裂繞組 （ 6） 繞組導線材質(zhì)： 無－銅 L－鋁 （ 7） 繞組耦合方式： D－自耦 （ 8） 調(diào)壓方式： 無－無激磁調(diào)壓 Z－有載調(diào)壓 （ 9） 防護代號： TH－濕熱 TA－干熱 本設(shè)計所選變壓器型號為 SF9－ 12500/60，含義：三相，風冷，油浸，比繞組， 12500KVA，60KV 有載調(diào)壓電力變壓器。在電力系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的自然無功負荷總大于原有的無功電源。合理的無功補償和有效的電壓控制。電力系統(tǒng)中，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各有關(guān)部門的功率因數(shù)，以充分利用電力系統(tǒng)中各發(fā)電設(shè)備和變電設(shè)備的容量，增加其輸電能力，減小供電線路導線的截面，節(jié)約有色金屬，減小電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，并降低線 路中的電壓損失和電壓波動，以達到節(jié)約電能和提高供電質(zhì)量的目的，為了補償無功功率，在工業(yè)企業(yè)中經(jīng)常裝設(shè)電力電容器作為補償裝置。 電容器型號由系列代號、介質(zhì)代號、設(shè)計序號、額定電壓、額定容量、相數(shù)或頻率尾注號或使用環(huán)境等部分組成，符號代號一般用漢語拼音字頭表示。 （一）無功功率的平衡 系統(tǒng)的無功功率平衡是電力系統(tǒng)運行中的一個重要問題。 電力系統(tǒng)的無功功率電源除了發(fā)電機外還有同步調(diào)相器、靜電電容器及靜止補償器。本設(shè)計采用補償裝置為靜電電容器。 （三）電容器的選擇原則 （ 1） 補償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置； 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 （ 2） 對于 110KV 及以下電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補償裝置，可以減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電電壓；在閉合電網(wǎng)中，改善潮流分布，減少有功損耗； （ 3） 對于并聯(lián)補償裝置的（同期）調(diào)相機，可以向電網(wǎng)提供可無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，維持電網(wǎng)電壓；并可以強勵補償容性無功，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性； （ 4） 對于并聯(lián)補償裝置，可以向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功，以補償多余的感性無功；減少電網(wǎng)有功損耗和提高電網(wǎng)電壓 ； （ 5） 對于靜止補償裝置，可以向電網(wǎng)提供可快速無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工頻過電壓的功能。一般的工業(yè)企業(yè)負荷系數(shù)年平均值為 ? ＝ ～ , ? =～ 說明： 因為本設(shè)計 1cos? ＜ ，不滿足設(shè)計要求，所以必須進行無功補償。 ○ 2 因為本次設(shè)計采用 2 臺主變，而且是 3相供電為保持無功平衡電容器的臺數(shù)既是 2的倍數(shù)也應是 3的倍數(shù)，本次所選電容器為單相電容器，所以電容器的選擇應為 6 的倍數(shù) 。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計 13 （六）低壓側(cè)功率因數(shù)校驗 211211c o s???????? ?????? P c??? （ 54） 2cos? ———— 補償后功率因數(shù) ? ? 11, QP ——— 變壓器高壓側(cè)總有功、無功功率（ kw， vark ） cQ? ———— 所選電容器總?cè)萘浚?vark ） 若 2cos? ≥ 則滿足條件 六 、確定變電所主接線 變電所電氣主接線指變電 所的變壓器，輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟運行以及變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。并應綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求。對三類用戶以一個電源供電即可，對一類負荷和二類負荷占大多數(shù)的用戶應由兩個獨立電源供電，其中任一電源必須在另一電源停止供電時，能保證向重要負荷供電。 （ 2） 電氣主接線應具有一定的靈活性和方便性，以適應電氣裝置的各種情況，不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修及故障時，不中斷對用戶的供電或者減少停電的時間，縮小停電的范圍，并且操作簡便，誤操作的可能性小。 （ 4） 具有發(fā)展和擴展的可能性。 （二） 變電所主接線設(shè)計原則 1．考慮變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位 變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位是決定主接線的主要因素，變電所是樞紐變電所，地區(qū)變電所，終端變電所，企業(yè)變電所還是分支變電所。 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 2．考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 變電所主要接線設(shè)計應根據(jù) 510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。 3．考慮負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響 對一級負荷來說，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，（應保證全部負荷的大小和分布，負荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡），應保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級負荷供電。 4．考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。因此，其對主接線的可靠性，靈活性的要求也高，而容量小的變電所，對其主接線的可靠性、靈活性的要求低。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同。 （三）變電所主接線的設(shè)計步驟 主接線的設(shè)計是一項繁瑣而復雜的工作，影響因素較多且相互制約，往往要多次反復修正，最后才能完成。 （四）主接線的選擇 由《電力工程電氣設(shè)備手冊》： 6— 10KV 配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過 5 回； 35— 63KV配電裝置的出線回路不超過 3 回；適用單母線接線。 6— 10KV 配電裝置，當短路電流較大、出線需要帶電抗器時，適 35— 63KV 配電裝置，當出線回路數(shù)超過 8回時或連接的電源較多負荷較大時適用雙母線接線。外橋接線適用于較小容量的發(fā)電廠變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況。根據(jù)上述以及本變電所所處系統(tǒng)和負荷性質(zhì)的要求，初步確定主接線方案： 第一種方案是一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用內(nèi)橋 接線形式，二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母分段的接線形式； 第二種方案是一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用外 橋接線形式，二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母分段的接線形式。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。 第二種方案的特點： 一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用外橋接線形式 優(yōu)點：橋形接線有工作可靠，靈活，使用的電器少，裝置簡單清晰和建設(shè)費用低等優(yōu)點，并且它特別容易為單母線分段或雙母線接線。此外，當兩條線路間有穿越功率時，也應采用外僑 接線，因為這時的穿越功率僅通過橋斷路器，其中任意一臺斷路器檢修或故 障時，都將影響穿越功率的傳送。對重要用戶可以從不同段引出兩回輸電線路，由兩個電源 供電。 高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需要三臺斷路器。在正常運行時，除中性點以外，相與相或相與地之間是絕緣的。 （二）計算短路電流的目的 （ 1） 作為選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、絕緣子、母線、電纜等）的依據(jù)； （ 2） 繼電保護的設(shè)計和整定； （ 3） 電氣主接線 方案的確定； （ 4） 進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作影響等。例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計制造，安裝及維護不良等所千萬的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。例如雷擊過電壓造成的閃絡放電，由于風災引起架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。例如運行人員帶負荷接隔離開關(guān)，檢修線路或設(shè)備之后未拆除接地線就合閘供電等。例如挖溝損傷電纜，鳥獸，風箏跨接在載流裸導體上等。 （ 4） 求線路電抗標么值 2BBLWL USXX ?? （ 75） 式中： ?WLX — 線路電抗標么值 LX — 線路電抗 (Ω ) 注： ○ 1 兩條同型號架空線并聯(lián)，總電抗標么值為單條的一半。 （ 8）確定運行方式 由于主接線的形式為外橋單母分段形式，運行方式可由橋斷路器與分段斷路器的關(guān)合確定為四種運行方式即（開合、合合、合開、開開），然后比較這四種運行方式下的短路電流的大小，短路電流大的確定為該短路點的運行方式。正確地選擇電 氣設(shè)備是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的重要條件，在選擇電氣設(shè)備時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠地前提下，盡量采用新技術(shù)并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 （二）斷路器的選擇 在各 種電壓等級變電所的設(shè)計中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備，高壓斷路器的工作沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 最為繁重，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復雜，在電力系統(tǒng)運行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要在正常條件上有足夠的接通和開斷電力負荷電流的能力。 1． 斷路器的作用 高壓斷路器主要作用：正常運行時，用來接通和開斷電路中的負荷電流；在故障時，用來斷開電路中的短路電流，切除故障電路，按照重合閘要求還能關(guān)合短路電流。 3． 斷路器選用的一般原則 3～ 35KV 的配電系統(tǒng)上，目前主要用三種斷路器：油斷器，磁吹斷路器，真空斷路器。 磁吹斷路器是比較高經(jīng)的斷路器，國外在發(fā)電廠、變電所等重要網(wǎng)絡中已被普遍采用。 1 2 3 500KV 電壓等級中主要是少油斷路器 ，真空斷路器和 SF6斷路器。 按使用條件和使用范圍選擇： （ 1）用于一次變電所的斷路器。所以，其額定電壓高。因此，其所采用的斷路器與發(fā)電廠相比是高電壓，小電流的斷路器。 （ 2） 配電斷路器。其種類多，使用量大，使用在配電網(wǎng)中的斷路器的形式有多油、少油、壓縮空氣、磁吹、真空、自產(chǎn)氣等各種斷路器。按照使用的滅弧介質(zhì)可分為真空斷路器、 SF6斷路器，油斷路器，壓縮真空斷路器等。 （ 2） 斷路器的型號 序號 ： 1） 產(chǎn)器名稱 S－少油 D－多油 K－空氣 L－ SF6 Z－真空 C－磁吹； 2） 安裝場所 N－戶內(nèi)式 W－戶外式； 3） 設(shè)計序號 用數(shù)字表示； 4） 額定電壓 （ KV）； 5） 補充工作特性 G－改進型 F－分相操作， Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為斷流能力代號； 6） 額定電流 （ A）； 7） 額定開斷電流 （ KA）。 （三）隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)是一種最簡單的高壓工關(guān)，類似低壓閘刀開關(guān)，在實際中也有稱為閘刀的。 1． 隔離開關(guān)作用 （ 1） 隔離電壓； （ 2） 切換電路； （ 3） 切合