110-35-10KV變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、摘摘 要要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是110/35/10KV 變電站電氣部分初步設(shè)計(jì) 。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求， 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，根據(jù)變電站的地理環(huán)境、容量和各回路數(shù)確定變電站電氣主接線和站 用電接線，并選擇各變壓器的型號(hào)；進(jìn)行參數(shù)計(jì)算、畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖，并計(jì)算各電壓等級(jí) 側(cè)的短路電流，列出短路電流結(jié)果表；計(jì)算回路持續(xù)工作電流、選擇各種高壓電氣設(shè)備， 并根據(jù)相關(guān)技術(shù)條件和短路電流計(jì)算結(jié)果表校驗(yàn)各高壓設(shè)備。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，數(shù)字化技術(shù)成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿， 變電站數(shù)字化對(duì)進(jìn)一步提升變電站綜合自動(dòng)化水平將起到極大促進(jìn)作用，是未來(lái)變電站 建設(shè)的發(fā)展方向?；谶@種發(fā)展的需求，該變電站采用 ED

2、CS-6200 型 110kV 變電站綜 合自動(dòng)化。利用數(shù)字化技術(shù)來(lái)解決目前綜合自動(dòng)化變電站存在的問(wèn)題已成為可能。本變 電站就是利用數(shù)字化技術(shù)使變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程全部數(shù)字化，并 使通信網(wǎng)絡(luò)化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、設(shè)備智能化、運(yùn)行管理自動(dòng)化。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)的基本方法，鞏固三年以來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立分析 問(wèn)題的能力，而且加深對(duì)變電站的全面了解。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 主接線，短路電流，電氣設(shè)備，主變保護(hù)，配電裝置，EDCS-6200 Abstract This graduation project topic is: 110/35/10KV Transformer su

3、bstation Electricity Part Preliminary design.According to the design request, in the design process, according to the transformer substation geographical environment, the capacity and various return routes number determined the transformer substation electricity host wiring and the station use elect

4、ricity the wiring, and chooses various transformers the model; Carries on the parameter computation, the picture equivalent network chart, and calculates various voltages rank side the short-circuit current, lists the short-circuit current result table; Calculates the return route continually operat

5、ing current, chooses each kind of high pressure electrical equipment, and verifies various high pressure unit according to the correlation engineering factor and the short-circuit current computed result table. Along with the science and technology development, the networking popularization,the digi

6、tized technology will become now the science and technology development the front, the transformer substation digitization to further promotes the transformer substation synthesis automation level to get up to the limit the big promoter action, is the future transformer substation construction devel

7、opment direction.Based on this kind of development demand, this transformer substation uses EDCS-6200 the 110kV transformer substation synthesis automation.Solves at present using the digitized technology to synthesize the automated transformer substation existence the question possibly to become.Th

8、is transformer substation is causes the transformer substation using the digitized technology information gathering, the transmission, processing, the output process to digitize completely, and causes the correspondence network, the model and communication protocol unitizing, the equipment intellect

9、ualization, the movement management automation. Through this design, has studied the design essential method, since the consolidated four years have studied the knowledge, raises the independent analysis question ability, moreover deepens to the transformer substation comprehensive understanding. Ke

10、y words Main wiring, Short-circuit current, Electrical equipment, The host changes the protection, Power distribution equipment,EDCS-6200 目目 錄錄 緒論緒論.1 1 第第 1 1 章章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇.1 1 1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 .1 1.1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則.1 1.1.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求.1 1.2 主接線的設(shè)計(jì) .2 1.2.1 設(shè)計(jì)步驟.2 1.2.2 初步方案設(shè)計(jì).2

11、 1.2.3 最優(yōu)方案確定.3 1.3 主變壓器的選擇 .4 1.3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇.4 1.3.2 主變壓器型式的選擇.4 1.3.3 主變壓器容量的選擇.5 1.3.4 主變壓器型號(hào)的選擇.5 1.4 站用變壓器的選擇 .5 1.4.1 站用變壓器的選擇的基本原則.5 1.4.3 站用變壓器型號(hào)的選擇.6 第第 2 2 章章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算.7 7 2.1 短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 .7 2.1.1 短路電流計(jì)算的目的.7 2.1.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定.7 2.1.3 計(jì)算步驟.7 2.2 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 .8 2.2.1 變壓器參數(shù)的計(jì)算.8 2.2

12、.2 短路點(diǎn)的確定.8 2.3 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 .9 2.3.1 短路點(diǎn) d-1 的短路計(jì)算(110KV 母線) .9 2.3.2 短路點(diǎn) d-2 的短路計(jì)算(35KV 母線) .9 2.3.3 短路點(diǎn) d-3 的短路計(jì)算(10KV 母線) .10 2.3.4 短路點(diǎn) d-4 的短路計(jì)算.10 2.4 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 .11 第第 3 3 章章 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn).1212 3.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 .12 3.1.1 一般原則.12 3.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定.12 3.2 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 .12 3.3 高壓電氣設(shè)備選擇 .13 3.3.1 斷

13、路器的選擇與校驗(yàn).13 3.3.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn).16 3.3.3 電流互感器的選擇及校驗(yàn).17 3.3.4 電壓互感器的選擇及校驗(yàn).20 3.3.5 母線與電纜的選擇及校驗(yàn).21 3.3.6 熔斷器的選擇.23 第第 4 4 章章 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì).2525 4.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與基本要求 .25 4.1.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t.25 4.1.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)幕疽?25 4.2 補(bǔ)償裝置選擇及容量確定 .25 4.2.1 補(bǔ)償裝置的確定.25 4.2.2 補(bǔ)償裝置容量的選擇.26 第第 5 5 章章 變電站配電裝置的設(shè)計(jì)變電站配電裝置的設(shè)計(jì).2727 5.1 概述 .27 5

14、.2 高壓配電裝置的選擇 .28 5.3 電氣總平面布置 .29 5.3.1 電氣總平面布置的要求.29 5.3.2 電氣總平面布置.30 5.4 本變電站的配電裝置 .30 第第 6 6 章章 EDCS-6200EDCS-6200 型型 110KV110KV 變電站綜合自動(dòng)化裝置變電站綜合自動(dòng)化裝置 .3333 6.1 EDCS-6200 型 110KV 變電站綜合自動(dòng)化裝置的結(jié)構(gòu).33 6.1.1 現(xiàn)地單元層的設(shè)備配置原則.33 6.1.2 主控層硬件設(shè)備的配置.33 6.1.3 站級(jí)管理機(jī)的軟件功能.34 6.2.1 基本功能.35 6.2.2 附加設(shè)備.36 第第 7 7 章章 EDC

15、S-6200EDCS-6200 型綜合自動(dòng)化裝置的布置型綜合自動(dòng)化裝置的布置 .3939 7.1 EDCS-6200 型 110KV 綜合自動(dòng)化裝置的設(shè)備.39 7.2 綜合自動(dòng)化裝置的附加設(shè)備 .41 7.3 110KV 變電站的二次設(shè)備的布置.41 結(jié)結(jié) 論論.4343 致致 謝謝.4444 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).4545 附附 錄錄.4646 緒緒 論論 電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，它的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的興衰成 敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國(guó)防提供必不可少的動(dòng)力。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè) 計(jì)及運(yùn)行的任務(wù)是：在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌安排下，合理開(kāi)發(fā)、利用動(dòng)力資源， 用較少的投資和運(yùn)行成

16、本，來(lái)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)及人民生活不斷增長(zhǎng)的需要，提 供可靠、充足、質(zhì)量合格的電能。所以在本次設(shè)計(jì)中選擇變電站電氣部分的初步設(shè) 計(jì)，是為了更多的了解現(xiàn)代化變電站的設(shè)計(jì)規(guī)程、步驟和要求，設(shè)計(jì)出比較合理變 電站。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求的任務(wù)，在本次設(shè)計(jì)中主要通過(guò)變電站電氣主接線、短路電流計(jì) 算、設(shè)備選擇與校驗(yàn)、無(wú)功補(bǔ)償、主變保護(hù)和配電裝置部分的設(shè)計(jì)，使我對(duì)三年來(lái) 所學(xué)的知識(shí)更進(jìn)一步的鞏固和加強(qiáng)，并從中獲得一些較為實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。由于在 設(shè)計(jì)中查閱了大量的相關(guān)資料，所以開(kāi)始逐步掌握了查閱，運(yùn)用資料的能力，又可 以總結(jié)三年來(lái)所學(xué)的電力工業(yè)的部分相關(guān)知識(shí)，為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ鞔蛳铝藞?jiān)實(shí)的基 礎(chǔ) 第第 1 章章 變電

17、站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從 而完成輸配電任務(wù)。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成部分。主 接線的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及變電站電氣設(shè)備的選擇、 配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。 1.11.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 1.1.11.1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則主接線的設(shè)計(jì)原則 (1)考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用 變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變 電站、地區(qū)變電站、終端

18、變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們?cè)陔娏ο?統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 (2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 510 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和 分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái) 確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。 (3) 考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路多少對(duì)主接線的影響 對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全 部一、二級(jí)負(fù)荷不間斷供電；三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。 (4) 考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 變電站主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變

19、電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì) 大型變電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、 靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活 性要求低。 (5) 考慮備用量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故 障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同， 例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)是否允 許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 1.1.21.1.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線設(shè)計(jì)的基本要求 根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變

20、電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的 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。并應(yīng)綜合考慮供電 可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。 (1) 可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電，衡量可靠 性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備） 在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性 的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并 不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，一種主接線對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則 可能不是可靠的。評(píng)價(jià)主

21、接線可靠性的標(biāo)志如下： 1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電； 2) 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以 及能否保證對(duì)重要用戶的供電； 3) 變電站全部停電的可能性。 (2) 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求： 1) 調(diào)度靈活，操作方便。可靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷； 能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 2) 檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修， 且不影響對(duì)用戶的供電。 3) 擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建， 從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)

22、計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能 容易地從初期過(guò)度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生 矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮， 在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 1) 投資省。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要 使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限 制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用 直降式（110/610kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。

23、2) 年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù) 費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、 臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。 3) 占地面積小。電氣主接線設(shè)計(jì)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(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變 壓器。 4) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 1.21.2 主接線的設(shè)計(jì)主接線的設(shè)計(jì) 1.2.11.2.1 設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟 電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步： (1) 擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在分析原始資料的

24、基礎(chǔ)上， 擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級(jí)電壓配電裝 置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保留 2 個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。 (2) 對(duì) 2 個(gè)技術(shù)上比較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。 (3) 對(duì) 2 個(gè)方案進(jìn)行全面的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的主接線方案。 (4) 繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。 1.2.21.2.2 初步方案設(shè)計(jì)初步方案設(shè)計(jì) 根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110/35/10KV ，故可初選三相三繞 組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可 靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。為保證設(shè)計(jì)出最優(yōu)的接線

25、方案，初步設(shè)計(jì)以下兩種接 線方案供最優(yōu)方案的選擇。 方案一：110KV 側(cè)采用雙母線接線，35KV 側(cè)采用單母分段接線，10KV 側(cè)采用 單母分段接線。 方案二：110KV 側(cè)采用單母分段接線，35KV 側(cè)采用雙母線接線，10KV 側(cè)采用 單母分段。 兩種方案接線形式如下： 圖 1.1 方案一 圖 1.2 方案二 1.2.31.2.3 最優(yōu)方案確定最優(yōu)方案確定 (1) 技術(shù)比較 在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：110KV 側(cè)采用雙母線接線；方案二： 110KV 側(cè)采用單母分段接線。采用雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)： 系統(tǒng)運(yùn)行、供電可靠； 系統(tǒng)調(diào)度靈活； 系統(tǒng)擴(kuò)建方便等。采用單母分段接線的優(yōu)點(diǎn)： 接線簡(jiǎn)單；

26、 操作方便、設(shè)備少等；缺點(diǎn)： 可靠性差； 系統(tǒng)穩(wěn)定性差。所以，110KV 側(cè)采用雙母線接線。 在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：35KV 側(cè)采用單母分段接線；方案二： 35KV 側(cè)采用雙母線接線。由原材料可知，問(wèn)題中未說(shuō)明負(fù)荷的重要程度，所以， 35KV 側(cè)采用單母分段接線。 (2) 經(jīng)濟(jì)比較 對(duì)整個(gè)方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線 及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上 35KV、10KV 側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大 的靈活性。 由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即 110KV 側(cè)為采用雙母線接線， 35KV 側(cè)為單母線形接線，10KV 側(cè)為單母分段接線。其接線圖見(jiàn)

27、以上方案一。 1.31.3 主變壓器的選擇主變壓器的選擇 在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(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)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容 量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。 1.3.11.3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由 低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電 源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器。 1 1

28、.3.21.3.2 主變壓器型式的選擇主變壓器型式的選擇 (1) 相數(shù)的確定 在 330kv 及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓 器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn) 單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的 三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。 (2) 繞組數(shù)的確定 在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器 額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)， 宜采用三繞組變壓器。 (3) 繞組連接方式的確定 變壓器繞組連接方式必須和

29、系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng) 采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工 程來(lái)確定。我國(guó) 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV 也采用星接， 其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。 (4) 結(jié)構(gòu)型式的選擇 三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式。 1) 升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯中壓繞組低壓繞組高壓繞組，高、 中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。 2) 降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯低壓繞組中壓繞組高壓繞組，高、 低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。 3) 應(yīng)根據(jù)功率傳

30、輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高 壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓 側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 (5) 調(diào)壓方式的確定 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。 無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭 較多，調(diào)壓范圍可達(dá) 30%，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn) 行，因?yàn)橛休d分接開(kāi)關(guān)的切換不能保證同步工作。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用 無(wú)載調(diào)壓變壓器。 1.3.31.3.3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇 變電站主變壓器容量一般

31、按建站后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用 時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷的 50%70%（35110KV 變電站為 60%） ， max S 或全部重要負(fù)荷（當(dāng)、類負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)）選擇。 即 MVANSSN) 1(%)51 (6 . 0 max 8 （1.1） 式中 N變壓器主變臺(tái)數(shù) 1.3.41.3.4 主變壓器型號(hào)的選擇主變壓器型號(hào)的選擇 由所給材料可知： 10KV 側(cè) MWPL6 . 3 max 35KV 側(cè) MWPL10 max 高壓側(cè) MWPL 6 . 13106 . 3 min 變電站用電負(fù)荷為： Z P MWPZ16 . 0 所以變電站最大負(fù)荷為： max S

32、MVAS76.1316 . 0 6 . 13 max 則：MVANSSN198.12) 12(76.136 . 0) 1(%)51 (6 . 0 max 8 由以上計(jì)算，查發(fā)電廠電氣部分第 481 頁(yè)，選擇主變壓器型號(hào)如下： 表 1.1 主變壓器型號(hào)及參數(shù) 損耗(KW) 阻抗電壓 (%) 額定電壓(KV) 型號(hào)及容量(KVA) 高中低 連接組 空載 短 路 高中 高 低 中 低 空載 電流 (%) SFSL1-15000/11012182.5%38.52 2.5%10.5YN,yn0,d11 22.7 120 10.5 17 61.3 其容量比為：15000/15000/15000。 1.41

33、.4 站用變壓器的選擇站用變壓器的選擇 1.4.11.4.1 站用變壓器的選擇的基本原則站用變壓器的選擇的基本原則 (1) 變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)； (2) 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍 內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的；%5 . 0 (3) 變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。 1.4.31.4.3 站用變壓器型號(hào)的選擇站用變壓器型號(hào)的選擇 參考發(fā)電廠電氣部分第 475 頁(yè)，選擇站用變壓器如下： 表 1.2 站用變壓器型號(hào)及參數(shù) 損耗(W) 型號(hào)額定容量(KVA) 額定電壓(KV)

34、連接組 空載短路 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) SC10-200/1020010.5/0.4Y,yn0480186041.3 第第 2 章章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算 2.12.1 短路計(jì)算的短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟目的、規(guī)定與步驟 2.1.12.1.1 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì) 算的目的主要有以下幾方面： (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。 (2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、

35、可靠 地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某 一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值； 計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊 值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 (3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的 安全距離。 2.1.22.1.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定短路計(jì)算的一般規(guī)定 (1) 計(jì)算的基本情況 1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。 2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁） 。 3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。 4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)

36、相位角相等。 5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異 步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 (2) 接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 （即最大運(yùn)行方式） ，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 2.1.32.1.3 計(jì)算步驟計(jì)算步驟 (1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 (2) 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖。 1) 首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 2) 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級(jí)的平均電壓） 。 b S b U 3) 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。 4)

37、 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 (3) 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短 路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 。 nd X (4) 求計(jì)算電抗。 js X (5) 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到 ） 。5 . 3 js X (6) 計(jì)算無(wú)限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。3 js X (7) 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 2.22.2 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 2.2.12.2.1 變壓器參數(shù)的計(jì)算變壓器參數(shù)的計(jì)算 基準(zhǔn)值的

38、選?。?，取各側(cè)平均額定電壓MVASb100 b U (1) 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 1.1 查明可知： 5 . 10% 12 U17% 13 U6% 23 U 75.10)617 5 . 10(5 . 0%)%(5 . 0% 2313121 UUUU 25 . 0 )176 5 . 10(5 . 0%)%(5 . 0% 1323122 UUUU 25 . 6 ) 5 . 10617(5 . 0%)%(5 . 0% 1223133 UUUU 電抗標(biāo)幺值為： 72 . 0 15 100 100 75.10 100 % 1 1 N B S SU X 017 . 0 15 100 100 25 . 0

39、 100 % 1 2 N B S SU X 42 . 0 15 100 100 25 . 6 100 % 3 3 N B S SU X (2) 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 1.2 查明：4% d U 25 16 . 0 100 100 4 100 % 4 N Bd S SU X (3) 系統(tǒng)等值電抗 197 . 0 211 b U S lrX B S 2.2.22.2.2 短路點(diǎn)的確定短路點(diǎn)的確定 此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中 110KV 進(jìn)線處短 路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)； 在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)

40、。 依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下： 2.32.3 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 2.3.12.3.1 短路點(diǎn)短路點(diǎn) d-1d-1 的短路計(jì)算的短路計(jì)算(110KV(110KV 母線母線) ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖 2.2 所示： 圖 2.2 d-1 點(diǎn)短路等值圖 197 . 0 1 Sf XX 97 . 1 100 1000 197 . 0 11 b n fjS S S XX 因?yàn)?345 . 3 1 jS X 所以 290 . 0 45 . 3 11 1 2 . 0 jS X III )(502 . 0 1153 100 3 KA U S I b b b

41、 )(020 . 5 100 1000 502 . 0 KA S S II b n bn )(55 . 2 020 . 5 508 . 0 2 . 02 . 0 KAIIIIIIIII nnn )(50 . 6 55 . 2 55 . 2 55 . 2 KAIich )(876 . 3 55 . 2 52 . 1 52 . 1 KAIioh )(826.48511055. 233MVAUIS n 2.3.22.3.2 短路點(diǎn)短路點(diǎn) d-2d-2 的短路計(jì)算的短路計(jì)算(35KV(35KV 母線母線) ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖 2.3 d-2 點(diǎn)短路等值圖 18 . 0 )017 . 0 72 . 0

42、 /()017 . 0 72 . 0 (197 . 0 )/()( 21212 XXXXXX Sf 8 . 1 100 1000 18. 0 22 b n fjS S S XX 56 . 0 8 . 1 11 2 2 . 0 jS X III )(56 . 1 373 100 3 KA U S I b b b )( 6 . 15 100 1000 56 . 1 KA S S II b n bn )(736 . 8 6 . 1556 . 0 2 . 02 . 0 KAIIIIIIIII nnn )(28.22736 . 8 55 . 2 55 . 2 KAIich )(29.13736 . 8

43、52 . 1 52 . 1 KAIioh )(58.52935736 . 8 33MVAUIS n 2.3.32.3.3 短路點(diǎn)短路點(diǎn) d-3d-3 的短路計(jì)算的短路計(jì)算(10KV(10KV 母線母線) ) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖 2.4 d-3 點(diǎn)短路等值圖 462 . 0 )42 . 0 72 . 0 /()42 . 0 72 . 0 (197 . 0 )/()( 31313 XXXXXX Sf 62. 4 100 1000 462. 0 33 b n fjS S S XX 216 . 0 62 . 4 11 3 2 . 0 jS X III )(5 . 5 5 . 103 100 3 KA U

44、 S I b b b )(55 100 1000 5 . 5KA S S II b n bn )(904.1155216 . 0 2 . 02 . 0 KAIIIIIIIII nnn )(355.30904.1155 . 2 55 . 2 KAIich )(094.18904.1152 . 1 52 . 1 KAIioh )(177.20610904.1133MVAUIS n 2.3.42.3.4 短路點(diǎn)短路點(diǎn) d-4d-4 的短路計(jì)算的短路計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖 2.4 上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示： 圖 2.5 d-4 點(diǎn)短路等值圖 462.2525462. 0 4 f X

45、62.254 100 1000 462.25 44 b n fjS S S XX 00393 . 0 62.254 11 4 2 . 0 jS X III )(34.144 4 . 03 100 3 KA U S I b b b )( 4 . 1443 100 1000 34.144KA S S II b n bn )(669 . 5 4 .144300393 . 0 2 . 02 . 0 KAIIIIIIIII nnn )(46.14669 . 5 55 . 2 55 . 2 KAIich )(617 . 8 669 . 5 52 . 1 52 . 1 KAIioh )(731 . 3 38

46、 . 0 669 . 5 33MVAUIS n 2.42.4 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 總結(jié)以上各短路點(diǎn)短路計(jì)算，得如下短路電流結(jié)果表： 表 2.4 短路電流計(jì)算結(jié)果表 短 路 點(diǎn) 編 號(hào) 基值 電壓 )(kVUb 基值 電流 )(kAIb 支路 名稱 支路計(jì) 算電抗 js X 額定 電流 0S 短路電流周 期分量 穩(wěn)態(tài)短路電流0.2 短路電流 短路電流 沖擊值 )(kAIch 全電流 有效值 )(kAIoh 短路容量 )(MVA S 標(biāo) 幺 值 I 有 名 值 )(kA I 標(biāo) 幺 值 * I 有 名 值 )(kAI 標(biāo) 幺 值 *2 . 0 I 有 名 值 )( 2 .

47、 0 kAI 公 式 b b U S 3 b n b S S I n II * n II *n II *2 . 0 2.552.7 I 1.521.62 I n U I 3 d-11150.502 110kv 1.975.020.5082.550.5082.550.5082.556.53.876485.826 d-2371.5635kv1.815.60.568.7360.568.7360.568.73622.2813.29529.58 d-310.55.510kv 4.62550.21611.9040.21611.9040.21611.90430.35518.094206.177 d-40.4

48、144.34 0.4kv254.621443.40.00393 5.669 0.00393 5.669 0.00393 5.66914.468.6173.731 第第 3 章章 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 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。 3.13.1 電氣設(shè)備選擇的一般電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定規(guī)定 3.1.13.1.1 一般原則一般原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 3.1.23.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境 條校核電器的基本使用條件。 (1) 在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。 表 3.