110kV變電站設(shè)計(jì)

1、. 精品 110kv110kv 變電站設(shè)計(jì)變電站設(shè)計(jì) 摘要摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以110kv 變電站為主要設(shè)計(jì)對(duì)象，該110kv變電站是地 區(qū)重要變電站，是電力系統(tǒng)110kv電壓等級(jí)的重要部分。該變電站設(shè)有2 臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kv、35 kv、和10 kv 三個(gè)電壓等級(jí)。 本設(shè)計(jì)的第一章為緒論，主要闡述了變電站在電力系統(tǒng)中的地位。 設(shè)計(jì)變電站的原則和目的以及變電站的基本情況。第二章是負(fù)荷計(jì)算及 變壓器的選擇，根據(jù)已知變電站的負(fù)荷資料對(duì)變電站進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。通 過得出的負(fù)荷確定了主變的容量和臺(tái)數(shù)、主變的型式及主變阻抗。第三 章是變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)，分別通過對(duì) 110kv、35kv、

2、10kv 側(cè)電氣 主接線的擬定，選擇出最穩(wěn)定可靠的接線方式。第四章是短流計(jì)算，首 先確定短路點(diǎn)，計(jì)算各元件的電抗，然后對(duì)各短路點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算，得 出各短路點(diǎn)的短路電流。第五章是電氣設(shè)備的選擇，電氣設(shè)備包括母線、 斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、熔斷器。第六章是配電裝置， 主要對(duì)變電站的配電裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。 通過對(duì) 110kv 變電站設(shè)計(jì)，使我對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的主干 課程有一個(gè)較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高 了工程意識(shí)，鍛煉了我獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：電氣主接線 短路計(jì)算 電氣設(shè)備 . 精品 abstractabstract this

3、 graduation project take the 110kv transformer substation as the main design object, this 110kv transformer substation is the local important transformer substation, is the electrical power system 110kv voltage rank important part. this transformer substation is equipped with 2 main transformers, in

4、 the station the host wiring divides into 110kv, 35 kv, and 10 kv three voltages ranks. this design first chapter is an introduction, mainly elaborated the transformer substation in electrical power system status. designs the transformer substation the principle and the goal as well as the transform

5、er substation basic situation. second chapter is shoulders the computation and the transformer choice, carries on the load computation according to the known transformer substation load material to the transformer substation. through the load which obtains had determined the host changes the capacit

6、y and a number, the host change the pattern, the winding wiring way, the accent press the way and the host changes the impedance. third chapter is the transformer substation electricity host wiring design, separately through to 110kv, 35kv, 10kv side electricity host wiring drawing up, chooses the s

7、tablest reliable wiring way. fourth chapter is the short class computation, first determined short-circuits the spot, calculates various parts reactance, then to respectively short-circuits separately to carry on the computation, obtains respectively short-circuits the short- circuit current. fifth

8、chapter is the electrical equipment . 精品 choice, the electrical equipment including the generatrix, the circuit . 精品 breaker, the isolator, the electric current and the voltage transformer, the fuse. sixth chapter is the power distribution equipment, mainly carries on the design to the transformer s

9、ubstation power distribution equipment. seventh chapter is anti-radar with the earth, this chapter has carried on the choice to the arrester, as well as has determined the earth way. through to the 110kv transformer substation design, causes me has to the electrical engineering and its the automated

10、 specialized branch curriculum to be comprehensive, system grasping, strengthened apply theory to reality the ability, raised the project consciousness, exercised me independently to analyze and the solution electric power project design question ability. keykey words:words: the electrical host wiri

11、ng short-circuits the computation electrical equipment . 精品 . 精品 目錄目錄 1 緒論緒論.3 1.1 變電站設(shè)計(jì)的原因和目的以及原則 .3 1.2 變電站的基本情況 .3 1.2.1 原始資料.3 1.2.2 所選地址及環(huán)境.4 2 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇.5 2.1 負(fù)荷計(jì)算 .5 2.1.1 負(fù)荷資料.5 2.1.2 負(fù)荷計(jì)算.5 2.2 主變的選擇 .7 2.2.1 主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定：.7 2.2.2 主變壓器型式的確定：.7 2.2.3 主變壓器阻抗的選擇：.8 2.3 站用變壓器的選擇 .9 2

12、.3.1 站用變臺(tái)數(shù)的確定：.9 2.3.2 站用變的容量確定：.9 2.4無功補(bǔ)償 .10 2.4.1 補(bǔ)償作用.10 2.4.2 無功補(bǔ)償容量及電容器接線方式.10 3 變電站主接線形式變電站主接線形式.12 3.1 變電站主接線的要求及原則 .12 3.1.1 設(shè)計(jì)要求.12 3.1.2 設(shè)計(jì)原則.13 3.2 變電站主接線形式的選取 .14 3.2.1 110kv 側(cè)主接線方案選取.14 3.2.2 35kv側(cè)主接線方案選取.17 3.2.3 10kv 側(cè)主接線方案選取.18 4 短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算.21 4.1 短路電流計(jì)算的目的 .21 4.2 短路電流計(jì)算 .21 4.

13、2.1 各元件電抗計(jì)算及等值電路圖.21 4.2.2 110kv母線側(cè)短路電流的計(jì)算：.23 4.2.3 35kv母線側(cè)短路電流的計(jì)算.24 . 精品 4.2.4 10kv母線側(cè)短路電流的計(jì)算.25 5 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇.27 5.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則 .27 5.2 載流導(dǎo)體的選擇 .27 5.3 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 .30 5.4 電流互感器的選擇 .35 5.5 電壓互感器的選擇 .38 5.6 高壓熔斷器選擇 .39 6 配電裝置配電裝置.41 6.1 配電裝置概述 .41 6.2 變電站各電壓等級(jí)采用的配電裝置 .41 6.2.1 110kv配電裝置.41 6.

14、2.2 35kv10kv配電裝置.42 總結(jié)總結(jié).43 致謝致謝.44 參考資料參考資料.45 . 精品 1 1 緒論緒論 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安 全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能 的作用。 1.11.1 變電站設(shè)計(jì)的原因和目的變電站設(shè)計(jì)的原因和目的以及以及原則原則 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是 通過變電所設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān) 方針政策，理論聯(lián)系實(shí)踐，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能 力。 該變電站主要是為營(yíng)口市開發(fā)區(qū)盼盼工業(yè)園區(qū)供電和服務(wù)的，并支 持當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)

15、的持續(xù)發(fā)展，使初具規(guī)模的旅游事業(yè)上一新臺(tái)階，改善和 提高該境內(nèi)人民的物質(zhì)和文化生活。本變電所屬新建 110kv 區(qū)域性終端 變電站，主要滿足該地區(qū)工業(yè)用電。 變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的 510 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)近結(jié)合、 以近為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)景發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能 性。必須從全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn) 和地區(qū)供電條件，結(jié)合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案，必須節(jié)約用地的原則。 本站的設(shè)計(jì)是在國(guó)家和地方的規(guī)劃下進(jìn)行的，是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依 據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程 實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提

16、下， 兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資、就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和 設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性。 . 精品 1.21.2 變電站的基本情況變電站的基本情況 1.2.1 原始資料 為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能 質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)一座110/35/10kv 的區(qū)域性終端變電 站，設(shè)計(jì)原始資料要求如下： 1）、電壓等級(jí)：110/35/10kv 2）、設(shè)計(jì)容量：擬設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)主變壓器。 3）、進(jìn)出線及負(fù)荷情況 、110kv 側(cè)，110kv 側(cè)進(jìn)出線共4 回,其中兩回為進(jìn)線，最大負(fù)荷 利用時(shí)間為4200h。 、35kv 側(cè)，35kv 側(cè)出線共4 回，最大負(fù)荷利用時(shí)間

17、為4000h。 、l0kv 側(cè)，l0kv 側(cè)出線共計(jì)8 回，無電源進(jìn)線，最大負(fù)荷利用 時(shí)間為5000h。 、系統(tǒng)阻抗值為s=100mva 時(shí)的值。 1.2.2 所選地址及環(huán)境 變電站位于城市的工業(yè)區(qū)附近，交通運(yùn)輸方便，海拔 400m，地勢(shì)平 坦，公路交通方便，無污染源，夏季最高溫度零上 38 度，冬季最低氣溫 為-15 度，年平均氣溫為零上 15 度，最大風(fēng)速為 20m/s，覆冰厚度為 5mm，土壤電阻率為500，凍土厚度為 0.7m，主導(dǎo)風(fēng)向：夏季為東南 風(fēng)，冬季為西北風(fēng)。 . 精品 2 2 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 2.12.1 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算 2.1.1 負(fù)荷資料 站用

18、電負(fù)荷見表 2-1，變電站主要負(fù)荷見表 2-2。 表 2-1 站用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 序號(hào)名稱負(fù)荷值 (kw) 功率因數(shù) 1主充電機(jī)250.88 2浮充電機(jī)4.50.85 3主變通風(fēng)0.150.73 4蓄電池及裝 置通風(fēng) 30.88 5檢修間實(shí)驗(yàn)160.8 6載波遠(yuǎn)動(dòng)0.960.69 7照明20 8采暖及其他16 . 精品 2.1.2 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算采用：需用系數(shù)法計(jì)算電力負(fù)荷。公式如下： ；; cadne pk ptan caca qp 22 cacaca spq( 3) cacan isu 最大負(fù)荷時(shí)： 1. 35kv 出線側(cè)負(fù)荷計(jì)算 =6.54tan（arccos0.91）=2.98 11l

19、l pqtan 表 2-2 變電站主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 電壓等級(jí)線路功率因數(shù)最大負(fù)荷值 (mw) 化工廠0.916.54 鋁廠0.876.53 水廠0.885.0535kv 鋼廠0.855.57 機(jī)械廠0.922.04 齒輪廠0.891.75 電臺(tái)0.871.92 紡織廠0.861.88 食品加工廠0.931.93 木材廠0.881.48 皮革廠0.881.74 10kv 自來水廠0.901.76 =6.53tan（arccos0.87）=3.70 22ll pqtan =5.05tan（arccos0.88）=2.72 33ll pqtan =5.57tan（arccos0.85）=3.45 44l

20、l pqtan 2. 10kv 出線側(cè)負(fù)荷計(jì)算 = =2.04tan（arccos0.92）=0.87 1l q 1l ptan . 精品 = =1.75tan（arccos0.89）=0.90 2l q 2l ptan = =1.92tan（arccos0.87）=1.09 3l q 3l ptan = =1.88tan（arccos0.86）=1.12 4l q 4l ptan = =1.93tan（arccos0.93）=0.76 5l q 5l ptan = =1.48tan（arccos0.88）=0.80 6l q 6l ptan = =1.74tan（arccos0.88）=0.

21、94 7l q 7l ptan = =1.76tan（arccos0.90）=0.85 8l q 8l ptan 于是母線側(cè)的總負(fù)荷為 += =0.85(6.54+6.53+5.05+5.57)+0.8(2.0 cdc pkp 1max 2cd pk 4+1.75+1.92+1.88+1.93+1.48+1.74+1.76) = 31.74mw + += =0.85(2.98+3.70+2.72+3.45)+0.8(0.8 cdc qkq 1max 2cd qk 7+0.90+1.09+1.12+0.76+0.80+0.94+0.85) = 16.78mvar 則系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為： 最大運(yùn)行方

22、式下： mva 2222 maxmaxmax 31.7416.7835.9 ccc spq 2.22.2 主變的選擇主變的選擇 主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺(tái)數(shù)、變壓器的 形式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式和對(duì)變壓器的阻抗選擇。以下 分別根據(jù)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。 2.2.1 主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定： 主變壓器的容量一般按變電所建成5l o 年的規(guī)劃負(fù)荷選取，并適 當(dāng)?shù)目紤]到遠(yuǎn)期1020 年的負(fù)荷發(fā)展。再者，可根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的 性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng) 考慮當(dāng)一臺(tái)主變故障或檢修停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過負(fù)荷能力后 的允許時(shí)間內(nèi)，

23、應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，一般性變電所，應(yīng)能 保證全部負(fù)荷的 . 精品 70%。 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算：mva,主 2222 maxmaxmax 31.7416.7835.9 ccc spq 變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電站，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。故選擇兩臺(tái)31500 kva 主變壓器。 2.2.2 主變壓器型式的確定： 變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運(yùn) 輸條件等因素，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，330kv 及以下的變電所均應(yīng)選 用三相變壓器，對(duì)具有三種電壓的變電所，如果通過主變壓器各側(cè)繞組 的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上時(shí)

24、，采用三繞組變壓器，本變電 站變壓器各側(cè)繞組的功率均已達(dá)到了總?cè)萘康?5%，故選三相三繞組變壓 器。 1）. 繞組連接方式選擇： 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列 運(yùn)行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根 據(jù)具體工程來確定，我國(guó)ll0kv 及以上電壓變壓器繞組都采用y0 連接， 35kv 采用y 連接，35kv 以下電壓等級(jí)、變壓器繞組都采用連接，所 以本變電所主變壓器繞組連接方式為y0y。 2）. 調(diào)壓方式的選擇： 普通型的變壓器調(diào)壓范圍很小，僅為5%而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨 勢(shì)與實(shí)際相反(如逆調(diào)壓)時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭就無法滿足 要求

25、，有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在15%以上，而且，既要向系統(tǒng) 傳輸功率，又可能從系統(tǒng)倒送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的 情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實(shí)現(xiàn)。因此選用有載調(diào)壓變壓器。 2.2.3 主變壓器阻抗的選擇： 對(duì)于三繞組變壓器目前在制造上有兩種基本的組合方式，即“升壓 . 精品 結(jié)構(gòu) . 精品 ”和“降壓結(jié)構(gòu)”?！吧龎盒汀钡睦@組排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次 為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最大。“降壓型”的繞組排列順 序?yàn)樽澡F芯向外依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。 根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性數(shù)據(jù)如下： 形式：sfsz31500ll0；各側(cè)容量比為：100l0050

26、7 l 連接組別號(hào)：yn，yn0，d11 調(diào)壓范圍為：高壓ll081.25% kv 中壓38.522.5% kv 低壓10.5 kv 阻抗電壓為：高中：10.5 高低：18 中低：6.5 結(jié)構(gòu)形式為：降壓結(jié)構(gòu) 空載損耗(kw)：50.3 負(fù)載損耗(kw)：175 空載電流(%)：1.4 2.32.3 站用變壓器的選擇站用變壓器的選擇 變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按 照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決 分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使 設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 2.3.1 站用變

27、臺(tái)數(shù)的確定： 一般變電所裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器，對(duì)于樞紐變電所、裝有兩臺(tái)以上 主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用，如 果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變 壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺(tái)容量相等的所用變壓器。 . 精品 2.3.2 站用變的容量確定： 所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照下列公式近 似計(jì)算： ；; cadne pk ptan caca qp 22 cacaca spq( 3) cacan isu 根據(jù)原始資料給出的所用負(fù)荷計(jì)算： kva 2222 maxmaxmax 31.7416.7878.041 ccc spq

28、 根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下： 型號(hào)：s80l0；容量為：80(kva) 7 l 連接組別號(hào)：y，yn0 調(diào)壓范圍為：高壓：5 阻抗電壓為(%)：4 結(jié)構(gòu)形式為：降壓結(jié)構(gòu) 空載損耗(w)：270 負(fù)載損耗(w)：1650 空載電流(%)：2.4 無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償 無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓 損耗，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 無功補(bǔ)償方式有兩種：即高壓集中補(bǔ)償和低壓分散補(bǔ)償本所是地區(qū) 變電所采用 10kv 側(cè)補(bǔ)償方式： 補(bǔ)償裝置分類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。 2.4.1 補(bǔ)償作用 （1）對(duì) 110kv 及以下電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置：用以減少線路電壓

29、 降，降低受端電壓波動(dòng)，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。 （2）在變電所中，并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置常接在主變壓器的低壓側(cè)，對(duì)調(diào) . 精品 相機(jī)，并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和靜止補(bǔ)償裝置都直接連接或通過變壓器并接 于需補(bǔ)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。 . 精品 （3）補(bǔ)償裝置設(shè)置于發(fā)電廠、變電所、配電所、換流站或開關(guān)站中大 部分連接在這些廠站母線上，也有的補(bǔ)償裝置是關(guān)聯(lián)或串聯(lián)在線路上。 2.4.2 無功補(bǔ)償容量及電容器接線方式 本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置。 （1）無功補(bǔ)償裝置容量的確定 現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?10-15來確定無

30、功補(bǔ)償裝置的容 量。此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?31500kva 故并聯(lián)電容器的容量為：3150kva 4725kva 為宜，在此設(shè)計(jì)中取 4725kva。 （2）并聯(lián)電容器裝置的接線 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(chǎng)合下，也采用有由三 角形派生出來的雙三角形。 本設(shè)計(jì)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈 敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于 10kv 及以上的大容量并聯(lián) 電容器組。 中性點(diǎn)接地方式：對(duì)該變電所進(jìn)行無功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù) 荷的無功功率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性 點(diǎn)不

31、接地方式。 . 精品 3 3 變電站主接線形式變電站主接線形式 3.13.1 變電站主接線的變電站主接線的要求要求及原則及原則 3.1.1 設(shè)計(jì)要求 電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán) 節(jié)。主接線方案的確定對(duì)電力系統(tǒng)及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng) 濟(jì)性密切相關(guān)，并對(duì)電器設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方 式的擬定有較大影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須正確處理好各方面的關(guān) 系，全面分析論證，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電所主接線的最佳方案。 （1）可靠性 對(duì)于一般技術(shù)系統(tǒng)來說，可靠性是指一個(gè)元件、一個(gè)系統(tǒng)在規(guī)定的 時(shí)間內(nèi)一定條件下完成預(yù)定功能的能力。電氣主接線屬可修復(fù)系統(tǒng)

32、，其 可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時(shí)間所占的比例。 主接線可靠性的具體要求： 斷路器檢修時(shí)。不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電： 斷路器或母線故障。以及母線或母線隔離井關(guān)搶修時(shí),盡量減少停 運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì) i、ii 類負(fù)荷的供電。 盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電。 . 精品 對(duì)裝有大型機(jī)組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要 求。 （2）靈活性 調(diào)度靈活，操作方便。應(yīng)能靈活地投入或切除機(jī)組、變壓器或線 路，靈活的調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行 方式下的要求。 檢修安全。應(yīng)能方便地停運(yùn)線路、斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備， 進(jìn)行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正

33、常運(yùn)行及用戶的供電要求。 擴(kuò)建方便，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過渡 到最終接線，使在擴(kuò)建時(shí)一、二次設(shè)備所需的改造最少。 （3）經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之 間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活將可能導(dǎo)致投資增加。所 以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 投資省。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè) 備投資；應(yīng)適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型電器設(shè)備；對(duì) 110kv 及以 下的終端或分支變電所，應(yīng)推廣采用直降式110(6l0)kv變電所和 質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器(如熔斷器)代替高壓斷路器。 年運(yùn)行費(fèi)小。年遠(yuǎn)行

34、費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常 小修維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇變 壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù) 。 占地面積小。主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便 節(jié)約用地相節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng) 濟(jì)效益。 3.1.2 設(shè)計(jì)原則 1 變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接 . 精品 線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線， 但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。 . 精品 2 在35-60kv 配電裝置中，當(dāng)線路為3 回及以上時(shí)，一般采用單母 線或單母線分段接

35、線，若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污 穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 3 6-10kv 配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5 回時(shí)，一般采用單母線 接線方式，線路在6 回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大， 出線回路較多，功率較大時(shí)，可采用雙母線接線。 4 110-220kv 配電裝置中，線路在4 回以上時(shí)一般采用雙母線接線。 5 當(dāng)采用sf6 等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器以及更換迅速的手 車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程 為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有 先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 3.23.2

36、 變電站主接線形式變電站主接線形式的選取的選取 3.2.1 110kv 側(cè)主接線方案選取 本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。根據(jù)35kvll0kv 變 電所設(shè)計(jì)規(guī)范第3.2.3 條和第3.2.4 條：110kv 線路為六回及以上時(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35ll0kv主 接線中，當(dāng)不容許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線和旁路隔離開關(guān)。 故預(yù)選方案為：雙母接線和雙母線帶旁母接線。 方案一、雙母線接線如圖31 . 精品 圖3-1雙母線接線 1、優(yōu)點(diǎn)： （1） 供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修 一組導(dǎo)線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速

37、恢復(fù)供電，檢修 任一回路母線隔離開關(guān)，只停該回路。 （2） 調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可任意切換，分配到任意 母線上工作，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化 的需要。 （3） 擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)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，以致連接不同的母線時(shí)，不會(huì)如單母線分段那 樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 （4） 便于實(shí)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， 單獨(dú)接至一組母線上。 2、缺點(diǎn)： （1） 增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。 （2） 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為

38、倒換操作電器，容易誤操 作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝 置。 3、適用范圍： （1） 6l0kv 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，需要加裝電抗器。 （2） 3563kv，回路總數(shù)超過8 回，或連接電源較多，回路負(fù)荷較 大時(shí)。 （3） ll0220kv，出線回路在5 回及以上時(shí)；或當(dāng)ll0220kv配電 裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4 回及以上時(shí)。 方案二、單母線分段接線如圖32。 1、優(yōu)點(diǎn)： . 精品 （1） 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回 路，提供雙回路供電。 （2） 安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將 故障段切

39、除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 2、缺點(diǎn)： （1） 當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都 要在檢修期間停電。 （2） 擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。 圖3-2單母線分段接線 （3） 當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。 3、適用范圍： （1） 610kv 配電裝置出線回路數(shù)為6 回及以上時(shí)。 （2） 3563kv 配電裝置出線回路數(shù)為48 回時(shí)。 （3） 110220 配電裝置出線回路數(shù)為34 回時(shí)。 方案比較： 方案一相對(duì)方案二調(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，所以當(dāng)該母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，

40、該母線 上的回路不需要停電，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 . 精品 而且方案一在擴(kuò)建時(shí)比方案二方便，在有雙回架空線時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致出線 交叉跨越。通過對(duì)以上兩種方案比較，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)進(jìn)步，新型斷路器 的停電檢修周期延長(zhǎng)，沒有必要考慮停電檢修斷路器，結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)的 需要，在滿足要求的前提下，盡可能節(jié)約設(shè)備的投資故待設(shè)計(jì)的變電所 . 精品 110kv接線選取方案一，雙母線接線，即能滿足要求。 結(jié)論：110kv 側(cè)采用雙母線接線。 3.2.2 35kv 側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，35kv 側(cè)進(jìn)出線共6 回，本期4 回，每回最大負(fù)荷 7500kva。同樣本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和

41、技術(shù)比較。根據(jù)35kv ll0kv 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范第23 條：35kv60kv 配電裝置中，當(dāng)出線為2 回時(shí)，一般采用橋形接線，當(dāng)出線為2 回以上時(shí)，一般采用單母線或分 段單母線的接線。 方案一、單母線分段接線如圖33 圖3-3單母線分段接線 1、優(yōu)點(diǎn)： （1） 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回 路，提供雙回路供電。 . 精品 （2） 安全性，可靠性高。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，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 2、缺點(diǎn)： （1） 當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都 要在檢修期間停電。 （2） 擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均

42、衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。 （3） 當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。 方案二、單母線接線如圖34 圖3-4單母線接線 由于此種接線，可靠性低，一條線路有故障所有設(shè)備均要停電，影 響供電可靠性因此可以排除。 結(jié)論：35kv 側(cè)采用單母線分段接線。 3.2.3 10kv 側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，l0kv 側(cè)進(jìn)出線共計(jì)6 回，留兩回為備用間隔，據(jù) 35kvll0kv 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范第3.2.5 條：當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變 壓器時(shí)，6l0kv 側(cè)宜采用單母分段接線，線路為l 2 回及以上時(shí)，也 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。故預(yù)選 . 精品 方案為：?jiǎn)?/p>

43、母線分段接線或分段單母線的接線。 . 精品 方案一、單母線分段接線如圖35 圖3-5單母線分段接線 1、優(yōu)點(diǎn)： (1) 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回 路，提供雙回路供電。 (2) 安全性，可靠性高。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，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 2、缺點(diǎn)： (1) 當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都 要在檢修期間停電。 (2) 擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。 (3) 當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。 方案二、單母線接線如圖36 由于此種接線，可靠性低，一條線路有故障所

44、有設(shè)備均要停電，影 響供電可靠性因此可以排除。 結(jié)論：10kv 側(cè)采用單母線分段接線。 . 精品 圖3-6單母線接線 . 精品 4 4 短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算 4.14.1 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的 （1）在選擇電氣主接線時(shí)，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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 （2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都 能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路 電流計(jì)算。 （3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間 和相對(duì)地的安全距離。 （4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短 路電流為依據(jù)。 （5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 4.24.2 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算 為選擇ll0kv35kvl0kv 配電裝置的電器和導(dǎo)體，需計(jì)算在最大 運(yùn)行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，變電站用電回路共選3個(gè)短路點(diǎn)， 即：d1、d2、d3。 系統(tǒng)為無限大容量，選=100m