KV變電站設計(畢業(yè)設計)湖南科技大學

1、 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）湖 南 科 技 大 學畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ）題目110-35-6.3-KV變電所設計作者馬白學院信息與電氣工程學院專業(yè)電氣工程及自動化學號0804010310指導教師張敏二一二年 六月 七 日70- -湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）任務書 信息與電氣工程 院 電氣 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學生姓名: 馬白 學號: 0804010328 專業(yè): 電氣工程及自動化 1 設計（論文）題目及專題： 110-35-6.3KV變電所設計 2 學生設計（論文）時間：自 2011年 3 月 1 日開始至 2011 年 6 月 7 日

2、止3 設計（論文）所用資源和參考資料： 電源和用戶資料，供電技術，計算機在廠礦供電中的應用，電氣工程設計手冊，工廠供電。4 設計（論文）應完成的主要內(nèi)容： （1）變電所概況說明；（2）負荷計算與功率因數(shù)補償；（3）變壓器選擇；（4）供電系統(tǒng)主接線方案選擇（5）短路電流計算；（6）供電線路選擇；（7）主要電氣設備選擇；（8）繼電保護方案設計；（9）防雷設計；（9）接地及其他。5 提交設計（論文）形式（設計說明與圖紙或論文等）及要求：1） 論文，嚴格按照湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）工作規(guī)范的有關要求打印裝訂。2） 主接線原來圖。6 發(fā)題時間： 2011 年 3 月 1 日指導教師： （簽名）

3、學 生： （簽名）湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）指導人評語主要對學生畢業(yè)設計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻應用，創(chuàng)新性，實用性，科學性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價指導人： （簽名）年 月 日 指導人評定成績： 湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）評閱人評語主要對學生畢業(yè)設計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學性，結論和存在的不足等進行綜合評價評閱人： （簽名）年 月 日 評閱人評定成績： 湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）答辯記錄日期： 學生： 學號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設計（論文）答辯委員會下列材料：

4、1 設計（論文）說明書共頁2 設計（論文）圖 紙共頁3 指導人、評閱人評語共頁畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評語：主要對學生畢業(yè)設計（論文）的研究思路，設計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對設計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價答辯委員會主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評成績： 摘 要變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，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。這次設計以110KV降壓變電所為主要設計對象，分析變電站的原始資料確定變電所的主接線；通過負荷計算確定主變壓器臺數(shù)、容量及型號。根據(jù)短路計算的結

5、果，對變電所的一次設備進行了選擇和校驗。同時完成配電裝置的布置、防雷保護及接地裝置方案的設計。關鍵詞: 變電所電氣主接線；短路電流計算；一次設備；防雷保護ABSTRACTA substation is an important component of electricity system and has the direct impact on the security and rational operation of the whole power systems, it is the intermediate which links power plants and users, an

6、d plays an important role in changing and distributing electrical energy. My design considers the terminal 110kV substations as the main design target, and makes analysis on the original data of substation and defines its main wiring; through the calculations of load to determine the main transforme

7、rs' number, capacity and types. My design also focuses on selecting and proofreading for the one-time equipment of substation according to result of calculation for short-circuit; at the same time I complete the design about the distribution devices' layout, mine-protection and earthing devi

8、ces. KeyWords: substation electrical main wiring ；short-circuit current calculation ；one-time equipment ；mine-protection目錄第一章 引言11.1 概述11.11 變電所的位置，作用11.12 電源的基本情況11.13. 用戶的基本情況21.2本變電所的設計原則2第二章 負荷計算與無功功率補償32.1.負荷計算32.1.1 6.3KV負荷計算32.1.2 35KV的負荷計算42.2 變壓器的選擇42.21變壓器臺數(shù)的選擇42.22 變壓器容量的選擇42.2.3 主變相數(shù)的選擇5

9、2.2.4繞組數(shù)的選擇52.2.5 主變調(diào)壓方式的選擇52.2.6 連接組別的選擇52.2.7 容量比以及冷卻方式的選擇62.3 無功功率的補償62.31無功功率補償?shù)哪康?2.32無功功率補償?shù)挠嬎?第三章電氣主接線設計83.1 主接線接線方式83.1.1 單母線接線83.1.2 單母線分段接線83.1.3 單母分段帶旁路母線83.1.4 橋型接線83.2.5 雙母線接線93.1.6 雙母線分段接線93.2 電氣主接線的選擇103.2.1 6.3kV電氣主接線103.2.2 35kV電氣主接線113.2.3 110kV電氣主接線12第四章 短路電流計算144.1 短路計算的目的144.2短路

10、電流的計算14第五章 高壓電器的選擇和校驗165.1 選擇設備的一般原則和基本要求165.2 高壓斷路器的選擇175.2.1 斷路器選擇的具體技術條件175.2.2 斷路器選擇及校驗185.3 隔離開關的選擇225.3.1 隔離開關選擇的具體技術條件225.3.2 隔離開關選擇計算235.4 電流互感器選擇275.4.1 電流互感器的選擇技術條件275.4.2 電流互感器選擇及校驗285.5 電壓互感器選擇計算315.5.1 電壓互感器選擇技術條件315.5.2 電壓互感器選擇325.6 各級電壓母線的選擇335.6.1裸導體選擇的具體技術條件335.6.2 母線的選擇計算345.6.3 引接

11、線的選擇計算36第六章 繼電保護配置406.1 變電所母線保護配置406.2 主變壓器的主保護406.3 主變壓器的后備保護40第七章 防雷接地447.1 避雷器的選擇427.1.1 避雷器的配置原則427.1.2 避雷器選擇技術條件427.1.3 避雷器的選擇和校驗447.2變電所的進線段保護467.3 避雷針的配置477.3.1 避雷針位置的確定477.4接地裝置的設計497.4.1設計原則497.4.2 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析497.4.3 降低接地網(wǎng)電阻的措施507.4.4 接地刀閘的選擇與校驗50結束語53參考文獻54致謝54附錄54第一章 引言1.1 概述本次設計題目為110KV

12、變電所一次系統(tǒng)設計。此設計任務旨在體現(xiàn)對本專業(yè)各科知識的掌握程度，培養(yǎng)對本專業(yè)各科知識進行綜合運用的能力，同時檢驗本專業(yè)學習四年以來的學習結果。此次設計首先根據(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。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，6.3kV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，在根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算結果，對設備進行了選型校驗，同時考慮到系統(tǒng)發(fā)生故障時，必須有相應的保護裝置，因此對繼電保護做了簡要說明

13、。對于來自外部的雷電過電壓，則進行了防雷保護和接地裝置的設計，最后對整體進行規(guī)劃布置,從而完成110kV變電所一次系統(tǒng)的設計1.11 變電所的位置，作用變電所是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，他直接影響這個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變化和分配電能的作用。變電所是電力轉換站，用以提高或降低電壓，并分配用電量。 從發(fā)電廠送電到用戶家中的過程中，變電所扮演的角色，可比喻為高速公路的交流道。從發(fā)電廠送電到用戶家中的過程中， 車輛在上高速公路前須在交流道先行加速；同理，電廠發(fā)出的電要先經(jīng)過變電所升高電壓才可大量快速的輸送

14、。車輛要進入市區(qū)，必須下交流道減速慢行，再駛向大街小巷，同樣的，高壓電須經(jīng)過變電所降低電壓才可依序分送各地，并逐段降低到用戶可使用的電壓。1.12 電源的基本情況 1電源分析與本所相連接的電源有兩個110KV，具體情況如下：1） 電源1：來自地區(qū)變電所110KV母線，發(fā)電機容量可視為無線大，地區(qū)變電所110KV母線最大短路容量2700MVA，最小短路容量2300MVA，距離本所35KM。2） 電源2：來自另一地區(qū)變電所110KV母線，發(fā)電機容量可視為無限大，地區(qū)變電所110KV母線最大短路容量2400MVA，最小短路容量2100MVA，最小短路容量2100MVA，距離本所30KM。1.13 用

15、戶的基本情況1）6.3KV負荷參數(shù)表負載名稱統(tǒng)計容量負荷性質(zhì)需要系數(shù)自然功率因數(shù)供電距離1車間8501類0.380.620.72車間14500.500.63車間14001類0.470.60.34車間17000.61.15車間19002類0.510.60.46車間12001類0.400.620.7 2）35KV負荷參數(shù)負載名稱統(tǒng)計容量需用系數(shù)自然功率因數(shù)供電距離用戶130000.60.60.9用戶240000.60.60.9用戶345000.60.60.9用戶425000.60.60.91.2本變電所的設計原則變電所的所用電是變電所的重要負荷，因此，在所用電設計時應按照運行可靠、檢修和維護方便的

16、要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決因建設引起的問題，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，保證變電所安全，經(jīng)濟的運行 第二章 負荷計算與無功功率補償要選擇主變壓器的容量，確定變壓器各出線側的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側的負荷，包括站用電負荷6.3負荷、35kV負荷。2.1.負荷計算1)各組負荷計算公式：1、有功功率 PKx×Pei2、無功功率 Q=P×tg3、視在功率 S=式中：Pei:每組設備容量之和，KW； Kx:需用系數(shù)； Cos :功率因數(shù)2) 總負荷的計算：1、 有功功率：P=Kt×P2、 2、無功功率：Q=Kt&

17、#215;Q3、視在功率：S=4、自然功率因數(shù)：COS1 = P/ S式中：Kt:組間同時系數(shù)，取為0.850.92.11 6.3KV負荷計算表2.1 6.3KV負荷計算結果6.3KV負荷統(tǒng)計計算表負載名稱裝機容量負荷性質(zhì)（類別）需用系數(shù)功率因數(shù)實際容量供電距離（km）P(kW)Q(kvar）S（kVA）1 車間8501類0.380.62323409 521 0.72 車間14501類0.50.6725967 1208 0.83 車間14001類0.470.6658877 1097 0.34 車間17002類0.510.68671156 1445 1.15 車間19002類0.510.6969

18、1292 1615 0.46 車間12001類0.40.62480607 774 0.7全廠總負荷8500-40225308 6660 考慮同時系數(shù)總負荷7650-36204777 5994 按年遞增2.5%，15年內(nèi)不擴建11079 -5115 6820 8525 2.1.2 35KV的負荷計算表2.2 3.5KV負荷計算結果35KV負荷統(tǒng)計計算表負載名稱裝機容量負荷性質(zhì)需要系數(shù)功率因數(shù)實際容量供電距離（類別）P(kW)Q(kvar）S（kVA）（km）用戶13000一類0.60.61800240030000.9用戶24000一類0.60.62400320040000.9用戶34500一類0

19、.60.62700360045000.9用戶42500一類0.60.61500200033600.9全廠總負荷14000-84001120014860-按年遞增2.5%，15年內(nèi)不擴建19781.6-11868.981582319779.79-2.2 變壓器的選擇2.21變壓器臺數(shù)的由原始資料可知，我們本次設計的變電站是一個位于城鎮(zhèn)邊的110KV降壓變電所，主要是接受110KV，通過主變向35KV和6.3KV線路輸送，是一個一般的地區(qū)變電站。由于出線中有多回類負荷，停電會對生產(chǎn)造成重大的影響。因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性為了提高供電的可靠性，防止因一臺主變故障或檢修時影響整個變電站的

20、供電，變電站中一般裝設兩臺主變壓器，互為備用，可以避免因主變檢修或故障而造成對用戶的停電。故可選擇兩臺主變壓器。2.22 變壓器容量的選擇根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結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%。所以，兩臺主變壓器應各自承擔15MVA。當一臺停運時，另一臺則承擔70%為22.328MVA。故選兩臺1.5MVA的主變壓器就可滿足負荷需求2.23 主變相數(shù)的選擇主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條

21、件，可靠性要求及運輸條件等因素，特別是大型變壓器尤其需要考慮其運輸可能性保證運輸尺寸不超過遂洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等運輸工具的允許承載能力，當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的變電所均應選用三相變壓器。本次設計的變電站是一個110KV變電站，位于市郊，交通便利，不受運輸條件限制，故可選擇三相變壓器.2.2.4 繞組數(shù)的選擇在具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設備，比相對應的

22、兩臺雙繞組變壓器的都較少。本次所設計的變電所具有三種電等級，中、低壓側負荷容量均為主變壓器容量的15%以上，考慮到運行維護和操作的工作量，及占地面積等因素，因此選擇三繞組變壓器。普通三繞組變壓器價格在自耦變壓器和分裂變壓器之間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護的要求，又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動，它的供電可靠性也高。綜上分析，本次設計的變電所選擇普通三繞組變壓器。2.2.5 主變調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±

23、;5%以內(nèi)。另一種是帶負載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30%。對于110KV的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式，所以本次設計的變電站選擇有載調(diào)壓方式。2.2.6 連接組別的選擇變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用YO連接，35KV亦采用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。全星形接線雖然有利于并網(wǎng)時相位一致的優(yōu)點，且零序阻抗較大，對限制單相短路電流有利，同時也便于接入消弧線圈，但是由于全星形變壓器三次諧波無通路，因此將引起正弦波電

24、壓的畸變，并對通訊設備發(fā)生干擾，同時對繼電保護整定的準確度和靈敏度有影響,采用接線可以消除三次諧波的影響。本次設計的變電所的三個電壓等級分別為110KV、35KV和6.3KV，所以選用主變的接線組別為YN,yn0,d11接線方式。2.2.7 容量比以及冷卻方式的選擇根據(jù)原始資料計算可知，35KV和6.3KV側負荷容量都比較大。主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫導向油循環(huán)冷卻,小容量變壓器一般采用自然風冷卻,大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻。在水源充足，為了壓縮占地面積的情況下，大容量變壓器也有采用強迫油循環(huán)水冷卻方式的。強迫油循環(huán)水冷卻方式散熱

25、效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本體尺寸，其缺點是這樣的冷卻方式要有一套水冷卻系統(tǒng)和有關附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量大。本次設計的變電所位于郊區(qū)，對占地要求不是十分嚴格，所以應采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。綜上所述，故選擇主變型號為SSZ1015000/110變壓器。如下表2.3表2.3 SSZ10-15000/110變壓器參數(shù)型號電壓組合及分接范圍阻抗電壓損耗KW空載電流連接組高壓中壓低壓空載負載高中高低中低42.314814YN，yn0,d11SSZ10-15000/110110356.310.517-186.52.3 無功功率的補償2.31無功功率補償?shù)哪康墓β室驍?shù)低降低了發(fā)電機和變

26、壓器的出力，增加了輸電的損耗和電壓損失。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因數(shù)不低于0.9，因此，必須采取措施提高功率因數(shù)。2.32無功功率補償?shù)挠嬎?）計算考慮主變損耗后的自然功率因數(shù)COS1：P1=P+ Pb = KWQ1=Q+ Qb = KVARcos1= P1/P12+Q12=2)取定補償以后的功率因數(shù)COS2為0.953)計算補償電容器的容量：Qc=K1P×(tg1-tg2) = KVAR 式中：K1=0.80.9將COS 由0.6提高到0.95所需要的補償容量為 Qc=K1P×(tg1-tg2)=3682kvar4）采用BGF2001W型苯甲基硅油紙、薄膜復合并聯(lián)電容器如下

27、表2.4表2.4 電容器參數(shù)用戶名稱電容器型號規(guī)格電壓kv取定的功率因數(shù)每臺電容器的容量電容器臺 數(shù)總補償容量補償后功率因數(shù)全 所BGF2001W6.3KV0.6200kvar1836000.95第三章電氣主接線設計電氣主接線是變電所電氣設計的首要核心部分，也是電力構成的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線設計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選擇出某種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。3.1 主接線接線方式3.1.1 單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線或母線隔離開關等）故障時檢修，均需使整個配電裝置停電，單母線

28、可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障母線的供電。適用范圍：6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；35-63KV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。3.1.2 單母線分段接線優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：當一段母線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。當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴建時需向兩

29、個方向均衡擴建。適用范圍：6-10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；35KV配電裝置出線回路數(shù)為4-8回時；110-220KV配電裝置出線回路數(shù)為3-4回時。3.1.3 單母分段帶旁路母線這種接線方式在進出線不多，容量不大的中小型電壓等級為35-110KV的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。3.1.4 橋型接線1、內(nèi)橋形接線優(yōu)點：高壓斷器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點：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；橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行；出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。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

30、較長，故障率較高的情況。2、外橋形接線優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點：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。高壓側斷路器檢修時，變壓器較長時期停運。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況。3.1.5 雙母線接線優(yōu)點：1）供電可靠,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障時，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）擴建方便。向雙母線的左右任何的一個方向擴

31、建，均不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。4）便于試驗。當個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。缺點：1）增加一組母線和使每回線路需要增加一組母線隔離開關。2）當母線故障或檢修時，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，需在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置。適用范圍：6-10KV配電裝置，當短路電流較大，出線需要帶電抗器時；35KV配電裝置，當出線回路數(shù)超過8回時，或連接的電源較多、負荷較大時；110-220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時，或110-220KV配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時。3

32、.1.6 雙母線分段接線雙母線分段可以分段運行，系統(tǒng)構成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的。由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術的一種延伸，因此在繼電保護方式和操作運行方面都不會發(fā)生問題，而較容易實現(xiàn)分階段的擴建優(yōu)點。但容易受到母線故障的影響，斷路器檢修時需要停運線路。占地面積較大。一般當連接的進出線回路數(shù)在11回及以下時，母線不分段。3.2 電氣主接線的選擇3.2.1 6.3kV電氣主接線 根據(jù)資料顯示,由于6.3KV的出線為6回，其中所用電6回，且有一類負荷，可以初步選擇以下兩種方案：1)單母分段帶旁母且分段斷路器兼作旁路斷路器, 610kV

33、配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時，如果有一類負荷可采用單母線分段帶旁路接線, 如圖3.1。圖3.1單母線分段帶旁母接線2)雙母接線，一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合,如圖3.2。圖3.2雙母線接線表3.1 6.3KV主接線方案比較 方案 項目 方案 單母分段帶旁母方案 雙母接線技術 不會造成全所停電 調(diào)度靈活 保證對重要用戶的供電 任一斷路器檢修，可以用利用旁路不會造成停電 擴建時需向兩個方向均衡擴建供電可靠調(diào)度靈活擴建方便便于試驗易誤操作經(jīng)濟 占地少設備少可選擇用分段斷路器兼作旁路斷路器設備多、配電裝置復雜投資和占地面大經(jīng)過綜合比較方案在經(jīng)濟性上比

34、方案好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。在根據(jù)此變電站的用途,所以選用方案。3.2.2 35kV電氣主接線根據(jù)資料顯示,由于35KV的出線為4回，一類負荷較多，可以初步選擇以下兩種方案：1）單母分段帶旁母接線且分段斷路器兼作旁路斷路器，電壓等級為35kV60kV，出線為48回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。 圖3.3單母線分段帶旁母接線2）雙母接線 圖3.4雙母線接線表3.2 35KV主接線方案比較 方案項目 方案單母分段帶旁母方案雙母接線技術簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 擴建時需向兩個方向

35、均衡擴建 供電可靠 調(diào)度靈活 擴建方便 便于試驗 易誤操作經(jīng)濟 設備少、投資小用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資設備多、配電裝置復雜投資和占地面大雖然方案可靠性、靈活性不如方案，但其具有良好的經(jīng)濟性。鑒于此電壓等級不高，可選用投資小的方案。3.2.3 110kV電氣主接線根據(jù)資料顯示，由于110KV沒有出線只有2回進線，可以初步選擇以下兩種方案： 1）橋行接線,根據(jù)資料分析此處應選擇內(nèi)橋接線。上述兩種方案如圖3.5及圖3.6所示。 圖3.5 內(nèi)橋接線2）單母接線。圖3.6單母線分段接線表2.3 110KV主接線方案比較方案內(nèi)橋接線方案單母分段技術接線清晰簡單調(diào)度靈活，可靠性不高 簡單清晰、

36、操作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差經(jīng)濟占地少使用的斷路器少設備少、投資小經(jīng)比較兩種方案都具有接線簡單這一特性。雖然方案可靠性、靈活性不如方案，但其具有良好的經(jīng)濟性?？蛇x用投資小的方案。第四章 短路電流計算在電力系統(tǒng)運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設備的正常運行。4.1 短路計算的目的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，均需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

37、力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。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)。4.2短路電流的計算根據(jù)導體的電器選擇設計技術規(guī)定和導體和電器選擇設計技術規(guī)定，短路電流計算公式如下：基準電流 基準電抗短路電流有效值沖值電流短路全電流系統(tǒng)阻抗值線路阻抗值各繞組等值電抗取17，取6，取10.5 表4.1 短路計算結果參數(shù)短路點基準電壓Uav(KV)短路電流有名值(KA)短路電流沖擊值ish(KA)短路全電流值（KA）d11155.51414.0348.290d2376.93017.6

38、3810.06d36.314.33036.47321.24 第五章 高壓電器的選擇和校驗導體和設備的選擇是變電所設計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。5.1 選擇設備的一般原則和基本要求1、基本要求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）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核；3）應力求技術先進和經(jīng)濟合理；4）選擇導體時應盡量減少品種；5）擴建工程應盡量使新老設備的型號一致；6）選用的新品，均應具有可靠的試

39、驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。2、按正常工作條件選擇導體和電氣設備1）電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運行電壓即 .(5.1)一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當額定電壓在220KV及以下時為，而實際電網(wǎng)運行的一般不超過1.1。2）電流導體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導體和電器的長期允許電流應不小于該回路的最大持續(xù)工作電流。即 (5.2)由于變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的 = 1.05 （為電器額定電流）。(5.3)3）按當?shù)丨h(huán)境條件校核當周圍環(huán)境溫度Q和導體額定環(huán)境溫度Q 0不等時，其長期允許電流I可按下式修正 .(5.4)

40、導體或電氣設備長期發(fā)熱允許溫度我國目前生產(chǎn)的電氣設備的額定環(huán)境溫度=40，裸導體的額定環(huán)境溫度為+25。3、按短路情況校驗設備在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定動穩(wěn)定.1）熱穩(wěn)定校驗式為 . (5.5)上式中：短路電流的熱效應（KA2S）t秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）t設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）2）動穩(wěn)定校驗式為 或. (5.6)上式中: ,短路沖擊電流幅值及其有效值 ,-廠家給出的動穩(wěn)定電流的幅

41、值和有效值5.2 高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設備。5.2.1 斷路器選擇的具體技術條件1）電壓選擇同式(5.1)2）電流選擇同式(5.2)由于高壓開斷器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，及取最大持續(xù)工作電流。3)開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流，不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量即 (5.7)當斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時，簡化計算可用進行選擇，為短路電流值。4)短路關合電流的選擇為了保證斷路器在關合短路電流時的安全，斷路器的額定關合電流不應小于短路電流最大沖擊電流值即 (

42、5.8)5)熱穩(wěn)定校驗式同(5.5)6)動穩(wěn)定校驗式同(5.6)5.2.2 斷路器選擇及校驗1、110KV進線側斷路器選擇1）額定電壓選擇： =110 2）額定電流選擇： 考慮到電源進線發(fā)生故障，所以相應回路的 即： =0.262KA3）按開斷電流選擇：5.514 KA 即5.514KA4）按短路關合電流選擇：14.034KA 即14.034KA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW11110型SF6斷路器其參數(shù)如表5.1 表5.1 110KV斷路器參數(shù)表型號額定電壓Ue(kV)最高工作電壓額定電流Ie(A)額定開斷電流 (kA)動穩(wěn)定電流峰值(kA)額定短路關合電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時

43、間(ms)全開斷時間(ms)4sLW11110110KV126160030.5808031.50.040.075）校驗熱穩(wěn)定，取后備保護為1.5S,全開斷時間0.07s=1.5+0.07=1.57S=36.229 KA²S=31.5²×3=2976.75 KA²S即滿足要求6）校驗動穩(wěn)定： =80kA>14.034KA滿足要求故選擇戶外LW11110型SF6斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表： 表 5.2 110KV斷路器計算結果表 設備項目LW11110型產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)110KV110KV1600A262A80KA14.034KA30.5KA

44、5.545KA80KA14.034KA2976.75 KA²S36.229 KA²S2、35KV斷路器選擇1）額定電壓選擇： =352）額定電流選擇： 即： =0.433KA3）按開斷電流選擇：6.930KA 即6.930KA4）按短路關合電流選擇：17.638KA 即17.638KA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW835型SF6斷路器其參數(shù)如表5.3表 5.3 35KV斷路器參數(shù)表型號額定電壓Ue(kV)最高工作電壓額定電流Ie(A)額定開斷電流(kA)動穩(wěn)定電流峰值(kA)額定短路關合電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時間(ms)全開斷時間(ms)4sLW83535KV

45、40.51600256363250.040.065）校驗熱穩(wěn)定: ，取后備保護為1.5S,全開斷時間為0.06s=1.5+0.06=1.56S=73.697 KA²S =25²×4=2500KA²S即 滿足要求。6）檢驗動穩(wěn)定： =17.638KA<63KA 滿足要求。由以上計算表明選擇戶外LW835型斷路器能滿足要求，列出下表：表 5.4 35KV斷路器計算結果表 設備項目LW835型產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)35KV35KV1600A433A63KA17.638KA30.5KA6.930KA 63KA17.638KA2500KA²S73.697

46、KA²S3、6.3KV斷路器選擇1）額定電壓選擇： =6.3KV 2）額定電流選擇： 即： =2.4056A3）按開斷電流選擇：14.330KA 即14.330KA4）按短路關合電流選擇：36.473KA 即36.473KA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇ZN-10/1600-31.5型真空斷路器其參數(shù)如表5.5表 5.5 6.3KV斷路器參數(shù)表型號額定電壓Ue(kV)最高工作電壓額定電流Ie(A)額定開斷電流Iekd(kA)動穩(wěn)定電流峰值(kA)額定短路關合電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時間(ms)合閘時間(ms)2sZN-6.3/1600-31.56.3KV11.5160031.

47、5808031.50.05<0.15）校驗熱穩(wěn)定: ，取后備保護為1.5S,固有分閘時間為0.05s,取滅弧時間為0.04S = 1.5+0.09=1.59S =356.058KA²S=31.5²×2=1984.5KA²S即 滿足要求6）校驗動穩(wěn)定： =36.473KA<80KA 滿足要求故選擇戶內(nèi)ZN-6.3/1600-31.5型真空斷路器能滿足要求，由上述計算可列下表如表5.6：表 5.6 6.3KV斷路器計算結果表 設備項目ZN-6.3/1600-31.5型產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)6.3KV6.3KV1250A456A80KA36.473KA31.5KA14.330KA80KA36.473KA1984.5KA²S356.058KA²S 5.3 隔離開關的選擇隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。5.3.1 隔離開關選擇的具體