110kv上秦變電站電氣部分及站用電初步設計畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,我國電力需求迅速增長,使得電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、結構越來越復雜,而變電站對于電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用。變電站是電網(wǎng)建設和電網(wǎng)改造中非常重要技術環(huán)節(jié)。近年來,變電站技術處于高速發(fā)展的過程中,隨著國內外氣體緣金屬封閉開關設備GIS系統(tǒng)和綜合自動化技術的應用,變電站向著占地面積小、靈活性高、易于檢修

2、的趨勢發(fā)展。 本次設計為110kV 變電站電氣部分初步設計,并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。該變電站設有兩臺主變壓器,站內主接線分為110kV、10kV兩個電壓等級。本次設計中進行了電氣主接線的設計、短路電流計算、變壓器的選擇、主要電氣設備選擇,包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等、各電壓等級配電裝置設計。 </p><p>　　關鍵詞：變電站 電氣主接線 短路電流 </p>

3、;<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid development of the national economy, China's rapid growth in electricity demand. Make power grids structure have been expanding more and

4、more complex substations for electric power production and distribution play an increasingly important role. Substation is veryimportant technical aspect of a power grid construction and transformation of electrical netw

5、orks. In recent years, the technology of substation is in the process of rapid development with domestic and international gas-</p><p>　　Key words: substation main electrical connection short circuit curr

6、ents </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　目 錄III</p><p><b>　　1 前言1</b><

7、;/p><p>　　1.1 選題的目的和意義1</p><p>　　1.2 國內外研究綜述1</p><p><b>　　1.3原始資料2</b></p><p>　　1.3.1畢業(yè)設計（論文）的技術背景和設計依據(jù)2</p><p>　　1.3.2畢業(yè)設計（論文）的主要內容、功能及技術指標3

8、</p><p>　　2電氣主接線設計5</p><p><b>　　2.1 概述5</b></p><p>　　2.2主接線設計方案7</p><p>　　2.2.1 110kv側主接線7</p><p>　　2.2.2 35kv側主接線9</p><p>　

9、　2.2.3 10kv側主接線12</p><p>　　2.3無功補償方案13</p><p>　　2.3.1 補償作用13</p><p>　　2.3.2無功補償容量及電容器接線方式13</p><p>　　3 變壓器的選擇15</p><p>　　3.1主變壓器的選擇15</p><

10、;p>　　3.2站用變電器的選擇16</p><p><b>　　4 短路電流18</b></p><p>　　4.1短路電流介紹18</p><p>　　4.1.1 短路電流計算的目的18</p><p>　　4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定18</p><p>　　4.1.

11、3短路計算基本假設18</p><p>　　4.2短路電流計算步驟19</p><p>　　4.3短路電流計算及計算結果20</p><p>　　5 導體和電氣設備的選擇26</p><p>　　5.1電氣設備選擇原則26</p><p>　　5.2斷路器和隔離開關的選擇26</p><

12、;p>　　5.2.1 110kv側斷路器和隔離開關選擇26</p><p>　　5.2.2 35kv側側斷路器和隔離開關選擇28</p><p>　　5.2.3 10kv側斷路器的選擇30</p><p>　　5.2.4 主變中性點隔離開關的選擇31</p><p>　　5.3 互感器的選擇32</p>

13、<p>　　5.3.1 電流互感器的選擇32</p><p>　　5.3.2 電壓互感器的選擇34</p><p>　　5.4母線的選擇35</p><p>　　5.4.1 110側母線35</p><p>　　5.4.2 35kv側36</p><p>　　5.4.3 10kv側36&

14、lt;/p><p>　　5.5 高壓斷路器的選擇37</p><p>　　5.6避雷器及避雷線的配置38</p><p>　　6.屋內外配電裝置的設計43</p><p>　　6.1 配電裝置的設計要求43</p><p>　　6.1.1配電裝置應滿足的基本要求43</p><p>　　6

15、.1.2配電裝置的安全凈距43</p><p>　　6.2 配電裝置的選型、布置45</p><p>　　6.2.1 屋外配電裝置的選擇45</p><p>　　6.2.2 10kv屋內配電裝置的選擇45</p><p><b>　　7所用電設計46</b></p><p>　　8微

16、機綜合自動控制系統(tǒng)的設計48</p><p>　　8.1 變電站綜合自動化概論48</p><p>　　8.1.1變電站綜合自動化基本概念48</p><p>　　8.1.2變電站綜合自動化研究現(xiàn)狀48</p><p>　　8.2 繼電保護的裝置與裝置的選擇50</p><p>　　8.2.1 110側線路

17、的保護配置51</p><p>　　8.2.2 35KV側的保護裝置51</p><p>　　8.2.3 10KV側的保護裝置53</p><p>　　8.3 主變壓器的保護裝置53</p><p>　　8.4 整定計算56</p><p>　　8.4.1 變壓器額定電流及平衡系數(shù)的計算56</p&

18、gt;<p>　　8.4.2 差動電流計算：57</p><p>　　8.4.3 110KV側后備保護（DVP-622型）58</p><p>　　8.4.4 35KV側后備保護（DVP-626）60</p><p>　　8.4.5 10KV側后備保護（DVP-626型）61</p><p>　　8.5 微機保護網(wǎng)絡圖

19、62</p><p>　　9 組態(tài)王軟件介紹63</p><p>　　9.1 組態(tài)王軟件簡介63</p><p>　　9.2 組態(tài)王軟件的硬件環(huán)境63</p><p>　　9.3 組態(tài)王軟件的組成64</p><p>　　9.3.1 組態(tài)王軟件運行電腦的配置64</p><p>　　

20、9.3.2 組態(tài)王開發(fā)管理軟件的組成64</p><p>　　9.4 組態(tài)王軟件的開發(fā)系統(tǒng)68</p><p>　　9.5 組態(tài)王的變量定義和管理69</p><p>　　9.5.1 變量的類型69</p><p>　　9.5.2 變量及變量的定義70</p><p>　　9.6 I/O 設備管理71<

21、;/p><p>　　9.7 板卡設備的配置72</p><p>　　9.8 填充功能與電壓棒圖的實現(xiàn)73</p><p>　　9.9 趨勢曲線74</p><p>　　9.10 報警和事件系統(tǒng)75</p><p>　　9.11 監(jiān)控結果演示77</p><p><b>　　1 主

22、機線圖77</b></p><p>　　2 歷史趨勢曲線77</p><p>　　3 實時趨勢曲線78</p><p><b>　　4 報表窗口78</b></p><p><b>　　5 報警窗口79</b></p><p><b>　　附錄

23、80</b></p><p><b>　　外文翻譯80</b></p><p>　　參 考 文 獻114</p><p><b>　　原件清單115</b></p><p><b>　　總 結116</b></p><p><

24、b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 選題的目的和意義</p><p>　　電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要部門之一它是負責把自然界提供的能源轉換為供人們直接使用的電能的產(chǎn)業(yè)。它既是現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代國防提供不可缺少的動力,又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關系。電力是工業(yè)的先行,電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門,整個國民經(jīng)濟才能不斷

25、前進。近年來隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,人民生活用電的急劇增長,對于電力的需求大幅度增加,使得電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大、結構越來越復雜,人們對能源利用的認識越來越重視,而變電站對于電力的生產(chǎn)和分配起到了舉足輕重的作用。 </p><p>　　變電站是電網(wǎng)建設和電網(wǎng)改造中非常重要的技術環(huán)節(jié)，在目前的電網(wǎng)建設中，尤其是在110kv變電站的建設中土地、資金等資源浪費現(xiàn)象嚴重存在，重復建設、改造困難、工頻電磁輻射、無線電干擾、噪

26、聲等環(huán)保問題以及電能質量差等的問題，這些已成為影響高壓輸變電工程建設成本和運行質量的重要因素，違背了我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,所以110kv變電站需要采用節(jié)約資源的設計方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能質量和用電安全等問題，同時還要滿足以后電網(wǎng)改造的方便性和資源再利用率高的要求。</p><p>　　1.2 國內外研究綜述</p><p>　　近年來一些發(fā)達國家為減少電能在網(wǎng)路中的損耗，

27、已經(jīng)形成了比較完善的變電站設計理論，基本達到了建設節(jié)約型、集約型、高效型變電站的目標。國內的變電站也通過改善優(yōu)化變電站結構，降低變電站的功率損耗，提高變電站的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性。另外，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。我國變電站自動化系統(tǒng)經(jīng)過十幾年的發(fā)展。雖然取得了不小的成績，但目前還跟不上整個電力工業(yè)發(fā)展的步伐，真正實現(xiàn)自動化和無人值班的變電站并不多，其社會和經(jīng)濟效益不夠顯著，這說明我們的

28、變電站自動化技術并不規(guī)范，市場發(fā)育也不成熟，這與研制、制造、規(guī)劃、基建和運行等部門對變電站自動化的認識不同有很大的關系?？傊?，變電站綜合自動化系統(tǒng)以其簡單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點逐步為國內用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項目中獲得成功的應用，變電站綜合自動化技術應用的越來越成熟。 </p><p>　　認清和適應變電站自動化技術的發(fā)展趨勢，采用先進的理論技術，摒棄落后和即將淘汰的技術，確定科學的模式和結

29、構，選擇質量優(yōu)良和性能可靠的產(chǎn)品，無論對設備制造廠家還是對用戶都是至關重要的，也關系到變電站技術未來的發(fā)展。因此，在學習借鑒國外先進技術的同時應結合我國的實際情況，全面系統(tǒng)地研究探討符合國情的變電站自動化系統(tǒng)模式、結構、功能、通訊方式等，對我國變電站的發(fā)展有很重要的現(xiàn)實意義。 </p><p><b>　　1.3原始資料</b></p><p>　　1.3.1畢業(yè)設計

30、（論文）的技術背景和設計依據(jù) </p><p>　　張掖市城、鄉(xiāng)現(xiàn)有負荷的供電任務由張掖110千伏變、火車站110千伏變和地方小水、火電共同承當。隨著張掖市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，以現(xiàn)有變電站容量、變電站的布局難以滿足張掖市電力負荷增長的需要，因此新建新的電源點，即新建110千伏上秦變是非常必要的。上秦變負荷約25MW。</p><p>　　表1：上秦變建設規(guī)模</p><p&

31、gt;　　110千伏上秦變主供電源為110千伏火車站變，備供電源為110千伏山丹變。</p><p>　　所用負荷統(tǒng)計見表2。</p><p>　　表2： 所用負荷統(tǒng)計表</p><p>　　1.3.2畢業(yè)設計（論文）的主要內容、功能及技術指標</p><p><b>　　主要內容：</b></p>&l

32、t;p>　　1．確定主接線：根據(jù)設計任務書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術上可能實現(xiàn)的2—3個方案，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)方案。</p><p>　　2. 無功補償：根據(jù)功率因數(shù)要求，確定補償方案，計算補償容量，選擇補償裝置</p><p>　　3．選擇主變壓器：選擇變壓器的型號和接線組別。</p><p>　　4．短路電流計算：根據(jù)電氣設備選擇和繼電保護整

33、定的需要，選擇短路計算點，繪制等值網(wǎng)絡圖，計算對稱和不對稱短路時短路電流及沖擊電流，并列表匯總。</p><p>　　5．電氣設備的選擇：選擇開關柜、斷路器、隔離開關、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等設備并進行相關校驗，選用設備的型號、數(shù)量匯總成設備一覽表；</p><p>　　6．配電裝置設計：進行屋內、屋外配電裝置設計，確定配電型式及安全凈距。</p>

34、<p>　　7. 所用電設計：選擇所用電變壓器，確定所用電接線形式。</p><p>　　8. 微機綜自系統(tǒng)設計：綜合自動化按照IEC標準和電力行業(yè)標準《35-110Kv無人值班變電所設計規(guī)程》設計。 </p><p>　　主要功能及技術指標：</p><p>　　1. 保證安全、可靠、經(jīng)濟供電；</p><p>　　2．功率因數(shù)

35、達到0.9及以上。</p><p><b>　　2電氣主接線設計</b></p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　變電站電氣主接線的設計是依據(jù)變電站的最高電壓等級和變電站的性質,選擇出一種與變電站在該地區(qū)電力系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。變電站的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分,它表明

36、變電站內的變壓器、各電壓等級的線路、無功補償設備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接,同時也表明在變電站內各種電氣設備之間的連接方式。 電氣主接線的設計與變電站所在電力系統(tǒng)的作用及所采用的設備密切相關。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,新技術的采用和電氣設備的可靠性不斷提高,設計主接線的觀念也應與時俱進、不斷創(chuàng)新?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體,主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身,同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此,變電

37、站主接線必須滿足以下基本要求 </p><p><b>　　1供電可靠性 </b></p><p>　?、僖蚴鹿时黄戎袛喙╇姷臋C會越少停電影響范圍越小停電時間越短主接線可靠性程度就越高; </p><p>　?、诠╇娍煽啃缘目陀^衡量標準是運行實踐衡量主接線運行可靠性的標志是, </p><p>　　a.斷

38、路器檢修時,能否不影響供電; </p><p>　　b.線路、斷路器或母線故障時,以及母線檢修時,停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短以及能否保證對重要用戶的供電。因事故被迫中斷供電面積少停電影響范圍越小,停電時間越短,主接線可靠性越高。衡量電能質量好壞的基本指標是電壓、頻率、供電連續(xù)性和可靠性。</p><p>　　主接線在各種運行方式下應能滿足要求。 </p><p

39、>　　2供電的靈活性和方便性 </p><p>　?、凫`活性應能靈活地投入或切除某些機組、變壓器或線路調配電源和負荷,不僅在正常的時候進行安全地供電,而且能滿足系統(tǒng)在事故檢修及特殊運行方式下的調度和要求能靈活地進行運行方式的轉換。可以容易地從初期過渡到其最終接線,使變電站在擴建過渡時,無論在一次和二次設備裝置等所需的改造為最小。 </p><p>　　②方便性力求接線簡單、清晰

40、、明了使運行人員操作、檢修方便,以避免誤操作,應能方便地停運斷路器、母線及其斷電保護設備,進行安全檢修而不影響電網(wǎng)的正常運行和對用戶的供電。 </p><p><b>　　3經(jīng)濟性 </b></p><p><b>　　①投資小 </b></p><p>　　a.主接線應簡單、清晰以節(jié)約斷路器、隔離開關等一次設備的投

41、資; </p><p>　　b.要使控制、保護方式不過于復雜以利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資; </p><p>　　c.要適當限制短路電流以便選擇輕型及價格合理的電氣設備。 </p><p><b>　?、谡嫉孛娣e小 </b></p><p>　　a.電氣主接線設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件以便節(jié)約用地和節(jié)

42、省架構、導線、絕緣子及安裝費用; </p><p>　　b.在運輸條件許可的地方采用三相變壓器; </p><p>　　c.電能損耗少、經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式容量和臺數(shù)避免二次變壓而增加電能損失。 </p><p>　　4具有擴建和發(fā)展性。 </p><p>　?、僮冸娬局鹘泳€應根據(jù)5到10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設計。從全局出發(fā)

43、統(tǒng)籌兼顧</p><p>　　根據(jù)本變電站在系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、負荷情況、工程特點、自然環(huán)境條件等確定合理的設計方案并具有擴建的方便性。 </p><p>　　②主接線設計要留有余地,不僅要考慮最終接線的實現(xiàn),同時還要兼顧到分期過渡接線的可能和施工的方便。應能容易地從初期過渡到最終接線,使在擴建過渡時一次和二次設備所需的改造范圍最小。變電站電氣主接線設計是依據(jù)變電站的最高電壓

44、等級和變電站的性質選擇出一種與變電站在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。一個變電站的電氣主接線包括高壓側、低壓側以及變壓器的接線因各側所接的系統(tǒng)情況不同、進出線回路數(shù)不同,所以其接線方式也不同。</p><p>　　變電站主接線設計原則：</p><p>　　1)變電站的高壓側接線，應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系

45、統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 </p><p>　　2)在6-10kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過5回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。 </p><p>　　3)在35-66kV配電裝置中，當出線回路數(shù)不超過3回時，一般采用單母線接線，當出線回路數(shù)為4～8回

46、時，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多、負荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 </p><p>　　4)在110-220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過2回時，采用單母線接線；出線回路數(shù)為3～4回時，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在5回及以上，或當“0—220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位；出線回路數(shù)在4回及以上時，一般采用雙母線接線。 </p><p>　　5)當采用S

47、F6等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設旁路設施。 </p><p>　　總之，以設計原始材料及設計要求為依據(jù)，以有關技術規(guī)程為標準，結合具體工作的特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術，又要經(jīng)濟實用。 </p><p>　　2.2主接線設計方案</p><p>　　2.2.1 110kv側主接線</p

48、><p>　　由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負荷增長而擬建的，那么其負荷為地區(qū)性負荷。電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電站具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進出線路多時，一般超過四回，為便于電能的匯集和分配常設置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運行方便，有利于安裝和擴建。 本變電站110kV 側出線有2回，最好采用有母線連接方式，可選擇雙母線接線和單母線分段接線兩種方案進行比較如圖2-1及圖2-2所示

49、</p><p>　　方案Ⅰ單母線分段接線</p><p>　　圖2-1單母線分段接線</p><p>　　方案Ⅱ雙母線分段接線</p><p>　　圖2-2雙母線分段接線</p><p>　　對方案Ⅰ及方案Ⅱ的比較，見表3。</p><p><b>　　表3</b><

50、;/p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　對于110kV側來說，因為它要供給較多的一類、二類負荷，因此其要求有較高的可靠性。對比以上兩種方案，從經(jīng)濟性、可靠性等多方面因素綜合考慮，最佳設計方案為方案Ⅰ單母線分段接線具有一定的可靠性和可擴展性，而且比雙母線投資小。</p><p>　　2.2.2 35kv側主接線</p

51、><p>　　兩種方案如圖2-3及圖2-4所示；</p><p><b>　　方案Ⅰ單母線接線</b></p><p><b>　　圖2-3單母線接線</b></p><p>　　方案Ⅱ單母線分段接線</p><p>　　圖2-4單母線分段接線</p><p&

52、gt;　　對圖2-3及圖2-4所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表4。</p><p><b>　　表4</b></p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　結論:B方案一般速用于35KV出線為4-8回的裝置中。綜合比較Ⅰ、Ⅱ兩方案，并考慮本變電站35KV出線回數(shù)，所以選擇Ⅱ方案單母線分段接線為35KV側主接

53、線方案。</p><p>　　2.2.3 10kv側主接線</p><p>　　方案Ⅰ 單母線接線（見圖2-3）</p><p>　　方案Ⅱ 單母線分段接線（見圖2-4）</p><p>　　方案Ⅰ及方案Ⅱ的比較見表5。</p><p><b>　　表5</b></p><

54、;p>　　結論：B方案一般適用于10KV出線為6回及以上的裝置中。綜合比較Ⅰ、Ⅱ兩方案,并考慮本變電站10KV出線回數(shù)，所以選擇方案Ⅱ單母線分段接線為10KV側主接線方案.</p><p><b>　　2.3無功補償方案</b></p><p>　　無功補償可以保證電壓質量、減少網(wǎng)絡中的有功功率的損耗和電壓損耗,</p><p>　　同時

55、對增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。</p><p>　　無功補償方式有兩種,即高壓集中補償和低壓分散補償本所是地</p><p>　　區(qū)變電所采用10kV側補償方式。</p><p>　　補償裝置分類,串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置。</p><p>　　2.3.1 補償作用</p><p>　　（1）對110kV及以下電網(wǎng)

56、中的串聯(lián)電容補償裝置，用以減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電電壓，在閉合電網(wǎng)中，改善潮流分布,減少有功損耗。 </p><p>　?。?）在變電所中，并聯(lián)電抗補償裝置常接在主變壓器的低壓側，對調相機，并聯(lián)電容補償裝置和靜止補償裝置都直接連接或通過變壓器并接于需補償無功的變電所、換流站的母線上，也可連接在變電所110kV電壓母線上。 </p><p>　　(3)補償裝置設置于發(fā)電廠、

57、變電所、配電所、換流站或開關站中大部分連接在這些廠站母線上，也有的補償裝置是關聯(lián)或串聯(lián)在線路上。</p><p>　　2.3.2無功補償容量及電容器接線方式</p><p>　　本設計采用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置。</p><p>　　1無功補償裝置容量的確定</p><p>　　現(xiàn)場經(jīng)驗一般按主變容量的10%--15%來確定無功補償裝置

58、的容量。此設計中主變容量為31500KVA故并聯(lián)電容器的容量為3150KVA—4725KVA為宜，在此設計中3000Kvar。 </p><p>　　2并聯(lián)電容器裝置的接線 </p><p>　　并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（△）兩種。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。</p><p>　　

59、本設計采用雙星形接線。因為雙星形接線更簡單，而且可靠性、靈敏性都高，對電網(wǎng)通訊不會造成干擾，適用于10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。</p><p>　　中性點接地方式，對該變電所進行無功補償，主要是補償主變和負荷的無功功率。因此并聯(lián)電容器裝置裝設在變電所低壓側，故采用中性點不接地方式。</p><p><b>　　3 變壓器的選擇</b></p>&

60、lt;p>　　3.1主變壓器的選擇</p><p><b>　　(1）電壓等級 </b></p><p>　　110kV/35kV／10kV </p><p>　?。?）線路回路數(shù)量 </p><p>　　110kV進出線共2回，兩回進線為110kV的平行供電線路，正常送電容量各為 35000KVA。

61、</p><p>　　35kV進出線共6回，輸送容量各為35000KVA，備用兩回。 </p><p>　　10kV進出線共12回，全部為架空線路，再預留兩個出線間隔，待以后擴建。 </p><p>　?。?）主變選擇 </p><p>　　由第一章概況及負荷統(tǒng)計可知： </p><p>　　主變壓器選為兩臺110

62、kV級低損耗三繞組有載調壓變壓器，每臺容量為31.5MVA，兩變壓器同時運行。電壓等級：110KV／35KV/10KV。 </p><p>　　變壓器容量：裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當其中一臺主變因事故斷開。</p><p>　　另一臺主變的容量應滿足全部負荷的70%，考慮變壓器的事故過負荷能力為40%，則可保證80%負荷供電。 </p><p>　　

63、在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般選三相變壓器，采用降壓結構的線圈，排列成鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈，高與低之間阻抗最大。 </p><p>　　4）繞組數(shù)和接線組別的確定： </p><p>　　該變電所有三個電壓等級，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，110kV以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y形連接，10KV采用Δ連接。 <

64、/p><p>　　5）調壓方式的選擇：</p><p>　　普通型的變壓器調壓范圍小，僅為±5%，而且當調壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調壓）時，僅靠調整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調整很不方便，而有載調壓變壓器可以解決這些問題。它的調壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質量情況下，有載調壓

65、變壓器，可以實現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調壓可解決，因此選用有載調壓變壓器。 </p><p>　　5）冷卻方式的選擇： </p><p>　　主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷、強迫油循環(huán)風冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫導向油循環(huán)冷卻?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護工作量，首選自然風冷冷卻方式。 </p><p>

66、;　　所以用兩臺SFSZ7—31500/110型有載調壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：</p><p><b>　　表6 </b></p><p>　　3.2站用變電器的選擇 </p><p>　　變電站的站用電是變電站的重要負荷，因此，在站用電設計時應按照運行可靠、檢修和維護方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設

67、引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理，技術先進，保證變電站安全，經(jīng)濟的運行。 </p><p>　　一般變電站裝設一臺站用變壓器，對于樞紐變電站、裝有兩臺以上主變壓器的變電站中應裝設兩臺容量相等的站用變壓器，互為備用，如果能從變電站外引入一個可靠的低壓備用電源時，也可裝設一臺站用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電站選用兩臺容量相等的站用變壓器。 </p><p>

68、;　　站用變壓器的容量應按站用負荷選擇： </p><p>　　S＝照明負荷+其余負荷*0.85(kVA) </p><p>　　站用變壓器的容量：Se≥S＝0.85∑P十P照明(kVA) </p><p>　　根據(jù)任務書給出的站用負荷計算的到站用負荷為86.8kw。</p><p>　　考慮一定的站用負荷增長裕度，站用變10KV側選擇兩臺S

69、L7—125／10型號配電變壓器，互為備用。根據(jù)容量選擇站用電變壓器如下： </p><p><b>　　表7</b></p><p>　　在本章中，根據(jù)本變電站的實際情況選擇了變電站的主變壓器和站用變壓器：主變壓器為兩臺SFSZ7—31500/110型有載調壓變壓器；站用變壓器兩臺SL7—125／10型號配電變壓器。 </p><p><

70、;b>　　4 短路電流</b></p><p><b>　　4.1短路電流介紹</b></p><p>　　4.1.1 短路電流計算的目的</p><p>　　在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 </p><p>　　在

71、選擇電氣設備時，為了保證設備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(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 </p><p>　　3、在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。 </p><p>　　4、在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 </p><p>　　按接地裝置的設計，也需

72、用短路電流。</p><p>　　4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定</p><p>　　驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～10年）。確定短路電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應僅按在切換過程中可能并列運行的接線方式。 </p><p>

73、　　選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的導步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 </p><p>　　選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 </p><p>　　導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。 </p><p>　　4.1.3短路計算基本

74、假設</p><p>　　1、正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； </p><p>　　2、所有電源的電動勢相位角相同； </p><p>　　3、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； </p><p>　　4、不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； </p><p>　　5、元

75、件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； </p><p>　　系統(tǒng)短路時是金屬性短路。</p><p>　　4.2短路電流計算步驟</p><p>　　目前在電力變電站建設工程設計中，計算短路電流的方法通常是采用實用曲線法，其步驟如下： </p><p>　　1、選擇要計算短路電流的短路點位置； </p>&l

76、t;p>　　2、按選好的設計接線方式畫出等值電路圖網(wǎng)絡圖； </p><p>　　1）在網(wǎng)絡圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負荷之路，線路電容，各元件電阻； </p><p>　　2）選取基準容量 和基準電壓Ub（一般取各級的平均電壓）； </p><p>　　3）將各元件電抗換算為同一基準值的標么電抗； </p><p>　　4）由上面的推斷

77、繪出等值網(wǎng)絡圖； </p><p>　　對網(wǎng)絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，即轉移電抗； </p><p>　　4、求其計算電抗； </p><p>　　5、由運算曲線查出短路電流的標么值； </p><p>　　6、計算有名值和短路容量； </p><p&g

78、t;　　7、計算短路電流的沖擊值； </p><p>　　對網(wǎng)絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減</p><p>　　求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值。</p><p><b>　　標幺值：</b></p><p><b>　　有名值：</b>

79、;</p><p>　　2）計算短路容量，短路電流沖擊值 </p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p>　　繪制短路電流計算結果表。</p><p>　　4.3短路電流計算及計算結果</p>

80、<p>　　等值網(wǎng)絡制定及短路點選擇：根據(jù)前述的步驟，針對本變電所的接線方式，把主接線圖畫成等值網(wǎng)絡圖如圖4-1所示：</p><p><b>　　4-1等值網(wǎng)絡圖</b></p><p>　　F1-F3為選擇的短路點，選取基準容量 =100MVA，由于在電力工程中，工程上習慣性標</p><p>　　準一般選取基準電壓。<

81、/p><p>　　基準電壓（kv） 10.5 37 115</p><p>　　基準電流（ka） 5.50 1.56 0.50</p><p><b>　　1 主變電抗計算</b></p><p>　　SFSZ7—31500/110的技術參數(shù)</p><p>　　

82、X12* =( Ud1%/100)*(Sj/SB) =(10.75/100) *(100/40)= 0.269 </p><p>　　X13* =( Ud2%/100)*(Sj/SB) =(0/100) *(100/40)= 0 </p><p>　　X14* =( Ud3%/100)*(Sj/SB) =(6.75/100) *(100/40)= 0.169 </p><

83、;p>　　2 三相短路計算簡圖如圖4-2</p><p>　　圖4-2三相短路電流簡圖</p><p>　　3 三相短路電流計算</p><p>　　1.110kv側三相短路簡圖，如圖4-3</p><p>　　圖4-3 110kv側短路計算簡圖</p><p>　　當F1短路時 </

84、p><p>　　短路電流 </p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值 </p><p>　　沖擊電流 </p><p>　　短路全電流最大有效值 </p><p>　　短路容量 </p><p>

85、;　　35kv側三項短路簡圖，如圖4-4</p><p>　　圖4-4 35kv側短路簡圖</p><p>　　當F2短路時 </p><p>　　短路電流 </p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值 </p><p>　　沖擊電流

86、</p><p>　　短路全電流最大有效值 </p><p>　　短路容量 </p><p>　　10kv側短路三相短路簡圖，如圖4-5。</p><p>　　圖4-5 35kv側三相短路簡圖</p><p>　　當F2短路時 </p><

87、p>　　短路電流 </p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流的有名值 </p><p>　　沖擊電流 </p><p>　　短路全電流最大有效值 </p><p>　　短路容量 </p><p>　　短路電流計算結果見表8&l

88、t;/p><p><b>　　表8</b></p><p>　　5 導體和電氣設備的選擇</p><p>　　5.1電氣設備選擇原則</p><p>　　電氣裝置中的載流導體和電氣設備，在正常運行和短路狀態(tài)時，都必須安全可靠地運行。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟性，必須正確地選擇電氣設備和載流導體。各種電氣設備選擇的一般程

89、序是：先按正常工作條件選擇出設備，然后按短路條件校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　電氣設備與載流導體的設計，必須執(zhí)行國家有關的技術經(jīng)濟政策，并應做到技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和為今后擴建留有一定的余地。 </p><p>　　電氣設備選擇的一般要求包括： </p><p>　　1、應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的

90、需要；</p><p>　　2、應按當?shù)丨h(huán)境條件校核； </p><p>　　3、應力求技術先進和經(jīng)濟合理； </p><p>　　4、選擇導體時應盡量減少品種； </p><p>　　5、擴建工程應盡量使新老電器型號一致； </p><p>　　6、選用的新產(chǎn)品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 </

91、p><p>　　7、按短路條件來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 </p><p>　　8、驗算導體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時，所有的計算時間，一般采用主保護的動作時間加相應的斷路器全分閘時間；而電器的計算時間一般采用后備保護動作時間加相應的斷路器全分閘時間；斷路器全分閘時間包括斷路器固有分閘時間和電弧燃燒時間。 </p><p>　　5.2斷路器和隔離開關的選擇</p

92、><p>　　5.2.1 110kv側斷路器和隔離開關選擇</p><p><b>　　短路參數(shù)： </b></p><p>　　ich=9.84(kA); I"=I∞=9.8(kA) Ue=110 KV </p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A) 1

93、10KV側斷路器的選擇： </p><p>　　查設備手冊試選LW14—110型六氟化硫斷路器。 </p><p><b>　　表9</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　Igmax=286.3(A)＜Ie </p><p>　　ich

94、=16.065 (kA) ＜Idw=100 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p>　　110KV側隔離開關的選擇： </p&

95、gt;<p>　　Ue=110 KV Igmax=286.3(A) </p><p>　　查設備手冊試選GW7-110型隔離開關，參數(shù)如下： </p><p>　　額定電壓：Ue=110 KV </p><p>　　額定電流：Ie=600A </p><p>　　動穩(wěn)定電流：Idw=55 kA 5S熱穩(wěn)定電流：14

96、 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Igmax=286.3(A)＜Ie </p><p>　　ich=16.065 (kA) ＜Idw=55 kA </p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Qd=9

97、.8*9.8*0.5 () </p><p>　　Q承受=14*14*5 () </p><p><b>　　Q承受＞Qk</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。</b></p><p>　　5.2.2 35kv側側斷路器和隔離開關選擇</p><

98、;p><b>　　短路參數(shù)：</b></p><p>　　ich=11.68(kA); I"=I∞=2.933(kA) Ue=35 KV </p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) </p><p>　　35KV側斷路器的選擇：查設備手冊試選ZW23-35C型斷路器。<

99、;/p><p><b>　　表10</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Igmax=104(A)＜Ie </p><p>　　ich=11.68(kA) ＜Idw=100 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。

100、</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Qk=2.9332*0.5 () </p><p>　　Q承受=252*4 () </p><p><b>　　Q承受＞Qk</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗

101、合格。 </b></p><p>　　35KV側隔離開關的選擇： </p><p>　　Ue=35 KV Igmax=104(A) </p><p>　　查設備手冊試選GW14-35（D）型隔離開關，參數(shù)如下： </p><p>　　額定電壓：Ue=35 KV </p><p>　　額定電流：Ie

102、=1250A </p><p>　　動穩(wěn)定電流：Idw=40 kA 2S</p><p>　　熱穩(wěn)定電流：16 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Igmax=104(A)＜Ie </p><p>　　ich=11.68(kA) ＜Idw=40 kA

103、 </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Q承受=Irw*Irw*Trw=16*16*2 () </p><p><b>　　Q承受＞Qk</b></p><p>

104、<b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p>　　5.2.3 10kv側斷路器的選擇</p><p><b>　　短路參數(shù)： </b></p><p>　　ich=25.97(kA); I"=I∞=1.852(kA) Ue=10 KV </p><p>　　Igmax=

105、1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A) </p><p>　　10KV側斷路器的選擇：由于10 KV選用為戶內成套設備，根據(jù)廠家提供的型號，選空氣絕緣金屬鎧裝移開式KYN28型開關柜 </p><p>　　斷路器型號為ZN63A-12/T1250A-31.5 </p><p>　　其參數(shù)如下:額定電壓: Ue=12 KV </p>

106、;<p>　　額定電流: Ie=1250 A </p><p>　　四秒熱穩(wěn)定電流: Irw4″=31.5 kA 額定短路開斷電流：Ikd=31.5 kA </p><p>　　額定峰值耐受電流：Imax=Idw=80 kA </p><p>　　額定短路關合電流：80 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)

107、定校驗： </b></p><p>　　Igmax=242.8(A)＜Ie </p><p>　　ich=25.97(kA) ＜Idw=100 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><

108、;p>　　Qk=1.852*1.852*0.5 () </p><p>　　Q承受= 31.5*31.5*4 () </p><p><b>　　Q承受＞Qk</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p>　　所選斷路器滿足要求。 </p>&l

109、t;p>　　5.2.4 主變中性點隔離開關的選擇</p><p>　　主變中性點隔離開關選取中性點專用型號:GW8-110型 </p><p>　　主要參數(shù):額定電壓: Ue=110 KV </p><p>　　額定電流: Ie=400 A </p><p>　　動穩(wěn)定電流: Idw=15.5 kA </p>&

110、lt;p>　　熱穩(wěn)定電流：4.2 kA</p><p><b>　　表11</b></p><p>　　5.3 互感器的選擇</p><p>　　5.3.1 電流互感器的選擇</p><p>　　1. 110kv側電流互感器</p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.73

111、2*35=104(A) </p><p><b>　　Ue=35 KV </b></p><p>　　選?。篖VQB—35，600/5，0.5/D/10P </p><p>　　電流互感器參數(shù)：短時熱穩(wěn)定電流：31.5KA，動穩(wěn)定電流：80KA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗： </b>&

112、lt;/p><p>　　ich=11.68(kA) ＜80 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Qd=2.933*2.933*0.5 () </p><p>　　Q承受=1*31.

113、5*31.5 () </p><p><b>　　Q承受＞Qd</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p>　　2. 35kv側電流互感器</p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) </p><

114、p><b>　　Ue=35 KV </b></p><p>　　選?。篖VQB—35，600/5，0.5/D/10P </p><p>　　電流互感器參數(shù)：短時熱穩(wěn)定電流：31.5KA，動穩(wěn)定電流：80KA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　ich=11

115、.68(kA) ＜80 kA </p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗： </b></p><p>　　Qd=2.933*2.933*0.5 () </p><p>　　Q承受=1*31.5*31.5 () </p><p&

116、gt;<b>　　Q承受＞Qd</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗合格。 </b></p><p>　　3. 10kv側電流互感器</p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A) </p><p><b>　　Ue=10 KV &

117、lt;/b></p><p>　　由于10 KV選用為戶內成套設備，所以選取和開關柜配套使用的型號：LMZ—12/1500/5 </p><p><b>　　電流互感器參數(shù)： </b></p><p>　　雷電沖擊耐受電壓（kV），75 </p><p>　　短時工頻耐受電壓（kV），42 </p>

118、<p>　　表5-2 電流互感器選型表 </p><p><b>　　表12</b></p><p>　　5.3.2 電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器的選擇應滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求，對于：</p><p>　　1、3-20kV配電裝置，宜采用油絕緣結構，也可采用樹脂

119、澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。 </p><p>　　2、35kV配電裝置，宜采用油浸絕緣結構的電磁式電壓互感器。 </p><p>　　3、110kV及以上配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 </p><p>　　根據(jù)上述條件，選擇如下： </p><p>　　110kV：母線選單相、串級式、戶外式電壓互感器

120、。 </p><p>　　35kV：母線選單相、戶外式電壓互感器。 </p><p>　　10kV：母線成套設備配套電壓互感器。 </p><p>　　表13 電壓互感器選擇表 </p><p><b>　　5.4母線的選擇</b></p><p>　　5.4.1 110側母線</

121、p><p>　　對于110kV側母線按照發(fā)熱選取,本次設計的110kV側的電源進線為兩回,一回最大可輸送35000KVA負荷,最大持續(xù)工作電流按最大負荷算: </p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)。 </p><p>　　查設備手冊表選擇LGJ—185/10鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70度的長期載流量為539

122、A，</p><p>　　滿足最大工作電流的要求。其參數(shù)如下： 計算半徑19．6毫米，計算截面227．83平方毫米，戶外載流量553A。校驗110KV母線選單根的軟導線，其綜合矯正系數(shù)按海拔800米，環(huán)境溫度35℃。則K=0．95。 </p><p>　　電流的校驗 ： </p><p>　　Kie=0.95*553=525.35>Igmax=286.

123、3A </p><p>　　則電流校驗滿足要求。 </p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗 ： </b></p><p>　　Smin=(Idt/C) dzt=(9.8*103/87) 56.0≈84.3mm2＜S=227.83 mm2 </p><p>　　所以熱穩(wěn)定滿足要求。 </p>

124、<p>　　5.4.2 35kv側</p><p>　　對于35kV側主母線按照發(fā)熱選取,本次設計的35kV側一回最大可輸送35000KVA負荷,主變壓器的容量為31500KVA，所以最大持續(xù)工作電流按最大負荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算: </p><p>　　Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A)。 </p><p>