110KV降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 110kv 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語及成績(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語及成績(jī) 學(xué)生姓名專業(yè) 電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）題 目 110kv 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 姓名 指導(dǎo)教師 職稱 指導(dǎo)教師評(píng)語： 答辯小組意見： 答辯小組組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 成績(jī)： 系主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 110kv 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)生姓名 所在系 導(dǎo)師 姓名 導(dǎo)師 職稱 一、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)為 110kv 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過

2、進(jìn)行變電站的負(fù)荷計(jì)算和無 功補(bǔ)償?shù)扔?jì)算，以及從安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定 110kv，35kv，10kv 以 及站用電的主接線，同時(shí)也進(jìn)行了圖形對(duì)照，確定主變壓器臺(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)。最后，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，對(duì)高壓斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器以 及母線進(jìn)行了選型，為完成 110kv 電氣一次部分的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 二、基本要求 仔細(xì)閱讀電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)以及與設(shè)計(jì)變電站一次系統(tǒng)有關(guān)的書籍。 掌握變電站設(shè)計(jì)的基本步驟。 設(shè)計(jì)方案能做到滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。 編寫設(shè)計(jì)說明書。

3、三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法） 1.變電所建設(shè)規(guī)模：變電所容量：31.5mw；電壓等級(jí) 110/35/10kv；出線回路數(shù)： 110kv 4 回架空線路；35kv 8 回架空線路；10kv 10 回架空線路。 2.在建站條件方面，本站地勢(shì)平坦，屬輕地震區(qū)，年最高氣溫+40，站最低氣溫- 5，站平均溫度+18，屬于我國(guó)類標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。. 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) 1姚春球，發(fā)電廠電氣部分，中國(guó)電力出版社，2004 2陳躍，電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南，中國(guó)水利水電出版社，2003 3曹繩敏，電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料，水利電力出版社，1995 4陳小虎，工廠供電技術(shù)（第 2 版） ，高等教育

4、出版社，2006 5李玉盛、馬良玉、牟道槐，發(fā)電廠-變電站電氣部分，重慶大學(xué)出版社，1996 6劉介才,工廠供電(第四版)，機(jī)械工業(yè)出版社,2007 7黃純?nèi)A，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，2001 8弋東方,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）, 中國(guó)電力出版社，1989年12 月第1版 9弋東方,電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分上、下冊(cè)） ，中國(guó)電力出版社， 1998 年10月第1 版 五、進(jìn)度計(jì)劃 1、指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)任務(wù)書下達(dá)開題任務(wù)（2010 年 12 月 27 日至 28 日） 2、調(diào)研,收集資料,方案論證,撰寫開題報(bào)告（2010 年 12 月 28 日至 1

5、2 月 30 日） 3、完成設(shè)計(jì)初稿（2010 年 12 月 31 日至 2011 年 1 月 6 日） 4、學(xué)生提交中期檢查報(bào)告（2011 年 1 月 7 日至 1 月 9 日） 5、數(shù)據(jù)分析等, 完善設(shè)計(jì)，等待答辯（2011 年 1 月 9 日至 1 月 10 日） 教研室主任簽字時(shí)間年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題目110kv 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè) 電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)生姓名 一、文獻(xiàn)綜述（立論依據(jù)） 1弋東方,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）, 中國(guó)電力出版社，1989年12 月第1版 2弋東方,電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分上、下冊(cè)

6、） ，中國(guó)電力出版社， 1998 年10月第1 版 3姚春球，發(fā)電廠電氣部分，中國(guó)電力出版社，2004 二、研究?jī)?nèi)容及預(yù)期目標(biāo) 通過對(duì)負(fù)荷資料的分析及安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定 110kv，35kv，1 0kv 以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算確定主變壓器臺(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)，最后，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，對(duì)高壓斷路器、熔斷器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器以及母 線、電纜進(jìn)行了選型，從而完成了 110kv 電氣一次部分的設(shè)計(jì)。 三、研究方案（研究方法） 了解并掌握 110kv 降壓變電所的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展前景，查閱資料，

7、結(jié)合 電力系統(tǒng)方向所學(xué)專業(yè)課程以及他人的設(shè)計(jì)、研究成果， 掌握變電所設(shè)計(jì)的過程和 方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況，在借鑒已建 110 kv 降 壓變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì) 110 kv 降壓變電所變壓器的選擇、電氣主接線、電 氣設(shè)備的平面布置。 （1）主變?nèi)萘亢托吞?hào)的選擇是根據(jù)負(fù)荷發(fā)展的要求。包括主變壓器型號(hào)的選擇， 冷卻方式，有無勵(lì)磁，有載還是無載調(diào)壓方式。 （2）電氣主接線的設(shè)計(jì)確定主接線的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置 的布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟(jì)性等都起著決定性作用。 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

8、負(fù)荷性質(zhì) 等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò) 建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠 長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力，我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要 求是滿足調(diào)度時(shí)靈活性的要求，滿足檢修時(shí)靈活性的要求以及滿足擴(kuò)建時(shí)靈活性的 要求，大的電力工程往往要分期建設(shè)，從最初的主接線過渡到最終的主接線，每次 過渡都應(yīng)該比較方便，對(duì)已運(yùn)行部分影響小，改建的工程量不大。 （3）短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主接線 圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算 出選擇電氣設(shè)備

9、所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括： a 短路電流的計(jì)算方法；b 設(shè)計(jì)中通常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法；c 根據(jù) 短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。應(yīng)選擇 的電氣設(shè)備如下：各電壓等級(jí)的母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓及電流互感器。按 正常情況下選擇電氣設(shè)備，按短路情況下校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對(duì)于 軟母線來說不用校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定，對(duì)于開關(guān)來說不用校驗(yàn)其開斷能力。 四、進(jìn)度計(jì)劃 1、指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)任務(wù)書下達(dá)開題任務(wù)（2010 年 12 月 27 日至 28 日） 2、調(diào)研,收集資料,方案論證,撰寫開題報(bào)告（2010 年 12 月

10、28 日至 12 月 30 日） 3、完成設(shè)計(jì)初稿（2010 年 12 月 31 日至 2011 年 1 月 6 日） 4、學(xué)生提交中期檢查報(bào)告（2011 年 1 月 7 日至 1 月 9 日） 5、數(shù)據(jù)分析等, 完善設(shè)計(jì)，等待答辯（2011 年 1 月 9 日至 1 月 10 日） 指導(dǎo)教師簽字時(shí)間年 月 日 目錄目錄 摘要摘要. 第第 1 章章 概述概述.1 第第 2 章章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇.3 2.1 負(fù)荷計(jì)算.3 2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的 .3 2.1.2 負(fù)荷分析 .3 2.2 主變壓器的選擇.4 2.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 .4 2.2.2 變壓

11、器型號(hào)的選擇 .4 2.3 本變電站站用變壓器的選擇.5 2.4 小結(jié).6 第第 3 章章 無功補(bǔ)償裝置的選擇無功補(bǔ)償裝置的選擇.7 3.1 補(bǔ)償裝置的意義.7 3.2 無功補(bǔ)償裝置類型的選擇.7 3.2.1 無功補(bǔ)償裝置的類型 .7 3.2.2 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 .7 3.3 無功補(bǔ)償裝置容量的確定.8 3.4 并聯(lián)電容器裝置的分組.8 3.4.1 分組原則 .8 3.4.2 分組方式 .8 3.5 并聯(lián)電容器裝置的接線.9 第第 4 章章 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線設(shè)計(jì).10 4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則.10 4.1.1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 .10 4.1.2 主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)

12、 .11 4.2 110kv 主接線的選擇.11 4.3 35kv 主接線的選擇.11 4.4 10kv 主接線的選擇.12 4.5 所用電設(shè)計(jì).12 第第 5 章章 電路電流計(jì)算電路電流計(jì)算.13 5.1 短路電流計(jì)算的目的.13 5.2 短路電流計(jì)算的條件.13 5.3 短路電流計(jì)算.14 5.3.1 計(jì)算步驟 .14 5.3.2 變壓器參數(shù)的計(jì)算 .15 5.3.3 短路點(diǎn)的確定 .15 5.3.4 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 .16 第第 6 章章 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn).21 6.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定.21 6.1.1 一般原則 .21 6.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 .21

13、 6.2 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算.22 6.3 高壓電氣設(shè)備選擇.22 6.3.1 斷路器的選擇與校驗(yàn) .22 6.3.2 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) .27 6.3.3 電流互感器的選擇及校驗(yàn) .29 6.3.4 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) .34 6.3.5 母線的選擇及校驗(yàn) .35 6.3.6 熔斷器的選擇 .38 結(jié)論結(jié)論.40 致謝致謝.41 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).42 附錄附錄 1 電氣設(shè)備的布置圖電氣設(shè)備的布置圖.43 附錄附錄 2 電氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖.44 第 1 章 概述 由于某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)，擬建一座 110kv 變電站，向該地區(qū)用 35kv 和 10kv 兩個(gè)

14、電壓等級(jí)供電。 本變電站由兩個(gè)系統(tǒng) 供電，對(duì) 35kv 側(cè)來講，本所供電對(duì)象是 a 廠、b 1 s 2 s 廠的廠區(qū)和生活區(qū)及 a、b 兩座變電站，10kv 側(cè)供電對(duì)象是 a 廠、b 廠、c 廠、d 廠的廠區(qū)和生活區(qū)及 a、b 兩個(gè)居民區(qū)。具體數(shù)據(jù)如下： 表 1-1 系統(tǒng)與線路參數(shù)表 系統(tǒng) 1系統(tǒng) 2線路參數(shù) (mva) 1 s 1c x (mva) 2 s 2c x (km) 1 l (km) 2 l 60038800453020 表 1-2 35kv 側(cè)負(fù)荷資料表 負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（mw） cos 回路數(shù) a 廠60.92 b 廠60.92 a 變電站50.91 b 變電站30.91 注：

15、35kv 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為 0.9 表 1-3 10kv 側(cè)負(fù)荷資料表 負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（mw） cos 回路數(shù) a 廠20.851 b 廠20.851 c 廠 3 0.852 d 廠30.852 a 居民區(qū)30.91 b 居民區(qū)30.91 注：10kv 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為 0.85 根據(jù)上表所述，一旦停電，就會(huì)造成地區(qū)斷電、斷水等后果嚴(yán)重影響人們的正 常生活，還將造成機(jī)器停運(yùn)，整個(gè)生產(chǎn)處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重影響各廠生產(chǎn)的質(zhì)量和 數(shù)量。因此對(duì)本所得運(yùn)行可靠性必須保證在非特殊情況下一本不允許對(duì)他們斷電。 鑒于以上情況，110kv 側(cè)線路回?cái)?shù)采用 4 回，其中 2 回留作備用，35kv 側(cè)線 路回?cái)?shù)采用 6

16、 回，另有 2 回留作備用，a、b 廠采用雙回路供電，10kv 側(cè)線路回?cái)?shù) 采用 8 回，另有 2 回留作備用，c、d 廠采用雙回路供電，以提高供電可靠性。 在建站條件方面，本站地勢(shì)平坦，屬輕地震區(qū)，年最高氣溫+40，站最低氣溫 -5，站平均溫度+18，屬于我國(guó)類標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。 本變電站自用電主要負(fù)荷如表 1-4： 表 1-4 110kv 變電站自用電負(fù)荷 序 號(hào)設(shè)備名稱 額定容量 (kw) cos 安裝 臺(tái)數(shù) 工作 臺(tái)數(shù) 備 注 1 主充電機(jī) 200.8511 周期性負(fù)荷 2 浮充電機(jī) 4.50.8511 經(jīng)常性負(fù)荷 3 主變通風(fēng) 0.150.853232 經(jīng)常性負(fù)荷 4 蓄電池通風(fēng) 2.70

17、.8511 經(jīng)常性負(fù)荷 5 檢修、試驗(yàn)用電 150.85 經(jīng)常性負(fù)荷 6 載波通訊用電 10.85 經(jīng)常性負(fù)荷 7 屋內(nèi)照明 5.2 8 屋外照明 4.5 9 生活水泵 4.50.8522 周期性負(fù)荷 10 福利區(qū)用電 1.50.85 周期性負(fù)荷 本論文主要通過分析上述負(fù)荷資料，以及通過負(fù)荷計(jì)算，最大持續(xù)工作電流及 短路計(jì)算，對(duì)變電站進(jìn)行了設(shè)備選型和主接線選擇，進(jìn)而完成了變電站一次部分設(shè) 計(jì)。 第 2 章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 2.1 負(fù)荷計(jì)算 2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(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

18、過大，將使電器和導(dǎo)線 選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo) 線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。 2.1.2 負(fù)荷分析 要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電 流。首先必須要計(jì)算出各側(cè)的負(fù)荷，包括 35kv 側(cè)負(fù)荷、10kv 側(cè)負(fù)荷和站用電負(fù) 荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）。 系統(tǒng)負(fù)荷的計(jì)算公式為： (式 2-1) %)1)( cos ( 1 max n i i i js p kts 式中 各出線的最大負(fù)荷； 功率因數(shù)； 同時(shí)系數(shù)； maxi p i coskt 線損率，取 5%；% 根據(jù)第 1

19、章所給資料，可以計(jì)算出以下數(shù)據(jù)： 35kv 側(cè)負(fù)荷： mvas js 6 . 33%)51)( 9 . 0 352626 (9 . 0 10kv 側(cè)負(fù)荷： mvas js 75.22%)51)( 9 . 0 33 85 . 0 232322 (85 . 0 站用電負(fù)荷： (照明負(fù)荷+動(dòng)力負(fù)荷0.85) skva s 0.85)1.524.51152.7320.154.5(204.5 5.2 78.5235kva 變電站的總負(fù)荷： =33.6+22.75+0.0785=56.428mva s 2.2 主變壓器的選擇 2.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 1、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

20、原則： （1）對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以 裝設(shè)兩臺(tái)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)變壓器。 （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 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 通過上述分析，本變電站硬裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 2、主變壓器容量的選擇 主變壓器容量一般按變電所建成后 5-10 年規(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)于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)

21、 荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量過負(fù)荷能力后的允許 時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，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%。 單臺(tái)變壓器的容量=0.7 t s s 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算算出本變電站總的負(fù)荷為： =56.428mva s =0.7 56.428=39.43mva t s 2.2.2 變壓器型號(hào)的選擇 1、繞組數(shù)量的確定 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)所述：在具有三種電壓的變電所中，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 電所內(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

22、壓器。 在本變電所中： /=27.448 0.8/57.5364=0.381615% 35 s s /=35.0097 0.8/57.5364=0.486815% 10 s s 因此，主變壓器選為三繞組變壓器。 2. 相數(shù)的確定 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)變壓器相數(shù)選擇原則：當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)， 在 330kv 及以下發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。 3. 繞組數(shù)和接線組別的確定： 該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，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，110kv 以上電壓，變壓器繞組都采用 y0 連接， 35kv 采用 y 形連接，10kv 采用 連接。 4.

23、調(diào)壓方式的選擇： 普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相 反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普 通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較 大，一般在 15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線 電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向 不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用 有載調(diào)壓變壓器。 5. 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、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水 冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻?？?/p>

24、慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首 選自然風(fēng)冷冷卻方式。 根基上述條件本變電站應(yīng)用兩臺(tái) sfsz7-40000/110 型有載調(diào)壓變壓器，采用暗 備用方式，查變壓器的參數(shù)如下： 表 2-1 sfsz7-40000/110 型變壓器參數(shù)數(shù)據(jù) 損耗 (kw) 阻抗電壓 (%) 額定電壓(kv) 型號(hào)及容量 (kva) 高中低 連接組別 空 載 短 路 高 中 高 低 中 低 空 載 電 流 (% ) sfsz7- 40000/110 1108 1.25 % 38.52 2.5 % 10. 5 yn,yn0,d1 1 60. 2 21 0 10. 5 17- 18 6. 5 1.3 2.

25、3 本變電站站用變壓器的選擇 變電站的站用電是變電站的重要負(fù)荷，因此，在站用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、 檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積 極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證 變電站安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 一般變電站裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器，對(duì)于樞紐變電站、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的 變電站中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的站用變壓器，互為備用，如果能從變電站外引入一 個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電站選 用兩臺(tái)容量相等的站用變壓器。 站用變壓器的容量應(yīng)按站用負(fù)荷選擇： 78.5235 skva 考慮一定的站用

26、負(fù)荷增長(zhǎng)裕度，站用變 10kv 側(cè)選擇兩臺(tái) s9-10010 型號(hào) 配電變壓器，互為備用。根據(jù)容量選擇，站用電變壓器為 s9-10010 型變壓器，其 參數(shù)如下： 表 2-1 sl7-12510 型變壓器參數(shù)數(shù)據(jù) 損耗/w 阻抗電壓為 (%)型號(hào)容量連接組別 空載負(fù)載 s910010100(kva)yn，yn030014704 其容量比為：100/100/50 2.4 小結(jié) 在本章中，根據(jù)本變電站的實(shí)際情況選擇了變電站的主變壓器和站用變壓器： 主變壓器為兩臺(tái) sfsz7-40000/110 型有載調(diào)壓變壓器；站用變壓器兩臺(tái) s9-10010 型號(hào)配電變壓器。 第 3 章 無功補(bǔ)償裝置的選擇 3

27、.1 補(bǔ)償裝置的意義 無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí) 對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 3.2 無功補(bǔ)償裝置類型的選擇 3.2.1 無功補(bǔ)償裝置的類型 無功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。 目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。 3.2.2 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 這三種無功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補(bǔ)償無功的變配電所 的母線上。 同步調(diào)相機(jī)： 同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無功 功率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。 裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝

28、設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變 輸出或汲取的無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情 況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī) 械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的 投入費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于 5mva 的一般不裝 設(shè)。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定 性。 靜止補(bǔ)償器： 靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗 器可吸收無功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無功功率， 來調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無功功率的

29、大小和方向。 靜止補(bǔ)償器是一種技術(shù)先進(jìn)、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動(dòng)態(tài)無功 功率補(bǔ)償裝置。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，以滿足無功補(bǔ)償裝置的要 求。這樣就克服了電容器作為無功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連 續(xù)的缺點(diǎn)。與同步調(diào)相機(jī)比較，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率損耗小，能做到分 相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng) 得到越來越廣泛的應(yīng)用。 （但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用） 。 電力電容器： 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率 值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。 電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可

30、集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供 應(yīng)無功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。 為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化， 分組投入和切除。 綜合比較以上三種無功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置。 3.3 無功補(bǔ)償裝置容量的確定 （根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)） 現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?10-30來確定無功補(bǔ)償裝置的容量。 此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?40000kva 故并聯(lián)電容器的容量為：4000kva-12000kva 為宜，在此設(shè)計(jì)中取 12000kva。 3.4 并聯(lián)電容器裝置的分組 3.4.1 分組原則 1、并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專

31、業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量 等因素確定。 2、對(duì)于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_(tái)設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝 置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。 對(duì)于 110kv-220kv、主變代有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按 電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。 3、終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損 耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波 動(dòng)不應(yīng)超過 2.5。 3.4.2 分組方式 1、并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容 量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。 2、各

32、種分組方式比較 a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容 器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù) 目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。但會(huì)在改變?nèi)萘拷M合的 操作過程中，會(huì)引起無功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路 器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加。 因而應(yīng)用范圍有限。 b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組，當(dāng)某一并聯(lián) 電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。 c、等容量分作方式，是應(yīng)用較多的分作方式。 綜上所述，在本

33、設(shè)計(jì)中，無功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量分組方式。 3.5 并聯(lián)電容器裝置的接線 并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（y）和三角形（）兩種。經(jīng)常使用的 還有由星形派生出來的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用有由三角形派生出來的雙三 角形。 從電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) （一次部分）中比較得，應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)?雙星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于 10kv 及以上的大容量并聯(lián)電容器組。 中性點(diǎn)接地方式：對(duì)該變電所進(jìn)行無功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功 率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性點(diǎn)不接地方式。 10kv 系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的

34、并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是 不接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會(huì)對(duì) 10kv 系統(tǒng) 造成影響。 第 4 章 電氣主接線設(shè)計(jì) 4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則 4.1.1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 主接線的基本要求：應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 （1）可靠性： 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求， 主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。 可靠性的具體要求： 1斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)系統(tǒng)和負(fù)荷的供電； 2斷路器和母線故障以及母線檢修應(yīng)盡量減少停電時(shí)間及回?cái)?shù)，并要保證一級(jí) 負(fù)荷及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 3盡量避免全所停運(yùn)、停電的可能性。 （2）靈活性： 主接線應(yīng)滿足

35、在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 1調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系 統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 2檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修， 而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。 3擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電 時(shí)間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改 建工作量最少。 （3）經(jīng)濟(jì)性 主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 1投資省 （1）主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、 避雷器等一

36、次設(shè)備。 （2）要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 （3）要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。 （4）如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kv 及以下終端或分支變電 所可采用簡(jiǎn)易電器。 2占地面積小 主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡量使占地面積減少。 3電能損失少 經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能 損失。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐。為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電 廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種。 4.1.2 主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) 在選擇電氣主接線時(shí)應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)

37、： 1發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 2發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模； 3負(fù)荷大小和重要性 （1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保 證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 （2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能 保證對(duì)大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 （3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。 4系統(tǒng)備用容量大小 裝有 2 臺(tái)組級(jí)以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)（組）事故斷開，其余主變壓 器的容量應(yīng)保證該所 60%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證 用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 5系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體要求。 4.2 1

38、10kv 主接線的選擇 根據(jù)變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 22 條：110-220kv 配電裝置中，當(dāng)出線數(shù)為 2 回時(shí)，一般采用橋形接線，當(dāng)出線不超過 4 回時(shí)，一般采用分段單母線接線。 110kv 側(cè)初期設(shè)計(jì)回路數(shù)為 4 回。 由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 110kv 側(cè)配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。 110kv 側(cè)采用單母線分段的接線方式，有下列優(yōu)點(diǎn)： （1）供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時(shí)，不影響另一組母線供電； （2）調(diào)度靈活，任一電源消失時(shí)，可用另一電源帶兩段母線： （3）擴(kuò)建方便； （4）在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟(jì)。 經(jīng)過比較內(nèi)橋形接線比單母線接線形

39、式少一組斷路器，110kv 處為兩回進(jìn)線， 兩回出線，該變電所應(yīng)用兩臺(tái)降壓變壓器，宜選用內(nèi)橋形接線，在配電裝置的綜合 投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上，橋形接線比單 母線形接線有很大的靈活性，所以經(jīng)過技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的比較，橋形接線的優(yōu)勢(shì)大于 單母線的接線形式。 故 110kv 側(cè)采用內(nèi)橋式的連接方式。 4.3 35kv 主接線的選擇 由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 35-63kv 配電裝 置出線回路數(shù)為 4-8 回，采用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)也可 采用雙母線接線。 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 23 條：35-60 千伏配電裝置中，當(dāng)出線

40、為 2 回時(shí)， 一般采用橋形接線；當(dāng)出線為 2 回以上時(shí)，一般采用分段單母線或單母線接線。出 線回?cái)?shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢環(huán)境中的，35-60 千伏屋外配電裝置， 可采用雙母線接線。 由于 35kv 回路為 8 回，采用雙母線接線后，可以輪流檢修一組母線及任一回 路的母線隔離開關(guān)，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分 配到某一組母線上，因此就沒有必要采用增設(shè)旁母。投資也較單母分段帶旁母少。 因此經(jīng)過比較后，決定采用雙母線接線作為 35kv 側(cè)的主接線。 4.4 10kv 主接線的選擇 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 23 條：6kv 和 10kv 配電裝置中，一般采用分段

41、單母線或單母線接線。 電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1 規(guī)定：6-10kv 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回以上時(shí)，可 采用單母線分段接線。 本所 10kv 側(cè)出線數(shù)為 10 回，又 c、d 廠采用雙回路供電，所以采用單母分段 接線方式。該方式具有較高的可靠性和靈活性，雙回線路分別接到不同母線上，這 樣當(dāng)一回故障時(shí)，另一回可繼續(xù)對(duì)其供電而不至使重要用戶停電。 4.5 所用電設(shè)計(jì) 一所用電源引接方式 在選擇所用變時(shí)一般情況下，廠家不生產(chǎn) 110/0.4kv 或 35/0.4kv 的雙繞組變壓 器，又因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障較多，從所外電源引接所用電源可靠性較低。這樣所用電必須 從主變 低壓側(cè)（10kv）母線不同段上各引接一個(gè)

42、。并要加裝限流電抗器。 二所用電接線 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1 規(guī)定：所用變高壓側(cè)盡量采用熔斷器，所用變的低壓 側(cè)采用 380/220v 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照明合用，且設(shè)置一個(gè)檢修 電源。 本所站變電壓等級(jí) 10/0.4kv，低壓側(cè)為三相母線制運(yùn)行，且 0.4kv 側(cè)采用單母 分段接線方式，以保證所用電的可靠性和靈活性。以維護(hù)變電所的正常運(yùn)行。 第 5 章 電路電流計(jì)算 5.1 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì) 算的目的主要有以下幾方面： 1在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采 取限制短路電流的措施

43、等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 2在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠 地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某 一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值， 計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定，計(jì)算短路電流沖擊 值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 3在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安 全距離。 4在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 5接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 5.2 短路電流計(jì)算的條件 基本假定 短路電流實(shí)用計(jì)算中，采

44、用以下假設(shè)條件和原則： 1正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； 2所有電源的電動(dòng)勢(shì)、相位角相同； 3系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁滯、渦流及導(dǎo) 體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間相差120。電氣角度。 4電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小 發(fā)生變化。 5電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線，50%負(fù) 荷接在系統(tǒng)側(cè)。 6同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。 7短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 8不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 9除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都

45、略 去不計(jì)。 10元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 11輸電線路的電容略去不計(jì)。 12用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。 一般規(guī)定： 1驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按設(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（一般為本期工程建成的5-10年） 。 確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在 切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 2選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫?異步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 3選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接

46、線方 式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 4導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算，若 發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相 接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 5.3 短路電流計(jì)算 5.3.1 計(jì)算步驟 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。 首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級(jí)的平均電壓） 。 b s b u 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路 點(diǎn)為中心的輻

47、射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。 nd x 求計(jì)算電抗。 js x 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到 ） 。5 . 3 js x 計(jì)算無限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。3 js x 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 計(jì)算短路電流沖擊值。 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 5.3.2 變壓器參數(shù)的計(jì)算 基準(zhǔn)值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓mvas j 100 d u 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由表2-1查明可知： 5 . 10% 12 u17% 13 u5 . 6% 23 u 5 .10)5 . 617 5 . 10(5 . 0%)%(5

48、 . 0% 2313121 uuuu 0)175 . 6 5 . 10(5 . 0%)%(5 . 0% 1323122 uuuu 5 . 6) 5 . 105 . 617(5 . 0%)%(5 . 0% 1223133 uuuu 電抗標(biāo)幺值為： 263 . 0 40 100 100 5 . 10 100 % 1 1 n b s su x 0 2 x 163 . 0 40 100 100 5 . 6 100 % 3 3 n b s su x 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 由表2-2查明：4% d u 40 1 . 0 100 100 4 100 % 4 n bd s su x 系統(tǒng)等值電抗 38 . 0

49、1 c x45 . 0 2 c xmvas600 1 mvas800 2 l1=30 l2=20 線路阻抗取0.4 5.3.3 短路點(diǎn)的確定 此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中110kv進(jìn)線處短路 與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)； 在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。 依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下： 圖 5-1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 5.3.4 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 1. 短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算(110kv母線) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖5-2所示： xl1xl2 4 40 x 3 163 . 0 x 3

50、5kv 110kv d-1 d-2 d-3 d-4 1 s 2 s 1 38 . 0 c x 2 45 . 0 c x 1l x 2l x 1 263. 0 x 2 0 x 圖 5-2 d-1 點(diǎn)短路等值圖 0633 . 0 1 1 * 1 s s xx j c 0563 . 0 2 2 * 2 s s xx j c 0907 . 0 115 100 4 . 030 2 * 1 l x 0605 . 0 115 100 4 . 020 2 * 2 l x 154 . 0 * 1 * 1 1 * l xxx 1168 . 0 * 2 * 2 2 * l xxx ka x i494. 6 1 *

51、1 * 1 ka x i562. 8 1 * 2 * 2 d-1 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 kaid056.15562 . 8 494 . 6 * 1 d-1 點(diǎn)短路電流的有名值 ka u s ii d j dd 558 . 7 3 * 11 基準(zhǔn)值 ka u s i d j d 502 . 0 1153 100 3 穩(wěn)態(tài)短路電流 kaii di 558 . 7 短路沖擊電流 kaiish2729.19558 . 7 55 . 2 55 . 2 短路全電流最大有效值 kaiish4882.11558 . 7 52 . 1 52 . 1 2. 短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35kv母線) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖

52、5-3 d-2 點(diǎn)短路等值圖 0664 . 0 )()( 2211 2211 lclc lclc xxxx xxxx x =0.1979 2 )( 21 2 xx xx d-2 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 ka x id0531 . 5 1 2 2 * d-2 點(diǎn)短路電流的有名值 ka u s ii d j dd 883 . 7 3 * 22 基準(zhǔn)值 ka u s i d j d 56 . 1 373 100 3 穩(wěn)態(tài)短路電流 kaii d 883 . 7 2 短路沖擊電流 kaiish10.20883 . 7 55 . 2 55 . 2 短路全電流最大有效值 kaiish982.11883 . 7

53、52 . 1 52 . 1 3. 短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(10kv母線) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： 圖 5-4 d-3 點(diǎn)短路等值圖 0664 . 0 )()( 2211 2211 lclc lclc xxxx xxxx x =0.2794 2 )( 31 3 xx xx d-3 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 ka x id5791 . 3 1 3 3 * d-3 點(diǎn)短路電流的有名值 ka u s ii d j dd 68.19 3 * 33 基準(zhǔn)值 ka u s i d j d 499 . 5 5 . 103 100 3 穩(wěn)態(tài)短路電流 kaii d 68.19 2 短路沖擊電流 kaiish18.5068.195

54、5 . 2 55 . 2 短路全電流最大有效值 kaiish9136.2968.1952 . 1 52 . 1 1 263 . 0 x 3 163 . 0 x 3 x 4. 短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖3-4上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示： 圖 5-5 d-4 點(diǎn)短路等值圖 =0.2794 2 )( 31 3 xx xx 2794.40402794 . 0 4 x d-4 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 ka x id0248 . 0 1 3 4 * d-4 點(diǎn)短路電流的有名值 ka u s ii d j dd 5797 . 3 3 * 44 基準(zhǔn)值 ka u s i d j d

55、3418.144 4 . 03 100 3 穩(wěn)態(tài)短路電流 kaii d 5797 . 3 2 短路沖擊電流 kaiish1281 . 9 5797 . 3 55 . 2 55 . 2 短路全電流最大有效值 kaiish4411 . 5 5797 . 3 52 . 1 52 . 1 4 40 x 3 x d-4 第 6 章 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主 接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際 情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資， 選擇合適的電氣設(shè)備。 6.1 電氣設(shè)備

56、選擇的一般規(guī)定 6.1.1 一般原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。 選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 6.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境 條校核電器的基本使用條件。 在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。 表 6-1 各回路持續(xù)工作電流 回路名稱計(jì)算公式 變壓器回路 nnng usii305 . 1 05 . 1 max. 饋電回路 cosu p i n n g 3 2 m

57、ax. 注：等都為設(shè)備本身的額定值。 nnn iup, 各標(biāo)量的單位為：i（a） 、u（kv） 、p（kw） 、s（kva） 。 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)，所用短路電流見短路電流計(jì)算結(jié)果表。 驗(yàn)算導(dǎo)體和 110kv 以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù) 的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。斷路器全分閘時(shí)間包括斷路器固有分閘時(shí) 間和電弧燃燒時(shí)間。 環(huán)境條件。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 6.2 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 依據(jù)表 6-1，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表： 表 6-2 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表 回路名稱計(jì)算公式及結(jié)果 110kv 母線 i=220.44a max

58、.g 1103 4000005 . 1 3 05 . 1 n n u s 110kv 進(jìn)線 i=339.62a max.g 85 . 0 1103 2/ )10)2035(2 cos3 2/2 3 n u p 35kv 母線 i=692.82a max.g 353 4000005 . 1 3 05 . 1 n n u s 35kv 出線 i=150.94a max.g 85 . 0 353 9/ )10352( cos3 10/2 3 n u p 10kv 母線 i=1212.44a max.g 103 2000005 . 1 3 05 . 1 n n u s 10kv 出線 i=388.13

59、a max.g 85 . 0 103 7/ )10202( cos3 2/2 3 n u p 0.4kv 母線 i=255.25a max.g 38 . 0 3 16005 . 1 3 05 . 1 n n u s 6.3 高壓電氣設(shè)備選擇 6.3.1 斷路器的選擇與校驗(yàn) 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。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓 6220kv 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110330kv 電網(wǎng)，可選用 sf6 或空 氣斷路器，大容量機(jī)組釆用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用 斷路器。 斷路器選擇

60、的具體技術(shù)條件如下： 1) 電壓： （式 6-1） ng uu)(電網(wǎng)工作電壓 2) 電流： （式 6-2） ng ii )( max 最大持續(xù)工作電壓 3) 開斷電流： （式 6-3） kddt ii 式中：斷路器實(shí)際開斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量； dt i 斷路器的額定開斷電流。 kd i 4) 動(dòng)穩(wěn)定： （式 6-4） max iich 式中： 斷路器極限通過電流峰值； ch i 三相短路電流沖擊值。 max i 5) 熱穩(wěn)定： （式 6-5） titi tdz 22 式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流； i 短路電流發(fā)熱等值時(shí)間； dz t 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流。 t i 其中：，由和短