(完整版)變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

1、摘要本文首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV ，10kV 以及站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(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)，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)高壓熔斷器，隔離開(kāi)關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型， 從而完成了 110kV 電氣一次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站，變壓器，接線目錄1 概述及任務(wù)書(shū) .1.1概述

2、 .1.2任務(wù)書(shū) .1.2.1 待設(shè)計(jì)變電站的基本情況 .1.2.2 設(shè)計(jì)任務(wù) .2 電氣主接線設(shè)計(jì) .2.1主接線設(shè)計(jì)的要求 .2.2主接線設(shè)計(jì) .2.2.1110kV 主接線設(shè)計(jì) .2.2.2 35kV 主接線設(shè)計(jì) .2.2.3 10kV 主接線設(shè)計(jì) .2.2.5 本章小結(jié) .3 主變壓器的選擇和站用電的設(shè)計(jì).3.1 負(fù)荷計(jì)算 .3.1.1站用負(fù)荷計(jì)算 .3.1.210kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算 .3.1.335kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算 .3.1.4110kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算 .3.2 主變的確定 .3.2.1主變臺(tái)數(shù)確定 .3.2.2變電站主變壓器的確定 .3.3 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定.3.3.1站用

3、變臺(tái)數(shù)的確定 .3.3.2站用變?nèi)萘康拇_定 .3.3.3站用變型式的選擇 .3.4 本章小結(jié) .4 補(bǔ)償電容 .4.1 10K V 并聯(lián)電容補(bǔ)償器選擇 .4.2本章小結(jié) .5 最大持續(xù)工作電流及短路電流計(jì)算 .5.1各回路最大持續(xù)工作電流 .5.2短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果 .5.2.1短路電流計(jì)算的目的 .5.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 .5.2.3短路計(jì)算的基本假設(shè) .5.3本章小結(jié) .6 主要電氣設(shè)備選擇 .6.1電氣設(shè)備選擇要求 .6.1.1電氣設(shè)備選擇技術(shù)條件 .6.2高壓斷路器的選擇 .6.3隔離開(kāi)關(guān)的選擇 .6.4各級(jí)電壓母線的選擇 .6.4.1110kV 側(cè)母線

4、.6.4.235kV 側(cè)母線 .6.4.310kV 側(cè)母線 .6.5絕緣子和穿墻套管的選擇 .6.6電流互感器的配置和選擇 .6.7電壓互感器的配置和選擇 .6.7.1110kV 側(cè) PT 的選擇 .6.7.235kV 母線 PT 選擇 .6.8各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表 .6.9 本章小結(jié) .7 過(guò)壓保護(hù)、接地及照明 .7.1直擊雷保護(hù) .7.1.1保護(hù)措施 .7.1.2避雷針裝設(shè)應(yīng)注意的問(wèn)題 .7.2雷電侵入波保護(hù) .7.2.1保護(hù)措施 .7.2.2避雷器的設(shè)置 .7.2.3變電站的保護(hù) .7.3接地裝置 .7.4照明 .7.5本章小結(jié) .附件 I: 短路電流計(jì)算書(shū) .附件 II ：主要

5、電氣設(shè)備選擇計(jì)算書(shū).附件 III ：負(fù)荷預(yù)測(cè) .參考文獻(xiàn) .致謝 .附圖：1、電氣主接線2、電氣總平面布置圖3、屋外配電裝置斷面圖4、屋內(nèi)配電裝置配置圖5、防雷和接地保護(hù)6、短路電流計(jì)算及主設(shè)備選擇1 概述及任務(wù)書(shū)1.1 概述隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高。國(guó)家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造、拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃，110kV 變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展。供電可靠性是城網(wǎng)建設(shè)改造的一個(gè)重要目標(biāo)，110kV 變電站設(shè)計(jì)是成網(wǎng)建設(shè)中較為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，如何設(shè)計(jì) 110kV變電站，是城網(wǎng)建設(shè)和改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。本文對(duì)某供電區(qū)內(nèi) 110kV 降壓變電站的一次設(shè)

6、計(jì)部分技術(shù)問(wèn)題提出一些設(shè)想，供其他工程設(shè)計(jì)參考。設(shè)計(jì)依據(jù)：1、中華人民共和國(guó)電力公司發(fā)布的110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)程2、110kV 變電站典型設(shè)計(jì)。3、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）1.2 任務(wù)書(shū)1.2.1 待設(shè)計(jì)變電站的基本情況1變電所的類型：地方降壓變電站；3負(fù)荷情況：35kV 側(cè)：最大 55MW , 最小 35MW ， T max =6500h，cos =0.85； 10kV 側(cè)：最大 25MW , 最小 15MW ， T max =6500h，cos =0.9；4出線回路：110kV 側(cè)： 2 回（架空線）35kV 出線終期： 20 回 本期 10 回其中電纜 4 回10kV 出

7、線終期： 5 回5系統(tǒng)情況：1）系統(tǒng)經(jīng)雙回路給變電站供電；2）系統(tǒng) 110kV 母線短路容量為25000MVA；3）系統(tǒng) 110kV 母線電壓滿足常調(diào)壓要求。6環(huán)境條件：1）最高氣溫 40。 C，最低氣溫 -20。 C，年平均氣溫 28。C2）土壤電阻率 400 歐 . 米3) 當(dāng)?shù)乩妆┤?: 40 日年待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況如下圖所示:圖 1-1 變電站電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1分析原始資料，初選46 種電氣主接線；2選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量，對(duì)初選4 6 種電氣主接線進(jìn)行技術(shù)比較，淘汰較差的方案，保留23 個(gè)技術(shù)上較好的方案；3對(duì) 23 個(gè)方案進(jìn)行全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確

8、定最優(yōu)的主接線方案；4短路電流計(jì)算；主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)；5屋內(nèi)、外配電裝置的布置；6防雷和接地保護(hù)設(shè)計(jì)；所址概況：通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)和原始資料的分析計(jì)劃變電站建設(shè)地形為平原地區(qū)，設(shè)計(jì)面積為 68.6 57 平方米，圍墻內(nèi)占地 5.87 畝，含圍墻外 1 米占地 6.25畝。該站址場(chǎng)地地勢(shì)平坦開(kāi)闊，無(wú)滑坡、泥石流、土洞、溶洞等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象分布，地下亦無(wú)礦藏分布；場(chǎng)地地基土類型為軟弱土，建筑場(chǎng)地類別為類；場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為6 度，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)特征周期為 0.35s；場(chǎng)地地下水主要為潛水，深度3 米左右，地下水質(zhì)較好，對(duì)建筑材料無(wú)腐蝕性。該站址歷史上從無(wú)洪水災(zāi)害，根據(jù)收集的水

9、文氣象資料，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)際情況， 站址處不受 50 年一遇洪水威脅且無(wú)內(nèi)澇現(xiàn)象。2 電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 主接線設(shè)計(jì)的要求變電站主接線的選擇是根據(jù)變電站系統(tǒng)中的地位和作用、地理位置、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)及容量和進(jìn)出線等各種條件綜合優(yōu)化決定的。城市電網(wǎng)的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地緊張，因此城網(wǎng)變電站接線除了滿足安全可靠性外，還必須盡量簡(jiǎn)單化。因此變電站設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足一下基本要求：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，

10、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

11、慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。2.2 主接線設(shè)計(jì)2.2.1 110kV 主接線設(shè)計(jì)該 110kV 變電站建成后主要作為供給工廠以及一部分居民生活用電。該變電站的電壓等級(jí)為 110kV35kV10kV ， 110kV 是電源電壓， 35kV 和10kV 是二次電壓。主供電源計(jì)劃由100 公里外的某 220kV 變電站 110kV引出兩回路供給。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(kāi)關(guān)等）故障或檢修，均

12、需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。不超過(guò)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(kāi)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）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案 : 橋形接線110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障

13、或頻繁切換，因此可采用外橋式線，這也有利于以后變電站的擴(kuò)建。優(yōu)點(diǎn)是：高壓電器少，布置簡(jiǎn)單，造價(jià)低，經(jīng)適當(dāng)布置可較容易地過(guò)渡成單母線分段或雙母線分接線。缺點(diǎn)是：可靠性不是太高，切換操作比較麻煩。方案：雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)只停該回路。（ 2）擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建， 均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。（ 3）便于試驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要時(shí)單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)可將該架路

14、分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：（）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)，投資大。（ 2）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。結(jié)論：經(jīng)過(guò)以上論證，考慮到投資的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)行中對(duì)重要負(fù)荷的供電可靠性，決定采用單母線分段接線。2.2.2 35kV 主接線設(shè)計(jì)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(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)將故障的

15、母線段分開(kāi)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(guò) 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(kāi)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）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)。結(jié)論：為保證對(duì)重要負(fù)荷的可靠供電，和快速檢修，經(jīng)過(guò)論證，決定采用單母線

16、分段接線。2.2.3 10kV 主接線設(shè)計(jì)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(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)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(guò)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

17、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(kāi)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）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)。結(jié)論：為保證對(duì)重要負(fù)荷的可靠供電，和快速檢修，經(jīng)過(guò)論證，決定采用單母線分段接線。2.2.5 本章小結(jié)本章主要對(duì)變電站三個(gè)電壓側(cè)（110kV、 35kV 和 10kV ）的主接線方式進(jìn)行方案分析比較。從經(jīng)濟(jì)方面、運(yùn)行可靠性方面和維修靈活性方面綜合研究分析并確定各側(cè)均采用單母線分段接線方式。此方案可以保證重要負(fù)荷在一部分線路故障時(shí)的可靠運(yùn)行，并減少維修時(shí)繁瑣的步驟跟時(shí)間，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行。3 主變壓器的選

18、擇和站用電的設(shè)計(jì)3.1 負(fù)荷計(jì)算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)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、10kV 負(fù)荷、 35kV 負(fù)荷和 110kV 側(cè)負(fù)荷。由公式（ 3-1）式中某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷同時(shí)系數(shù)該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取5%P、各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)3.1.1 站用負(fù)荷計(jì)算表 3-1所用電負(fù)荷資料名稱容量（ kW ）備注主變風(fēng)扇210連續(xù)、經(jīng)常充電模塊20連續(xù)、經(jīng)常蓄電池通風(fēng)1.4連續(xù)、不經(jīng)常蓄電池排風(fēng)1.7連續(xù)、不經(jīng)常鍋爐房水泵1.7連續(xù)、經(jīng)常載波室1.7連續(xù)、經(jīng)常名稱容量（ kW ）備注110kV 配電裝置

19、電源10短時(shí)、不經(jīng)常110kVQF 冬天加熱1連續(xù)室外配電裝置照明10連續(xù)室內(nèi)照明10連續(xù)空調(diào)14連續(xù)、不經(jīng)常（1）對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)全部計(jì)入，即P=PN=210+20+14+1.4+1.7+1.7+1.7=60.5（ kW ）（ 3-2）（2）對(duì)不經(jīng)常短時(shí)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不予計(jì)算，P=0（ kW ）（ 3-3）（3）照明負(fù)荷P=1+10+10=21(kW)（ 3-4）（4）所用電負(fù)荷S=（60.5+21） 0.85=69（kW ）（ 3-5）3.1.2 10kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算已知條件 10kV 側(cè)負(fù)荷最大 25MW ，最小 15MW ，；3.1.3 35kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算已 知 條 件 3

20、5kV 側(cè) 負(fù) 荷 最 大 55MW ， 最 小 35MW ， cos 0.85 Tmax 6500h ；3.1.4 110kV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算由公式（ 3-1 ）求得S110kV=（0.85 55+0.9 25）（ 1 5% ） (最大負(fù)荷下 )=72.7MW3.2主變的確定3.2.1 主變臺(tái)數(shù)確定對(duì)接帶 I 、 II 類負(fù)荷比較高的變電站，以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。考慮到該變電站在一次主接線中已考慮采用母線分段的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，容量相等、變比相同。3.2.2 變電站主變壓器的確定主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后5 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10

21、 20 年的負(fù)荷發(fā)展。2.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過(guò)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)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的7080% 。（ 3-6）（ 0.7 0.8） =（ 0.70.8）（72.70.95） =53.661.2MVA由于上述條件所限制。當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān) 70%用電負(fù)荷，需求容量為 53.6MVA。故選兩臺(tái) 60MVA 的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。故主變參數(shù)如下：表 3-2 主變參數(shù)電壓組合及分接范圍空連載阻抗電壓接電型號(hào)組高

22、壓中壓低壓流高 -高-中-YN中低低，11081.38.5 10.5170.86.5yn0,25%5%10.51115d113.3 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定3.3.1 站用變臺(tái)數(shù)的確定對(duì)大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。3.3.2 站用變?nèi)萘康拇_定站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)

23、下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開(kāi)后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。S 站 =69（ 1-10% ） =76.7KVA（ 3-7）3.3.3 站用變型式的選擇考慮到目前我國(guó)配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無(wú)油化過(guò)渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。站用變參數(shù)如下：表 3-3 站用變參數(shù)電壓組合型號(hào)高壓連接組空載負(fù)載空載阻抗高壓分接低壓標(biāo)號(hào)損耗損耗電流電壓范圍S9-805%0.4Y,yn00.482.61.3410.5103.4 本章小結(jié)本章針對(duì)變電站計(jì)劃運(yùn)行的情況，對(duì)負(fù)荷功率進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)計(jì)算結(jié)果，主變壓器決定選擇兩臺(tái)60MVA 的三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，一方面可以保證近期負(fù)荷的可靠供

24、電，一方面也提供相對(duì)大的容量供遠(yuǎn)期擴(kuò)展。站用電方面也預(yù)備了足夠的容量，確保了檢修時(shí)站用電關(guān)鍵區(qū)的可靠運(yùn)行。4 補(bǔ)償電容因本站有許多無(wú)功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無(wú)功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第 3.7.1 條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定“對(duì)于 10110kV 變電所，可按主變壓器額定容量的 10-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o(wú)功量， 地區(qū)無(wú)功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較

25、低者。地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。提高功率因數(shù)所需電容器容量Qfm 為（ 4-1）負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量（kvar ）；母線上的最大有功負(fù)荷， （ kW ）；補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角， （）；補(bǔ)償后的最大功率因數(shù)角， （）；4.1 10kV 并聯(lián)電容補(bǔ)償器選擇可以取 Pfm10=S10kV=25MV A,功率因數(shù)由 0.9 補(bǔ)償?shù)?0.92，由公式（4-1）求得：=1458kvar（ 4-2）按需求可選取 12 只 100Kvar 單只大容量電容器，共計(jì)1200Kvar。4.2 本章小結(jié)本章對(duì)負(fù)荷側(cè)的功率進(jìn)行分析，確

26、認(rèn)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萑萘俊Ｋ愠鲇稍械母鱾?cè)功率因數(shù)，提高到數(shù)值為0.92 的功率因數(shù)。選用高壓并聯(lián)電容器對(duì)負(fù)載進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。5 最大持續(xù)工作電流及短路電流計(jì)算5.1 各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式（5-1 ）式中 -所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量- 各電壓等級(jí)額定電壓- 最大持續(xù)工作電流且有如下關(guān)系：（ 5-2）（ 5-2）由公式（ 5-1）得：10kV ：=251.73210=1443A35kV ：=551.73235=907A110kV：=72.71.732110=382A5.2 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果5.2.1 短路電流計(jì)算的目的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

27、一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，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。3、在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)， 需按短路條件檢驗(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。5.2.2 短路電流計(jì)算的一般規(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(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(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（一般為本期工程建成后 510 年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)

28、， 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(guò)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)饔玫膶?dǎo)步電機(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)按選擇在正常接線方式時(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(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。5.2.3 短路計(jì)算的基本假設(shè)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、負(fù)荷用恒定阻抗表示；4、認(rèn)為系統(tǒng)參數(shù)均為線性，可用疊加原理5、忽略各元件的電阻、電容和電導(dǎo)，只計(jì)算電抗。6、電力系統(tǒng)中各元

29、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；7、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；8、系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有3 個(gè)，即 110kV 母線短路（ d1 點(diǎn)）， 35kV 母線短路（ d2）點(diǎn)， 10kV 電抗器母線短路（ d3 點(diǎn)）。注：短路電流計(jì)算由附錄1 的計(jì)算書(shū)求得5.2.4 短路電流計(jì)算結(jié)果表 :表 5-1 短路電流計(jì)算短各短路各短路短路電流周期短路點(diǎn)沖擊電流短路路點(diǎn)額定點(diǎn)平均分量有效值最大值有效值容量電壓電壓點(diǎn)chchUN(kV)Uav(

30、kVIdkAIdkASKMV Ai (kA)I (kA)d1110)5.5165.51614.078.331099115d235378.678.6722.1113.09556d31010.522.9922.9958.6434.714185.3 本章小結(jié)三相短路電流是選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備的基本依據(jù)。本章對(duì)各個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行選擇，并進(jìn)行計(jì)算得出各項(xiàng)數(shù)據(jù)。對(duì)后面的設(shè)備選型和校驗(yàn)運(yùn)行可靠性提供了可靠的數(shù)據(jù)，有利于選擇經(jīng)濟(jì)又可靠的各項(xiàng)電氣設(shè)備。6 主要電氣設(shè)備選擇6.1 電氣設(shè)備選擇要求由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異, 因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：1. 應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過(guò)電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2. 應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3. 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4