110kV區(qū)域電網(wǎng)及降壓變電所設(shè)計(jì) 電氣工程專業(yè)

本次設(shè)計(jì)根據(jù)論文老師下達(dá)的任務(wù)書和查閱一些相關(guān)資料，對(duì)110kV區(qū)域電力網(wǎng)及其降壓變電所設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳情的闡述，其中包括變電所設(shè)計(jì)的基本原理、基本步驟和基本方法。依據(jù)任務(wù)書給出的相關(guān)信息，通過負(fù)荷計(jì)算來了解電源與系統(tǒng)之間聯(lián)絡(luò)線上潮流分布情況；確定主變?nèi)萘?，并?duì)不符合要求的容量進(jìn)行過負(fù)荷校驗(yàn)；通過相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)手段來確定接線方案；對(duì)選定的接線方案進(jìn)行潮流計(jì)算與調(diào)壓計(jì)算；編寫其說明書和計(jì)算書。根據(jù)負(fù)荷資料和考慮未來發(fā)展，選擇合適的變壓器；對(duì)各電壓等級(jí)的系統(tǒng)進(jìn)行主接線的確定；計(jì)算最大持續(xù)工作電流和最大運(yùn)行時(shí)的各個(gè)短路點(diǎn)電流；按正常情況下選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備；選擇和校驗(yàn)10kV硬母線等。本次設(shè)計(jì)最主要部分就是潮流計(jì)算和短路計(jì)算，反復(fù)推敲其原理并進(jìn)行仔細(xì)的計(jì)算，在說明書和計(jì)算書中采取諸多圖文并茂的形式，以方便讀者閱讀。關(guān)鍵詞： 區(qū)域電網(wǎng),降壓變電所,潮流計(jì)算，短路電流計(jì)算。目錄第一部分 區(qū)域電力網(wǎng)的設(shè)計(jì)6第一篇區(qū)域電網(wǎng)設(shè)計(jì)說明書6第二篇 區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算書20第二部分220kV降壓變電所設(shè)計(jì)60第一篇降壓變電所設(shè)計(jì)說明書601變電所總體情況601.1氣象條件601.2電壓等級(jí)601.3負(fù)荷情況及負(fù)荷分析601.4負(fù)荷分析601.5變電所的規(guī)模612主變壓器的選擇622.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定622.2 主變壓器容量的確定622.3主變壓器型式的確定623電氣主接線和配電裝置的選擇643.1確定主接線643.2配電裝置的選擇64第二篇降壓變電所設(shè)計(jì)計(jì)算書791系統(tǒng)各電源參數(shù)情況791.1 火力發(fā)電廠A參數(shù)791.2 火力發(fā)電廠B參數(shù)791.3 220kV系統(tǒng)C參數(shù)791.4 線路參數(shù)802負(fù)載情況參數(shù)802.1 負(fù)載參數(shù)802.2 其它參數(shù)802.3溫度情況參數(shù)803變電所負(fù)荷分析計(jì)算813.1主變負(fù)荷統(tǒng)計(jì)813.2重要負(fù)荷823.3負(fù)荷發(fā)展情況834主變?nèi)萘窟x擇844.1 最大輸出負(fù)荷容量844.2 重要負(fù)荷容量844.3 變電所單臺(tái)變壓器的最小容量844系統(tǒng)及變電所阻抗參數(shù)864.1基準(zhǔn)值確定864.2網(wǎng)絡(luò)各基本參數(shù)標(biāo)幺值864.3線路阻抗參數(shù)904.4兩個(gè)發(fā)電廠最大運(yùn)方等值阻抗955變電所220kV側(cè)短路分析975.1全接線運(yùn)方等值阻抗975.2網(wǎng)絡(luò)等值電路975.3 流過各斷路器的短路電流99分析比較1026變電所110kV側(cè)短路分析1046.1兩臺(tái)主變并列運(yùn)行短路情況1046.1.1 變壓器等值阻抗1046.1.2 各電源到故障點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗1046.1.3 各電源的計(jì)算電抗1056.1.4 各電源短路周期分量起始值1056.1.5 流過各斷路器的短路電流1056.2單臺(tái)主變運(yùn)行短路情況1056.2.1 變壓器等值阻抗1056.2.2 發(fā)電廠到故障點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗1066.2.3 各電源的計(jì)算電抗1066.2.4 各電源短路周期分量起始值1076.2.5 流過各斷路器的短路電流107分析比較1077變電所10kV側(cè)短路分析1097.1兩臺(tái)主變并列運(yùn)行短路情況1097.2單臺(tái)主變運(yùn)行短路情況111分析比較1138變電所各回路工作電流1148.1變電所220kV側(cè)1148.2變電所110kV側(cè)1148.3變電所10kV側(cè)115各斷路器短路沖擊電流118各斷路器流過短路電流的熱效應(yīng)11810、110kV間隔設(shè)備參數(shù)校驗(yàn)分析計(jì)算11910.1計(jì)算條件11910.2主變并列運(yùn)行時(shí)短路電流1192.3 各時(shí)刻短路電流1192.4 主變并列時(shí)短路電流表120單主變運(yùn)行時(shí)短路電流1203.1 各電源到故障點(diǎn)的計(jì)算阻抗1203.2 各電源到故障點(diǎn)標(biāo)么值：1203.2 各時(shí)刻短路電流：1203.3 單主變運(yùn)行時(shí)短路電流表120各斷路器流過短路電流121各斷路器短路沖擊電流121各斷路器流過短路電流的熱效應(yīng)12111 變電所10kV間隔設(shè)備參數(shù)校驗(yàn)分析計(jì)算12211.1計(jì)算條件12211.2各電源到故障點(diǎn)的計(jì)算阻抗12211.3各電源到故障點(diǎn)短路電流1222.3 各電源到故障點(diǎn)短路電流1222.4 主變并列時(shí)短路電流表122單主變運(yùn)行時(shí)短路電流1233.1 各電源到故障點(diǎn)的計(jì)算阻抗1233.2 各電源到故障點(diǎn)短路電流1233.3 單主變運(yùn)行時(shí)短路電流表123各斷路器短路沖擊電流124各斷路器流過短路電流的熱效應(yīng)12412 變電所10kV硬母線分析計(jì)算12511.1導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流12511.2 熱穩(wěn)定最小面積12511.3 動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算126第一部分 區(qū)域電力網(wǎng)的設(shè)計(jì)第一篇區(qū)域電網(wǎng)設(shè)計(jì)說明書1 高壓配電網(wǎng)有功功率初步平衡1.1 有功功率平衡目的我們根據(jù)相關(guān)計(jì)算，用本高壓配電網(wǎng)在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷數(shù)據(jù)分析有功功率的初步平衡，就可以了解發(fā)電廠運(yùn)行方式，另外我們還可以通過計(jì)算得知有功功率盈余和缺額，這樣我們就能了解發(fā)電廠與各電源之間在其聯(lián)絡(luò)線上潮流分布情況。1.2 有功功率平衡分析分兩種情況（最大和最小負(fù)荷）進(jìn)行分析，其計(jì)算公式如下： 1.2.1原有電網(wǎng)的發(fā)電負(fù)荷 (1-1) 式中：原有電網(wǎng)最大負(fù)荷之和； 同時(shí)率（取1）； 廠用電率（取7%）。 1.2.2本新建電網(wǎng)的發(fā)電負(fù)荷 (1-2） 其中：； 。 1.2.3總的發(fā)電負(fù)荷 （1-3）經(jīng)計(jì)算書計(jì)算可得表1-1： 表1-1 電網(wǎng)有功平衡 （單位：MW）負(fù)荷狀態(tài)發(fā)電機(jī)總出力原有電網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷新建電網(wǎng)發(fā)電負(fù)荷總發(fā)電負(fù)荷聯(lián)絡(luò)線上功率最大10034.41124.14158.55-58.55最小9017.20574.9492.145-2.1452、區(qū)域網(wǎng)電壓等級(jí)確定2.1選擇原則根據(jù)電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南（陳躍 主編）可知， 應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。 應(yīng)根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)的輸送容量、輸送距離；以及四周電力網(wǎng)的額定電壓情況來確定。通過比較經(jīng)濟(jì)技術(shù)來確定已擬定的幾種可行方案。 由發(fā)電廠電氣部分 （姚春球版）可知，電網(wǎng)電壓等級(jí)有以下幾個(gè)等級(jí)：220/380V，3kV，6kV，10kV，20kV，35kV，66kV，110kV，220kV，330kV，500kV，等。2.2結(jié)論本設(shè)計(jì)綜合考慮以上各因數(shù)，故本設(shè)計(jì)的電力網(wǎng)電壓等級(jí)確定為110kV。 3、待見變電所主變壓器選擇3.1 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 根據(jù)電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南（陳躍 主編）可知：大中型發(fā)電廠和樞紐變電所與系統(tǒng)聯(lián)系你比較強(qiáng)時(shí)，為了保證其供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)以上主變壓器；樞紐變電所裝設(shè)2到4臺(tái)；分析說明書可知，新建的四個(gè)變電所有65%75%不同的重要負(fù)荷，為保證可靠供電，所以均設(shè)置2臺(tái)主變壓器。3.2 變壓器容量的選擇根據(jù)電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南（陳躍）可知：變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5 -10年負(fù)荷發(fā)展的需要，合理選擇容量，如果選擇較大，就會(huì)增加成本。選擇的容量較小，變電所的所需負(fù)荷就會(huì)被限制，影響電網(wǎng)之間的功率交換和可靠性。因此，選擇主變?nèi)萘恳线m。 所選擇主變?nèi)萘繎?yīng)接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容量系列的變壓器。假如計(jì)算結(jié)果比選擇的主變?nèi)萘科髸r(shí)，應(yīng)進(jìn)行變壓器的過負(fù)荷校驗(yàn)。具體校驗(yàn)方法如下。3.3 選擇主變壓器型式的方法 3.3.1如何確定相數(shù)330kV及以下的發(fā)電廠和變電所中，與同容量的單相式變壓器相比，三相式變壓器投資小、 占地少、損耗小、運(yùn)行維護(hù)便捷等優(yōu)點(diǎn)，一般都選用三相變壓器。因此在本次設(shè)計(jì)中，采用110kV三相式主變壓器， 3.3.2 如何確定繞組數(shù)對(duì)只有一種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電所，應(yīng)采用雙繞組變壓器。本次設(shè)計(jì)中，均采用110/10kV雙繞組變壓器。 3.3.3繞組接線組別的確定接線組別，即變壓器各側(cè)繞組連接方式的組合，其繞組連接方式直接可以影響線電壓相位，要想并列運(yùn)行，必須要保持與系統(tǒng)線電壓相位一致。現(xiàn)行110kV-500kV均有電力三繞組變壓器有如下連接方式：其接線組別是“”、“”、“”、“”。考慮系統(tǒng)或機(jī)組同步并列要求等因素，不建議使用全星形接線的變壓器。因此，本設(shè)計(jì)主變?yōu)?10/10kV，選擇“”接線。 3.3.4 如何確定調(diào)壓方式用分接開關(guān)來切換變壓器的分接頭（即改變其變比）來實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的電壓的調(diào)整（最高可達(dá)30%），有載調(diào)壓變壓器有較多的分接頭，并且可帶負(fù)荷的情況下調(diào)整。電力網(wǎng)電壓可能有較大變化的220kV及以上的降壓變電所，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。3.4 變壓器選擇和校驗(yàn)方法 （1）正常運(yùn)行時(shí)，滿足最大負(fù)荷 （3-1）（2）當(dāng)其中一臺(tái)停用時(shí)，滿足最大負(fù)荷的60%-70% （3-2）（3）當(dāng)其中一臺(tái)停用時(shí)，剩下的變壓器能滿足變電所的全部重要負(fù)荷； （3-3） 取以上三種情況的最大值為，然后應(yīng)選接近于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)額定容量。當(dāng)變壓器應(yīng)進(jìn)行過負(fù)荷能力校驗(yàn)，當(dāng)偏大時(shí)則不需要過負(fù)荷校驗(yàn)。校驗(yàn)方法：，計(jì)算過負(fù)荷系數(shù) ，高于此值即為過負(fù)荷。欠負(fù)荷系數(shù)： (3-4)過負(fù)荷系數(shù)： (3-5) 根據(jù)查“正過負(fù)荷曲線”可得允許過負(fù)荷倍數(shù)，若，則可滿足正常過負(fù)荷需要。 3.5結(jié)論 本設(shè)計(jì)中，A、C、D變電所采用順調(diào)壓，D變電所采用逆調(diào)壓，由此可知供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)較大，所以A、C、BD變電所選擇有載調(diào)壓變壓器，綜上所述，A、B、C、D變電所主變壓器參數(shù)如表3-1所示。表3-1 各變壓器參數(shù)變電所型號(hào)額定電壓（kV）連接組別空載損耗(kW)負(fù)載損耗 (kW)空載電流阻抗電壓高壓低壓ASFZ9-31500/11011081.25%11，d1137.76133.30.5510.5BSFZ9-16000/11011081.25%20.2477.40.63CSFZ9-16000/11011081.25%20.2477.40.63DSFZ9-20000/11011081.25%2493.60.624 電力網(wǎng)接線方案的選擇4.1 選擇的原則根據(jù)任務(wù)書所提供的可設(shè)置線路路徑為基礎(chǔ)，保證區(qū)域電網(wǎng)供電的檢修、運(yùn)行、可靠性、操作的靈活性和方便性，新建變電所中都有重要負(fù)荷的，可采用環(huán)網(wǎng)供電或雙回路供電方式。并比較線路長(zhǎng)度和接線類型所需要的開關(guān)進(jìn)行比較，橋型接線需要3臺(tái)開關(guān)；單母分段接線形式需要7臺(tái)開關(guān)?，F(xiàn)擬定電網(wǎng)的10種可行性方案，如表4-1所示。4.2方案的初步選擇接線方案選擇采用先技術(shù)后經(jīng)濟(jì)的原則，技術(shù)上不滿足要求的，不允考慮，只有滿足供電要求和在技術(shù)要求的方案，才有追求最經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的價(jià)值。本次設(shè)計(jì)采用篩選法，根據(jù)分析比較如下各項(xiàng)指標(biāo)，為進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，先選定兩個(gè)方案。（1）去除明顯不合理的方案，根據(jù)供電的可靠性，運(yùn)行維護(hù)的靈活性和方便性等角度；（2）線路長(zhǎng)度，短者優(yōu)先；開關(guān)數(shù)，少者優(yōu)先；（3）保護(hù)配置的難易程度；（4）將來發(fā)展的可能性。編號(hào)方案型式開關(guān)數(shù)（臺(tái)）線長(zhǎng)（km）分析1GDCAB3+3+3+9+4=22135*1.8=243變電所出線過多，線路較長(zhǎng)，投資較大，淘汰。2DCBAG3+3+7+3+6=22130*1.8=234發(fā)電廠出線過多，投資較大，淘汰。33+3+4+7+7=2497*1.8=144.6供電可靠性和電壓質(zhì)量高，線路較短，保留。4CBADG3+3+7+7+4=24142*1.8=255.6線路較長(zhǎng)，淘汰。5CBADG3+3+7+7+4=24105*1.8=189線路較長(zhǎng)，淘汰。6CBADG3+3+7+7+4=24112*1.8=201.6線路較長(zhǎng)，淘汰。7CBADG3+3+7+3+4=20(24+19)1.8+31+22+26=156.4線路較長(zhǎng)，淘汰。8CBADG3+3+3+3+6=18(30+60)1.8+55+27+20=264發(fā)電廠出線較多，淘汰。93+3+3+7+4=20(24+31)1.8+19+26+22=166線路較短；開關(guān)書較少；小環(huán)網(wǎng)可靠性比較好，保留。10CBADG3+3+3+3+4=227(24+26)1.8+22+19+26=157故障時(shí)電壓質(zhì)量差；運(yùn)行調(diào)度和繼電保護(hù)配置較復(fù)雜，淘汰。表4-1 可行方案 綜上可知，方案3和方案9與其他方案比較，其線路最短，且其可靠性較高，保證了電力網(wǎng)的可靠性，且用線較短，開關(guān)數(shù)較少。因此，初步選擇方案3、9進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。方案3方案95 對(duì)所選方案進(jìn)行導(dǎo)線截面的選擇首先根據(jù)初選方案的接線方式，計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面來初選導(dǎo)線型號(hào)，通過計(jì)算比較機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)線的電暈、允許電流、電壓損耗來校驗(yàn)所選導(dǎo)線的技術(shù)參數(shù)。保留滿足條件的方案，反之，淘汰。 5.1確定各變電所負(fù)荷 已知及，利用： （5-1） ： （5-2）可得下表5-1表5-1 變電所負(fù)荷變電所編號(hào)最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷曲線性質(zhì)高壓側(cè)(MVA)高壓側(cè)(MVA)最大利用小時(shí)(h)A200.85A20.111+j14.2712.061+j8.1497300B240.90B24.117+j13.56616.873+j9.1265256C210.86A21.117+j14.4814.774+j9.7427300D190.87B19.118+j11.82211.46+j7.2352565.2選擇線路的導(dǎo)線型號(hào)，根據(jù)電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P50圖31可查得經(jīng)濟(jì)電流密度J，計(jì)算出各導(dǎo)線的計(jì)算面積，并查附表4初步選出線路導(dǎo)線型號(hào)。公式為： 計(jì)算截面積 若是雙回線：式中：； ； 可得表5-2：表5-2 方案3、9導(dǎo)線型號(hào)選擇編號(hào)接線方式導(dǎo)線型號(hào)2GALGJ-185/30ABLGJ-185/30GCLGJ-185/30CDLGJ-185/304GALGJ-185/30ABLGJ-185/30GCLGJ-185/30CDLGJ-185/30GDLGJ-185/30 5.3對(duì)導(dǎo)線進(jìn) 行校驗(yàn)5.3.1機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)： ；5.3.2電暈校驗(yàn)： ；5.3.3發(fā)熱校驗(yàn)： 當(dāng)實(shí)際環(huán)境條件不同于額定環(huán)境條件時(shí)，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流即對(duì)溫度修正系數(shù)修正，公式為 。5.3.4.電壓損耗校驗(yàn)：在正常運(yùn)行 和 故 障情況下根 據(jù)公式計(jì)算 出各段導(dǎo)線 的電壓 損耗，（正 常運(yùn)行，故 障）。通過計(jì)算可得表5-4。表5-4 兩方案電壓損耗比較（%）方案3方案9正常故障正常故障最大損耗允許損耗最大損耗允許損耗最大損耗允許損耗最大損耗允許損耗2.76105.52152.76106.2515綜上所述，方案2、4在技術(shù)上均合理。6經(jīng)濟(jì)比較確定最佳方案6.1經(jīng)濟(jì)比較中所需要的幾個(gè)費(fèi)用6.1.1工程總投資包括線路總投資；間隔投資；變電所典型 設(shè)計(jì)綜合投資等。6.1.2年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗、設(shè) 備折舊、維修、管 理費(fèi)用等。6.1.3電能損耗費(fèi)用 包括線路損耗和變電所電能損耗由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和 功率因數(shù)查電力工程專 業(yè)畢業(yè) 設(shè)計(jì)指 南P21表2-9用插入法計(jì)算求得，具體方法見計(jì)算書。6.1.4設(shè)備折舊、維修、管理費(fèi)用 ，其中：本設(shè)計(jì)方案取13%。6.1.5年費(fèi)用以年費(fèi)用 最小為最佳方 案。其計(jì)算公式如下：；。6.2 經(jīng)濟(jì)比較詳細(xì)計(jì)算過程見計(jì)算書相關(guān)部分。計(jì)算結(jié)果見表6-1：表6-1 各方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能列表如下33.029.512305.482632.31192.78407.5893.759.622543.632769.27213.85545.84通過上述經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)比較，最佳方案為方案(9)。7 對(duì)方案9進(jìn)行潮流和電壓計(jì)算7.1變壓器及線路參數(shù)計(jì)算7.1.1變壓器參數(shù)經(jīng)計(jì)算的表7-2，詳情請(qǐng)見計(jì)算書：表7-1 變電所主變壓器參數(shù)變電所型號(hào)額定電壓（kV）連接組別空載損耗(kW)負(fù)載損耗 (kW)空載電流阻抗電壓高壓低壓ASFZ-16000/11011081.25%11YN，d1116.273.20.210.5BSFZ-20000/11011022.5%19.288.4CSFZ-16000/11011081.25%16.273.2DSFZ-12500/11011081.25%13.459.9根據(jù)變壓器給定的參數(shù)計(jì)算，可得表7-2。表7-2 變壓器計(jì)算參數(shù)變電所()()(MVA)A1.7339.710.0324+j0.064B1.3431.760.0384+j0.08C1.7339.710.0324+j0.064D2.3250.820.0268+j0.057.1.2相關(guān)線路 參數(shù)經(jīng)計(jì)算，線路的參數(shù)列表如下：表7-3 線路的參數(shù)線路導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)度（km）線路阻抗()充電功率(Mvar)GALGJ-185/30242.04+j4.920.882ABLGJ-185/30221.87+j4.510.809GCLGJ-185/30262.21+j5.330.956CDLGJ-185/30221.87+j4.510.8097.2用最大、最小運(yùn)算負(fù)荷簡(jiǎn)化電力網(wǎng)計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮變電 所變壓器阻抗損耗（即銅耗、可變損耗）及勵(lì)磁支路損耗（即鐵耗、不變損耗）、高壓母線上線路充電功率一半等。即，其中。額定電壓下各變電所運(yùn)算負(fù)荷見表7-4,詳情見計(jì)算書。 表7-4 各變電所運(yùn)算負(fù)荷 單位（MVA）變電所最大運(yùn)算負(fù)荷最小運(yùn)算負(fù)荷A20.11+j14.2712.06+j6.46B24.12+j12.7816.87+j8.32C21.12+j12.7214.77+j7.98D19.12+j11.0111.46+j6.427.3網(wǎng)絡(luò)潮流分布及電壓計(jì)算 求最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)各段線路的最終潮流分布。7.3.1最大負(fù)荷時(shí)潮流分布及變電所電壓 由計(jì)算書可知，最大、最小負(fù)荷的各節(jié)點(diǎn)電壓：表7-5 各節(jié)點(diǎn)電壓運(yùn)行情況節(jié)點(diǎn)電壓SABCD最大負(fù)荷115113.06112.14113.06112.30最小負(fù)荷110108.77108.13108.75108.288變壓器分接頭的選擇 8.1計(jì)算原則根據(jù)相關(guān)規(guī)定，可見表8-1： 表8-1 調(diào)壓要求變電所調(diào)壓要求選擇原則A、C、D順調(diào)壓B逆調(diào)壓8.2各變壓器分接頭選擇情況詳情請(qǐng)見計(jì)算書，可得如下表8-2表8-2分接頭選擇變電所ABCD調(diào)壓方式順調(diào)壓逆調(diào)壓順調(diào)壓順調(diào)壓變壓器分接頭最大負(fù)荷+41.25%+01.25%+41.25%+11.25%最小負(fù)荷-11.25%+21.25%+11.25%+01.25%9評(píng)價(jià)區(qū)域電網(wǎng)接線方案方案（9）經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)都比較優(yōu)越?？梢詮墓╇娍煽啃浴⑦\(yùn)行靈活性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性等四個(gè)方面對(duì)該接線方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。9.1 供電可靠性為了提高供電可靠性，保證重要負(fù)荷的連續(xù)供電，本電力網(wǎng)接線采用一個(gè)鏈?zhǔn)浇泳€（雙回路）和一個(gè)環(huán)網(wǎng)，滿足系統(tǒng)需要。9.2運(yùn)行靈活性本設(shè)計(jì)A變電所采用單母分段接線，B、C、D變電所采用橋形接線。當(dāng)一回線路檢修或故障時(shí)，切換至另一回線路或，操作靈活。9.3 電能質(zhì)量經(jīng)過計(jì)算書數(shù)據(jù)可知，該電網(wǎng)的電壓損耗，不管是在正常還是在事故情況下，均能滿足要求。另外，本設(shè)計(jì)變電均采用有載調(diào)壓變壓器，可帶負(fù)荷調(diào)整電壓，在保證電能質(zhì)量的同時(shí)也保證了供電可靠性。9.4 電網(wǎng)的經(jīng) 濟(jì)性經(jīng)過計(jì)算書計(jì)算可知，方案（9）工程投資、年運(yùn)行費(fèi)及年費(fèi)用比較少，電能損耗較低，因此經(jīng)濟(jì)性較合理。第二篇 區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算有功功率初步平衡1.1最大負(fù)荷情 況下的發(fā)電負(fù)荷 1.2最小負(fù)荷情況 下的發(fā)電負(fù)荷: 2 選擇高壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)輸電線路電壓的確定應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，我國(guó)現(xiàn)行的輸電線路額定電壓標(biāo)準(zhǔn)見表2-1。表2-1 輸送容量和距離線路額定電壓（kV）輸送容量（MW）輸送距離（km）605.0-20.020-10011010.0-50.050-150220100.0-300.0100-300330200.0-1000.0200-600500800.0-2000.0400-1000 電網(wǎng)電壓等級(jí)決定于輸電功率輸電距離，還要考慮到周圍已有電網(wǎng)的電壓等級(jí)。根據(jù)給定的任務(wù)書中的數(shù)據(jù)分析，本設(shè)計(jì)選擇110kV。3 選擇變電所主變?nèi)萘棵總€(gè)變電所選擇配置兩臺(tái)主變， 因?yàn)樗膫€(gè)變電所都要重要負(fù)荷，保證其供電的可靠性。3.1 A變電所(負(fù)荷曲線A)主變?nèi)萘康倪x擇(1)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部最大負(fù)荷的70%(2)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部的重要負(fù)荷取以上兩者中最大值為，根據(jù)的值選擇接近的；因?yàn)? 所以進(jìn)行過負(fù)荷校驗(yàn)。，高于此值即為過負(fù)荷,從負(fù)荷曲線上看出T=8h。計(jì)算欠負(fù)荷系數(shù)過負(fù)荷系數(shù) 根據(jù)負(fù)荷 時(shí)間T=2h和欠負(fù)荷 系數(shù),可查發(fā)電廠電 氣部分P423圖11-6的過負(fù)荷數(shù),因此所 選主變不滿足要求。所以重新選擇，因?yàn)? 所以不需要進(jìn)行過負(fù)荷校驗(yàn)。綜上，A變電所選取兩臺(tái)。3.2 B變電所(負(fù)荷曲線B)主變?nèi)萘康倪x擇(1)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部最大負(fù)荷的60%:(2)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部的重要負(fù)荷:取以上三者中最大值為，根據(jù)的值選擇接近的，因?yàn)?所以要進(jìn)行 過負(fù)荷校驗(yàn)。，高于此值即為過負(fù)荷,從負(fù)荷曲線上看出T=2h。根據(jù)負(fù)荷時(shí)間T=2h和欠負(fù)荷系數(shù)，查發(fā)電廠電氣部分P423圖11-6的過負(fù)荷數(shù),因此所選主變滿足要求，綜上，B變電所選取兩臺(tái)。3.3 C變電所(負(fù)荷曲線A)主變?nèi)萘康倪x擇(1)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部最大負(fù)荷的60%:(2)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部的重要負(fù)荷: 取以上三者中最大值為，根據(jù)選擇接近的，因?yàn)?所以不要過負(fù)荷校驗(yàn)。校驗(yàn):，高于此值即為過負(fù)荷,從負(fù)荷曲線上看出T=8h。欠負(fù)荷系數(shù)過負(fù)荷系數(shù) 根據(jù)負(fù)荷時(shí)間T=8h和欠負(fù)荷系數(shù)，查發(fā)電廠 電氣部分P423圖 11-6的過負(fù)荷數(shù),因此所選主變不滿足要求。所以重新選擇，因?yàn)? 所以不需要進(jìn)行過負(fù)荷校驗(yàn)，因此，C 變電所選擇兩臺(tái)。3.4 D變電所(負(fù)荷曲線B)主變?nèi)萘康倪x擇(1)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部最大負(fù)荷的60%:(2)其中一臺(tái)退出運(yùn)行,剩下的可帶走全部的重要負(fù)荷:取以上三者中最大值為。選擇，因?yàn)?所以要行過負(fù)荷校驗(yàn)。校驗(yàn):，高于此值即為過負(fù)荷,從負(fù)荷曲線上看出T=2h。計(jì)算欠負(fù)荷系數(shù)過負(fù)荷系數(shù) 根據(jù)欠負(fù)荷系數(shù),負(fù)荷時(shí)間T=2h，查發(fā)電廠電氣部分P423圖11-6的過負(fù)荷數(shù),因此所選主變滿足要求。綜上，D變電所選擇兩臺(tái)。4 方案初定4.1接線方式斷路器個(gè)數(shù):由于配電裝置,出線回路為34回時(shí),采用單母分段接線,其中開關(guān)數(shù)為7個(gè)；內(nèi)外橋其中的開關(guān)數(shù)為3個(gè)（具體的開關(guān)數(shù)列在下表中）。10種可行性方案開關(guān)數(shù)與線路長(zhǎng)度：13+3+3+9+4=2223+3+3+7+6=2233+3+4+7+7=2443+3+7+7+4=2453+3+7+7+4=2463+3+7+7+4=2473+3+7+7+4=2483+3+3+3+6=1893+3+7+3+4=20103+3+3+3+4=164.2選擇各線路的導(dǎo)線型號(hào)4.2.1負(fù)荷曲線A: （1）各變電所 的最大負(fù)荷: （2）各變電所 的最小負(fù)荷: 4.2.2選擇方案(3)導(dǎo)線型號(hào)在電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P48圖3-1中應(yīng)用直線插值法得到的經(jīng)濟(jì)電流密度如下:SA: SD:DC :CB: 每段導(dǎo)線流過的最大電流，經(jīng)濟(jì)截面和選擇的導(dǎo)線類型如下: 選擇初選導(dǎo)線型號(hào)見表4.2 有關(guān)參數(shù)各段導(dǎo)線導(dǎo)線型號(hào)單位長(zhǎng)度阻抗值(/KM)長(zhǎng)度(KM)GALGJ-150/2530GDLGJ-240/4020DCLGJ-150/2527CBLGJ-120/25204.2.3 方案(9)的導(dǎo)線型號(hào)的選擇根據(jù)每段導(dǎo)線的,在電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P48圖3-1中應(yīng)用直線插值法得到的查經(jīng)濟(jì)電流密度J如下: 每段導(dǎo)線流過的最大電流，經(jīng)濟(jì)截面和選擇的導(dǎo)線類型如下:CD選擇導(dǎo)線型號(hào)與GA和GD相同，因此CD選取導(dǎo)線型號(hào)為:LGJ-150/25。選擇初選導(dǎo)線型號(hào)見表4.2 有關(guān)參數(shù)各段導(dǎo)線導(dǎo)線型號(hào)單位長(zhǎng)度阻抗值(/KM)長(zhǎng)度(KM)GALGJ-210/3530ABLGJ-120/2535GCLGJ-150/2555GDLGJ-150/2520CDLGJ-150/25274.3對(duì)方案（3）、（9）校驗(yàn)導(dǎo)線的截面積4.3.1方案（3）的導(dǎo)線校驗(yàn)4.3.1.1按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn) 為保證必要的機(jī)械強(qiáng)度，根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定，1-10kV不得采用單回線，其最小截面積如下表所示（單位）。表4.2 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的導(dǎo)線最小截面（）導(dǎo)線類型通過居民區(qū)通過非居民區(qū)鋁絞線 35 25鋁合金線 35 25銅芯鋁線 25 16銅線 16 16因此，所選的全部導(dǎo)線不小于35，滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。4.3.1.2按電暈校驗(yàn)所選全部導(dǎo)線不小于70滿足電暈要求。4.3.1.3按允許載流量校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 允許載流量是根據(jù)熱平衡條件確定的導(dǎo)線長(zhǎng)期允許通過電流，相關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行這種校驗(yàn)時(shí)，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般取70。按此規(guī)定并取導(dǎo)線周圍環(huán)境溫度為25時(shí)，各種導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許通過電流如表表4.4所示。 如果當(dāng)?shù)氐淖罡咴缕骄鶞囟炔煌?5，應(yīng)進(jìn)行修正。 表4.5不同周圍環(huán)境溫度下的修正系數(shù)環(huán)境溫度（）-505101520253035404550修正系數(shù)1.291.241.201.151.111.051.000.940.880.810.740.67 本高壓配電網(wǎng)所在地區(qū)的最高氣溫月的最高平均溫度為30，應(yīng)用插值法得到溫度修正系數(shù)取0.916.GA:GA斷開一回,流過GA另一回的最大電流為2105.52=211.04(A) 小于 ,所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。GD:GD斷開一回,流過GB另一回的最大電流為2211.18=422.36(A), 小于,所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。DC:DC斷開一回,流過DC另一回的最大電流為2132=264(A), 小于,所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。CB:CB斷開一回，流過GD另一回的最大電流為273=146(A), 小于,所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。4.3.2電壓損耗校驗(yàn)(正常運(yùn)行) 查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P156附表4（610kV架空線路的電阻和電抗值），得導(dǎo)線參數(shù)：4.3.2.1正常情況下的電壓損耗GA：只供A變電所GD:供D、C、B變電所DC:只供C變電所CB:只供D變電所4.2.2.7故障情況下(雙回?cái)嘁换?的電壓損耗：GA：GB：BC：4.3.3方案(9)的導(dǎo)線校驗(yàn)導(dǎo)線截面積4.3.3.1按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)和電暈校驗(yàn)同上。4.3.3.2發(fā)熱校驗(yàn)，按允許載流量校驗(yàn)導(dǎo)線截面積GA:雙回?cái)嚅_一回線路，流過另一回的最大電流為, 小于,所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。AB:雙回?cái)嚅_一回線路，流過另一回的最大電流為, 小于，所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。AB:雙回?cái)嚅_一回線路，流過另一回的最大電流為, 小于，所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。GC:雙回?cái)嚅_一回線路，流過另一回的最大電流為, 小于，所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。GD:雙回?cái)嚅_一回線路，流過另一回的最大電流為, 小于，所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。CD:正常情況下開環(huán)運(yùn)行，故障情況下通過的最大電流158（A）， 小于，所選導(dǎo)線型號(hào)滿足要求。4.3.3.3電壓損耗校驗(yàn) 同上4.3.3.6 計(jì)算線路參數(shù)4.3.3.4 正常情況下的電壓損耗GA:只供A、B變電所：AB:只供B變電所:GC:只供C變電所GD:只供D變電所4.3.3.5故障情況下的電壓損耗GA：（雙回線斷開一回）AB：（雙回線斷開一回）GC:供C、D變電所GD：供C、D變電所5 初步選擇方案（1）（2）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較5.1線路投資查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P185附表52：表5.1送電工程綜合限額設(shè)計(jì)控制指標(biāo)電壓等級(jí)導(dǎo)線規(guī)格單位造價(jià)（萬(wàn)元/km）110kV平地純混凝土桿 LGJ-12014.75純混凝土桿 LGJ-150 15.10純混凝土桿 LGJ-185 17.78純混凝土桿 LGJ-240 20.225.1.1方案(3)的線路投資線路總投資5.1.2方案(9)的線路投資 線路總投資5.2線路總折舊5.2.1方案（3）線路折舊5.2.2方案（9）線路折舊5.3 變電總投資 5.3.1 方案(3)的變電所投資 發(fā)電廠新增間隔8個(gè)，A、B 變電所均采用橋型接線，C、D變電所均采用單母分段接線。根據(jù)設(shè)計(jì)指南189頁(yè)表56可得： 變電所總投資為：5.3.2 方案(2)的變電所投資 A、B、C、D變電所其中A變電所采用單母分段所以發(fā)電廠新增間隔 4個(gè)，根據(jù)設(shè)計(jì)指南189頁(yè)表56可得： 變電所總投資為：5.4 變電所折舊費(fèi) 由參考資料可知，折舊率為14%，折舊率為 13%。 5.4.1 方案(3)的變電所折舊 5.4.2 方案(9)的變電總折舊 5.5 工程總投資 5.5.1 方案(1)的工程總投 5.5.2 方案(2)的工程總投資5.6 設(shè)備折舊費(fèi)，維修、管理費(fèi)用 5.6.1 方案(3)的設(shè)備折舊費(fèi)，維修、管理費(fèi)用5.6.2 方案(9)的設(shè)備折舊費(fèi)，維修、管理費(fèi)用= + =5.7電能損耗5.7.1變電所的電能損耗變電所A：變電所B：變電所C：變電所D：5.7.2方案（3）的電能損耗 根據(jù) 查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P21表2-9，得:GA：得:GD:得:DC:得CB：得:根據(jù)以上計(jì)算，則方案(3)的總電能損耗：5.7.3方案(9)的電能損耗GA：得:AB:得:GC:得:GD:得:根據(jù)以上計(jì)算，則方案(2)的總電能損耗5.85.5.8電能損耗費(fèi)用（電價(jià)為0.4/KWh）5.8.1 方案(3)電能損耗費(fèi)用 5.8.2 方案(9)電能損耗費(fèi)用 5.9 年費(fèi)用 5.9.1 方案(1)的年費(fèi)用 5.9.2 方案(2)的年費(fèi)用 表5.2 兩種方案的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較方案技術(shù)比較經(jīng)濟(jì)比較年費(fèi)用（萬(wàn)元）正常情況故障情況總投資Z（萬(wàn)元）電能損耗總折舊U(萬(wàn)元)（1）2.846.387842.982395.7849.021772.36（2）3.216.428096.051822.82880.67551811.053通過經(jīng)濟(jì)比較，方案(9)總投資及年費(fèi)用比方案(3)低，但除相同外，方案（9）的線路電壓損耗小于（3），所以方案（9）為最佳方案。 6 方案9進(jìn)行潮流計(jì)算接線圖如下: 6.1計(jì)算變壓器及線路的參數(shù)6.1.1變壓器的參數(shù)表6.1 變壓器的技術(shù)參數(shù)變電所型號(hào)空載損耗(kw)負(fù)載損耗(kw)空載電流阻抗電壓ASFZ9-31500/11037.76133.30.5510.5BSFZ9-16000/11020.2477.40.6310.5CSFZ9-16000/11020.2477.40.6310.5DSFZ9-20000/1102493.60.6210.56.1.2變壓器參數(shù)的計(jì)算（1）A變電所的參數(shù)(2)B變壓器的參數(shù)(3)C變壓器的參數(shù)(4)D變壓器的參數(shù)6.1.3線路的參數(shù)表6.2 線路的參數(shù)線段導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)度（km）線路阻抗電容GA (雙回路)LGJ-210/35304.5+j12.153.7210.558AB（雙回路）LGJ-120/25357.805+j14.7353.5720.625GC (單回路)LGJ-150/255511.55+j22.883.6180.995GD（單回路）LGJ-150/25204.2+j8.323.6180.362CD（單回路）LGJ-150/25274.05+j10.9353.6180.4886.1.4線路的充電功率查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南P157附表6可知：GA：AB：GC：GD：CD：6.2簡(jiǎn)化電力等值網(wǎng)絡(luò)6.2.1各變電所負(fù)荷情況表6.3 各變電所最大、最小負(fù)荷情況變壓所編號(hào)最大負(fù)荷(MW)功率因數(shù)COS負(fù)荷曲線性 質(zhì)A360.9A36+j17.4425.2+j12.208B250.9B25+j12.1112.5+j6.055C200.9A20+j9.6914+j6.783D270.9B27+j13.0812.5+j6.546.2.2各變電所等值負(fù)荷計(jì)算（最大，最小負(fù)荷均按兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行計(jì)算）6.2.3最大負(fù)荷時(shí)：A變電所：B變電所：C變電所D變電所因此，本系統(tǒng)等值電路可以簡(jiǎn)化為：SAB(鏈?zhǔn)骄W(wǎng))SCDS(環(huán)網(wǎng))6.2.4最小負(fù)荷下：A變電所B變電所C變電所D變電所因此，本電力網(wǎng)可以簡(jiǎn)化為：SAB(鏈?zhǔn)骄W(wǎng))SCDS(環(huán)網(wǎng))6.3網(wǎng)絡(luò)潮流分布及電壓計(jì)算6.3.1鏈?zhǔn)骄W(wǎng)SAB最大負(fù)荷時(shí)的潮流計(jì)算從右往左算：(設(shè)首端電壓,末端功率)從左往右計(jì)算：,滿足要求。,滿足要求。6.3.2鏈?zhǔn)骄W(wǎng)SAB最小負(fù)荷時(shí)的潮流計(jì)算從右往左算：(設(shè)首端電壓,末端功率)從左往右計(jì)算：,滿足要求。,滿足要求。6.3.3環(huán)網(wǎng)SCDS最大負(fù)荷情況的潮流分布及電壓計(jì)算用復(fù)功率法求得各段線路的初步功率分布,從功率分點(diǎn)處將環(huán)網(wǎng)拆開,向兩側(cè)電源推算,求得最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)各段線路的最終潮流分布。由于各線路參數(shù)相同，可進(jìn)行如下初步潮流計(jì)算：以上計(jì)算可得與假設(shè)方向相反,所以，A為環(huán)網(wǎng)GABG的功率分點(diǎn)，閉式環(huán)網(wǎng)在C點(diǎn)打開。潮流分布：在無功功率分點(diǎn)C處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：(1)輻射線SC計(jì)算:設(shè)末端電壓為,末端功率(2)輻射線SBC計(jì)算:已知首端電壓,首端功率：電壓計(jì)算：6.3.4環(huán)網(wǎng)SCDS最小負(fù)荷情況的潮流分布及電壓計(jì)算由于各線路參數(shù)相同，可進(jìn)行如下初步潮流計(jì)算： 以上計(jì)算可得與假設(shè)方向相同,所以，C為環(huán)網(wǎng)GABG的功率分點(diǎn)，閉式環(huán)網(wǎng)在C點(diǎn)打開。潮流分布：在無功功率分點(diǎn)C處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：(1)輻射線SC計(jì)算:設(shè)末端電壓為,末端功率(2)輻射線SDC計(jì)算:已知首端電壓,首端功率：電壓計(jì)算： 7 變壓器分接頭的選擇任務(wù)書具體調(diào)壓要求如下表：變電所調(diào)壓要求原則A、C、D順調(diào)壓B逆調(diào)壓7.1 變電所分接頭的選擇及校驗(yàn)7.1.1 A變電所分接頭的選擇及校驗(yàn)A變電所：順調(diào)壓滿足，因兩臺(tái)主變并列運(yùn)行，所以 選擇調(diào)壓分接頭：最大負(fù)荷時(shí)選：最小負(fù)荷時(shí)選：校驗(yàn)：最小負(fù)荷時(shí)選：7.1.2 B變電所分接頭的選擇及校驗(yàn)B變電所：逆調(diào)壓滿足，因兩臺(tái)主變并列運(yùn)行，所以 。 選擇調(diào)壓分接頭最大負(fù)荷時(shí)選：最小負(fù)荷時(shí)選：校驗(yàn)：所以：最大負(fù)荷時(shí)選：最小負(fù)荷時(shí)選：7.1.3 C變電所分接頭的選擇及校驗(yàn)C變電所：順調(diào)壓滿足，因兩臺(tái)主變并列運(yùn)行，所以 。選擇調(diào)壓分接頭最大負(fù)荷時(shí)選：最小負(fù)荷時(shí)選：校驗(yàn)：7.1.4 D變電所分接頭的選擇及校驗(yàn)D變電所：順調(diào)壓滿足，因兩臺(tái)主變并列運(yùn)行，所以 。 選擇調(diào)壓分接頭最大負(fù)荷時(shí)選：最小負(fù)荷時(shí)選：校驗(yàn)：最小負(fù)荷時(shí)選：第二部分220kV降壓變電所設(shè)計(jì)第一篇降壓變電所設(shè)計(jì)說明書1變電所總體情況擬建變電所220kV側(cè)有4回電源進(jìn)線，110kV側(cè)采用雙回路向煉鋼廠供電；在變電所附近的11個(gè)10kV地區(qū)負(fù)荷，可知，該變電所為樞紐變電所。1.1氣象條件地區(qū)歷年最高氣溫：40地區(qū)最熱月平均最高氣溫：28其他情況（略）1.2電壓等級(jí)根據(jù)任務(wù)書要求，變電所電壓等級(jí)確定為：220/110/10kV。1.3負(fù)荷情況及負(fù)荷分析 變電所主要負(fù)荷由任務(wù)書可得如下：負(fù)載名稱電壓等級(jí)最大負(fù)荷功率因數(shù)回路數(shù)量重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)煉鋼廠110kV45000kW0.95265%礦機(jī)廠10kV1800kW0.9250%機(jī)械廠10kV1500kW0.9245%汽車廠10kV1100kW0.9272%電機(jī)廠10kV1100kW0.9236%煉油廠10kV1800kW0.9276%飼料廠10kV500kW0.910%1.4負(fù)荷分析 10kV負(fù)荷，從任務(wù)書上看，變電所10kV最大負(fù)荷同時(shí)率達(dá)到0.9，功率因數(shù)為0.9，可計(jì)算：變電所10kV側(cè)總負(fù)荷：變電所10kV側(cè)最大負(fù)荷：變電所10kV側(cè)負(fù)載容量：現(xiàn)有10kV最大負(fù)載容量： 110kV負(fù)荷變電所110kV側(cè)總負(fù)荷及最大負(fù)荷：變電所110kV側(cè)負(fù)載容量：1.5變電所的規(guī)模擬建變電所位于城市近郊，110kV向煉鋼廠供電，在變電所附近還有一些地區(qū)負(fù)荷，不用考慮遠(yuǎn)景規(guī)劃，變電所規(guī)模為：主變壓器2臺(tái)，容量2120MVA電壓等級(jí)為220/110/10kV；220kV出線4回；110kV出線2回；10kV出線11回。2主變壓器的選擇2.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)的規(guī)定： 與系統(tǒng)有較強(qiáng)聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和樞紐變電所，在一種電壓等級(jí)的情況下，主變壓器應(yīng)不小于2臺(tái)； 本變電所有110kV側(cè)煉鋼廠，10kV有礦機(jī)廠、飼料廠、汽車廠、機(jī)械廠、電機(jī)廠等重要負(fù)荷，為確保供電 的可靠性和靈活性, 所以本變電所選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用。2.2 主變壓器容量的確定根據(jù)220kV500kV變電所 設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（DL/T5218-2005）的7.2.1條規(guī)定：凡裝有2臺(tái)及以上主變壓器，當(dāng)一臺(tái)事故停運(yùn)以后，在不過載的狀態(tài)下，剩下的變壓器容量應(yīng)保證70%全部負(fù)荷；此外，其中任一臺(tái)停運(yùn)后，剩下的變壓器能滿足全部重要負(fù)荷，取兩者較大值為參考值并進(jìn)行偏小選取，需要進(jìn)行過負(fù)載能力校驗(yàn)；否者，可避免過負(fù)荷校驗(yàn)。由于該變電所在系統(tǒng)中的重要性，以及該變電所負(fù)荷的特殊性，根據(jù)以上原則，查電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)P161附表22,選擇參數(shù)偏大接近的變壓器，本設(shè)計(jì)選擇單臺(tái)變壓器容量為120MVA。2.3主變壓器型式的確定2.3.1 主變相數(shù)根據(jù)6kV500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定：220kV330kV變壓器若不受客觀條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。本設(shè)計(jì)采用三相式變壓器。2.3.2 主變繞組數(shù)據(jù)發(fā)電廠電氣部分P117說明：有兩種升高電壓向用戶供電與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，并且有三種電壓的變電所，所以變電所設(shè)計(jì)選用三繞組變壓器。2.3.3 主變各繞組連接方式的組合我國(guó)電力變壓器的220kV三相繞組所采用的繞組連接方式，110kV及以上系統(tǒng)電壓側(cè)連接大多數(shù)是“YN，d11”，即中性點(diǎn)引出并直接接地，兩個(gè)系統(tǒng)之間有30的角度差；2.3.4 主變調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是通過其改變分接頭，從而改變變比來實(shí)現(xiàn)；調(diào)壓方式分為兩種，分接頭必須在停電時(shí)才能調(diào)整，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍只有10%；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%。本變電所主變主要是為當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電，因負(fù)荷的特殊性，為了保證供電質(zhì)量和供電的連續(xù)性，所以設(shè)計(jì)變壓器的調(diào)壓方式采用有載調(diào)壓。2.3.5 主變冷卻方式主變壓器冷卻方式只要有如下幾類：自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，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，并用風(fēng)扇對(duì)