廣西欽州某110kV變電站工程設(shè)計(jì)

1、廣西欽州某llOkV變電站工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文目錄摘要I第一部分設(shè)計(jì)說明書1原始資料11.1 變電站的基本情況11.2設(shè)計(jì)任務(wù)22變壓器選擇32.1變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇32.2變壓器相數(shù)的選擇32.3變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇33電氣主接線設(shè)計(jì)43.1主接線的設(shè)計(jì)原則53.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求93.3主接線方案的比較和確定104短路電流算114.1短路電流計(jì)算的目的114.2短路電流計(jì)算的規(guī)定114.3短路電流計(jì)算的步驟124.4短路類型及其計(jì)算方法125高壓電器選擇155.1高壓斷路器的選擇155.2隔離開關(guān)的選擇155.5電壓互感器的選擇166配電裝置設(shè)計(jì)186.1配電裝置的基本要求

2、186.2配電裝置的種類及應(yīng)用18第二部分計(jì)算書7變壓器容量計(jì)算及選擇197.1本站負(fù)荷計(jì)算197.2變壓器容量及型號(hào)的選擇198短路電流計(jì)算208.1 原始資料218.2短路計(jì)算21總結(jié)40參考資料41致謝422畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文第一部分設(shè)計(jì)說明書1原始資料1.1變電站的簡要概述1.1.1變電站基本情況本文需要根據(jù)課題選定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用已有的變電站的要求我們選擇了位于欽 州邊緣的一個(gè)站點(diǎn)，該站可以滿足城市和近郊工農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)生活用電需求。電壓等級(jí)：110/l()kV線路回?cái)?shù)：llOkV： 2回，備用2回10kV： 10回，備用2回1.1.2電力系統(tǒng)接線簡圖如下：imOM V AC.S3屮變11

3、C V40inn/ y4 I11 ：） R V:袋力戍變 :30 MV AC.SU3I< V乙變11OI< V圖1.1電力系統(tǒng)接線簡圖1.13變電站規(guī)模和電力系統(tǒng)情況(1) 變電站屬性：llOkV變電站。(2) 兩回進(jìn)線(Incoming Line IL)和三回出線(Outgoing Line OL)可以完全適合llOkV電壓，所以選擇此進(jìn)出線。每回出線輸送容量為15MVA,本期工程2回IL, 2 回OL。(3) 根據(jù)給定任務(wù)書要求10kV出線最終10回IL,本期30回OL。(4) 根據(jù)給定任務(wù)書要求并結(jié)合實(shí)際的預(yù)測和規(guī)劃，對(duì)于llOkV和10kV負(fù)荷,做了一些預(yù)測，并結(jié)合這些預(yù)測

4、來獲得一些參數(shù)如下表：表1. 1 llOkV和10kV負(fù)荷具體參數(shù)表電壓等級(jí)負(fù)荷名 稱最大穿 越功率(MW)最大負(fù)(MW)負(fù)荷組成 (%)co sC>TmaX(h)線長(km)同時(shí) 率線損S遠(yuǎn) 景S遠(yuǎn) 景級(jí)級(jí)11OkVBZ線1015BI線1015備用(一10備用(二1010 kV市區(qū)一2330500.8185%5 %市區(qū)二2330500.82.5食礦11.520400.840001.7511.520400.7840001.8r-2330400.7555001二34.535400.7855002柴廠23.530400.855002.5柴wi廠1.5225300.835002.5機(jī)釦1.52

5、20300.75300021.5215300.81.5備哥23備昵231.2設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 設(shè)計(jì)電氣主接線(2) 選擇變壓器(3) 計(jì)算短路電流(4) 選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備(5) 設(shè)計(jì)配電裝置及電氣總平面(6) 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)2變壓器選擇2.1變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇(1) 繞組連接方式關(guān)于繞組連接方式，國家設(shè)置了一些規(guī)章，隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日 益提高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供電可鼎性的要求也更加嚴(yán)格。山于未來各種新能源會(huì)混 合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能 力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪 失穩(wěn)定性，產(chǎn)生

6、大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大 的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸損耗，減小了短路容量，可以有效提 高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。其中包括電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) 和其他有關(guān)規(guī)定，這些規(guī)定中都有明確闡述，例如變壓器繞組的連接方式在任何情況 下都需要與系統(tǒng)自身的電壓一致，如果不符合這個(gè)要求則不能并聯(lián)。電力系統(tǒng)(Electric Power System EPS)中關(guān)于變壓器繞組的連接方式就是Y和厶型這兩種 連接方式會(huì)有不同的效果，但都會(huì)以EPS穩(wěn)定性為前提。三角形的連接方式能夠有效 的進(jìn)行減少損耗通常就是濾掉三次諧波。我國跟國外的系統(tǒng)會(huì)有所區(qū)別，在

7、中國大電 流接地系統(tǒng)(High Current Grounding System HCGS)指的是不低于llOkV以上電圧 系統(tǒng)。而為Y型的存在能更好的保證供電安全性，因?yàn)閅型存在中性點(diǎn)，通過中性點(diǎn) 接地可以更安全和經(jīng)濟(jì)。同理6-10kV側(cè)釆用三角形連接方式。(2) 調(diào)壓方式的確定隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要 求也更加嚴(yán)格。曲于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化, 但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì) 量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而 交直流配電網(wǎng)可控性

8、高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的 傳輸損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可 靠性。有兩種開關(guān)方式:非帶電開關(guān),稱為非勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)(Non-Excitation Voltage Regulation NEVR)o電壓調(diào)節(jié)范圍在正負(fù)5%之內(nèi)，另一種是負(fù)載切換，稱為有載電壓 調(diào)節(jié)(On-Load Voltage Regulation OLVR)o電壓調(diào)節(jié)范用可達(dá)正負(fù)30%之內(nèi)。對(duì)于高達(dá) llOkV的變壓器，OLVR用于具有至少一個(gè)級(jí)電壓的變壓器。眾所周知，變電站主變壓 器采用OLVR。2.2變壓器相數(shù)的選擇主變壓器在很多時(shí)候需要三相，但也可以

9、使用單相，變壓器的制造條件一般來說 很重要，對(duì)于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來說不言而喻、電力系統(tǒng)的運(yùn)行必須保證可靠性， 當(dāng)然運(yùn)輸條件在上世紀(jì)確實(shí)是個(gè)大問題，不過在現(xiàn)今已經(jīng)可以用任何交通工具隨時(shí)送 達(dá)口的地也。隨著能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及可再生能源的大力發(fā)展，分布式電源并網(wǎng) 的技術(shù)會(huì)日趨成熟，個(gè)人用戶作為單個(gè)小功率發(fā)電系統(tǒng)的情況也會(huì)越來越多，因此以 后用戶與電網(wǎng)之間功率雙向流動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題也會(huì)越發(fā)突出。LI前我們所采用 的辦法大多是將分布式能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定的電能加以有效的轉(zhuǎn)換，使其成為穩(wěn)定的直 流電，最后再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)輸送到電網(wǎng)和負(fù)荷。而若使用交直流混合配電網(wǎng)則可以大 大減少中間的變換環(huán)節(jié)，減少成本

10、，優(yōu)化控制，使協(xié)調(diào)管理更加正確有效，并最終提 高電能質(zhì)量。運(yùn)輸條件不得不考慮，當(dāng)其成為阻礙時(shí)，容量小于330kV的三相變壓 器(Three-Phase Transformer TPT)更受歡迎。隨著社會(huì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的 進(jìn)步，造和運(yùn)變壓器已不再是一個(gè)問題。因此，根據(jù)上述規(guī)定和闡述，本變電站主變 壓器應(yīng)采用TPTo23變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器(Main Transformer MT)的容量一般選擇根據(jù)短期負(fù)荷規(guī)劃(Short-Term Load Planning STLP)和長期負(fù)荷發(fā)展(Long-Term Load Development LTLD), 一般 STLP和LTLD分別

11、為變電站建成后520年和10-15年。對(duì)于城郊變電站，MT應(yīng)與 城市規(guī)劃相結(jié)合。隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供 電可靠性的要求也更加嚴(yán)格。山于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu) 發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用 戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等 嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置， 降低了整體的傳輸損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾 動(dòng)下的供電可靠性。從長遠(yuǎn)來看當(dāng)然經(jīng)濟(jì)性是第一要素,MT的容量應(yīng)根據(jù)STLP和LT

12、LD 來選擇。3電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線(Electrical Main Wiring EMW)設(shè)訃要符合經(jīng)濟(jì)性和可幕性，要符合 經(jīng)濟(jì)性和可靠性EMW的設(shè)計(jì)首先以設(shè)計(jì)任務(wù)書為基本、兼顧國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)政策，同時(shí) 要以行業(yè)技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，并且工程實(shí)際悄況要作為最基本的衡量，當(dāng)然前提是EMW 的設(shè)計(jì)要符合經(jīng)濟(jì)性和可靠性。組件和設(shè)計(jì)。先進(jìn)可靠，堅(jiān)持可靠性原則，先進(jìn)適用， 物美價(jià)廉，經(jīng)濟(jì)美觀。社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供 電可靠性的要求也更加嚴(yán)格。山于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu) 5畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有

13、效保證用 戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等 嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置， 降低了整體的傳輸損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾 動(dòng)下的供電可靠性。盤三變蒯主齡圖1«1 I料二制狡霜1瀚Wist 備聡B+ii犧找911 3.1盤三變電站電氣主接線設(shè)訃南N1iniBJittiMiw1312 胡LU1門121 liftsI刪IWIIKW 1訓(xùn)1131IlWIItPl1132imw1XG1313 臓4N/S/K兒皿II滋nillow Igw1315 O1316 觀X/5加做lltfl

14、sto/tm /m/tm 訕 12210k.s*3 ic-j ex/513Mf1I0KVIOHili1 in 11.11 n 111 U 'llJ H n 11 H -処i吒tea畑脳価iKi腕俶 疑5純m岐邇刪m刪細(xì)1(82II柳(SOI?)y /I t mD叫M1(034!狀 iii !巾7mrnim”瑚珂瑚口門! 1 門半計(jì)卄O 的 I0J1 X 1018 «17 1016 J0I5 . J0M 觀觀型！朗I毗曲個(gè)二槪瞼邵獺蹴糊圖3.2盤三變電站電氣主接線設(shè)訃駐地變電站主接線400/6400/5400/5400/5400/5400/5400/5400/510kv/1.7

15、32100/1.732400/&1CO/3400/610kv/1.732100/1.732400 / 5 100 / 34CO/6圖3.3盤三變電站電氣主接線設(shè)計(jì)3.1主接線的設(shè)計(jì)原則（1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要求也 更加嚴(yán)格。III于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但 傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量， 也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的悄況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直 流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了

16、整體的傳輸 損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。（2）考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及可再生能源的大力發(fā)展，分布式電源并網(wǎng)的技術(shù)會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文日趨成熟，個(gè)人用戶作為單個(gè)小功率發(fā)電系統(tǒng)的情況也會(huì)越來越多，因此以后用戶與 電網(wǎng)之間功率雙向流動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題也會(huì)越發(fā)突出。U前我們所采用的辦法大 多是將分布式能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定的電能加以有效的轉(zhuǎn)換，使其成為穩(wěn)定的直流電，最 后再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)輸送到電網(wǎng)和負(fù)荷。而若使用交直流混合配電網(wǎng)則可以大大減少中 間的變換環(huán)節(jié)，減少成本，優(yōu)化控制，使協(xié)調(diào)管理更加正確有效，并最終提高電能質(zhì) 量。三級(jí)負(fù)載通常只需

17、要一個(gè)電源。對(duì)于比較重要的負(fù)載類似于一級(jí)負(fù)荷，我們通常 要求至少有兩個(gè)獨(dú)立的電源作為互為備用。當(dāng)斷電時(shí)，所有主負(fù)載應(yīng)不間斷地供電； 然而類似于二次負(fù)載之類的，也要應(yīng)提供兩個(gè)電源作為互為備用。當(dāng)斷電時(shí)，大多數(shù) 二次負(fù)載都能保證供電。(3) 考慮負(fù)荷的重要性和分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。利用基波等效的方法對(duì)所有子模塊的后端諧振 變換器進(jìn)行了小信號(hào)建模，并通過電感、電容支路的合并實(shí)現(xiàn)了模型的降階簡化，推 導(dǎo)出了前級(jí)變換器占空比到各模塊并聯(lián)端輸出電壓的傳遞函數(shù)。然后在此基礎(chǔ)上制定 了閉環(huán)運(yùn)行策略。整個(gè)裝置可以通過控制變換器的占空比來改變調(diào)壓子模塊的變比， 而保持普通子

18、模塊的變比不變，達(dá)到類似于調(diào)節(jié)傳統(tǒng)變壓器分接頭的效果。此外還制 定了故障處理策略和后端諧振變換器時(shí)的功率換向策略，用于系統(tǒng)在子模塊故障時(shí)實(shí) 現(xiàn)冗余運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)功率的雙向傳遞。并對(duì)所用系統(tǒng)子模塊間的功率均衡進(jìn)行了分析， 發(fā)現(xiàn)相同特性子模塊可以自然實(shí)現(xiàn)輸入均壓、輸出均流，不同特性子模塊可以通過設(shè) 置兩種模塊數(shù)之間的分配而使占空比保持在一定范圉，達(dá)到足夠調(diào)控電壓的同時(shí)保證 系統(tǒng)的正常運(yùn)行。利用這種方式可以很好的分析出對(duì)主接線的影響。(1) 考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電站(Transformer Substation TS)對(duì)于主接線的選擇至關(guān)重要，TS在EPS中的 位置和功能都影響主接線的選

19、擇。無論是樞紐變電站(Hub Substation HS)>區(qū)域變電 站(Regional Substation RS)> 終端變電站(TerMinal Substation TMS)> 企業(yè)變電站 (Enterprise Substation ES)還是分支變電站(Branch Substation BS),由于主接線在 PS 中不同的效果，這樣也會(huì)對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要影響。(2) 考慮負(fù)荷的重要性以及出線數(shù)量對(duì)主接線的影響。對(duì)于主負(fù)載，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源。當(dāng)電源丟失時(shí)，所有主負(fù)載應(yīng)保證不間斷 供電；對(duì)于次級(jí)負(fù)載，應(yīng)有兩個(gè)電源。當(dāng)電源丟失時(shí)，大部分二次

20、負(fù)載都能保證供電。 三級(jí)負(fù)載通常只需要一個(gè)電源。對(duì)于比較重要的負(fù)載類似于一級(jí)負(fù)荷，我們通常要求 至少有兩個(gè)獨(dú)立的電源作為互為備用。當(dāng)斷電時(shí)，所有主負(fù)載應(yīng)不間斷地供電；然而 類似于二次負(fù)載之類的，也要應(yīng)提供兩個(gè)電源作為互為備用。當(dāng)斷電時(shí)，大多數(shù)二次 負(fù)載都能保證供電。然而類似于三級(jí)負(fù)載這樣的，只需要一個(gè)電源就可以滿足基本需 求。(3) 考慮備用容量對(duì)主接線的影響傳輸和變壓器的備用容量是保證電源的可靠性，滿足突然負(fù)載增加，設(shè)備維護(hù)和 電源故障的要求。電源線的設(shè)訃取決于備用容量的可用性。例如，在修理斷路器或 母線時(shí)，是否允許線路和變壓器在突然失靈時(shí)停止運(yùn)行，當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，一搬來 說可以切斷的線路

21、，并且統(tǒng)訃停運(yùn)的變壓器的數(shù)量，影響主線路會(huì)受到很大影響。3.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求在推動(dòng)可再生能源發(fā)展的過程中，廣泛發(fā)展分布式發(fā)電(Distributed Generation, DG)和有效消納分散的綠色能源成為了能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要途徑。因此分布式電源會(huì) 不可避免的大量接入配電網(wǎng)中。其中主要以風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電為主，而風(fēng)力發(fā)電機(jī) 的交流出力往往并不穩(wěn)定，同樣光伏發(fā)電得到的也通常是時(shí)變的直流輸出。若還是原 來的傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)，則必須經(jīng)過繁瑣的整流和逆變環(huán)節(jié)才可以并入配電網(wǎng)中。相比 之下，直流配電網(wǎng)可以大大節(jié)省中間的電力電子變換環(huán)節(jié)，減少配電網(wǎng)接入過程中的 逆變器數(shù)量，減少變換過程中所造成的不必

22、要損耗，從而提高了電能傳輸效率。3.2.1可靠性所謂可靠性，是指線路的可靠性，保證了用戶的供電不間斷?？陀^評(píng)價(jià)可靠性的 標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)踐后長期運(yùn)行的實(shí)踐，在以往的線路中，主要連接方式我比較喜歡。單個(gè)零 件的可靠性，包括兩個(gè)裝置在PSE操作部分。模具的可幕性不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。 也許某變電站的線路是可靠的，而其他TS可能不是。(1) 線路、母線，包括母線側(cè)隔離開關(guān))失電故障或維護(hù)，停電的范圍和持續(xù)時(shí)間， 保證為一級(jí)、二級(jí)、負(fù)載的功率不間斷供電。(2) 線路、斷路器、故障，以及在修改故障線路和故障次數(shù)時(shí)，保證了供電的時(shí)間 長度和重要用戶。3.2.2經(jīng)濟(jì)性社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，大家對(duì)電能

23、質(zhì)量及供電可靠性的要求也 更加嚴(yán)格。由于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但 傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量， 12畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)主大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直 流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸 損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。 從以下兒個(gè)方面考慮：（1）開源節(jié)流。主要的布線必須簡單地明確，為了節(jié)省開關(guān)電流，必須采取 適當(dāng)?shù)拇胧?，限制短路電流。?）小面積覆蓋。主布線設(shè)計(jì)創(chuàng)建用于配電裝置布局的土地保存

24、條件，盡可 能減小面積。同時(shí)，也要注意再配置成本、設(shè)置成本和匯率的削減。對(duì)于大容量發(fā)電 站和變電所，采用單一的設(shè)計(jì)、投資、階段性地構(gòu)筑，盡可能盡快地在容許條件下帶 入完全的利潤。（3）電力損失少。在發(fā)電站和變電所，電力損失主要來自變壓器。變壓器的 形態(tài)、容量和數(shù)應(yīng)避免兩個(gè)變壓器、增加電力損失，以經(jīng)濟(jì)合理選擇。3.3主接線方案的比較和確定根據(jù)電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣主要部分）的有關(guān)要求，當(dāng)liokv配電裝置出口環(huán) 路數(shù)為4時(shí)，可采用單母線段布線（Single Bus Section Wiring SBSW）、雙母線段布線 （Double Bus Section Wiring DBSW） 單母線段旁

25、路布線（Single Bus Section Bypass Routing SBSBR）。當(dāng)lOkV配電裝置出口環(huán)路數(shù)大于10時(shí)，可采用單母線段布線SBSW 或DBSW,當(dāng)電源故障不允許修理斷路器時(shí)，旁路設(shè)備可以安裝在35-110kV主接線中。 當(dāng)有旁路母線時(shí)，分段斷路器應(yīng)作為旁路斷路器的連接部件。當(dāng)llOkV線路有六條以 上線路和356kV線路有八條以上線路時(shí)，可安裝特殊旁路斷路器以便更為經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行。3.3.1 llOkV側(cè)主接線設(shè)計(jì)（1）初選方案因本所初期設(shè)計(jì)2回進(jìn)線2回出線，最終2回迸線3回出線，故110RV變電站 電氣主接線可采用單母線分段接線或單母線分段帶旁路接線下面以這兩個(gè)方案進(jìn)行

26、 分析比較，確定其主接線的具體形式。單母線分段接線如圖2.1所示：I畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文圖34單母線分段接線單母線分段帶旁路接線圖如圖3.2所示：7QS線TBz< -VPQ、<S3BS1Q QeQS圖3.5單母線分段分段斷路兼作旁路斷路器的接線33.2 lOkV側(cè)主接線設(shè)計(jì)20kV側(cè)釆用SBSW,供電距離短，山于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致 負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有 效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面 積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣 的配置，降低了

27、整體的傳輸損耗，減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了 在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。4短路電流計(jì)算在電力系統(tǒng)中，短路是一種常見的故障對(duì)電力系統(tǒng)的危害最大。短路(Short Circuit SC)可分為三相短路(Three Phase Short Circuit THPSC)、兩相短路(Two Phase Short Circuit TPSC)、兩相短路接地(Two-Phase Short Circuit Grounding TPSCG)和單相短路接地(Single-Phase Short-Circuit Grounding SPSCG)。最嚴(yán)重 的短路形式為基礎(chǔ)的計(jì)算才能更能保證可幕性短路

28、電流的計(jì)算過程中也是如此。因 此，本文以THPSC為例進(jìn)行計(jì)算。短路電路中的短路電流在非正常狀態(tài)下會(huì)升高，在發(fā)生短路故障時(shí)尤其更高，可 能達(dá)到額定值兒十倍，在數(shù)量值上會(huì)有兒千安培。短路電流(Short-Circuit Current SCC)不可避免地會(huì)對(duì)電氣負(fù)荷造成沖擊，有的甚至?xí)龤щ姎庠O(shè)備和導(dǎo)線，并且相 同時(shí)間內(nèi)SCC增大，產(chǎn)生很大的熱量，損壞設(shè)備和電纜也就不足為奇了。SCC增大會(huì) 使短路點(diǎn)(Short Circuit Point SCP)電壓急速降低，嚴(yán)重的影響影響電氣設(shè)備的 正常運(yùn)行，其至導(dǎo)致一些關(guān)鍵位置斷電，對(duì)于類似于一級(jí)負(fù)荷的這樣的不可接受；發(fā) 生接地短路時(shí)出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流會(huì)

29、干擾通信線路；當(dāng)短路點(diǎn)靠近發(fā)電廠時(shí)，可能 會(huì)對(duì)電廠電源產(chǎn)生倒灌現(xiàn)象，使發(fā)電機(jī)輸入頻率產(chǎn)生波動(dòng)，直接失去同步也是很常見 的，整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)脫節(jié)。4.1短路電流計(jì)算的目的短路電流(SCC)的訃算是基本的訃算對(duì)于電力系統(tǒng)，SCC能準(zhǔn)確選擇，和檢查電 氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，不至于損壞電氣設(shè)備，這樣做防患于未然。 設(shè)置和加裝繼電保護(hù)裝置就是為了在SCC過大的時(shí)候能夠有效的進(jìn)行切斷，交流電流 命令能山運(yùn)算獲得，之后乂引進(jìn)交流電流回饋，以對(duì)有關(guān)交流電流的管控是為了促使 其完成對(duì)命令電流值的追蹤。鑒于直接電流管控的定義，對(duì)并網(wǎng)型相應(yīng)逆變?cè)O(shè)備，為 了獲得的正弦電流相應(yīng)波形和電網(wǎng)相應(yīng)電壓同步

30、，通常要求通過電網(wǎng)電壓相應(yīng)信號(hào)乘 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文以有關(guān)電流視為有功給定，最終獲得對(duì)照的正弦電流相應(yīng)波形，進(jìn)而促使所提供的電 流追蹤此命令電流。該管控手段有管控電路單一、指標(biāo)的低憑借性、有效地動(dòng)態(tài)化響 應(yīng)速率等優(yōu)勢(shì)。電流滯環(huán)管控的控制手段單一，實(shí)現(xiàn)模式則能釆納模擬設(shè)備。當(dāng)功率設(shè)備通過較 大的頻率進(jìn)行開斷的時(shí)候，響應(yīng)速率不慢，同時(shí)當(dāng)負(fù)載與電路指標(biāo)轉(zhuǎn)變時(shí)乂不會(huì)遭遇 顯著的影響。有關(guān)電流滯環(huán)管控的本質(zhì)是衡量回饋電流以及對(duì)照電流。當(dāng)對(duì)照電流超 過回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率按鈕的狀態(tài)促使平臺(tái)輸入側(cè)相應(yīng)電流 提升；當(dāng)對(duì)照電流低于回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率形態(tài)促使平臺(tái)輸 入側(cè)相應(yīng)電

31、流縮減。經(jīng)過以上滯環(huán)衡量手段實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)配，保證輸入側(cè)相應(yīng)電流實(shí)時(shí) 追蹤對(duì)照電流，同時(shí)處在滯環(huán)帶當(dāng)中。PI電流管控手段的機(jī)理是，將提供的同回饋電流相對(duì)比，通過PI調(diào)配設(shè)備提供 PWM按鈕信號(hào)。然而那一類方案存在著不少問題，諸如電流精度具備較大的片面性等。 電流回饋流程必須加濾波設(shè)備，其意圖是確保其諧波成分遠(yuǎn)小于三角波相應(yīng)頻率。以 免發(fā)生沒必要的損失。計(jì)算以下短路參數(shù)是必要的手段之一。r次暫態(tài)短路電流(SuBtransient Short Circuit Current SBSCC), SBSCC 用于繼電保護(hù)整定計(jì)算，斷路器額定開斷能力的校核，SBSCC是基本的計(jì)算之一。當(dāng) 繼電保護(hù)在安裝過程中

32、發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)裝置的設(shè)定值應(yīng)該使用SBSCC來計(jì)算。isk三相短路脈沖電流(Three-Phase Short-Circuit Pulse Current TPSCPC) 用于檢查電器和總線的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。/ 三相短路電流RMS用于檢查電器、母線的熱穩(wěn)定性。S一利用S次暫態(tài)三相短路容量測試斷路器的開斷能力，判斷母線短路容量是 否超過規(guī)定值，是選擇限流電抗器的依據(jù)。4.2短路電流計(jì)算的規(guī)定短路電流計(jì)算方法為了簡化計(jì)算量，精度高，而忽略了比較不重要的影響因素， 得出以下總結(jié)：(1) 所有被試均具有相同的電氣設(shè)備，并具有電力系統(tǒng)中的電流頻率。阻抗短 距離和現(xiàn)在的相應(yīng)值對(duì)稱性。變圧器是理想的變壓器，因

33、為變壓器的損耗在電力系統(tǒng) 中可以忽略不計(jì)。鐵芯總是處于非飽和狀態(tài)，即電流取決于電阻值的變化不會(huì)改變傳 輸線的分布電容。線路電壓的平均電壓電平。這個(gè)規(guī)則是短路電流計(jì)算，誤差很小， 只有電機(jī)使用降低標(biāo)志的額定電壓。因?yàn)槠渌考碾娮柰ǔ１人某叽缧〉枚唷７?則，因?yàn)檎`差太大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算不準(zhǔn)。1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）(2) 計(jì)算短路電流時(shí)，短路電流(SCC)的計(jì)算是基本的計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)，SCC 能準(zhǔn)確選擇，和檢查電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，不至于損壞電氣設(shè)備, 這樣做防患于未然。設(shè)置和加裝繼電保護(hù)裝置就是為了在SCC過大的時(shí)候能夠有效的 進(jìn)行切斷，以免發(fā)生沒必要的損失。當(dāng)總電阻大于1/3時(shí)，總

34、電阻是電阻的有效值的 歸算后結(jié)果。電阻等于零接入和同步電機(jī)時(shí)應(yīng)考慮電流短路的影響。電力系統(tǒng)中電機(jī) 對(duì)三相短路電流的影響母線側(cè)，必須加以限制：大容量電機(jī)運(yùn)行時(shí)，在THPSC中發(fā)生。 此時(shí)，電機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)。此時(shí)狀態(tài)總線的電壓比反電勢(shì)低。(3) 當(dāng)電阻與系統(tǒng)供電單元之間的距離是短距離時(shí)，則此時(shí)不能簡單的認(rèn)為是 理想導(dǎo)線。4.3短路電流計(jì)算的步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流(SCC)的計(jì)算是基本的計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)，SCC能準(zhǔn)確 選擇，和檢查電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，不至于損壞電氣設(shè)備，這樣 做防患于未然。設(shè)置和加裝繼電保護(hù)裝置就是為了在SCC過大的時(shí)候能夠有效的進(jìn)行 切斷，以免發(fā)生沒必要的損失。

35、短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。其具體訃 算步驟如下：(1) 計(jì)算各元件電抗同一基準(zhǔn)容量下標(biāo)幺值：(2) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換：(3) 選擇短路點(diǎn)：(4) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡：(5) 計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值：短路容量：S = a/3 Vjl"(4.1)短路電流沖擊值：(4.2)(6) 列出短路電流計(jì)算結(jié)果。呦"曲具體短路電流計(jì)算詳見計(jì)算說明書。4.4短路類型及其計(jì)算方法電力系統(tǒng)中常見的短路類型及其計(jì)算方法如下：(1) THPSC 的計(jì)算：if = (4.3)（2）兩相短路電流的計(jì)算:其各序分量電流值為:(2)_7_1岔“_2工（3）兩相接地短路電流計(jì)算:(1J

36、) 水)(1.1)川Y4- Y02工(1.1)刃X。+ X2Z(4.5)(4.6)(4.7)(4.8)(4.9)(4.10)5高壓電器選擇5.1高壓斷路器的選擇山于未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的 交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易 在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電 網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸損耗， 減小了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。高壓 斷路器是高壓電路的控制和保護(hù)，是高壓電路中最重要的電氣設(shè)備。在選

37、擇斷路器時(shí), 應(yīng)滿足下列基本要求。（1）開關(guān)閉合時(shí)，應(yīng)該是良導(dǎo)體。它具有足夠的熱穩(wěn)定性和穩(wěn)定性，不僅通過 長負(fù)載電流，而且通過短路電流。（2）在跳閘狀態(tài)下，絕緣良好。足夠的斷路容量和所需的短時(shí)間。必須具有盡 可能多的機(jī)械和電氣壽命，結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，重量輕，易于安裝和維護(hù)。從可幕性和經(jīng)濟(jì)性方面考慮，隨著能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及可再生能源的大力發(fā) 展，分布式電源并網(wǎng)的技術(shù)會(huì)日趨成熟，個(gè)人用戶作為單個(gè)小功率發(fā)電系統(tǒng)的情況也 1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文會(huì)越來越多，因此以后用戶與電網(wǎng)之間功率雙向流動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題也會(huì)越發(fā)突 出。LI前我們所采用的辦法大多是將分布式能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定的電能加以有效的轉(zhuǎn) 換，使其成為

38、穩(wěn)定的直流電，最后再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)輸送到電網(wǎng)和負(fù)荷。而若使用交直 流混合配電網(wǎng)則可以大大減少中間的變換環(huán)節(jié)，減少成本，優(yōu)化控制，使協(xié)調(diào)管理更 加正確有效，并最終提高電能質(zhì)量。因此，在10kV側(cè)使用六氟化硫斷路器具有消光 能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、容量小、壽命長、維護(hù)周期長、可靠性高等特點(diǎn)，不 存在安全問題。真空斷路器具有噪聲低、無爆炸、體積小、無污染、壽命長、維護(hù)周 期長、孔徑距離短、電弧小、運(yùn)行速度快、電弧時(shí)間短、電弧時(shí)間短、電弧熄滅后的 TCT間隙介質(zhì)等特點(diǎn)，具有CO回收快的優(yōu)點(diǎn)，適合于良好的故障性能。電容性負(fù)載 的破壞和破壞。電流特性廣泛用于低于35kV的電壓水平。5.2隔離開關(guān)的選擇隨

39、著電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中的大量應(yīng)用，新興輸配電系統(tǒng)也從之前的單體功 率變換器獨(dú)自承擔(dān)電能的轉(zhuǎn)換，向山多個(gè)變換器采用級(jí)聯(lián)方式滿足電能變換的方向發(fā) 展，級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)得到了迅速的發(fā)展和豐富：微電網(wǎng)系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、新能源儲(chǔ)能系 統(tǒng)、混合動(dòng)能系統(tǒng)等等所采用的均是山多個(gè)功率變換器采用級(jí)聯(lián)方式完成。選擇隔 離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：隔離開關(guān)（Isolating Switch IS）是一種開關(guān)設(shè)備,是耐高壓的,起到電氣隔離的效 果，但是尤其適用于電源切斷開關(guān)和小電流電路。所以根據(jù)以上描述可知，IS應(yīng)該 滿足下列要求：（1）切換，隔離點(diǎn)清晰，這樣容易識(shí)別設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)是否分開，能夠做到有備無患。 隔離開關(guān)，有足

40、夠的間距，因?yàn)樵谝欢ň嚯x之外擊穿就不能實(shí)現(xiàn)，保證無擊穿電壓 和危害工人的安全。（2）更換時(shí)，應(yīng)考慮充分的熱穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性，在跳閘 關(guān)閉時(shí)應(yīng)注意同步性。為了盡可能地降低操作過電壓，需要達(dá)到最佳的行程和速度。 開關(guān)簡單可靠。5.3電壓互感器的選擇電壓互感器（Voltage Transformer VT）是_.次回路中測量和保護(hù)的電壓源。VT 作為電力系統(tǒng)關(guān)鍵的檢測原件，VT可以很好的測量和檢測被檢測原件的運(yùn)行狀態(tài)。VT 是類似于變壓器的一種原件,VT原理是將上千伏極其以上的電壓轉(zhuǎn)化為兒口伏甚至兒 伏的電壓，來實(shí)現(xiàn)間接測量的要求。交流電流命令能由運(yùn)算獲得，之后乂引進(jìn)交流電 流回

41、饋，以對(duì)有關(guān)交流電流的管控是為了促使其完成對(duì)命令電流值的追蹤。鑒于直接 電流管控的定義，對(duì)并網(wǎng)型相應(yīng)逆變?cè)O(shè)備，能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及可再主能源的大 力發(fā)展，分布式電源并網(wǎng)的技術(shù)會(huì)日趨成熟，個(gè)人用戶作為單個(gè)小功率發(fā)電系統(tǒng)的情 況也會(huì)越來越多，因此以后用戶與電網(wǎng)之間功率雙向流動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題也會(huì)越 發(fā)突出。LI前我們所采用的辦法大多是將分布式能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定的電能加以有效的 轉(zhuǎn)換，使其成為穩(wěn)定的直流電，最后再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)輸送到電網(wǎng)和負(fù)荷。而若使用交 直流混合配電網(wǎng)則可以大大減少中間的變換環(huán)節(jié)，減少成本，優(yōu)化控制，使協(xié)調(diào)管理 更加正確有效，并最終提高電能質(zhì)量。為了獲得的正弦電流相應(yīng)波形和電網(wǎng)相應(yīng)

42、電壓 同步，通常要求通過電網(wǎng)電壓相應(yīng)信號(hào)乘以有關(guān)電流視為有功給定，最終獲得對(duì)照的 正弦電流相應(yīng)波形，進(jìn)而促使所提供的電流追蹤此命令電流。該管控手段有管控電路 單一、指標(biāo)的低憑借性、有效地動(dòng)態(tài)化響應(yīng)速率等優(yōu)勢(shì)。電流滯環(huán)管控的控制手段單一，實(shí)現(xiàn)模式則能釆納模擬設(shè)備。當(dāng)功率設(shè)備通過較 大的頻率進(jìn)行開斷的時(shí)候，響應(yīng)速率不慢，同時(shí)當(dāng)負(fù)載與電路指標(biāo)轉(zhuǎn)變時(shí)乂不會(huì)遭遇 顯著的影響。有關(guān)電流滯環(huán)管控的本質(zhì)是衡量回饋電流以及對(duì)照電流。當(dāng)對(duì)照電流超 過回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率按鈕的狀態(tài)促使平臺(tái)輸入側(cè)相應(yīng)電流 提升；當(dāng)對(duì)照電流低于回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率形態(tài)促使平臺(tái)輸 入側(cè)相應(yīng)電流縮減

43、。經(jīng)過以上滯環(huán)衡量手段實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)配，保證輸入側(cè)相應(yīng)電流實(shí)時(shí) 追蹤對(duì)照電流，同時(shí)處在滯環(huán)帶當(dāng)中。PI電流管控手段的機(jī)理是，將提供的同回饋電流相對(duì)比，通過PI調(diào)配設(shè)備提供 PWM按鈕信號(hào)。然而那一類方案存在著不少問題，諸如電流精度具備較大的片面性等。 電流回饋流程必須加濾波設(shè)備，其意圖是確保其諧波成分遠(yuǎn)小于三角波相應(yīng)頻率。根 據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)關(guān)于電壓互感器配置的規(guī)定：（1）VT的結(jié)構(gòu)不但與VT數(shù)量相關(guān)聯(lián)，還與VT結(jié)構(gòu)及VT主接線方式有緊密的聯(lián) 系，因?yàn)椴煌慕Y(jié)構(gòu)會(huì)有不同的作用和效果。當(dāng)然VT會(huì)滿足相關(guān)的繼電保護(hù)要求。 電壓互感器可以改變使用不同的運(yùn)行方式，因?yàn)槊糠N運(yùn)行方式都有其相應(yīng)的功能，VT

44、也有相關(guān)的操作規(guī)程，保護(hù)裝置在任何惜況下都不能處于斷電或是失去電壓，兩側(cè)的 循環(huán)點(diǎn)均可抽取電壓。（2）VT應(yīng)安裝在6-220RV電壓等級(jí)的主母線組的三相上。對(duì)于是否需要更多的 VT來輔助測量，還要根據(jù)測量的精準(zhǔn)性和時(shí)效性來綜合決定，不能隨意增加或減少。（3）當(dāng)需要監(jiān)測和檢測線路側(cè)電壓時(shí)，應(yīng)在出線側(cè)的相位上安裝互電壓。根據(jù)導(dǎo)體 和電器選擇技術(shù)規(guī)程：電壓互感器應(yīng)根據(jù)以下技術(shù)條件進(jìn)行選擇和驗(yàn)證：一次回路 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文電壓、二次電壓和二次負(fù)載。電壓互感器的類型應(yīng)根據(jù)以下條件選擇：準(zhǔn)確性，繼電 保護(hù)與測量的要求。6配電裝置配電裝置是一種配合電網(wǎng)進(jìn)行傳輸電能的重要組成，社會(huì)的發(fā)展和人民生活水 平的日益提

45、高，大家對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要求也更加嚴(yán)格。山于未來各種新能 源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功 補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的情 況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可控性高，靈活性強(qiáng), 極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸損耗，減小了短路容量，可以有 效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。6.1配電裝置的基本要求隨著能源結(jié)構(gòu)的加速變革以及可再生能源的大力發(fā)展，分布式電源并網(wǎng)的技術(shù) 會(huì)日趨成熟，個(gè)人用戶作為單個(gè)小功率發(fā)電系統(tǒng)的情況也會(huì)越來越多，因此以后用戶 與電網(wǎng)之間

46、功率雙向流動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題也會(huì)越發(fā)突出。U前我們所采用的辦法 大多是將分布式能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定的電能加以有效的轉(zhuǎn)換，使其成為穩(wěn)定的直流電， 最后再經(jīng)過逆變環(huán)節(jié)輸送到電網(wǎng)和負(fù)荷。而若使用交直流混合配電網(wǎng)則可以大大減少 中間的變換環(huán)節(jié)，減少成本，優(yōu)化控制，使協(xié)調(diào)管理更加正確有效，并最終提高電能 質(zhì)量。6.2配電裝置的種類及應(yīng)用(2)普通中型配電裝置的施工、維護(hù)和運(yùn)行相對(duì)方便，抗震性能好，成本低，但 缺點(diǎn)是占地面積大。(2) 半高檔配電設(shè)備占普通中型配電設(shè)備面積的47%,占普通中型配電設(shè)備總投資 的98. 2%o同時(shí)，該設(shè)備的布局與中型設(shè)備的布局相似，但在設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)中有 活動(dòng)總線。(3) 高

47、檔配電設(shè)備，一般適用于220kV及以上電壓等級(jí)。綜上所述，本變電站配電裝置的設(shè)計(jì)如下：未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)主特殊變化，但傳統(tǒng)的交流 配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的悄況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可 控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸損耗，減小 了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。第二部分計(jì)算書7變壓器容量計(jì)算及選擇7.1本站負(fù)荷計(jì)算根據(jù)初步設(shè)計(jì)原始資料計(jì)算Sc = Kxy -(1 + a%)(7.1)fucose考慮電力系統(tǒng)的

48、遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃此變電站10kV側(cè)負(fù)荷為r / 3.03.01.51.53.04.53.52.02.02.0. Z1 cr/.0800.800.800.780.750.780.800.800.750.80=34.11 MVASm=Sc+2+2=3&77MM7.2主變壓器容量和型號(hào)的選擇主變?nèi)萘?Main Transformer Capacity MTC)是指相對(duì)于副變壓器來說的主變壓 器的額定容量的選取，MTC般都會(huì)有出廠容量，每個(gè)MTC都會(huì)有相應(yīng)的分類，所以當(dāng) 我們選擇MTC時(shí)要對(duì)我們的近期負(fù)荷和遠(yuǎn)期負(fù)荷來考慮，近期負(fù)荷指的是520年這 個(gè)時(shí)間段，遠(yuǎn)期負(fù)荷指的是2025年，當(dāng)然類似于一級(jí)

49、和二級(jí)負(fù)荷的單位一定要充 分保證對(duì)他們充分的用電需要，這樣來說就得需要備用變壓器，這樣就能保證當(dāng)一臺(tái) 變壓器出現(xiàn)故障，另一臺(tái)仍然能正常供電，滿足類似于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的單位一定要 充分保證對(duì)他們充分的用電需要。根據(jù)上述第三章第四章已有的資料得出S“ =0.7化， 即 S” 二0. 7 X 38.77=27.14kU4 o第三章第四章的相關(guān)章節(jié)也已經(jīng)進(jìn)行闡述，本次設(shè)計(jì)變電站主變確定為雙繞組有 載調(diào)壓電力變壓器(ISOP),相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：表7.1主變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)變壓器型號(hào)SFL7-31500/110額定容量(&N )31500額定電壓(切110±8xl.25%/10.5連接

50、組標(biāo)號(hào)Yn, du短路阻抗9610.5空載電流1.1空載損耗(kVA)42.2負(fù)載損耗(kVA>148畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文8短路電流的計(jì)算8.1原始資料未來各種新能源會(huì)混合接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生特殊變化，但傳統(tǒng)的交流 配電網(wǎng)因?yàn)槠錈o功補(bǔ)償能力的限制，既無法有效保證用戶側(cè)的電能質(zhì)量，也極易在系 統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)的惜況下喪失穩(wěn)定性，產(chǎn)生大面積停電等嚴(yán)重后果。而交直流配電網(wǎng)可 控性高，靈活性強(qiáng)，極大的簡化了配電網(wǎng)繁瑣的配置，降低了整體的傳輸損耗，減小 了短路容量，可以有效提高電能質(zhì)量，保證了在負(fù)荷擾動(dòng)下的供電可靠性。取基準(zhǔn)容量為：Sb二200/VHZ4,基準(zhǔn)電壓為UB=Uav, 乂依公式：乙亠 ;

51、鳳U 2Xb = 4如下表所示：Sb表8.1變電站網(wǎng)絡(luò)等值電路參數(shù)基準(zhǔn)值取值電氣量關(guān)系式基準(zhǔn)值SJMVA)100U«(kV)u廠u“11510.51 B（從）Ih=SD/yf3UH0.5025.50X2)花 Sr132.251.108.2短路計(jì)算8.2.1短路計(jì)算過程短路汁算點(diǎn)是指在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。交 流電流命令能山運(yùn)算獲得，之后乂引進(jìn)交流電流回饋，以對(duì)有關(guān)交流電流的管控是為 了促使其完成對(duì)命令電流值的追蹤。鑒于直接電流管控的定義，對(duì)并網(wǎng)型相應(yīng)逆變?cè)O(shè) 備，為了獲得的正弦電流相應(yīng)波形和電網(wǎng)相應(yīng)電壓同步，通常要求通過電網(wǎng)電壓相應(yīng) 信號(hào)乘以有關(guān)電流視為有

52、功給定，最終獲得對(duì)照的正弦電流相應(yīng)波形，進(jìn)而促使所提 供的電流追蹤此命令電流。該管控手段有管控電路單一、指標(biāo)的低憑借性、有效地動(dòng) 態(tài)化響應(yīng)速率等優(yōu)勢(shì)。電流滯環(huán)管控的控制手段單一，實(shí)現(xiàn)模式則能采納模擬設(shè)備。當(dāng)功率設(shè)備通過較大的頻率進(jìn)行開斷的時(shí)候，響應(yīng)速率不慢，同時(shí)當(dāng)負(fù)載與電路指標(biāo)轉(zhuǎn)變時(shí)乂不會(huì)遭遇 顯著的影響。有關(guān)電流滯環(huán)管控的本質(zhì)是衡量回饋電流以及對(duì)照電流。當(dāng)對(duì)照電流超 過回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率按鈕的狀態(tài)促使平臺(tái)輸入側(cè)相應(yīng)電流 提升；當(dāng)對(duì)照電流低于回饋電流固定數(shù)值的時(shí)候，調(diào)配核心電路功率形態(tài)促使平臺(tái)輸 入側(cè)相應(yīng)電流縮減。經(jīng)過以上滯環(huán)衡量手段實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)配，保證輸入側(cè)相應(yīng)電流實(shí)時(shí)

53、追蹤對(duì)照電流，同時(shí)處在滯環(huán)帶當(dāng)中。PI電流管控手段的機(jī)理是，將提供的同回饋電流相對(duì)比，通過PI調(diào)配設(shè)備提供 PWM按鈕信號(hào)。然而那一類方案存在著不少問題，諸如電流精度具備較大的片面性 等。電流回饋流程必須加濾波設(shè)備，其意圖是確保其諧波成分遠(yuǎn)小于三角波相應(yīng)頻率。 在該系統(tǒng)中分別選擇了 HOkV高壓側(cè)母線山、d2. cU、， 10kV低壓側(cè)母線d3,系 統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖8.1。0.024o. 06 HOkV 0- 28llOkVl°kV圖81系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖E 二 1. 0o將三角形化為Y形可得其系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下:圖8.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接線簡圖8.2.2各短路點(diǎn)電流短路電流計(jì)算(1) di點(diǎn)短

54、路時(shí)，Up=115kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖8.3。2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）E=l. 0)E =1.0110kv 0. 067O-0. 056+ L圖8.3 di點(diǎn)短路等值網(wǎng)絡(luò)圖等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值：X" = (0.024 + 0.06 + 0.28)/(0.012 + 0.053) + 0.012 /0.056 = 0,(M8 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值：r=/-x=20-83次暫態(tài)Os和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為:20.83x10073x115= 10.46M2沖擊電流為：Ich =邁 1% =72x1.9x10.46 = 28.10M kim沖擊系數(shù)，取1.9。短路全電流最大有效值為：打=1.51厶"=1.51x10.46 = 15.79M 短路容量為：S= ® 詁"=1.732 x 115x10.4 = 2071 .47MW（2） d2點(diǎn)短路時(shí)，UP=10.5kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖8.4。E二 1. 00. 06910kV廠廠廠：L