110kv終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　《110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　××理工大學(xué)</b></p><p>　　電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)</p><p><b>　　二○××年

2、15;月</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　電力工程學(xué)院 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) ____級(jí)</p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)</p><p

3、>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容:</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計(jì)；</b></p><p><b>　　所用電設(shè)計(jì)； </b></p><p><b>　　短路電流計(jì)算；</b></p><p>　　導(dǎo)體和設(shè)備選擇設(shè)計(jì)；</p><p>&

4、lt;b>　　配電裝置設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　過(guò)電壓保護(hù)及防雷規(guī)劃設(shè)計(jì)；</p><p>　　繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)；</p><p>　　繪制電氣主接線圖；配電裝置平面布置圖、斷面圖；直擊雷保護(hù)范圍圖；</p><p>　　編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)。</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師

5、： （簽字） </p><p>　　主 管 人： （簽字） </p><p>　　設(shè)計(jì)題目原始參數(shù)及其它</p><p>　　一、變電所的建設(shè)規(guī)模</p><p>　　1、變電所類型： 地區(qū)終端變電所 ；</p><p>　　2、變電所一次設(shè)計(jì)并建成，計(jì)劃安裝兩臺(tái)容

6、量 2 ?31.5MVA 有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　二、變電站與電力系統(tǒng)連接情況</p><p>　　1、待設(shè)計(jì)變電所接入系統(tǒng)電壓等級(jí)為110 kV，距系統(tǒng)110 kV變電所 50 km；</p><p>　　2、變電所在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：110kV系統(tǒng)為 0.13，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA；</p><

7、;p>　　3、變電所在電力系統(tǒng)中所處的地理位置、供電范圍如圖所示。</p><p><b>　　三、電力負(fù)荷水平</b></p><p>　　35kV出線 10 回，距離 28 km， 每回線的輸送容量 3500 kVA，II負(fù)荷，cos? = 0.82 ，Tmax=3500h以上；</p><p>　　10kV出線共

8、12 回， III 負(fù)荷，cos?= 0.80 ，Tmax=3000h；其中 2 回線路為電纜出線，距離 3 km， 每回線路的輸送容量 1400 kVA；其余為架空線，距離 8 km，每回線路的輸送容量為 1400 kVA；</p><p>　　35/10kV側(cè)無(wú)電源；要求負(fù)荷的cos?從0.8提高到0.9；</p><p>　　所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為 63 k

9、VA。</p><p><b>　　四、環(huán)境條件</b></p><p>　　海拔 ? 1000m；本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí)；地震裂度? 7級(jí) ；最高氣溫36?C；最低溫度?2.1?C；年平均溫度18?C；最熱月平均地下溫度20?C；年平均雷電日T=56日/年；其他條件不限。 </p><p><b>　　五、其 它</b>&

10、lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間為五周，時(shí)間安排、資料收集、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)成果和其它要求等見(jiàn)“畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)”。</p><p>　　正 文 目 錄 </p><p>　　前 言 --------------------------------------------------------------------------------------------

11、------6</p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　二、電氣設(shè)計(jì)的地位和作用----------------------------------------------------------------------

12、--6</p><p>　　三、本次設(shè)計(jì)的題目及參數(shù)------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　四、對(duì)本次初步設(shè)計(jì)的要求------------------------------------------------------------------------6&

13、lt;/p><p>　　五、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的分析------------------------------------------------------------------------7</p><p>　　六、對(duì)本次初步計(jì)算的基本認(rèn)識(shí)------------------------------------------------------------------7</p>

14、;<p>　　變電站電氣主接線設(shè)計(jì) ----------------------------------------------------------------9</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述------------------------------------------------------------9</p><p>　　電氣主接線的方案設(shè)計(jì)--

15、-------------------------------------------------------------12</p><p>　　確定電氣主接線圖---------------------------------------------------------------------16</p><p>　　主變和站用變選擇------------------------

16、---------------------------------------------17</p><p>　　變電站站用電設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------------------18</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)------------------------------------------

17、---------------------------------19</p><p>　　第二章 短路電流計(jì)算 ---------------------------------------------------------------------------21</p><p>　　短路電流計(jì)算概述------------------------------------------

18、-------------------------21</p><p>　　短路電流計(jì)算-------------------------------------------------------------------------22</p><p>　　短路電流計(jì)算結(jié)果表---------------------------------------------------------

19、-------28</p><p>　　第三章 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------------29</p><p>　　導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)概述 --------------------------------------------------------29</p>

20、<p>　　導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) -----------------------------------------------------------------32</p><p>　　電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn) -----------------------------------------------------------37</p><p>　　電器主接線成果圖-------

21、-----------------------------------------------------------47</p><p>　　第四章 變電站配電裝置設(shè)計(jì) -----------------------------------------------------------------48</p><p>　　配電裝置設(shè)計(jì)知識(shí)概述---------------------

22、----------------------------------------48</p><p>　　配電裝置設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------------------52</p><p>　　配電裝置平面布置圖------------------------------------------

23、----------------------57</p><p>　　第五章 防雷保護(hù)和接地裝置設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------59</p><p>　　變電站防雷和接地概述------------------------------------------------------------ 5

24、9</p><p>　　避雷器的配置與選擇----------------------------------------------------------------60</p><p>　　避雷針配置設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------------------61</p><p&g

25、t;　　第六章 繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------------66</p><p>　　結(jié) 論------------------------------------------------------------------------------------------------68</p>

26、<p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)------------------------------------------------------------------------------------69</p><p>　　謝 辭----------------------------------------------------------------------------------------

27、---------70</p><p>　　參考文獻(xiàn) --------------------------------------------------------------------------------------------71</p><p><b>　　附 圖</b></p><p>　　變電站電氣主接線圖（A1） <

28、/p><p>　　高壓配電裝置平面圖（A1）</p><p>　　高壓配電裝置斷面圖（A1）</p><p>　　變電站直擊雷保護(hù)范圍圖</p><p><b>　　[關(guān)鍵詞] </b></p><p>　　110kV 終端變 初步設(shè)計(jì) </p><p>　　電氣主接線

29、 短路電流 高壓設(shè)備 配電裝置 防雷保護(hù) 繼電保護(hù)</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的教育過(guò)程，對(duì)學(xué)生的思想品德、工作態(tài)度、工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力具有深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義<

30、/p><p>　　通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)三年函授學(xué)習(xí)所掌握的相關(guān)理論知識(shí)。課本基礎(chǔ)理論、方法是樹(shù)立正確設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法的基本依據(jù)，電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)程、典型的電氣工程設(shè)計(jì)實(shí)例資料等是設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的輔助資料。</p><p>　　經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)將得到相當(dāng)?shù)倪\(yùn)用和實(shí)踐，這將使自己所學(xué)的理論知識(shí)提升到一定的運(yùn)用層次，為完成

31、實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)的基本功和基本技能。最終達(dá)到學(xué)以致用的目的。</p><p>　　二、電氣設(shè)計(jì)的地位和作用</p><p>　　電氣設(shè)計(jì)在發(fā)變電工程設(shè)計(jì)的各個(gè)階段中都起著主導(dǎo)作用，是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂。電氣一次設(shè)計(jì)的最后方案是安排工程建設(shè)項(xiàng)目和組織施工安

32、裝的重要依據(jù)。</p><p>　　三、本次設(shè)計(jì)的題目及參數(shù)</p><p>　　依據(jù)電力學(xué)院成教部的統(tǒng)一計(jì)劃，畢業(yè)指導(dǎo)教師的具體安排，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，本人承擔(dān)的課題為《110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)》。任務(wù)書(shū)給定的具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</p><p>　　1、待設(shè)計(jì)變電所為110 kV終端變電所，距系統(tǒng)50 km；在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值為 0.

33、13，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA。</p><p>　　2、電力負(fù)荷水平：35kV出線10回，距離28 km， 每回線的輸送容量3500kVA，II負(fù)荷，cos? =0.82，Tmax=3500h以上；10kV出線共12回，III負(fù)荷，cos?=0.80，Tmax=3000h；其中2回線路為電纜出線，距離3km，每回線路的輸送容量1400kVA；其余為架空線，距離8km，每回線路的輸送容量為1400 kVA。&l

34、t;/p><p>　　3、35/10kV側(cè)無(wú)電源；要求負(fù)荷的cos?從0.8提高到0.9；所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為63kVA。</p><p>　　4、環(huán)境條件：海拔<1000m；本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí)；地震裂度<7級(jí)；最高氣溫36℃；最低溫度-2.1℃；年平均溫度過(guò)18℃；最熱月平均地下溫度20℃；年平均雷電日T=56日/年；其他條件不限。</p><p>　　四、對(duì)

35、本次初步設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的要求，并初步分析原始數(shù)據(jù)資料后，基本明確本次變電設(shè)計(jì)任務(wù)，即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成110kV終端變初步設(shè)計(jì)。最終得出以下成果：初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)合訂本一份；完成以下設(shè)計(jì)圖：推薦方案電氣主接線圖一張（#1號(hào)）；配電裝置平面布置圖一張（#1號(hào)）；配電裝置斷面圖一張（#1號(hào)）；防雷布置圖一張（#3號(hào)）。</p><p>　　五、

36、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的分析</p><p>　　①、本次設(shè)計(jì)變電站要求的程度為初步設(shè)計(jì)。</p><p>　?、?、變電站的建設(shè)規(guī)模：2×31.5MVA 110kV終端變電站，變電所一次設(shè)計(jì)并建成，主變采用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　?、邸⒃谙到y(tǒng)中的地位：本次設(shè)計(jì)的變電站為110kV終端變，在電力系統(tǒng)中，終端變劃分為一般變電站。</p>&

37、lt;p>　　④、與電力系統(tǒng)的連接情況：本變電站連接的系統(tǒng)容量3000 MVA，本站容量占系統(tǒng)容量的：63 MVA ÷3000 MVA =2.1%（<15%），本變電站在該系統(tǒng)中不是重要負(fù)荷。</p><p>　?、荨㈦娏ω?fù)荷水平：35kV出線10回，均為 II類負(fù)荷， 10kV出線共12回，均為III類負(fù)荷。</p><p>　?、?、對(duì)所給設(shè)計(jì)參數(shù)做進(jìn)一步分析計(jì)算，

38、可得以下具體參數(shù)：</p><p>　　35kV側(cè)負(fù)荷總?cè)萘浚?0回×3.5MVA×0.82=28.7 MVA，</p><p>　　10kV側(cè)負(fù)荷總?cè)萘浚?2回×1.4MVA×0.8＋0.063 MVA（站用） =13.5 MVA。</p><p>　　本站總負(fù)荷容量：28.7 MVA＋13.5 MVA=42.2 MVA，&

39、lt;/p><p>　　本站總負(fù)荷的70%時(shí)容量：42.2 MVA×0.7=29.5 MVA（< 單臺(tái)變壓器容量31.5MVA），</p><p>　　常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量取總?cè)萘康?0%時(shí)容量：2×31.5MVA×0.7=44.1 MVA，（經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量一般取總負(fù)荷容量的0.6～0.8，這里取為0.7）。</p><p>　　10年后總

40、負(fù)荷容量：取負(fù)荷自然增長(zhǎng)率為4%時(shí)，10年后總負(fù)荷容量：42.2 MVA×e10×0.04=62.9 MVA。（《發(fā)電廠電氣部分》P35公式L=L0emx）</p><p><b>　　以上結(jié)果說(shuō)明：</b></p><p>　　1）、本站常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量與供出負(fù)荷容量基本持平，本站能保持常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>　　

41、2)、滿足當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，另一臺(tái)變壓器要能承擔(dān)本站總負(fù)荷的70%以上容量的要求。</p><p>　　3)、10年后本站變壓器容量將全部被帶滿。</p><p>　　六、對(duì)本次初步計(jì)算的基本認(rèn)識(shí)</p><p>　　1）、待設(shè)計(jì)變電站為一般變電站，在系統(tǒng)中不是重要負(fù)荷，負(fù)荷水平均為II類負(fù)荷以下。根據(jù)《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定，對(duì)待

42、設(shè)計(jì)變電站可靠性要求不高，對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求相對(duì)要高些，這是本次電氣主接線初步設(shè)計(jì)的基本原則點(diǎn)。</p><p>　　2）、變電站電氣主接線及配電裝置畢業(yè)（初步）設(shè)計(jì)，重在設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)分析、設(shè)計(jì)思路的清晰和完整，重在撐握和運(yùn)用正確的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　3）、由于初步設(shè)計(jì)只是解決方案問(wèn)題，所以，不要求做得很詳細(xì)具體，很深入。但初步設(shè)計(jì)內(nèi)容必須完整，初步設(shè)計(jì)內(nèi)容大致包括以下幾部分：①說(shuō)

43、明書(shū)，②計(jì)算書(shū)（短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇），③圖紙（主接線圖、總平面布置接線圖、斷面圖、主要設(shè)備材料匯總表），④工程概算（由概算人員完成，對(duì)工程的費(fèi)用做近似估計(jì)）。</p><p><b>　　4）、主接線圖</b></p><p>　　這是最重要的一張圖紙，是所有其它圖紙的依據(jù)。主接線圖除了要表明各種電氣設(shè)備有相互聯(lián)系以外，還應(yīng)表明設(shè)備的規(guī)范，防侵入電波及感應(yīng)雷的

44、措施，中性點(diǎn)接地方式，電壓互感器及電流互感器的配置等。</p><p>　　5）、總平面布置接線圖</p><p>　　總平面布置接線圖上應(yīng)清晰表明各種電氣設(shè)備的相互距離，其中包括縱向尺寸和橫向尺寸兩種，縱向尺寸反映從圍墻起經(jīng)各種設(shè)備、道路、變壓器、室內(nèi)配電裝置、出線構(gòu)架，直到另一圍墻為止的距離。橫向尺寸表達(dá)各并列間隔內(nèi)部以及間隔和間隔之間的距離等。</p><p>

45、;<b>　　6）、斷面圖</b></p><p>　　根據(jù)主接線和總平面布置方式的不同，應(yīng)有相應(yīng)的斷面圖，一般包括出線間隔、進(jìn)線（即變壓器回路）間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔、電壓互感器及避雷器間隔、所用電間隔等</p><p>　　7）、對(duì)變電所設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　(1)、設(shè)計(jì)要符合各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p

46、>　　(2)、設(shè)計(jì)要做到節(jié)約用地，不占良田，少占農(nóng)田，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，確保質(zhì)量。</p><p>　　(3)、要積極推廣和采用經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明是行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備，并盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和系列產(chǎn)品。</p><p>　　(4)、設(shè)計(jì)要考慮到發(fā)展的可能性，其規(guī)模應(yīng)按5～10年遠(yuǎn)景來(lái)規(guī)劃。為節(jié)省一次投資，可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷增長(zhǎng)的需要分期建設(shè)。</p><p

47、>　　變電所電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　變電所主接線設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，并根據(jù)本變電所在系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、負(fù)荷情況、工程特點(diǎn)、周圍環(huán)境條件等，確定合理的設(shè)計(jì)方案。 電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：</p><p>　　擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬定出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量，以及各電壓級(jí)配電

48、裝置的接線方式等。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)比較：依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，淘汰一些較差的方案，保留 2?3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案，進(jìn)行計(jì)算，選擇出經(jīng)濟(jì)上的最佳方案后，確定最優(yōu)主接線方案。</p><p>　　短路計(jì)算：依據(jù)所確定的主接線，進(jìn)行短路計(jì)算。</p><p>　　設(shè)備選擇：依據(jù)短路計(jì)算結(jié)果，選擇設(shè)備。</p>&

49、lt;p>　　繪制電氣主接線單線圖。電氣主接線一般按正常運(yùn)行方式繪制，采用全國(guó)通用的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，并將所用設(shè)備的型號(hào)、發(fā)電機(jī)主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)示出電壓互感器、電流互感器、避雷器等設(shè)備的配置及其一次接線方式，以及主變壓器接線組別和中性點(diǎn)的接地方式等。</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)

50、計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　變電所電氣主接線設(shè)計(jì)，以下列各點(diǎn)為基本設(shè)計(jì)依據(jù)：①根據(jù)畢業(yè)指導(dǎo)教師具體安排的課題和《設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》要求；②根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；③根據(jù)變電站的最終建設(shè)規(guī)模；④根據(jù)變電站負(fù)荷的大小和重要性；⑤根據(jù)系統(tǒng)備用容量的大小；⑥根據(jù)變電所主接線設(shè)計(jì)的具體參數(shù)。</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p&g

51、t;<b>　　可靠性要求</b></p><p>　　供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。對(duì)可靠性應(yīng)注意的問(wèn)題：應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。要考慮所設(shè)計(jì)

52、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。主接線可靠性的具體要求如下：</p><p>　　斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。</p><p>　　斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　　盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。</p><p>　　大機(jī)組超高

53、壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。</p><p><b>　　靈活性要求</b></p><p>　　主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。</p><p>　　調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。</p><p>　　

54、檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。</p><p>　　擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓氣或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次的改建工作量最少。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性要求</b></p><p>

55、;　　主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省短路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。</p><p>　　要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。</p><p>　　要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。</p><p>　　如能

56、滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。</p><p>　　占地面積?。褐鹘泳€設(shè)計(jì)要為配置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。</p><p><b>　　電能損失少</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自藕變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。在系統(tǒng)規(guī)

57、劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)兩種。</p><p>　　6～220 kV高壓配電裝置的常用電氣主接線條文說(shuō)明</p><p><b>　　單母線接線</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。</p><p&g

58、t;　　缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障母線段分開(kāi)才能恢復(fù)非故障段的供電。</p><p>　　適用范圍：一般只適用于一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：</p><p>　　6～10 kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回。</p><p>

59、;　　35～63 kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)3回。</p><p>　　110～220 kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)2回。</p><p><b>　　單母線分段接線</b></p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回

60、路，有兩個(gè)電源供電。</p><p>　　當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障該母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。</p><p>　　當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出

61、現(xiàn)交叉跨越。</p><p><b>　　適用范圍：</b></p><p>　　6～10 kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。</p><p>　　35～63 kV配電裝置的出線回路數(shù)為4～8回時(shí)。</p><p>　　110～220 kV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回時(shí)。</p><p>

62、<b>　　雙母線接線</b></p><p>　　雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路定與某一組母線連接，以固定連接的方式運(yùn)行。</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　供電可靠。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作

63、，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速灰復(fù)供電；檢修任一回路的隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。</p><p>　　調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活的適系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。</p><p>　　擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任一方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配。不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，

64、以致連接不同的母線段時(shí)不會(huì)象單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。</p><p>　　便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　增加一組母線就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換

65、操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需要在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。</p><p><b>　　適用范圍：</b></p><p>　　當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓采用的具體條件如下：</p>

66、<p>　　6～10 kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)較多，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)。</p><p>　　35～63 kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò)8回時(shí)；或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)。</p><p>　　110～220 kV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)；或其在系統(tǒng)中居重要地位，出險(xiǎn)回路數(shù)為4回及以上時(shí)。</p><p><b>

67、;　　增設(shè)旁路母線</b></p><p>　　為了保證單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，可在需要的時(shí)候增設(shè)旁路母線，以便提高供電可靠性，減少負(fù)荷停電時(shí)間，但這會(huì)導(dǎo)致投資增加。</p><p>　　電氣主接線的方案設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的規(guī)定，結(jié)合第一節(jié)相關(guān)條文說(shuō)明

68、及前言對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析，在理解設(shè)計(jì)任務(wù)給定參數(shù)的基礎(chǔ)上，擬訂本次設(shè)計(jì)各電壓等級(jí)側(cè)適合要求的若干個(gè)主接線方案，并進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，得出最優(yōu)接線方案。</p><p>　　各電壓等級(jí)側(cè)電氣主接線的方案選擇</p><p>　　前言中已分析說(shuō)明了待設(shè)變電站的特點(diǎn)，在對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步分析理解的基礎(chǔ)上，將待定變電站各電壓等級(jí)側(cè)能滿足規(guī)程要求并適合本次設(shè)計(jì)要求的電氣主接線類型依次說(shuō)明如下。</

69、p><p><b>　　10kV側(cè)：</b></p><p>　　已知出線12回，考慮要提高功率因素，必須進(jìn)行電容補(bǔ)償，需增加2個(gè)備用回路；考慮站用電需要，10 kV出線還需增加2個(gè)備用回路，共需備用4個(gè)回路。則10 kV側(cè)出線共16回。</p><p>　　根據(jù)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.5條的規(guī)定，規(guī)定原文“當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變

70、壓器時(shí)，6～10kV 側(cè)宜采用分段單母線，線路為12 回及以上時(shí)亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)6～35kV 配電裝置采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)不宜設(shè)置旁路設(shè)施”。</p><p>　　本設(shè)計(jì)10kV配電裝置擬用屋內(nèi)布置開(kāi)關(guān)柜接線形式進(jìn)出線，且為終端變，具備停電檢修斷路器的條件。因此，首先將單母線分段帶旁路接線否定。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電站，10kV側(cè)

71、入圍的電氣主接線類型有單母線分段接線與雙母線接線二種。現(xiàn)將10 kV側(cè)二種接線方案進(jìn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)比較如下。</p><p>　　二種接線方案可靠性（優(yōu)缺點(diǎn)）比較如下表： </p><p>　　對(duì)于本次要求設(shè)計(jì)的變電站主接線技術(shù)可靠性而言，上述二種接線方案均能滿足接線要求，且雙母線接線方案優(yōu)于單母線分段方案。但可靠性要求不是本次設(shè)計(jì)變電站要求的重點(diǎn)，還需進(jìn)一步做經(jīng)濟(jì)性比較后，方可確定最優(yōu)接

72、線方案。</p><p>　　二種接線方案經(jīng)濟(jì)性比較</p><p>　　（實(shí)際上，雙母線接線與單母線分段接線在經(jīng)濟(jì)上是不可比的，但為了學(xué)習(xí)主接線經(jīng)濟(jì)比較的方法，將上述兩接線議案較牽強(qiáng)的做經(jīng)濟(jì)比較如下。）</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性比較是本次設(shè)計(jì)變電站要求的重點(diǎn)。換言之，它是取舍電氣主接線方案的重要依據(jù)。</p><p>　　在經(jīng)濟(jì)比較中，一

73、般有綜合投資（包括主要設(shè)備及配電裝置的投資）和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。本設(shè)計(jì)中，只對(duì)各方案中配電裝置不同部分的綜合投資進(jìn)行比較，年運(yùn)行費(fèi)用比較因參數(shù)不全等原因省略不做。</p><p>　　配電裝置的綜合投資的計(jì)算，是依據(jù)各種不同母線接線形式，均按一定規(guī)模并計(jì)入相應(yīng)配電設(shè)備成本投資后，計(jì)算出該配電裝置的全部投資（基礎(chǔ)值）；然后根據(jù)實(shí)際情況, 再計(jì)入增加或減少若干個(gè)對(duì)應(yīng)回路數(shù)的投資，最終求得各入選方案的全部投資。比較過(guò)程

74、中，采用參考類似接線方案的方法。</p><p>　　參考《發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)》P41‘6～10kV屋內(nèi)配電裝置投資’表，取該表對(duì)應(yīng)參考數(shù)據(jù)如下表：（萬(wàn)元）</p><p>　　本次設(shè)計(jì)變電站10kV出線共16回, 參考上表數(shù)據(jù),分別計(jì)算上述兩方案的配電裝置的綜合投資:</p><p>　　單母線分段方案=7.5+(16－6)×0.55=13（萬(wàn)元）</

75、p><p>　　雙母線接線方案=15.1+(16－6)×1.0=25.1（萬(wàn)元）</p><p>　　很明顯，雙母線接線方案綜合投資多于單母線分段方案。</p><p>　　也可從配電裝置主要設(shè)備使用數(shù)量上,對(duì)上述兩方案進(jìn)行分析比較如下表：</p><p>　　同樣可以看出，在主要設(shè)備的使用數(shù)量上，雙母線接線方案多于單母線分段方案。（主

76、要設(shè)備的使用數(shù)量增加是投資增加的直接原因，也是導(dǎo)致年運(yùn)行費(fèi)用增加的直接原因）。</p><p>　　10kV側(cè)主接線結(jié)論：</p><p>　　通過(guò)以上分析、比較，在本次待定變電站設(shè)計(jì)10kV側(cè)，最優(yōu)接線方案為單母線分段接線。</p><p>　　10kV母線上一共布置10kV負(fù)荷16回，均為III類負(fù)荷，功率因素cos?=0.80，經(jīng)后續(xù)補(bǔ)償后，可達(dá)cos?=0.

77、90，線路年利用小時(shí)數(shù)Tmax=3000h，其中，架空線路出線10回，每回線路配電距離為8km，輸送容量為1400kVA；電纜線路出線2回，每回線路配電距離3km，輸送容量1400kVA；備用回路4回。</p><p><b>　　35kV側(cè)：</b></p><p>　　35kV側(cè)已知最終出線10回，根據(jù)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.3條、第3.2.4

78、 條的規(guī)定，規(guī)定原文“35～110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線，超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8 回及以上時(shí)，可采用雙母線接線。110kV線路為6 回及以上時(shí)宜采用雙母線接線”；“在采用單母線分段單母線或雙母線的35 ～110kV 主接線中當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)可設(shè)置旁路設(shè)施”。</p><p>　　首先將帶旁路接線方案否定，理由同

79、10kV側(cè)。</p><p>　　做進(jìn)一步分析知，擴(kuò)大橋形、單母線接線方案只適用于出線回路較少的接線中，對(duì)本站10回35kV出線而言，顯然不宜采用。</p><p>　　因此，35kV側(cè)入圍的接線方案只有雙母線接線和單母線分段兩種方案。</p><p>　　35kV側(cè)兩種接線方案優(yōu)缺點(diǎn)比較同10kV側(cè)，經(jīng)濟(jì)性比較也同10kV側(cè)。這里不重復(fù)。</p>&

80、lt;p>　　對(duì)主接線可靠性而言，雙母線接線方案優(yōu)于單母線分段方案，對(duì)經(jīng)濟(jì)性而言，單母線分段方案優(yōu)于雙母線接線方案。到底選誰(shuí)呢？</p><p>　　從建設(shè)終端變電站的根本出發(fā)點(diǎn)來(lái)看，其目標(biāo)就是為了滿足供電負(fù)荷的需要，達(dá)到多供電、多讓用戶滿意的目的。這就要求供電必須安全、可靠、穩(wěn)定，必須保證大多數(shù)用戶的正常用電需要。電氣主接線的可靠是以上一切的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)變電站35kV側(cè)10回負(fù)荷出線容量：10回

81、5;3.5MVA=35 MVA，占本站總?cè)萘康陌俜直葹椋?5÷63=56%，可見(jiàn)，35kV負(fù)荷在本站的地位很重，必須首先保證其供電可靠性，才能讓大多數(shù)用戶滿意。因此，本站35kV側(cè)電氣主接線選擇可靠性占優(yōu)的雙母線接線方案。</p><p>　　35kV側(cè)接線方案結(jié)論：</p><p>　　35kV側(cè)電氣主接線選擇雙母線接線方案。</p><p>　　35k

82、V母線共布置35kV出線10回，每回輸送距離28km，輸送容量3500kVA，均為II負(fù)荷，功率因素cost? =0.82，線路年利用小時(shí)數(shù)Tmax =3500h以上，本設(shè)計(jì)中取Tmax =4000h。</p><p><b>　　110kV側(cè)</b></p><p>　　需先確定其進(jìn)線回路后，才可以選擇滿足規(guī)程要求的電氣主接線類型。現(xiàn)將回路確定分析、計(jì)算如下。<

83、;/p><p>　　110kV側(cè)進(jìn)線回路數(shù)及導(dǎo)線選擇</p><p>　　本變電站主變?nèi)萘繛?×31.5MVA=63 MVA，電源距離為50km，總負(fù)荷容量42.2 MVA，全年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量取全部容量的70%，即：63 MVA×70%=44.1 MVA。 </p><p><b>　　導(dǎo)線選擇</b></p>&

84、lt;p>　　根據(jù)《架空線路設(shè)計(jì)規(guī)程》要求，對(duì)年利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。其計(jì)算公式為：</p><p><b>　　S= Ig / J</b></p><p>　　式中，S為導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面（mm2）（待求值）, Ig為回路最大持續(xù)工作電流（A），J為經(jīng)濟(jì)電流密度（可查《發(fā)電廠電氣部分》P114圖4-26）。

85、</p><p>　　本變電站110kV進(jìn)線導(dǎo)線按上計(jì)算公式確定經(jīng)濟(jì)截面。因任務(wù)書(shū)要求35kV線路Tmax = 3500h以上，所以，取本站110kV進(jìn)線年利用小時(shí)數(shù)Tmax=4000h，查《發(fā)電廠電氣部分》P114圖4-26，得J=1.28 A/mm2，</p><p>　　按S=UI計(jì)算最大持續(xù)工作電流：</p><p>　　Ig=S÷U= 63 MV

86、A÷（×110kV）=330.7A；</p><p>　　將已知值代入計(jì)算公式：</p><p>　　S = Ig /J=330.7÷1. 28 =258（mm2）</p><p>　　查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P115 附表1-21 ‘LGJ鋼芯鋁絞線規(guī)格及長(zhǎng)期允許載流量’表，本站110kV進(jìn)線導(dǎo)線選用LGJ-240/3

87、0型鋼芯鋁絞線便可滿足要求，LGJ-240/30型導(dǎo)線參數(shù)為：計(jì)算截面為275.96 mm2（＞S=258mm2），＋80℃時(shí)他長(zhǎng)期允許載流量為662A（＞Ig=330.7A）。</p><p>　　根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，當(dāng)導(dǎo)線所選型號(hào)高于LGJ-70時(shí)，可不做電暈電壓校驗(yàn)。本設(shè)計(jì)不對(duì)LGJ-240/30型導(dǎo)線做電暈電壓校驗(yàn)。</p><p><b>　　回路數(shù)選擇<

88、/b></p><p>　　查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P24 表3-1‘各電壓等級(jí)線路合理輸送容量及輸送距離’表，110kV單回線路合理輸送容量為10～50 MVA（＞本站總負(fù)荷容量44.2 MVA），合理輸送距離150～50km（＞本站電源距離50km ）。</p><p>　　因此，將本站110kV進(jìn)線確定為單回LGJ-240/30型導(dǎo)線供電，已能滿足輸送容量及輸送

89、距離要求。</p><p>　　確定110kV側(cè)電氣主接線類型</p><p>　　已知本110kV變電站進(jìn)線為一個(gè)回路， 該回線帶本站2臺(tái)主變。根據(jù)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.3條的規(guī)定，規(guī)定原文“35～110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線，超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8 回及以上時(shí)，可采用雙

90、母線接線。110kV線路為6 回及以上時(shí)宜采用雙母線接線”?？芍?，滿足規(guī)程要求并適合本設(shè)計(jì)110kV側(cè)的電氣主接線類型只有單母線接線一種類型。</p><p>　　110kV側(cè)電氣主接線初選接線方案唯一，即單母線接線，其優(yōu)缺點(diǎn)如下表：</p><p>　　110kV側(cè)接線方案結(jié)論：</p><p>　　110kV變電站進(jìn)線選定為一個(gè)回路。110 kV側(cè)電氣主接線為單

91、母線接線，該母線帶2臺(tái)31.5MVA有載高壓變壓器。</p><p><b>　　確定電氣主接線圖</b></p><p>　　以上對(duì)各電壓等級(jí)側(cè)電氣主接線已選擇，其結(jié)果是：110kV采用單母線接線，35kV采用雙母線接線，10kV采用單母線分段接線。任務(wù)書(shū)中已給定本站變壓器為2臺(tái)31.5MVA有載調(diào)壓變壓器。經(jīng)計(jì)算110kV進(jìn)線一回，35kV出線10回，10kV出線

92、16回；根據(jù)以上基本參數(shù)，將本次設(shè)計(jì)變電站電氣主接線簡(jiǎn)易圖確定如下。經(jīng)后續(xù)設(shè)計(jì)后，再進(jìn)一步完善主接線圖。</p><p><b>　　主變和站用變選擇</b></p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，及任務(wù)書(shū)給定的參數(shù)，選擇變壓器。</p><p>　　110 kV主變壓器的選擇及主要參數(shù)</p&g

93、t;<p>　　兩臺(tái)容量 2 ?31.5MVA有載調(diào)壓變壓器，涉及110kV、35kV、10kV三個(gè)電壓等級(jí)。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五章‘主變壓器選擇’P217的規(guī)定，①相數(shù)選擇主要要考慮：制造條件、可靠性要求、運(yùn)輸條件等因素，②繞組數(shù)量選擇主要依據(jù)：在具有三種電壓等級(jí)的變電站中，若通過(guò)主變各側(cè)繞組的功率均達(dá)該變?nèi)萘康?5%以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電站裝置有無(wú)功補(bǔ)

94、償設(shè)備時(shí)，主變宜采用三繞組變壓器。③繞組連接方式選擇主要要考慮：變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。在我國(guó)，電力系統(tǒng)變壓器繞組連接方式只有Y、△兩種，一般規(guī)定，110kV及以上側(cè)變壓器繞組采用Y連接，35kV側(cè)繞組也采用Y連接，35kV以下側(cè)采用△連接。④對(duì)于110kV及以下變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。</p><p>　　因此，本站主變宜選擇三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，現(xiàn)

95、將本站主變具體型號(hào)和相關(guān)參數(shù)說(shuō)明如下。</p><p>　　查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P106附表1-13‘110 kV三繞組有載調(diào)壓變壓器’表，本設(shè)計(jì)110 kV主變選擇為SFSZL7-31500/110，得以下參數(shù)。 </p><p>　　110kV主變壓器選擇結(jié)果表</p><p>　　10 kV站用變壓器的選擇及主要參數(shù)</p>

96、<p>　　本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)已確定了本站站用電負(fù)荷為63 kVA。</p><p>　　按《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變電站站用變負(fù)荷一般按Ⅱ類負(fù)荷考慮，一般采用0.4kV電壓等級(jí)供出。按上述原則確定本次設(shè)計(jì)變電站的站用變，已能滿足供電要求。</p><p>　　站用變選擇容量時(shí)，需考慮10%的備用容量，并取功率因素cos? =0.9，則本站用變最終需選擇最大容量應(yīng)≥63 kVA&

97、#215;1.1/0.9=77 kVA。取80kVA</p><p>　　有載調(diào)壓變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)站用變，因此，本站用變負(fù)荷考慮由本站10kV側(cè)的兩段母線各出一個(gè)回路供電，采用10kV雙繞組變壓器。</p><p>　　現(xiàn)將本站站用變具體型號(hào)和相關(guān)參數(shù)說(shuō)明如下。</p><p>　　查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P98附表1-6‘10 kV雙繞組變壓器’表

98、，本設(shè)計(jì)10 kV站用變選擇為S9-80/10，得以下參數(shù)。 </p><p>　　10kV站用變壓器選擇結(jié)果表</p><p><b>　　變電站站用電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變電站站用電負(fù)荷，其可靠性要求不如發(fā)電廠那樣高。站用電負(fù)荷一般由變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和

99、硅整流設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具以及站用采曖、通風(fēng)、照明、供水等部分組成。這些負(fù)荷都不大，因此，變電站站用電一般只需0.4kV電壓等級(jí)一級(jí)供出，常采用動(dòng)力與照明混合供電的方式進(jìn)行。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，對(duì)站用電負(fù)荷未提出特殊性要求，因此，本站用電接線方案按常規(guī)設(shè)計(jì)考慮，即，0.4kV站用電母線采用低壓斷路器（自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）進(jìn)行分段，各用電負(fù)荷以低壓成套配電裝置供電，并將負(fù)荷平均地布置

100、、分配在0.4kV各段母線上，高壓側(cè)（10kV）采用高壓斷路器進(jìn)行負(fù)荷控制?？紤]站用變?cè)诒菊镜牡匚缓椭匾?，分別將本站兩臺(tái)站用變接于10kV分段母線的各段上，這樣有利于站用變互為備用。</p><p>　　以80kVA的站用電變負(fù)荷全部帶滿來(lái)確定站用負(fù)荷回路的最大電流：I=S/U=80/（×10）=4.82A。現(xiàn)將站用電接線圖繪制如下，設(shè)備具體選型見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。</p><p>&

101、lt;b>　　無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，本次設(shè)計(jì)變電站要求對(duì)10kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)。初始條件為：35/10kV側(cè)無(wú)電源，要求10kV側(cè)負(fù)荷的功率因素cos?從0.8提高到0.9。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第九章的相關(guān)說(shuō)明，無(wú)功功率包括容性無(wú)功功率及感性無(wú)功功率兩部分的內(nèi)容。因此，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)需要做電容補(bǔ)償、電抗補(bǔ)

102、償兩部分計(jì)算。</p><p><b>　　原則性條文說(shuō)明：</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件。無(wú)功功率平衡遵循分層（如電壓）平衡的原則。對(duì)于不同電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)功功率平衡與補(bǔ)償?shù)男问绞遣煌摹?lt;/p><p>　　10kV配電線路的無(wú)功補(bǔ)償宜配置高壓并聯(lián)電容器，或在配電變壓器低壓側(cè)配置低壓并聯(lián)電容器，電容器

103、安裝容量不宜過(guò)大，一般約為配電變壓器總?cè)萘康?—10%，且在線路最小負(fù)荷時(shí)，不應(yīng)向變電站倒送無(wú)功。</p><p>　　對(duì)于直接供電的終端變電站，安裝的最大容性無(wú)功應(yīng)等于裝置所在母線上的負(fù)荷按提高功率因素所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量與主變壓器所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量之和。本設(shè)計(jì)中，不考慮主變壓器所需補(bǔ)償，只計(jì)算母線上所需的補(bǔ)償。</p><p>　　利用并聯(lián)電容器組的投切，可以滿足電網(wǎng)無(wú)功變化

104、要求時(shí)，則不需另外安裝并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置。本設(shè)計(jì)中，對(duì)此條規(guī)定無(wú)法求證。設(shè)計(jì)按常進(jìn)行。</p><p>　　所需的容性無(wú)功量計(jì)算：</p><p>　　本變電站10kV母線上的有功負(fù)荷P：</p><p>　　P=12回×1.4MVA/回×0.8＋0.08 MVA（站用）=13.52MVA。</p><p>　　查《電力工程

105、電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》P477表9-8‘為得到所需cos?每kVA有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功量’表，知功率因素cos?從0.8提高到0.9時(shí)，每kVA有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量為0.27Kvar/ kVA</p><p>　　則，本變電站10kV母線上所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功量Qc為：</p><p>　　Qc=13.52kVA×103×0.27Kvar/ kVA=3650.4Kvar

106、=3.7Mvar。</p><p>　　占主變總?cè)萘康陌俜直龋?.6504÷63=0.058=5.8%。為允許的補(bǔ)償范圍。</p><p><b>　　電抗器</b></p><p>　　在容性補(bǔ)償回路中串入電抗器，可有效預(yù)防母線電壓陡然升高現(xiàn)象的發(fā)生。因此，低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償通常采用電抗器與電容器相配合的方式進(jìn)行。</p>

107、<p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)以上分析，本次設(shè)計(jì)變電站10kV母線上采用并聯(lián)電容器的方式對(duì)10kV側(cè)容性無(wú)功負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，并聯(lián)電容器容量確定為2×2Mvar。采用串聯(lián)電抗器的方式對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行限流。</p><p>　　并分別將本站兩組補(bǔ)償裝置接于10kV分段母線的各段上，以便在相對(duì)運(yùn)行方式時(shí)按需要分組投切。<

108、/p><p>　　查《城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造設(shè)備使用手冊(cè)》P141，P712，將電容器選型為單相紙膜電容器：BW212/-2000-1W，將電抗器選型為三相干式空芯電抗器：CKSCKL-1200/10-12。無(wú)功補(bǔ)償接線方式簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　第二章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　短路電流計(jì)算概述</b></p>&

109、lt;p>　　一、短路電流計(jì)算的目的意義</p><p>　　電力系統(tǒng)短路的危害及種類</p><p>　　在發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時(shí)的暫態(tài)過(guò)程，使短路電流值大大增加，短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。另外，導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)力的沖擊，致使導(dǎo)體變形，甚至損壞。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化，影響發(fā)電機(jī)輸出功

110、率的變化。短路種類有：三相短路；兩相短路；單相短路接地；兩相短路接地。</p><p>　　為什么進(jìn)行短路電流計(jì)算</p><p>　　為使所選電器設(shè)備和導(dǎo)體有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要， 而進(jìn)行短路電流計(jì)算。</p><p>　　二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法</p><p><b>

111、　　基本假定：</b></p><p>　　正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行</p><p>　　所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同</p><p>　　電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。</p><p>　　電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。</p><p>　　系統(tǒng)中所有

112、電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%接在高壓母線上，50%接在系統(tǒng)側(cè)。</p><p>　　短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。</p><p>　　不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都忽略不計(jì)。</p><p>　　元件計(jì)算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤

113、差和調(diào)整范圍。</p><p>　　輸電線路的電容忽略不計(jì)。</p><p>　　用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。</p><p><b>　　計(jì)算方法</b></p><p>　　常采用短路電流運(yùn)算曲線法計(jì)算參數(shù)，一般按三相短路計(jì)算。在網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化中，對(duì)短路點(diǎn)具有局部對(duì)稱或全部對(duì)稱的網(wǎng)絡(luò)，同電位點(diǎn)可以短接，其間的電抗可以

114、略去。</p><p><b>　　三、短路點(diǎn)的選擇</b></p><p>　　一般選擇最大運(yùn)行方式下通過(guò)電器設(shè)備的短路電流最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　四、限制短路電流的措施</p><p>　　限制短路電流的措施有：提高系統(tǒng)的電壓等級(jí)；直流輸電；在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強(qiáng)聯(lián)系后，將次級(jí)電網(wǎng)解環(huán)運(yùn)行；在允