kv變電站開(kāi)題報(bào)告

1、一、 設(shè)計(jì)題目：110kV變電站電氣一次部分初步。二、設(shè)計(jì)（論文）要求：編制圖紙一份、說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)一份，并提供主要設(shè)備的清單、選用新技術(shù)、新設(shè)備、采用典型設(shè)備得情況介紹。三、設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：（1）前期準(zhǔn)備 1）原始材料分析 2）設(shè)計(jì)依據(jù)及基礎(chǔ)資料。 3）設(shè)計(jì)變電站在電力系統(tǒng)中的地理位置（2）變壓器的選擇（含容量、電壓、阻抗、接線(xiàn)組別、相數(shù)、分接頭及臺(tái)數(shù)等）（3）電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 1)主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的原則及要求 2)主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)方式 3)主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)步驟 4) 本變電站電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)（4）短路電流計(jì)算 1)短路電流計(jì)算 2) 短路類(lèi)型及其計(jì)算方法 3) 短路電流計(jì)算結(jié)果（5）高壓電器的選

2、擇 1) 高壓斷路器的選擇 2) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 3) 互感器的選擇 4）母線(xiàn)的選擇（6）配電裝置設(shè)計(jì)（7）負(fù)荷計(jì)算 1）主變壓器負(fù)荷計(jì)算 2）站用變壓器負(fù)荷計(jì)算（8）短路電流計(jì)算結(jié)果 1）短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算 2）短路電流有名值的計(jì)算（9）電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)計(jì)算 1）高壓斷路器選擇及校驗(yàn)計(jì)算 2）隔離開(kāi)關(guān)選擇及校驗(yàn)計(jì)算 3）互感器選擇與校驗(yàn) 4）支持絕緣子的選擇與校驗(yàn) 5）母線(xiàn)選擇及校驗(yàn)計(jì)算（10）防雷保護(hù)計(jì)算四、主要參考資料：1 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第二版）.中國(guó)電力出版社.1993：139-1412 黃純?nèi)A主編：發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料.中國(guó)電力出版社.1987. 3 劉繼春

3、主編：發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)與CAD應(yīng)用.四川大學(xué).2003.4 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第二版）.水利電力出版社.1995.5 熊信銀主編：發(fā)電廠電氣部分（第三版），中國(guó)電力出版社.2004.6 電力系統(tǒng)故障分析.南京電力學(xué)校徐正亞編.水利電力出社.19937 電氣設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè) .北京: 國(guó)防工業(yè)出版社，20038電力系統(tǒng)運(yùn)行操作和計(jì)算.東北電業(yè)管理局編.水利電力出社.1997.9 楊宛輝.發(fā)電廠、變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)參考圖冊(cè).鄭州大學(xué)出版社.1996.10電力經(jīng)濟(jì)管理，中國(guó)電力出版社200211 浙江大學(xué) 趙智大 高電壓技術(shù) 中國(guó)電力出版社.2006. 論文題目110kV變電站電氣一次部分初

4、步課題調(diào)查與文獻(xiàn)閱讀（技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展）技術(shù)現(xiàn)狀分析：我國(guó)電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，現(xiàn)在已有許多電廠變電站實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控。目前國(guó)內(nèi)外110kV以上變電站及相當(dāng)一部分35kV變電站都不同規(guī)模地?fù)碛羞h(yuǎn)動(dòng)及自動(dòng)化系統(tǒng)，未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。首先，當(dāng)今世界各方面因素正沖擊著全球電力工業(yè)，在國(guó)外變電所技術(shù)有十分劇烈的競(jìng)爭(zhēng)，而世界范圍內(nèi)的變電所都采用了新技術(shù)；其次，不同的環(huán)境要求給所有的電力供應(yīng)商增加了額外的責(zé)任，使電力自動(dòng)化設(shè)備尤其是高壓大功率變電站的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)空間大大拓展。另外110kV 以上變電所的最終用戶(hù)對(duì)變電站的自

5、動(dòng)控制、節(jié)能、環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，迫使其上游提供者尤其是系統(tǒng)集成商更加重視地區(qū)性電能分配 技術(shù)方面的需要，所以110kV 以上變電所在世界上飛速的發(fā)展，從而要求我國(guó)變電技術(shù)上也要加入世界先進(jìn)的變電技術(shù)行業(yè)。隨著城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)的改造結(jié)束，220KV及其以上電壓等級(jí)的骨干網(wǎng)架已基本形成，110KV變電站的地位大多數(shù)已變成了中間變電站和終端變電站，直接與用戶(hù)相關(guān)聯(lián)，是實(shí)現(xiàn)電能傳遞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 為了保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設(shè)得到進(jìn)一步完善。由于我國(guó)電力建設(shè)起步比較晚，目前我國(guó)變電站主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變，有人值班向無(wú)人值班變電

6、站轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，在城市變電站建設(shè)中，戶(hù)內(nèi)型變電站大幅增加。國(guó)外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。而數(shù)字化智能變電站也是國(guó)內(nèi)外變電站未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。技術(shù)發(fā)展分析： 1、無(wú)人值守變電站： 由于我國(guó)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用起步較晚，使我們的變電站無(wú)人值守運(yùn)行水平與之相比還有很大的差距。在我國(guó)，許多220kV及以下電壓等級(jí)變電站已經(jīng)開(kāi)始由監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控，基本上實(shí)現(xiàn)了變電站無(wú)人值守。但作為國(guó)內(nèi)電網(wǎng)中最高電壓等級(jí)的500 kV和330 kV變電站，即使采用了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的，也都是實(shí)行有人值守的管理方式。而在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，各個(gè)電壓等級(jí)變電站都能實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守。由此發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外無(wú)人值守

7、變電站之間、國(guó)內(nèi)外變電站自動(dòng)化系統(tǒng)之間都還有很大的差異。全面實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守對(duì)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)有非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：提高了運(yùn)行可靠性；加快了事故處理的速度；提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率：降低了建設(shè)成本。  2、城市變電站建設(shè) 隨著城市中心地區(qū)的用電負(fù)荷迅速增長(zhǎng)，形勢(shì)迫使在城市電網(wǎng)加快改造和建設(shè)的同時(shí)，在中心城區(qū)要迅速地建設(shè)一批高質(zhì)量的城市變電站，在多種變電站的型式中戶(hù)內(nèi)型變電站受到各方面的重視，在這幾年中得到飛速發(fā)展。由于戶(hù)內(nèi)變電站允許安全凈距小且可以分層布置而使占地面積較小。室內(nèi)變電站的維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，可減輕維護(hù)工作量，不受氣候影響。 3、數(shù)字化智能變電站 在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中，

8、智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開(kāi)關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動(dòng)化技術(shù)即將進(jìn)入新階段。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶(hù)所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。隨著智能化開(kāi)關(guān)，光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)及自診斷、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真這些新技術(shù)的日趨成熟以及廣泛應(yīng)用必將對(duì)現(xiàn)有變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，帶來(lái)全數(shù)字化的變電站新概念。主要文獻(xiàn)閱讀：1張宏陽(yáng).淺談220kV變電站設(shè)計(jì)思路及實(shí)踐.科技咨訊.2009（18）2劉婭.11OKV變電站部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析

9、.民營(yíng)科技. 2009（6） 3馬瑾瑜.華北電網(wǎng)首家220千伏數(shù)字化智能變電站啟動(dòng).華北電業(yè).2009（5）4金旭東.數(shù)字化變電站介紹.江蘇電機(jī)工程.2007（21）5馬麗英.蘇小林國(guó)內(nèi)數(shù)字化變電站現(xiàn)狀.電力學(xué)報(bào),20116林濟(jì)濤.220kV城市變電站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探討.沿海企業(yè)與科技. 2009（8）7電氣設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè) .北京: 國(guó)防工業(yè)出版社，20038張國(guó)兵,馮明利,管霄.我國(guó)變電站設(shè)計(jì)的研究與發(fā)展趨勢(shì).科技與生活.20129沈健,艾尼瓦爾,夏江.數(shù)字化變電站的發(fā)展.應(yīng)用科技，2011.(16)10徐景隆.變電站自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析.科學(xué)實(shí)踐，2009（28）11浙江大學(xué) 趙智大 高電

10、壓技術(shù) 中國(guó)電力出版社.2006理論分析與實(shí)驗(yàn)方法（原理研討、系統(tǒng)分析、方案設(shè)計(jì)構(gòu)想）一、原理研討 1、變壓器的選擇：在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)、調(diào)壓方式和冷卻方式是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國(guó)當(dāng)前的能源政策是開(kāi)發(fā)、利用、節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)、調(diào)壓方式和冷卻方式，是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 （1）變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇：主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷510年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1015年的

11、負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(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)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 （2）主變壓器相數(shù)的選擇：容量為300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和330kV及以下的電力系統(tǒng)中，一般都選擇三相變壓器。但是在選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來(lái)選擇。 （3）主變壓器冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。自然

12、風(fēng)冷卻：依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動(dòng)風(fēng)扇散發(fā)熱量的自然風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于中、小型變壓器。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻：雖然有散熱效率高、減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。但它須有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻：實(shí)用于大型變壓器高效率的冷卻方式。 2、站用變壓器選擇：變電站的站用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電站的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。 3、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的原則及要求：主接線(xiàn)代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線(xiàn)的主要組成

13、部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電在同一時(shí)刻完成，所以主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。為此，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)必須在滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析相關(guān)因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。電氣主接線(xiàn)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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，在保證供電安全可靠、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)美觀等基本要求下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便。

14、（1)10kV壓側(cè)接線(xiàn):由原始資料可知，在正常運(yùn)行時(shí)，本變電站110kV側(cè)主要是由110kV系統(tǒng)變和110kV火電廠兩個(gè)電源來(lái)供電，35kV變電所與本站相連的線(xiàn)路傳輸功率較小，為聯(lián)絡(luò)用,所以必須考慮其可靠性。35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，35110kV線(xiàn)路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線(xiàn)路變壓器組或單母接線(xiàn)。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、雙母線(xiàn)或單母分段的接線(xiàn)。在采用單母線(xiàn)、單母線(xiàn)分段或雙母線(xiàn)的35110kV主接線(xiàn)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站110kV側(cè)線(xiàn)路共有4回，其中出線(xiàn)2會(huì)，備用2回，可選擇雙母線(xiàn)接線(xiàn)（方案一）或單母線(xiàn)分段接線(xiàn)（方案二）兩種方案。 （2）35kV

15、電壓側(cè)接線(xiàn)：本變電站35kV側(cè)線(xiàn)路有6回，可選擇雙母線(xiàn)接線(xiàn)或單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)兩種方案。 （3）10kV電壓側(cè)接線(xiàn)：35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610kV側(cè)宜采用單母線(xiàn)分段，線(xiàn)路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線(xiàn)。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站10kV側(cè)線(xiàn)路為8回，可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)或手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜單母線(xiàn)分段接線(xiàn)兩種方案。 4、短路電流計(jì)算：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的破壞多半是由短路故障引起的。發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)從一種運(yùn)行狀態(tài)劇變到另一種運(yùn)行狀態(tài)，并伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)

16、于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相短路。其中，三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路情況最嚴(yán)重，破壞最大，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我采用三相短路來(lái)計(jì)算，以此為依據(jù)選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備，以保證其安全可靠。通過(guò)故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。短路的危害：短路電流通過(guò)非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命；電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓

17、大大降低，破壞用戶(hù)工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 5、高壓電器設(shè)備選擇：選擇正確的電器是保證電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況8，在保證安全、可靠的前提下，盡量采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，使所選的電器能在長(zhǎng)期工作的條件下及發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下能保持正常運(yùn)行。（1）高壓斷路器的選擇：變電所中高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流。故障時(shí)，斷路

18、器通常與繼電保護(hù)配合使用，斷開(kāi)短路電流，切除故障線(xiàn)路，保證非故障線(xiàn)路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （2）隔離開(kāi)關(guān)的選擇：隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器。它需與斷路器配套使用。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵循倒閘操作順序。 （3）互感器的選擇：互感器是電力系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（100、100/）和小電流（5、1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表業(yè)繼電保護(hù)等?；ジ衅鞯淖饔糜校簩⒁淮位芈返母唠妷汉碗娏髯?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，

19、并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 6、母線(xiàn)的選擇：發(fā)電廠和變電所的各級(jí)電壓配電裝置中，將發(fā)電機(jī)、變壓器等大型電氣設(shè)備與各種電器之間連接的導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為母線(xiàn)。母線(xiàn)的作用是匯集、分配和傳送電能。它是構(gòu)成電氣主接線(xiàn)的主要設(shè)備。母線(xiàn)按所使用的材料可分為銅母線(xiàn)、鋁母線(xiàn)和鋼母線(xiàn)。在含有腐蝕性氣體或有強(qiáng)烈振動(dòng)的地區(qū)一般選用銅母線(xiàn)；在屋內(nèi)和屋外配電裝置中廣泛使用鋁母線(xiàn)；鋼母線(xiàn)僅用在高壓小容量電路、工作電流不大于200A的低壓電路、直流電路以及接地裝置回路中。母線(xiàn)按截面形狀分為矩形、圓形、槽形和管形等。 7、配電裝置設(shè)計(jì)：配電裝置

20、是變電站的重要組成部分。它是根據(jù)主接線(xiàn)的連接方式,由開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電路、母線(xiàn)和必要的輔助設(shè)備組建而成,用來(lái)接受和分配電能的總體裝置。配電裝置基本要求必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；保證運(yùn)行可靠；按照系統(tǒng)和自然條件，合理選用設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離；便于檢修、巡視和操作；在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)；安裝和擴(kuò)建方便。二、系統(tǒng)分析 1、變壓器選擇： （1）變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇：每臺(tái)變壓器的額定容量按（為變電所最大負(fù)荷）選擇，即=0.7×24460.7=17.12kVA這樣當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，也保證70%負(fù)荷的供電。由

21、于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用式來(lái)計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)是可行的。 （2）主變壓器相數(shù)的選擇：本次設(shè)計(jì)的變電所，站址海拔高度700m，占地92×75m，地勢(shì)平坦寬闊，附近無(wú)高山，交通運(yùn)輸方便，站址地勢(shì)較高，排水系統(tǒng)良好，具有較強(qiáng)的防洪抗震能力。 （3）主變壓器冷卻方式的選擇：本設(shè)計(jì)主變?yōu)橹行妥儔浩?，發(fā)熱量不大，況且本變電站地勢(shì)平坦，通風(fēng)條件好。 2、站用變壓器選擇：上述負(fù)荷容量都不太大，因此變電站的站用電壓只需0.4kV一級(jí)用動(dòng)力與照明混合供電方式。380V站用電母線(xiàn)可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。通過(guò)計(jì)算

22、變電站的站用負(fù)荷容量為85.14kVA（見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第8.2節(jié)） 3、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的原則及要求： （1)10kV壓側(cè)接線(xiàn):方案一供電可靠、運(yùn)行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，投資大。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，但是運(yùn)行可靠性和靈活性比方案一稍差。本變電站為地區(qū)性變電站，火電廠和系統(tǒng)變可以滿(mǎn)足地區(qū)負(fù)荷的需要，基本不需要外系統(tǒng)支援。設(shè)置旁路設(shè)施的目的是為了減少在斷路器檢修時(shí)對(duì)用戶(hù)供電的影響。裝設(shè)SF6斷路器時(shí)，因斷路器檢修周期可長(zhǎng)達(dá)510年甚至20年，可以不設(shè)旁路設(shè)施。 （2）35kV電壓側(cè)接線(xiàn)：方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操作

23、復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器可以代替出線(xiàn)斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線(xiàn)斷路器，保證重要回路特別是類(lèi)負(fù)荷不停電。且方案二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿(mǎn)足要求。方案二為單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)，當(dāng)檢修出線(xiàn)斷路器時(shí)可不停電，因其進(jìn)行了分段且是斷路器分段，所以當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，可以保證正常段母線(xiàn)不間斷供電，因?yàn)樵O(shè)置旁路母線(xiàn)，可以保證、類(lèi)用戶(hù)用電要求，同時(shí)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行也相對(duì)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)建和發(fā)展。 （3）10kV電壓側(cè)接線(xiàn)：方案一一般用于出線(xiàn)較多，輸送和穿越功率較大，供電可靠性和靈活性要

24、求較高的場(chǎng)合，設(shè)備多，投資和占地面積大，配電裝置復(fù)雜，易誤操作。方案二簡(jiǎn)單清晰，調(diào)度靈活，不會(huì)造成全站停電，能保證對(duì)重要用戶(hù)的供電，設(shè)備少，投資和占地少。手車(chē)式斷路器的出現(xiàn)和運(yùn)行成功，斷路器檢修問(wèn)題可不用復(fù)雜的旁路設(shè)施來(lái)解決，而用備用的手車(chē)斷路器來(lái)替代需要檢修的工作的手車(chē)斷路器。 4、短路電流計(jì)算：電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的短路類(lèi)型及其計(jì)算方法是如下： （1）三相短路電流的計(jì)算： 其有名值為： 系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流有名值歸算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。 （2）兩相短路電流的計(jì)算： 歸算到短路點(diǎn)的負(fù)序綜合電抗兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的全電

25、流其各序分量電流值為：分別為兩相短路時(shí)，短路點(diǎn)短路電流的正負(fù)序分量 （3）兩相接地短路電流計(jì)算：兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)故障相全電流兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)的正序電流分量分別為兩相接地短路時(shí)的負(fù)序和零序電流分量。（4）單相接地短路電流的計(jì)算：短路點(diǎn)各序分量電流為： 5、高壓電器設(shè)備選擇： （1）高壓斷路器的選擇：設(shè)在110kV火電廠側(cè)變電站短路，然后計(jì)算最大持續(xù)工作電流、最大短路電流、沖擊電流、周期分量和熱效應(yīng)非周期分量進(jìn)行比較分別選擇出各側(cè)合適的斷路器（具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)書(shū)）。 （2）隔離開(kāi)關(guān)的選擇：高壓斷路器選擇及校驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)同樣適合作為隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)使用。 （3）互感器的選擇：校驗(yàn)

26、電流互感器一次回路額定電壓和電流、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是否合格；校驗(yàn)電壓互感器一次回路電壓和二次回路電壓是否合格。 6、母線(xiàn)的選擇校驗(yàn)：導(dǎo)體材料、類(lèi)型和敷設(shè)方式；導(dǎo)體截面；電暈；熱穩(wěn)定；動(dòng)穩(wěn)定；共振頻率。本電站就只按照長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面、熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)來(lái)選擇（具體校驗(yàn)計(jì)算見(jiàn)設(shè)計(jì)書(shū)）。 7、配電裝置的種類(lèi)及應(yīng)用： （1）普通中型配電裝置，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力好，造價(jià)比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大。（2）半高型配電裝置，占地面積為普通中型的47%而總投資為普通中型的98.2%，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有帶電母線(xiàn)外，其余布置情形與中型布置相似。 （3)高

27、型配電裝置，一般適用于220kV及以上電壓等級(jí)。三、方案設(shè)計(jì)構(gòu)想 1、變壓器選擇結(jié)果： （1）變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇：通過(guò)計(jì)算本變電站可選擇額定容量為20M的主變壓器。為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，電站中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 （2）主變壓器相數(shù)的選擇：經(jīng)過(guò)綜合分析，故本次設(shè)計(jì)的變電站選用三相變壓器。 （3）主變壓器冷卻方式的選擇：為充分利用現(xiàn)有資源可選用自然風(fēng)冷卻方式。綜上所述，本變電站選擇三繞組無(wú)激磁調(diào)壓自然風(fēng)冷卻方式型號(hào)為SFSL720000/110型的變壓器2臺(tái)，容量比選擇為100/100/50。 2、 站用變壓器選擇結(jié)果：故選用兩臺(tái)型號(hào)為S9100/10的

28、變壓器即可滿(mǎn)足要求。 3、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果： （1)110kV壓側(cè)接線(xiàn):變電站為地區(qū)性變電站，火電廠和系統(tǒng)變可以滿(mǎn)足地區(qū)負(fù)荷的需要，基本不需要外系統(tǒng)支援，采用方案二能夠滿(mǎn)足本變電站110kV側(cè)對(duì)供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。本變電站110kV側(cè)采用SF6斷路器，不設(shè)旁路母線(xiàn)。所以110kV側(cè)采用方案二單母線(xiàn)分段接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，為以后的發(fā)展和擴(kuò)建奠定了基礎(chǔ)。 （2）35kV電壓側(cè)接線(xiàn)：綜上，方案二它投資小，費(fèi)用低，運(yùn)行可靠性和靈活性比方案一好，可以滿(mǎn)足35kV側(cè)用戶(hù)的要求。故35kV 側(cè)接線(xiàn)采用方案二單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)。

29、 （3）10kV電壓側(cè)接線(xiàn)：10kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，在這種接線(xiàn)方式下，當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，不致造成另一段母線(xiàn)也同時(shí)停電，縮小了停電范圍。而本站10kV側(cè)出線(xiàn)多，很適合采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，這樣就能保證本級(jí)類(lèi)負(fù)荷的要求。 4、短路電流計(jì)算結(jié)果：由原始資料可知，本變電所自用負(fù)荷約為60kVA，負(fù)荷功率因數(shù)均取cos=0.85，負(fù)荷同期率，計(jì)算過(guò)程中一律取網(wǎng)損率為5%，計(jì)算基本任務(wù)為系統(tǒng)當(dāng)前水平，阻抗標(biāo)幺值按基準(zhǔn)值為=100MVA，以及所知的參數(shù)設(shè)置短路點(diǎn)以及對(duì)各支路電抗進(jìn)行計(jì)算。（具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)第8章） 5、高壓電器設(shè)備選擇結(jié)果：（1）高壓斷路器：由以上計(jì)算結(jié)果，參考電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)可選擇110kV線(xiàn)路側(cè)及變壓器側(cè)選擇SW6110型SF6 戶(hù)外斷路器、35kV線(xiàn)路側(cè)及變壓器側(cè)選擇SW335型真空戶(hù)外斷路器、10kV線(xiàn)路側(cè)選擇SN99/1000型高壓開(kāi)關(guān)柜、10kV變壓器側(cè)選擇SN1010/1000型高壓開(kāi)關(guān)柜。 （2）隔離開(kāi)關(guān)：由以上計(jì)算數(shù)據(jù)參數(shù)比較各側(cè)選擇GW2110隔離開(kāi)關(guān)、GW235隔離開(kāi)關(guān)、GN610/1000隔離開(kāi)關(guān)完全能滿(mǎn)足要求。 （3）互感器（根據(jù)以上校驗(yàn)結(jié)果）：電流互感器：110kV線(xiàn)路側(cè)及變壓器側(cè)選用LCWD-110型瓷絕緣戶(hù)外電流互感器，35kV線(xiàn)路側(cè)選用LZZB8-