畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-某110kV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)

PAGE提供全套畢業(yè)設(shè)計(jì)，歡迎咨詢目錄1前言 12變電站的原始資料 32.1變電站的規(guī)模 32.2系統(tǒng)情況 32.3負(fù)荷數(shù)據(jù) 42.3.135kV側(cè)負(fù)荷（kW） 42.3.210kV側(cè)負(fù)荷（kW） 42.4變電站所在地區(qū)溫度 43電氣主接線的選擇 53.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 53.1電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 53.2主接線的基本形式和特點(diǎn) 63.3主接線方案的選擇 63.3.1110kV側(cè)電氣主接線 63.3.235kV側(cè)電氣主接線 73.3.310kV側(cè)電氣主接線 84負(fù)荷計(jì)算和主變壓器選擇 94.1負(fù)荷計(jì)算 94.1.135kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算 94.1.210kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算 94.2主變壓器的選擇 94.2.1主變壓器選擇原則 104.2.2主變壓器容量的選擇 104.2.3主變壓器型式的選擇 114.3站用變壓器的選擇 114.3.1站用變壓器的臺(tái)數(shù)確定 114.3.2站用變壓器的容量確定 114.3.3站用變壓器的型號(hào)確定 115變電站短路電流計(jì)算 135.1短路故障發(fā)生的原因 135.2短路故障的危害 135.3短路電流計(jì)算規(guī)定 135.4短路電流計(jì)算步驟 146主要電氣設(shè)備的選擇 156.1高壓斷路器的選擇 156.1.1高壓斷路器選擇的條件 156.1.2高壓斷路器的選擇和校驗(yàn) 156.2隔離開關(guān)的選擇 176.2.1隔離開關(guān)選擇的條件和要求 176.2.2隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn) 176.3互感器選擇 186.3.1電流互感器的選擇條件和要求 186.3.2電流互感器的選擇和校驗(yàn) 196.3.2電壓互感器的選擇 206.4母線的選擇 206.5電力電纜的選擇 226.5.1電力電纜的選擇 226.6避雷器的選擇 236.7無(wú)功補(bǔ)償裝置 246.7.1補(bǔ)償裝置的容量選擇 247高壓配電裝置 267.1配電裝置的基本要求 267.2配電裝置的選擇與設(shè)計(jì) 267.2.1110kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì) 267.2.235kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì) 267.2.310kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì) 278過電壓保護(hù) 289接地網(wǎng)設(shè)計(jì) 2910結(jié)論 3011總結(jié)與體會(huì) 3112謝辭 3213參考文獻(xiàn) 33附錄1短路電流計(jì)算書 34附錄2外文文獻(xiàn)翻譯 40附錄3電氣主接線圖 51附錄4配電裝置圖 51第51頁(yè)1前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，用電量需求不斷增加，電力負(fù)荷缺口逐漸擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康有序的發(fā)展構(gòu)成了威脅。因此，國(guó)家不僅加大發(fā)電裝機(jī)容量的投入，也積極支持電網(wǎng)配電設(shè)備的建設(shè)。與此同時(shí)，隨著城市化的快速推進(jìn)，為了解決城市用電負(fù)荷問題，越來越多的無(wú)人值班的室內(nèi)變電站應(yīng)運(yùn)而生，顯示出旺盛的生命力和優(yōu)越性。在寸土寸金的城市土地上，合理的投資和建設(shè)一個(gè)變電站不但要考慮到其基本功能，并且要與周圍的環(huán)境相適應(yīng)，盡量減少對(duì)周圍城市居民的正常生活的干擾，還得要進(jìn)一步考慮其擴(kuò)建的可能性。變電站在電力系統(tǒng)中承擔(dān)的角色十分重要，因而必須得有極高的可靠性，安全性。進(jìn)入新世紀(jì)，特別是近幾年來，我國(guó)電力設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品有了較大的提升，各種型號(hào)的設(shè)備產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)際間距離拉近，這樣，合格安全的電力設(shè)備就保證了變電站的可靠運(yùn)行。電力是個(gè)投入資金十分巨大，考察建設(shè)工期較長(zhǎng)的行業(yè)，我國(guó)技術(shù)水平出色的電氣設(shè)備對(duì)電網(wǎng)投資成本的降低，節(jié)約占地，節(jié)省人力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定起了很重要的作用?，F(xiàn)在城市的迅速發(fā)展，城市用地面積的緊張,這對(duì)城市內(nèi)的變電站的規(guī)劃和設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備先進(jìn)水平提出了很高的要求，全封閉組合電器的應(yīng)用為緩解上述問題起到了積極作用。同時(shí)，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的水平的不斷提高，變電站綜合自動(dòng)化程度的不斷提升，繼而實(shí)現(xiàn)了變電站的無(wú)人值守，這使得當(dāng)今智能變電站成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向和趨勢(shì)?？v觀國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀：國(guó)家電網(wǎng)公司在《國(guó)家電網(wǎng)公司“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃》中明確提出在‘十二五’期間要研究、實(shí)施示范智能變電站。對(duì)于我國(guó)智能變電站的建設(shè)，有的地方已經(jīng)開始建設(shè)，其技術(shù)基本成熟，但是有的還尚且處于研究發(fā)展階段。如：(1)一次設(shè)備智能化的實(shí)踐：目前已有應(yīng)用。(2)二次功能網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)踐：目前已有工程應(yīng)用。(3)設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐：智能一次設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐，繼電保護(hù)二次設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐。(4)站內(nèi)智能高級(jí)應(yīng)用方案研究：智能告警及分析決策經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化控制等。(5)分布協(xié)同智能控制與智能保護(hù)研究(6)主變壓器應(yīng)用新型光柵式溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)(7)GIS組合電氣應(yīng)用SF6壓力、微水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。國(guó)外的智能變電站的發(fā)展：國(guó)外的變電站智能化的發(fā)展是從上個(gè)世紀(jì)七八十年代開始的，以著名的德國(guó)Siemens公司為例，該公司于1985年投運(yùn)了第一套變電自動(dòng)化系統(tǒng)，該系列的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)上個(gè)世紀(jì)九十年代左右在中國(guó)大陸正式投運(yùn)。這個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩類：一類是全分布式系統(tǒng)；另一類是集中與分布式相結(jié)合的系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代，日本在多座變電站首次采用了以計(jì)算機(jī)在線監(jiān)控為技術(shù)手段的運(yùn)行系統(tǒng)，使得其告別了人為的監(jiān)控，其主要特點(diǎn)是繼電保護(hù)裝置下放至開關(guān)站，并設(shè)置微機(jī)控制終端，采集測(cè)量值和斷路器觸點(diǎn)信息，通過光纜傳輸?shù)街骺刂剖业暮笈_(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，斷路器及隔離開關(guān)的操作命令也由主控制室通過光纜下達(dá)至終端執(zhí)行。總體上來看，國(guó)外變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)同國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)基本上一致，分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流。本變電站初步設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分：(1)待設(shè)計(jì)變電站的原始基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)綜合分析。(2)待設(shè)計(jì)變電站負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的選擇。(3)待設(shè)計(jì)變電站電氣主接線的比較與設(shè)計(jì)。(4)待設(shè)計(jì)變電站的短路電流計(jì)算。(5)待設(shè)計(jì)變電站主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)。(6)待設(shè)計(jì)變電站的過電壓保護(hù)和接地保護(hù)等。2變電站的原始資料2.1變電站的規(guī)模本次變電站設(shè)計(jì)為城市一11OkV無(wú)人值班智能室內(nèi)變電站，擁有110kV、35kV、10kV三個(gè)電壓等級(jí)，以供給附近地區(qū)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和民用電。該變電站的建設(shè)，將惠及到周邊的工廠和居民，對(duì)當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷水平的平衡起到極其重要的作用。此外，待設(shè)計(jì)變電站與其他變電站之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性提供保障，同時(shí)，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展。2.2系統(tǒng)情況待設(shè)計(jì)變電所110kV進(jìn)線4回，本期2回，分別從變電站A和變電站B各引出一回架空線至本變電所，預(yù)留2回。其中變電站A距離本站18km；系統(tǒng)容量為100MVA，電抗標(biāo)幺值為0.01；變電站B距離本站20km：系統(tǒng)容量為200MVA，電抗標(biāo)幺值為0.05。待設(shè)計(jì)變電所與系統(tǒng)連接的110kV單回線路的最大輸出功率不大于50MW，=0.9,Tmax=5500h。圖2.1待設(shè)計(jì)變電站系統(tǒng)接線圖2.3負(fù)荷數(shù)據(jù)2.3.135kV側(cè)負(fù)荷（kW）表2.135kV側(cè)負(fù)荷負(fù)荷名稱最大負(fù)荷回路數(shù)供電方式線路長(zhǎng)度功率因數(shù)變電所甲130002架空200.85變電所乙110002架空25km0.85變電所丙70001電纜5km0.9預(yù)留2電纜2.3.210kV側(cè)負(fù)荷（kW）10kV側(cè)負(fù)荷共計(jì)15000kW。公用饋線6回，其中預(yù)留3回；專用饋線8回，預(yù)留4回，均為電纜線。最小負(fù)荷是最大負(fù)荷的70%最大負(fù)荷利用時(shí)間=55002.4變電站所在地區(qū)溫度最高溫度+35度最熱月平均最高溫度+30度最低溫度-5度年平均溫度+18度3電氣主接線的選擇電氣主接線的設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)十分重要的環(huán)節(jié)。它確定了變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。同時(shí)，它的確定對(duì)此后的變電站設(shè)備的選擇、短路電流的計(jì)算，高壓配電裝置選擇等的重要依據(jù)。所以，主接線的選擇要妥善處理好各方面的關(guān)系，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)方案的最優(yōu)化。3.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電站主接線設(shè)計(jì)的基本要求：(1)可靠性變電站供電的可靠性是最基本要求，也就是說不僅要保證對(duì)周圍地區(qū)的有效供電，而且還得要實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行平穩(wěn)水平不產(chǎn)生影響。(2)操作應(yīng)盡可能方便簡(jiǎn)單電氣主接線應(yīng)該盡量力求簡(jiǎn)單清晰，使得工作人員操作方便，技術(shù)人員檢修方便。(3)應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展十分迅速，并且同用電量成正相關(guān)，因此對(duì)于負(fù)荷的增長(zhǎng)極限有個(gè)估計(jì)，前期要考慮變電站擴(kuò)充建設(shè)的可能。（4）經(jīng)濟(jì)性變電站在生產(chǎn)建設(shè)時(shí)期，在充分考慮各方面的因素下，力求做到節(jié)約經(jīng)濟(jì)，節(jié)省開支。（5）靈活性在周圍地區(qū)負(fù)荷發(fā)生較大變化時(shí)或者是要對(duì)變電站進(jìn)行安全檢修，要快速靈敏地對(duì)主接線形式切換和改變。3.1電氣主接線設(shè)計(jì)的原則變電站的電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是：在滿足各方面要求的前提之下，力求減少各種開關(guān)電氣設(shè)備，無(wú)需斷路器的地點(diǎn)盡量可以不安裝，分支接線方式的采取要符合繼電保護(hù)規(guī)范。在6-10kV配電裝置中，若出線回路數(shù)不超過5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。在35-66kV配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過3回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線回路數(shù)為4～8回時(shí)，一般采用單母線分段接線。在110-220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過2回或者有3～4回時(shí)，均可采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在5回及以上，或者配電裝置在系統(tǒng)中處于比較關(guān)鍵地位；出線回路數(shù)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。3.2主接線的基本形式和特點(diǎn)變電站的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為橋梁勾通環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)潔清楚，運(yùn)行起來便利，檢修起來操作流暢，有利于新設(shè)備的安裝和擴(kuò)充建設(shè)變電站。不足之處是運(yùn)用母線后，配電裝置所需的占用空間較大，使各種電氣設(shè)備增多。無(wú)匯流母線的接線使用，其優(yōu)點(diǎn)是可以使得開關(guān)電氣設(shè)備減少，占用空間面積少，但是只適用于進(jìn)出線回路不多，不會(huì)再次擴(kuò)充建設(shè)的變電站。單母線接線和雙母線接線都屬于匯流母線的方式。不分段的單母線接線一般只用在6～220kV系統(tǒng)中只有一臺(tái)主變壓器，且出線回路數(shù)不多的中、小型變電所。雙母線接線又分為一般雙母線接線、雙母線分段接線、帶旁路母線的雙母線接線等方式。雙母線接線中的兩條母線即能同時(shí)運(yùn)行，又能互為備用。它的適用的電壓等級(jí)范圍及情況如下：在6～10kV配電裝置中，當(dāng)短路電流較大、出線要安裝限流電抗器時(shí)；35～63kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過9回或者互聯(lián)著的電源較多、電力負(fù)荷較大時(shí)；缺點(diǎn)就是增加了變電站的占用空間以及有關(guān)的電氣開關(guān)設(shè)備數(shù)量，對(duì)于220kV配電裝置，其進(jìn)出線回路數(shù)為9-13回時(shí)，采用雙母線三分段，14回及以上，采用雙母線多（四）分段接線；330kV～500kV,進(jìn)出線回路數(shù)是5-6回時(shí)，采用雙母線三分段，,進(jìn)出線回路數(shù)是7回及以上時(shí)，采用雙母線四分段接線。無(wú)匯流母線的主接線形式有四種。當(dāng)僅有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，可采用橋形接線，其中包括內(nèi)橋接線和外橋接線，內(nèi)橋接線的橋斷路器接在變壓器側(cè)，一般適用于線路較長(zhǎng)、變壓器不需要經(jīng)常切換操作機(jī)穿越功率不大的小容量配電裝置中。外橋接線時(shí)橋斷路器接在線路側(cè)，另外兩臺(tái)斷路器接在變壓器線路中，這種方式適用于線路不長(zhǎng)，并且變壓器需要時(shí)常倒閘操作的情況。橋形接線簡(jiǎn)潔清楚、使用的電氣設(shè)備少、造價(jià)不高等優(yōu)點(diǎn)。3.3主接線方案的選擇 3.3.1110kV側(cè)電氣主接線考慮到本變電所的本期是兩條來自兩處變電站的110kV的進(jìn)線，變壓器不用經(jīng)常切換，加之變電站的負(fù)荷總量不大，因此可以選擇內(nèi)橋接線的方式，當(dāng)線路故障時(shí)，僅故障線路側(cè)的斷路器斷開，其余線路可以正常繼續(xù)工作，并且操作簡(jiǎn)單。加之此變電站還有遠(yuǎn)期的計(jì)劃，將擴(kuò)建至四條架空進(jìn)線。圖3.1內(nèi)橋接線圖3.3.235kV側(cè)電氣主接線35kV側(cè)的出線接的是變電所甲、乙、丙，并且每個(gè)變電所都擁有兩條回路保證供電，因此，為了保證安全性和可靠性，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，同樣選擇單母線雙分段的接線形式。圖3.2單母線分段接線3.3.310kV側(cè)電氣主接線通過對(duì)原始資料的分析，10kV側(cè)的出線回路數(shù)有14回，出線回路數(shù)較多，宜采用單母線分段方式，考慮到其中有幾回線路預(yù)留，則采用單母線雙分段接線，這樣的接線簡(jiǎn)單清晰，投資省、操作方便、擴(kuò)建也比較容易。圖3.3單母線分段接線綜上，比較和選擇出該變電站的電氣主接線圖形式，見附錄3。4負(fù)荷計(jì)算和主變壓器選擇主變壓器和站用變壓器是變電站里有著舉足輕重的作用。它們擔(dān)負(fù)著轉(zhuǎn)變系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓和電力傳輸?shù)闹匾?zé)任，決定適用的變壓器的數(shù)量、容量是變電站能夠向負(fù)荷區(qū)域可靠傳輸功率和電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。4.1負(fù)荷計(jì)算要選擇變壓器的容量，就必須計(jì)算出變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要確定各級(jí)的使用負(fù)荷，包括變電站的用電負(fù)荷、l0kV側(cè)負(fù)荷、35kV側(cè)負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷。所用公式為：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%—各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)4.1.135kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算由原始資料，根據(jù)公式，得：4.1.210kV側(cè)負(fù)荷計(jì)算由原始資料，根據(jù)公式，得4.2主變壓器的選擇一般正常環(huán)境的變電站，可選油浸式變壓器，考慮到本地區(qū)冬天多霧，陰冷潮濕的氣候，初步選用防塵型或著防腐型變壓器。并且本地區(qū)屬于城市腹地，供電電壓水平、電壓的波形穩(wěn)定水平等要求的供電質(zhì)量十分之高，因此可選用有載調(diào)壓型變壓器，如SZ系列。4.2.1主變壓器選擇原則(1)相數(shù)在容量為400MW及以下的變壓器和220kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三繞組變壓器。因?yàn)閱卫@組變壓器相對(duì)造價(jià)高，占用空間大，使用時(shí)產(chǎn)生的銅耗和鐵耗也較大。同時(shí)與之相匹配的配電裝置構(gòu)造十分復(fù)雜，也增加了檢修運(yùn)行工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。(2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式。在變電站中采用三繞組變壓器一般不多于3臺(tái)，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。(3)繞組接線組別變壓器三繞組的接線組別必須和所傳輸?shù)碾娏ο到y(tǒng)電壓相位一致，滿足變壓器并列運(yùn)行的條件。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。這里的主變壓器選擇是星形，星形，三角形接線。(4)調(diào)壓方式為了保證變電站的電壓水平和電壓波形穩(wěn)定，電壓必須保持在安全可靠的范圍內(nèi)，通過主變壓器的的分接抽頭開關(guān)的改變，從而改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，進(jìn)而改變其變比數(shù)，最終完成電壓的調(diào)整。帶負(fù)荷的切換，叫做有載調(diào)壓。(5)冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨不同的變壓器型式和容量而異，由于該地區(qū)的平均溫度適宜，待設(shè)計(jì)變電站的變壓器采用強(qiáng)迫風(fēng)冷卻的方式。4.2.2主變壓器容量的選擇容量一般按變電站近幾年的規(guī)劃負(fù)荷選擇。待設(shè)計(jì)本變電站是樞紐變電站，應(yīng)選擇當(dāng)一臺(tái)主變壓器因事故或者需要檢修停運(yùn)時(shí)，其余的變壓器的總?cè)萘吭谟?jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電，變壓器的容量滿足全部負(fù)荷70﹪～80﹪。即（MVA）式中—變電所最大負(fù)荷，MVA；—變電所主變壓器臺(tái)數(shù)。全部負(fù)荷：?jiǎn)闻_(tái)變壓器最大負(fù)荷：故選兩臺(tái)的主變壓器即可滿足容量要求4.2.3主變壓器型式的選擇本變電站有三種電壓等級(jí)，主變壓器采用三繞組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，故本站主變壓器選用有載三相變壓器。我國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y。聯(lián)結(jié)組別；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。故選擇主變壓器型號(hào)SFSZQ7-40000/100，參數(shù)如下表：表4.1主變參數(shù)額定電壓高壓中壓低壓空載電流空載損耗負(fù)載損耗阻抗電壓4.3站用變壓器的選擇4.3.1站用變壓器的臺(tái)數(shù)確定待設(shè)計(jì)變電站考慮到站內(nèi)的動(dòng)力和照明負(fù)荷，需要在變電站低壓母線側(cè)安裝站用變壓器，考慮到待設(shè)計(jì)變電站10kV側(cè)是單母線雙分段且保證站用變壓器對(duì)站用負(fù)荷的可靠性和安全性，因此在兩段母線上都安裝站用變，作為暗備用。4.3.2站用變壓器的容量確定站用變壓器容量選擇的允許條件：站用變壓器的容量應(yīng)滿足常用負(fù)荷需求和留有10％左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用的方式，一般情況下為一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載運(yùn)行的條件下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因某種事故停運(yùn)時(shí)，另外一臺(tái)站用變壓器要負(fù)責(zé)其全部負(fù)荷。4.3.3站用變壓器的型號(hào)確定根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)條件，可選用干式變壓器。因此選擇兩臺(tái)站用變壓器，選擇型號(hào)為：SC—100／10，故站用變參數(shù)如下：表4.2站用變參數(shù)額定電壓高壓低壓繞組聯(lián)結(jié)組別阻抗電壓5變電站短路電流計(jì)算5.1短路故障發(fā)生的原因工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)活動(dòng)以及人民的正常生活，都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)、安全、可靠地運(yùn)行．但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭到某種程度的破壞。網(wǎng)絡(luò)發(fā)生短路故障的原因很多，主要有：電氣設(shè)備、配件的損壞。如：電力設(shè)備主絕緣部分的漸漸老化或者設(shè)備本身固有的絕緣缺陷，正常運(yùn)行時(shí)絕緣被擊穿，發(fā)生短路；以及在施工安裝過程中不當(dāng)所造成的設(shè)備固有缺陷而產(chǎn)生的短路；氣候條件的不適合，由于架空線覆蓋厚厚的冰層引起桿塔斷裂斷線；或者應(yīng)遭受直擊雷過電壓或感應(yīng)雷過電壓，設(shè)備沖擊過電壓，造成絕緣部分被擊穿；電力工作人員違反安全操作規(guī)程帶負(fù)荷倒閘，造成相與相之間電弧短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路等。5.2短路故障的危害(1)短路電流通過正常工作的元件，由于元件產(chǎn)生的安培熱和其被電場(chǎng)應(yīng)力的作用，引起他們?cè)诠δ芎屯庑蔚膿p害；(2)通過故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；(3)破壞電力系統(tǒng)電氣設(shè)備，如變壓器的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電網(wǎng)不穩(wěn)定性波動(dòng)，嚴(yán)重情況下導(dǎo)致部分系統(tǒng)瓦解；(4)電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠電氣設(shè)備，如電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，影響其對(duì)產(chǎn)品的正常加工。5.3短路電流計(jì)算規(guī)定為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定：變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)；每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓；計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗。在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并；5.4短路電流計(jì)算步驟計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；繪制電氣主接線等值電抗圖網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的等效變換；根據(jù)需要取不同的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算；對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值；(5)計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值：短路容量：短路電流沖擊值：(6)短路電流計(jì)算結(jié)果如下表表5.1短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)平均工作電壓短路電流周期分量起始值穩(wěn)態(tài)短路電流有效值短路電流沖擊值短路全電流最大有效值短路容量6主要電氣設(shè)備的選擇6.1高壓斷路器的選擇高壓斷路器是變電站里的重要電氣設(shè)備，用來接通和開斷負(fù)荷電流，才外，還可以通過倒閘來切換電氣主接線的運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)變電站的可靠運(yùn)行，目前普遍采用六氟化硫斷路器。6.1.1高壓斷路器選擇的條件（1）額定電壓：按照額定電壓不低于裝置處電網(wǎng)額定電壓的選擇，即（2）額定電流：額定電流應(yīng)不低于回路中最大持續(xù)工作電流，即額定開斷電流：一般按大于或等于次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇，即 （4）額定關(guān)合電流：一般按大于等于短路電流沖擊值選擇，即6.1.2高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)(1)110kV側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流:,選擇及校驗(yàn)過程如下：額定電壓選擇：額定電流選擇：額定開斷電流選擇，由，所以額定關(guān)合電流選擇：，由于110kV采用戶內(nèi)三相共筒GIS,額定電流按，熱穩(wěn)定電流5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：,,滿足要求；6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,,，滿足要求（2）35kV側(cè)斷路器選擇和校驗(yàn)最大持續(xù)工作電流：1）額定電壓選擇：2）額定電流選擇：3）額定開斷電流選擇:,所以4）額定關(guān)合電流選擇：,查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇ZN-35/1250，額定開斷電流,額定關(guān)合電流,動(dòng)穩(wěn)定電流，熱穩(wěn)定電流5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，，滿足校驗(yàn)要求。6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，,，滿足校驗(yàn)要求（3）10kV側(cè)斷路器選擇和校驗(yàn)最大持續(xù)工作電流，1)額定電壓選擇：2)額定電流選擇：3)額定開斷電流選擇：,所以4)額定關(guān)合電流選擇：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇ZN18-10/630，額定電流,額定開斷電流,動(dòng)穩(wěn)定電流,熱穩(wěn)定電流5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，，滿足校驗(yàn)要求。6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，,,滿足校驗(yàn)要求。6.2隔離開關(guān)的選擇6.2.1隔離開關(guān)選擇的條件和要求（1）額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)處電路所在的電網(wǎng)額定電壓（2）額定電流應(yīng)大于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流6.2.2隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)（1）110kV側(cè)隔離開關(guān)選擇1）額定電壓：2)額定電流：由于選擇是110kV的戶內(nèi)三相共筒GIS，額定電流選擇，動(dòng)穩(wěn)定電流,熱穩(wěn)定電流。3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，，滿足要求。4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，,，滿足要求。（2）35kV側(cè)隔離開關(guān)選擇1）額定電壓：2）額定電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇GW4-35，額定電流,動(dòng)穩(wěn)定電流, 熱穩(wěn)定電流。3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，，滿足要求。4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，,，滿足要求。（3）10kV側(cè)隔離開關(guān)選擇1）額定電壓：2）額定電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇GN-19-10XQ，額定電流,動(dòng)穩(wěn)定電流, 熱穩(wěn)定電流。3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，，滿足要求。4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，,，滿足要求。6.3互感器選擇互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，能夠正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用是：（1)將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)小型化，并使其外觀輕巧、造價(jià)便宜，便于屏內(nèi)安裝。（2)使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，保證設(shè)備和人身的安全。6.3.1電流互感器的選擇條件和要求（1）根據(jù)安裝地點(diǎn)、安裝使用條件等選擇電流互感器的型式。（2）按一次回來的電壓和電流選擇電流互感器的一次額定電壓和電流時(shí)，必須滿足，式中-電流互感器處的電網(wǎng)的額定電壓-溫度修正系數(shù)-電流互感器裝設(shè)處一次回路的最大持續(xù)工作電流,-電流互感器的一次額定電壓和額定電流6.3.2電流互感器的選擇和校驗(yàn)（1）110kV側(cè)電流互感器選擇額定電壓：額定電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇LB-110W型電流互感器，額定電流比：,準(zhǔn)確級(jí)數(shù)，二次負(fù)荷阻抗為，熱穩(wěn)定倍數(shù)為，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)178。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，滿足要求；動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,,,滿足要求。（2）35kV側(cè)電流互感器選擇額定電壓：額定電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇LB-35型電流互感器，額定電流比：,準(zhǔn)確級(jí)數(shù)，二次負(fù)荷阻抗為，熱穩(wěn)定倍數(shù)為，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，滿足要求；動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,,,滿足要求。(3）10kV側(cè)電流互感器選擇額定電壓：額定電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇LZZHB6-10型電流互感器，額定電流,準(zhǔn)確級(jí)數(shù),熱穩(wěn)定倍數(shù)為,動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，，滿足要求；動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,,,滿足要求。6.3.2電壓互感器的選擇（1）110kV側(cè)電壓互感器的選擇選用JCL6—110電壓互感器，采用單相串級(jí)油浸式全密封結(jié)構(gòu)，其初級(jí)繞組額定電壓為，次繞組額定電壓為，二次負(fù)荷級(jí)，為。(2)35kV側(cè)電壓互感器選擇選用JDJ2—35電壓互感器，最大容量為，其初級(jí)繞組額定電壓為，次繞組額定電壓為，二次負(fù)荷級(jí)，為。(3)l0kV側(cè)電壓互感器選擇lOkV母線上電壓互感器：采用JSJW一10，單相單柱式，電容式電壓互感器，其初級(jí)繞組額定電壓為，次繞組額定電壓為。6.4母線的選擇（1）110kV側(cè)母線選擇最大持續(xù)工作電流：按經(jīng)濟(jì)密度選擇：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇LGJ-300/40型的鋼芯鋁絞線，長(zhǎng)期允許載流量.最高溫度℃，基本溫度℃溫度的修正系數(shù)為：載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱效應(yīng)：，其中短路前導(dǎo)體的工作溫度：℃由插值法得：，所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。（2）35kV側(cè)母線選擇最大持續(xù)工作電流：溫度的修正系數(shù)為：載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇TMY-50×5矩形鋁導(dǎo)體平放，長(zhǎng)期允許載流量.最高溫度℃，基本溫度℃熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱效應(yīng)：，其中短路前導(dǎo)體的工作溫度：℃由插值法得：，所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。（3）10kV側(cè)母線選擇最大持續(xù)工作電流：溫度的修正系數(shù)為：載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇TMY-63×8矩形鋁導(dǎo)體平放，長(zhǎng)期允許載流量.最高溫度℃，基本溫度℃熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱效應(yīng)：，其中短路前導(dǎo)體的工作溫度：℃由插值法得：，所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。6.5電力電纜的選擇考慮到10kV等級(jí)的出線全部是電纜線，一般選用裸鋼帶鎧裝或塑料外護(hù)層電纜，在潮濕或腐蝕性土壤地區(qū)，應(yīng)帶有塑料外護(hù)層，待設(shè)計(jì)變電站電纜出線鋪設(shè)在電纜溝中。6.5.1電力電纜的選擇(1)額定電壓應(yīng)該滿足：其中，——電纜及其所在電網(wǎng)的額定電壓，Kv對(duì)于長(zhǎng)度超過20M且最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大于5000h的電纜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面(2)最大持續(xù)工作電流：(3)按經(jīng)濟(jì)密度選擇：查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上）》，選擇3根并列鋪設(shè)的YJV-8.7/10交聯(lián)聚乙烯電力電纜，纜芯截面，單條允許載流量。(4)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流進(jìn)行校驗(yàn)，實(shí)際土壤溫度20℃時(shí)，電纜載流量的修正系為1.07，電纜間距取200mm，3根并排修正系數(shù)為0.9，則三根直埋電纜允許載流量為(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：℃電纜的熱穩(wěn)定系數(shù)，其中取1.0，取電纜芯在20℃時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁芯為為電纜芯線的集膚系數(shù)，這里取為電纜芯的電阻系數(shù)，鋁芯為為250℃，即得，則最小截面為，所選設(shè)備滿足要求。6.6避雷器的選擇(1)110kV進(jìn)線側(cè)避雷器選擇1)避雷器額定電壓：其中，則,2)避雷器最大持續(xù)工作運(yùn)行電壓選擇氧化鋅避雷器Y10W-100/260(2)主變壓器中性點(diǎn)保護(hù)用避雷器1)避雷器額定電壓：其中，,2)避雷器最大持續(xù)工作運(yùn)行電壓：選擇無(wú)間隙氧化鋅避雷器Y1W5-73/200(3)35kV進(jìn)線側(cè)避雷器選擇1)避雷器額定電壓：其中，,2)避雷器最大持續(xù)工作運(yùn)行電壓：選擇氧化鋅避雷器Y10W-100/2606.7無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)于10kV低電壓等級(jí)的母線，往往需要安裝并聯(lián)電容器裝置，向系統(tǒng)提供可階梯調(diào)劑的容性無(wú)功，用來補(bǔ)償多余的感性無(wú)功，降低電網(wǎng)的有功損耗以及提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓。6.7.1補(bǔ)償裝置的容量選擇對(duì)于樞紐變電站和地區(qū)變電站，所要安裝的最大容性無(wú)功量，應(yīng)該按經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)法確定線路補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量，即式中為應(yīng)該補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量，為最大有功負(fù)荷，補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角，這里取補(bǔ)償后的最大功率因數(shù)角，這里取則這里選擇10kV并聯(lián)電容器成套裝置，型號(hào)為TBBK-3000/30-3，一臺(tái)安裝在10kV第Ⅰ段母線側(cè)，一臺(tái)安裝在10kV第Ⅱ段母線側(cè)，包括一下設(shè)備表6.110kV并聯(lián)電容器成套裝置集合式并聯(lián)電容器氧化鋅避雷器放電線圈隔離開關(guān)7高壓配電裝置配電裝置是110kV變電站重要的組成部分。配電裝置根據(jù)主接線的連接形式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線等組建而成的整體裝置。這里選擇屋內(nèi)配電裝置組裝方式選擇成套式。7.1配電裝置的基本要求必須保證配電裝置在變電站內(nèi)的運(yùn)行可靠性，保證足夠的安全凈距，采取一定的防護(hù)措施；配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)該在一定的電氣主接線方式下方便運(yùn)行人員的操作、巡視及檢修；安全是生產(chǎn)的第一落腳點(diǎn)，合適的配電裝置必須保證工作人員的安全；在綜合考慮之下，力求提高配電裝置的經(jīng)濟(jì)性；根據(jù)具體情況，充分分析變電站的擴(kuò)充建設(shè)的可能性，給配電裝置的占地面積留有余地。7.2配電裝置的選擇與設(shè)計(jì)7.2.1110kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì)市區(qū)變電站必須堅(jiān)持節(jié)約用地、減少建筑面積的原則及隨著城市居民對(duì)居住環(huán)境的要求日益提高,110k市區(qū)變電站宜采用全戶內(nèi)布置方式。110kV的配電裝置采用六氟化硫全封閉組合電器，選用全封閉組合電器的原因：本變電站位于城市內(nèi)，占地面積比較有限；其占用空間少，運(yùn)行可靠性很高，對(duì)于工作人員的維護(hù)量較小，檢修設(shè)備的周期較長(zhǎng)，并且不受周圍環(huán)境的影響，，無(wú)靜電感應(yīng)和電暈干擾，噪聲水平比較低，也不會(huì)對(duì)周邊居民的日常生活帶來干擾，對(duì)于地震比較頻繁的地區(qū)而言，它的抗震性很強(qiáng)，充分保障了其對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。布置在廠房一層，廠房層高9.5m,可以滿足不同廠家GIS設(shè)備的布置和安裝。7.2.235kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì)35kV配電裝置采用成套式高壓開關(guān)柜配置型式，布置在廠房二層，采用中置式手車開關(guān)柜，空氣絕緣，各相帶電體之間絕緣距離不小于300mm,各開關(guān)柜間隔寬度1400mm, 占地面積小，少維護(hù)無(wú)污染，考慮到出線有電纜接線和架空接線，并且接的都是變電所。接變電所甲、乙的出線為架空出線，根據(jù)最大持續(xù)工作電流，選擇出線柜的型號(hào)為KYN-40.5-05，包含真空斷路器ZN-35/1250,開斷電流25，動(dòng)穩(wěn)定電流63，4s熱穩(wěn)定電流25，電流互感器LZZBJ-35三只，其變比為300/5,準(zhǔn)確等級(jí)0.5級(jí)，避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-51/134和接地開關(guān)。接變電所丙以及預(yù)留部分出線為電纜出線，根據(jù)最大持續(xù)工作電流，選擇出線柜的型號(hào)為KYN-40.5-05，包含真空斷路器ZN-35/1250,開斷電流25，動(dòng)穩(wěn)定電流63，4s熱穩(wěn)定電流25，電流互感器LZZBJ-35三只，其變比為600/5,準(zhǔn)確等級(jí)10P級(jí)，避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-51/134和接地開關(guān)。35kV主變壓器柜選擇KYN-40.5-014，包含真空斷路器ZN-35/1250,開斷電流25，動(dòng)穩(wěn)定電流63，4s熱穩(wěn)定電流25，電流互感器LZZBJ-35三只，其變比為1000/5，準(zhǔn)確等級(jí)0.2S級(jí)。35kV母線設(shè)備柜選擇KYN-40.5-005，包含手車式熔斷器1組，型號(hào)為RN2-35 /0.5,斷流容量1000,電壓互感器1組，型號(hào)為JDZX8-35，其變比為,避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-51/134,分段柜選擇KYN-40.5-006。7.2.310kV配電裝置選擇與設(shè)計(jì)10kV配電裝置布置在廠房一樓，采用中置式手車開關(guān)柜，雙列布置。該開關(guān)柜采用加強(qiáng)絕緣型結(jié)構(gòu)，配真空斷路器，少維護(hù)，無(wú)污染。柜體寬度僅為0.8m,節(jié)約用地。柜間母線采用絕緣套管封護(hù)和支持，減少母線故障率，斷路器中置，維護(hù)、檢修方便。由于出線全部是電纜線，這里的所有的出線柜選擇型號(hào)KYN-12Z-03，包含真空斷路器ZN-12/1250,開斷電流25，動(dòng)穩(wěn)定電流63，4s熱穩(wěn)定電流25，電流互感器LZZBJ-35兩只，其變比為1000/5,準(zhǔn)確等級(jí)10P級(jí)。避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-17/45, 接地開關(guān)一組，型號(hào)為JN15-12。架空進(jìn)線側(cè)的主變壓器柜，型號(hào)KYN-12Z-02，包含真空斷路器ZN-12/3150,開斷電流31.5，動(dòng)穩(wěn)定電流80，4s熱穩(wěn)定電流31.5，電流互感器LZZBJ-12三只，其變比為3000/5,準(zhǔn)確等級(jí)10P級(jí)。避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-17/45，接地開關(guān)一組，型號(hào)為JN15-12。母線設(shè)備柜的型號(hào)為KYN-12-41，附熔斷器XRNP-10/0.5三只，電壓互感器三臺(tái)，型號(hào)為JDZX24-12，變比為，避雷器3只，型號(hào)為YH5WZ-17/45。站用變壓器柜選擇KYN-12Z-77，其中包括熔斷器3只，SDLAJ-12/16A,負(fù)荷開關(guān)一組，ISARC2-12，干式變壓器一臺(tái)SC9-100/10。8過電壓保護(hù)根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》,待設(shè)計(jì)變電站應(yīng)裝設(shè)有防雷等過電壓保護(hù)措施。110kV進(jìn)線無(wú)電纜段的GIS變電站,在GIS管道與架空線路的連接處,應(yīng)裝設(shè)現(xiàn)在常設(shè)的氧化鋅避雷器,其接地端要與管道金屬的外殼相連接。避雷帶一般采用Ф16的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用3根引下線與主接地網(wǎng)相連接，連接點(diǎn)與其他設(shè)備接地點(diǎn)的電氣距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。在110KV進(jìn)線，35KV母線及10KV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變110KV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。待設(shè)計(jì)變電在廠房四角安裝25米左右的避雷針，這里避雷針的選擇是由折線法計(jì)算出的。避雷針的保護(hù)范圍足夠覆蓋整個(gè)變電站。9接地網(wǎng)設(shè)計(jì)變電站要有可靠的的接地保護(hù)裝置用來滿足防雷保護(hù)的要求，所以就要要敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)合理的接地網(wǎng)，然后再在避雷器和避雷針下面加設(shè)接地體。按照設(shè)計(jì)規(guī)程，待設(shè)計(jì)變電站接地網(wǎng)應(yīng)當(dāng)由扁鋼水平連接，埋入地下0.6-0.8m處，其面積大體與變電站的面積相同。已知變電站所在地區(qū)土壤電阻率為100，則接地網(wǎng)的總的接地電阻為：，符合要求本變電站敷設(shè)已水平接地體為主，輔以垂直接地極的人工接地網(wǎng)，水平接地帶用熱鍍鋅扁鋼，垂直接地極用熱鍍鋅角鋼，主接線地網(wǎng)外緣閉合。在建筑物四周設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)，地下連接處埋設(shè)一垂直接地極組成的集中接地裝置。10結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文中主要談到了：待設(shè)計(jì)變電站的原始基礎(chǔ)資料綜合數(shù)據(jù)分析、負(fù)荷計(jì)算及主變壓器選擇、電氣主接線的設(shè)計(jì)、變電站短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)、變電站的過電壓保護(hù)、防雷保護(hù)、接地保護(hù)等。首先根據(jù)變電站基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和近遠(yuǎn)期負(fù)荷分析，確定主要電氣設(shè)備變壓器的負(fù)荷容量，選擇主變壓器型號(hào)為SFSZQ7-40000/100。緊接著就是選擇好變電站電氣一次主接線形式，待設(shè)計(jì)的變電站擁有三個(gè)電壓等級(jí)，分別是110kV,10kV，35Kv,這里通過全局考慮和工程上的慣例，我選擇了與之相對(duì)應(yīng)的內(nèi)橋接線和單母線二分段接線，這樣不僅給設(shè)計(jì)帶來方便，也無(wú)需占用大面積的城市土地，造價(jià)也會(huì)相應(yīng)的降下來。其次就是對(duì)電氣主接線等值電抗圖的短路電流計(jì)算，分別選擇四個(gè)典型位置，計(jì)算其短路電流和沖擊電流幅值，通過短路電流篩選斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、互感器、架空線、電纜等電氣設(shè)備以及其必要的設(shè)備校驗(yàn)。然后就是重要的配電裝置的選擇，由于是全室內(nèi)變電站，對(duì)于110kV部分選擇現(xiàn)在常見的全封閉組合電器（GIS），型號(hào)IGIS-2000-40N，而低壓側(cè)選擇成套電氣柜，35kV選擇型號(hào)為KYN-40.5(Z)的電氣柜，10kV選擇型號(hào)為KYN-12(Z)的電氣柜。再就是變電站的防雷設(shè)計(jì)，由于是室內(nèi)變電站，除了必要的進(jìn)線處，變壓器處安裝避雷器和可靠接地之外，廠房屋頂還得安裝避雷針，這是建筑物防雷擊的不可或缺的措施。另外，對(duì)于低壓側(cè)母線，要安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置用來調(diào)節(jié)無(wú)功功率，進(jìn)而達(dá)到電壓的穩(wěn)定目的。本設(shè)計(jì)也顯示了一些不足之處，整個(gè)設(shè)計(jì)只是按照變電站的工程設(shè)計(jì)的規(guī)范來做的，沒有切實(shí)考慮實(shí)際過程中所遇到的各種具體問題。11總結(jié)與體會(huì)通過這三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)變電站的電氣一次部分設(shè)計(jì)有了更加深刻的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)自己以后所要研究的方向和從事的行業(yè)確定了更加清晰的目標(biāo)。首先，本人前期積極查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，去圖書館借閱相關(guān)設(shè)計(jì)書籍和圖紙集，力求從總體上把握好整個(gè)設(shè)計(jì)。本次對(duì)變電站的設(shè)計(jì)，使我比較全面的了解了電力系統(tǒng)，特別是變電站里的各種電氣設(shè)備，也基本掌握了各種電氣設(shè)備參數(shù)的意義和型號(hào)的辨別。此外就是熟悉了變電站自最初的原始資料分析，至最后的防雷保護(hù)接地保護(hù)的整個(gè)流程，對(duì)電氣一次部分設(shè)計(jì)有更加理性的認(rèn)識(shí)和感性的認(rèn)識(shí)，最后就是對(duì)工程設(shè)計(jì)軟件AUTOCAD有了進(jìn)一步的操縱，CAD軟件是我們電力設(shè)計(jì)行業(yè)最重要的軟件之一，作為將來從事電力行業(yè)的人，熟練掌握它是最基本要求。同樣，我在里面也尋找出了自己的不足，也使自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得以進(jìn)一步鞏固。還體會(huì)到了作為一個(gè)電氣設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)中的面對(duì)的困難如何化解。受益匪淺的同時(shí)，本設(shè)計(jì)依舊還存在有些不完美的部分，一是主要涉及的變電站內(nèi)部電氣部分的設(shè)計(jì)減少了，沒有涉及電氣二次部分，二是在變電站設(shè)計(jì)上沒有表現(xiàn)其所謂的智能方式。12謝辭本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，除了自己的勤勤懇懇的日復(fù)一日的做設(shè)計(jì)外，還必須得感謝那些給予我支持和鼓勵(lì)的人，他們?cè)谖掖舜萎厴I(yè)設(shè)計(jì)完成中起到了不可磨滅的作用。首先，我必須得感謝帶我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師，親切和藹，每周的畢業(yè)設(shè)計(jì)答疑她總是準(zhǔn)時(shí)參加，有的時(shí)候還帶著病，面對(duì)我們?cè)S許多多各種各樣的問題，她總是很耐心地給我們說，不僅解除了我們心中的疑惑，也從陶老師那里學(xué)到了不少知識(shí)，受益匪淺。再者就是感謝一同做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們，當(dāng)老師不能及時(shí)解決我們心中的難題的時(shí)候，尋找周邊的同學(xué)，要求幫助，往往會(huì)得到意想不到的效果，我們可能會(huì)遇到相似的問題，在暫時(shí)無(wú)法解決的情況下，我們總是會(huì)經(jīng)歷一番熱烈的討論，這樣一來不僅迅速的化解了腦中的疑問，也鞏固了我們對(duì)知識(shí)的掌握，增進(jìn)了同學(xué)之間的友誼。再次對(duì)指導(dǎo)我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師表示衷心感謝！13參考文獻(xiàn)[1]熊信銀.發(fā)電廠電氣部分[M].北京:中國(guó)電力出版社.2009[2]賈沛義.35～110kV無(wú)人值班變電所典型方案設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)電力出版社.2001[3]電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社[M].1998[4]劉天琪等.電力系統(tǒng)分析理論（第二版）[M].北京：科學(xué)出版社.2011[5]郭琳.發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)電力出版社[M].2009[6]劉振亞等.國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)備[M].北京:中國(guó)電力出版社.2009[7]戴玉松等.高電壓技術(shù)[M].重慶:重慶大學(xué)出版社.2002附錄1短路電流計(jì)算書系統(tǒng)的等值電抗圖如下：圖1各繞組電抗計(jì)算各阻抗標(biāo)幺值計(jì)算，基準(zhǔn)容量則變壓器：架空線：(3)各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算當(dāng)處發(fā)生短路，經(jīng)過阻抗等效變換后圖2由計(jì)算曲線數(shù)字表根據(jù)線性差值得到查表結(jié)果：，，，，短路電流周期有名值：2）處發(fā)生短路，經(jīng)過阻抗等效變換后圖3由計(jì)算曲線數(shù)字表根據(jù)線性差值得到查表結(jié)果：，，，，短路電流周期有名值：短路沖擊電流3）處發(fā)生短路，經(jīng)過Y/△等效變換后圖4由計(jì)算曲線數(shù)字表根據(jù)線性差值得到查表結(jié)果：，，，，短路電流周期有名值：短路沖擊電流4）處發(fā)生短路，經(jīng)過阻抗等效變換后圖5由計(jì)算曲線數(shù)字表根據(jù)線性差值得到查表結(jié)果：，，，，短路電流周期有名值：短路沖擊電流附錄2外文文獻(xiàn)翻譯譯文：淺談110KV變電站的設(shè)計(jì)策略摘要電力是我國(guó)日常生活當(dāng)中不可或缺的一部分，良好的電力設(shè)備和電力調(diào)控是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，百姓生活正常運(yùn)行的基本保障。110KV變電站是我國(guó)電力生產(chǎn)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)袁其在肩負(fù)電力轉(zhuǎn)換、運(yùn)輸工作的同時(shí)，也保證了百姓正常工作、生活用電的安全性。筆者結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，在本文中從110KV變電站的基本數(shù)據(jù)，負(fù)荷計(jì)算以及主線設(shè)計(jì)三個(gè)方面來對(duì)110KV變電站的設(shè)計(jì)策略進(jìn)行探討，以期為110KV變電站設(shè)計(jì)的發(fā)展提供幫助。關(guān)鍵詞：110KV變電站，電力設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)策略前言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，生活、工作用電已經(jīng)成為了影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，為了滿足日益增強(qiáng)的用電需求，我國(guó)正在不斷的增設(shè)和興建一系列的應(yīng)用配電裝置，110KV變電站作為電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，其自然也在新建的配電設(shè)備當(dāng)中。110KV變電站是日常生活的基礎(chǔ)配電設(shè)備，其對(duì)于百姓正常工作、生活有著舉足輕重的作用。近年來，隨著我國(guó)科技水平的提高，變電站的設(shè)計(jì)水平也有了明顯的進(jìn)步，簡(jiǎn)約化、集成化、智能化、數(shù)字化變電站的設(shè)計(jì)與建設(shè)，已經(jīng)逐漸成型，我國(guó)110KV變電站的設(shè)計(jì)水平在取得實(shí)質(zhì)性突破的同時(shí)，正在實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的變電站設(shè)計(jì)水平的趕超。1.110KV變電站的設(shè)計(jì)原則110KV變電站的設(shè)計(jì)與其他變電站設(shè)計(jì)在原則上基本上一致，其設(shè)計(jì)原則可分為5個(gè)方面：（1）變電容量的控制變電站的設(shè)計(jì)與興建是一個(gè)非常復(fù)雜的工程，所以為了保證變電站的長(zhǎng)期應(yīng)用性及符合要求，變電站的變電容量設(shè)計(jì)一定要充足；（2）變電站的結(jié)構(gòu)目前，我國(guó)土地十分緊張，所以在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量保證變電站結(jié)構(gòu)的緊湊型性，選用體積及占地面積較小的設(shè)備，以達(dá)到土地資源進(jìn)行充分、合理利用的目標(biāo)；（3）變電站自動(dòng)化程度為了保證變電站的可靠性，降低通信誤碼率，在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)過程中，一定要盡可能提高便電閘的自動(dòng)化程度，（4）主接線的選擇在變電站設(shè)計(jì)過程中，主接線方式的選擇要保證可靠、靈活、安全；（5）主設(shè)備技術(shù)主設(shè)備是變電站運(yùn)行的關(guān)鍵，所以主設(shè)備的設(shè)計(jì)必須要具有可靠性高、噪音程度低、檢修頻率低以及高性能等優(yōu)勢(shì)。2.負(fù)荷計(jì)算及主變壓器選擇2.1負(fù)荷計(jì)算在進(jìn)行110KV變電站的設(shè)計(jì)過程中，最基本的內(nèi)容就是要合理選擇變壓器。在選擇變壓器過程中，需要根據(jù)變電站所實(shí)際服務(wù)范圍的用電需求來決定變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流，進(jìn)而做到根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)。在選擇變壓器前，需要先計(jì)算出變電站的實(shí)際負(fù)荷：負(fù)荷計(jì)算公式：注：式中SC為某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷；kt為同時(shí)系數(shù)；a%為該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，通常情況下，取值為“5%”，p和為各用戶的負(fù)荷；cosФ為各用戶的功率因數(shù)。2.2主變壓器的選擇在對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要考慮的方面有很多個(gè)方面：相數(shù)、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)、繞組接線組別、調(diào)壓方式、冷卻方式等等。（1）相數(shù)一般情況下，主變壓器容量為300MW及以下機(jī)組但愿界限的變壓器和330kv及以下的電力系統(tǒng)中，都選用三相變壓器。因?yàn)椋瑔雾?xiàng)、雙相變壓器組的投資大、占地多、運(yùn)行損耗多且配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而三相變壓器不僅高效，切在上述方面都要優(yōu)于單項(xiàng)和雙相變壓器；（2）繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)電力變壓器的繞組數(shù)有很多種形式，根據(jù)每相的繞組數(shù)可將其具體分為雙繞組、三繞組及以上級(jí)別繞組形式；根據(jù)每相的電磁結(jié)構(gòu)可以將其分為普通雙繞組、三繞組、自稱式及低壓繞組分裂式等型式。為了保證變電站的正常工作狀態(tài)，一般情況下采用三繞組的變壓器應(yīng)低于3臺(tái)，倘若超出3臺(tái)，那么極有可能因增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，而增加了布置的復(fù)雜和困難程度。（3）繞組接線組別為了保證變電站的正常工作狀態(tài)，變壓器三繞組當(dāng)中的接線組必須要與系統(tǒng)電壓的相位保質(zhì)一直，否則會(huì)因無(wú)法并列運(yùn)行而影響變壓器的正常工作狀態(tài)。電力系統(tǒng)的繞組連接一般有兩大類型：星形“Y”；三角形“D”。（4）調(diào)壓方式變壓器在長(zhǎng)時(shí)間工作后，其自身電壓雖出現(xiàn)一定的浮動(dòng)。在這種情況下，為了保證變電站的供電質(zhì)量，使電壓一直維持在允許的范圍之內(nèi)，就必須要對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)壓，而調(diào)壓的原理，就是通過對(duì)主變壓器分接開關(guān)的切換，來改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。對(duì)主變壓器的切換方式分為帶電切換和不帶電切換兩種類型，帶電切換成為有載調(diào)壓，不帶電切換稱之為無(wú)激磁調(diào)壓。在實(shí)際工作當(dāng)中，變電站的主變壓器均采用無(wú)激磁調(diào)壓。（5）冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異,一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。3.110KV變電站的主線設(shè)計(jì)在進(jìn)行變電站的主線設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，根據(jù)變電站的所在地及實(shí)際工作需要來對(duì)其進(jìn)行細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。通常情況下，110KV~220KV出線數(shù)目應(yīng)保持在5回以上。出線樹木為4回以上的配電裝置，在采用單母線分段或雙母線接線的35KV~ll0KV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。根據(jù)上述分析，110KV有4回出線，配備2回備用，并待用重要負(fù)荷。筆者人為可以按照如下方案進(jìn)行主線設(shè)計(jì)：經(jīng)過圖1和圖2兩種方案的綜合比較，筆者將兩者之間的優(yōu)劣進(jìn)行了歸納：經(jīng)過對(duì)比分析可以看出，在技術(shù)方面，第2種方案更具優(yōu)勢(shì)，其可靠性、靈活性比第1種方案也更好。在經(jīng)濟(jì)方面方案1則具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過變電站的實(shí)用性綜合分析,筆者認(rèn)為第2種方案，更具有優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行選擇過程中，可以根據(jù)變電站供電的實(shí)際需求，來選擇恰當(dāng)、合理的方案?？偨Y(jié)：綜上所述，變電站設(shè)計(jì)是一個(gè)技術(shù)性、綜合性要求都非常高的工作環(huán)節(jié)，其作為電力系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)當(dāng)中的重要部分，在為百姓提供安全用電方面起到了至關(guān)重要的作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，很多因素都會(huì)對(duì)變電站的設(shè)計(jì)成果產(chǎn)生影響，這就要求工作人員要鉆研、細(xì)致的工作特點(diǎn)，在排除所有影響因素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加變電站的系統(tǒng)穩(wěn)定性，節(jié)約變電站的設(shè)計(jì)成本及占地面積，盡可能的達(dá)到節(jié)約、高效的工作狀態(tài)，從而保證變電站的安全運(yùn)行，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及電力技術(shù)的不斷創(chuàng)新提供基礎(chǔ)支持。參考文獻(xiàn)：[1]張亮喜.淺談110KV玉皇變電站設(shè)計(jì)[J].科技信息,2009,29:1017+1029.[2]季偉.淺談110kV變電站土建設(shè)計(jì)的若干問題[J].無(wú)線互聯(lián)技,2013,02:133-134.[3]方陟亨,蘇虹.淺談110kv變電站的繼電保護(hù)技術(shù)要點(diǎn)[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2013,01:331-332.[4]袁有祥.淺談110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2012,12:176.[5]呂會(huì)軍.淺談110kV變電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2013,03:318-319.[6]張澤林.珠海地區(qū)電網(wǎng)500kV、220kV、110kV變電站工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量與分析[D].華南理工大學(xué),2012.原文:Thedesignstrategyof110KVsubstationAbstractElectricpowerisanintegralpartofourdailylife,goodelectricalequipmentandpowercontrolistoensuretheeconomicproductioninChina,thebasicguaranteenormaloperationofthelivelihoodofthepeople.110KVsubstationisanimportantpartofthepowerproductioninChina,amongthebearpowerconversion,transportworkatthesametime,alsoensurethenormalworkinglifeofpeople,thesafetyofpower.Combinedwithpracticalworkexperience,inthispaperfromthebasicdataofthe110KVsubstation,loadcalculationandthemaindesignthreeaspectstothedesignstrategyof110KVsubstationisdiscussed,inordertoprovidehelpforthedevelopmentof110KVsubstationdesign.Keywords:110KVsubstation,powerdesign,designstrategyPreface.WithChina'srapideconomicgrowth,life,workofelectricityhasbecomeanimportantfactorinChina'seconomicdevelopment,inordertomeetthegrowingdemandforelectricity,Chinaisconstantlyaddingandbuiltaseriesofapplicationofpowerdistributiondevice,110KVsubstationasanimportantpartofpowersystem,itsnatureisinamongthenewpowerdistributionequipment.110KVsubstationisthebasisofpowerdistributionequipmentofdailylife,thepeoplework,lifeplayadecisiverole.Inrecentyears,withthelevelofChina'sscienceandtechnologytoimprovethedesignlevelofsubstation,alsohadtheobviousprogress,designandconstructionofsimple,integrated,intelligent,digitalsubstation,hasbeengraduallyshaped,thedesignlevelofourcountry110KVsubstationinthebreakthroughatthesametime,arecatchinguponthelevelofsubstationdesigndevelopedcountriesDesignprincipleof110KVsubstationThedesignprinciplecanbedividedinto5aspects:(1)controlofvariablecapacitanceDesignandconstructionofthesubstationisaverycomplexproject,soinordertoensurelongtermapplicationofsubstationandmeettherequirementsofthedesignofsubstation,substationcapacitymustbesufficient;(2)thesubstationstructureAtpresent,China'slandisverynervous,sointhesubstationdesign,shouldtrytoensureacompactsubstationstructure,thevolumeandcoversanareaofsmallequipment,inordertoachievelandresourcesfully,rationalutilizationofthetarget;(3)substationautomationInordertoensurethereliabilityofsubstation,reducethecommunicationerrorrate,intheprocessofsubstationdesign,wemustasfaraspossibletoimprovethedegreeofautomationandthelights,(4)thechoiceofmainwiringInthesubstationdesignprocess,themainwiringwaychoicetoensurereliable,flexible,safe;(5)themainequipmentandtechnologyThemainequipmentisthekeyofsubstationoperation,sothedesignofthemainequipmentmusthavehighreliability,lownoiselevel,lowmaintenancefrequencyandtheadvantagessuchashighperformance.Thechoiceofloadcalculationandthemaintransformer2.1loadcalculationInthedesignprocessofthe110KVsubstation,themostbasiccontentistomakeareasonableselectionoftransformer.Inthecourseofselectingtransformer,transformersubstationtodecideaccordingtotheactualservicedemandofelectricpowercapacityneeds,determinethemaximumcontinuousworkingcurrenttransformeroutletside,thendoaccordingtotheactualneedofsubstationdesign.Inthechoiceoftransformer,needtocalculatetheactualloadsubstation:formulaofloadcalculation:Note:inSCthecomputationalloadforavoltagelevel;KTanda%isthecoefficientLinelossrateofthevoltagelevelnetwork,undernormalcircumstances,thevalueis"5%",PandforeachuserLoad;Coswithpowerfactorofeachuser.2.2theselectionofthemaintransformerInthechoiceofthemaintransformer,therearemanyaspectsneedtobeconsidered:thephasenumber,numberandstructu