110 35 10KV變電所一次系統(tǒng)設計畢業(yè)論文

1、 成人教育畢業(yè)設計(論文)論文題目：110/35/10kv變電所一次系統(tǒng)設計年級.專業(yè).層次： 10 電力專升本 學生姓名： 學號 10720120 函授站： 保定電院 指導教師姓名： 2012 年8 月畢業(yè)設計任務書一、畢業(yè)設計題目：110/35/10kv變電所電氣一次系統(tǒng)設計二、畢業(yè)設計工作起止時間：2012.6.112012.9.02三、畢業(yè)設計的內(nèi)容要求：設計內(nèi)容要求：1 根據(jù)原始資料選擇5-7種合理的電氣主接線2 進行初步技術，經(jīng)濟比較，選擇兩種較好的電氣主接線3 選擇主變壓器的容量和型號4 計算兩種主接線的短路電流5 根據(jù)短路電流計算結(jié)果選擇電器設備6 通過技術經(jīng)濟比較確定最佳方案

2、7 防雷及接地系統(tǒng)設計8 屋內(nèi)外配電裝置設計和總平面布置9 繪制圖紙:電氣主接線，電器總平面布置，防雷與接地各一張，配電裝置斷面圖3-4張設計成果：1 收設計說明書一份2 計算書一份（短路電流，設備教研，運行費，防雷校驗等計算）3 圖紙5-7張(電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，屋外配電裝置斷面圖，屋內(nèi)配電裝置配置圖，防雷校驗圖等)四、原始數(shù)據(jù)和參考資料 ：原始資料：1 變電所類型：110kv降壓變電所2 電壓等級：110/35/10kv3 負荷情況：35kv側(cè)：最大負荷25mw,最小負荷18mw,tmax=5300小時，cos=0.8510kv側(cè)：最大負荷18mw,最小負荷12mw,tmax=

3、5300小時，cos=0.85負荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電4 出現(xiàn)情況：110kv側(cè)：2回（架空線）lgj-185/25km35kv側(cè)：4回（架空線）10kv側(cè)：10回（電纜）5 系統(tǒng)情況：系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電系統(tǒng)110kv母線短路電流標幺值為25(sb=100mva)6 環(huán)境條件最高溫度40，最低溫度-25，年平均溫度20土壤電阻率 400歐米當?shù)乩妆┤?40日/年 參考資料：1 發(fā)電廠電氣部分（第二版） 四川聯(lián)合大學2 發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料 天津大學3 電力工程設計手冊（1、3、4分冊） 東北西北電力設計院4 發(fā)電廠變電所電氣主接線和布置 西北電力設計院5 發(fā)電廠變電所

4、電氣主接線設計 西安交通大學摘 要本文首先根據(jù)任務書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kv電氣一次部分的設計。關鍵詞：變電站 變壓器 接線 目 錄前言

5、第一章 電氣主接線的設計 . 7 11 主接線的設計原則與要求 . 7 12 接線方式分析 . 8 13 主接線的選擇與確定 . 16第二章 主變壓器的確定 . 21第三章 短路電流計算 . 2231 短路電流計算概述 . . 2232 短路電流的計算 . 24第四章 設備的選擇與校驗 . 28 41 設備選擇的原則和規(guī)定 . 2842 導線的選擇和檢驗 . 2943 斷路器的選擇和校驗 . 3144 隔離開關的選擇和校驗 . 3345 互感器的選擇及校驗 . 3646 避雷器的選擇及校驗 . 38第五章 屋內(nèi)外配電裝置設計 . 40 51 配電裝置的設計要求 . 4052 配電裝置的選型、布

6、置 . 41第六章 防雷及接地系統(tǒng)設計 . 42 61 防雷系統(tǒng) . 4262 變電所接地裝置 . 43第七章 變電所總體布置 . 44結(jié)論 . 45致謝 . 46附錄 . 47參考文獻 . 49前 言 畢業(yè)設計和畢業(yè)論文是函授本科生培養(yǎng)方案的重要環(huán)節(jié)，學生通過畢業(yè)設計，旨在培養(yǎng)學生綜合運用所學的基本理論和方法解決實際問題的能力，提高學員實際操作的技能以及分析思維能力，使學員能夠掌握文獻檢索、研究分析問題的基本方法，提高學員閱讀外文本書刊和進行科學研究的能力，在完成畢業(yè)論文的過程中，所學知識得到疏理和運用，它即是一次檢閱，又是一次鍛煉。 我畢業(yè)設計的題目是110/35/10kv變電所電氣一次系

7、統(tǒng)設計。電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，具有同時性。110kv降壓變電站作為供用網(wǎng)絡中重要的變電一環(huán)，它設計質(zhì)量的好壞直接關系到該地區(qū)的用電的可靠性和地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，同時也影響到該地區(qū)的用電可靠性和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。本次設計根據(jù)有關規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、合理等的要求，為保證對用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)又經(jīng)濟的電能設計方案。因時間緊迫，且水平有限，設計中存在著許多不足和失誤，敬請各位老師批評指正，謝謝！ 康藝兵 2012年8月第一章 電氣主接線設計現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電

8、和配電的任務。其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。11 主接線的設計原則與要求電氣主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構，起著匯集電能和分配電能的作用，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構的重要組成部分。電氣主接線形式對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護與自動裝置的配置起著決定性的作用，也將直接影響系統(tǒng)運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性。11.1 電氣主接線的設計原則： 在進行主接線方式設計時，應考慮以下幾點： 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。 近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。 負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響。 主變壓器臺數(shù)對主接線的影響。 備用容量的有無和大小

9、對主接線的影響。11.2 電氣主接線的設計要求：電氣主接線應滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性三項基本要求，其具體要求如下： 1、可靠性： 斷路器檢修時,能否不影響供電。 線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 變電所全部停電的可能性。 滿足對用戶的供電可靠性指標的要求。 2、靈活性： 調(diào)度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 檢修要求。可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備進行安全檢修，使其在各種故障和設備檢修時，盡快推出設備，是停電時間最短、影響范圍最小，

10、并且保證人員的安全。同時不影響對及戶的供電。 擴建要求。應留有發(fā)展余地，便于擴建。3、經(jīng)濟性： 投資省，盡量通過節(jié)約一次設備、簡化二次部分、限制短路電流以及采用簡易電器以節(jié)約一次投資和降低年運行費用； 占地面積小，主接線應力求簡單，節(jié)省設備投資； 電能損失小，合理選擇變壓器的種類，容量、數(shù)量，避免因為二次變壓而導致電能損耗增加。12 接線方案分析12.1單母線接線圖1-1 單母線接線方式1、優(yōu)點接線簡單清晰、設備少、操作方便；隔離開關僅在檢修設備時作隔離電壓用，不擔任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。2、缺點不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，

11、單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時各部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線分開后才能恢復到非故障段的供電。3、適用范圍一般只適用于一臺變壓器的以下三種情況：1） 6220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；2） 3563kv配電裝置的出線回路不超過3回；3） 110220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。12.2 單母線分段接線1234woqf 圖1-2 單母線分段接線1 優(yōu)點：1、用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個電源供電；2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2、缺點：1）當一段母線

12、或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；2）當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3）、擴建時需向兩個方向均衡擴建。3、 適用范圍：1、 610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；2） 3563kv配電裝置出線回路數(shù)為48回時；3） 110220kv配電裝置出線回路數(shù)為34回時。12.3 雙母線接線tqf w1234 圖13雙母線接線（tqf-母線聯(lián)絡斷路器）雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)絡路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，按一般回路母線連接的方式運行。注意：在進行倒閘操作時應注意，隔離開關的

13、操作原則是：在等電位下操作應先通后斷。如檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器tqf兩側(cè)的隔離開關，再合上tqf，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應先接通備用母線上的隔離開關，再斷開工作母線上隔離開關。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器tqf及其兩側(cè)的隔離開關，即可對原工作母線進行檢修。1、優(yōu)點1）供電可靠通過兩組母線隔離開關的倒換操作，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，能迅速恢復供電，檢修任一回路的母線隔離開關,只停該回路。2) 調(diào)度靈活各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3) 擴建方

14、便向雙母線的左右任何一個方向擴建,均不影響兩組母線單位電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線段時不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。4) 便于實驗 當個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。2、缺點1) 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關。2) 當母線故障或檢修是隔離開關作為倒換操作電器,容易誤操作。為了避免隔離開關誤操作,需要隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置。3、適用范圍當出線母線數(shù)或母線電源較多,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復供電，系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓

15、采用的具體條件如下：1）6220kv配電裝置,當短路電流較大,出線需要帶電抗器時；2）3563kv配電裝置,當出線回路數(shù)超過8回路或連接的電源較多負荷較大時；3）110220kv配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時，或110220kv配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位出線回路在4回路及以上時。12.4 雙母線分段接線 圖1-4 雙母線分段接線220kv進出線回路數(shù)較多,雙母線需要分段,其分段原則是：1、當進線回路數(shù)為1014時,在一組母線上用斷路器分段；2、當進線回路數(shù)為15回及以上時，兩組母線均用斷路器分段；3、在雙母線接線中,均裝設兩臺母聯(lián)兼旁斷路器；4、為了限制220kv母線短路電流或系統(tǒng)解列運

16、行的要求,可根據(jù)需要將母線分段。12.5 增設旁路母線或旁路隔離開關的接線為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置,在進出斷路器檢修時(包括其保護裝置的檢修和調(diào)試),不中斷對用戶供電,可增設旁路母線或旁路隔離開關。12.5.1旁路母線的三種接線方式 一、有專用旁路斷路器(如圖2-5)進出線斷路器檢修時，由專用旁路斷路器代替,通過旁路母線供電,對雙母線的運行設有影響。123bqfqs1qfqs2bqswbw4電源側(cè)出線側(cè) 圖1-5 帶旁路母線的單母線接線二、母線斷路器兼作旁路斷路器(如圖2-6) tqf（bqf） 圖1-6母線斷路器兼作旁路斷路器不設專用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。

17、1）優(yōu)點:節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。2）缺點:當進出線斷路器檢修時，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關的倒閘操作。三、 分段斷路器兼作旁路斷路器（如圖1-7）bwbqs qs3oqfqs1wqs5qs4qs23412 如圖1-7分段斷路器兼作旁路斷路器對于單母線分段接線,可采用如圖2-7所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。兩段母線均可帶旁路，正常時旁路母線不帶電。12.5.2 旁路母線或旁路隔離開關的設置原則1、110220kv配電裝置110220kv線路輸送功率較多，送電距離較遠，停電影響較大，并且

18、110kv及220kv少油斷路器平均每臺每年檢修時間均需5天及7天,停電時間較長。因此，一般需設置旁路母線或旁路隔離開關。2、 610kv配電裝置一般不設旁路母線，也不設旁路隔離開關。當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。12.6 橋形接線 當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。12.6.1 內(nèi)橋形接線1、優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。2、缺點： 1）變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。3）出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。

19、為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關，在跨條上須加裝兩組隔離開關。橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高情況。12.6.2 外橋形接線1、優(yōu)點：同內(nèi)橋形接線2、缺點：1）線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。3）變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時，故障率較

20、少情況。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。12qf1qf2tqfbqs1bqs2t1t2外橋式內(nèi)橋式 橋形接線(如圖1-8)12.7 角形接線多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運行的時間，保證角形接線運行可靠性，以采用35角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對角對稱分布，如圖2-9所示。1、優(yōu)點1） 投資少，平均每回只需裝設一臺斷路器。2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。3） 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運行時，可靠性靈活性較高。4） 每回路由兩臺斷路器供電，任一臺斷路器檢修，

21、不需中斷供電，也不需旁路設施。隔離開關只作為檢修時隔離之用，以減少誤操作的可能性。5） 占地面積少。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的40% ，對地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。2、缺點：1） 任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不能多，即進出線回路數(shù)受到限制。2） 每一進出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線接線復雜。3） 對調(diào)峰電站，為提高運行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運行，一般開停機需由發(fā)電機出口斷路器承擔，由此需要增設發(fā)電機出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。3、適用范圍適用于最終

22、進出線為35回路的110kv及以上配電裝置。不宜用于有再擴建可能的發(fā)電廠，變電所中。三角形接線四角形接線 角形接線如圖1-913 主接線的選擇與確定 13.1 主接線方案的選擇【原始資料：1 負荷情況：35kv側(cè)：最大負荷25mw,最小負荷18mw,tmax=5300小時，cos=0.8510kv側(cè)：最大負荷18mw,最小負荷12mw,tmax=5300小時，cos=0.85負荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電2 出線情況：110kv側(cè)：2回（架空線）lgj-185/25km / 35kv側(cè)：4回（架空線）/10kv側(cè)：10回（電纜）3 系統(tǒng)情況：系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電 】結(jié)合原始資料所提供的

23、數(shù)據(jù)，權衡各種接線方式的優(yōu)缺點，將各電壓等級適用的主接線方式列出：1、110kv作為降壓變電所只有兩回進線， 110kv側(cè)無交換潮流，兩回線路都可向變電所供電，亦可一回向變電所供電，另一回作為備用電源。所以，從可靠性和經(jīng)濟性來定，110kv部分適用的接線方式為內(nèi)橋接線和單母線分段兩種。2、35kv部分可選單母線分段及單母線分段兼旁路兩種。3、10kv部分定為單母線分段。這樣，擬定兩種主接線方案：方案i：110kv采用內(nèi)橋接線，35kv采用單母線分段接線，10kv為單母線分段接線。方案ii：110kv采用單母線分段接線，35kv采用單母線分段兼旁路接線，10kv為單母線分段接線。 繪出方案i、方

24、案ii的單線圖。方案i 圖110方案ii 圖11113.2 主接線方案的比較13.2.1可靠性比較：110kv側(cè)：方案i：采用內(nèi)橋接線，當一條線路故障或切除時，不影響變壓器運行，不中斷供電；橋連斷路器停運時，兩回路將解列運行，亦不中斷供電。且接線簡單清晰，全部失電的可能性小，但變壓器二次配線及倒閘操作復雜，易出錯。方案ii：采用單母線分段接線，任一臺變壓器或線路故障或停運時，不影響其它回路的運行；分段斷路器停運時，兩段母線需解列運行，全部失電的可能稍小一些，不易誤操作。35kv側(cè)：方案i：單母線分段接線，檢修任一臺斷路器時，該回路需停運，分段開關停運時，兩段母線需解列運行，當一段母線發(fā)生故障，

25、分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不致失電，另一段母線上其它線路需停運。方案ii：單母線分段兼旁路接線，檢修任一臺斷路器時，都可用旁路斷路器代替；當任一母線故障檢修時，旁路斷路器只可代一回線路運行，本段母線上其它線路需停運。10kv側(cè)：由于兩方案接線方式一樣，故不做比較。13.2.2 靈活性比較110kv側(cè)：方案i：操作時，主變的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，擴建方便。線路的投入和切除比較方便。方案ii：調(diào)度操作時可以靈活地投入和切除線路及變壓器，而且便于擴建。35kv側(cè)：方案i：運行方式簡便，調(diào)度操作簡單靈活，易于擴建，但當開關或二次檢修時線路要停運，影響供電。方案ii：運行方

26、式復雜，調(diào)度操作復雜，但可以靈活地投入和切除變壓器和線路，能滿足在事故運行方式，檢修方式及特殊運行方式下的調(diào)度要求，較易于擴建。10kv側(cè)：兩方案相同。13.2.3 主接線方案的經(jīng)濟性比較將兩方案主要設備比較列表如下：項目方案主變壓器（臺）110kv斷路器（臺）110kv隔離開關（組）35kv斷路器（臺）35kv隔離開關（組）10kv設備i238714相同ii2510723相同從上表可以看出，方案i比方案ii少兩臺110kv斷路器、兩組110kv隔離開關，13組35kv隔離開關，方案i占地面積相對少一些（35kv側(cè)無旁路母線），所以說方案i 比方案ii綜合投資少得多。13.3 主接線方案的確定

27、對方案i、方案ii的綜合比較列表，對應比較一下它們的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，從中選擇一個最終方案（因10kv側(cè)兩方案相同，不做比較）。方案項目方案i方案ii可靠性 簡單清晰，設備少35kv母線故障或檢修時，將導致該母線上所帶3回出線全停任一主變或110kv線路停運時，均不影響其它回路停運 各電壓等級有可能出現(xiàn)全部停電的概率不大操作簡便，誤操作的機率小 簡單清晰，設備多35kv母線檢修時，旁路斷路器要代該母線上的一條線路，給重要用戶供電，任一回路斷路器檢修，均不需停電 任一主變或110kv線路停運時，均不影響其它回路停運 全部停電的概率很小操作相對簡便，誤操作的機率大靈活性 運行方式簡單，調(diào)度靈

28、活性強便于擴建和發(fā)展 運行方式復雜，操作煩瑣，特別是35kv部分 便于擴建和發(fā)展經(jīng)濟性 高壓斷路器少，投資相對少占地面積相對小 設備投資比第i方案相對多 占地面積相對大通過以上比較，經(jīng)濟性上第i方案遠優(yōu)于第ii方案，在可靠性上第ii方案優(yōu)于第i方案，靈活性上第i方案遠不如第ii方案該變電所為降壓變電所，110kv母線無穿越功率，選用內(nèi)橋要優(yōu)于單母線分段接線。又因為現(xiàn)在35kv及10kv全為sf6或真空斷路器，停電檢修的幾率極小，再加上電網(wǎng)越來越完善，n+1方案的推行、雙電源供電方案的實施，第i方案在可靠性上完全可以滿足要求，第ii方案增加的投資有些沒必要。經(jīng)綜合分析，決定選第i方案為最終方案，

29、即110kv系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線、35kv系統(tǒng)采用單母分段接線、10kv系統(tǒng)為單母線分段接線。第二章 主變壓器的確定21 主變壓器臺數(shù)的確定：為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設兩臺主變壓器。22 調(diào)壓方式的確定：據(jù)設計任務書中：系統(tǒng)110kv母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應選擇有載調(diào)壓變壓器。23 主變壓器容量的確定：主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。2.根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓

30、器停運時，其余變壓器容量在設計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷：對一般性變電站停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的6070%。考慮變壓器的事故過負荷能力40%。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%為非重要負荷，因此，采用sn=0.6 sm確定主變是可行的。由原始資料知：35kv側(cè)pmax=25mw，cos=0.85 10kv側(cè)pmax=18mw，cos=0.85所以，在其最大運行方式下：sn=0.6*(25+18)/0.85=30.353(mva)=30353kva故選擇兩臺40mva的主變壓器就可滿足符合需求。24 主變壓器型式的選擇確定具有三種電壓等級的變電站中，如通過

31、主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電站內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對電力系統(tǒng)一般要求10kv及以下變電站采用一級有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110kv及以上電壓變壓器繞組都采用y連接；35kv采用y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35kv以下電壓變壓器繞組都采用連接。根據(jù)設計要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇110kv三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù)sj=100mva）故選擇主變壓器的型號為：sfsz940000/110其主要參數(shù)如下：

32、型號sfszl740000/110額定容量（kva）40000主接頭額定電壓（kv）高110中38.5低6.3，6.6，10.5，11阻抗電壓（%）高-中10.75高-中17.5中-低6.5繞組連接方式y(tǒng)n，yn0,d11空載損耗（kv）36.6空載電流（%）0.36第三章 短路電流的計算31 短路電流計算概述31.1 短路計算的意義在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的70%在短路回路中短路電流要比額定

33、電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達數(shù)千安，短路電流通過電氣設備和導線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設備溫度急劇上升有可能損壞設備和電纜。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。31.2 短路電流計算的目的1、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，需要進行必要的短路電流計算。2、在選擇電氣設備時，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，需要全面的短路電流計算。3、在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路

34、條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。4、設計接地裝置時，需用短路電流。5、在選擇繼電保護和整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。31.3 短路電流計算的一般規(guī)定1、計算的基本情況a系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。b短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。c所有電源的電動勢相位角相同。d應考慮對短路電流值有影響的所有元件。2、接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應是最大運行方式，不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。3、計算容量按該設計規(guī)劃容量計算。4、短路種類：均按三相短路計算。5、短路計算點在正常運行方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點。31.4 基本假定1、正常工作時，

35、三相系統(tǒng)對稱運行。2、所有電源的電動勢相位角相同。3、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。4、不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。五、短路計算的方法對應系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關短路點的三相短路電流計算，求得i、ish、ish值。i三相短路電流； ish三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。ish三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導體的的熱穩(wěn)定。sd三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。3. 2 短路電流的計算已知：（1）系統(tǒng)電壓等級為110kv、35kv、10kv，基準容量sj=100mva，系統(tǒng)110

36、kv母線系統(tǒng)短路容量為2500mva，110kv側(cè)為雙回lgj-185/(25+25)km架空線供電。（2）視系統(tǒng)為無限大電流源，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即i=i，s= s（3）主變?yōu)閟fsz10-50000型變壓器，基準容量sj=100mva 基準電壓uj=1.05 ue =115 kv 基準電流ij= sj/ 3 uj=100/(115 3 ) =0.502 ka基準電抗xj=uj/ 3 ij= uj2/ sj=1152/100=132 對側(cè)110kv母線短路容量skt的標幺值為skt*= skt/sj=2500/100=25對側(cè)110kv母線短路電流標幺值ikt*= skt*=25對側(cè)1

37、10kv系統(tǒng)短路阻抗標幺值xs*=1/ ikt*=1/25=0.04查電力工程電氣設計手冊第189頁對于lgj-185線路x=0.395/kmxs*=0.04+(0.39526)/132/(0.39522)/132=0.076 d1,d2,d3點的等值電抗值計算公式：x1=1/2u（1-2）%+ u（1-3）%- u（2-3）%x2=1/2u（1-2）%+ u（2-3）%- u（1-3）%x3=1/2u（1-3）%+ u（2-3）%- u（1-2）% 其中：u（1-2）%變壓器高壓與中壓繞組間短路電壓 u（1-3）%變壓器高壓與低壓繞組間短路電壓 u（2-3）%變壓器中壓與低壓繞組間短路電壓由

38、變壓器參數(shù)表得知，繞組間短路電壓值分別為：u（1-2）%=17.5% u（1-3）%=10.5% u（2-3）%=6.5%主變額定容量sn=50mva所以x1=1/2(17.5+10.5-6.5)=10.75x2=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75x3=1/2(10.5+6.5-17.5)= - 0.25標么值: x1*= x1 /100( sj / sn)=10.75/100(100/50)=0.215 x2*= x2 /100( sj / sn)=6.75/100(100/50)=0.135 x3*= x3 /100( sj / sn)=-0.25/100(100/50)= -

39、0.005 已知110kv系統(tǒng)折算到110kv母線上的等值電抗xs*=0.076當d1點短路時 xs d1 id*1=1/ xs*=1/0.077=12.987ij=sj / 3uj=100/( 3115)=0.502 ka id1= id*1ij=12.9870.502=6.519 kaid1=iich=1.8 2 id=1.8 26.519=16.595 kas= 3uji= 31156.519=1298.5 mva其中id：短路電流周期分量有效值 id：起始次暫態(tài)電流 i：t=時穩(wěn)態(tài)電流 s：短路容量當d2點短路時 0.077 0.215 0.215 0.077 0.252 0.135

40、0.135 0.175 d2 d2 d2id*2=1/ x d*2=1/0.252=3.968ij=sj /( 3 uj)=100/( 337)=1.56 ka id2= i= id*2ij =3.9681.56=6.19 kaich =1.8 2id2=1.8 2 6.19=15.76 kas2= 3uji= 3376.19=396.69 mva當d3點短路時 0.077 0.077 0.215 0.215 0.187 0.11 -0.005 -0.005 d3 d3 d3 id*3=1/ x d*3=1/0.187=5.348ij =sj / ( 3 uj )=100/( 310.5)=5

41、.5 ka id3= i= id*3ij=5.3485.5=29.414 kaich3=1.8 2id3=1.8 229.414=74.88 kas3= 3 uj3i= 3 10.529.414=534.94 mva額定電流計算因in=ijsn /sj (sn =50mva，sj=100mva，ij1=0.502ka，ij2=1.56ka，ij3=5.5ka)所以in1=0.50250/100=0.251 ka in2=1.5650/100=0.78 ka in3=5.550/100=2.75 ka短路電流計算結(jié)果表公式短路點基準電壓(kv)uj=up1153710.5基準電流(ka)sj/3

42、uj0.5021.565.5電壓等級(kv)1103510計算電抗0.0770.2520.187額定電流(ka)ijsn/sj0.2510.782.75t=0時刻短路電流周期分量標么值i*12.983.9685.348有名值(ka)i*ij6.5196.1929.414穩(wěn)態(tài)短路電流標么值i*12.983.9685.348有名值(ka)i*ij6.6056.21529.568短路電流沖擊值(ka)2.55i16.59515.7674.88最大電流有效值(ka)1.52i9.899.3944.63短路容量(kva)3iuj1298.5396.67534.93第四章 設備的選擇與校驗41設備選擇的原

43、則和規(guī)定導體和設備的選擇設計，應做到技術先進，經(jīng)濟合理，安全可靠，運行方便和適當?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。41.1 一般原則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)展的需要。2）應力求技術先進和經(jīng)濟合理。3）選擇導體時應盡量減少品種。4）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核。5）擴建工程應盡量使新老電器型號一致。6）選用的新產(chǎn)品，均應有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。41.2 有關規(guī)定1、技術條件：選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓過電流的情況下保持正常運行。1）長期工作條件 a電壓：選用的電器允許的最高工作電壓umax不得低于該回路的最高運行電壓，即umaxug，當額定電壓在220kv及以下時為1.15un。額定電壓與設備最高電壓受電設備或系統(tǒng)額定電壓供電設備額定電壓設備最高電壓1010.511.53538.540.5110121126 b電流：選用的電器額定電流ie不得低于所在回路在各種可能運行方式