110kv變電站電氣主接線設計

摘要Ⅰ摘要根據(jù)設計任務書的要求，本次設計為110kV變電站電氣主接線的初步設計，并繪制電氣主接線圖。該變電站設有兩臺主變壓器，站內主接線分為110kV、35kV和10kV三個電壓等級。110KV電壓等級采用雙母線接線，35KV和10KV電壓等級都采用單母線分段接線。本次設計中進行了電氣主接線的設計、短路電流計算、主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線、熔斷器等）、各電壓等級配電裝置設計。本設計以《35～110kV變電所設計規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設計的內容符合國家有關經(jīng)濟技術政策，所選設備全部為國家推薦的新型產(chǎn)品，技術先進、運行可靠、經(jīng)濟合理。關鍵詞：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設備選型；無功補償

AbstractⅡAbstractFromtheguideofengineeringdesignassignment,wehavetodesignprimarypower-systemof110kVsubstationanddrawmainelectricalone-linediagram.Therearetwomaintransformerinthesubstationinwhichmainelectricalconnectioncanbedividedintothreevoltagegrades:110kV,35kVwith10kV.Itdepositssectionalizedsinglebusbarschemepergrade.Thereisalsoadesignformainelectricalconnectioninthisengineering,thecalculationforshort-circuitelectriccurrent,theselectionofelectricaldeviceandcalibration(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributioninstallationper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincludedKeywords:transformersubstation;electricalmainwiring;transformer;equipmenttypeselection;reactive-loadcompensation目錄Ⅲ目錄摘要 ⅠAbstact Ⅱ1變電站電氣主接線設計及主變壓器的選擇 表2-1短路電流計算結果表短路點編號基值電壓基值電流支路名稱支路計算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標幺值有名值標幺值有名值標幺值有名值公式2.551.52d-11150.502110kv4.545.020.221.10.221.10.221.12.81.672209.58d-2371.5635kv6.24515.60.162.50.162.50.162.56.3753.8151.55d-310.55.510kv7.315550.13677.520.13677.520.13677.5219.17611.43130.25d-40.4144.340.4kv507.3151443.40.001972.860.001972.860.001972.867.2424.321.873電氣設備選擇與校驗導體和電器的選擇是變電所設計的主要內容之一，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。3.1電氣設備選擇的一般規(guī)定3.1.1一般原則應滿足正常運行、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。3.1.2有關的幾項規(guī)定導體和電器應按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。(1)在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應按下表計算。表3-1各回路持續(xù)工作電流回路名稱計算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un饋電回路Igmax=Pn/√3Uncosφ注：等都為設備本身的額定值。3.2各回路持續(xù)工作電流的計算依據(jù)表4.1，各回路持續(xù)工作電流計算結果見下表：表3-2各回路持續(xù)工作電流結果表回路名稱計算公式及結果110KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A110KV進線Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/(√3×115×0.85)=184.2A35KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A35KV出線火電廠一Ig.max=S/√3Uncosφ=8000/(√3×37×0.85)=146.86A火電廠二Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/(√3×37×0.85)=91.79A10KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A10KV出線化工廠Ig.max=S/√3Uncosφ=3500/√3×10.5×0.85=226.4A鋁廠（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/√3×10.5×0.85=323.45A醫(yī)院（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A氮肥廠Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A印刷廠Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A0.4KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A3.3高壓電氣設備選擇3.3.1斷路器的選擇與校驗斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，斷路器選擇的具體技術條件如下：(1)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un（3-1）(2)電流：Ig.max(最大持續(xù)工作電流)≤In（3-2）(3)開斷電流：Idt≤Ikd（3-3）式中：Idt——斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量；

Ikd——斷路器的額定開斷電流。(4)動穩(wěn)定：ich≤imax（3-4）式中：ich——斷路器極限通過電流峰值； imax——三相短路電流沖擊值。(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t（3-5）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計算時間t，可從《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第112頁，查短路電流周期分量等值時間t,從而計算出。3.3.1.1斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各斷路器的選擇結果見下表：表3-3斷路器的型號及參數(shù)性能指標位置型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間（s）合閘時間（s）變壓器110KV側OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35KV側HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線側HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV側HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線側ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第491頁；HB35號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第490頁；HB-10號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第489頁；ZN4-10C號斷路器見《電力工程電氣設備手冊—電氣一次部分》第649頁。3.3.1.2斷路器的校驗(1)校驗110KV側斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[（KA）2s]It2t=31.52×2.03=2282.18[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(2)校驗變壓器35KV側斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=2.5/2.5=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=252×2.06=1287.5[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(3)校驗35KV出線側斷路器此斷路器與35KV變壓器側斷路器型號相同，且短路電流與校驗35KV變壓器側斷路器為同一短路電流，則：校驗過程與校驗35KV變壓器側斷路器相同。(4)校驗變壓器10KV側斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=40(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=43.52×2.06=3898[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(5)校驗10KV出線側斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=17.32×2.03=607.56[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。3.3.2隔離開關的選擇及校驗隔離開關是高壓開關的一種，因為沒有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關型式的選擇，其技術條件與斷路器相同，應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素進行綜合的技術經(jīng)濟比較，然后確定。其選擇的技術條件與斷路器選擇的技術條件相同。3.3.2.1隔離開關的選擇根據(jù)如下條件選擇隔離開關：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各隔離開關的選擇結果見下表：表3-4隔離開關的型號及參數(shù)開關編號型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)110KV側GW2-1101106005014(5)35KV變壓器側GW4-353510008023.7(4)35KV出線側GW8-3535400155.6(5)其中：GW2-110型號隔離開關見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第165頁；GW4-35型號隔離開關見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第165頁；GW8-35型號隔離開關見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第165頁;3.3.2.2隔離開關的校驗(1)110KV側隔離開關的校驗=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[（KA）2s]It2t=142×5=980[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此隔離開關滿足各項要求。(2)35KV變壓器側隔離開關的校驗=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=23.72×4=2246.76[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此隔離開關滿足各項要求。(3)35KV出線側隔離開關的校驗=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=5.62×5=156.8[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗此隔離開關滿足各項要求。3.3.3電流互感器的選擇及校驗3.3.3.1電流互感器選擇的具體技術條件如下：(1)一次回路電壓：Ug≤Un（3-6）式中：Ug——電流互感器安裝處一次回路工作電壓；Un——電流互感器額定電壓。(2)一次回路電流：Igmax≤In（3-7）式中：Igmax——電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；In——電流互感器原邊額定電流。當電流互感器使用地點環(huán)境溫度不等于時，應對In進行修正。修正的方法與斷路器In的修正方法相同。(3)準確級準等級是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮?；ジ衅鞯臏实燃壊坏玫陀谒﹥x表的準確級；當所供儀表要求不同準確級時，應按其中要求準確級最高的儀表來確定電流互感器的準確級。=1\*GB3①與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下要求：與儀表相配合分流器、變壓器的準確級為0.5級，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級為0.5。儀表的準確級為1.5時，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級0.5，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級0.5。儀表的準確級為2.5時，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級1.0。=2\*GB3②用于電能測量的互感器準確級：0.5級有功電度表應配用0.2級互感器；1.0級有功電度表應配用0.5級互感級，2.0級無功電度表也應配用0.5級互感器；2.0級有功電度表及3.0級無功電度表，可配用1.0級級互感器。=3\*GB3③一般保護用的電流互感器可選用3級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。(4)動穩(wěn)定校驗：ich≤√2ImKdω（3-8）式中：ich——短路電流沖擊值；Im——電流互感器原邊額定電流；Kdω——電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。(5)熱穩(wěn)定校驗：I∞2tdz≤(ImKt)2（3-9）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；tdz——短路電流發(fā)熱等值時間；Im——電流互感器原邊額定電流。Kt——t秒時的熱穩(wěn)定倍數(shù)。3.3.3.2電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un一次回路電流：Igmax（最大持續(xù)工作電流）≤In見表3.2。各電流互感器的選擇結果見下表：表3-5電流互感器的型號及參數(shù)參數(shù)位置型號額定電流比(A)級次組合準確級次二次負荷(Ω)10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級二次負荷(Ω)倍數(shù)110KV進線側LB-1102300/50.5/BB/B0.5B2.02.01570183變壓器35KV側LCW-3515-1000/50.5/30.5/3242286510035KV出線側LB-35300/50.5/B1/B20.5/0.5/B2B2/B2/B20.5B1B22.02.01555140變壓器10KV側LBJ-101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.5<10509010KV出線側LA-10300/50.5/31/30.5130.41075135其中：LB-110型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分》第498頁；LCW-35型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第194頁；LB-35型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分》第498頁；LBJ-10型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第187頁；LA-10型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第186頁。3.3.3.3電流互感器的校驗(1)110KV進線側電流互感器=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=2.8(KA)=2800(A)√2ImKdω=√2×2×300×183=155280(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[（KA）2s](ImKt)2=(2×0.3×70)2=1764[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。(2)變壓器35KV側電流互感器=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×(5~1000)×100=707.11~141421.16(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s](ImKt)2=(1×65)2=4225[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。(3)35KV出線側電流互感器=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×300×140=59397(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s](ImKt)2=(0.3×55)2=272.25[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。(4)變壓器10KV側電流互感器=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×（1000~1500）×90=127279~190919(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s](ImKt)2=[(1~1.5)×50]2=2500~5625[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。(5)10KV出線側電流互感器=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×（300~400）×135=57276~76368(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s](ImKt)2=[(0.3~0.4)×75]2=506.25~900[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。3.3.4電壓互感器的選擇及校驗3.3.4.1電壓互感器選擇的具體技術條件如下：(1)一次電壓：1.1Un>U1>0.9Un（3-10）式中：Un——電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為(2)二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應根據(jù)使用情況，按《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第118頁、表538進行選擇。(3)準確等級：電壓互感器應在那一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定。(4)二次負荷S2：S2≤Sn（3-11）式中：S2——二次負荷；Sn——對應于在測量儀表所要求的最高準確等級下，電壓互感器的額定容量。3.3.4.2電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術條件及各側使用情況：(1)110KV側：Un=110(KV)U2n=100/√3(V)(2)35KV側：Un=35(KV)U2n=100(V)(3)10KV側：Un=10(KV)U2n=100(V)三側電壓互感器準確等級：1級參考《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》185頁表5.44，三側電壓互感器選擇如下表所示：表3-6電壓互感器型號及參數(shù)型式額定變比在下列準確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級1級3級單相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500其中：JCC-110型號電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第185頁；JDJ-35型號電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第185頁；JDZ-10型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第184頁。3.3.5熔斷器的選擇高壓熔斷器應按所列技術條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗。熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載電流的損害，屋內型高壓熔斷器在變電所中常用于保護電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護電壓互感器。3.3.5.1熔斷器選擇的具體技術條件如下：(1)電壓：（3-12）限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應為(2)電流：（3-13）式中：——熔體的額定電流?！蹟嗥鞯念~定電流(3)根據(jù)保護動作選擇性的要求校驗熔體額定電流，應保證前后兩級熔斷器之間，或熔斷器與電源側繼電保護之間，以及熔斷器與負荷側繼電保護之間動作的選擇性。(4)斷流容量：（3-14）式中：——三相短路沖擊電流的有效值?！蹟嗥鞯拈_斷電流。3.3.5.2熔斷器的選擇依據(jù)以上熔斷器選擇的技術條件，參考《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》166頁表5-35，35KV和10KV熔斷器如下表所示：表3-7熔斷器的型號及參數(shù)系列型號額定電壓(KV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RN2100.51000保護戶內電壓互感器RW9-35350.52000保護戶外電壓互感器其中：RN2型號熔斷器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第166頁；RW9-35型號熔斷器見《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》第165頁；3.4母線及電纜的選擇及校驗變電所屋內屋外配電裝置的主母線、變壓器電氣設備與配電裝置母線之間的連接導線統(tǒng)稱為母線。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗母線的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3.4.1材料的選擇配電裝置母線的材料有銅、鋁、鋁合金。銅的電阻率低，機械強度大，抗腐蝕性強，用途廣，是很好的母線材料。但是銅的儲量不多，價值較貴，因此銅母線只用于空氣中含腐蝕性氣體的屋外配電裝置。鋁的電阻率為銅的1.7-2倍，密度為銅的30%，而且儲量多價值也低，因此在屋內屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。在機械強度要求較高的情況下使用銅母線。3.4.2母線截面積的選擇3.4.2.1按長期發(fā)熱允許電流選擇各種電壓等級的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時裝設的母線，一般均按長期發(fā)熱允許電流選擇截面積。因此，必須滿足在正常運行中，通過母線的最大長期工作電流不應大于母線的長期發(fā)熱允許電流，即：KIal≥Igmax(3-15)式中：Ial——相應于環(huán)境溫度為25oC及母線放置方式時母線的長期允許電流。Igmax——通過母線的最大長期工作電流。K——溫度修正系數(shù)θ0為母線的額定溫度，通常θ0=250C，θ為母線安裝地點的實際環(huán)境溫度，θal為母線的長期允許溫度，通常θal=700C。(1)110KV母線選擇由表3.2可知110KV母線中Igmax=116.05AKIal=0.943×252=237.636>116.05=Igmax所以選25×3的矩形鋁母線截面積為75mm2平放Ial=252A(2)35KV母線選擇由表3.2可知35KV母線中Igmax=495.996AKIal=0.943×632=595.976A>495.996=Igmax所以選50×3矩形鋁母線截面積為250mm2平放Ial=632A(3)10KV母線選擇由表3.2可知10KV母線中Igmax=1818.65AKIal=0.943×1360=1282.48A>1818.65A=Igmax所以選80×10矩形鋁母線截面積為800mm2平放Ial=1360A3.4.2.2母線的校驗(1)熱穩(wěn)定校驗母線正常運行最高溫度為：（3-16）參考《發(fā)電廠電氣部分》243頁、表6.3得：，則母線最小截面為：（3-17）滿足熱穩(wěn)定。(2)動穩(wěn)定校驗由短路電流計算結果表查得，短路沖擊電流為：相間距離?。?-18）（3-19）（3-20）由、，參考《發(fā)電廠電氣》圖2.15得：同相條間應力為：（3-21）（3-22）,即每跨內滿足動穩(wěn)定所必須的最少襯墊數(shù)為2個。實際襯墊距為：滿足動穩(wěn)定的要求。3.4.3、10KV出線電纜的選擇3.4.3.1按允許載流量選擇導線和電纜的截面積：導線和電纜在正常運行時，必須保證它不致因溫度過高而燒毀，因此，必須滿足導線和電纜的最大允許持續(xù)電流Ial不小于其最大工作電流Igmax，即式中，Ial是相應于環(huán)境溫度為時導線和電纜的長期允許電流，可查表得出，單位是A，是通過導線和電纜的最大長期工作電流，單位是A，K是溫度修正系數(shù)，是導線和電纜的額定溫度;通常=25攝氏度；是導線和電纜安裝地點的實際環(huán)境溫度；是導線和電纜的長期允許溫度，單位是攝氏度?；S：選纜心截面120mm2Ial=246A由已知得：其余選擇方法同化工廠。3.4.3.2、10KV出線電纜的選擇及校驗(1)按額定電壓：(2)按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積S，查表3.2得：參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2-4、附表2.6，選擇電纜，時，、。溫度修正系數(shù)（3-23）其中為土壤溫度參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2.9及附表2-10得土壤熱阻修正系數(shù),直埋兩根并列敷設系數(shù)。允許載流量（3-24）滿足長期發(fā)熱要求。4無功補償設計無功電源和有功電源一樣是保證系統(tǒng)電能質量和安全供電不可缺少的。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)用戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的50~100%。另外電力系統(tǒng)中的無功功率損耗也很大，在變壓器內和輸電線路上所消耗掉的總無功功率可達用戶消耗的總無功功率的75%和25%。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的1~2倍。由無功功率的靜態(tài)特性可知，無功功率與電壓的關系較有功功率與電壓的關系更為密切，從根本上來說，要維持整個系統(tǒng)的電壓水平就必須有足夠的無功電源。無功電源不足會使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設備達不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補償。4.1無功補償?shù)脑瓌t與基本要求4.1.1無功補償?shù)脑瓌t(1)根據(jù)技術規(guī)程規(guī)定按主變容量的10%～20%進行無功補償；(2)分級補償原則，按主變無功損耗減去電纜充電功率確定無功補償?shù)娜萘?；?0KV和110KV側電壓不能低于標稱電壓；(3)在輕負荷（2%～30%主變容量計時）時由于電纜充電功率的影響，其充電功率與補償功率近似抵消；4.1.2無功補償?shù)幕疽?1)電力系統(tǒng)的無功電源與無功負荷，在各種正常及事故運行時，都應實行分層分區(qū)、就地平衡的原則，并且無功電源應具有靈活的調節(jié)能力和一定的檢修備用、事故備用。(2)在正常運行方式時，突然失去一回線路，或一臺最大容量的無功補償設備，或一臺最大容量的發(fā)電機（包括失磁）之后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運行方式時，若發(fā)生上述事故，應允許采取切除部分負荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。(3)對于110KV及以上系統(tǒng)的無功補償，應考慮提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。4.2補償裝置選擇及容量確定4.2.1補償裝置的確定(1)同步調相機：同步調相機在額定電壓±5%的范圍內，可發(fā)額定容量，在過勵磁運行時，它向系統(tǒng)供給感性的無功功率起無功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵磁運行時，它從系統(tǒng)吸收感性的無功功率起無功負荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。裝有自動勵磁調節(jié)裝置的同步調相機，能根據(jù)裝設地點電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進行電壓調節(jié)，但是調相機的造價高，損耗大，維修麻煩，施工期長。(2)串聯(lián)電容補償裝置：在長距離超高壓輸電線路中，電容器組串入輸電線路，利用電容器的容抗抵消輸電線的一部分感抗，可以縮短輸電線的電氣距離，提高靜穩(wěn)定和動穩(wěn)定度。但對負荷功率因數(shù)高（＞0.95）或導線截面小的線路，由于PR/V分量的比重大，串聯(lián)補償?shù)恼{壓效果就很小。(3)靜電補償器補償裝置：它由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結合起來，再配以適當?shù)恼{節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）無功功率的靜止補償器，與同步調機相相比較，運行維護簡單，功率損耗小，但相對串聯(lián)電容及并聯(lián)電容補償裝置，其造價高維護較復雜，一般適用以較高的電壓等級500KV變電所中。(4)并聯(lián)電容器補償裝置：并聯(lián)電容器是無功負荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設地點不受自然條件限制，運行簡便可靠等優(yōu)點，故一般首先考慮裝設并聯(lián)電容器。由于本次設計的變電站為110KV降壓變電站，以補償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是在經(jīng)濟和檢修方面來考慮，首先選擇并聯(lián)和串聯(lián)補償裝置。而原始資料可知，補償裝置主要補償負荷的無功容量及平衡主變損耗。所以選擇并聯(lián)補償裝置。4.2.2補償裝置容量的選擇(1)負荷所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量計算參考《電力系統(tǒng)電氣設備選擇與實用計算》第202頁，利用電容器改善功率因數(shù)需要補償?shù)臒o功量為：（4-1）式中：——負荷所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量（Kvar）——母線上的最大有功負荷（KW）——補償前的最大功率因數(shù)角（）——補償后的最小功率因數(shù)角（）——由所需補償?shù)娜菪詿o功值（Kvar/KW）則本站所需補償?shù)臒o功值為：（其中功率因數(shù)是由0.85補償?shù)?.9）(4-2)(2)電容器型號的選擇參考《電力工程電氣設備手冊-電氣一次部分》997頁，選擇電容器如下表：表4-1電容器參數(shù)型號額定電壓（KV）額定容量（Kvar/KW）2400致謝致謝通過這三個月來的忙碌和學習，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有很多考慮不周全的地方，在這里衷心感謝指導老師的督促和指導，以及一起學習的同學們的支持，讓我按時完成了這次畢業(yè)設計。在畢業(yè)設計過程中，我遇到了很多困難。在此我要感謝王靜爽老師給了我悉心的幫助和耐心細致的指導，我的畢業(yè)論文較為復雜繁瑣，但王老師依然細心地糾正其中的錯誤。除了敬佩王老師的專業(yè)水平以外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極地影響我今后的學習和工作。還有謝謝我的同窗好友們，她們給了我無數(shù)的關心和鼓勵，也讓我的大學生活充滿了溫暖和歡樂。她門在設計過程中給了我許多寶貴的意見和建議。同時也感謝自己在遇到困難的時候沒有一蹶不振，而是努力地尋找更好的方法來解決問題。通過這次畢業(yè)設計，我深刻的領會到基礎的重要性，畢業(yè)設計不僅僅能幫助學生檢驗大學四年的學習成果，更重要的是畢業(yè)設計可以幫助我們更加清楚的認識自我，磨練學生的意志于耐性，這會為我日后的工作和生活帶來很大的幫助。 參考文獻參考文獻[1]、《短路電流實用計算》西安交通大學中國水利電力出版社1995年[2]、《實用短路電流計算》天津科學技術出版社李德矩1955年[3]、《電力系統(tǒng)分析》華中科技大學出版社第三版1996年何仰贊編[4]、《發(fā)電廠電氣部分》四川聯(lián)合大學范錫普編2002年[5]、《電力工程設計手冊》上?？萍汲霭嫔?973年[6]、《電力工程電氣設計手冊》水利電氣部西北電力設計院1998年[7]、《電力系統(tǒng)》鄭州電力出版社李薇薇李芳編著1994[8]、《工廠供電》天津大學出版社黃純華編著2001.6[9]、Thaper,EvalutionofGroundResistanceofaGroundingGridofAnyShape,IEEETranssactionsonPowerDeliveryVol．6No．2April1991[10]、J．M．Nahman,etal．ResistancetoGroundofCombinedGrid-multipleRodsElectrodes．IEEEIransactionsonPowerDiliyery，vol．1996附錄一附圖：110KV變電站電氣主接線圖目錄第一章總論11、項目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項目概況65、結論6第二章項目提出的背景及必要性81、項目提出的背景82、項目建設的必要性9第三章項目性質及建設規(guī)模131、項目性質132、建設規(guī)模13第四章項目建設地點及建設條件171、項目建設地點172、項目建設條件17第五章項目建設方案251、建設原則252、建設內容253、工程項目實施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評價391、項目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項目建設和生產(chǎn)對環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護措施……404、環(huán)境影響評價結論……………..……………42第八章勞動安全保護與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設施…………...45第九章組織機構與人力資源配置461、組織機構462、組織機構圖46第十章項目實施進度481、建設工期482、項目實施進度安排483、項目實施進度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設投資估算49目錄第一章總論 1第一節(jié)項目概述 1第二節(jié)可行性研究的依據(jù) 3第三節(jié)可行性研究的范圍和內容 3第五節(jié)技術經(jīng)濟指標 4第二章項目背景和建設的必要性 5第一節(jié)項目提出的背景 5第二節(jié)項目建設的必要性 7第三章 需求分析及服務規(guī)模與標準 9第一節(jié) 需求分析 9第二節(jié) 服務規(guī)模與標準 10第四章 項目選址及建設條件 13第一節(jié)項目選址 13第二節(jié) 項目區(qū)自然條件 13第三節(jié) 項目區(qū)社會經(jīng)濟條件 18第四節(jié) 項目區(qū)基礎設施狀況 20第五章 規(guī)劃設計和建設方案 23HYPERL