畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-110kv變電站設(shè)計(jì)（一次部分）.doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文題目： 110kv變電站設(shè)計(jì)（一次部分）摘 要本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給負(fù)荷的參數(shù)，從安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性等方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV的主接線方案，通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析進(jìn)行了負(fù)荷的計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)。并且進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的選擇，然后，進(jìn)行了短路電流計(jì)算，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，選擇了成套配電裝置并對(duì)配電裝置內(nèi)部高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等主要電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗(yàn)。之后對(duì)變電站的防雷保護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。從而完成了110kV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 變壓器；主接線；短路電流計(jì)算；配電裝置AbstractFirstly, according to the load on the mission statement of the argument, from the security, economic and reliability considerations, to determine the 110kV, 35kV, 10kV main terminal program to load data through the analysis of the load calculation, according to the load calculation The results identified a number of main transformer, capacity and model, but also to determine the capacity of the station transformers and model. And carried out the calculation of reactive power compensation and reactive power compensation device to select, then, the short-circuit current calculation, based on the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, select the voltage power distribution equipment and power distribution unit within the high-voltage circuit breaker, disconnecting switch, current transformer, voltage transformer, bus and other major electrical equipment were selected and verified. After the lightning protection of substations were designed. Thus completing the electrical part of the 110kV substation design.朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典Key words: transformers；main wiring； short-circuit current calculation；distribution equipment.！所有下載了本文的注意：本論文附有CAD圖紙和完整版說(shuō)明書，凡下載了本文的讀者請(qǐng)留下你的聯(lián)系方式（QQ郵箱），或加我百度用戶名QQ，我把圖紙發(fā)給你。最后，希望此文能夠幫到你！ 目錄目錄摘 要I引言 11 電氣主接線設(shè)計(jì)21.1 電氣主接線的基本知識(shí)21.2 電氣主接線的基本要求21.3 電氣主接線的設(shè)計(jì)31.3.1 110kv電氣主接線設(shè)計(jì)31.3.2 35kv電氣主接線設(shè)計(jì)51.3.3 10kv電氣主接線設(shè)計(jì)61.4 變電站主接線圖62 負(fù)荷分析計(jì)算及變壓器選擇7 2.1 負(fù)荷分析7 2.2 負(fù)荷計(jì)算7 2.2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的7 2.2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法8 2.3 主變臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定92.3.1 主變臺(tái)數(shù)的確定92.3.2 主變?nèi)萘看_定92.3.3 主變相數(shù)選擇92.3.4 主變繞組數(shù)量92.3.5 主變繞組連接方式102.3.6 主變壓器型號(hào)確定102.3.7 變壓器負(fù)荷率及系統(tǒng)運(yùn)行方式分析122.4 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定122.4.1 站用變臺(tái)數(shù)的確定122.4.2 站用變?nèi)萘康拇_定132.4.3 站用變型號(hào)選擇13 2.5 出線線路導(dǎo)線型號(hào)的選擇13 2.5.1 35KV出線側(cè)的導(dǎo)線選擇142.5.2 10KV出線側(cè)導(dǎo)線選擇153 無(wú)功功率補(bǔ)償16 3.1 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)谋匾?6 3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒?6 3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算174 短路電流的計(jì)算19 4.1 短路電流的危害19 4.2 短路電流計(jì)算的目的19 4.3 短路電流計(jì)算方法和步驟19 4.4 母線處短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定204.5 母線處短路電流計(jì)算結(jié)果214.6 35kv出線處短路電流計(jì)算結(jié)果264.7 10kv出線處短路電流計(jì)算結(jié)果274.8 變壓器零序短路電流計(jì)算結(jié)果285 配電裝置選擇及總平面的設(shè)計(jì)295.1 配電裝置的概述295.1.1 各種配電裝置的特點(diǎn)305.1.2 成套配電裝置的選擇305.1.3 配電裝置的型式選擇315.1.4 各電壓等級(jí)配電裝置的確定315.2 配電裝置配置圖355.3 配電裝置的總平面圖355.4 GIS斷面圖356 配電裝置內(nèi)部電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)36 6.1 電氣設(shè)備選擇原則366.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求366.1.2電氣設(shè)備選擇的一般原則366.2斷路器的選擇376.2.1 斷路器形式選擇376.2.2短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)376.2.3高壓斷路器的選擇結(jié)果與校驗(yàn)37 6.3 高壓隔離開關(guān)的選擇43 6.3.1高壓隔離開關(guān)的選擇結(jié)果與校驗(yàn)43 6.4 互感器的選擇45 6.4.1 電流互感器的選擇45 6.4.2電流互感器的選擇結(jié)果與校驗(yàn)466.4.3 電壓互感器的選擇506.4.4 電壓互感器的選擇結(jié)果50 6.5 母線的選擇52 6.6 避雷器的選擇537 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)56結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝附錄A 110kv變電站主接線圖附錄B 110kv變電站配置圖V河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 引言附錄C 110kv變電站平面圖附錄D 110kvGIS斷面圖 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 引言引 言電力工業(yè)是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點(diǎn)。電能是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無(wú)形的、不能大能量?jī)?chǔ)存的二次能源。電能的發(fā)、變、輸、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡，要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展的規(guī)律，因此，做好電力規(guī)劃、加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)尤為重要。我國(guó)具有極其豐富的能源，這些優(yōu)越的自然條件為我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，舊中國(guó)的電力工業(yè)落后，無(wú)法將其利用，不過(guò)，新中國(guó)成立以后電力工業(yè)有了很大的發(fā)展，尤其是1978年以后，改革開放、發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正確決策和綜合國(guó)力的提高，使電力工業(yè)取得了突飛猛進(jìn)、舉世矚目的輝煌成就。但是，隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長(zhǎng)，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能滿足整個(gè)社會(huì)發(fā)展的需要，另外，由于我國(guó)人口眾多，由此在按人口平均用電方面，迄今不僅仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家，即使在發(fā)展中國(guó)家中，也只處于中等水平，尚不及全世界平均人口用電量的一半，這些都是目前電力行業(yè)所面臨的問(wèn)題，因次，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門和人民生活供給充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的電能，是電力系統(tǒng)的基本任務(wù)。節(jié)能減排，“一特四大”實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，西電東送，南北互供，發(fā)展聯(lián)合電力系統(tǒng)，是我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展方向，也是一項(xiàng)全局性的龐大系統(tǒng)工程。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須加強(qiáng)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)。然而變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著電能的轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。因此變電站一次側(cè)的設(shè)計(jì)要滿足安全性，可靠性，穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮主接線的形式，根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行情況和環(huán)境因素合理的選擇變電所的位置和變壓器的型號(hào)，這些因素都會(huì)影響變電站電能的轉(zhuǎn)換效率和電能的重新分配速度，因此變電站的研究對(duì)現(xiàn)代電力行業(yè)的發(fā)展有著很大的意義。 展望未來(lái)，我們堅(jiān)信，在新世紀(jì)中，中國(guó)的電力工業(yè)必將持續(xù)、高速地發(fā)展，取得更加輝煌的成就。 1河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線設(shè)計(jì)1 電氣主接線設(shè)計(jì)1.1 電氣主接線的基本知識(shí)電氣主接線是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。主接線是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設(shè)備依一定的次序相連接的接受和分配電能的電路。而用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按照工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。主接線可分為有母線接線和無(wú)母線接線兩類。有母線接線分為單母線接線和雙母線接線；無(wú)母線接線分為單元式接線、橋式接線和多角形接線。主接線的選擇直接影響到電力系統(tǒng)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)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。1.2 電氣主接線的基本要求現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。（1）運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。（2）具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。（3）操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。（4）經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。（5）應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。1.3 主接線設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中得地位，負(fù)荷性質(zhì)，出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)，周圍環(huán)境及變電站得規(guī)劃容量等條件和具體情況，并滿足供電可靠性，運(yùn)行靈活，操作方便，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。查35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范，具體如下:第3.2.1條 變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。第3.2.2條當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。第3.2.3條35110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋 形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。第3.2.4條在采用單母線、分段單母線或雙母線的35110kV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)110kV線路為6回及以上，3563kV線路為8回及以上時(shí)，可裝設(shè)專用的旁路斷路器。主變壓器35110kV回路中的斷路器，有條件時(shí)亦可接入旁路母線。采用SF6斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。第3.2.5條當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)635kV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。1.3.1 110KV電氣主接線設(shè)計(jì)（1）方案選擇方案：線路變壓器單元接線（見(jiàn)圖1.1）方案：內(nèi)橋接線（見(jiàn)圖1.2）方案：?jiǎn)文妇€接線（見(jiàn)圖1.3）方案：?jiǎn)文妇€分段接線（見(jiàn)圖1.4）圖1.1 線路-變壓器單元接線 圖1.2 內(nèi)橋接線圖1.3 單母線接線 圖1.4單母線分段接線(2)方案比較見(jiàn)表1.1表1.1 110KV主接線方案比較方案項(xiàng)目線變單元接線（方案）內(nèi)橋接線（方案）單母線接線（方案）單母線分段接線（方案）優(yōu)點(diǎn)接線簡(jiǎn)單；開關(guān)使用量少，節(jié)省投資接線簡(jiǎn)單、清晰;使用開關(guān)量相對(duì)較少;具有一定的可靠性和靈活性接線簡(jiǎn)單、清晰，操作方便接線簡(jiǎn)單、清晰，操作方便；可靠性、靈活性較高缺點(diǎn)串聯(lián)回路任意設(shè)備故障或檢修，整個(gè)單元停電?？煽啃圆?。不適用于主變經(jīng)常投切的情況，可擴(kuò)展性差?？煽啃?、靈活性差。開關(guān)使用量最多，投資較大;任一斷路器檢修，該回路必須停止工作經(jīng)過(guò)綜合比較上面四種方案，線變單元接線，單母線接線可靠性，靈活性較差，內(nèi)橋接線靈活性較差，不利于擴(kuò)建?？紤]到變電站的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，選擇可靠性，靈活性較高的單母線分段接線。1.3.2 35kV電氣主接線設(shè)計(jì)（1）方案選擇電壓等級(jí)為35kV60kV，出線回?cái)?shù)超過(guò)3回時(shí)，可采用單母線接線，也可采用單母線分段接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為23天。）所以，35kV60kV采用單母分段母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案：方案：?jiǎn)文妇€接線（見(jiàn)圖1.5）方案：?jiǎn)文妇€分段接線（見(jiàn)圖1.6） 圖1.5 單母線接線 圖1.6 單母分段接線（2）方案比較見(jiàn)表1.2表1.2 35kv主接線方案比較 方案項(xiàng)目單母線接線（方案）單母線分段接線（方案）優(yōu)點(diǎn)接線簡(jiǎn)單、清晰，操作方便接線簡(jiǎn)單、清晰，操作方便；可靠性、靈活性較高缺點(diǎn)可靠性、靈活性差任一斷路器檢修，該回路必須停止工作據(jù)上述兩種接線方案的比較，又由于本變電站35KV用戶負(fù)荷較輕無(wú)一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷，所以采用可靠性和靈活性較高，經(jīng)濟(jì)較合理的單母線分段接線。1.3.3 10kV電氣主接線設(shè)計(jì)610kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線接線，單母線分段接線。而雙母線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(chǎng)合。本所10KV出線共6回線路，且變電站10KV用戶負(fù)荷較輕，宜采用單母線分段接線，方案見(jiàn)圖1.7圖1.7 10kv單母線分段接線1.4 變電站主接線圖見(jiàn)附錄A所示63 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷分析計(jì)算與變壓器選擇2 負(fù)荷分析計(jì)算與變壓器選擇2.1 負(fù)荷分析2.1.1 本變電站的負(fù)荷資料表2.1 變電站負(fù)荷資料電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(KW)COS供電方式回線數(shù)35KV劉工線80000.9架空1劉王線45000.83架空1劉丁線55000.92架空110KV東大街線9000.87電纜1城東線6000.95架空1環(huán)城線10000.89架空1郊東線7500.93電纜1鄭工線5000.88電纜1其他50000.93架空1已知系統(tǒng)情況為系統(tǒng)通過(guò)雙回110kV架空線路向待設(shè)計(jì)變電所供電，在本次設(shè)計(jì)的變電所中，站用變采用10KV為#1站用變，無(wú)35KV站用變。2.1.2 負(fù)荷的重要性：本變電站35kv和10kv側(cè)用戶負(fù)荷較輕，無(wú)一、二級(jí)負(fù)荷，都是三級(jí)負(fù)荷，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。2.2負(fù)荷計(jì)算2.2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算主要是確定“計(jì)算負(fù)荷”?！坝?jì)算負(fù)荷”是指導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷。它是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，“計(jì)算負(fù)荷”產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計(jì)算負(fù)荷”選擇導(dǎo)體及電器時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升不會(huì)超過(guò)容許值。計(jì)算負(fù)荷是選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面的依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小又將使電器和導(dǎo)線電纜過(guò)早老化甚至燒毀，造成重大損失。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。2.2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法若已知一個(gè)供電范圍的電氣設(shè)備數(shù)量和容量時(shí)，負(fù)荷計(jì)算的方法有：需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式法。(1)需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單，是最為常用的一種計(jì)算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相差不大的情況。(2)二項(xiàng)式法其考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)就是大容量設(shè)備的作用，因此，當(dāng)用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，使用二項(xiàng)式法可以得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。(3)利用系數(shù)法是通過(guò)平均負(fù)荷來(lái)求計(jì)算負(fù)荷，這種方法的理論依據(jù)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因此是一種較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法，但其計(jì)算過(guò)程相對(duì)繁瑣。因本設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備數(shù)量和容量都是確定的，且容量相差不大，所以其負(fù)荷計(jì)算方法選擇計(jì)算較簡(jiǎn)單的需要系數(shù)法。主要計(jì)算公式如下： 有功功率： 式（2.1）無(wú)功功率: 式（2.2）視在功率: 式（2.3）計(jì)算電流: 式（2.4）其中K是同時(shí)系數(shù)，有功同時(shí)系數(shù)取0.85-1，無(wú)功同時(shí)系數(shù)取0.95-1.35kv側(cè)：P35kv=0.9*（8 000+4 500+5 500）=16 200kw Q35kv=Kq=0.95*（8 000*0.48+4 500*0.6+5500*0.425）=8 433.625kvarS35kv=18 263.789KVA=301.28A10kv側(cè)：P10kv=0.9*（900+600+1000+750+500+5000）=7 875kwQ10kv=0.9*(900*0.5667+600*0.328+1000*0.512+750*0.395+500*0.54+5000*0.395）=3 572.076kvarS10kv=8 647.274KVA=499.265A110kv側(cè)總計(jì)算負(fù)荷：=16 200+7 875=24 075kw=8 433.625+3 572.06=12 005.701 kvar=26 902.46 KVA=141.205A負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表2.2所示：表2.2 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(KW)COSSc(KVA)Ic(A)35KV劉工線80000.98888.89146.63劉王線45000.8354.2289.44劉丁線55000.925978.2698.6210KV東大街線9000.871034.4859.73城東線6000.95631.5836.46環(huán)城線10000.891123.5964.87郊東線7500.93806.4546.56鄭工線5000.88568.1832.8其他50000.935376.34310.412.3主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型式的選擇依據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、發(fā)電廠電氣部分、35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范選擇主變及站用變。2.3.1 主變臺(tái)數(shù)確定在電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中可知：“對(duì)大中城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜”。在運(yùn)行或檢修時(shí)，可以一臺(tái)工作，一臺(tái)備用或檢修，并不影響供電，也可以兩臺(tái)并列運(yùn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所示本變電所為地方變電所，且出線回路數(shù)較多，為保證供電的可靠性，參照規(guī)程要求，宜選用兩臺(tái)主變壓器。 2.3.2 主變?nèi)萘看_定主變壓器容量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況進(jìn)行選擇。在電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，應(yīng)滿足當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%80%。為保證可靠供電，避免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響對(duì)用戶的供電，主變?nèi)萘烤蜑榭傌?fù)荷的70%80%。容量計(jì)算如下：選擇條件: nSeS總 SeS總/n=26.902（1+5%）/2=14.124 MVA 取Se=20 MVA 校驗(yàn)條件: (n-1)Se0.7 S總 (2-1)Se0.726.902（1+5%） Se19.77MVA主變?nèi)萘縎e的選擇必須符合以上兩個(gè)條件，所以此110KV變電站主變?nèi)萘窟x為20MVA2.3.3 主變相數(shù)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件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器，本變電所中采用可靠性較高的三相變壓器。2.3.4 主變繞組數(shù)量 本變電所有110kV、35kV、10kV三個(gè)電壓等級(jí)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，“具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器各容量的15%以上。主變壓器一般采用三繞組變壓器”， 故本設(shè)計(jì)中選擇三相三繞組有載調(diào)壓降壓變壓器。2.3.5 主變繞組連接方式變壓器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)采用的連接方式有y形和形，高、中、低三側(cè)繞組如何連接要根據(jù)具體情況來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器都采用Y形連接；35KV亦采用y形連接，35KV以下電壓，變壓器繞組都采用形連接。由此可知，此變電站110KV側(cè)采用Y形連接，35KV側(cè)采用y形連接，10KV側(cè)采用形連接。中性點(diǎn)的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及度通信線路的干擾。主要的接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地的方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式，電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。中性點(diǎn)的接地方式與接地電容電流的大小有關(guān)，電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ779中規(guī)定：當(dāng)310KV系統(tǒng)的單相接地電容電流不超過(guò)30A，2066KV系統(tǒng)的單相接地電容電流不超過(guò)10A時(shí)，應(yīng)采用中性點(diǎn)不接地方式 ，即35kv系統(tǒng)，Ic=10A時(shí)采用中性點(diǎn)不接地方式，10kv系統(tǒng)，Ic=30A時(shí)采用中性點(diǎn)不接地方式，其中Ic是接地電容電流。電容電流的大小與導(dǎo)線截面關(guān)系不是很大，但與導(dǎo)線長(zhǎng)度關(guān)系重大，在計(jì)算時(shí)一定要將系統(tǒng)內(nèi)所有導(dǎo)線的長(zhǎng)度加起來(lái)，兩根或多根并列運(yùn)行的電纜，要按兩根或多根統(tǒng)計(jì)。按DL/620-1997設(shè)計(jì)規(guī)范得接地電容電流的估算公式如下所示：架空線路：Ic=UL/350，電纜線路：Ic=UL/10，其中U-線電壓，L-電壓U下電網(wǎng)總長(zhǎng)度。本變電站中35kv側(cè)電容電流Ic=UL/350=35*（25+20+18）/350=6.310A10kv側(cè)電容電流：Ic=UL/350+ UL/10=10*（5+20+6）/350+10*（2+12+8）/10=22.880.95 滿足要求10KV母線上的無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算：1、10KV的總計(jì)算負(fù)荷為： Pc = 7875KW Qc = 3572.076Kvar Sc =8647.274KVA2、補(bǔ)償前變壓器10KV側(cè)功率因數(shù)為0.91即： 補(bǔ)償后變壓器10KV側(cè)功率因數(shù)需達(dá)到： 3、無(wú)功補(bǔ)償量：= 0.757875(0.45 -0.32)= 767.81 kvar經(jīng)查哈爾濱威翰電氣設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)的靜止無(wú)功發(fā)生器SVG型號(hào)，10kv側(cè)采用的無(wú)功補(bǔ)償裝置的型號(hào)為H.SVG-10/900補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)：=0.9580.95 滿足要求河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流的計(jì)算河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流的計(jì)算4 短路電流的計(jì)算4.1 短路電流的危害短路是電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)的且很嚴(yán)重的故障，短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備，短路造成的危害如下：（1）短路電流IK遠(yuǎn)大于正常工作電流，短路電流產(chǎn)生的力效應(yīng)和熱效應(yīng)足以使設(shè)備受到破壞。（2）短路點(diǎn)附近母線電壓嚴(yán)重下降，使接在母線上的其他回路電壓嚴(yán)重低于正常電壓，會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，甚至可能造成電機(jī)燒毀等事故。（3）短路點(diǎn)處可能產(chǎn)生電弧，電弧高溫對(duì)人身安全及環(huán)境安全帶來(lái)危害。如誤操作隔離開關(guān)產(chǎn)生的電弧常會(huì)使操作者嚴(yán)重灼傷，低壓配電系統(tǒng)的不穩(wěn)定電弧短路可能引起火災(zāi)等。（4）不對(duì)稱短路可能在系統(tǒng)中產(chǎn)生復(fù)雜的電磁過(guò)程，從而產(chǎn)生過(guò)電壓等新的危害。（5）不對(duì)稱短路使磁場(chǎng)不平衡，會(huì)影響通信系統(tǒng)和電子設(shè)備的正常工作，造成空間電磁污染。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)