變電工程設(shè)計(jì)第四章

1、變電工程設(shè)計(jì)第四章 第1頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二變電所電氣部分設(shè)計(jì)主要包括：電氣主接線設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；主要電氣設(shè)備的選擇；電氣設(shè)備的布置；所用電系統(tǒng)；繼電保護(hù)的配置等。電氣主接線是變電所設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)第2頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第1節(jié) 電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)原則 1. 電氣主接線 電氣主接線是由多種電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成的接受和分配電能的電路，也稱電氣一次接線或電氣主系統(tǒng)。 2. 電氣主接線圖 用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)將各電氣設(shè)備，按連接順序排列，詳細(xì)表示電氣設(shè)備的組成和連接

2、關(guān)系的接線圖，稱為電氣主接線圖。 電氣主接線圖一般畫成單線圖 。第3頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二3.電氣主接線的作用（1）可以了解各種電氣設(shè)備的規(guī)范、數(shù)量、聯(lián)接方式和作用， 以及和各電力回路的相互關(guān)系和運(yùn)行條件等。（2）主接線的選擇正確與否，對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性等都有重大的影響。第4頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二4.標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字符號(hào) 主要設(shè)備的圖形符號(hào)和文字符號(hào)表第5頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二5.不同形式的主接線圖（1）主接線全圖：全面畫出電路中的所有一次設(shè)備。（2）主

3、接線簡(jiǎn)圖：酌情省略互感器等設(shè)備的主接線。（3）主接線模擬圖：是主接線的模型，著重表示運(yùn)行中各電力元件的運(yùn)行狀態(tài)。特點(diǎn)： 準(zhǔn)確反映設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)情況； 可以做操作前的模擬演示； 主接線電壓等級(jí)線路用不同顏色表示； 在設(shè)備旁標(biāo)注本站統(tǒng)一的運(yùn)行編號(hào)。第6頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二全圖第7頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二500kVG1G2220kVG3G4廠用電簡(jiǎn)圖第8頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第9頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第10頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期

4、二第11頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第12頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第13頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第14頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二一、電氣主接線的基本要求1.可靠性 主接線可靠性的具體要求如下：（1）斷路檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。（2）線路、斷路器或母線故障時(shí)及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)類負(fù)荷及全部或大部分類負(fù)荷的供電。（3）盡量避免變電所全部停運(yùn)的可能性。（4）大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2.靈活性3.

5、經(jīng)濟(jì)性第15頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二二、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則（教材） 普通規(guī)律：特殊情況下，各臺(tái)G都有停機(jī)的可能，各臺(tái)G之間互為備用；供電線路應(yīng)做到連續(xù)供電每回線應(yīng)能從任一臺(tái)G獲得電源；正常運(yùn)行的，任一主要設(shè)備的投退不影響其它設(shè)備QF；檢修設(shè)備時(shí)，應(yīng)隔離電源QS。三、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序（教材）第16頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二四、電氣主接線的分類電氣主接線第17頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第2節(jié) 單母線接線基本操作：斷路器與隔離開關(guān)的操作順序 保證隔離開關(guān)“先合后斷”或“等電位操作”。即接通電路時(shí)，

6、先合上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合斷路器；切斷電路時(shí)，先斷開斷路器，再拉開兩側(cè)的隔離開關(guān)。為防止發(fā)生誤操作，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或電腦鑰匙等閉鎖裝置。第18頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二一、單母線接線通電：合QS2，合QS3，合QF2。斷電：斷 QF2，斷QS3，斷QS2 。第19頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二1.接線特點(diǎn) 特點(diǎn)：每一回路均經(jīng)過一臺(tái)斷路器QF和隔離開關(guān)QS接于一組母線上。2.優(yōu)缺點(diǎn)分析 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建。 缺點(diǎn)：可靠性和靈活性較差。在母線和母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，各支路都必須停止工作

7、；引出線的斷路器檢修時(shí)，該支路要停止供電。3.典型操作 停電：先斷路器后隔離開關(guān) (先負(fù)荷側(cè)再母線側(cè))4.適用范圍 不能滿足不允許停電的供電要求，一般用于6220kV系統(tǒng)中，出線回路較少，對(duì)供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。單母線接線第20頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二二、單母線分段接線第21頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二1.接線特點(diǎn) （1）分段斷路器閉合運(yùn)行 一個(gè)電源故障時(shí)，仍可以使兩段母線都有電，可靠性比較好，但線路故障時(shí)短路電流較大。 （2）分段斷路器斷開運(yùn)行 在QF1處裝設(shè)備自投裝置，重要用戶可以從兩段母線引接采用雙回

8、路供電，還可以限制短路電流。2.優(yōu)缺點(diǎn)分析 優(yōu)點(diǎn)：提高了供電可靠性 缺點(diǎn)：停電范圍較大 3.適用范圍 （1）610k：出線回路數(shù)為6回及以上；（2）3563kV：出線回路數(shù)為48回；（3）110220kV：出線回路數(shù)為34回。單母線分段接線第22頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二三、單母線帶旁路母線的接線檢修QF1：（1）閉合QS4，閉合QS5，閉合QF2。（2）閉合QS3。（3）打開QS1，QS2，QF1。QF1退出運(yùn)行第23頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二運(yùn)行狀態(tài)：QS1,QS2,QF1閉合，QS3,QS4,QS5打開。檢修出線斷路器（1）

9、閉合QS5。（2）打開QF1,QS2(QS1）。（3）閉合QS4（QS3），QF1。（4）閉合QS8，打開QF2，QS6,QS7。第24頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二L11QF0QF01QSI段段90QF901QS15QS902QS13QS905QS2QF02QS11QS具有專用旁路斷路器的單母線分段接線第25頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二L11QF0QF01QSI段段06QS03QS15QS13QS11QS02QS04QS05QS901QS2E線04QS23QS25QS2QF21QSL2分段斷路器兼作旁路斷路器第26頁，共72頁，202

10、2年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二L11QF90QF01QSI段段905QS15QS13QS11QS02QS03QS901QSL22QF21QS23QS11QS旁路斷路器兼作分段斷路器 第27頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二1.接線特點(diǎn)（1）分段斷路器兼作旁路斷路器（2）旁路斷路器兼作分段斷路器2.優(yōu)點(diǎn) 出線斷路器故障或檢修時(shí)可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。 3.適用范圍 主要用于電壓為610kV出線較多而且對(duì)重要負(fù)荷供電的裝置中；35kV及以上有重要聯(lián)絡(luò)線路或較多重要用戶時(shí)也采用。單母線分段帶旁路母線接線第28頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)

11、57分，星期二第3節(jié) 雙母線接線假設(shè)W1為工作母線，W2為備用母線。（1）合QS5,QS6。（2）合QF，W2得電。（3）合QS2,QS4。（4）打開QS1，QS3。（5）打開QF,QS5,QS6。第29頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二1.接線特點(diǎn) 兩組母線通過母聯(lián)斷路器連接；每一條引出線和電源支路都經(jīng)一臺(tái)斷路器與兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線上。2.優(yōu)缺點(diǎn)分析（1）可靠性高（2）靈活性好（3）擴(kuò)建方便（4）檢修出線斷路器時(shí)該支路仍然會(huì)停電 （5）設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，易引起誤操作，投資和占地面積也較大3.適用范圍（1）610kV短路容量大，有出線電抗器的裝置；（

12、2）3560kV出線超過8回或電源較多，負(fù)荷較大的裝置；（3）110220kV出線為5回及以上，或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線為4回及以上的裝置。雙母線接線第30頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二雙母線分段接線 主要適用于大容量進(jìn)出線較多的裝置中： （1）220kV進(jìn)出線為1014回的裝置； （2）610kV配電裝置中，進(jìn)出線回路數(shù)或者母線上電源較多，輸送的功率較大，短路電流較大時(shí)，常采用雙母線分段接線，并在分段處裝設(shè)母線電抗器。第31頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二雙母線帶旁路母線接線 1.接線特點(diǎn)2.優(yōu)缺點(diǎn)分析3.適用范圍 采用母聯(lián)斷路器兼作

13、旁路斷路器的接線： 兩組母線帶旁路 一組母線帶旁路 設(shè)有旁路跨條 （1）大大提高了主接線系統(tǒng)的工作可靠性（2）母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器接線經(jīng)濟(jì)（3）代路過程中降低了可靠性 一般用在220kV線路4回及以上出線或者110kV線路有6回及以上出線的場(chǎng)合。 第32頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二一個(gè)半斷路器接線 1.接線特點(diǎn)2.優(yōu)缺點(diǎn)分析3.適用范圍 （1）運(yùn)行靈活可靠（2）操作方便（3）一臺(tái)母線側(cè)斷路器故障或拒動(dòng)，只影響一個(gè)回路工作；聯(lián)絡(luò)斷路器故障或拒動(dòng)，造成二條回路停電。（4）一臺(tái)半斷路器接線的二次線和繼電保護(hù)比較復(fù)雜，投資較大。廣泛應(yīng)用于大型發(fā)電廠和變電站的33050

14、0kV的配電裝置中。第33頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二變壓器母線組接線 出線雙斷路器接線 出線一臺(tái)半斷路器接線 變壓器直接接入母線，調(diào)度靈活，電源與負(fù)荷可自由調(diào)配，安全可靠，利于擴(kuò)建。第34頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第4節(jié) 橋形接線 1.內(nèi)橋接線 2.外橋接線 （1）線路操作方便（2）正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)雜。（3）在實(shí)際接線中可采用設(shè)外跨條來提高運(yùn)行靈活性。 適用于：兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長(zhǎng)、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā)電廠和變電站中。 （1）變壓器操作方便（2）線路投人與切除時(shí)，操作復(fù)雜（3）橋回路故障或檢

15、修時(shí)設(shè)內(nèi)跨條 適用于：兩進(jìn)兩出且線路較短、故障可能性小和變壓器需常切換，線路有穿越功率通過。 適用于僅有兩臺(tái)變壓器和兩回出線的裝置中 。第35頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 橋形接線中跨條的作用 在內(nèi)橋中，利用跨條可避免出線斷路器檢修，線路將較長(zhǎng)時(shí)間中斷運(yùn)行；在外內(nèi)橋中，利用跨條可避免變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，造成變壓器在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中斷運(yùn)行的情況。跨條上設(shè)置兩組隔離開關(guān)進(jìn)行串聯(lián)，便于輪流停電檢修跨條上的任何一組隔離開關(guān)。 第36頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第5節(jié) 多角形接線 （1）雙斷路器接線 （2）所有隔離開關(guān)只用作隔離電器使用（3）運(yùn)行

16、可靠性高 （4）接線最多不超過6角（5）設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定難 （6）不便于擴(kuò)建和發(fā)展 用于最終容量和出線數(shù)已確定的110kV及以上的水電廠中。第37頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第6節(jié) 單元接線 1.發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線 發(fā)電機(jī)變壓器單元接線的特點(diǎn)： （1）接線簡(jiǎn)單清晰，電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，投資少，占地面積小。 （2）不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，發(fā)電機(jī)或變壓器低壓側(cè)短路時(shí)，短路電流小。 （3）操作簡(jiǎn)便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性，繼電保護(hù)簡(jiǎn)化。 （4）任一元件故障或檢修全部停止運(yùn)行，檢修時(shí)靈活性差。 單元接線適用于機(jī)組臺(tái)數(shù)不多的大、中型不帶近區(qū)負(fù)荷的區(qū)

17、域發(fā)電廠以及分期投產(chǎn)或裝機(jī)容量不等的無機(jī)端負(fù)荷的中、小型水電站。第38頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 2.發(fā)電機(jī)變壓器線路單元接線方式在大型發(fā)電廠中采用這種接線，不需要在發(fā)電廠中設(shè)置高壓配電裝置，而把電能通過線路直接輸送到附近的樞紐變電所，從而簡(jiǎn)化了發(fā)電廠中的電氣主接線，壓縮了占地面積，并解決了屋外配電裝置遭受電廠煙囪飛灰和水塔冒出的水汽的污染問題。 第39頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第6節(jié) 單元接線 3.擴(kuò)大單元接線 特點(diǎn)： （1）減小了主變壓器和主變高壓側(cè)斷路器的數(shù)量，減少了高壓側(cè)接線的回路數(shù)，從而簡(jiǎn)化了高壓側(cè)接線，節(jié)省了投資和場(chǎng)地

18、。 （2）任一臺(tái)機(jī)組停機(jī)都不影響廠用電的供給。 （3）當(dāng)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，該單元的所有發(fā)電機(jī)都將無法運(yùn)行。 擴(kuò)大單元接線用于在系統(tǒng)有備用容量時(shí)的大中型發(fā)電廠中。第40頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第7節(jié) 主接線典型方案舉例 第41頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第8節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)的一般步驟：確定電站的接入形式，接入點(diǎn)，出線回路數(shù)和出線電壓等級(jí)。擬定變壓器的選擇方案。擬定發(fā)電機(jī)電壓側(cè)及升高電壓側(cè)的基本接線形式。選擇站用電和近區(qū)用電的電源引進(jìn)形式。進(jìn)行技術(shù)比較，確定2-3個(gè)較優(yōu)方案。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)最優(yōu)方案。第42頁，

19、共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二初選導(dǎo)線截面短路電流計(jì)算設(shè)備的配置和選擇和校驗(yàn)計(jì)算繪制主接線圖第43頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 1. 主變壓器容量的確定 （1）主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 （2）根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足類及負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的7080%。一

20、、主變壓器選擇第44頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 2主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 （1）對(duì)城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 （2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可考慮裝設(shè)3臺(tái)主變壓器。 （3）對(duì)不重要的較低電壓等級(jí)的變電所，可以只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。第45頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二3.變壓器型式的選擇原則 相數(shù)的確定 繞組數(shù)的確定 調(diào)壓方式的確定 繞組接線組別的確定 冷卻方式的確定第46頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 3.變壓器類型的確定 （1）變壓

21、器相數(shù)的確定 電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價(jià)格低、占地面積小，而且運(yùn)行損耗減少1215。因此，在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。但是，隨著電壓的提高，容量的增大，變壓器的外形尺寸及重量均會(huì)增大，可能會(huì)出現(xiàn)由制造廠到發(fā)電廠（或變電所）的運(yùn)輸困難：如隧洞的高度、橋梁的承載能力不足等。若受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量的三相變壓器，或者選用單相變壓器組。第47頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（2）變壓器繞組數(shù)的確定變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低

22、壓繞組分裂式等型式。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級(jí)電壓時(shí)或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當(dāng)發(fā)電廠有兩級(jí)升高電壓時(shí)，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主要作用是實(shí)現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110kV及以上電壓等級(jí)的變電所中，也經(jīng)常使用三繞組變壓器作聯(lián)絡(luò)變壓器。當(dāng)中壓為中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)時(shí)，只能選用普通三繞組變壓器。自耦變壓器特點(diǎn)是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。第48頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（3）變壓器調(diào)壓方式的確定通過切換變壓器的分接頭開關(guān)，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換

23、方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在22.5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，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。 發(fā)電廠在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器： （1）當(dāng)潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定水平時(shí)； （2）具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，要求母線電壓恒定時(shí)； （3）發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)。第49頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（3）變壓器調(diào)壓方式的確定變電所在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器： （1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)，又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝設(shè)有載

24、調(diào)壓變壓器； （2）330kV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器； （3）110kV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。第50頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（4）變壓器繞組接線組別的確定我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”聯(lián)接；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三

25、側(cè)均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點(diǎn)處連接消弧線圈。缺點(diǎn)是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。第51頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（5）變壓器冷卻方式的選擇變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。第52頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二1.綜合總投資計(jì)算 方案的綜合總投資為 （7-1）式中 Z0主體設(shè)備投資，包括變壓器、配電裝置以及明 顯的大額費(fèi)用，如拆遷、征

26、地等費(fèi)用。 a不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，如現(xiàn)場(chǎng)安裝費(fèi) 用、基礎(chǔ)加工、輔助設(shè)備的費(fèi)用等。對(duì)110kV 可取90，對(duì)35kV取100。二、經(jīng)濟(jì)比較第53頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二2. 年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算 年運(yùn)行費(fèi)用主要包括變壓器的電能損耗費(fèi)及設(shè)備的檢修、維護(hù)和折舊等費(fèi)用，按投資百分率計(jì)算，即 Fn=A+ F1+ F2 式中 F1檢修維護(hù)費(fèi)，一般取（0.020.042）Z； F2折舊費(fèi)，?。ǎ㈱； 電能電價(jià)，可參考各地區(qū)實(shí)際電價(jià)； A變壓器電能損失。第54頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二3、經(jīng)濟(jì)最優(yōu)方案的確定（1）Z1Z2 Fn1Fn2 選擇方案

27、2（2）Z1()Z2 Fn1 () Fn2，采用償還年限法： Ns=(Z1-Z2)/(Fn1 - Fn2)如果Ns 5年，則采用投資大的第一方案。若Ns 5年，則應(yīng)選擇投資小的第二方案為宜。Ns = 5年，方案均可。第55頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二（3）技術(shù)上相當(dāng)?shù)姆桨?，采用?jì)算費(fèi)用最小法。 Fji=Zi/Nb+Fni第56頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二補(bǔ)充內(nèi)容：站用電第57頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二第9節(jié) 自用電及接線一、自用電的作用二、廠用電率三、廠用電負(fù)荷分類四、廠用電的供電電源五、廠用電接線六、

28、變電所的自用電接線第58頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 自用電的作用 所謂自用電是指發(fā)電廠或變電所在生產(chǎn)過程中，自身所使用的電能。尤其是發(fā)電廠，為了保證電廠的正常生產(chǎn)，需要許多由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械為發(fā)電廠的主要設(shè)備和輔助設(shè)備服務(wù)，這些機(jī)械被稱為廠用機(jī)械。此外，還要為運(yùn)行、檢修和試驗(yàn)提供用電負(fù)荷。發(fā)電廠的自用電也稱為廠用電。自用電也是發(fā)電廠或變電所的最重要的負(fù)荷，其供電電源、接線和設(shè)備必須可靠，以保證發(fā)電廠或變電所的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行 。第59頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電率 發(fā)電廠在一定時(shí)間內(nèi)，廠用電所消耗的電量占發(fā)電廠總發(fā)電

29、量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。計(jì)算公式為 式中 KCY廠用電率（%）； ACY廠用電量，kWh； AG總發(fā)電量，kWh。 發(fā)電廠的廠用電率與電廠類型、容量、自動(dòng)化水平、運(yùn)行水平等多種因素有關(guān)。一般凝汽式火電廠的廠用電率為5%8%，熱電廠為8%10%，水電廠為0.3%2.0%。降低廠用電率，減少廠用電的耗電量，不僅能降低發(fā)電成本，提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以增加對(duì)系統(tǒng)的供電量。第60頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電負(fù)荷的分類 廠用電負(fù)荷，按其在電廠生產(chǎn)過程中的重要性可分為以下幾類。 1類負(fù)荷 2類負(fù)荷 3類負(fù)荷 4. 事故保安負(fù)荷 指在發(fā)電機(jī)停機(jī)過程及停機(jī)后的一

30、段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞、自動(dòng)控制失靈或者推遲恢復(fù)供電，甚至危及人身安全。按事故保安負(fù)荷對(duì)供電電源的不同要求，可分為兩類： （1）直流保安負(fù)荷。 （2）交流保安負(fù)荷。第61頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電的供電電源 1. 廠用電供電電壓等級(jí)的確定 廠用負(fù)荷的供電電壓，主要取決于發(fā)電機(jī)的額定容量、額定電壓、廠用電動(dòng)機(jī)的電壓、容量和數(shù)量等因素。發(fā)電廠和變電所中一般供電網(wǎng)絡(luò)的電壓:低壓供電網(wǎng)絡(luò)為0.4kV（380V/220V）；高壓供電網(wǎng)絡(luò)有3kV、6kV、10Kv等。 2. 工作電源 工作電源是指保證發(fā)電廠或變電所正常運(yùn)行的電源。工作電源

31、應(yīng)不僅要供電可靠，而且要滿足廠用負(fù)荷容量的要求。廠用低壓工作電源，一般采用0.4kV電壓等級(jí)，由廠用低壓變壓器獲得。第62頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電的供電電源 3. 備用電源 為了提高可靠性，每一段廠用母線至少要由兩個(gè)電源供電，其中一個(gè)為工作電源，另一個(gè)為備用電源。當(dāng)工作電源故障或檢修時(shí)，仍能不間斷地由備用電源供電。廠用備用電源有明備用和暗備用兩種方式。 明備用就是專門設(shè)置一臺(tái)變壓器（或線路），它經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運(yùn)）。暗備用就是不設(shè)專用的備用變壓器。而將每臺(tái)工作變壓器的容量加大，正常運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器都在半載下運(yùn)行，互為備用狀態(tài)。 廠用備用電源應(yīng)盡量

32、保證其獨(dú)立性，即失去工作電源時(shí)，不應(yīng)影響備用電源的供電。此外，還應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。第63頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電的供電電源 4. 事故保安電源 事故保安電源是為保證事故保安負(fù)荷的用電而設(shè)置的，并能自動(dòng)投入。事故保安電源必須是一種獨(dú)立而又十分可靠的電源。它分直流事故保安電源和交流事故保安電源。前者由蓄電池組供電；后者宜采用快速起動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組，或由外部引來的可靠交流電源，此外，還應(yīng)設(shè)置交流不停電電源。交流不停電電源，宜采用接在直流母線上的逆變機(jī)組或靜態(tài)逆變裝置。目前，多用靜態(tài)逆變裝置。 第64頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分

33、，星期二 廠用電接線 1. 廠用電接線的基本要求 （1）供電可靠、運(yùn)行靈活。 （2）接線簡(jiǎn)單清晰、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低。 （3）盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障停電范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。 （4）接線的整體性。廠用電接線應(yīng)與發(fā)電廠電氣主接線緊密配合，體現(xiàn)其整體性。 （5）電廠分期建設(shè)時(shí)廠用電接線的合理性。應(yīng)便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工，不致中斷廠用電的供應(yīng)。尤其是對(duì)備用電源的接入和公共負(fù)荷的安排要全面規(guī)劃、便于過渡。第65頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 廠用電接線 2. 廠用電接線的基本形式 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。 在火電廠中，高壓母線均采取按爐分段的接線原則，即將廠用電母線按照鍋爐的臺(tái)數(shù)分成若干獨(dú)立段，凡屬同一臺(tái)鍋爐及同組的汽輪機(jī)的廠用負(fù)荷均接于同一段母線上，這樣既便于運(yùn)行、檢修，又能使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐，不致過多干擾正常運(yùn)行的完好機(jī)爐。低壓廠用母線一般也按爐分段，高壓廠用電源則由相應(yīng)的高壓廠用母線提供。第66頁，共72頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)57分，星期二 變電所自用電接線 1變電所的自用電負(fù)荷 在中小型降壓變電所中，自用電的負(fù)荷主要是照明、蓄電池的充電設(shè)備、硅整流設(shè)備、變壓器的冷卻風(fēng)扇、采暖、通風(fēng)、油處理設(shè)備、檢修器具以及供水水