110kv變電站設(shè)計_本科畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　110KV變電站設(shè)計</p><p>　　110KV Substation Design</p><p>　　院系名稱：電氣工程與自動化學(xué)院</p><p><b>　　摘要</b></p><p>

2、　　本文主要進(jìn)行110KV變電站設(shè)計。首先根據(jù)任務(wù)書所給系統(tǒng)及線路和所有負(fù)荷的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，通過對所建變電站及出線的考慮和對負(fù)荷資料分析，滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性的要求確定了110KV、35KV、10KV側(cè)主接線的形式，然后又通過負(fù)荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)、容量及型號，從而得出各元件的參數(shù)，進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡，然后選擇短路點進(jìn)行短路計算，根據(jù)短路電流計算結(jié)果及最大持續(xù)工作電流，對包括母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感

3、器在內(nèi)的電氣設(shè)備做了選擇和校驗，并確定配電裝置。根據(jù)負(fù)荷及短路計算為線路、變壓器、母線配置繼電保護(hù)并進(jìn)行整定計算。本文同時對防雷接地及補償裝置進(jìn)行了簡單的分析，最后給出了電氣主接線圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣主接線 短路計算 電氣設(shè)備 變電所設(shè)計</p><p><b>　　第1章 引言</b></p><p>　　1.1 變電

4、站的作用</p><p>　　一、變電站在電力系統(tǒng)中的地位</p><p>　　電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進(jìn)行生產(chǎn)、變換、輸送和分配，消費稱之為電力系統(tǒng)一次部分；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如同步發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等稱之為

5、電力系統(tǒng)二次部分。</p><p>　　變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：</p><p>　　樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部 分，匯集多個電源，電壓為330—500kV的變電站，成為樞紐，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出項癱瘓。</p><p>　　中間變

6、電站：高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)變換功率的作用?；蚴归L距離輸電線路分段，一般匯聚2—3個電源，電壓為220—330kV，同時又降壓供當(dāng)?shù)毓╇?，這樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。</p><p>　　地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110或220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。</p><p

7、>　　終端變電站：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點，高壓側(cè)的電壓為110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站，即為終端變電站。全所停電后，只是用戶受到損失。</p><p>　　二、電力系統(tǒng)供電要求</p><p>　　保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備的安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運行

8、首先應(yīng)滿足可靠、持續(xù)供電的要求。</p><p>　　保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量這三個方面，分別以電壓偏移量、頻率偏移量和波形畸變率來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的±5%，給定的允許頻率偏移為±0.2—0.5HZ等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一定技術(shù)手段來予以保證。</p><p>　

9、　保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性：衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的兩個指標(biāo)是煤耗率和網(wǎng)損率。電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為70％，而且在電能變換，輸送和分配時的損耗絕對值也相當(dāng)可觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能損耗的能源和降低變換，輸送，分配時的損耗對于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性又極其重要的意義。</p><p>　　三、電力系統(tǒng)的額定電壓</p><p>　　電力系統(tǒng)的額定電壓等

10、級是國家根據(jù)回民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。</p><p>　　額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運行于最佳工作狀態(tài)的電壓。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級是不同的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。當(dāng)輸出功率一定時，電壓越高，電流越小，線路載流面積就越小，金屬的投資也越小，同時由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損耗也較小。另一方面，電壓越高，

11、對絕緣水平的要求就越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，當(dāng)從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化實現(xiàn)設(shè)備間的互換和設(shè)備的成批生產(chǎn)，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。</p><p>　　用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設(shè)備輸送電能時，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓與用電設(shè)備的額定電壓取值一致，

12、使線路的實際電壓與用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。</p><p>　　變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，有相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓，由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為5%，當(dāng)供電線路較長時，為使正常運行時變壓器二次側(cè)電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高5%，以便補償線路電壓損失。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電

13、設(shè)備額定電壓高10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的1.05倍。</p><p>　　1.2 我國變電站及其設(shè)計的發(fā)展趨勢</p><p>　　我國變電站的發(fā)展趨勢變電站無人值班運行管理，早在50年代末60年代初，許多供電局就進(jìn)行了無人值班的試點，當(dāng)時采用的是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的有接點遠(yuǎn)動技術(shù)，型號是SF-58,但由于技術(shù)手段不完善，管理體

14、制不適應(yīng)，認(rèn)識上的種種原因，除上海、鄭州等少數(shù)地區(qū)外都沒有堅持。80年代以來，自動化技術(shù)的完善，特別是人們對變電站無人值班認(rèn)識的提高，鄭州、深圳、大連、廣東出現(xiàn)無人值班，1996年底全國有60余座，97年底有1000余座。</p><p>　　近年來，我國在經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域中取得了飛速發(fā)展，特別是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國變電站的發(fā)展起到了強有力的推動作用，越來越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來說

15、，使我國變電站設(shè)計呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：</p><p><b>　　1. 智能化</b></p><p>　　智能化變電站的發(fā)展是隨著高壓高精度的智能儀器的出現(xiàn)而逐漸發(fā)展的，特別是計算機高速通信網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實現(xiàn)的智能化處理提供的強大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面： </p><p>&

16、lt;b>　　緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。 </b></p><p><b>　　支撐智能電網(wǎng)。 </b></p><p>　　高電壓等級的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。 </p><p>　　中低壓智能化變電站允許分布式電源的接入。 </p><p><b>　　遠(yuǎn)程可視化。 </b>

17、</p><p>　　裝備與設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，模塊化安裝。 </p><p><b>　　2. 數(shù)字化</b></p><p>　　通過采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實時性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了數(shù)字化變電站，數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。數(shù)字化變電站在系

18、統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。</p><p><b>　　3. 裝配化</b></p><p>　　裝配式變電站采用全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的建筑形式，大幅縮短了設(shè)計及建設(shè)周期，減少了變電站占地面積，節(jié)約了土地資源。隨著國網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣，裝配式變電站在全國各地均成功試點，成為今后變電站建設(shè)的一種新型模式。</p><

19、p>　　二、我國變電站設(shè)計的發(fā)展趨勢</p><p>　　依據(jù)我國的國情，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。</p><p>　　1、變電站接線方案趨于簡單化　　隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時間少。</p&g

20、t;<p>　　2、大量采用新的電氣一次設(shè)備 近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、高可靠性新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價格不斷下降，伴隨著國產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。 </p><p>　　3、變電站占地及建筑面積減少</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)的用電負(fù)

21、荷增長迅速，而城市土地十分寶貴，地價越來越貴。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。</p><p>　　4、變電站綜合自動化技術(shù)</p><p>　　變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。發(fā)展和完善變電站

22、綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。 </p><p>　　1.3 變電站設(shè)計的主要原則和分類</p><p>　　變電站設(shè)計的原則是：安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運行高效、，努力做到統(tǒng)一性與可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、靈活性、時效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。變電站設(shè)計的分類按照變電站標(biāo)準(zhǔn)方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模3個層次進(jìn)行劃分。</p><p&

23、gt;　　按照變電站布置方式分類。110kV變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站3類。在變電站設(shè)計中，戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶外或者戶內(nèi)的變電站。半地下變電站是指主變布置在地上，其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站；地下變電站是指主變及其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站。</p><p>　　按配電裝置型式分類

24、。110kV配電裝置可再分為常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣2類進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　按變電站規(guī)模進(jìn)行分類。例如戶外AIS變電站，可按最高電壓等級的出線回路數(shù)和主變臺數(shù)、容量等不同規(guī)模分為終端變電站、中間變電站和樞紐變電站。</p><p><b>　　第2章 任務(wù)書</b></p><p><b>　　2.1 原始資

25、料</b></p><p>　　題目： 110KV變電站設(shè)計</p><p><b>　　原始資料</b></p><p>　?。ㄒ唬┙ㄔO(shè)性質(zhì)及規(guī)模</p><p>　　本所為于某市邊緣。除以10KV電壓供給市區(qū)工業(yè)與生活用電外，并以35KV電壓向郊區(qū)工礦企業(yè)及農(nóng)業(yè)供電。其性質(zhì)為區(qū)域變電站。</p>

26、;<p>　　電壓等級：110/35/10KV</p><p>　　線路回數(shù)：110KV 近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；35KV 近期4回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；</p><p>　　10KV 近期9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；</p><p>　　（二）電力系統(tǒng)接線簡圖</p><p><b>　　=200MVA</b>&l

27、t;/p><p><b>　　Sx1=0.6</b></p><p>　　110KVS2=1200MVA</p><p>　　待建變電站Sx2=0.6</p><p><b>　　2（）110KV</b></p><p>　　圖2-1電力系統(tǒng)接線圖</p>&

28、lt;p>　　附注：1、 圖中，系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均相當(dāng)于最大運行方式：</p><p>　　2、最小運行方式下：=170MVA，XS1=0.85</p><p>　　S2=1050MVA，XS2=0.65</p><p>　　3、系統(tǒng)可保證本所110KV母線電壓波動在±5%以內(nèi)。</p><p><b>　?。ㄈ?/p>

29、負(fù)荷資料</b></p><p>　?。ㄋ模┑匦巍⒌刭|(zhì)、水文、氣象等條件</p><p>　　所址地區(qū)海拔185m，地勢平坦，屬輕微地震區(qū)。</p><p>　　年最高氣溫+40°C，年最低氣溫-10°C，年平均氣溫+12°C，最熱月平均最高</p><p>　　溫度+34°C。最大風(fēng)速30

30、m/s，覆冰厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。</p><p>　　線路由系統(tǒng)變電所S1,南墻出發(fā)至RM變電所南墻上，全長共12KM，在線路3、7、9、11KM處共轉(zhuǎn)角四次。其角度為28°、6°、90°、78°。全線地質(zhì)為亞黏土地層，地耐力為2.5kg/cm2，天然容重2.7kg/cm3，土壤電阻率為100Ω。地下水位較低，水質(zhì)良好，無腐蝕作用。土壤熱阻率ρT=120

31、°C/w，土溫20°C。</p><p><b>　　三、設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　變電所總體分析；</b></p><p>　　負(fù)荷分析計算與主變壓器選擇；</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計；</b></p>&

32、lt;p>　　短路電流計算及電氣設(shè)備選擇；</p><p>　　110KV線路保護(hù)整定計算；</p><p>　　變壓器保護(hù)整定計算；</p><p>　　110KV或35KV母線保護(hù)整定計算；</p><p><b>　　四、設(shè)計成品</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書一冊（包括電

33、氣一次、二次部分）；</p><p><b>　　設(shè)計圖紙</b></p><p>　　電氣主接線圖（#2圖）；</p><p>　　2.2 設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p>　　1、主接線設(shè)計：分析原始資料，根據(jù)任務(wù)數(shù)的要求擬出各級電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接線最優(yōu)方案。</

34、p><p>　　2、短路電流計算：根據(jù)所確定的主接線方案，選擇適當(dāng)?shù)挠嬎愣搪伏c計算短路電流并列表示出短路電流計算結(jié)果。</p><p><b>　　主要電氣設(shè)備選擇。</b></p><p>　　110kV高壓配電裝置設(shè)計。</p><p>　　進(jìn)行繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計。（簡略）</p><p>　　線

35、保護(hù)和變壓器主保護(hù)進(jìn)行整定計算 </p><p>　　第3章電氣主接線設(shè)計</p><p>　　發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動裝置和控制方式的選擇，

36、對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。</p><p>　　3.1 電氣主接線設(shè)計概述</p><p>　　一、對電氣主接線的基本要求</p><p>　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電

37、廠、變電站主接線必須滿足一下基本要求。</p><p><b>　　運行的可靠性</b></p><p>　　斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。</p><p><b>　　具有一定的靈活性</b></p><p>　　主接

38、線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的推出設(shè)備。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再檢修時可以保證檢修人員的安全。</p><p>　　操作應(yīng)盡可能簡單、方便</p><p>　　主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過

39、于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或者不必要的停電。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)上合理</b></p><p>　　主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　二、變電站電氣主接線的設(shè)計原則</p><p&

40、gt;　　電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)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，兼顧運行和維護(hù)的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進(jìn)取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。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

41、靠性、經(jīng)濟(jì)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(hù)和控制方式等都有較大影響。因此，主接線設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素 ，正確處理它們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線方案。</p><p>　　接線方式：對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時，也可采用線路分支

42、接線。在110—220kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線，當(dāng)出線不超過4回時，一般采用單母線接線，在樞紐變電站中，當(dāng)110—220kV出線在4回及以上時，一般采用雙母線接線。斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。</p><p>　　為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行各級電壓最大最小有功和無功電力負(fù)荷的平衡。當(dāng)缺乏足夠 的資料時，可采取下列數(shù)據(jù)：<

43、;/p><p>　　1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時則取20—30%；</p><p>　　2. 負(fù)荷同時率取0.85—0.9，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時，可取0.95—1；</p><p>　　3.　功率因數(shù) 一般取0.8；</p><p>　?。? 線損平均取5%。</p><p>　　

44、我國《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》對主接線設(shè)計作了如下規(guī)定：在滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。在110~220kv變電所中，當(dāng)出現(xiàn)為2回時，一般采用橋型接線；當(dāng)出線不超過4回時，一般采用單母線分段接線；當(dāng)樞紐變電所的出線在4回及以上時，一般采用雙母線。在35kv變電所中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線；當(dāng)出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙

45、母線接線。在6~10kv變電所，一般采用單母線接線或單母線分段接線。</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計步驟</b></p><p>　　電氣主接線的設(shè)計伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路、方法和

46、步驟基本相同。</p><p><b>　?。?）分析原始資料</b></p><p><b>　　1. 本工程情況</b></p><p>　　包括變電站類型，設(shè)計規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺數(shù)及容量，最大負(fù)荷利用小時數(shù)及可能的運行方式等。</p><p><b>　　電力系統(tǒng)狀況 &

47、lt;/b></p><p>　　包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃（5—10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。</p><p>　　主變壓器中性點接地方式是一個綜合問題，它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運行安全以及對

48、通信線路的干擾等。我國一般對35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)（中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，以保證供電可靠性。對110kV及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)以防止輸電線路電壓升高而以其它方式保證供電的可靠性。</p><p><b>　　負(fù)荷情況</b></p><p>　　包括負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、

49、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計主接線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷預(yù)測工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。對電力負(fù)荷的預(yù)測不僅應(yīng)有短期負(fù)荷預(yù)測，還應(yīng)有中長期負(fù)荷預(yù)測，對電力負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，直接關(guān)系著發(fā)電廠和變電站電氣主接線設(shè)計成果的質(zhì)量，一個優(yōu)良的設(shè)計，應(yīng)能經(jīng)受當(dāng)前及較長遠(yuǎn)時間(5—10年)的檢驗。 </p><p><b>　　4. 設(shè)備制造情況</b

50、></p><p>　　這往往是設(shè)計能否成立的重要前提，為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價格等質(zhì)量匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。</p><p><b>　　5.環(huán)境條件，</b></p><p>　　包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素

51、，對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實施均有影響。對此，應(yīng)予以重視。對重型設(shè)備的運輸條件亦應(yīng)充分考慮。</p><p>　　主接線方案的擬定與選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出若干個主接線方案（近期和遠(yuǎn)景）。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方

52、案，最終保留2—3個技術(shù)上相當(dāng)，有可能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合最新技術(shù)，對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計算比較，最終確定出在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的方案。</p><p>　　（3）短路電流計算和主要電氣設(shè)備選擇</p><p>　　對選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計算，并選擇合理的電氣設(shè)備。</p><p&

53、gt;　?。?）繪制電氣主接線</p><p>　　對最終確定的電氣主接線，按照要求，繪圖。</p><p><b>　　編制工程概算 </b></p><p>　　對于工程設(shè)計，無論哪個設(shè)計階段(可行性研究、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計)，概算都是必不可少的組成部分。它不僅反映工程設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性與可靠性的關(guān)系，而且為合理地確定和有效控制工程造價

54、創(chuàng)造條件，為工程付諸實施，為投資包干、招標(biāo)承包、正確處理有關(guān)各方的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系提供基礎(chǔ)，概算的編制以設(shè)計圖紙為基礎(chǔ)，以國家頒布的《工程建設(shè)預(yù)算費用的構(gòu)成及計算標(biāo)準(zhǔn)》、《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額》、《電力工程概算指標(biāo)》以及其他有關(guān)文件和具體規(guī)定為依據(jù)，并按國家定價與市場調(diào)整或浮動價格相結(jié)合的原則進(jìn)行。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： </p><p>　　(1)主要設(shè)備器材費，包括設(shè)備原價、主要材料(鋼材、木材

55、、水泥等)費、設(shè)備運雜費(含成套服務(wù)費)、備品備件購置費、生產(chǎn)器具購置費等。除設(shè)備及材料費外，其他費用均按規(guī)定在器材費上乘一系數(shù)而定。其系數(shù)由國家和地區(qū)隨市場經(jīng)濟(jì)的變化在某一時期內(nèi)下達(dá)指標(biāo)定額。</p><p>　　(2)安裝工程費，包括直接費、間接費及稅金等。直接費指在安裝設(shè)備過程中直接消耗在該設(shè)備上的有關(guān)費用，如人工費、材料費和施工機械使用費等；間接費指安裝設(shè)備過程中為全工程項目服務(wù)，而不直接耗用在特定設(shè)備上

56、的有關(guān)費用，如施工管理費、臨時設(shè)施費、勞動保險基金和施工隊伍調(diào)遣費用等；稅金是指國家對施工企業(yè)承包安裝工程的營業(yè)收入所征收的營業(yè)稅、教育附加和城市維護(hù)建設(shè)稅。以上各種費用都根據(jù)國家某時期規(guī)定的不同的費率乘以基本直接費來計算。 </p><p>　　(3)其他費用，系指以上未包括的安裝建設(shè)費用，如建設(shè)場地占用及清理費、研究試驗費、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、工程設(shè)計費及預(yù)備費等。所謂預(yù)備費是指在各設(shè)計階段用以解決設(shè)計變更

57、(含施工過程中工程量增減、設(shè)備改型、材料代用等)而增加的費用、一般自然災(zāi)害所造成的損失和預(yù)防自然災(zāi)害所采取的措施費用以及預(yù)計設(shè)備費用上漲價差補償費用等。根據(jù)國家現(xiàn)階段下達(dá)的定額、價格、費率，結(jié)合市場經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對上述費用逐項計算，列表匯總相加，即為該工程的概算。 </p><p>　　3.2 電氣主接線的基本形式</p><p>　　由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源回路數(shù)不同。且各

58、回路饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯樱蚨鵀楸阌陔娔艿膮R集和分配，再進(jìn)出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。</p><p>　　有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和

59、單元接線。</p><p>　　3.3 電氣主接線選擇</p><p>　　依據(jù)原始資料，經(jīng)過分析，根據(jù)可靠性和靈活性經(jīng)濟(jì)性的要求，高壓側(cè)有4回出線，其中兩回備用，宜采用雙母線接線或單母線分段接線，中壓側(cè)有6回出線，其中兩回備用，可以采用雙母線接線、單母線分段接線方式，低壓側(cè)有11回出線，其中兩回備用，可以采用單母線分段、單母線分段帶旁路母線的接線方式，經(jīng)過分析、綜合、組合和比較，提出三種

60、方案：</p><p>　　方案一：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用雙母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式。</p><p>　　110kV側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點是運行方式靈活，檢修母線時不中斷供電，任一組母線故障時僅短時停電，可靠性高。缺點是，操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電，任一母線故障仍會短時停電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積

61、大，投資大。10kV側(cè)采用單母線分段接線方式，供給市區(qū)工業(yè)與生活用電，由于一級負(fù)荷占30%左右，二級負(fù)荷占30%左右，一級和二級負(fù)荷占65%左右，采用單母線分段接線方式，優(yōu)點是接線簡單清晰，操作方便，造價低，擴(kuò)展性好，缺點是可靠性靈活性差。方案一主接線圖如下：</p><p>　　圖3—1 方案一主接線圖</p><p>　　方案二：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段

62、帶旁路母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式</p><p>　　35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，優(yōu)點是，檢修任一進(jìn)出線斷路器時，不中斷對該回路的供電，和單母線分段接線方式相比，可靠性提高，靈活性增加，缺點是，增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)目，接線復(fù)雜，投資增大。</p><p>　　方案二的主接線圖如下：</p><

63、;p>　　圖3—2 方案二主接線圖</p><p>　　方案三：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段接線方式，10kV側(cè)采用雙母線接線方式。</p><p>　　對于上述三種方案綜合考慮：</p><p>　　該地區(qū)海拔185m，海拔并不高，對變電站設(shè)計沒有特殊要求，地勢平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫+40°C，年最

64、低氣溫-10°C，年平均氣溫+12°C，最熱月平均最高溫度+34°C。最大風(fēng)速30m/s，覆冰厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。</p><p>　　因此110kV側(cè)采用單母線分段接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于35kV側(cè)采用單母線分段接線方式而10kV側(cè)采用雙母線接線形式。</p><p>　　綜合各種因素，宜采用第三種方案。</

65、p><p>　　第4章 變電站主變壓器選擇</p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設(shè)備之一。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺數(shù)、容量和型號是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運行的保證。</p><p>　　4.1 主變壓器的選擇</p><p>　　一、主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>

66、　　在變電站設(shè)計過程中，一般需要裝設(shè)兩臺主變壓器，以保證對用戶供電的可靠性。對110kV及以下的終端或分支變電站，如果只有一個電源，或變電所的重要負(fù)荷有中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時，可只裝設(shè)一臺主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2—4臺主變壓器，以便減小單臺容量。因此，在本次設(shè)計中裝設(shè)兩臺主變壓器。并且兩部變壓器并列運行時必須滿足以下條件：</p><p>　　(1)并列變樂器的額定一次、二次電

67、壓必須對應(yīng)相等。即并列變壓器的電壓比必須相同，允許差值不超過10.5％。如果并列變壓器的電壓比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，導(dǎo)致繞組過熱甚至燒毀。</p><p>　　(2)并列變壓器的阻抗電壓(短路電壓)必須相等。由于并列運行變樂器的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，如果阻抗電壓相差很大．可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過負(fù)荷現(xiàn)象，所以要求并列變

68、壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值不得超過110％。</p><p>　　(3)并列變壓器的連接紀(jì)別必須相同。即所有并列變壓器一次、：次電壓的相序和</p><p>　　相位都必須對應(yīng)地相同，否則不能并列運行。假設(shè)兩臺變壓器并列運行，‘臺為Yyno型連接，另一臺為Dynll型連接，則它們的二次電壓將出現(xiàn)30。相位差，從而在兩臺變壓器的二次繞組間產(chǎn)生電位差，并在兩變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生一個很大的環(huán)

69、流，能使變壓器繞組燒毀。</p><p>　　(4) 并列運行的變壓器容量比應(yīng)小于3；1。即并列運行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時，變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著，特別是容量小的變壓器容易過負(fù)荷或燒毀。由于變壓器是一種高可靠性的電器，兩部變壓器同時故障的可能性極小，不予考慮。</p><p>　　二、主變壓器容量的選擇</p&g

70、t;<p>　　1、主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　　2、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。判定電力系統(tǒng)安全性的一種準(zhǔn)則。又稱單一故障安全準(zhǔn)則。按照這一準(zhǔn)則,電力系統(tǒng)的N個元件中的任一獨立元件（發(fā)電機、輸電線路、變壓器等）發(fā)生故障而被切除后，應(yīng)不造成因

71、其他線路過負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶停電；不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)電壓崩潰等事故。當(dāng)這一準(zhǔn)則不能滿足時，則要考慮采用增加發(fā)電機或輸電線路等措施。 </p><p>　　N－1原則與可靠性分析相比較,它的計算簡便,不需搜集元件停運率等大量原始數(shù)據(jù)，是一種極為簡便的安全檢查準(zhǔn)則，在歐美一些電力公司得到了廣泛應(yīng)用。但對“獨立元件”的定義不盡相同，如有的公司規(guī)定為一輸電元件（線路或變壓器）和一發(fā)電機組，或者兩臺發(fā)電機組。中國某

72、些電力部門在電網(wǎng)規(guī)劃中也采用了N－1原則，一般規(guī)定一個獨立元件為一臺發(fā)電機組，或一條輸電線路，或一臺變壓器。判斷線路是否過負(fù)荷，通常使用線路發(fā)熱條件的載流量極限值。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%（220kV及以上電壓等級的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷(220kV及以上電壓等級的變電所，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部I

73、類負(fù)荷和II類負(fù)荷)，即</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　最大綜合計算負(fù)荷的計算：</p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　式中， —各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷；</p><p><b>　　m —出線回路數(shù)

74、；</b></p><p>　　—各出線的自然功率因數(shù)；</p><p>　　—同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在0.8～0.95之間；</p><p><b>　　—線損率，取5%。</b></p><p><b>　　結(jié)合原始材料可得：</b></

75、p><p><b>　　35kV側(cè)：</b></p><p>　　×=2×tan（arccos0.9）=0.9686MVar</p><p>　　×=2×tan（arccos0.9）=0.9686MVar</p><p>　　×=3×tan（arccos0.9）=1

76、.4530MVar</p><p>　　×=2.5×tan（arccos0.9）=1.2108MVar</p><p>　　×=1.5×tan（arccos0.9）=0.72648MVar</p><p>　　×=2×tan（arccos0.9）=0.9686MVar</p><p>

77、;<b>　　解得：</b></p><p><b>　　10kV側(cè)： </b></p><p>　　=×=2.5×tan（arccos0.78）=2.0057MVar</p><p>　　=×=2.5×tan（arccos0.78）=2.0057MVar </p>&

78、lt;p>　　=×=2.5×tan（arccos0.75）=2.205MVar</p><p>　　=×=1.5×tan（arccos0.73）=1.4043MVar</p><p>　　=×=1.5×tan（arccos0.73）=1.4043MVar</p><p>　　=×=1

79、5;tan（arccos0.75）=0.8820MVar</p><p>　　=×=1.5×tan（arccos0.78）=1.20345MVar</p><p>　　=×=1.5×tan（arccos0.8）=1.125MVar</p><p>　　QL9’=PL9’×=2×tan（arccos0.8）=

80、1.5MVar</p><p>　　QL10’=PL10’×=1×tan（arccos0.78）=0.8032MVar</p><p>　　QL11’=PL11’×=1×tan（arccos0.78）=0.8032MVar</p><p><b>　　由 </b></p><p>

81、　　S總=S1+S2=38.493MVA</p><p>　　取=0.85，則： </p><p><b>　　由以上分析得 </b></p><p><b>　　因此主變?nèi)萘繛椋?lt;/b></p><p>　　三、主變壓器型號的選擇</p><p><b>　　1

82、.相數(shù)選擇</b></p><p>　　變壓器有單相變壓器和三相變壓器。在330kV及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。單相變壓器組由三個單相的變壓器組成，造價高、占地多、運行費用高，多用于500kV以上的變電所內(nèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比，價格低，占地面積小，并且運行時損耗減小12～15％。只有受變壓器的制造和運輸條件的限制時，才考慮采用單相變壓器組，在工程設(shè)計上在330kV及

83、以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。因此在本次設(shè)計中采用三相變壓器組。</p><p><b>　　2.繞組數(shù)選擇：</b></p><p>　　變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級電壓時或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當(dāng)發(fā)電廠有兩級升高電壓時，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主

84、要作用是實現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110kV及以上電壓等級的變電所中，也經(jīng)常使用三繞組變壓器作聯(lián)絡(luò)變壓器。當(dāng)中壓為中性點不直接接地電網(wǎng)時，只能選用普通三繞組變壓器，自耦變壓器特點是其中兩個繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。因此，當(dāng)自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系。電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、重量、鐵芯截面和損耗，所以與同容量、同電壓等級

85、的普通變壓器比較，自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。但是，由于自耦變壓器在高壓電網(wǎng)和中壓電網(wǎng)之間有電氣連接，故具備了過電壓從一個電壓等級的電網(wǎng)轉(zhuǎn)移到另一個電壓等級電網(wǎng)的可能性。例如，高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓時，它可通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其絕緣受到危害。如果在中壓電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓時，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，可能產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。為了防止高壓側(cè)</p><p>　　3．調(diào)壓方式的確定 </p><p

86、>　　為了保證供電質(zhì)量可通過切換變壓器的分接頭開關(guān)，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±2×2.5％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30％，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。發(fā)電廠在以下情況時，宜選用有載調(diào)壓變壓器： </p><p>　　（1）當(dāng)潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一

87、定水平時； </p><p>　?。?）具有可逆工作特點的聯(lián)絡(luò)變壓器，要求母線電壓恒定時；</p><p>　　（3）發(fā)電機經(jīng)常在低功率因數(shù)下運行時。</p><p>　　變電所在以下情況時，宜選用有載調(diào)壓變壓器： </p><p>　?。?）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時，又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝

88、設(shè)有載調(diào)壓變壓器； </p><p>　?。?）330kV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器； </p><p>　?。?）110kV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　4. 繞組接線組別的確定 </p><p>　　我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用

89、“YN”聯(lián)接；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點多通過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側(cè)均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點處連接消弧線圈。缺點是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時對繼電保護(hù)整定

90、的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。 </p><p>　　5．冷卻方式的選擇 </p><p>　　變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強迫空氣冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。 </p><p>　　4.2 主變壓器選擇結(jié)果</p><p>　　根據(jù)以上計算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠

91、電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號為：沈陽變壓器廠生產(chǎn)的SFSZ9-25000/110。</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：</b></p><p>　　額定容量：25000kVA</p><p>　　額定電壓：高壓—110±8×1.25%（kV）；中壓—38.5±2×2.5%（kV）；低壓

92、—10.5 （kV）</p><p>　　連接組別：YN/yn0/d11</p><p>　　空載損耗：21.8（kw）</p><p>　　短路損耗：112.5kw</p><p><b>　　空載電流：1.5%</b></p><p>　　阻抗電壓（%）：高中:；中低；高低，因此選擇SFSZ9

93、-25000/110型變壓器兩臺。</p><p>　　第5章 短路電流計算</p><p>　　電力系統(tǒng)正常運行的破壞多半是由短路故障引起的，短路時，系統(tǒng)從一種狀態(tài)劇變到另一種狀態(tài)，并伴隨有復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。短路的原因很多，主要由以下幾個方面：</p><p>　　元件損壞，如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)

94、備本身有缺陷，正常運行時</p><p>　　擊穿短路；以及設(shè)計、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路等。 </p><p>　?。?）氣象條件惡劣。例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷動作，架空線路由大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；</p><p>　?。?）人為事故，工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短

95、路，人為疏忽接錯線造成短路或運行管理不善造成小動物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。 </p><p>　?。?）其他，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。</p><p><b>　　5.1 短路的危害</b></p><p>　?。?）短路回路電流劇烈增大，此電流稱為短路電流。　　</p><p>　?。?）

96、產(chǎn)生電弧，燒壞故障元件本身，周圍設(shè)備，危及人身安全。 </p><p>　?。?）短路電流，使發(fā)電機端電壓下降，也使系統(tǒng)電壓大幅下降。</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)短路時，系統(tǒng)中功率分布的突然變化和電壓嚴(yán)重下降，可能</p><p>　　破壞各發(fā)電廠并聯(lián)工作的穩(wěn)定性，使整個系統(tǒng)被解列為幾個異步運行的部分。</p><p>　　（5

97、）不對稱短路將產(chǎn)生負(fù)序電流和負(fù)序電壓，過大的負(fù)序電流和負(fù)序電將影響汽輪發(fā)電機和異步電動機的安全運行和運行壽命。</p><p>　?。?）不對稱接地短路故障將產(chǎn)生零序電流，它會在鄰近的線路上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，造成對通信線路和信號系統(tǒng)的干擾。</p><p>　?。?）在某些不對稱短路（如小接地電流系統(tǒng)）情況下，非故障相電壓升高，加大了系統(tǒng)的過電壓水平。</p><p>

98、;　　鑒于短路事故對電力系統(tǒng)的危害巨大，應(yīng)減小短路的可能性，為此，要：</p><p>　　（1）作好短路電流的計算。 </p><p>　?。?）正確選擇繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流。 </p><p>　?。?）采用電抗器增加系統(tǒng)阻抗，限制短路電流。 </p><p>　?。?）禁止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。 </p>

99、<p>　　（5）帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時，要防止誤接線、誤操作，在距帶電部位距離較近的部位工作，要采取防止短路的措施。 </p><p>　　5.2 短路電流計算的目的</p><p>　　在變電站的設(shè)計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計算的目的主要有以下幾個方面：</p><p>　?。?）選擇電氣主接線時,為了比較各種接線方案，確定某接線是否

100、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算。 </p><p>　?。?）在選擇電氣設(shè)備時,為了保證各種電器設(shè)備和導(dǎo)體在正常運行和故障情況下都能保證安全、可靠地工作,同時又力求節(jié)約資金。這就需要用短路電流進(jìn)行校驗。 </p><p>　?。?）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地安全距離。 </p>&

101、lt;p>　?。?）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時需以各種短路時短路電流為依據(jù)。</p><p>　　短路電流計算的一般規(guī)定 ：</p><p>　?。?）驗算導(dǎo)體和電器的動、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應(yīng)按工程的設(shè)計手冊規(guī)劃的容量計算、并考慮電力系統(tǒng)5~10年的發(fā)展。</p><p>　?。?）接線方式應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而

102、不能按切換中可能出現(xiàn)的運行方式。 </p><p>　?。?）選擇導(dǎo)體和電器中的短路電流，在電氣連接的電網(wǎng)中，應(yīng)考慮電容補償裝置的充放電電流的影響。</p><p>　?。?）選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點應(yīng)選擇在正常接線方式時,Id取最大的點。對帶電抗器的6~10kV出線應(yīng)計算兩點即電抗器前和電抗器后的Id。短路時，導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器開斷電流一般按三相電流驗

103、算，若有更嚴(yán)重的按更嚴(yán)重的條件計算。</p><p>　　5.3 短路電流計算方法</p><p>　　實用短路電流計算法——運算曲線法 </p><p><b>　　假設(shè)：</b></p><p>　　①正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行 </p><p>　　②所有電源的電動勢相位角相

104、同 </p><p>　?、巯到y(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機 </p><p>　?、茈娏ο到y(tǒng)中各元件磁路不飽和 </p><p>　?、荻搪钒l(fā)生在短路電流為最大值瞬間 </p><p>　?、薏豢紤]短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流 </p><p&g

105、t;　?、叱嬎愣搪冯娏鞯乃p時間常數(shù)外，元件的電阻不考慮</p><p>　　短路按類型分為三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗電氣設(shè)備的短路計算中，以三相短路計算為主。三相短路用文字符號k表示。在計算電路圖上，

106、將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點，短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。</p><p>　　5.4 短路電流計算</p><p>　　確定短路點：在本次設(shè)計過程中，為了方便選擇電氣設(shè)備及校驗，選取的短路點為110kv，35kv及10kv母線。</p><p><b>　　電力系統(tǒng)接

107、線圖為：</b></p><p><b>　　=200MV</b></p><p><b>　　Sx1=0.6</b></p><p>　　110KV1200MVA</p><p>　　甲交Sx2=0.6</p><p><b>　　L2</b

108、></p><p><b>　　L1L3</b></p><p>　　L4 2（）110KV</p><p>　　圖5-1電力系統(tǒng)接線圖</p><p>　　首先計算電路的參數(shù)：選取，</p><p><b>　　等值電路如下：</b></p>

109、<p>　　圖5-2 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p><b>　　三相變壓器：</b></p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　計算后等值電路如下</b></p><p>　　圖5-3 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖</p><p

110、>　　5.4.1 110kv側(cè)母線短路計算</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)為：</b></p><p>　　圖5-4 110kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b>　　△/Y變換：</b></p><p>　　圖5-5 110kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p

111、><b>　　Y/△變換：</b></p><p>　　圖5-6 110kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　圖5-7 110kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p>　　查計算曲線數(shù)字表可得：，，</p><p><

112、;b>　　，，</b></p><p><b>　　換算成有名值為：</b></p><p>　　5.4.2 35kv側(cè)母線短路計算</p><p>　　圖5-8 35kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p>　　圖5-9 35kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b&

113、gt;　　Y/△變換：</b></p><p>　　圖5-10 35kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p>　　圖5-11 35kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b>　　>3.45</b></p><p>　　查計算曲線數(shù)字表可得：，，</p><p><b>

114、;　　換算成有名值為：</b></p><p>　　5.4.3 10kv側(cè)母線短路計算</p><p>　　圖5-12 10kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p>　　圖5-13 10kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b>　　Y/△變換：</b></p><p>　　圖5-

115、14 10kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p>　　圖5-15 10kV側(cè)短路的等值電路圖</p><p><b>　　>3.45</b></p><p>　　查計算曲線數(shù)字表可得：，，</p><p><b>　　換算成有名值為：</b></p><p>　　第6章

116、 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>　　本設(shè)計中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷