110KV變電所一次部分初步設(shè)計(jì)（說明書）及110kv變電站初步設(shè)計(jì)投資可行性研究報(bào)告

PAGE110KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)原始資料 1、待設(shè)變電所為郊區(qū)中間變電所,在供電給周圍負(fù)荷的同時(shí),也輸送部分系統(tǒng)的交換功率。2、系統(tǒng)電源情況：待設(shè)變電所連著220KV變電所一個(gè)，110KV水電廠一個(gè)220KV系統(tǒng)變電所：在該變電所高壓母線上的短路容量為500MVA，距離待設(shè)變電所10KM100KV水電廠的接線如圖所示：6KVUd%=10.5110KV待設(shè)變電所待設(shè)變電所X0=0.4Ω/KM12KM2×30MW2×45MVACOSφ=0.8XG*″=0.23、所的地理位置10KV負(fù)荷用戶區(qū)220KV10KV負(fù)荷用戶區(qū)220KV變電所水電廠10km12km 待設(shè)邊電所最遠(yuǎn)5km待設(shè)邊電所公路4、電力負(fù)荷水平待設(shè)計(jì)的變電所連接的電源之間有一定的功率交換預(yù)計(jì)有15KW，功率因數(shù)為0.8。待設(shè)變電所10KV側(cè)負(fù)荷如下表所示，預(yù)計(jì)10年內(nèi)每年5%增長(zhǎng)率。負(fù)荷同時(shí)系數(shù)Kop=0.8,Koq=0.7，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=4500h，預(yù)留四回備用。待設(shè)變電所10KV負(fù)荷表序號(hào)用戶名稱最大負(fù)荷MW負(fù)荷性質(zhì)功率因數(shù)17501廠2.0Ⅰ0.902電臺(tái)2.0Ⅰ0.903印刷廠4.2Ⅰ0.904自行車廠3.8II0.905機(jī)械廠3.6II0.856肉聯(lián)廠2.4III0.857木材加工廠2.0III0.858建材廠3.0III0.85變電所自用負(fù)荷以2臺(tái)100KVA考慮。5、氣象及地質(zhì)條件年最高溫度40℃；年最高日平均溫度30℃；年最低溫度0℃；最熱地面下0.8M處土壤平均溫度30.4℃。年平均雷電日50日/年，土壤電阻率500Ω/M，地震烈度3級(jí)以下，海拔高度50M。待設(shè)變電所無污染影響，所址外0.5KM處有一條主干公路，地理位置如地理環(huán)境圖所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題目：110KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容選擇變電所主要變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型式；設(shè)計(jì)變電所電氣主接線，并論證其為最佳主接線方案；設(shè)計(jì)變電所自用電接線；計(jì)算短路電流及選擇主要電氣設(shè)備；若110KV線路功率因數(shù)要求為0.9，試確定無功補(bǔ)償量；變電所防雷保護(hù)及接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)變電所電氣總平面布置。設(shè)計(jì)（論文）的目的要求：通過本次設(shè)計(jì)，掌握變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)的方法及步驟，具備一定的工程實(shí)踐知識(shí)及解決實(shí)際問題的能力。通過本次設(shè)計(jì)，提高繪制電氣主接線等各類電氣圖紙的能力。設(shè)計(jì)（論文）主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)說明書及計(jì)算書各一份變電所電氣接線圖一張變電所自用電接線圖一張避雷針（線）的布置圖一張變電所接地網(wǎng)布置圖一張10KV系統(tǒng)配置圖一張變電所電氣總平面圖一張及所對(duì)應(yīng)的斷面圖進(jìn)度安排序號(hào)階段名稱日期1電氣主接線方案確定第一、二周2自用電接線設(shè)計(jì)第三周3短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇第四周4計(jì)算無功補(bǔ)償量第五周5防雷保護(hù)及接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)第六、七周6配電裝置及電氣總平面圖布置設(shè)計(jì)第八、九周7整理設(shè)計(jì)成果，答辯第十周應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》一次部分《供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》焦留成主編，中國(guó)計(jì)劃出版社《電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》電力系統(tǒng)分冊(cè)，陳躍主編，中國(guó)水利水電出版社《電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》張華主編，機(jī)械工業(yè)出版社《水電站電氣設(shè)備》尹厚豐、應(yīng)明耕主編，中國(guó)水利水電出版社第一章變電所主變壓器的選擇及主接線的設(shè)計(jì)一、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及型式的選擇1、變壓器臺(tái)數(shù)的選擇據(jù)國(guó)際《35-110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范GB50059-92》有關(guān)條文規(guī)定，為保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源的變電所可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)，現(xiàn)時(shí)待設(shè)變電所有水電廠和220KV變電所兩個(gè)電源，故選擇2臺(tái)主變。2、主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年負(fù)荷的發(fā)展，對(duì)城郊變電所，主變壓器容量還應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。并應(yīng)考慮主變正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力。對(duì)選兩臺(tái)主變的變電所，每臺(tái)變壓器的容量一般按式Sn=0.7Pm(Pm為變電所最大負(fù)荷)選擇：按5年發(fā)展規(guī)劃：Sn=0.7Pm=16.44（MVA）按10年發(fā)展規(guī)劃：Sn=0.7Pm=20.98（MVA）這樣當(dāng)一臺(tái)主變停用時(shí)，可保證對(duì)70%負(fù)荷供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%，而可保證對(duì)98%負(fù)荷供電，由于一般變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此在一臺(tái)主變停用時(shí)，仍能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。主變壓器型式的選擇變壓器有油浸式和干式兩種，一般在戶外情況下采用三相油浸節(jié)能型變壓器。具有三種電壓的變電所，如通過各側(cè)繞組的功率均達(dá)到15%以上時(shí)，多采用自耦變壓器，以得到較大的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)待設(shè)變電所為郊區(qū)中間變電所，且只有110KV和10KV兩個(gè)電壓等級(jí)，所以待設(shè)變電所選擇三相雙繞組高阻抗有載調(diào)壓油浸式變壓器，查《設(shè)備手冊(cè)》選擇型號(hào)為SFZ7系列110KV級(jí)雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)列于表1-1表1-1SFZ7系列110KV級(jí)雙繞組有載調(diào)壓變壓器技術(shù)參數(shù)表發(fā)展方案型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（KV）損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)連接組別高壓低壓空載負(fù)載5年SFZ7-16000/11016000110±8×1.5%10.525.38610.51.1Yn,d1110年SFZ7-20000/11020000110±8×1.5%10.53010410.51.2Yn,d11二、變電所主接線的設(shè)計(jì)原則待設(shè)的110KV變電站為市郊中間變電站，是降壓變電站具有110KV、10KV兩個(gè)電壓等級(jí)。高壓側(cè)為電源側(cè)，有二回路，其中連接著110KV水電廠一個(gè)和220KV變電站一個(gè)的一回110KV線路，距離待設(shè)變電站分別為12KM和10KM。兩電源之間存在15MW的功率交換，低壓側(cè)10KV為負(fù)荷側(cè)，負(fù)荷性質(zhì)分別為：I、II、III類。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，應(yīng)設(shè)計(jì)20回10KV饋線其中包括四回備用饋線。變電所主接線的設(shè)計(jì)對(duì)電氣設(shè)備的選擇。配電裝置的布置、工作的靈活性、繼電保護(hù)以及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)合理性有密切關(guān)系，而電氣主接線是變電所電氣部份的主體，對(duì)變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起重要作用。根據(jù)我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活。操作方便和節(jié)省投資等要求?，F(xiàn)就主接線應(yīng)滿足的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求說明如下：1、保證供電可靠性（1）、斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)用戶供電；（2）、設(shè)備的母線故障或檢修時(shí)，應(yīng)盡量減少停止運(yùn)行的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間并保證對(duì)I類和II類負(fù)荷的供電；（3）盡量避免全變電所停運(yùn)的可能性2、具有一定的靈活性（1）、調(diào)度靈活，操作方便，應(yīng)能靈活地投入或切除某些元件，調(diào)配電源負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故檢修及運(yùn)行方式下的調(diào)整要求。（2）、檢修安全應(yīng)能方便地運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及用戶的供電。（3）擴(kuò)建方便，應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，并在擴(kuò)建過渡時(shí)，一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。3、具有合理的經(jīng)濟(jì)性（1）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，要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備的電纜投資。（2）占地面積小，電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。（3）電能損耗，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)。避免兩次變壓而增加電能的損耗。綜合以上所述，由于待設(shè)110KV變電所電源側(cè)110KV有二回線路，低壓側(cè)10KV負(fù)荷側(cè)負(fù)荷的性質(zhì)分別為I、II、III類。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，必須保證重要負(fù)荷供電的連續(xù)性、可靠性，為此，擬定本次設(shè)計(jì)的主接線初步方案。三、變電所主接線初步方案A、技術(shù)比較（確定各級(jí)電壓等級(jí)配電裝置的接線方式）設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：110-220KV配電裝置中出線一回時(shí)，采用不分段單母線或變壓器-線路單元接線，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線，當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用單母線分段。出線回?cái)?shù)較多，連接的電源較多，負(fù)荷大或污穢環(huán)境中，則采用雙母線接線。6-10KV配電裝置中，一般采用單母線分段或單母線。如果單母線分段不能滿足供電可靠性，則可采用雙母線接線?，F(xiàn)待設(shè)變電所中，其中110KV側(cè)連著水電廠和220KV變電所2回進(jìn)線，由于待設(shè)變電所中選用2臺(tái)主變壓器，故引出2回出線，因此采用橋形接線，而在10KV側(cè)有多個(gè)供電線路，為滿足供電可靠性可采用單母線分段或雙母線。1、變電所110KV側(cè)可能接線方案技術(shù)比較如下表1-2所示表1-2變電所110KV側(cè)接線方案技術(shù)比較表接線方案內(nèi)橋接線外橋接線接線圖優(yōu)點(diǎn)內(nèi)橋接線一次側(cè)可裝設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積少對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過渡到單母線分段接線，且投資少，占地面積少缺點(diǎn)操作變壓器和擴(kuò)建成單母線分段不如外橋方便，不利于變壓器經(jīng)常切換倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一次側(cè)無線路保護(hù)適用范圍這種接線適用于進(jìn)線距離長(zhǎng)的終端變電所這種接線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所技術(shù)比較結(jié)果經(jīng)上述比較，由于待設(shè)變電所兩回線路進(jìn)線分別為12KM和10KM較短，且考慮到以后發(fā)展的需要，因此選用外橋接線2、變電所10KV側(cè)可能接線方案技術(shù)比較如下表1-3所示：表1-3變電所10KV側(cè)可能接線方案技術(shù)表接線方案單母線分段接線雙母線接線接線圖優(yōu)點(diǎn)任一母線發(fā)生故障時(shí)，不影響另一母線運(yùn)行。單母線分段比雙母線所用設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、操作安全可靠性比單母線分段高，運(yùn)行靈活缺點(diǎn)當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線的全部進(jìn)出線均停止運(yùn)行設(shè)備投資多，接線復(fù)雜，操作安全性較差適用范圍多用于具有一、二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)出線較多的變電所主要用于負(fù)荷容量大，可靠性要求高、進(jìn)出回路多的變電所技術(shù)比較結(jié)果經(jīng)上述比較，由于待設(shè)變電所負(fù)荷容量不大，在兩種接線方式均滿足可靠性的情況下，考慮到經(jīng)濟(jì)問題，因此選用單母線分段接線B、經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)過上述技術(shù)比較，可初步確定待設(shè)變電所的電氣主接線。由于主變?nèi)萘扛鶕?jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，且選擇不同容量的變壓器其綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用就不同，因此進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較是很有必要的，初步擬定按5年發(fā)展規(guī)劃和按10年發(fā)展規(guī)劃兩個(gè)方案對(duì)變壓器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。查《電氣設(shè)備選擇施工安裝設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》，計(jì)算過程詳看計(jì)算書，可得相關(guān)參數(shù)如下表1-4所示：表1-4經(jīng)濟(jì)比較表方案號(hào)綜合投資Z（萬元）年運(yùn)行費(fèi)用u（萬元）Ⅰ(按5年發(fā)展規(guī)劃)98.353.3II(按10年發(fā)展規(guī)劃)11257.7比較結(jié)果經(jīng)上述比較，方案Ⅰ的綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用都比方案II少，故選擇方案Ⅰ(按5年發(fā)展規(guī)劃)第二章變電所自用電接線設(shè)計(jì)自用電接線包括從電源引接至所用電的全部網(wǎng)絡(luò)，其中高壓部分也是電站主接線的組成部分。所用電接線的基本要求與主接線大體相同，其中最主要的是供電的可靠性。對(duì)小電站還要力求接線簡(jiǎn)單、清晰、運(yùn)行方便，并合理節(jié)省費(fèi)用。現(xiàn)主要以電源的引接方式、接線的形式的供電網(wǎng)絡(luò)三個(gè)層次給予說明，所用變壓器選擇。一、所用變壓器的選擇按設(shè)計(jì)題目要求，變電所自用負(fù)荷接兩臺(tái)100KVA考慮，因此所用變壓器應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量為100KVA的變壓器，為了節(jié)省一、二次設(shè)備的投資和占地面積，以及運(yùn)行維護(hù)的方便。查表可選擇SC9—100/10型樹脂干式變壓器，將其配置成可推拉式，裝嵌在10KV高壓柜內(nèi)其技術(shù)參數(shù)列于表2-1表2-1所用變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（KV）損耗（KW）阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組別高壓低壓空載負(fù)載SC9-100/1010010.5±5%0.40.41.4842.0Y/Yn0二、所用電的接線形式所用電的低壓電路還具有相應(yīng)的接線形式以滿足可靠性等方面的要求。（1）由前面一章知，單母線分段有較高的可靠性，現(xiàn)決定采用單用單母線分段，二分段母線用自動(dòng)開關(guān)和閘刀開關(guān)相聯(lián)，分段自動(dòng)開關(guān)在正常情況下處于分閘位置，當(dāng)因故失去一個(gè)電源時(shí)，投入分段自動(dòng)開關(guān)，由另一電源帶全部負(fù)荷，這就是暗備用。為了滿足I類負(fù)荷對(duì)恢復(fù)供電的緊迫要求宜設(shè)置BZT（備用電源自動(dòng)投入）裝置，以加速成切換過程和避免匆忙中的人為操作。兩電源不允許在低壓側(cè)并列。三、負(fù)荷供電回路所用負(fù)荷的供電回路常用以下四種形式，直接或間接地從低壓母線取電。（1）、一級(jí)輻射式供電每個(gè)回路有單獨(dú)的隔離引接、保護(hù)和操作電器以避免影響主母線的正常運(yùn)行，供電可靠性較高。一般只限于某些容量較大或較重要的公共負(fù)荷。（2）、二級(jí)輻射式供電二級(jí)輻射式供電的前提是負(fù)荷的分組，采用分組二級(jí)供電方式的優(yōu)點(diǎn)是：A、便于供電的分組管理，方便運(yùn)行維護(hù)；B、減小主盤的供電回?cái)?shù)，提高一級(jí)輻射供電的可靠性；C、就地設(shè)置可大量節(jié)約電纜。向Ⅰ、II類負(fù)荷供電的分盤應(yīng)采用有獨(dú)立的引接閘刀開關(guān)的配電盤，以保證供電的可靠性和靈活性。（3）、干線式供電對(duì)一些相鄰近的小容量III類負(fù)荷或同一用電設(shè)備的不同負(fù)荷可共用一組供電回路和電源電纜，直接在各負(fù)荷的操作電器的電源側(cè)并接電源。（4）、環(huán)網(wǎng)式供電將干線式供電回路的末端接至另一電源，構(gòu)成環(huán)式供電，環(huán)式供電用于重要負(fù)荷，但同樣也禁閉環(huán)運(yùn)行。綜合考慮供電的可靠性、安全性、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性決定采用：高壓部分采用單母線分段，負(fù)荷配電采用一級(jí)輻射式、環(huán)網(wǎng)式混合供電。具體圖樣見圖紙書上。第三章短路電流計(jì)算及主要設(shè)備的選擇一、短路電流計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)的變電所電氣主接線繪制出等值電路圖，采用標(biāo)么值計(jì)算，取Sj=100MVA;Uj=Up網(wǎng)絡(luò)，對(duì)選擇10KV~110KV配電裝置的電器和導(dǎo)體，需計(jì)算出在最大運(yùn)行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，選取d1、d2兩個(gè)短路點(diǎn)，計(jì)算過程詳見計(jì)算書，各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果見表3-1表3-1 短路電流計(jì)算結(jié)果一覽表短路點(diǎn)支路名稱(KV)回路名稱次暫態(tài)短路電流I″(3)(KA)０.１S短路電流I0.1(3)(KA)０.２S短路電流I0.2(3)(KA)1S短路電流I1(3)(KA)２S短路電流I2(3)(KA)4S穩(wěn)態(tài)短路電流I∞(3)(KA)短路電流沖擊值ich(KA)d1115水電廠Ｓ＝２×３０MW／０.８1.3161.0891.0611.0741.0901.1083.558省網(wǎng)Xxt=∞2.1812.1812.1812.1812.1812.1815.561短路點(diǎn)總電流Ｉd∑3.4973.2703.2423.2553.2713.2898.917d210.5水電廠Ｓ＝２×３０MW／０.８4.3754.2354.3224.9945.0525.05211.16省網(wǎng)Xxt=∞7.4517.4517.4517.4517.4517.45119.00短路點(diǎn)總電流Ｉd∑11.82611.68611.77312.44512.50312.50330.09二、主要電氣設(shè)備的選擇在選擇電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)遵循如下的原則：1、導(dǎo)體和電器力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理，貫徹以鋁代銅，減小占地等政策。2、在選擇導(dǎo)體和電器時(shí)應(yīng)按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路情況校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定以滿足正常運(yùn)行、檢修和短路情況下的要求。3、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。4、為了便于維修，減少備品備件的型號(hào)，設(shè)計(jì)時(shí)同一電壓等級(jí)的導(dǎo)體和電器盡量采用同一品種。5、所選的導(dǎo)體和電器，應(yīng)按當(dāng)?shù)氐臍鉁?、風(fēng)速、覆冰、海拔等環(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)原水電部86年頒布的《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDGJ14-86》，對(duì)主電路所有電氣設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn)，選擇結(jié)果列于下列各表中。表3-110KV高壓開關(guān)柜一覽表開關(guān)柜的型號(hào)KYN-10型BA1-10、16、25一次線路方案編號(hào)052327471819一次線路方案圖用途型號(hào)及名稱饋電左右聯(lián)絡(luò)所用變壓器TV及避雷器（柜寬1000）電容器柜（柜寬1000）SN10-10Ⅰ/630型少油斷路器1SN10-10III/2000型少油斷路器11LDJ型電流互感器333UKI-12型電壓互感器3RN2-10型熔斷器3FZ型避雷器33SCL-10型變壓器1LQG-0.5型電流互感器3RN3-10型熔斷器33BW10.5-12-1型電容器3外形尺寸（寬×深×高）mm800×1500×2200800×1800×2200800×1500×2200800×1500×2200額定電流(A)6302000表3-2：導(dǎo)體選擇結(jié)果一覽表導(dǎo)線名稱型號(hào)載流量（A）最大允許應(yīng)力110KV母線LGJ-25/425210KV母線LGY-100×8單條平放矩形鋁母線145469000000Pa10KV電纜3XZLQ-185普通粘性絕緣三芯（鋁）771表3-3：斷路器選擇結(jié)果一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓(KV)最高工作電壓(KV)額定電流(A)額定短路開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4秒后熱穩(wěn)定電流（KA）110KV出線SW1101261200215321110KV分段SW6-1101101261200215321主變110KV側(cè)SW6-1101101261200215321主變10KV側(cè)SN10-10III1011.52000401304010KV分段SN10-10III1011.52000401304010KV饋線SN10-10J1011.5630205020表3-4：電流互感器選擇結(jié)果一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電流比2×600/5級(jí)次組合額定二次負(fù)荷（Ω）1秒后熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)0.5級(jí)1.0級(jí)主變110KV側(cè)LCWD-102×600/50.5/D/D275135110KV分段LCWDL-102×600/50.5/D/D275135主變10KVLDJ-103000/50.5/D0.40.6509010KV分段LDJ-103000/50.5/D0.40.6509010KV饋線LDJ-10630/50.5/D0.40.65090表3-5：高壓熔斷器選擇結(jié)果一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）最大開斷電流（KA）額定斷流容量（MVA）備注10KV側(cè)電壓互感器RN2-10100.55010001000所用變壓器RN3-10/5010505020010KV側(cè)電容器RN3-10/50105050200表3-6：電壓互感器選擇結(jié)果表安裝地點(diǎn)型號(hào)數(shù)量額定變比額定容量（VA）0.2級(jí)0.5級(jí)1級(jí)110KV線路側(cè)TYD-1106個(gè)110000/√3、100/√3、100/√3、1005010010KV母?jìng)?cè)VKI122組10000/√3、1000/√3、100/√33090280表3-7隔離開并選擇結(jié)果一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4秒熱穩(wěn)定電流（KA）110KV側(cè)GW4-11011012505020表3-8電容器選擇結(jié)果表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓（KV）標(biāo)稱容量（KVA）標(biāo)稱電容μＦ10KV側(cè)ＢＷＹ0.5-12-110.5120.347表3-9支柱絕緣子選擇結(jié)果一覽表安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓（ＫＶ）絕緣子高度（mm）機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）１１０ＫＶ側(cè)ＺＳ－１１０１１０１２００１５００１０ＫＶ側(cè)ＺＬ－１０／４１０１６０２.４第四章無功功率補(bǔ)償一、補(bǔ)償無功功率的必要性。無功功率的主要消耗者是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、變壓器和電焊機(jī)等。它們都需要無功功率來建立交變磁場(chǎng)。無功功率除發(fā)電機(jī)是主要無功功率電源外，線路電容也產(chǎn)生一部分無功功率。但上述無功功率往往不能滿足負(fù)荷對(duì)無功功率和電網(wǎng)對(duì)無功功率的需要，需要加裝無功補(bǔ)償設(shè)備。例如，同期調(diào)相機(jī)、移相電容器等，它們都是無功功率電源，這里僅談，用移相電容補(bǔ)償無功功率，即無功補(bǔ)償問題。無功電源不足，交流系統(tǒng)電壓降低，從而損壞用電設(shè)備，嚴(yán)重的會(huì)造成電壓崩潰，使系統(tǒng)瓦解而造成大面積停電，還會(huì)使電能損耗增加，效率降低，限制線路的輸電能力，因而補(bǔ)償無功功率是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施。二、提高功率因數(shù)的補(bǔ)償方法1、采用同期調(diào)相機(jī)，同期調(diào)相機(jī)主要是空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，在過勵(lì)磁情況下輸出感性無功功率。與采用移相電容器相比，有功功率的單相損耗較大，具有旋轉(zhuǎn)部分，需專人監(jiān)護(hù)，運(yùn)行時(shí)有噪音，但在短路故障時(shí)較為穩(wěn)定，損壞后可修復(fù)繼續(xù)使用。由于其容量較大，一般用于電力系統(tǒng)較大的變電所中，工業(yè)企業(yè)較少采用。2、采用移相電容器，與采用同期調(diào)相機(jī)相比，移相電容器有下列特點(diǎn)：A、優(yōu)點(diǎn)（1）、無旋轉(zhuǎn)部件，不需專人維護(hù)管理；（2）、安裝簡(jiǎn)單；（3）、可以做到自動(dòng)投切，按需要增減補(bǔ)償量；（4）、有功功率損耗??；B、缺點(diǎn)：（1）、移相電容器的無功功率與其端電壓的平方成正比，因此電壓波動(dòng)對(duì)其影響較大；（2）、壽命短，損壞后不易修復(fù)；（3）、對(duì)電流的穩(wěn)定性差；（4）、切除后有殘留電荷，危及人身安全。待設(shè)變電所要求補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)到0.9，而中間變電所負(fù)荷量不大，從技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮本所采用移相電容器補(bǔ)償，詳情請(qǐng)見計(jì)算書。三、電容器的補(bǔ)償方式電容器的補(bǔ)償方式的選擇，首先要從減少大量無功功率的傳輸入手，其基本原則就是盡量使用戶的無功負(fù)荷就地供應(yīng)。工廠企業(yè)內(nèi)部電容器的補(bǔ)償方式，可分為個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償三種。1、個(gè)別補(bǔ)償適用于低壓網(wǎng)絡(luò)，與單臺(tái)用電設(shè)備裝于同一回路，這種無功功率就地供應(yīng)的方式，補(bǔ)償效果最好，可以減少配電變壓器的容量及配電線路的截面及其相應(yīng)傳輸無功功率的有功損耗，但電容器的利用率低，常用于由較長(zhǎng)線路供電、長(zhǎng)期運(yùn)行的容量電動(dòng)機(jī)。分組補(bǔ)償電容器裝設(shè)在車間變、配電室母線上，可提高電容器的利用率，但只能減少高壓線路和配電變壓器中的無功功率，而低壓配電線路中的無功功率不能減少。集中補(bǔ)償電容器裝設(shè)在工廠總降壓變電所的母線上（一般裝設(shè)在低壓母線側(cè)），這種補(bǔ)償方式，電容器安裝方便、運(yùn)行可靠、利用率高。但不能減少工廠內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)中的無功功率。綜上所述，本變電所采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，分別裝設(shè)在10KV母線兩段側(cè)。四、電容器的補(bǔ)償容量的確定分別在低壓母線的兩側(cè)并聯(lián)電容器補(bǔ)償，每側(cè)補(bǔ)償0.745MVAR，型號(hào)為TBB310－750/50接線方式：?jiǎn)危?。第五章變電所的防雷保護(hù)及接地網(wǎng)設(shè)計(jì)一、避雷針的布置和保護(hù)范圍避雷針是變電所屋外配電裝置和所內(nèi)電工建筑物防護(hù)直擊雷過電壓的主要設(shè)施，變電所避雷針布置應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的因素：避雷針和保護(hù)范圍應(yīng)保護(hù)到站內(nèi)各電氣設(shè)備。避雷針和保護(hù)范圍和地下連接點(diǎn)至10KV設(shè)備與主接地網(wǎng)和地下連點(diǎn)，沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15米。獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷電針及其接地裝置與道路口等的距離不宜小于3米。電壓在110KV以上和配電裝置，一般將避雷器裝在配電裝置和構(gòu)架上，35KV及以下和高壓配電裝置和構(gòu)架或房頂不宜裝設(shè)避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)容易引起反擊，另外在變壓器的門型構(gòu)架上不宜裝設(shè)避雷針。這是因?yàn)殚T型構(gòu)架距離變壓器近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置距離變壓器和金屬外殼接地點(diǎn)在地中距離難以達(dá)到不小于15米要求。二、避雷器的選擇和校驗(yàn)避雷器是發(fā)電廠、變電所防護(hù)雷電侵入波的主要設(shè)施，避雷器的選擇和校驗(yàn)是以《交流電氣裝置過電壓保護(hù)和絕緣配合》為依據(jù)的。由于氧化鋅避雷器一般是無間隙，避免了間隙電壓分布不均的缺點(diǎn)；在過電壓下動(dòng)作后無續(xù)流通過；不用串聯(lián)火花間隙,其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單在運(yùn)行中維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)，造價(jià)也低等優(yōu)點(diǎn)比普通閥式，磁吹閥式避雷器具有優(yōu)越的保護(hù)性能，而且目前也具有逐步取代其他類型避雷器的趨勢(shì)，因此，待設(shè)變電所各級(jí)電壓的設(shè)備都選用氧化鋅型避雷器來防護(hù)雷電侵入波的危害，并對(duì)各級(jí)電壓的避雷器分別進(jìn)行選擇的校驗(yàn)，詳細(xì)的校驗(yàn)過程參見計(jì)算書。表5-1：避雷器選擇果表安裝地點(diǎn)型號(hào)避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）雷電沖擊8/20μs（10KA），峰值（KV）標(biāo)稱放電電流(KA)直流1mA參考電壓（KV）數(shù)量110KV母線側(cè)Ｙ１０ＷR(shí)－１０８／２６８１０８８４２６８１０１５７２組主變壓器中性點(diǎn)Ｙ１.５WR-7251032組１０ＫＶ母線側(cè)Ｙ５ＷＺ－１７／４５17136455242組三、接地裝置1、接地電氣設(shè)備和線路的某些部分通過接地裝置與大地緊密連接起來，是保證供用電系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要措施之一。接地裝置由接地體和接地線兩部分組成。接地類型如下：1、工作接地為了保證電氣設(shè)備正常和事故情況下能可靠工作而進(jìn)行的接地，如發(fā)電機(jī)、變壓器中性點(diǎn)接地。2、保護(hù)接地是將電氣設(shè)備正常運(yùn)行中不帶電的金屬部分與接地裝置間作良好的金屬連接，防止在電氣設(shè)備絕緣損壞外殼帶電時(shí)發(fā)生人身觸電事故。3、沖擊接地即防雷裝置的接地。由于雷電流的幅值大，作用時(shí)間短暫，故接地裝置在沖擊電流作用下呈現(xiàn)的電阻值與工頻接地電阻值有所差別。2、接地網(wǎng)為了降低接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)，使其不超過規(guī)定值。發(fā)電廠、變電所的接地裝置在充分利用了自然接地體之后，還應(yīng)裝置人工接地體。一般情況下，發(fā)電廠、變電所接地網(wǎng)中的垂直接地體對(duì)工頻電流散流作用不大。避雷針、避雷器和避雷線附近加強(qiáng)集中接地和散泄雷電流之用。接地網(wǎng)的外邊緣應(yīng)閉合，做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于均壓帶間隔的一半。接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。接地網(wǎng)的埋深一般采用0.6米或0.8米。接地網(wǎng)的邊緣經(jīng)常有人出入的走道外，應(yīng)鋪設(shè)礫石、瀝青路面或“帽檐式”均壓帶綜上所述，站區(qū)敷設(shè)水平接地體為主，輔以垂直接地極，主地網(wǎng)用Ф50鍍鋅圓鋼，若土壤電阻率高，為滿足接地電阻要求，可考慮外引接地網(wǎng)及深井接地極并施加降阻劑。第六章變電所電氣總平面布置變電所內(nèi)設(shè)備布置型式采用常規(guī)戶外設(shè)備單列中型式：110KV設(shè)備及主變壓器布置在室外。由于兩電源點(diǎn)都位于所址北側(cè)，考慮110KV進(jìn)線方便的需要，110KV開關(guān)布置在所內(nèi)北面。同時(shí)，負(fù)荷在變電所的東側(cè)，10KV配電裝置亦設(shè)在變電所內(nèi)的東邊，便于出線。而中央控制室和輔助廠房在南邊，門口正面對(duì)著公路，方便運(yùn)輸。變電所電氣總平面布置詳見附圖：“變電所總平面布置圖”；變電所接地網(wǎng)布置詳見附圖：“接地網(wǎng)布置圖”。設(shè)計(jì)參考資料：《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》——水利電力出版社《電氣設(shè)備選擇施工安裝設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)上冊(cè)》——中國(guó)水利水電出版社劉寶林主編《發(fā)電廠電氣部分》——西安電力學(xué)校衛(wèi)斌編《電力工程設(shè)備手冊(cè)》——中國(guó)電力出版社《無間隙氧化鋅壁雷器選擇手冊(cè)》——中國(guó)電力出版社第一章任務(wù)書第一節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)為110kV變電站初步設(shè)計(jì)，共分為任務(wù)書、計(jì)算書、說明書三部分，同時(shí)還附有12張圖紙加以說明。該變電站有3臺(tái)主變壓器，初期上2臺(tái)，分為三個(gè)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV，各個(gè)電壓等級(jí)均采用單母分段的主接線方式供電，本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、母線等），并同時(shí)附帶介紹了所用電和直流系統(tǒng)、繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、過壓保護(hù)、接地、通信等相關(guān)方面的知識(shí)。第二節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的成果說明書：電氣主接線，短路電流計(jì)算及主要設(shè)備的選擇，各電壓級(jí)的配電裝置及保護(hù)，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。計(jì)算書：短路電流，主要設(shè)備選擇（DL、G、CT、母線），變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算。圖紙：電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)配置圖，間隔斷面圖，直流系統(tǒng)接線圖，所用電系統(tǒng)圖，GIS電氣布置圖等共12張。第三節(jié)應(yīng)掌握的知識(shí)與技能1、學(xué)習(xí)和掌握變電站電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法。2、對(duì)所設(shè)計(jì)的變電站的特點(diǎn)，以及它在電力系統(tǒng)中的地位、作用和運(yùn)行方式等應(yīng)有清晰的概念。3、熟悉所選用電氣設(shè)備的工作原理和性能，及其運(yùn)行使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。4、熟悉所采用的電氣主接線圖，掌握各種運(yùn)行方式的倒閘操作程序。5、培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。第二章說明書第一節(jié)概述一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、中華人民共和國(guó)電力公司發(fā)布的《35kV～110kV無人值班變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》（征求意見稿）2、110kV清河輸變電工程設(shè)計(jì)委托書。3、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）二、設(shè)計(jì)范圍1、所區(qū)總平面、交通及長(zhǎng)度約20米的進(jìn)所道路的設(shè)計(jì)。2、所內(nèi)各級(jí)電壓配電裝置及主變壓器的一、二次線及繼電保護(hù)裝置。3、系統(tǒng)通信及遠(yuǎn)動(dòng)。4、所內(nèi)主控制室、各級(jí)電壓配電裝置和輔助設(shè)施。5、所區(qū)內(nèi)給排水設(shè)施及污水排放設(shè)施。6、所區(qū)采暖通風(fēng)設(shè)施、消防設(shè)施。7、所區(qū)內(nèi)的規(guī)劃。8、編制主要設(shè)備材料清冊(cè)。9、編制工程概算書。三、設(shè)計(jì)分工1、110kV配電裝置以出線門型架為界，10kV電纜出線以電纜頭為界。電纜溝道至圍墻外1米。2、所外專用通信線、光纖系統(tǒng)通信、施工用電、用水等設(shè)施由建設(shè)單位負(fù)責(zé)。四、主要設(shè)計(jì)原則電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(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，必須處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案，決定于電壓等級(jí)和出線回路數(shù)。（1）110kV主接線設(shè)計(jì)：110KV清河變主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，因此有兩個(gè)方案可供選擇：?jiǎn)文妇€接線；單母線分段接線。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2）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，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（2）35Kv主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為清河工業(yè)園區(qū)及周邊高陵西部地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2）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，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。（3）10kV主接線設(shè)計(jì)：主要考慮為變電站周圍地區(qū)供電。方案I：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。方案II：采用單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。2）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，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越。3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。主變壓器選擇（1）容量的確定: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年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所,主變壓器容量應(yīng)與城市規(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)來確定變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許進(jìn)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%。3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）主變壓器臺(tái)數(shù)的確定：1）對(duì)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。2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1-2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。因此為保障電壓水平能夠滿足用戶要求，本所選用有載調(diào)壓變壓器，選變壓器兩臺(tái)。3、主要電氣設(shè)備選擇（1）110kV配電裝置選用戶外110kV六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。開斷電流31.5kA。（2）35kV選用kYN-35型手車式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。開斷電流25kA。（3）10kV選用CP800型中置式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，內(nèi)配真空斷路器。出線開斷電流31.5kA，進(jìn)線開斷電流40kA。（4）10kV母線避雷器選用HY5WZ-17/45型氧化鋅避雷器。（5）根據(jù)《陜西電力系統(tǒng)污穢區(qū)分布及電網(wǎng)接線圖集》，該站地處Ⅱ級(jí)污穢區(qū)，考慮到該站距公路較近，污級(jí)提高一級(jí)，按Ⅲ級(jí)戶外用電氣設(shè)備泄漏比距，110kV、35kV、10kV為2.5cm/kV(均按系統(tǒng)最高工作電壓確定)。4、無功補(bǔ)償及消弧線圈10kV出線回路數(shù)每段母線12回，本期裝設(shè)2組干式接地變及消弧線圈。接地變?nèi)萘?00/160kVA，消弧線圈600kVA。本期裝設(shè)2×1800kVar電容器組。5、電工構(gòu)筑物布置（1）根據(jù)進(jìn)出線規(guī)劃及所址地形情況，電工構(gòu)筑物布置如下：110kV屋外配電裝置布置在所區(qū)南側(cè)，二次室及35kV～10kV開關(guān)室布置在所區(qū)北側(cè)，為一座二層樓結(jié)構(gòu)，一層10kV，二層35kV；主變壓器布置在二者之間，所區(qū)大門設(shè)在西側(cè)，進(jìn)所道路自所址西側(cè)的公路接引。（2）110kV配電裝置進(jìn)線采用軟母線，進(jìn)線間隔寬度為8米。按遠(yuǎn)期出線總共6個(gè)間隔設(shè)計(jì)。（3）35kV配電裝置按兩臺(tái)主變進(jìn)線，4個(gè)出線間隔設(shè)計(jì)。（4）10kV配電裝置采用屋內(nèi)單層雙列布置。干式接地變及消弧線圈裝在一箱內(nèi)，安裝在10kV開關(guān)柜中間。共36個(gè)出線間隔(公用4個(gè))。6、控制、保護(hù)及直流（1）控制方式本工程的控制、信號(hào)、測(cè)量采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式，分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，按無人值班有人值守方式設(shè)計(jì)。（2）保護(hù)裝置繼電保護(hù)均采用微機(jī)保護(hù)，這些保護(hù)的信息都以通信方式接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。（3）自動(dòng)裝置10kV饋線裝設(shè)小電流接地選線裝置；10kV饋線具有低周減載功能。（4）直流采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，蓄電池采用2×100Ah免維護(hù)鉛酸蓄電池，計(jì)206只，單母線分段接線。五、基礎(chǔ)資料110kV清河變電站地址選在市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。電源由北郊330kV變110kV母線出兩回，一回直接接入，一回經(jīng)大明湖變“Π”接后再接入。導(dǎo)線選擇LGJ-300/40。1、環(huán)境條件該站位于市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)的北部，西鄰一條南北公路。占地東西長(zhǎng)69m，南北長(zhǎng)66m，面積4554m2，合6.831畝。該站出線條件較好，110kV南面進(jìn)出，35kV北面進(jìn)出，10kV電纜從西側(cè)進(jìn)出(電纜溝)。交通方便，靠近鄉(xiāng)鎮(zhèn)，職工生活方便。圍墻內(nèi)自然高差與公路相差3m左右，回填土方量較大。（1）環(huán)境溫度:-15°C～+45°C。（2）相對(duì)濕度：月平均≤90%，日平均≤95%。（3）海拔高度:≤1000m。（4）地震烈度:不超過8度。（5）風(fēng)速:≤35m/s。（6）最大日溫差:25°C。周圍環(huán)境無易燃且無明顯污穢，具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件(如避開斷層、交通方便等)。并應(yīng)考慮防洪要求，以及鄰近設(shè)施的相互影響(如對(duì)通訊、居民生活等)。2、環(huán)境保護(hù)（1）變電所僅有少量生活污水，經(jīng)處理后排入滲井。變壓器事故排油污水，經(jīng)事故油池將油截流，污水排入生活污水系統(tǒng)，對(duì)周圍環(huán)境沒有污染。（2）噪音方面是指變壓器和斷路器操作時(shí)所產(chǎn)生的電磁和機(jī)械噪聲。對(duì)主變及斷路器要求制造廠保證距離設(shè)備外殼2米處的噪聲水平不大于65bB，以達(dá)到《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。3、綠化在所內(nèi)空閑地帶種植草坪及綠籬，以美化環(huán)境。第二節(jié)系統(tǒng)概述一、性質(zhì)和目的根據(jù)上級(jí)要求，在我市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)境內(nèi)建一所110kV變電站，主要是為市開發(fā)區(qū)清河工業(yè)園區(qū)供電和服務(wù)的，并支持當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)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負(fù)荷型變電所，主要滿足該地區(qū)工業(yè)和居民用電。二、負(fù)荷發(fā)展情況2004年43000kW2009年60000kW2014年90000kW三、建設(shè)規(guī)模主變壓器容量本期2×31.5MVA，遠(yuǎn)期3×50MVA。110kV本期兩回出線，采用單母線分段接線；遠(yuǎn)期六回出線。35kV本期4回出線，采用單母線分二段接線。10kV本期24回出線，采用單母線分二段接線，遠(yuǎn)期36回出線，采用單母線分三段接線。序號(hào)項(xiàng)目最終規(guī)模本期規(guī)模1主變壓器3×50MVA2×31.5MVA2110kV單母線2段2段3110kV出線6回2回435kV母線2段2段535kV出線4回4回610kV母線3段2段710kV出線36回24回戶外設(shè)備基礎(chǔ)及構(gòu)架設(shè)計(jì)原則如下:110kV架構(gòu)及基礎(chǔ)本期只安裝兩回。其余架構(gòu)及基礎(chǔ)只上本期規(guī)模，其余均不上，預(yù)留位置。三號(hào)變基礎(chǔ)本期不上，僅預(yù)留位置。第三節(jié)電氣主接線一、電氣主接線電氣主接線是由高壓電氣設(shè)備連成的接收和分配電能的電路，是發(fā)電廠和變電所最重要的組成部分之一，對(duì)安全可靠供電至關(guān)重要。因此設(shè)計(jì)的主接線必須滿足如下基本要求：1、滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和電能質(zhì)量的要求。2、接線簡(jiǎn)單、清晰，操作簡(jiǎn)便。3、必要的運(yùn)行靈活性和檢修方便。4、投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。5、具有擴(kuò)建的可能性。為滿足供電可靠性要求，本設(shè)計(jì)中110kV、35kV、10kV均采用單母線分段接線；最終為3臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行；所用電由2臺(tái)所用變供電；主要負(fù)荷可采用雙回線供電。該變電站110kV戶外配電裝置采用GIS組合電器布置形式。110kV采用單母線分段接線方式。110kV進(jìn)線2回。其中一段母線帶2臺(tái)主變壓器，另一段母線帶1臺(tái)主變壓器。本期安裝每段母線1臺(tái)主變，110kVGIS共6個(gè)間隔位。110kVGIS主變出線至主變110kV側(cè)為電纜及電纜插拔頭型式。電纜型號(hào)YJV22-126-1×300交聯(lián)電纜。35kV采用單母線分段接線。共設(shè)兩段，每臺(tái)主變各接一段。本期安裝4回出線，每段2回。35kV出線至35kV穿墻套管亦采用電纜，電纜型號(hào):YJV22-126-1×300交聯(lián)電纜。10kV采用單母線擴(kuò)大分段接線，共分3段，本期分2段。每臺(tái)主變各接一段，每段12回出線。10kV出線36回(含公用部分4回)，本期安裝24回。10kV全部采用電纜出線。在每臺(tái)主變壓器低壓側(cè)設(shè)置一組接地變壓器及一組無功分檔投切并聯(lián)補(bǔ)償電容器。二、短路阻抗歸算到本變電所110kV母線ΣZ1=0.0335，ΣZ0=0.0136。三、主變壓器主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5—10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力；對(duì)裝兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇：Sn=0.6PM式中PM為變電所最大負(fù)荷這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電。考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此，采用Sn=0.6PM，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來說多數(shù)是可行的，能滿足一、二級(jí)負(fù)荷的供電需求。一般情況下采用三相式變壓器，具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到15%Sn以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。其中，當(dāng)高壓電網(wǎng)為110～220kV，而中低壓電網(wǎng)為35kV和10kV時(shí)，由于負(fù)荷較大，最大和最小運(yùn)行方式下電壓變化也較大，故采用帶負(fù)荷調(diào)壓的三繞組變壓器。為了適應(yīng)今后電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的要求，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量，滿足用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求，另外，為了便于電網(wǎng)電壓的靈活及時(shí)調(diào)整，主變的調(diào)壓方式應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，有利于電網(wǎng)今后的運(yùn)行。目前限制低壓側(cè)短路電流措施，一般采用高阻抗變壓器，且根據(jù)110kV系統(tǒng)短路水平(不超過30kA)。經(jīng)過推算，10kV短路電流(不超過30kA)。所選開關(guān)柜等電氣設(shè)備均可滿足要求(10kV不并列)。故本次設(shè)計(jì)采用高阻抗主變壓器。本次設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，要求主變壓器本體油枕由原A相移至C相。這樣有利于主變壓器中性點(diǎn)接地隔離開關(guān)連接安裝，且操作檢修方便。綜上，本變電站采用的主變壓器最終為3臺(tái)50MVA三相自冷三圈有載調(diào)壓變壓器，型號(hào)為SSZ10—50000/110，初期上2臺(tái)31.5MVA，型號(hào)為SSZ10—31500/110。額定電壓：110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV。接線組別：YN0/yn0/d11。阻抗電壓：ZⅠ—Ⅱ=10.5%，ZⅠ—Ⅲ=17.5%，ZⅡ—Ⅲ=6%。損耗：175kW（高阻抗、低損耗變壓器）。四、中性點(diǎn)接地方式110kV采用中性點(diǎn)直接接地方式。主變壓器中性點(diǎn)經(jīng)隔離開關(guān)直接接地，以便于系統(tǒng)靈活選擇接地點(diǎn)。10kV采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。單相接地允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，供電連續(xù)性好。五、無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調(diào)節(jié)的容性無功。以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t，在10kV每段母線上各接一組由開關(guān)投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功負(fù)荷，電容器每組容量為1800kVar。在10kV每段母線上分別接一臺(tái)接地變壓器(曲折變，型號(hào)DSDB-700/10.5-160/0.4kVA)。中性點(diǎn)采用Z0接線。低壓側(cè)為Y0接線、正常運(yùn)行時(shí)供給380/220V站用電源(接地變壓器帶附繞組兼做站用變壓器)。Z0具有中性點(diǎn)連接有載調(diào)諧消弧線圈。六、運(yùn)行方式110kV單母線分段運(yùn)行，35kV和10kV分列運(yùn)行。七、母線回路：110kV單母線2段（初期上2段）（1）本變——1＃28000kW（2）本變——2＃30000kW35kV母線2段（初期上2段）（1）本變——1＃9500kW（2）本變——2＃9200kW10kV母線3段（初期上2段）（1）本變——1＃36500kW（2）本變——2＃33000kW（3）備用1段。八、出線回路：110kV出線6回（初期上2回）（1）本變——1＃28000kW（2）本變——2＃30000kW（3）備用4回。35kV出線4回（初期上4回）（1）本變——1＃5000kW（2）本變——2＃4500kW（3）本變——3＃5000kW（4）本變——4＃4200kW10kV出線36回（初期上24回）（1）本變——1＃4200kW（2）本變——2＃5000kW（3）本變——3＃3000kW（4）本變——4＃800kW（5）本變——5＃3500kW（6）本變——6＃4000kW（7）本變——7＃5000kW（8）本變——8＃3000kW（9）本變——9＃700kW（10）本變——10＃1800kW（11）本變——11＃3000kW（12）本變——12＃2500kW（13）本變——13＃4500kW（14）本變——14＃4000kW（15）本變——15＃3000kW（16）本變——16＃2000kW（17）本變——17＃3200kW（18）本變——18＃600kW（19）本變——19＃500kW（20）本變——20＃2200kW（21）本變——21＃4000kW（22）本變——22＃3200kW（23）本變——23＃3000kW（24）本變——24＃2800kW（25）備用12回。第四節(jié)短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇一、短路電流及負(fù)荷電流計(jì)算用于設(shè)備選擇的短路電流是按照變電所最終規(guī)模：三臺(tái)50MVA主變壓器及110kV遠(yuǎn)景系統(tǒng)阻抗，考慮三臺(tái)主變并列運(yùn)行的方式進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算結(jié)果如下。表1變壓器短路阻抗標(biāo)幺值電壓等級(jí)（kV）1103510符號(hào)XIJ*XⅡJ*XⅢJ*短路阻抗標(biāo)幺值0.341000.1980表2主變壓器額定電流值電壓等級(jí)（kV）1103510額定電流（A）173.574961735.7表3清河變電站短路計(jì)算表110kV母線2010年規(guī)劃短路阻抗值：0.0335，短路電壓：UdⅠ-Ⅱ=10.5%零序短路阻抗值：0.0136，UdⅠ-Ⅲ=17%額定電壓：110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kVUdⅡ-Ⅲ=6%額定容量：31.5MVA容量比：100%.100%.100%接線組別：YN，yn0.d11表4清河變電站短路電流計(jì)算結(jié)果表（遠(yuǎn)期10kV、35kV并列運(yùn)行）短路類型短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)平均電壓（kV）基準(zhǔn)電流（KA）短路電流周期分量起始有效值短路電流沖擊值（KA）短路電流最大有效值（KA）三相短路d1110kV母線1150.5021.238.21114.985d235kV母線371.562.2430.3987.628d310kV母線10.55.59.3346.211118.122單相短路d1110kV母線1150.5021.76.95642.728二、設(shè)備的選擇與校驗(yàn)結(jié)合以往110kV變電所設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況，本次選用110kV及10kV開關(guān)開斷電流采用31.5kA，35kV選用25kA。并依次對(duì)設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。1、斷路器型式的選擇除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。斷路器的選擇及校驗(yàn)條件如下：①Uzd≥Ug；②Ie≥Ig；③熱穩(wěn)定校驗(yàn)Ie2.t.t≥I∞2.t④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ich≤idf2、隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的主要用途：①隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。②倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。③分、合小電流。隔離開關(guān)選擇和校驗(yàn)原則是：①Uzd≥Ug；②Ie≥Ig；③Ie2.t.t≥I∞2.t④ich≤idf3、電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：①型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6～20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。②Uzd≥Ug；③Ie≥Ig；④校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定√2ImKem≥ich⑤校驗(yàn)熱穩(wěn)定I∞2.teq＜（Im.kth）2.t主要設(shè)備參數(shù)表：主變：(有載調(diào)壓電力變器)型號(hào)SSZ10-31500/110冷卻方式DNAN標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB1094.1-21996GB1094.3-85GB1094.5-85絕緣水平L1480AC200-L1250AC95/L1200AC85/L175AC額定容量31500kVA聯(lián)接組別YnynOd11空載損耗23.42KW額定頻率50HZ空載電流0.10%相數(shù)3使用條件戶外海拔1000m油面溫升55K油重5684(帶油)Kg額定電壓110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV短路阻抗負(fù)載損耗在31500kVA時(shí)在31500kVA時(shí)110及38.5kV間10.12%110及38.5kV間141.10KW110及10.5kV間17.55%110及10.5kV間144.93KW38.5及10.5kV間6.22%38.5及10.5kV間122.23KW1101、1102、1100、涇北、涇湖開關(guān)：（GIS組合電器）型號(hào)LWG2-126額定電壓126kV額定電流1250A額定頻率50HZ額定開斷電流31．5KA額定分閘電壓220V額定氣壓0．5mpa額定合閘電壓220V操作機(jī)構(gòu)型號(hào)CT20-1XG額定電流2A分合閘線圈電阻33歐交直流電機(jī)額定電壓功率220V330WFES快速接地刀閘：(線路側(cè))型號(hào)120-GRE額定電壓126kV額定電流1250A短時(shí)耐受電流31．5KA操作機(jī)構(gòu)型號(hào)CTG1控制電壓220V電機(jī)額定電壓220VES接地刀閘：(開關(guān)側(cè))型號(hào)120-GRE額定電壓126kV額定電流1250A短時(shí)耐受電流31．5KA操作機(jī)構(gòu)型號(hào)CJG1控制電壓220V電機(jī)額定電壓220VDS刀閘：(開關(guān)側(cè))型號(hào)120-GR-20C額定電壓126kV額定電流1250A短時(shí)耐受電流31．5KA操作機(jī)構(gòu)型號(hào)CTG1控制電壓220V電機(jī)額定電壓220V110kV電壓互感器：型號(hào)JSQX8-110HA1標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB1207-86相數(shù)3額定頻率50HZ額定絕緣水平126/230/550kV二次繞組額定電壓端子標(biāo)號(hào)準(zhǔn)確級(jí)極限110/√3V1a1n0．22400VA110/√3V2a2n3p剩余電壓繞組100VDaon3p額定電壓因數(shù)1．21．5六氟化硫額定值0．4mpa相應(yīng)額定時(shí)間連續(xù)30s氣體壓力0．35mpa110kV電流互感器：型號(hào)B．S1EC441初級(jí)電流300．400．600A次級(jí)電流5A初級(jí)5P20額定容量300VA額定短時(shí)耐受電流31．5KA3s出廠編號(hào)081出廠日期2000-7型號(hào)B．S1EC441初級(jí)電流300．400．600A次級(jí)電流5A初級(jí)0．2額定容量300VA額定短時(shí)耐受電流31．5KA3s出廠編號(hào)081出廠日期2000-7型號(hào)B．S1EC441初級(jí)電流300．400．600A次級(jí)電流5A初級(jí)0．5額定容量300VA額定短時(shí)耐受電流31．5KA3s110kV電流互感器：型號(hào)Y10WF5-110/260額定電壓100V額定頻率50HZ額定氣壓0．392mpa4kg/cm持續(xù)運(yùn)行電壓80kV標(biāo)稱放電流10KA直流1mA電壓145kV3501、3502、3500開關(guān)：型號(hào)VD4M-3612-31ZC額定電壓40．5kV額定電流1600A額定頻率50HZ額定開斷電流31．5KA工頻試驗(yàn)電壓96kV雷電沖擊耐受電壓185kV額定短時(shí)耐受電流31．5KA4s涇西開關(guān)：型號(hào)VD4M-3612-31ZC額定電壓40．5kV額定電流1250A額定頻率50HZ額定開斷電流31．5KA工頻試驗(yàn)電壓96kV雷電沖擊耐受電壓185kV額定短時(shí)耐受電流31．5KA4s35kV電壓互感器手車柜：型號(hào)PPT額定一次電壓40．5kV額定電流1250A額定二次電壓100/√3V額定耐受電壓95kV準(zhǔn)確級(jí)0．2/0.535kV電壓互感器:型號(hào)ONED35-S額定電壓40．5/95/200kV35000/3VV100/√3V20VACL0．21a-1n100/√3V30VACL0．52a-2n100/√3V20VACL0．21a-1n35kV電流互感器:型號(hào)AW36/250f/240．5/95/185kV600A5ACL0．2≤101S1-1S25ACL0．2≤102S1-2S25ACL5P≥103S1-3S25ACL5P≥101th2s31.5KA1dyn80KA35kV電流互感器:型號(hào)AW36/250f/240．5/95/185kV150A5ACL0．2≤101S1-1S25ACL0．2≤102S1-2S25ACL5P≥103S1-3S21th2s31.5KA1dyn80KA101、102、211開關(guān)：型號(hào)VD41231-40額定電壓12kV額定電流3150A額定頻率50HZ額定開斷電流40KA工頻試驗(yàn)電壓96kV雷電沖擊耐受電壓75kV額定峰值耐受電流100KA10kV開關(guān)：型號(hào)ZN63A-12/T1250-31.5額定電壓12kV額定電流1250額定頻率50HZ額定開斷電流31.5KA4s工頻試驗(yàn)電壓42/48kV控制電壓±220短路開合電流80KA2112插車:型號(hào)KYN28A-12額定電壓10kV額定電流3150手車名稱隔離10kV電互感器手車:型號(hào)KYN28A-12額定電壓10kV10YH電互感器：型號(hào)JDZXF1-10額定頻率50HZ額定電壓kV準(zhǔn)確級(jí)額定容量最大容量10/√3V0.250/75/100500100/√3V.100/√3V.100/√3V6P0.2級(jí)101、102、211開關(guān)配用電流感器：型號(hào)LZZBJ12-10額定電壓10kV額定電流準(zhǔn)確級(jí)額定容量3000/50．21K1-1K210VA0．52K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動(dòng)定電流80KA10kV開關(guān)配用電流感器：型號(hào)LZZBJ12-10額定電壓10kV額定電流準(zhǔn)確級(jí)額定容量400/50．21K1-1K210VA0．52K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動(dòng)定電流80KA1、2號(hào)電容器開關(guān)配用電流感器：型號(hào)LZZBJ12-10額定電壓10kV額定電流準(zhǔn)確級(jí)額定容量300/50．21K1-1K210VA0．52K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動(dòng)定電流80KA1、2號(hào)站用開關(guān)配用電流感器：型號(hào)LZZBJ12-10額定電壓10kV額定電流準(zhǔn)確級(jí)額定容量200/50．21K1-1K210VA0．52K1-2K215VA10P3K1-3K22VA1s熱穩(wěn)定電流100KA動(dòng)定電流80KA1、2號(hào)檔電容器成套裝置：型號(hào)TBB11-1800+1800-KA頻率50HZ容量1800+1800kVar安裝戶外相數(shù)3重量3150Kg接線方式星型1、2號(hào)接地變壓器：型號(hào)DKs9-700/10.5額定電壓10500±5%/400V一次容量700kVA二次容量160kVA額定中性點(diǎn)電流115A額定頻率50HZ低壓額定電流231A接線組別Znyn11標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB10229-88產(chǎn)品代號(hào)1HB720冷卻方式ONAN使用阻抗7.2相數(shù)3接地時(shí)限2h油重480Kg總重1900Kg1、2號(hào)有載調(diào)流消弧線圈：型號(hào)YHDI-630/10.5標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB1029-88額定容量630kVA額定電壓10500/√3V額定電流25-100A額定頻率50HZ產(chǎn)品代號(hào)1HB720使用條件戶外三、與系統(tǒng)的聯(lián)接按照規(guī)劃，清河變電所、大明湖變電站，均接在北郊330變110kV出線上。見下圖。如果清河變電站先一步上，則將“Π”接點(diǎn)短接，北郊330變兩回出線直接至清河變電站，這樣在清河變電站要加上線路縱差保護(hù)。同時(shí)，在訂對(duì)側(cè)保護(hù)時(shí)，電流互感器都改為300～600/1A，均安裝在北郊330變。清河變北12.2km19.2km大明湖變電流互感器：300-600/5A8km“Π”接點(diǎn)電流互感器：300-600/1A北郊330變清河變與系統(tǒng)的聯(lián)接圖第五節(jié)電氣布置與電纜設(shè)施一、電氣布置110kV配電裝置為戶外GIS布置。由于110kV線路順城建規(guī)劃路由南邊來，所以，110kV屋外配電裝置布置在所區(qū)南側(cè)，二次室及35kV～10kV開關(guān)室接布置在所區(qū)北側(cè)，三臺(tái)主變壓器布置在二者之間，4回35kV線路向北出線，1OkV全部電纜出線。二次設(shè)備室布置在二樓西面。10kV密集型電容器、接地變、消弧線圈在西南角。1、110kV配電裝置采用戶外雙列布置，該配電裝置向南出線，進(jìn)線采用懸掛式軟母線，進(jìn)出線架構(gòu)高10米，間隔寬度均8米，母線及進(jìn)出線相間距離為2.2米。2、35kV～10kV配電裝置、二次室及輔助廠房采用雙層屋內(nèi)配電裝置，10kV在一樓，采用CP800型中置式金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，單母線分段，雙列布置，10kV出線均為電纜出線。35kV在二樓，采用KYN-35Z型金屬鎧裝高壓開關(guān)柜，單列布置，35kV均為架空進(jìn)出線。二次室及輔助廠房布置于35kV開關(guān)室西側(cè)。在10kVⅠ、Ⅱ段母線上分別接700/160kVA干式接地變壓器一臺(tái)。安裝在10kV高壓室內(nèi)。3、其它本變電所的配電裝置型式選擇，考慮了所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。在確定配電裝置型式時(shí)，必須滿足以下四點(diǎn)要求：：①節(jié)約用地；②運(yùn)行安全，操作巡視方便；③便于檢修和安裝；④節(jié)約材料，降低造價(jià)。屋外配電裝置布置應(yīng)符合下列條件：①設(shè)備套管和絕緣子最低絕緣部位離地＜2.5m時(shí)應(yīng)加圍欄；②圍欄向上延伸線距地2.5m處與其上方帶電部分凈距不應(yīng)小于A1值；③車道上運(yùn)設(shè)備時(shí)，其外廓至裸導(dǎo)線凈距≥B1值；④不同時(shí)停電檢修的無遮攔裸導(dǎo)體之間垂直凈距＞B1值；⑤帶電部分至建筑物頂部（或圍墻）凈距＞D值；⑥實(shí)際因風(fēng)力、溫度、結(jié)冰使上述尺寸偏短，故設(shè)計(jì)時(shí)取的值大得多，如母線橋母線相間一般取60cm～80cm。屋外配電裝置規(guī)定的最小安全凈距：UN（kV）1～1035110J110200J330J凈距值（cm）名稱導(dǎo)電體——地（A1）204090100180260異相帶電部分間（A2）2040100110200280帶電體——柵欄95115165175255335裸導(dǎo)體——地面（C）270290340350430510不同時(shí)停電檢修的裸導(dǎo)體之間的水平距離（D）220240290300380460二、電纜設(shè)施室內(nèi)外控制及低壓電力電纜采用電纜溝敷設(shè)，出電纜溝至電氣設(shè)備的電纜采用穿管敷設(shè)；10kV出線電纜采用電纜溝敷設(shè)。110kVGIS組合電器至主變110kV側(cè)及主變至35kV進(jìn)線套管均采用電纜和電纜溝道敷設(shè)。主變10kV到10kV進(jìn)線套管采用矩形銅母線熱縮接線。變電站內(nèi)、戶外間設(shè)置了800mm寬的控制電纜溝，通向主控室。戶外電纜溝高出地面100mm以防雨水的進(jìn)入。10kV配電室內(nèi)設(shè)有1000mm寬的電力電纜溝，室外有1800mm寬的電纜隧道，以供1OkV電力電纜通向所外?？刂齐娎|全部采用阻燃、帶屏蔽的銅芯控制電纜，型號(hào):2RkVVP2/22;10kV電力電纜采用交聯(lián)電力電纜，型號(hào):YJV22-8.7/10-3×120和3×185。去接地變與密集型電容器的10kV電纜采用直埋方式。三、電氣建筑物設(shè)計(jì)了一座35kV至10kV高壓室的二層結(jié)構(gòu)樓房。一層為10kV高壓室。呈雙列布置，全部電纜出線。35kV高壓室開關(guān)柜呈單列布置。二層為35kV高壓室?？紤]到35kV目前有的線路均在北側(cè)，所以，35kV向北邊出線，為單列布置，架空出線。高壓室長(zhǎng)×寬＝41.5×6.3m，層高5m。第六節(jié)所用電、直流系統(tǒng)及主控室一、所用電接線變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷，提高所用電供電可靠性的措施如下：①對(duì)于容量在60MVA及以上或樞紐變電所采用兩臺(tái)所用變供電。②兩臺(tái)所用變分別接至變電所最低一級(jí)電壓母線或獨(dú)立電源上，并裝設(shè)備用電源自接裝置。③對(duì)于采用復(fù)式整流、電容儲(chǔ)能等整流電源代替蓄電池時(shí)，其交流供電電源由兩種不同電壓等級(jí)取得電源，并裝設(shè)備用電源自接裝置。④能可靠地利用所外380V電源備用時(shí)，需2臺(tái)所變的變電所可裝一臺(tái)所變。⑤采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機(jī)，變電所裝設(shè)兩臺(tái)所用變。⑥對(duì)于3～10kV有旁路母線且變電所只有一臺(tái)所用變壓器時(shí)，該變壓器與旁路斷路器分別接至兩段母線上。⑦對(duì)無人值班的變電所，一般采用兩臺(tái)能夠自動(dòng)接入的所用變。⑧對(duì)中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺(tái)所用變，其容量一般為20kVA。所用變壓器一般高壓側(cè)采用熔斷器，為了滿足用戶側(cè)電壓質(zhì)量要求，故宜采用6.3kV或10.5kV的所用變。所用變壓器低壓側(cè)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力和照明公用一個(gè)電源，所內(nèi)一般設(shè)置檢修電源。本次設(shè)計(jì)在10kVⅠ至Ⅱ段母線上分別接一臺(tái)700/160/10kVA、10/0.4kV接地變壓器、低壓側(cè)為Y0接線、正常運(yùn)行時(shí)供給380/220V站用電源。在35kV有雙向供電線路上接一臺(tái)100kVA/35kV線路干式所用變一臺(tái)，作為備用電源。當(dāng)全站失壓后，由35kV帶電線路反供35kV所用變。三臺(tái)所用變互為閉鎖自投。所用電源接至五塊所用電屏上，供給全所用電。所用電接地線能滿足三臺(tái)接地變分列運(yùn)行及備用電源自動(dòng)投入方式運(yùn)行。所用變?nèi)萘繛?60kVA，由于接地變壓器(曲折變)一、二次容量比不宜過大，其低壓側(cè)一旦發(fā)生短路可燒壞接地變，故二次容量選160kVA為宜。所用電380/220V母線采用單母線分段接線，三相四線制，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。所用屏布置在二次室內(nèi)。二、直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動(dòng)電源以及用于直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的備用電源。本次設(shè)計(jì)直流系統(tǒng)采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)。蓄電池采用2×100AH免維護(hù)鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。直流屏兩面，電池屏兩面。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份;有較高的智能化程度，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的遙測(cè)、遙控、遙信及遙調(diào)功能;可對(duì)每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)管理和保護(hù)。該系統(tǒng)通過RS232或RS485接口接入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱容量（KW）負(fù)荷系數(shù)計(jì)算容量（KW）計(jì)算電流（A）事故放電時(shí)間及電流（A）初期持續(xù)末期1經(jīng)常負(fù)荷41418.1818.1818.182事故照明21299