110KV變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目 某 110/10kv 變電站 電氣一次部分設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電氣工程與自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 2010 年、前前 言言在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，人們的生活水平不斷提高，對(duì)電力能源的需求越來(lái)越大，電成了我們生活中不可缺少的能源?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。電力系統(tǒng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門，而變電站的設(shè)計(jì)室電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。由于變電站的設(shè)計(jì)類容多，范圍廣，邏輯性強(qiáng)，不同電壓等級(jí)，不同類型，不同性質(zhì)負(fù)荷的變電站設(shè)計(jì)時(shí)所側(cè)重的方面是不一樣的。設(shè)計(jì)過(guò)程中要針對(duì)變電站

2、的規(guī)模和形式，具體問(wèn)題具體分析。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，目的在于鞏固自己的專業(yè)知識(shí)，因?yàn)槲覀兊脑O(shè)計(jì)同專業(yè)知識(shí)聯(lián)系非常緊密，這就使我在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，又對(duì)電力系統(tǒng)、繼電保護(hù)、電氣設(shè)備、電能計(jì)量等專業(yè)課進(jìn)行了復(fù)習(xí)，提高了自己的專業(yè)基礎(chǔ)水平，通過(guò)設(shè)計(jì)使我們熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程，掌握基本的設(shè)計(jì)知識(shí)，熟悉相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)，輔助資料和國(guó)家有關(guān)規(guī)章制度。本設(shè)計(jì)敘述了區(qū)域 110kv 變電站的設(shè)計(jì)，主要包括：1、選擇變電所主變臺(tái)數(shù)、容量和類型；2、設(shè)計(jì)電氣主接線，選出數(shù)個(gè)主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)較佳方案；3、進(jìn)行短路電流計(jì)算；4、選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備；設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng)；5、變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；6、進(jìn)行繼電保

3、護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；7、要求繪制變電所電氣主接線圖，變電所電氣總平面布置圖，110kv 高壓配電裝置斷面圖（進(jìn)線或出線） 。8、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，編寫計(jì)算書。這次設(shè)計(jì)的參考資料主要有：電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料、電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、發(fā)電廠及電氣設(shè)備等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理、發(fā)電廠電氣設(shè)備、供電技術(shù)（第 3 版） 。目錄目錄前言摘要 .iabstract .ii第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 .11.1、設(shè)計(jì)題目 .11.2、設(shè)計(jì)要求 .11.3、站址概況 .11.3.1、地理位置及地理?xiàng)l件的簡(jiǎn)述.11.3.2、建設(shè)規(guī)模及電氣主接線的大致確定.11.3.3 負(fù)荷情況 .21.4、設(shè)計(jì)目的 .3第二

4、章 負(fù)荷分析 .42.1、10kv 側(cè)及站用電各側(cè)負(fù)荷大小.42.1.1、本期負(fù)荷：.42.1.2、最終負(fù)荷.4第三章 主變壓器的選擇 .53.1、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 .53.2、主變?nèi)萘康拇_定 .53.3、主變壓器相數(shù)的選擇 .53.4、變壓器繞組數(shù)量的選擇 .63.5、主變繞組連接方式 .63.6、主變調(diào)壓方式 .73.7、變壓器冷卻方式選擇 .8第四章 無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇 .94.1、無(wú)功補(bǔ)償裝置的意義 .94.2、無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇 .94.2.1、無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型.94.2.2、常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇.94.3、無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的確定 .104.4、并聯(lián)電容器裝置的分組

5、 .114.4.1、分組原則.114.4.2、分組方式.114.5、并聯(lián)電容器裝置的接線 .124.6、并聯(lián)電容器對(duì) 10kv 系統(tǒng)單相接地電流的影響 .12第五章 電氣主接線的確定 .135.1、電氣主接線的概況 .135.2、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 .135.2.1、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則.135.2.2、在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù).135.2.3、主接線設(shè)計(jì)的基本要求.145.3、電氣主接線的基本接線形式 .145.3.1、有匯流母線的電氣主接線.14（1） 、單母線接線.14（2） 、單母線分段主接線.15（3） 、單母線分段加裝旁路母線.16（4） 、雙母線接線.165.3.2、無(wú)匯流

6、母線的電氣主接線.175.4、本次主接線的選擇 .185.4.1、110kv 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) .185.4.2、10kv 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) .195.4.3、主接線方案的比較選擇.19第六章 短路電流計(jì)算 .216.1、短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè) .216.2、三相短路計(jì)算 .216.2.1、短路電流接線圖.216.2.2、數(shù)據(jù)計(jì)算.22第七章 選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備、設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng) .257.1、主接線中的設(shè)備配置 .257.1.1、隔離開關(guān)的配置.257.1.2、接地刀閘或接地器的配置.257.1.3、電壓互感器的配置.257.1.4、電流互感器的配置.267.1.5、避雷器的裝置.26

7、7.2、各級(jí)配電裝置的配置 .277.2.1、配電裝置的要求.277.2.2、配電裝置的分類及使用范圍.277.3、變電站設(shè)備選擇 .287.3.1、高壓設(shè)備的選擇.287.3.2、110側(cè)斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器的選擇 .30kv7.3.3、主變壓器 10進(jìn)線的隔離開關(guān)的選擇.32kv7.3.4、10出線斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器的選擇 .32kv7.3.5、電壓互感器的選擇.337.3.6、限流電抗器的選擇.347.3.7、導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn).357.3.8、110母線的選擇 .36kv7.3.9、主變 10進(jìn)線的選擇.37kv7.3.10、10出線的選擇和校驗(yàn) .39kv7.3.11

8、、10旁路母線的選擇和校驗(yàn) .39kv7.3.12、支柱絕緣子和穿墻套管的選擇.40第八章、變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì) .418.1、設(shè)計(jì)原則，內(nèi)容 .418.1.1 避雷器的選擇條件 .418.2，本次設(shè)計(jì)內(nèi)容 .418.2.1、110側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) .41kv8.2.2、10側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) .42kv8.2.3、避雷針的配置.43第九章 繼電保護(hù)規(guī)劃 .469.1、主變壓器保護(hù)規(guī)劃 .469.2、線路保護(hù)的規(guī)劃 .47第十章 心得體會(huì) .48致謝 .49附錄 .50參考文獻(xiàn) .52摘要摘要在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，人們的生活水平不斷提高，越來(lái)越多的工業(yè)及民用大型電氣設(shè)

9、備出現(xiàn)在我們的生活中，從而用電也逐漸變得普遍。對(duì)用電容量和質(zhì)量也提出了更多的要求，為了保證電能能安全穩(wěn)定的供給給用戶，我們國(guó)家逐漸改建新建各級(jí)變電站。本次設(shè)計(jì)主要新建 110kv 變電站一座，兩級(jí)電壓為 110/10kv。在原始資料研究的基礎(chǔ)上，本次設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)主變壓器、兩臺(tái)站用變壓器，根據(jù)短路計(jì)算對(duì)設(shè)備選型提供數(shù)據(jù)支持，選擇如斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、無(wú)功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等。后進(jìn)行防雷保護(hù)及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站、短路電流計(jì)算、設(shè)備選型、防雷abstractin the rapid economic development of science and tech

10、nology of today，peoples living standards continuously improve，more and more large-scale industrial and civil electrical equipment in our lives， electricity has also become more prevalent. capacity and quality of electricity make more demands, to ensure safe and stable power supply to the user, our c

11、ountry has gradually rebuilt the new substation at all levels.the design of a major new 110kv substation. include 2 voltage 110/10kv. in carrying on the analysis and the careful computation foundation to electrical substation partial firsthand information. the design uses two main transformer. two t

12、ransformer of station. according to short-circuit calculations to provide data to support selection of equipment.choose such as circuit breaker、isolation switch、current transformer、voltage transformer、reactive power compensation equipment and relay protection equipment.and for lightning protection a

13、nd protective design.keywords: electrical substation, short circuit calculations, equipment selection, prevent lightning第一章第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1、設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)題目某區(qū)域變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)。1.2、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)電氣主接線，選出數(shù)個(gè)主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)較佳方案；2、進(jìn)行短路電流計(jì)算；3、選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備；4、設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng)；5、變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；6、進(jìn)行繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；7、要求繪制變電所電氣主接線圖，變電所電氣總

14、平面布置圖，110kv 高壓配電裝置斷面圖（進(jìn)線或出線）；8、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，編寫計(jì)算書。1.3、站址概況、站址概況1.3.11.3.1、地理位置及地理?xiàng)l件的簡(jiǎn)述、地理位置及地理?xiàng)l件的簡(jiǎn)述變電所位于某城市西城區(qū)， 地勢(shì)平坦，交通便利，空氣污染較為嚴(yán)重，區(qū)平均海拔 400 米，最高氣溫 43，最低氣溫 1，年平均氣溫 25，最熱月平均最高氣溫 35，土壤溫度 25。1.3.21.3.2、建設(shè)規(guī)模及電氣主接線的大致確定、建設(shè)規(guī)模及電氣主接線的大致確定1、電壓等級(jí)為 110/10kv，進(jìn)線 110kv 本期 2 回，最終 2 回。電源最終引自區(qū)域 220kv 變電站。本期 t 接 110kv，變電站

15、按兩回進(jìn)線考慮。2、10kv 最終 32 回出線。本期 22 回出線，備用 10 回出線。1.3.31.3.3、負(fù)荷情況、負(fù)荷情況本變電站處于城市主要高新工業(yè)園區(qū)，所轄區(qū)域有學(xué)校、工廠、醫(yī)院、當(dāng)?shù)卣畽C(jī)關(guān)單位，所轄負(fù)荷較大。本次設(shè)計(jì)中變電站欲采用雙母線平均分配變壓器負(fù)荷，每條母線承擔(dān) 20 路出線(其中包括 1 回站用變壓器和 1 回旁路、兩回?zé)o功補(bǔ)償線路)。每路出線用戶使用負(fù)荷為 1000kva，其中 10 回出線預(yù)留，每條母線預(yù)留 5 回。具體分配如下 1-1：表 1-1.變電站所轄區(qū)域負(fù)荷情況電壓負(fù)荷名稱每回最大負(fù)荷（kw）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式路線長(zhǎng)度10kvf11000kw0.71架

16、空3km10kvf21000kw0.71架空3km10kvf31000kw0.71架空3km10kvf41000kw0.71架空3km10kvf51000kw0.71架空3km10kvf61000kw0.71架空3km10kvf71000kw0.71架空3km10kvf81000kw0.71架空3km10kvf91000kw0.71架空3km10kvf101000kw0.71架空3km10kvf111000kw0.71架空3km10kvf121000kw0.71架空3km10kv旁路10kvf131000kw0.71架空3km10kvf141000kw0.71架空3km10kvf151000k

17、w0.71架空3km10kvf161000kw0.71架空3km10kvf171000kw0.71架空3km10kvf181000kw0.71架空3km10kvf191000kw0.71架空3km10kvf201000kw0.71架空3km10kv旁路10kvf211000kw0.71架空3km10kvf221000kw0.71架空3km10kvf231000kw0.71架空3km10kvf241000kw0.71架空3km10kvf251000kw0.71架空3km10kvf261000kw0.71架空3km10kvf271000kw0.71架空3km10kvf281000kw0.71架空3

18、km10kvf291000kw0.71架空3km10kvf301000kw0.71架空3km10kvf311000kw0.71架空3km10kvf321000kw0.71架空3km10kv1#站用電100kw0.751架空500m10kv2#站用電100kw0.751架空500m1.4、設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)目的4.1、了解電力工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。4.2、培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)個(gè)科知識(shí)，幫助我們更好理解所學(xué)的理論，學(xué)以致用，培養(yǎng)分析和解決設(shè)計(jì)各種實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一步鞏固、擴(kuò)展和深化所學(xué)的理論知識(shí)。4.3、學(xué)習(xí)實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。初步掌握電力工程設(shè)計(jì)的程序和方法，學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、

19、技術(shù)手冊(cè)等多種工具書，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖以及技術(shù)文件編寫格式等各種基本規(guī)范。4.4、提高獨(dú)立分析和解決工程問(wèn)題的綜合素質(zhì)。要樹立正確的安全觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，要努力實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到工程人員的過(guò)度和角色轉(zhuǎn)換。4.5、培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、勤學(xué)好問(wèn)、刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)。第二章第二章 負(fù)荷分析負(fù)荷分析2.1、10kv 側(cè)及站用電各側(cè)負(fù)荷大小側(cè)及站用電各側(cè)負(fù)荷大小2.1.12.1.1、本期負(fù)荷：、本期負(fù)荷：第一段母線：1p =1000*11+100=11100kw1q =1000*11*0.7+100*0.75=7775kvar第二段母線：1p =1000*11+100=11100kw1q =

20、1000*11*0.7+100*0.75=7775kvar2.1.22.1.2、最終負(fù)荷、最終負(fù)荷：第一段母線：1p =1000*16+100=16100kw1q =1000*16*0.7+100*0.75=11275kvar第二段母線：1p =1000*16+100=16100kw1q =1000*16*0.7+100*0.75=11275kvar考慮本變電站所轄區(qū)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及最終的建設(shè)規(guī)模，所以設(shè)計(jì)總負(fù)荷有：12p=32200ppkw12q=22550qqkw1222s=(24900 +17440 )39310kva考慮線損、同時(shí)系數(shù)時(shí)的容量：s=30400*0.8*1.05330204

21、kvakva第三章 主變壓器的選擇 電廠和變電站中，向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器稱為主變壓器；用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供廠、站用電的稱為自用電變壓器。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。3.1、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定由于本次設(shè)計(jì)所轄區(qū)域有學(xué)校、醫(yī)院等大量一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，本地區(qū)四季溫差大。季節(jié)性負(fù)荷變化較大，而且工廠集中負(fù)荷較大，從安全角度考慮，本次設(shè)計(jì)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。3.2、主變?nèi)萘康拇_定、主變?nèi)萘康拇_定1、主變壓器容量一般按變電所建成后 5-10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10-20 年負(fù)荷發(fā)展。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城

22、市規(guī)劃相結(jié)合。2、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(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(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；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 70-80。此變電所是一般性變電所。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺(tái)主變的容量為：*0.8330204*0.8264163sskva綜合考慮各種因素選擇容量為全負(fù)荷運(yùn)行情況都滿足的容量為 31500kva 的主變壓器。3.3、主變壓器相數(shù)的選擇、主變壓器相數(shù)的選擇選擇主變壓器，需考慮如下原則：（1）當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 33

23、0kv 及一下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。（2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500kv 時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定三相變壓器、兩臺(tái) 50%容量三相變壓器和單相變壓器組對(duì)于單機(jī)容量為 300mw，并直接升到 500kv 的，宜選用三相變壓器。（3）對(duì)于 500kv 變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組）變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時(shí)，當(dāng)一臺(tái)單相變壓器故障，會(huì)使整組變壓器推出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_(tái)三相變壓器，則不會(huì)造成所停電。為此要經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)論證，來(lái)確定選用單相變壓器還是三相變壓器。在發(fā)電廠或變電站

24、還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等，確定是否需要備用相。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡?wèn)題，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。3.4、變壓器繞組數(shù)量的選擇、變壓器繞組數(shù)量的選擇 具有三種電壓等級(jí)的變電所，如各側(cè)功率均到達(dá)主變器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器。 在電力系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化配電裝置，減少站地面積，應(yīng)盡可能選用三相變壓器。只有在特大型變電站，由于變壓器容量過(guò)大而發(fā)生制造困難或運(yùn)輸困難時(shí)，才考慮采用單相變壓器組連接或三相變壓器，根據(jù)以上規(guī)程，計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担?/p>

25、在此次設(shè)計(jì)中我們考慮各相相對(duì)稱供電，因此各相與主變?nèi)萘勘戎涤校?6100*0.8/315000.41 0.15k 所以此次變電站中的主變選用三繞組變壓器。3.5、主變繞組連接方式、主變繞組連接方式變壓器三相繞組的連接組別必須和系統(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“y”和三角形“”兩種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó) 110及以上電壓，變壓器三相繞組kv都采用“”連接：35采用“”連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地；35nykvy以下電壓級(jí)，變壓器三相繞組都采用“”連接。此變電站有 110，10三kvkvkv個(gè)電壓等級(jí)，采用了連接。如采

26、用（，）既全星形連接組別，由于全星/nyny0ny形連接無(wú)三次諧波通路，因此，將引起正弦波電壓畸變，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。主變中性點(diǎn)的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問(wèn)題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，

27、中性點(diǎn)電位仍為零，非故障相對(duì)地電壓基本不變，因此電氣設(shè)備的絕緣水平只需按電力網(wǎng)的相電壓考慮，可以降低工程造價(jià)。由于這一優(yōu)點(diǎn)，我國(guó) 110kv 及以上的電力系統(tǒng)基本上都采用中性點(diǎn)直接接地方式。所以本次設(shè)計(jì) 110kv 采用中性點(diǎn)直接接地方式。我國(guó) 360kv 的電力系統(tǒng)通常采用中性點(diǎn)不接地方式。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障電流等于正常運(yùn)行時(shí)每相導(dǎo)線對(duì)地電容電流的三倍。由于線路對(duì)地電容電流很難準(zhǔn)確計(jì)算，所以單相接地電流通常可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:(35)/350pechcabnillu中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流在故障處可能產(chǎn)生穩(wěn)定的或間歇性的電弧。實(shí)踐證明，如果接地電流大于 3

28、0a,將形成穩(wěn)定電弧，成為持續(xù)性電弧接地，這將燒毀電氣設(shè)備和可能引起多相相間短路，如果接地電流大于 510a 而小于30a，則有可能形成間歇性電弧，這是由于電力網(wǎng)中電感和電容形成了諧振回路所致。間歇性電弧容易引起弧光接地過(guò)電壓，其幅值可達(dá)（2.53）。將危害整個(gè)電網(wǎng)的u絕緣安全。如果接地電流在 5a 以下，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)零值時(shí)，電弧就會(huì)自然熄滅。本次設(shè)計(jì) 10kv 系統(tǒng)中，單相接地電流（電容電流）為5a(35)/350(43*35)*10/3503.11peohcabnillua所以在本次設(shè)計(jì)中 10kv 系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。3.6、主變調(diào)壓方式、主變調(diào)壓方式調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用

29、分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到+30。對(duì)于 110kv 及以下的變壓器，以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。由以上知，本次設(shè)計(jì)變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。3.7、變壓器冷卻方式選擇、變壓器冷卻方式選擇主變一般的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫有循環(huán)風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫、導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。本次設(shè)計(jì)變電站主變壓器屬于大容量變壓器，所以在此次設(shè)計(jì)中選擇油浸風(fēng)冷方式。附：主變

30、型號(hào)的表示方法第一段：漢語(yǔ)拼音組合表示變壓器型號(hào)及材料第一部分：相數(shù) s-三相；d-單相第二部分：冷卻方式 j-油浸自冷； f-油浸風(fēng)冷； s-油浸水冷；g-干式；n-氮?dú)饫鋮s； fp-強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻；sp-強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻根據(jù)上述計(jì)算分析，本次設(shè)計(jì)中選擇的主變型號(hào)為：sfz7-31500/110。第四章第四章 無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇4.1、無(wú)功補(bǔ)償裝置的意義、無(wú)功補(bǔ)償裝置的意義1、提高設(shè)備的利用率：對(duì)于原有供電設(shè)備來(lái)講，因功率因數(shù)的提高，負(fù)荷電流減少，因此向符合傳送功率所經(jīng)過(guò)的變壓器、開關(guān)盒導(dǎo)線等供配電設(shè)備都增加了功率儲(chǔ)備，從而滿足了符合增長(zhǎng)的需要；如果原網(wǎng)絡(luò)已趨于過(guò)載，由于

31、功率因數(shù)的提高，輸送無(wú)功電流的減少，使系統(tǒng)不致于過(guò)載運(yùn)行，從而發(fā)揮原有設(shè)備的潛力；對(duì)于尚處于設(shè)計(jì)階段的新建企業(yè)來(lái)說(shuō)則能降低設(shè)備容量，減少投資費(fèi)用，在一定條件下，改善后的功率因數(shù)可以使所選變壓器容量降低。因此，使用無(wú)功補(bǔ)償不但減少初次投資費(fèi)用，而且減少了運(yùn)行后的基本電費(fèi)。2、降低系統(tǒng)能耗。補(bǔ)償前后線路傳送的有功功率不變，p= uicos，由于cos 提高，補(bǔ)償后的電壓 u2 稍大于補(bǔ)償前電壓 u1,為分析問(wèn)題方便，可認(rèn)為u2u1 從而導(dǎo)出 i1cos1=i2cos2。 即:i1/i2= cos2/ cos1,這樣線損 p 減少的百分?jǐn)?shù)為： p%= (1-i22/i12)100%=（1- cos2

32、1/ cos22） 100% （4.1） 當(dāng)功率因數(shù)從 0.700.85 提高到 0.95 時(shí)，由(2)式可求得有功損耗將降低20%45%。3、改善電壓質(zhì)量。4.2、無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇、無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇4.2.14.2.1、無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型、無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型 無(wú)功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。4.2.24.2.2、常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇、常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇這三種無(wú)功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變配電所的母線上。(1)、同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電

33、動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無(wú)功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于 5mva 的一般不裝設(shè)。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。（2） 、靜止補(bǔ)償器：靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無(wú)功功率

34、，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過(guò)可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無(wú)功功率，來(lái)調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無(wú)功功率的大小和方向。靜止補(bǔ)償器是一種技術(shù)先進(jìn)、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，以滿足無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求。這樣就克服了電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)。與同步調(diào)相機(jī)比較，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 （但此設(shè)備造價(jià)太高，故在本設(shè)計(jì)中不宜采用） 。（3） 、并列電容器：并列電容器可按三角形和星形接法

35、連接在變電所母線上。它所提供的無(wú)功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。并列電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。4.3、無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的確定、無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的確定無(wú)功補(bǔ)償一般按主變?nèi)萘康?10-30來(lái)確定無(wú)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：3150kvar9450kvar 為宜，在此設(shè)計(jì)中取 6000kvar

36、。本期上 2*6000kvar，最終 4*6000kvar。4.4、并聯(lián)電容器裝置的分組、并聯(lián)電容器裝置的分組4.4.14.4.1、分組原則、分組原則1） 、并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。2） 、對(duì)于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_(tái)設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。對(duì)于 110kv220kv、主變帶有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。3） 、終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無(wú)功損耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。投切任一組電

37、容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過(guò) 2.5。4.4.24.4.2、分組方式、分組方式1） 、并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。2） 、各種分組方式比較a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。但會(huì)在改變?nèi)萘拷M合的操作過(guò)程中，會(huì)引起無(wú)功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加。因而應(yīng)用范圍有限。b、帶總

38、斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組，當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。c、等容量分作方式，是應(yīng)用較多的分作方式。綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，考慮為 10kv 系統(tǒng)、主變帶有載調(diào)壓裝置，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，所以無(wú)功補(bǔ)償裝置分組方式采用等容量分組方式。4.5、并聯(lián)電容器裝置的接線、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(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用有由三角形派生出來(lái)的雙三角形。從電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) （一次部分）p502頁(yè)表 9-17 中比較得，應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而

39、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(wú)功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無(wú)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)不接地方式。4.6、并聯(lián)電容器對(duì)、并聯(lián)電容器對(duì) 10kv 系統(tǒng)單相接地電流的影響系統(tǒng)單相接地電流的影響10kv 系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是不接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會(huì)對(duì) 10kv 系統(tǒng)造成影響。第五章第五章 電氣主接線的確定電氣主接線的確定5.1、電氣主接線的概況、電氣主接線的概況發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要

40、求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也稱主電路。它把各電源送來(lái)的電能匯集起來(lái)，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。5.2、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則5.2.15.2.1、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主題。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電

41、氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)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，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。5.2.25.2.2、在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)、在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)1）發(fā)電廠、變電所所在電力系

42、統(tǒng)中的地位和作用2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3）負(fù)荷大小和重要性4）系統(tǒng)備用容量大小5）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料5.2.35.2.3、主接線設(shè)計(jì)的基本要求、主接線設(shè)計(jì)的基本要求1） 、可靠性2） 、靈活性3） 、經(jīng)濟(jì)性5.3、電氣主接線的基本接線形式、電氣主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式，可分為有匯流母線和無(wú)匯流母線兩大類。有匯流母線的接線形式有：?jiǎn)文妇€、單母線分段、 、雙母線、雙母線分段；增設(shè)旁路母線或者旁路母線隔離開關(guān)，一臺(tái)半斷路器接線，變壓器母線組接線等。無(wú)匯流母線的接線形式有:單元接線、橋形接線和角形接線。5.3.15.3.1、有匯流母線的電氣主接線、有

43、匯流母線的電氣主接線進(jìn)出線數(shù)量較多時(shí)，采用匯流母線作為中間環(huán)節(jié)，便于電能的匯集和分配，也便于連接、安裝和擴(kuò)建，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行操作方便。（1 1） 、單母線接線、單母線接線典型的單母線（又稱普通單母線）按接線形式如圖 5.3.1 所示，由于接線中僅有一組母線故稱為單母線接線，是有匯流母線的主接線中結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的一類。在這種接線中所有電源和引出線回路都連接于同一組母線上，為便于每回路（進(jìn)出線）的投入或切除，在每條引線上均裝有斷路器和隔離開關(guān)。單母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單，清晰；采用設(shè)備少，投資?。徊僮鞣奖?，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。該種接線的主要缺點(diǎn)有：1）母線，母線隔離開關(guān)故障或檢修

44、期間，連接在母線上的所有回路都需長(zhǎng)時(shí)間停止工作。2）檢修電源或出線回路斷路器時(shí)，該回路需停電。因此其工作可靠性和靈活性均較差，無(wú)法滿足用戶的供電要求。單母線接線一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器或出線回路不多的小容量發(fā)電廠、變電所中，且1）610配電裝置出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回。va2）3563配電裝置出線回路不超過(guò) 3 回。va3）110220配電裝置出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回。vaqs3qf2qfqs2qs1qf1wg1g2圖5.3.1 單母線接線（2 2） 、單母線分段主接線、單母線分段主接線 單母線分?jǐn)嘀鹘泳€時(shí)通過(guò)在母線某一合適位置處裝設(shè)斷路器后，將母線分段而形成的，如圖所示 5.3.

45、2，為單母線分段接線，qf3 稱為分段斷路器。母線分段后，有條件情況下，對(duì)重要（一類用戶）可由分別接于兩段母線上的兩條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一組母線故障或檢修時(shí)，重要用戶仍可通過(guò)完好段母線同時(shí)供電，大大提高了對(duì)重要用戶的供電連續(xù)性。其主要適用于：（1）610配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)。va（2）3563配電裝置出線回路數(shù)為 4-8 回及以上時(shí)。va（3）110220配電裝置出線為 3-4 回時(shí)。vaqsqfqfqsqsqfwg1g2圖5.3.2 單母線分段接線qf3（3 3） 、單母線分段加裝旁路母線、單母線分段加裝旁路母線單母線分段加裝旁路母線如圖 5.3.3 所示，分段斷路器又兼旁路

46、斷路器的典型接線方式。加裝旁路的目的，是檢修進(jìn)、出線斷路器時(shí)，可以不中斷該回路的供電。這種接線可用用于中小型發(fā)電廠和 35110kv 的變電站。qsqfqsw圖5.3.3單母線分段加裝旁路母線qfw3ba（4 4） 、雙母線接線、雙母線接線雙母線接線如圖 5-3-4 所示，其中一組為工作母線，一組為備用母線。每回路經(jīng)一個(gè)斷路器和兩個(gè)隔離開關(guān)連到兩母線上，兩組母線間接有母連聯(lián)絡(luò)斷路器 tqf。有了兩組母線就可以做到：1）輪流檢修任一組母線而不中斷供電。2）當(dāng)工作母線發(fā)生故障時(shí)，可經(jīng)過(guò)倒閘操作將全部回來(lái)側(cè)到備用母線上，能迅速恢復(fù)供電。3）檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只斷開這一條回來(lái)。其它回路可倒

47、換到另一組母線上繼續(xù)運(yùn)行。4）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，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中不同運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。當(dāng)母線聯(lián)絡(luò)斷路器閉合，兩組母線同時(shí)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，稱之為固定連接方式運(yùn)行；當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開，一組母線運(yùn)行，另一組母線備用，全部進(jìn)出線均接在運(yùn)行母線上，即相當(dāng)單母線運(yùn)行。3421tqf圖5.3.4 雙母線接線雙母線接線具有供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。在大中型發(fā)電廠和變電站中廣為采用。但這種接線使用設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差；在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電氣，易導(dǎo)致誤操作；當(dāng)母線回路發(fā)生故障時(shí)，需短時(shí)切除較多的電源和負(fù)荷；當(dāng)檢修出線斷

48、路器時(shí)，該回路停電，采用母線分段和增設(shè)旁路母線等措施可部分消除上述缺點(diǎn)。為避免檢修出線斷路器時(shí)該回路的停電，可加裝旁路母線，如圖 5.3.5 所示。bqftqfwbw圖5.3.5雙母線加裝旁路母線接線5.3.25.3.2、無(wú)匯流母線的電氣主接線、無(wú)匯流母線的電氣主接線無(wú)匯流母線的接線，使用的斷路器數(shù)量較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。這里主要研究橋形接線：當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線。按照跨接于兩條線路之間的短路器（）的位置，橋形接線可分為內(nèi)橋形和外橋形，3qf如圖 5.3.6（a） 、5.3.6（b）所示。qf3qf3qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1qs1

49、圖5.3.6(a)內(nèi)橋形接線圖5.3.6(b)外橋形接線圖 5.3.6（a）為內(nèi)橋形，適用于輸電線路較長(zhǎng)，故障率較多，而變壓器又不需要經(jīng)常切除時(shí)。線路故障僅切除一臺(tái)短路器，而變壓器停運(yùn)需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器。圖5.3.6（b）為外橋形，適用于線路較短，且變壓器需經(jīng)常投切，或系統(tǒng)經(jīng)兩線路環(huán)網(wǎng)情況。橋形接線使用的斷路器和設(shè)備少，接線清晰簡(jiǎn)單，但可靠性不高，可用于小型發(fā)電廠和變電站，也可作過(guò)渡性的接線。5.4、本次主接線的選擇、本次主接線的選擇根據(jù)系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)劃為，主變壓器最終為，二級(jí)電壓為 110/102 63mvakv三相有載調(diào)壓變壓器。110kv 進(jìn)線最終兩回，10kv 出線最終 32 回，本期 22

50、 回。kv10kv 無(wú)功補(bǔ)償總?cè)萘孔罱K為。根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方4 6000vark案。5.4.15.4.1、110kv110kv 側(cè)主接線的設(shè)計(jì)側(cè)主接線的設(shè)計(jì)110kv 側(cè)本期設(shè)計(jì)回路數(shù)為 2，最終為 2 回由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章中的規(guī)定可知：110kv 側(cè)配電裝置宜采用橋形接線內(nèi)橋形的接線方式， 。110kv 側(cè)采用橋形接線內(nèi)橋形的接線方式，有下列優(yōu)點(diǎn)：1）供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時(shí)，不影響另一組母線供電；2）調(diào)度靈活，任一電源消失時(shí)，可用另一電源帶兩段母線：3）使用斷路器少，在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟(jì)。故本次設(shè)計(jì) 110kv 側(cè)采用橋形接線內(nèi)橋形的連

51、接方式。5.4.25.4.2、10kv10kv 側(cè)主接線的設(shè)計(jì)側(cè)主接線的設(shè)計(jì)10kv 側(cè)出線回路數(shù)為最終 32 回。由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 610kv 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母分段或者雙母線連接，為了保證變壓器在檢修時(shí)不斷電正常運(yùn)行，在本次設(shè)計(jì)中考慮使用帶旁路母線。故本次設(shè)計(jì) 10kv 采用單母分段加裝旁路母線連接的接線方式。5.4.35.4.3、主接線方案的比較選擇、主接線方案的比較選擇由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案方案一：110kv 側(cè)采用單母分段內(nèi)橋接線的連接方式， 10kv 側(cè)采用單母分段帶旁路母線連接。主接線如下圖 5.4.1

52、所示：圖5.4.1主接線方案一方案二：110kv 側(cè)采用單母分段內(nèi)橋接線的連接方式， 10kv 側(cè)采用雙母分段連接。如下圖 5.4.2 所示：圖5.4.2主接線方案二此兩種方案的比較： 方案一 110kv 側(cè)采用橋形接線內(nèi)橋形的接線方式，供電可靠、調(diào)度靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)用， 10kv 采用單母線帶旁路母線分段連線，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，在檢修時(shí)可以不斷電檢修，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 方案二雖供電更可靠，調(diào)度更靈活，但與方案一相比較，設(shè)備增多，配電裝置布置復(fù)雜，投資和占地面增大，而且，當(dāng)母線故

53、障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作。由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即 110kv 側(cè)采用橋形接線內(nèi)橋形的連接方式， 10kv 側(cè)采用單母線帶旁路母線分段連接方式。本方案主接線如下圖 5.4.3所示：圖5.4.3主接線最終方案第六章第六章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算6.1、短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè)、短路計(jì)算的目的和簡(jiǎn)化假設(shè)在電力系統(tǒng)中短路故障對(duì)電力系統(tǒng)可能造成極為嚴(yán)重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置。這一切都離不開短路電流計(jì)算。概括起來(lái)，計(jì)算短路電流的主要目的在于：（1） 、為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性和熱

54、穩(wěn)定性提供依據(jù)，為此，計(jì)算短路沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性，計(jì)算短路電流的周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定性；（2） 、為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和變電站的電氣主接線提供必要的依據(jù)；（3） 、為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，通常采用一些簡(jiǎn)化假設(shè)，其中包括：（1） 、負(fù)荷用恒定電抗表示或略去不計(jì)；（2） 、認(rèn)為系統(tǒng)中各元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納，即各元件均用純電抗表示，并認(rèn)為系統(tǒng)中個(gè)發(fā)電機(jī)的電勢(shì)同相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運(yùn)算；（3） 、系統(tǒng)除不對(duì)稱故障處出現(xiàn)局部不對(duì)稱外，其余部分是三相對(duì)稱的。6.2、三相短路計(jì)算

55、、三相短路計(jì)算6.2.16.2.1、短路電流接線圖、短路電流接線圖如下圖 6.2.1 所示：本期規(guī)模：sfz7-31500/110 uk%=10.2最終規(guī)模：sfz7-63000/110 uk%=1710kv母線圖6.2.1 短路電流接線圖6.2.26.2.2、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中取=100mvabs 各元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算如下：變壓器： xb=0.269100%ukudsd1002 .105 .31100輸電線路：xl= xl=0.0301udsd所以，110kv 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 6.2.2 所示:10kv110kv30.26920.269d-1d-210.0301

56、圖6.2.2等值阻抗圖d-1 110kv 母線發(fā)生短路時(shí)的短路電流e*=1 sd=100mv.a ud=uav i* = =33.20301. 0*e0301. 01 i = i* id = 33.2=17.38ka1103100短路沖擊電流峰值: ish=ksh17.38=1.817.38=44.32ka22短路容量:1*100s331.10.0301jzdsmvaxd-2 10kv 母線發(fā)生短路時(shí)假設(shè)雙變并列運(yùn)行： x*=0.0301+0.269/2=0.1646 i*=6.0751646. 01 i = i* id =6.075=33.4ka5 .103100短路沖擊電流峰值 ish=k

57、sh33.4=1.833.4=85.2ka22短路容量:1*1*1100100100s6071001000.2692331.1jzdlldsmvaxxxxs假設(shè)單變運(yùn)行： x* =0.0301+0.269=0.2991 i* = =3.3432991. 01 i = i* id =3.343=18.38ka5 .103100短路沖擊電流峰值 ish=ksh18.4=1.818.4=46.9ka22短路容量:1*1*1100100100s3341001000.269331.1jzdlldsmvaxxxxs因此，短路電流計(jì)算結(jié)果如下表 6.2.1 所示：表 6.2.1 短路計(jì)算表短路點(diǎn)平均電壓運(yùn)行

58、方式短路電流周期分量的起始值穩(wěn)態(tài)短路電流值短路沖擊電流峰值短路容量upiiichs短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)位置千伏千安千安千安兆千安d-1110 千伏母線11517.3817.3844.32331.1d-210 千伏母線10.5雙變并列運(yùn)行33.433.485.2607d-210 千伏母線10.5單變運(yùn)行18.418.446.9334根據(jù)系統(tǒng)提供資料得知：主變按本期規(guī)?？紤]時(shí)變電站 110kv 母線上最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為9.33ka；主變按最終規(guī)?？紤]時(shí)變電站 110kv 母線上最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為17.38ka。為了將來(lái)主變?cè)鋈輹r(shí)不更換其他設(shè)備，所以本次設(shè)備選型按最終規(guī)模考慮，主

59、變參數(shù)按選型變壓器 sfz9-63000/110 參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。由上表可以看出，最終規(guī)模形成后，此站在正常運(yùn)行方式下不允許主變并列運(yùn)行（倒閘操作過(guò)程除外） 。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮以此為設(shè)備選型依據(jù)第七章第七章 選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備、設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng)選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備、設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng)正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置到達(dá)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。7.1、主接線中的設(shè)備配置、主接線中的設(shè)備配置7.1.17.1.1、隔離開關(guān)的配置、隔離開關(guān)的配置（1）中小型發(fā)電

60、機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為 220mw 及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的 610kv 配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。（3）接在發(fā)電機(jī)、變壓器因出線或中性點(diǎn)上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。（4）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開關(guān)接地；自藕變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。7.1.27.1.2、接地刀閘或接地器的配置、接地刀閘或接地器的配置（1）為保證電器和母線的檢修安全，35kv 及以上每段母線根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè) 12組接地刀閘或接地器，每?jī)山拥?/p>