畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-35KV變電站總體設(shè)計(jì).doc

35kv變電站總體設(shè)計(jì)*大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文題目35kv變電站總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的要求：1.選題結(jié)合實(shí)際，應(yīng)具有理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，符合專業(yè)方向：2.查閱國內(nèi)外已有的相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行比較全面的綜述，能基本反映出該研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀；中文參考文獻(xiàn)不少于15篇，外文參考文獻(xiàn)不少于5篇：3.論文格式符合“*大學(xué)本科生畢業(yè)論文基本規(guī)范”。4.結(jié)論與建議具有一定的參考價(jià)值；主要參考資料：1熊信銀.發(fā)電廠電氣部分.水利電力出版社，1992年2何仰贊等.電力系統(tǒng)分析.華中理工大學(xué)電力出版社，1991年3賀家李等.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.水利電力出版社，1992年4應(yīng)智大.高電壓技術(shù).浙江大學(xué)出版社，1994年5雍靜.供配電技術(shù).機(jī)械出版社，1994年6劉從愛.電力工程.機(jī)械工業(yè)出版社，1992年學(xué) 生 （簽名） 年 月 日指導(dǎo)教師 （簽名） 年 月 日- 43 -摘 要本設(shè)計(jì)根據(jù)某某縣北王里的電力負(fù)荷資料，作出了該區(qū)地面35kv變電所的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容共分為十三章，包括主接線的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇、高壓電器的選擇、變電所的防雷及變電所的布置等。本設(shè)計(jì)以實(shí)際負(fù)荷為依據(jù)，以變電所的最佳運(yùn)行為基礎(chǔ)，按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足該區(qū)供電要求的35kv變電所初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中先對(duì)負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，選出了所需的主變型號(hào)，然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對(duì)供電可靠性要求擬定主接線設(shè)計(jì)，考慮到短路對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響，設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路計(jì)算。設(shè)計(jì)中還對(duì)主要高壓電器設(shè)備進(jìn)行了選擇與計(jì)算，如斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進(jìn)行了防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，提高了整個(gè)變電所的安全性。關(guān)鍵詞：35kv 變電站 總體設(shè)計(jì)abstractaccording to the design beiwangli of zhaoxian electricity load information made ground 35kv substations in the initial design. design specification content is divided into thirteen chapters, including the wiring design, load calculations and transformer selection, the choice of electrical voltage, substations and substations mine layout. to the design based on actual load, the best operation based in substations, in accordance with the relevant provisions and norms, and completed to meet the requirements of the 35kv electricity substations preliminary design.design of the first load of statistics and calculations, elected for the change models, and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design, taking into account the short-circuit serious impact on the system design of a short-circuit basis. design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations, such as circuit breakers, isolation switches, voltage transformer, current transformer. in addition, the design and calculation of mine-protected and enhanced the security of the entire substations.key words: 35kv, substation, overall design目 錄1 變電站站址的選擇原則和作用- 1 -1.1變電站的選擇原則- 1 -1.2變電所在電力系統(tǒng)的地位- 2 -1.3 電力系統(tǒng)供電要求- 2 -1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)- 3 -1.5電力系統(tǒng)的額定電壓- 3 -2 主接線設(shè)計(jì)- 4 -2.1對(duì)電氣主接線的基本要求- 4 -2.2 所要選擇的主接線形式- 4 -3 負(fù)荷計(jì)算- 5 -3.1計(jì)算負(fù)荷- 6 -4 變電站主變壓器的選擇- 7 -4.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定- 7 -4.2主變阻抗及調(diào)壓方式選擇- 7 -4.3電容電流的計(jì)算- 8 -4.4 變壓器中性點(diǎn)接地方式和中性點(diǎn)設(shè)計(jì)- 8 -4.5 主變?nèi)萘窟x擇原則- 9 -5 短路電流的計(jì)算- 10 -5.1計(jì)算短路電流的意義- 10 -5.2短路電流計(jì)算的規(guī)定- 11 -5.3 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算- 11 -6 高壓電器設(shè)備的選擇- 14 -6.1電器設(shè)備選擇的一般原則- 15 -6.2高壓斷路器的選擇原則- 15 -6.3 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇- 17 -6.4 隔離開關(guān)的選擇- 18 -6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇- 20 -6.6 電抗器的選擇- 21 -6.7 高壓熔斷器的選擇- 22 -7 變電站的防雷保護(hù)- 23 -7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù)- 23 -7.2 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法- 25 -7.3 對(duì)雷電入侵波的防護(hù)- 27 -8 配電裝置的平面設(shè)計(jì)- 29 -8.1 配電裝置的要求- 29 -8.2 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟- 29 -8.3 配電裝置型式的選擇原則選擇- 29 -8.4各種配電裝置的特點(diǎn)- 29 -8.5 本設(shè)計(jì)中配電裝置的選擇- 30 -結(jié)論- 40 -參考文獻(xiàn)- 41 -致 謝- 42 -前言本論文35kv變電站總體設(shè)計(jì)以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋發(fā)電廠電氣部分、變電站綜合自動(dòng)化、供電技術(shù)、高電壓技術(shù)等主要專業(yè)課。目的是通過變電站設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)行所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際工作貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針政策及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做到理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力,同時(shí)也為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。在寫作過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對(duì)比的方法對(duì)方案評(píng)價(jià)等。鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問題的能力,為今后工作奠定基礎(chǔ)。1 變電站站址的選擇原則和作用1.1變電站的選擇原則變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能；變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理地確定設(shè)計(jì)方案；變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。變電所應(yīng)建在靠近負(fù)荷中心位置，這樣可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一條重要原則。變電所的總平面布置應(yīng)緊湊合理，依據(jù)變電站設(shè)計(jì)規(guī)范第條，變電站站址的選擇，根據(jù)下列要求綜合考慮確定：（1）靠近負(fù)荷中心。（2）節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地。（3）與鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線和電纜線路的引入和引出。交通運(yùn)輸方便。（4）具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。本設(shè)計(jì)的變電站位于某某縣北王里鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)北緯37050,東經(jīng)114039。該地區(qū)地勢平坦，無高山丘陵，氣候宜人，年平均氣溫在12.6度，年平均降雨量562毫米，全年平均日照時(shí)間1916.4小時(shí)，無霜期191天，地勢在海拔33.946.6米之間。本設(shè)計(jì)變電站靠近負(fù)荷中心，交通運(yùn)輸較為便利，趙（某某縣）元（元氏）公路橫貫全區(qū)。綜上所述，可滿足建所的要求，建站地基是天然地基。1.2變電所在電力系統(tǒng)的地位電力系統(tǒng)是由變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對(duì)電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)），變換（變壓器，整流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。其中變電所是聯(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。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：（1）樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330500kv的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。（2）中間變電所：高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集23個(gè)電源，電壓為220330kv，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。（3）地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110220kv，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。（4）終端變電所：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110kv，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。1.3 電力系統(tǒng)供電要求（1）保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。（2）保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量，和波形質(zhì)量三個(gè)方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定值來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一切手段來予以保證。（3）保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為1/3，而且電能在變換，輸送，分配時(shí)的損耗絕對(duì)值也相當(dāng)客觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變換，輸送，分配時(shí)的損耗，有極其重要的意義。1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)（1）電能生產(chǎn)的重要性：電能與其它能量之間轉(zhuǎn)換方便，易于大量生產(chǎn)，集中管理，遠(yuǎn)距離輸送，自動(dòng)控制，因此電能是國民經(jīng)濟(jì)各部門使用的主要能源，電能供應(yīng)的中斷或不足將直接影響國民經(jīng)濟(jì)各部門的正常運(yùn)行。這就要求系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性.（2）系統(tǒng)暫態(tài)過程的快速性：發(fā)電機(jī)，變壓器，電力線路，電動(dòng)機(jī)等原件的投入和退出，電力系統(tǒng)的短路等故障都在一瞬間完成，并伴隨暫態(tài)過程的出現(xiàn)，該過程非常短促，這就要求系統(tǒng)有一套非常迅速和靈敏的監(jiān)視，檢測，控制，和保護(hù)裝置。（3）電能發(fā)，輸，配，用的同時(shí)性： 電能的生產(chǎn)，分配，輸送和使用幾乎是同時(shí)進(jìn)行，即發(fā)電廠任何時(shí)候生產(chǎn)的電能必須等于該時(shí)刻用電設(shè)備使用的電能與分配，輸送過程中損耗的電能之和，這就要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，便于運(yùn)行調(diào)度。1.5電力系統(tǒng)的額定電壓（1）額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級(jí)是不同的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率s=3ui。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路，電氣等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同是由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損失也較小。另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣水平的要求則越高，變壓器，開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，但從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。（2）用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設(shè)備輸送電能時(shí)，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓于用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線路沿線的實(shí)際電壓于用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。（3）變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，又相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于用電設(shè)備額定電壓。由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為，當(dāng)供電線路較長時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次測電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高，以便補(bǔ)償線路電壓損失。變壓器二次測額定電壓應(yīng)較用電設(shè)備額定電壓高，只有當(dāng)變壓器二次測與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的倍。2 主接線設(shè)計(jì)2.1對(duì)電氣主接線的基本要求 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線設(shè)計(jì)代表了變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的抑定都有決定性的關(guān)系，對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針，政策，技術(shù)規(guī)定為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠，調(diào)度靈活，滿足多項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行維護(hù)方便，盡可能節(jié)省投資，就地取材，力爭設(shè)備元件先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持可靠，先進(jìn)，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀的原則。2.2 所要選擇的主接線形式由負(fù)荷資料知，35kv上近期無負(fù)荷。而10kv的負(fù)荷中有紡織廠、化纖廠、化工廠等負(fù)荷，若斷電將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，因而需要保證供電的可靠性；同時(shí)，由于10kv承擔(dān)著北王里地區(qū)的居民用戶和排灌用電，對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求也是較高的，綜合考慮35kv站的投資規(guī)模，故而在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)在保證供電的可靠性的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟(jì)因素。2.2.1 35kv、10kv接線形式的選擇本期從網(wǎng)里變電站出35kv線路2回，分別至某某縣北王i、北王ii，根據(jù)設(shè)計(jì)原則可采用單母線分段的接線形式。本期10kv出線回路數(shù)為6回，可采用單母線分段。表2.1 接線形式方案對(duì)比單母線分段雙母線分段供電可靠性對(duì)重要用戶可以從不同分段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一條母線發(fā)生故障是還能保證另一條母線的正常供電。供電可靠性較高。供電可靠，母線分段使檢修任一回路都不用停電。運(yùn)行靈活性接線簡單清晰，運(yùn)行操作方便。接線相對(duì)復(fù)雜，調(diào)度靈活節(jié)約投資少用了斷路器、隔離開關(guān)，占地面積小，較經(jīng)濟(jì)。雙母分段占地面積大，土建投資大，所用的隔離開關(guān)多。不夠經(jīng)濟(jì)。1畫出主接線圖，本設(shè)計(jì)中電氣總設(shè)計(jì)圖見大圖所示。3 負(fù)荷計(jì)算 表3.1負(fù)荷原始資料：電壓等級(jí)線路名稱最大負(fù)荷mva負(fù)荷組成（%）自然力率ifmax(a)線長km備注一級(jí)二級(jí)三級(jí)10kv黃市村線6213.32570%20%0.781825.1溝岸線6320.8520%20%0.7846.78.168康賈村線6331.0620%0.755813.436南王里線6341.95520%30%0.7210713.404河莊線6311.59030%30%0.75879.968賈呂線6232.0830%30%0.7811411.627備用一備用二備用三3.1計(jì)算負(fù)荷綜合最大計(jì)算負(fù)荷：k同時(shí)系數(shù)，對(duì)于出線回?cái)?shù)較少的情況，可取0.90.95,出線回?cái)?shù)較多時(shí)，取0.850.9;在本設(shè)計(jì)中，10kv中取0.95，6kv中取0.85%線損，取5%3.1.1 對(duì)于35kv段負(fù)荷的計(jì)算=0.95（3.325+0.85+1.06+1.955+1.590+2.08）/0.9（1+5%）=12.03mva3.1.2對(duì)于10kv段負(fù)荷的計(jì)算=0.853.325/0.78+（0.85+1.590）/0.75+1.06/0.72+(1.955+2.08)/0.8（1+5%）=12.52mva綜上：總的計(jì)算負(fù)荷：12.03+12.52=24.55mva4 變電站主變壓器的選擇4.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定4.1.1 繞組數(shù)量確定原則在具有兩種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。在本變電站中：12.03/24.36=0.4915%12.52/24.55=0.515%因此，在本變電站設(shè)計(jì)中主變壓器選為三繞組變壓器。4.1.2連接方式的選擇依據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定指出：第條 在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。第條 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(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有和型兩種。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來定。我國110kv及以上電壓，變壓器繞組都采用0連接，35kv亦采用型，其中性點(diǎn)通過消弧線圈接地。35kv以下電壓變壓器繞組都采用連接。本設(shè)計(jì)中變電站電壓等級(jí)為35/10kv，接線方式采用yn/d11的接線方式。4.2主變阻抗及調(diào)壓方式選擇4.2.1主變阻抗的選擇根據(jù) 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分），變壓器的阻抗實(shí)質(zhì)就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運(yùn)行的要求。主變阻抗選擇原則：各側(cè)阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計(jì)算、無功分配、繼電保護(hù)、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運(yùn)行等方面進(jìn)行綜合考慮；對(duì)普通兩繞組變，目前有“降壓型”一種；4.2.2調(diào)壓方式的選擇為保證供電所或發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在22.5%以內(nèi)；另一種成為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在下例情況下選用：接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證用電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)，且隨著各方面的發(fā)展，為了保證電壓質(zhì)量及提高變壓器分接頭質(zhì)量。所以選用有載調(diào)壓。4.3電容電流的計(jì)算電網(wǎng)的電容電流計(jì)算應(yīng)包括電氣連接的所有架空線路、電纜回路、發(fā)電機(jī)、變壓器以及母線和電器的電容電流，并考慮電網(wǎng)510年的發(fā)展。架空線路的電容電流可按下式計(jì)算：式中 2.7適用于無架空地線的線路；3.3適用于有架空地線的線路。同桿雙回線路的電容電流為單回路的1.31.6倍。由電氣工程手冊(cè)變電所增加的接地電容電流35kv：附加值13；10kv：附加值16。4.3.1 10kv側(cè)電容電流的計(jì)算由于出線上為架空出線：=2.710(5.1+8.108+13.436+13.404+9.968+11.627)10-31.16=1.93a6kv的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以10kv段選擇的斷路器型號(hào)為zn65a-12/t630-25，其基本參數(shù)如下表6.2：型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流（ka）動(dòng)穩(wěn)定電流（ka）4s熱穩(wěn)定電流（ka）固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間zn65a-12/t630-251263031.54031.50.150.12下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流ik=6.63a，所選斷路器的額定開斷電流為31.5ka，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40ka，流過斷路器的沖擊電流為16.91ka，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，則短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng) 所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇zn65a-12/t630-25斷路器。6.4 隔離開關(guān)的選擇6.4.1 隔離開關(guān)的作用 它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先和隔離開關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 6.4.2 35kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇gn27-40.5型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.3：型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）最大工作電壓（kv）極限通過電流（ka）2s熱穩(wěn)定電流（ka）接地刀閘（a）有效值峰值gn27-40.540.5125040.52850202000下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=40.29ka ，所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50ka，即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時(shí)的熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用gn27-40.5型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。6.4.3 10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓ue10kv，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇gn30-12型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.4：型號(hào)額定電壓額定電流允許的熱效應(yīng)動(dòng)穩(wěn)定電流gn30-121212503200100下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=16.91ka，所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流為， 即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)為 短路時(shí)的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用gn30-12型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應(yīng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況?；ジ衅鞯淖饔檬牵海?） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2） 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。6.5.1 電壓互感器的選擇變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應(yīng)在（0.81.2）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足：，本設(shè)計(jì)中根據(jù)主變的參數(shù) 選擇的電壓互感器的型號(hào)為： 35kv電壓互感器選擇jdzx9-35q，10kv電壓互感器選擇jdzx9-12g。下面以jdzx9-35q為例，該互感器用于35kv、50hz輸電線路作電壓測量和接地保護(hù)用。jdzx9-35q為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲(chǔ)油柜、高低壓引出瓷套、二次接線盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結(jié)構(gòu)。一次、二次線圈為寶塔結(jié)構(gòu)，鐵芯由冷軋硅鋼片疊成殼式，整個(gè)器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參數(shù)如下表6.5：型號(hào)額定一次電壓（kv）額定二次電壓（kv）二次繞組額定輸出（va）額定絕緣水平（kv）油重kg總重kg0.20.53p極限輸出jdzx9-35q350.175150500100040.5/95/18535115 根據(jù)變電站的設(shè)計(jì)要求，選擇準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)的。6.5.2 電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。（1）35kv電流互感器的選擇型號(hào)為lzzbj7-35，變比選擇800/5。（2）10kv電流互感器的選擇型號(hào)為lzzbj9-12，變比選擇為300/5。10kv電流互感器參數(shù)如下表6.6：型號(hào)額定工作電壓額定最大電壓頻率額定一次電流額定二次電流1s短時(shí)電流動(dòng)穩(wěn)定電流lb7-110w35/3126kv50hz600-800a5a100ka6.6 電抗器的選擇6.6.1 普通電抗器的選擇原則（1）電抗器幾乎沒有過負(fù)荷的能力，所以主變壓器或出線回路的電抗器，應(yīng)按回路最大工作電流選擇，而不能用正常工作電流選擇。（2）變電站母線分段回路的電抗器應(yīng)滿足用戶的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷的要求。6.6.2 本設(shè)計(jì)中電抗器的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)中，在10kv母線段加裝型號(hào)為oksq-87.5(45)/11-4.5%的電抗器。先進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)：，即滿足要求。熱穩(wěn)定應(yīng)滿足：，其中 式中 給定的熱穩(wěn)定電流； 給定的持續(xù)電流； 短路電流的穩(wěn)定值； 短路電流假想作用時(shí)間； 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間； 斷路器分?jǐn)鄷r(shí)間； 根據(jù)計(jì)算，即滿足要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 即滿足要求。6.7 高壓熔斷器的選擇6.7.1 熔斷器的作用高壓熔斷器是一種過流保護(hù)元件，由熔件與熔管兩部分組成。當(dāng)過載或短路時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù)設(shè)備的目的。 熔件通過的電流越大，其熔斷時(shí)間越短。電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線叫熔件的安-秒特性曲線。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下熔件不被熔斷外，為了使保護(hù)具有選擇性，還應(yīng)使其安-秒特性符合保護(hù)選擇性的要求。戶外式高壓熔斷器在變電站中常用與保護(hù)電力電容器、配電線路和配電變壓器。6.7.2 熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要指標(biāo)是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取 式中熔管額定電流（即熔斷器額定電流）； 熔件額定電流； 通過熔斷器的長時(shí)最大工作電流。所選熔件應(yīng)在長時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合，以免保護(hù)裝置越級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。本設(shè)計(jì)中35kv和6kv中加裝高壓熔斷器，用來保護(hù)變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號(hào)為rn2型戶外高壓熔斷器，其基本參數(shù)如下表6.7：型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）三相斷流容量（mva）最大開斷電流有效值（ka）開斷最大短路電流時(shí)，最大電流峰值（a）熔體管電阻值（）rn2-35350.51000177001007rn2-660.5100085300142147 變電站的防雷保護(hù)7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù)變電站對(duì)直擊雷防護(hù)主要措施是裝設(shè)避雷針或避雷線，并配以良好的接地體。根據(jù)高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)定：第70條 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜超過，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或?yàn)r青地面第71條 及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。第72條 配電裝置，在土壤電阻率不大于的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。第78條 變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。第80條 大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣