110_kv_變電所電氣部分初步設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ， 由于第一方案增加了盤路母線 ， 占地面積較有所增加 ， 從設備上來 看，需多加一個間隔設備及 7 組隔離開關，綜合投資費用和運行費增加增加。 從可靠性來看 ， 第二方案當進出線斷路器故障或檢修時 ， 故障或檢修線路只好停運， 而第一方案中當進出線斷路器故障或檢修時，可由盤路臨時供電。 從改變運行方式靈活性來看 ， 兩個方案都能適應系統中各種運行方式調度和潮流變 化需要，試驗方便。 167。 14 最優 主 接線方案的確定 通過以上分析 比較 ， 可以發現第一方案雖然投資費用有所增加 ， 但可以保證斷路器 故障或檢修時正常供電， 110kV 斷路器故障修復時間是 6 至 7 天，而且因故障停電造成 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 15 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 的停電損失是少供電量電費的成本的十倍 ； 本所 35kV 側供電負荷 37MW， 10kV 側供電負 荷 25MW， 110kV 側有穿越功率 23MVA。以斷路器故障停電一次造成少供負荷 10 MVA， 6 天修復 ， 將造成少供電量 萬 kWh,造成的損失就相當于 萬 kWh。 考慮綜合因 素選第一方案為本變電所的主接線方案。 最優主接線方 案 110kV側 35kV側 10kV側 雙母線分段接線 雙母線接線 單母線分段接線 最優主接線方案圖如下： 167。 15 變電所 主 變和廠 用 變選擇 有原始資料可知 ， 我們本次所設計的變電所是 110kV 通過變它是以 110kV 受功率為 主 ， 把所受功率通過主變傳輸至 35kV 及 10kV 母線上 ， 因此 ， 選擇主變臺數時 ， 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 設兩臺 主變壓器 。 考慮到兩臺主變壓器同時發生故障機率較小 ， 適用遠期負荷的增長及 擴建 ， 而當一臺主變壓器故障或檢修時 ， 另一臺主變壓器可承擔 70％的負荷 ， 保證全變 電所正常供電，故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電可靠性。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 16 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 在具有三種電壓等級的變電所 ， 如通過主變壓器的各側繞組的功率均達到該變壓器 容量的 15％以上 ， 或低壓側雖無負荷 ， 但在變電所內需裝設無功補償設備 ， 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備 ， 比相對的兩臺雙繞 組變壓器都較少 ， 而且本次所設計的變電所具有三種電壓等級 ， 考慮 到運行維護和操作 的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 一、主變壓器的選定 35kV 側負荷為 41MW， 10kV 側負荷為 25MW， 功率因數 。 當一臺主變壓器故障或 檢修時，另一臺主變壓器可承擔 70％～ 80％的負荷保證全變電所的正常供電。 S=（ 41＋ 25） /＝ 66(MVA) *12 查《電力工程電氣設計手冊》 184 頁（ Sj=100MVA） ， 型號 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側 中 壓 側 低壓側 SSPSL163000 100/100/50 121 二、所用變壓器的選定 當所內有較低電壓母線時，一般均由這類母線上引接 1～ 2 個所用電源，所用電源 引接方式具有經濟性和可靠性較高的特點。本所所用電占用率 ％。 所用變壓器容量的確定： S＝（ 41＋ 25） ％ /＝ （ MVA）＝ 339（ kVA） 查 《發電廠和變電所電氣部分畢業設計指導 》 附表 11， 選擇 SL7400/10 型變壓器， 其技術數據見下表。 型號 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 損耗（ kW） 阻抗電 壓（％） 空載電 流（％） 連接組 別 高壓 低壓 空載 負載 SL7400/10 400 10 4 Y， yno 167。 16 變電所 用 電設計 變電所的所用電是變電所的重要負荷 。 在所用電設計時應按照運行可靠 、 檢修和維 護方便是要求，使設計達到經濟合理、技術先進，保證變電所安全、經濟的運行。 一、所用變壓器臺數的確定 本變電所總容量為 2500MVA， 另有 64MVA 穿越功率 ， 且變壓器采用強迫油循環水冷型， 為保證所用電運行可靠、安全，裝設兩臺所用變壓器。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 17 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 二、所用電源的引接方式 根據當所內有較低電壓母線時，一般均由這類母線上引接 1～ 2 個所用電源，這一所 用電源引接具有經濟和可靠性較高的特點 。 本所采用從 10kVⅠ段母線引接一個電源 ， 從 10kVⅡ段母線引接一個電源的接線方式。 三、所用變壓器低壓側接線 所用電系統采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制 ， 動力與照明和用一個電源。 所用電低壓側采用單母線分段接線方式，平時分列運行。 所用電接線圖如下： 167。 17 最優電氣主接線圖繪制 見附圖 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 18 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 第二 章 短路電流計算 167。 21 節 短路電流計算概述 電力系統的電氣設備 ， 在其運行中都必須考慮到可能發生的各種故障和不正常運行 狀態 ， 最常見同時也是最危險的故障是發生各種形式的短路 ， 因為它們會破壞對用戶的 正常供電，電氣設備的正常運行。 短路是電力系統的嚴重故障 ， 所謂短路 ， 是指一切不正常的相與相之間或相與 地 （對 于中性點接地系統）發生通路的情況。 在三相系統中 ， 可能發生的短路有 ： 三相短路 、 兩相短路 、 兩相接地短路和單相接 地短路 。 其中三相短路是對稱短路 ， 系統各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態 ， 其他 類型的短路都是不對稱短路。 電力系統的運行經驗表明 ， 在各種類型的短路中 ， 單相短路占大多數 ， 兩相短路較 少 ， 三相短路的機會最少 。 但三相短路情況最嚴重 ， 應給予足夠的重視 。 因此 ， 我們都 采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩定性。 一、短路計算的目的 ， 為了比較各種接線方案 ， 確定接線方案是否需要采取限制 短路電流的措施等。 ， 為了保證各種電氣設備和導 體在正常運行和故障情況下都能 安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要用短路電流進行校驗。 。 。 二、電力系統短路電流計算的條件 1. 正常工作時，三相系統對稱運行。 2. 所有電源的電動勢相位角相同。 3. 系統中的同步和異步電機均為理想電機，不 考 慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導 體集膚效應等影響；轉子結構完全對稱；定子三相繞組空間位置相差 120o 電氣 角度。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 19 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 4. 電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯 的 電氣設備阻抗值不隨 電流大小發 生變化。 5. 電力系統中所有電源都在額定負荷下運行，其中 50％負荷接在高壓母線上， 50 ％負荷接在系統側。 6. 同步電機都具有自動調整勵磁裝置（包括強行勵磁）。 7. 短路發生在短路電流為最大值的瞬間。 8. 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 9. 除計算短路電流的衰減時間常數和低壓網絡 的 短路電流外，元件的電阻都略去 不計。 ，不考慮參數的誤差和調整范圍。 。 。 三、計算短路電流的一般規定 ， 熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流 ， 應按本工 程設計規劃容量計算，并考慮電力系統 5～ 10的遠景發展規劃。確定短路電流時，應按 可能發生最大短路電流的正常接線方式 ， 而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線 方式。 ， 在電氣主接線的網絡中 ， 應考慮具有反饋作用的異 步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 ， 對不帶電抗器回路的計算短路點 ， 應選擇在正常接線方式時 的短路電流為最大的點 ； 對帶電抗器 6～ 10KV 出線 ， 選擇母線至母線隔離開關之間的引 線 ， 套管時 ， 短路計算點應取在電抗器之前 ， 其余導體和電器的計算短路點一般選擇在 電抗器之后。 ，熱穩定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流驗算。 若中性點直接接地系統及自耦變壓器等回路中的單向 ， 兩相接地短路較三相嚴重時 ， 則 應按嚴重的情況計算 三、短路電流計算的方法（運算曲線法） 在本設計中 ， 按設計要求 ， 短路電流計算將計算三相短路電流 。 短路電流計算時間 為 0s、 1s、 2s。 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 20 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 本次設計課題中短路電流計算是應用運算曲線進行的標么值的近似 計算 ， 其基本計 算步驟為： ，得到各電源對短路點的轉移阻抗。 （將各轉移阻抗按各發電機額定功率歸算 ） 。 ，得到以發電機額定功率為基準值的各電源送至短路點電流的標么 值。 （ 3）中各電流的有名值之和，即為短路點的短路電流。 ，可進行有關的修正計算。 167。 22 節 短路電流計算過程 一、計算電路圖 二、主要元件的電抗 取 Sj=100MVA，電壓基準值為各段的平均額定電壓： 115kV、 37kV、 。 1. 主變壓器 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 21 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 U U N 型號 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側 中 壓 側 低 壓 側 SSPSL163000 100/100/50 121 U1d % = 1 (U 2 1?2 % + U 1?3 % ? U 2?3 %) = 1 ( + ? ) = 2 U 2 d % = 1 (U 2 1?2 % + U 2?3 % ? U 1?3 %) = 1 ( + ? ) = 2 U 3d % = 1 (U 2 2?3 % + U 1?3 % ? U 1?2 %) = 1 ( + ? ) = ? 2 X T 1 = U1d % 100 S B S N = 100 100 63 = X T 2 = U 2 d % 100 S B S N = 100 100 63 = X = U 3d % S B = ? 100 ≈ 0 T 3 100 S 100 63 2. 線路 X L : X L1 S B = L1 2 B = 42 100 (115) 2 = X L 2 S B = L2 2 B = 19 100 (37) 2 = 110kV 變 電所 電 氣部 分 初步 設 計說 明 書 第 22 頁 共 74 頁 電專函授 09 級 U U X d = X X L 3 S B =