220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計276,kv,降壓,變電所,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計 華 北 電 力 大 學(xué) 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）附 件 外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯 學(xué) 號： 081901090218 姓 名： 彭鐵栓 所在系別： 電力工程系 專業(yè)班級： 農(nóng)電08k2 指導(dǎo)教師： 蘇海鋒 原文標(biāo)題： POWER SYSTEM OPERATING COST AND COMMITTED GENERATIONCAPACITY PLANNING 2012年 6 月 14 日 電力系統(tǒng)的運(yùn)營成本及合同制發(fā)電容量規(guī)劃 J.Nahman貝爾格萊德大學(xué) 南斯拉夫 摘要：一個提出評估發(fā)電機(jī)組的可變成本和考慮電網(wǎng)現(xiàn)有的局限性和不確定性費(fèi)用的現(xiàn)實的仿真模型。一個標(biāo)準(zhǔn)的能力儲備承諾計劃還建議在最大限度減少總系統(tǒng)的操作成本。模型和合同制電力儲備規(guī)劃準(zhǔn)則應(yīng)用于IEEE高溫超導(dǎo)以作示范。 1 導(dǎo)言 合同制發(fā)電能力儲備規(guī)劃采用影響操作成本和電力系統(tǒng)適當(dāng)系數(shù)的方法。對合理的合同制電力儲備規(guī)劃必須評估變量機(jī)組發(fā)電成本，這取決于一個離散的單位功率輸出水平,，以及考慮因系統(tǒng)負(fù)載預(yù)期成本不足的情況下削減。然而評估這些成本都非常復(fù)雜，分析系統(tǒng)操作的時候，由于現(xiàn)有的技術(shù)約束和限制，特別是遇到許多隨機(jī)性質(zhì)的事件和環(huán)境對系統(tǒng)的操作順序有影響的時候，必須執(zhí)行計劃期間按時間順序排列的仿真系統(tǒng)，當(dāng)作一個隨機(jī)的過程，這是唯一考慮到所有的相關(guān)限制，不確定性和程序，提供一個合理的評估必需的參數(shù)和成本的方法。 96 WM 179 - 2 pwrs一篇由IEEE電力系統(tǒng)工程委員會的IEEE電力工程協(xié)會推薦批準(zhǔn)的，對于舉行1996年IEEE / PES冬季會議的稿件,1月21日-25日,1996年,巴爾的摩,MD。稿件1995年7月31日,用于印刷。1995年11月16日。 與布拉托維奇電力協(xié)調(diào)中心 南斯拉夫 一個系統(tǒng)仿真模型已成功開發(fā)和用于評估旋轉(zhuǎn)儲備的利潤率在IEEE RTS充足率系數(shù)[1.2,3]的效果。這個多才多藝的仿真模型,也被應(yīng)用于分析充足的IEEE RTS指數(shù)[4]。最近已經(jīng)提出了一個包括一個非常詳細(xì)的模型的hydro-units和相關(guān)的水資源的仿真方法。 本文采用連續(xù)模擬電力系統(tǒng)來評估納入賬戶的花費(fèi)依賴單位功率輸出水平的操作系統(tǒng)，一些最低限制像最低可接受的負(fù)載熱單位以及水電機(jī)組的可用水資源被納入模型。該模型意味著最經(jīng)濟(jì)的單位加載。一個標(biāo)準(zhǔn)也提出了合同制電力儲備計劃旨在最小化總機(jī)組發(fā)電量和未交付的發(fā)電成本。 2 電力系統(tǒng)模型 a 發(fā)電機(jī)組 運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行兩國模擬。開發(fā)的仿真軟件允許任意分布狀態(tài)的單位停留時間。 他們的燃料和成本取決于他們的輸出，系統(tǒng)對于一個給定的系統(tǒng)負(fù)載實現(xiàn)可變成本最低。這個合同制發(fā)電能力儲備計劃是分布式的，在運(yùn)行期間根據(jù)最低成本標(biāo)準(zhǔn)，加載熱和核單位，根據(jù)上面對應(yīng)的最低技術(shù)上，對于正常操作可接受的限度(“技術(shù)最低標(biāo)準(zhǔn)”)如果一個輸出被等于或高于技術(shù)最低可以不提供一個單位。 在這些情況下可用的合同制電力儲備低于計劃,由于荷載增加或斷電運(yùn)行的單位,新單位承諾從變量成本優(yōu)先級列表。啟動失敗的單位通過對比檢查啟動失效概率碼，生成的隨機(jī)數(shù)字均勻分布在時間間隔(0,l)。損壞的單元是立即定于修理,據(jù)推測的檢修工期分布修理時,單位為包括在等候名單上的優(yōu)先級。如果可用的合同制發(fā)電能力儲備超過計劃的金額,由于負(fù)載減弱單位成本最高的變量和放置在等候名單上的優(yōu)先級。然而,如果一個單位的逆序降低儲備能力低于計劃額，這個單位是保持運(yùn)行。對于本文的目的是致力于分析了IEEE RTS,hydro-units一般假定為他們不斷的工作和他們完全可用能力在今年的相應(yīng)部分,直到能源可用的這部分年耗盡。這個模型開發(fā)允許更詳細(xì)的描述海德魯-單位。 b體系構(gòu)建負(fù)載 系統(tǒng)負(fù)載代表其順序小時圖。負(fù)載改變離散每隔一小時并認(rèn)為整個小時的恒定。 負(fù)載的峰值已被視為一個隨機(jī)變量定義的表達(dá)： Lm=Lm0（1+αδ） （1） 其中Lm0是預(yù)測的平均值。而α為平均最大的預(yù)期相對偏角值。參數(shù)δ是一個正態(tài)分布的隨機(jī)變量具有零均值和分散等于1。每小時的負(fù)荷程度已采取所有Lm程度成正比。參數(shù)δ產(chǎn)生的過程中，每隔一小時開始仿真流程。 c仿真流程 在這樣的方式來進(jìn)行計算逼真地模擬系統(tǒng)的過程中的行為今年工作時指定的承諾能力儲備，分布在發(fā)電單位遵守有關(guān)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和局限性。改變系統(tǒng)狀態(tài)的事件是負(fù)載變化發(fā)生每隔一小時，發(fā)電機(jī)組停機(jī)和發(fā)電單位的承諾，并承諾不使用保持規(guī)定的承諾的能力儲備量受負(fù)載大小和可用容量在經(jīng)營單位。加載時間順序排列的變化。發(fā)電單位改變它們的狀態(tài)，在連續(xù)順序根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)的概率分布停留時間和目前承擔(dān)能力儲備量。機(jī)組分布在系統(tǒng)負(fù)載服從以下標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)其列出優(yōu)先次序：（一）單位必須與產(chǎn)出是不低于裝入他們的技術(shù)最低（二）計劃發(fā)電能力儲備將致力于（三）最低系統(tǒng)總可變成本（燃料和可變的O＆M成本）來實現(xiàn)。 正在考慮今年是連續(xù)模擬許多次，以達(dá)到令人滿意的確切的結(jié)果系統(tǒng)充足指數(shù)和經(jīng)營成本。檔次可評估的結(jié)果收斂到精確值通過分析有關(guān)指標(biāo)的平均值和變化在連續(xù)幾年的參數(shù)[4]。如果這改變的平均不超過可接受的范圍內(nèi)，計算流量將被終止。 d系統(tǒng)充足的指標(biāo)和總營運(yùn)成本 以下主要充足指數(shù)是由模擬： LOEE - 能源預(yù)期損失，在一年的系統(tǒng)操作兆瓦/年 LOLE - 損失負(fù)荷期望在H /年 每年的負(fù)載中斷的F - INT/年 E - 能源中斷兆瓦/年的平均每股虧損 建筑 - 兆瓦/ INT每中斷負(fù)荷的預(yù)期損失 建筑 - 兆瓦/年的預(yù)期損失每年負(fù)荷 D - H / INT平均停電時間 系統(tǒng)每年的可變成本是 CFOM=Σi Σj Wij Cij 索引i適用于所有系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組，同時指標(biāo)j指定單位產(chǎn)出水平。 wij是所生產(chǎn)的能源，i單位與輸出在去年的J級。參數(shù)CIJ表示每單位產(chǎn)生的能量時，我單位可變成本經(jīng)營與輸出功率J級。系統(tǒng)每年總營運(yùn)成本約可確定為： V= CFOM + c LOEE 用C表示未交付單位的估計成本能源。成本CFOM能力較高的增長儲備而相關(guān)的未交付的能源成本下降。能力儲備的最佳數(shù)量是提供最低五本最佳的解決方案可測定篩選各種方案。 3 應(yīng)用實例 已開發(fā)的仿真模型應(yīng)用到IEEE RTS到承諾一代的影響分析后，系統(tǒng)總經(jīng)營成本的能力儲備各單位未交付的能源成本。 表1產(chǎn)生單位可變成本資料，并承諾優(yōu)先名單 大?。∕W） 單位數(shù)目 輸出 變量 優(yōu)先排名 50 60 -- -- 1 400 2 25 50 80 100 7.83 6.79 6.40 6.30 1 350 1 40 65 80 100 12.94 12.22 12.10 12.10 2 155 4 35 60 80 100 14. 24 12 .92 12. 56 12. 44 2 76 4 20 50 80 100 19.62 16.38 15.18 15.30 2 197 3 35 60 80 100 25.42 23.35 23. 33 22.78 3 100 3 25 55 80 100 30.70 25.18 24.03 23.80 4 12 5 20 50 80 100 36.78 30.57 28.27 28.50 5 20 4 80 100 50.00 48.50 6 表我引述系統(tǒng)產(chǎn)生的可變成本單位為各種產(chǎn)出水平。技術(shù)最低的單位已采取相應(yīng)的等于報價表一優(yōu)先的最低輸出功率水平排名名單分為6類機(jī)組有關(guān)平均成本。這個列表作為一個單位的基礎(chǔ)承諾。承諾時，單位加載實現(xiàn)最低系統(tǒng)可變成本。IEEE RTS發(fā)電能力為3405兆瓦和高峰負(fù)荷假定為2850兆瓦。啟動失敗概率為0.01。其他相關(guān)參數(shù)從[1,2]通過。系統(tǒng)的運(yùn)作和結(jié)構(gòu)的幾起案件已經(jīng)檢查：案例1在各單位的基本情況計劃要連續(xù)操作。沒有可用的負(fù)載假定為水力發(fā)電機(jī)組和能源限制。案例2這是作為案例1相同。除了可用水力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷和能源資源的限制考慮。案例3承諾的能力儲備系統(tǒng)的20％裝載20兆瓦的燃燒油機(jī)組不承諾在任何情況這為20兆瓦機(jī)組為例，除了3相同案例4致力于在需要的時候案例5案例4相同，但與承諾能力儲備系統(tǒng)負(fù)荷的30％。案例6這是作為案例4相同，但與承諾能力儲備系統(tǒng)負(fù)荷的10％。案例7，這是作為案例4相同，但與承諾5％的系統(tǒng)負(fù)載能力儲備。案例8這是作為案例1相同，但負(fù)載假設(shè)預(yù)測與不確定度=0. 05獲得了充足的結(jié)果比較案例1指數(shù)運(yùn)用各種型號TN表Ⅱ的ME是仿真模型描述本文中假設(shè)的指數(shù)分布機(jī)組狀態(tài)停留時間。 MF是相同的采取的模式，但與國家居住倍確定性和平等的居住預(yù)期的手段倍。順序的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖產(chǎn)生單位在MF模型圖1。連續(xù)兩年在循環(huán)流動狀態(tài)轉(zhuǎn)換是隨機(jī)初始化模擬過程中的第一年開始。國家過渡流導(dǎo)致時間間隔z的時刻T = 0（圖）T =的R T（4）其中T是周期的持續(xù)時間和R是一個隨機(jī)均勻分布在區(qū)間（0，I）。和ME為MF模型的停車規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)一直[4]0.3％，可接受的變化意味著3MF模型融合后133年。 ME的模型。已經(jīng)停止的規(guī)則188年后完成。圖2顯示ithe收斂LOLE指數(shù)的過程中，基本情況，實現(xiàn)了由MF模型。一個合理的計算結(jié)果吻合良好由我h4F所取得的成果和仿真模型其他車型是可觀的。 [2]的結(jié)果計算應(yīng)用分析狀態(tài)枚舉方法，產(chǎn)量，正在審議的情況下，實際上確切的結(jié)果。結(jié)果獲得仿真取決于模擬的年數(shù)和應(yīng)用收斂準(zhǔn)則。表Ⅲ介紹：預(yù)計能源生產(chǎn)發(fā)電機(jī)組及相關(guān)的所有系統(tǒng)的可變成本正在審議的操作情況下。這是值得注意是，以說法，在個案1（案例8）水溢出相當(dāng)于63.527億度電的能源生產(chǎn)（72.7'76吉瓦時）發(fā)生，這清楚地表明，這種系統(tǒng)的運(yùn)作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)從經(jīng)濟(jì)的一個。水溢出使得可能高于其加載所有熱量和核電機(jī)組技術(shù)的最低要求。水溢出相當(dāng)于一個能源6.568 GWhl和0.556兆瓦的生產(chǎn)發(fā)生在案例2案例5，出于同樣的原因。在余下的個案水溢出了防暴發(fā)現(xiàn)是必要的，因為正在致力于降低單位數(shù)目。表四援引充足率計算的消費(fèi)物價指數(shù)模擬考試下的所有案件。作為觀察從表111，可變成本最低的系統(tǒng)與系統(tǒng)操作的情況下7。然而，由于相對較低的承擔(dān)能力儲備，系統(tǒng)案例7充足比差其余的案件。有趣的是，要注意案例3更低的系統(tǒng)比案例4，但更糟充足的可變成本演出。表V報價總系統(tǒng)運(yùn)行C：在操作OST案件正在研究包括系統(tǒng)的可變成本和未交付的能源相關(guān)的成本，每未交付千瓦時的各種費(fèi)用。正如觀察到從表五，案例7是最有利的選項為C= 0.5元/千瓦時，C = 1，2和3元/千瓦時，案例C 5= 4案例3：5元/千瓦時，案例2，C =6元/千瓦時。相對高C值系統(tǒng)相當(dāng)充足的表演影響總的經(jīng)營成本和要求較高承諾的能力儲備的百分比。 表2的通過各種計算的基本情況充足指數(shù)模型 指數(shù) [2] [3] [5] MF ME 兆瓦時/年 1176 1122.05 1182 1174.29 1161.16 小時/年 9,39418 9.3413 9.212 9.4436 8.660 Int/年 -- 1.9249 1.83 1.887 1.771 兆瓦時/int -- 582.911 646.4 622.235 655.553 時/int -- 4.85284 5.03 5.004 4.89 兆瓦/int -- 80.5525 82.66 80.687 74.326 兆瓦/年 -- 155.057 151.3 152 .256 160.517 圖1發(fā)電機(jī)組在MF狀態(tài)過渡流仿真模型 圖2在仿真??多年的條款中的LOLE的值獲得表使用MF模型 表3預(yù)計機(jī)組的能量輸出和可變成本表 1 2 3 4 大小 容量 MW MW 輸出 損耗 輸出時間 GWH 1000$ 時/年 輸出 損耗 輸出時間 GWH 1000$ 時/年 輸出 損耗 輸出時間 GWH 1000$ 時/年 輸出 損耗 輸出時間 GWH 1000$ 時/年 熱量 400 800 350 350 155 620 76 304 197 591 100 300 12 60 20 80 4710 30441 5888 1809 14911 5167 2584 34816 4168 676 3171 2223 1759 45061 2977 636 19476 2121 86 35 1437 503 14812 6293 5262 33755 6577 2026 19297 5790 2933 38841 4731 804 5665 2645 1835 46687 3104 648 19734 2161 87 3505 1457 504 106 6296 5775 36829 7219 2249 23822 6426 3402 44247 5487 992 9295 3263 1483 37236 2509 140 4140 468 3 128 56 0 0 0 5779 36851 7223 2251 23847 6430 3404 44266 5490 967 8846 3182 1428 63022 2417 135 4034 451 3 27 54 97 2826 1208 Total 3405 15295 162724 15292 167590 15244 155696 15263 156720 5 6 7 8 大小 容量 MW MW 輸出 損耗 輸出時間 輸出 損耗 輸出時間 輸出 損耗 輸出時間 輸出 損耗 輸出時間 熱量 400 800 350 350 155 620 76 304 197 591 100 300 12 60 20 80 5642 36032 7052 2179 22394 6227 3250 42492 5242 886 7271 2913 1685 42760 2851 322 9739 1074 18 77 294 105 3084 1313 5904 37599 7380 2337 25536 6677 3566 46139 5752 1077 10960 3554 982 35569 1661 19 536 62 0 0 0 101 2440 1266 5936 37786 7420 2361 25998 6745 3608 46616 5819 1124 11852 3699 830 20526 1405 4 116 14 0 0 0 88 2529 1102 4697 30362 5871 1811 14922 4263 2587 34853 4172 686 3365 2566 1767 45236 2990 638 19521 2127 86 51 1433 503 14814 6287 Total 3405 15286 163849 15186 158780 15244 145424 15306 163124 表4系統(tǒng)充足系數(shù) Cases LOEE LOLE F E D ELL MWh/yr h/yr int/yr MWh/int h/int MW/int Case 1 1174.29 9.4436 1.8872 622.235 5.0040 80.687 Case 2 4094.98 28.6466 5.4286 754.338 5.2770 72.126 Case 3 52562.49 311.4662 56.2481 934.475 5.5374 100.455 Case 4 33163.80 207.1955 36.9023 898.693 5.6147 91.565 Case 5 10740.29 76.9323 15.3534 699.539 5.0108 72.363 Case6 110707.70 611.3008 98.8271 1120.216 6.1856 116.315 Case 7 146435.40 722.7895 113.7068 1287.834 6.7963 123.513 Case 8 1920.86 13.9173 6.9323 277.0879 2.0076 87.66 表5系統(tǒng)總運(yùn)營成本各項已落實生產(chǎn)能力儲備 Cases 系統(tǒng)的總運(yùn)營成本，1000元 未交付千瓦時，成本為$千瓦時 0.5 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 167790 168000 168405 168818 169228 169637 I170047 157354 1159012 1162328 11656441 168960 172276 175592 158378 160360 163352 166668 168984 173300 176616 164386 164923 166000 167071 1168145 1169219 1170293 164315 169851 180922 191993 203064 214135 225206 132745 160067 174710 189353 203996 218639 233285 4結(jié)論 給出了仿真模型的建模操作的混合的水力-熱發(fā)電系統(tǒng)和可變成本評估。一個標(biāo)準(zhǔn)旨在迷你優(yōu)化系統(tǒng)總運(yùn)營成本包括機(jī)組變動成本和未交付的能源成本是建議對一個理性的合同制電力儲備計劃。為了說明問題概述的方法已成功應(yīng)用于IEEE RTS。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 學(xué)生姓名： 彭鐵栓 班級： 農(nóng)電08K2 所在系別： 電力工程系 所在專業(yè)： 農(nóng)業(yè)電氣化與自動化 設(shè)計（論文）題目： 220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計：220/110/10kV，進(jìn)/出線回數(shù)2/4/14（電纜12） 指導(dǎo)教師： 蘇海鋒 2012 年 4月 13日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 一、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不低于2000字的文獻(xiàn)綜述。（另附） 二、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： （1）本課題研究的問題 查閱資料，熟悉課題，撰寫開題報告；變壓器臺數(shù)、容量確定及主接線設(shè)計；短路計算；電氣設(shè)備選擇及校驗；室內(nèi)外配電裝置設(shè)計；防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計；翻譯外文文獻(xiàn)、撰寫論文。 （2）采用的研究手段 通過了解任務(wù)書中的原始資料：變電所類型，電壓等級，負(fù)荷情況，出線情況，系統(tǒng)情況，環(huán)境條件以及相關(guān)資料的查詢，根據(jù)負(fù)荷大小、重要情況及經(jīng)濟(jì)性對變壓器臺數(shù)、容量及變電站的主接線形式進(jìn)行確定，然后用畫等值電抗圖和選擇計算短路點(diǎn)的方法進(jìn)行短路計算，按照正常工作條件進(jìn)行選擇，按照短路條件進(jìn)行校驗的原則進(jìn)行電氣設(shè)備選擇及校驗，按照經(jīng)濟(jì)性和安全性進(jìn)行室內(nèi)外配電裝置設(shè)計和防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計，保證安全可靠經(jīng)濟(jì)實用以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。 三、指導(dǎo)教師意見： 1． 對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對學(xué)生前期工作情況的評價（包括確定的研究方法、手段是否合理等方面）： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計文獻(xiàn)綜述 一、研究背景意義 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先發(fā)展重點(diǎn)。作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)力和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步起到了重要作用。與社會經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有著十分密切的關(guān)系。它不僅是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略大問題，而且與人們的日常生活，社會穩(wěn)定密切相關(guān)。本次設(shè)計是在掌握變電站生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上完成的。通過它我不僅復(fù)習(xí)鞏固了專業(yè)課程的有關(guān)內(nèi)容，而且拓寬了知識面，增強(qiáng)了工程觀念，培養(yǎng)了變電站設(shè)計的能力。同時對能源、發(fā)電、變電和輸電的電氣部分有個詳細(xì)的概念，能熟練的運(yùn)用有些知識，如短路計算的基本理論和方法、主接線的設(shè)計、導(dǎo)體電氣設(shè)備的選擇以及變壓器的運(yùn)行等。 二、正文 變電所是聯(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。因此，變電所的作用顯得有為重要。首先要滿足的就是變電所的設(shè)計規(guī)范。安全可靠地發(fā)、供電是對電力系統(tǒng)運(yùn)行的首要要求。 設(shè)計一所安全、經(jīng)濟(jì)、靈活的變電站可以從以下幾個方面著手。 1.變壓器臺數(shù)、容量確定 （1）主變壓器選擇的要求 1) 和電力系統(tǒng)連接的主變壓器一般不超過兩臺，當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變壓器。 2) 變壓器裝設(shè)兩臺及以上主變壓器時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中一臺停用時，其余變壓器容量至少能保證所供電的全部一級負(fù)荷或為變電所全部負(fù)荷的60－75%。 3) 變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，因制造或運(yùn)輸條件限制及初期只裝一臺主變壓器的220KV樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組，當(dāng)裝設(shè)一臺單相變壓器時，應(yīng)設(shè)有備用相，當(dāng)主變壓器超過一臺，且各臺容量滿足上述要求時，單相變壓器組可不裝設(shè)備用相。 4) 變壓器繞組的連接方式必須和系統(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“Y”型和“△”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。 （2）總?cè)萘康拇_定 主變壓器的確定應(yīng)通過對原始資料的分析，根據(jù)負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時考慮負(fù)荷的同時系數(shù)和線損率等因素。變電所中，主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。正常運(yùn)行時，兩臺變壓器全部投入。當(dāng)其中一臺停運(yùn)檢修時，考慮變壓器的過負(fù)荷能力，另一臺仍能達(dá)到全部負(fù)荷的70％以上。即為暗備用。 2.電氣主接線方案的選定 電氣主接線是整個變電所電氣部分的主干。是變電所中匯集、分配電能的電路，是由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按一定順序連接而成的。根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，主接線設(shè)計的基本要求為： 　　(1)供電可靠性。主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這一要求；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求停電范圍小，恢復(fù)供電快。 (2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時操作方便，便于變電站的擴(kuò)建。 (3)經(jīng)濟(jì)性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下，要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少用地面積。 (4)簡化主接線。配網(wǎng)自動化、變電站無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢，簡化主接線為這一技術(shù)全面實施，創(chuàng)造更為有利的條件。 　　(5)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電站采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、變電站電氣主接線形式亦有了很大變化。目前常用的主接線形式有：單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、二分之三接線、橋形接線等。 3.短路計算 短路電流計算的目的: 短路電流計算的主要目的是為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計與調(diào)試提供依據(jù)；分析計算送電線路對通訊設(shè)施的影響等。 計算步驟: (1) 畫等值電抗圖 1) 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻。 2) 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。 3) 計算各元件的電抗標(biāo)么值。 (2) 選擇計算短路點(diǎn) 1) 求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。 2) 各點(diǎn)三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。 3) 列出短路電流計算數(shù)據(jù)表。 4.電氣設(shè)備選擇及校驗 供電系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的選擇是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的要求和設(shè)備的安裝環(huán)境條件，保證在正常工作時，安全可靠、運(yùn)行維護(hù)方便、投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路情況下，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求不致?lián)p壞。各種電氣設(shè)備對我們的變電站設(shè)計都有至關(guān)重要的作用，所以合理配置是關(guān)鍵。 原則:?按照正常工作條件進(jìn)行選擇，按照短路條件進(jìn)行校驗。 （1）應(yīng)滿足正常工作條件下的電壓和電流的要求． （2）應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和使用環(huán)境條件要求． （3）應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求． （4）應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì)． （5）對電流互感器的選擇應(yīng)計及其負(fù)載和準(zhǔn)確度級別 5.室內(nèi)外配電裝置設(shè)計 配電裝置是變電所的一個重要組成部分,電能的匯集和分配是通過各級電壓的配電實現(xiàn)的，因此，在設(shè)計配電裝置時應(yīng)滿足以下要求: （1） 保證工作的可靠性和防火性的要求.保證工作人員的人身安全. （2） 保證工作人員的人身安全。 （3） 保證操作、維護(hù)、檢修的方便. 6.防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計 裝設(shè)避雷針(線)的基本原則 （1） 一方面應(yīng)使所有的被保護(hù)物處于避雷針(線)保護(hù)范圍之內(nèi)，即要求避雷針(線)高于被保護(hù)物，且兩者之間的距離又不能太遠(yuǎn)，以保證雷擊避雷針(線)，而被保護(hù)物免遭雷擊。 （2） 避雷針(線)遭受雷擊時，強(qiáng)大的雷電流流過避雷針(線)引下線和基地體，其上會產(chǎn)生很高的對地電位，如果它們距離被保護(hù)物很近，兩者之間將發(fā)生放電，稱為反擊。使高電位引向被保護(hù)物。因此避雷針(線)和引下線，接地體與被保護(hù)物之間還應(yīng)保持足夠的電氣距離。 接地裝置：接地體可分為自然接地體和人工接地體，設(shè)計中通常采用人工接地 體，以便達(dá)到所規(guī)定的接地電阻，并避免外界其他因素的影響。接地線即接地體的外引線，連接被保護(hù)或屏蔽設(shè)施的連線。 三、結(jié)論 如果上面所述的部分我們都能夠很好的綜合考慮那么變電站的初步設(shè)計就會相對來說比較安全經(jīng)濟(jì)。這也就達(dá)到我們的提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運(yùn)行效率，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。電網(wǎng)運(yùn)行的最基本要求是安全與穩(wěn)定。電網(wǎng)安全穩(wěn)定的核心問題是要建立一個與該供電網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)的、合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。配電電壓升高，電力系統(tǒng)安全更要時刻抓緊。在保證安全的前提下還要保證其經(jīng)濟(jì)性和靈活性。 參考文獻(xiàn)： [1] 曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料[M].水利水電出版社，1995. [2] 范錫普.發(fā)電廠電氣部分第二版[M].北京中國電力出版社，1995. [3] 西北電力設(shè)計院.發(fā)電廠變電所電氣接線和布置[M].水利電力出版社1992.7. [4] 西安交通大學(xué).發(fā)電廠變電所電氣主接線設(shè)計[M]，2000.5. [5] 王錫凡.電力工程基礎(chǔ)[M].西安交通大學(xué)出版，2000.1. [6] 熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].北京：中國電力出版社，2004. [7] 劉笙.電氣工程基礎(chǔ)[M].科學(xué)出版社，2002. [8] 王士政.電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教程[M].中國水利水電出版社，2007. [9] 黃益莊.變電站綜合自動化技術(shù)[M].中國電力出版社，2001. [10] 陳躍.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南[M].中國水利水電出版社，2003. [11] 弋東方.電氣設(shè)計手冊電氣一次部分[M].中國電力出版社，2002. [12] 劉吉來，黃瑞梅.高電壓技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2004. [13] 何仰贊.電力系統(tǒng)分析[M].華中科技大學(xué)出版社，2002. [14] 周澤存，沈其工等.高電壓技術(shù)[M].中國電力出版社，2007. [15] 吳希再.電力工程[M].華中科技大學(xué)出版社，2004. 畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計：220/110/10kV，進(jìn)/出線回數(shù)2/4/14（電纜12） 系 別 電力工程系 專業(yè)班級 農(nóng)業(yè)電氣化與自動化08k2班 學(xué)生姓名 彭鐵栓 指導(dǎo)教師 蘇海鋒 二○一二年六月 2012年6月 畢 業(yè) 設(shè) 計(論文) 題 目 220kV變電站降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計：220/110/10kV，進(jìn)/出線回數(shù)2/4/14（電纜12） 系 別 電力工程系 專業(yè)班級 農(nóng)電08K2班 學(xué)生姓名 彭鐵栓 指導(dǎo)教師 蘇海鋒 二○一二年六月 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 220kV 降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計 （220/110/10kV，2/4/14回出線） 摘 要 電能是現(xiàn)代城市發(fā)展的主要能源和動力。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步，社會生產(chǎn)和生活對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。城市供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。因此，設(shè)計和建造一個安全、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。本變電所設(shè)計除了注重變電所設(shè)計的基本計算外，對于主接線的選擇與論證等都作了充分的說明，其主要內(nèi)容包括：變電所主接線方案的選擇，進(jìn)出線的選擇；變電所主變壓器臺數(shù)、容量和型式的確定；短路點(diǎn)的確定與短路電流的計算，電氣設(shè)備的選擇（斷路器，隔離開關(guān)，電壓互感器，電流互感器，避雷器）；配電裝置設(shè)計和總平面布置；防雷保護(hù)與接地系統(tǒng)的設(shè)計。另外，繪制了六圖紙，包括：電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，防雷接地圖一張，配電裝置斷面圖3張，間隔圖一張。圖紙規(guī)格與布圖規(guī)范都按照了電力系統(tǒng)相關(guān)的圖紙要求來進(jìn)行繪制。 關(guān)鍵詞：變電所；電氣主接線；電氣設(shè)備；短路電流計算 A DESIGN OF ELETRIC SYSTEM FOR 220kV TERMINAL TRANSFORMER SUBSTATION Abstract Electric energy is the main energy and dynamism of modern city development. With development and progress of modern civilization, social production and is it put forward high request more and more to quality and management that electric energy supply to live. The core of city for supplying power is transformer. It is very important to design and build one safe and economical transformer substation. Besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the design make satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this design include the choice of main connection for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch,voltage mutual-inductance implement, current mutual-inductance implement, arrester); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. In addition, drawing five blueprints include the main wiring diagram; the disposal drawing of electric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system.Both the specification of drawing and the criterion of disposal is based on requirement of drawing to electric power system. Keywords: transformer substation; main connection; electric equipment; short circuit current calculation III 目錄 摘 要 I Abstract II 1緒論 1 2主變壓器的選擇與論證 2 2.1概述 2 2.2主變壓器選擇的一般原則與步驟 2 2.3主變壓器的計算與選擇 4 3電氣主接線設(shè)計 6 3.1概述 6 3.2主接線方式選擇 7 3.2.1單母線接線 7 3.2.2單母分段 7 3.2.3單母分段帶旁路母線 7 3.2.4橋形接線 7 3.2.5一個半斷路器（3/2）接線 8 3.2.6雙母線接線 8 3.2.7雙母線分段接線 8 3.3主接線方案的擬定 8 3.4 主接線各方案的討論比較 11 3.5主接線方案的初選擇 12 4短路計算 13 4.1短路點(diǎn)的選擇與各短路點(diǎn)的短路電流的計算 13 4.2網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡化 13 4.3短路計算 15 5電氣設(shè)備的選擇 16 5.1斷路器選擇原則與技術(shù)條件 16 5.2斷路器的選擇及校驗 17 5.3隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件 18 5.4 隔離開關(guān)型號的選擇及校驗 18 6技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 20 6.1方案的總投資比較 20 6.2 方案的綜合投資比較 20 6.3最終方案的確定 20 7其他電氣設(shè)備選擇 21 7.1 熔斷器選擇 21 7.2 電流互感器的選擇 21 7.3電壓互感器的選擇 22 7.4導(dǎo)線的選擇 22 7.5站用變壓器的選擇 23 7.6設(shè)備清單 23 8配電裝置的選擇 25 8.1配電裝置的選擇要求與分類 25 8.1.1其總的要求為 25 8.1.2配電裝置的形式 25 8.2 配電裝置設(shè)計選擇 26 9防雷保護(hù)設(shè)計 27 9.1避雷針的作用 27 9.2避雷針的設(shè)計 27 9.2.1避雷針的配置原則： 27 9.3保護(hù)范圍及計算 28 10接地網(wǎng)的設(shè)計 30 10.1設(shè)計說明 30 10.2接地體的設(shè)計 30 10.3典型接地體的接地電阻計算 30 結(jié)論 33 參考文獻(xiàn) 34 致謝 35 1緒論 在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知，它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時也極大地影響人民的物質(zhì)和文化生活水平的提高，影響整個社會的進(jìn)步。 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是組成電網(wǎng)的基本單元之一，其運(yùn)行的安全與否，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，對國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展至關(guān)重要 。隨著電網(wǎng)的發(fā)展及超高壓大容量的形成，變電所運(yùn)行設(shè)備和運(yùn)行操作一旦發(fā)生事故而不能及時消除或處理不當(dāng)，就將危機(jī)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時甚至釀成大面積停電。對一個中小型變電站的主接線就毋須要求過高的可靠性，也就沒有必要采取太復(fù)雜的接線形式；而對于超高壓變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位很重要，供電容量大、范圍廣，發(fā)生事故可能使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞，甚至瓦解，造成巨大損失，所以就要求較高的可靠性。時代的要求使我們電力人應(yīng)以高度的熱忱和認(rèn)真的態(tài)度去對待工作的各個環(huán)節(jié)。 目前，我國城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)，城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代 。我國電力網(wǎng)的現(xiàn)實情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所，微機(jī)監(jiān)測變電所，綜合自動化變電所相繼出現(xiàn)，并得到迅速的發(fā)展。然而，所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計的基本原理而來，因此對于變電設(shè)計基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本 。本畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容為220kV 降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計，正是最為常見的常規(guī)變電所，并根據(jù)變電所設(shè)計的基本原理設(shè)計，務(wù)必掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計過程。 2主變壓器的選擇與論證 2.1概述 在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)5～10 年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的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。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電所以后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。 2.2主變壓器選擇的一般原則與步驟 (1)主變壓器臺數(shù)的確定原則 由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是220kV降壓變電所，它是以220kV 受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至 110kV 及 10kV 母線上。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個市區(qū)的供電，因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān) 70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。 (2)主變壓器形式的選擇原則 1）主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時，在330kV 以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計變電所的實際情況來選擇。 2）繞組數(shù)的選擇 在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級，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。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。 自耦變壓器：它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，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，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。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。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。由于本次所設(shè)計的變電所所需裝設(shè)兩臺變壓器并列運(yùn)行。電網(wǎng)電壓波動范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動為±8%，故不選擇自耦變壓器。 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，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平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動范圍大，故不選擇分裂變壓器。 普通三繞組變壓器：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。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，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。它的供電可靠性也高。所以本次設(shè)計的變電所選擇普通三繞組變壓器。 3）主變調(diào)壓方式的選擇 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)： 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 1～1.3 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范圍不超過10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。 ②電網(wǎng)任一點(diǎn)的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%～100%。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±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%。由于該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。 4）連接組別的選擇 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 5）容量比的選擇 由原始資料可知，110kV中壓側(cè)為主要受功率繞組，而10kV側(cè)主要用于所用電以及無功補(bǔ)償裝置，所以容量比選擇為：100/100/100。 6）主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。自然風(fēng)冷卻一般只適用于小容量變壓器。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 （3）主變壓器容量的確定原則 1）為了準(zhǔn)確選擇主變的容量，要繪制變電站的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電站的年、日最高負(fù)荷和平均符合。 2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 3）變壓器最大負(fù)荷按下式確定： PM≥ K0∑P （2-1） 式中 K ——負(fù)荷同時系數(shù)； ∑P——按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。 對于兩臺變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計算： Se=0.6PM （2-2） 如此,當(dāng)一臺變壓器停運(yùn),考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%,則可保證84%的負(fù)荷供電。 2.3主變壓器的計算與選擇 （1）容量計算 在《電力工程電氣設(shè)計手冊》可知：裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開一臺主變時，其余主變壓器的容量應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷，其主變壓器容量應(yīng)滿足不應(yīng)小于70%--80%的全部負(fù)荷。已知110kV側(cè)最大負(fù)荷110MW, φ=0.9。10kV側(cè)最大負(fù)荷為 46MW，φ=0.9 ,由計算可知單臺主變的最大容量為(設(shè)負(fù)荷同時率為0.85)：=0.6Smax= 0.6Pmax/cosφ=0.6×(110/ 0.90+46/0.90)=104(MVA) 結(jié)論：選擇兩臺 120MVA的變壓器并列運(yùn)行。 （2）變壓器型號的選擇 因為本次設(shè)計中有三個電壓等級，且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過的容量大于主變?nèi)萘康?5%時，宜選用三繞組變壓器。 因為S10 / S220=(46/0.9)/(110/0.9+46/0.9)=29.49%>15%，所以本設(shè)計用三繞組變壓器，繞組排列順序為（由內(nèi)向外）：10 kV、110 kV、220 kV。 綜上所述： 主變壓器選用 220kV三繞組有載調(diào)壓變壓器（普通型）。 型 號:SFPSZ7-120000/220 容 量：120000kVA 電壓比：220土8*1.5%/121/11kV 接線方式組別號：YN / Yn0 / d11 空載損耗：144kW 容量比 ：100 / 100 / 100 空載電流：0.9% 阻抗電壓：高~中13%，高~低22%，中~低7% 調(diào)壓方式： 有載調(diào)壓 冷卻方式：強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷 3電氣主接線設(shè)計 3.1概述 主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，它是由高壓電器設(shè)備通過連接線組成的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)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。 我國《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ -79 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，并且滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。 (1) 可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。 1) 主接線可靠性的具體要求： ①斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電； ②斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時間，并要求保證對一級負(fù)荷全部和大部分二級負(fù)荷的供電； ③盡量避免變電所全部停運(yùn)的可靠性。 (2) 靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時的靈活性。 1) 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； 2）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)行或停止對用戶的供電； 3）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，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。 (3) 經(jīng)濟(jì)性：主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 1) 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，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)量可靠的簡單電器； 2）占地面積?。褐鹘泳€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。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布置； 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。 3.2主接線方式選擇 電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常將母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而本所各電壓等級進(jìn)出線均超過四回，采用有母線連接。 3.2.1單母線接線 單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等優(yōu)點(diǎn)，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)）等故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺主變壓器。單母接線適用于：110～220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回，35～63kV，配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3回，6～10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過5 回，才采用單母線接線方式,故不選擇單母接線。 3.2.2單母分段 用斷路器，把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。單母分段適用于： 110kV～220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回，35～63kV配電裝置的出線回路數(shù)為4～8回，6～10kV 配電裝置出線為6回及以上，則采用單母分段接線。 3.2.3單母分段帶旁路母線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級為35～110kV的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。 3.2.4橋形接線 當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋式接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。 內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除時，采用內(nèi)橋式接線。當(dāng)變壓器故障時，需停相應(yīng)的線路。 外橋接線：適合于出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。為檢修斷路器，不致引起系統(tǒng)開環(huán)，有時增設(shè)并聯(lián)旁路隔離開關(guān)以供檢修時使用。當(dāng)線路故障時需停相應(yīng)的變壓器。所以，橋式接線，可靠性較差，雖然它有：使用斷路器少、布置簡單、造價低等優(yōu)點(diǎn)，但是一般系統(tǒng)把具有良好的可靠性放在首位，故不選用橋式接線。 3.2.5一個半斷路器（3/2）接線 兩個元件引線用三臺斷路器接往兩組母線上組成一個半斷路器，它具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電，但是它使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線和繼電保護(hù)的復(fù)雜性，且投資大。 3.2.6雙母線接線 它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時，不會停止對用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時，不裝設(shè)“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。對于，110kV～220kV 輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時，需要停電，而斷路器檢修時間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定，110kV～220kV雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達(dá) 7 回，（110kV）或 5 回（220kV）時，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。 3.2.7雙母線分段接線 雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會發(fā)生問題。而較容易實現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運(yùn)線路，占地面積較大，一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11 回及以下時，母線不分段。 為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。 3.3主接線方案的擬定 高壓側(cè)是2回出線，可選擇線路變壓器組，單母分段帶旁路母線，橋形接線。 中壓側(cè)有4回出線，低壓側(cè)有14回出線，均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。 在比較各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍后，提出如下五種方案： 方案A：220kV 高壓側(cè)：單母分段帶旁路母線；110kV中壓側(cè)、10kV低壓側(cè)：單母分段。 圖3-1方案A電氣主接線圖 方案B：220kV 高壓側(cè)：內(nèi)橋型接線；110kV中壓側(cè)、10kV低壓側(cè)：單母分段 圖3-2方案B電氣主接線圖 方案C：220kV高壓側(cè)：外橋接線；110kV中壓側(cè)：單母分段帶旁路母線；10kV 低壓側(cè)：雙母線 圖3-3方案C電氣主接線圖 方案D：220kV高壓側(cè)：內(nèi)橋型接線；110kV中壓側(cè)、10kV低壓側(cè)：單母線 圖3-4方案D電氣主接線圖 方案E：220kV高壓側(cè)：內(nèi)橋接線；110kV中壓側(cè)：單母線分段；10kV低壓側(cè)：單母線分段帶旁路。 圖3-5方案E電氣主接線圖 3.4 主接線各方案的討論比較 方案A： 220kV側(cè)：變電所經(jīng)兩回線從系統(tǒng)獲得電源，采用單母分段帶旁路母線接線可以獲得很高的可靠性，任一母線或斷路器檢修均不會造成停電，任一母線、斷路器故障只會引起短時停電，任一進(jìn)線故障不會造成停電。 但同時我們也注意到，該方案較后兩種方案多用了兩套斷路器和多臺隔離開關(guān)，這無疑增加了變電所的一次投資，而且在檢修時倒閘也十分的復(fù)雜，容易造成誤操作，從而引起事故。 110kV 和 10kV 側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個回路，使重要用戶有兩個電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。 當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時會造成停電，特別在夏季雷雨較多時，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個問題更加突出。 方案B： 220kV側(cè):采用內(nèi)橋法接線. 該接線形式所用斷路器少，四個回路只需三個斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。因此，線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運(yùn)行。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，與該臺變壓器相連的兩臺斷路器都斷開，從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換，因此，系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線較多，以利于線路的運(yùn)行操作。 110kV和10kV側(cè)與方案 A一致。 方案C： 220kV側(cè)：采用外橋法接線。與內(nèi)橋法一樣,該接線形式所用斷路器少，四個回路只需三個斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時，需同時動作與之相連的兩臺斷路器，從而影響一臺未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。 但當(dāng)任一臺變壓器故障或是檢修時，能快速的切除故障變壓器，不會造成對無故障變壓器的影響。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過變電站時，也采用外橋接線。 110kV 側(cè):采用單母分段帶旁路母線接線。該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時,可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性.這樣就很好的解決了在雷雨季節(jié)斷路器頻繁跳閘而檢修次數(shù)增多引起系統(tǒng)可靠性降低的問題. 但同時我們也看到,增加了一組母線和兩個隔離開關(guān),從而增加了一次設(shè)備的投資.而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器,雖然節(jié)約了投資,但在檢修斷路器或母線時,倒閘操作比較復(fù)雜,容易引起誤操作,造成事故。 10kV 側(cè):采用雙母線接線。優(yōu)點(diǎn):供電可靠.通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電,檢修任一回路母線的隔離開關(guān)時,只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線,其他線路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行.調(diào)度靈活,各個電源和各個回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要;通過倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式.擴(kuò)建方便。 缺點(diǎn):增加一組母線和多個隔離開關(guān),一定程度上增加一次投資.當(dāng)母線故障或檢修時,隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。 方案D： 220kV側(cè)：采用單元接線。優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，節(jié)省投資，操作簡單。不過缺點(diǎn)也相當(dāng)突出：任一元件發(fā)生故障或經(jīng)行檢修時，整個單元需停止工作。 110kV與10kV側(cè)均采用單母線分段的方式。 方案E： 220kV側(cè)：采用內(nèi)橋接線。110kV側(cè)采用單母線分段。10kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線的接線方式。此方案該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時,可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性。 3.5主接線方案的初選擇 通過分析原始資料,可以知道該變電站在系統(tǒng)中的地位較重要,年運(yùn)行小時數(shù)較高,因此主接線要求有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性.根據(jù)以上各個方案的初步經(jīng)濟(jì)與技術(shù)性綜合比較,兼顧可靠性，靈活性,我選擇方案 C 與方案 E，待選擇完電氣設(shè)備后再進(jìn)行更詳盡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定最終方案。 4短路計算 4.1短路點(diǎn)的選擇與各短路點(diǎn)的短路電流的計算 已知，選取 =100MVA 為基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓==1.05=230kV，基準(zhǔn)電流為 0.251kA，基準(zhǔn)阻抗為 529 Ω，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)，發(fā)生短路時，短路電流的周期分量在整個短路過程中不衰減。由原始資料可知： 方案C與方案E的短路計算的系統(tǒng)化簡阻抗圖及各阻抗值、短路點(diǎn)均一樣，系統(tǒng)短路電抗X*=U* /I*=1/25=0.04 。 又由所選的變壓器參數(shù)阻抗電壓：13% (高-中)，22% (高-低)，7%（中-低）算得 Uk1%=1 / 2[U(1-2)% +U(1-3)% - U(2-3)%]=14 Uk2%=1 / 2[U(1-2)% +U(2-3)% - U(1-3)%]=-1 Uk3%=1 / 2{U(1-3)% +U(2-3)% - U(1-2)%}=8 主變?nèi)萘繛?20MVA， 標(biāo)幺值：X1*= Uk1%/ 100 (/)=14/100*(100/120)=0.12 X2*= Uk2%/ 100 (/)=-1/100*(100/120)=-0.008 X3*= Uk3%/ 100 (/)=8/100*(100/120)=0.067 因為X2* 小于零，所以在計算中取零。 4.2網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡化 (1)系統(tǒng)阻抗圖 圖4-1系統(tǒng)阻抗圖 (2)系統(tǒng)阻抗轉(zhuǎn)化圖 因為兩主變壓器型號一樣，因此兩變壓器的中間等電位，用導(dǎo)線連接起來，其轉(zhuǎn)化圖如圖： 圖4-2系統(tǒng)阻抗轉(zhuǎn)化圖 (3)簡化后的系統(tǒng)阻抗圖 X1*//X1*=0.06, X2*//X2*=-0.004, X3*//X3*=0.0335 圖4-3系統(tǒng)阻抗簡化圖 4.3短路計算 （1）當(dāng)d1點(diǎn)短路時： Id1*= 1/0.04=25 = / Ub1=100/（ 3×230）=0.251(kA) I"d1=I″d1*× =25×0.251= 6.275(kA) =I"d1=6.275(kA) = ×I"d1=15.974(kA) （110kv及以上網(wǎng)絡(luò)取1.8） =Ub1× =2499.782(MVA) 式中 Id——短路電流周期分量有效值 I"d——起始次暫態(tài)電流 ——t= ∞時的穩(wěn)態(tài)電流 ——短路容量 (2)當(dāng)d2點(diǎn)短路時： I"d2*=1/Xd2*=1/(0.04+0.06)=10 =/ Ub2=100/( ×1101.05)=0.502(kA) I"d2=I"d2*× =10×0.502=5.02(kA) =d2=5.02(kA) = Kch×I"d2= ×1.8×5.02=12.78 (kA) =Ub2× = 999.9(MVA) （3）當(dāng)d3點(diǎn)短路時： I"d3*=1/Xd3*=1/(0.04+0.06+0.0335)=7.49 =/ Ub3=100/( ×10.5)= 5.499(kA) I"d3=I"d3*× =7.49×5.499=41.19(kA) I∞ =I"d3=41.19(kA) = Kch×I"d3= ×1.8×41.19=105.03(kA) =Ub3× =×10.5×41.19=749.1(MVA) 5電氣設(shè)備的選擇 5.1斷路器選擇原則與技術(shù)條件 在各種電壓等級的變電站的設(shè)計中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器的工作最為頻繁，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。 高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或電路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流。 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等。 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和維護(hù)，并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確認(rèn)。 目前國產(chǎn)的高壓斷路器在 110kV主要是少油斷路器。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下： （1）電壓：（電網(wǎng)工作電壓）≤ （5-1） （2）電流： （最大持續(xù)工作電流）≤ （5-2） 由于高壓斷路器沒有持續(xù)過載的能力， 其額定電流取最大工作持續(xù)電流 （3）開斷電流（或開斷容量）： ≤ （或≤） （5-3） 式中 ——斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量； ——斷路器t秒的開斷容量； ——斷路器的開斷電流； ——斷路器額定開斷容量。 斷路器的實際開斷時間 t ,為繼電保護(hù)主保護(hù)動作時間與斷路器固有分閘時間之和。固有分閘時間查閱《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料》表5-25～5-29。 （4）動穩(wěn)定： ≤ （5-4） 式中 ——三相短路電流沖擊值； ——斷路器極限通過電流峰值。 （5）熱穩(wěn)定： ≤t （5-5） 式中 I∞ ——穩(wěn)態(tài)三相短路電流； ——短路電流發(fā)熱等值時間（又稱假想時間）； It——斷路器 t秒熱穩(wěn)定電流。 其中 = +0.05 ，由 = / 和短路電流計算時間t,從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料》圖 5-1中查出短路電流周期分量等值時間，從而算出。 5.2斷路器的選擇及校驗 （1）電壓選擇： 220kV側(cè)：≥ =220kV 110kV側(cè)：≥ =110kV 10 kV側(cè)：≥ =10 kV （2）電流選擇：≥ = /() 220kV側(cè)： ≥ = 104/（2200.9）=303.25A 110kV側(cè)： ≥ = 110/（1100.9）=641.5 A 10 kV側(cè)： ≥ = 46/（10 0.9）=2950.9A （3）開斷電流： 220kV側(cè)： ≥=6.275kA ≥ =2499.782MVA 110kV側(cè)： ≥=5.02 kA ≥ = 999.9 MVA 10kV側(cè)： ≥=41.19kA ≥ = 749.1 MVA （4）最大短路沖擊電流： 220kV側(cè)： ≥=15.974kA 110kV側(cè)： ≥=12.78 kA 10 kV側(cè)： ≥=105.03kA 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選定斷路器如下： 1）220kV側(cè) 選定為 SW4-220.各項技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓：220kV 額定電流：1000A 額定開斷電流：18.4kA 極限通過電流（峰值）：55kA 額定開斷容量：7000MVA 熱穩(wěn)定電流（5s有效值）:21kA 2）110kV側(cè) 選定為SW4-110G各項技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓：110kV 額定電流：1000A 額定斷路開斷電流：15.8kA 額定開斷容量:3000MVA 極限通過電流（峰值）:55kA 熱穩(wěn)定電流(5秒有效值)：21kA 3）10kV側(cè) 選定為SN4-10G各項技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓：10kV 額定電流：6000A 額定開斷電流：105kA 極限通過電流（峰值）:300kA 熱穩(wěn)定電流（5s有效值）：120kA 額定開斷容量:1800MVA 校驗： （1）滿足動穩(wěn)定，即 ≤ （2）滿足熱穩(wěn)定，即 ≤·t 其中 =+0.05β″ 1）220kV側(cè) =15.974 kA =55 kA <，滿足動穩(wěn)定； =tz+0.05 當(dāng)取5s時, =4.4+0.05=4.45 =×4.45，t=×5 顯然 ： ≤·t 所以滿足熱穩(wěn)定。 2）110kV側(cè) =12.78 kA =55 kA <，滿足動穩(wěn)定； =tz+0.05 當(dāng)取5s時, =4.4+0.05= 4.45 = 4.45，·t =,顯然： ≤·t 滿足熱穩(wěn)定。 3）10kV側(cè) =105.03 kA =300KA <，滿足動穩(wěn)定; =tz+0.05 當(dāng)取5s時, =4.4+0.05=4.45 = ×4.45，·t = ×5 顯然：≤·t 滿足熱穩(wěn)定。 5.3隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件 隔離開關(guān)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等要素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所常用的電器，它需與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 隔離開關(guān)的類型很多，按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。它對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。本設(shè)計 220kV、110kV 側(cè)為屋外布置，10kV為屋內(nèi)布置。 隔離開關(guān)的技術(shù)條件主要包括以下幾項： （1）電壓： ≥ （5-6） （2）電流： ≥ （5-7） （3）動穩(wěn)定校驗：≥ （5-8） （4）熱穩(wěn)定校驗： ≤·t （5-9） 5.4 隔離開關(guān)型號的選擇及校驗 根據(jù)短路電流計算結(jié)果及選擇要求，選定設(shè)備如下： （1）220kV側(cè) 選定為GW6-220G，各項技術(shù)數(shù)據(jù)為： 額定電壓：220kV 額定電流：1000A 熱穩(wěn)定電流（5s有效值）：21kA 動穩(wěn)定電流（峰值）：50kA （2）110kV側(cè) 選定設(shè)備為GN4-110G,各項技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓:110kV 額定電流：1000A 熱穩(wěn)定電流（4S有效值）：21.5kA 動穩(wěn)定電流（峰值）：80kA （3）10kV側(cè) 選定設(shè)備為GN10-10T,各項技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓：10kV 額定電流：4000A 熱穩(wěn)定電流（5s有效值）:85kA 動穩(wěn)定電流（峰值）：160kA 校驗： 1）滿足動穩(wěn)定，即 ≤ 2）滿足熱穩(wěn)定，即 ≤ ·t 其中=tz+0.05 β" （1）220kV側(cè) =15.974kA =50kA <，滿足動穩(wěn)定； =tz+0.05 當(dāng)取5s時, =4.4+0.05=4.45 = × 4.45, ·t =×5 顯然 ≤ ·t 滿足熱穩(wěn)定 （2）110kV側(cè) =12.78kA =80kA <，滿足動穩(wěn)定； =tz+0.05 當(dāng)取4s時, =3.4+0.05=3.45 = 3.45, ·t =×4 ，顯然 ≤ ·t 滿足熱穩(wěn)定。 （3）10kV側(cè) =105.03kA =160kA <,滿足動穩(wěn)定； =tz+0.05 當(dāng)取5s時, =4.4+0.05=4.45 =× 4.45, ·t=×5， 顯然 ≤ ·t 滿足熱穩(wěn)定。 6技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 6.1方案的總投資比較 方案C SFPSZ7-120000/220主變壓器 105萬元 2臺 SW4-220斷路器 11.85萬元 × 3臺 SW4-110G斷路器 4.746萬元 × 8臺 SN4-10G斷路器 1.55萬元 × 15臺 GW6-220G隔離開關(guān) 1.6萬元 × 8個 GW4-110 隔離開關(guān) 0.298萬元 × 21個 GN10-10T隔離開關(guān) 0.51萬元 × 56個 總投資：354.386 （萬元） 方案E SFPSZ7-120000/220主變壓器 105萬元 × 2臺 SW4-220斷路器 11.85萬元 × 3臺 SW4-110G斷路器 4.746萬元 × 8臺 SN4-10G斷路器 1.55萬元 × 16臺 GW6-220G隔離開關(guān) 1.6萬元 × 8個 GW4-110 隔離開關(guān) 0.298萬元 × 21個 GN10-10T隔離開關(guān) 0.51萬元 × 45個 總投資：350.326（萬元） 6.2 方案的綜合投資比較 Z=*（1+α/ 100） （萬元） （6-1） 式中：——為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器，開關(guān)設(shè)備等的綜合投資； α——為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，220kV取 70 因此：=602.46 （萬元） =595.55 （萬元） 6.3最終方案的確定 綜上所得，方案 E 在經(jīng)濟(jì)上比方案 C 優(yōu)越；在可靠性上，方案 E低壓側(cè)單母線分段帶旁路母線已能保證其系統(tǒng)的需要，達(dá)到供電可靠和檢修乃至故障時仍可供電的要求，因此選擇方案 E作為主接線方案。 7其他電氣設(shè)備選擇 7.1 熔斷器選擇 保護(hù)電壓互感器的熔斷器按額定電壓和斷流容量選擇，查《畢業(yè)設(shè)計參考資料》 166頁表5-35，選用RN2型10KV熔斷器，額定電壓 10KV，額定電流 0.5A，斷流容量 1000MVA。 7.2 電流互感器的選擇 （1）220KV 電流互感器：220KV 進(jìn)線選用 LCW-220 型電流互感器，主要技術(shù)參數(shù)為額定電流 4×300/5A，級次組合為 D/D/D/0.5，準(zhǔn)確級次 0.5，二級負(fù)荷 0.5 級 2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 60，動穩(wěn)定倍數(shù)60，價格4300元。 變壓器 220KV側(cè)選用 LCW-220型電流互感器，與 220KV進(jìn)線電流互感器同型。 （2）110kV側(cè)電流互感器：110KV 側(cè)母線選用 LCW-110(50~100)~(300~600)/5 型電流互感器，主要技術(shù)參數(shù)為額定電流(50~100)~(300~600)/5,級次組合為 0.5/1，準(zhǔn)確級次0.5，二級負(fù)荷 0.5級1.2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 75，動穩(wěn)定倍數(shù)150，價格4300元。 110KV出線側(cè)電流互感器與 110KV母線電流互感器型號相同。 （3）10KV 側(cè)電流互感器：10KV 母線選擇 LBJ-10-(2000~6000)/5 型電流互感器，查表得額定電流 2000~6000 / 5A，級次組合 1/D，準(zhǔn)確級次 0.5，二級負(fù)荷 0.5 級 2.4，1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 50，動穩(wěn)定倍數(shù)90。 10KV出線選擇 LBJ-10-(2000~6000)型電流互感器。 校驗： 熱穩(wěn)定校驗： （7-1） 其中——為電