110kv變電站電氣主接線設(shè)計(jì)

摘要Ⅰ摘要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為110kV變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖。該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、35kV和10kV三個(gè)電壓等級(jí)。110KV電壓等級(jí)采用雙母線接線，35KV和10KV電壓等級(jí)都采用單母線分段接線。本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、熔斷器等）、各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)以《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。關(guān)鍵詞：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設(shè)備選型；無功補(bǔ)償

AbstractⅡAbstractFromtheguideofengineeringdesignassignment,wehavetodesignprimarypower-systemof110kVsubstationanddrawmainelectricalone-linediagram.Therearetwomaintransformerinthesubstationinwhichmainelectricalconnectioncanbedividedintothreevoltagegrades:110kV,35kVwith10kV.Itdepositssectionalizedsinglebusbarschemepergrade.Thereisalsoadesignformainelectricalconnectioninthisengineering,thecalculationforshort-circuitelectriccurrent,theselectionofelectricaldeviceandcalibration(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributioninstallationper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincludedKeywords:transformersubstation;electricalmainwiring;transformer;equipmenttypeselection;reactive-loadcompensation目錄Ⅲ目錄摘要 ⅠAbstact Ⅱ1變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 表2-1短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)基值電壓基值電流支路名稱支路計(jì)算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值公式2.551.52d-11150.502110kv4.545.020.221.10.221.10.221.12.81.672209.58d-2371.5635kv6.24515.60.162.50.162.50.162.56.3753.8151.55d-310.55.510kv7.315550.13677.520.13677.520.13677.5219.17611.43130.25d-40.4144.340.4kv507.3151443.40.001972.860.001972.860.001972.867.2424.321.873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。3.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定3.1.1一般原則應(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。3.1.2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。(1)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3-1各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un饋電回路Igmax=Pn/√3Uncosφ注：等都為設(shè)備本身的額定值。3.2各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算依據(jù)表4.1，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表：表3-2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Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A110KV進(jìn)線Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/(√3×115×0.85)=184.2A35KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A35KV出線火電廠一Ig.max=S/√3Uncosφ=8000/(√3×37×0.85)=146.86A火電廠二Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/(√3×37×0.85)=91.79A10KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A10KV出線化工廠Ig.max=S/√3Uncosφ=3500/√3×10.5×0.85=226.4A鋁廠（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/√3×10.5×0.85=323.45A醫(yī)院（兩回）Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A氮肥廠Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A印刷廠Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A0.4KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A3.3高壓電氣設(shè)備選擇3.3.1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)我國當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un（3-1）(2)電流：Ig.max(最大持續(xù)工作電流)≤In（3-2）(3)開斷電流：Idt≤Ikd（3-3）式中：Idt——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量；

Ikd——斷路器的額定開斷電流。(4)動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imax（3-4）式中：ich——斷路器極限通過電流峰值； imax——三相短路電流沖擊值。(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t（3-5）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁，查短路電流周期分量等值時(shí)間t,從而計(jì)算出。3.3.1.1斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3-3斷路器的型號(hào)及參數(shù)性能指標(biāo)位置型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）變壓器110KV側(cè)OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第491頁；HB35號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第490頁；HB-10號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第489頁；ZN4-10C號(hào)斷路器見《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)—電氣一次部分》第649頁。3.3.1.2斷路器的校驗(yàn)(1)校驗(yàn)110KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[（KA）2s]It2t=31.52×2.03=2282.18[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(2)校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=2.5/2.5=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=252×2.06=1287.5[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(3)校驗(yàn)35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35KV變壓器側(cè)斷路器型號(hào)相同，且短路電流與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗(yàn)過程與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器相同。(4)校驗(yàn)變壓器10KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=40(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=43.52×2.06=3898[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(5)校驗(yàn)10KV出線側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=17.32×2.03=607.56[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。3.3.2隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆]有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。3.3.2.1隔離開關(guān)的選擇根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表：表3-4隔離開關(guān)的型號(hào)及參數(shù)開關(guān)編號(hào)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)110KV側(cè)GW2-1101106005014(5)35KV變壓器側(cè)GW4-353510008023.7(4)35KV出線側(cè)GW8-3535400155.6(5)其中：GW2-110型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁；GW4-35型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁；GW8-35型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁;3.3.2.2隔離開關(guān)的校驗(yàn)(1)110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[（KA）2s]It2t=142×5=980[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(2)35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=23.72×4=2246.76[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=5.62×5=156.8[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。3.3.3電流互感器的選擇及校驗(yàn)3.3.3.1電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)一次回路電壓：Ug≤Un（3-6）式中：Ug——電流互感器安裝處一次回路工作電壓；Un——電流互感器額定電壓。(2)一次回路電流：Igmax≤In（3-7）式中：Igmax——電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；In——電流互感器原邊額定電流。當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于時(shí)，應(yīng)對(duì)In進(jìn)行修正。修正的方法與斷路器In的修正方法相同。(3)準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)等級(jí)是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮?；ジ衅鞯臏?zhǔn)等級(jí)不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級(jí)；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級(jí)最高的儀表來確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。=1\*GB3①與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下要求：與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)為0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為1.5時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為2.5時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)1.0。=2\*GB3②用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)：0.5級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感級(jí)，2.0級(jí)無功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器；2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)無功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器。=3\*GB3③一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ich≤√2ImKdω（3-8）式中：ich——短路電流沖擊值；Im——電流互感器原邊額定電流；Kdω——電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I∞2tdz≤(ImKt)2（3-9）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；tdz——短路電流發(fā)熱等值時(shí)間；Im——電流互感器原邊額定電流。Kt——t秒時(shí)的熱穩(wěn)定倍數(shù)。3.3.3.2電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un一次回路電流：Igmax（最大持續(xù)工作電流）≤In見表3.2。各電流互感器的選擇結(jié)果見下表：表3-5電流互感器的型號(hào)及參數(shù)參數(shù)位置型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)0.5級(jí)1級(jí)二次負(fù)荷(Ω)倍數(shù)110KV進(jìn)線側(cè)LB-1102300/50.5/BB/B0.5B2.02.01570183變壓器35KV側(cè)LCW-3515-1000/50.5/30.5/3242286510035KV出線側(cè)LB-35300/50.5/B1/B20.5/0.5/B2B2/B2/B20.5B1B22.02.01555140變壓器10KV側(cè)LBJ-101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.5<10509010KV出線側(cè)LA-10300/50.5/31/30.5130.41075135其中：LB-110型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分》第498頁；LCW-35型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第194頁；LB-35型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分》第498頁；LBJ-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第187頁；LA-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第186頁。3.3.3.3電流互感器的校驗(yàn)(1)110KV進(jìn)線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=2.8(KA)=2800(A)√2ImKdω=√2×2×300×183=155280(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[（KA）2s](ImKt)2=(2×0.3×70)2=1764[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(2)變壓器35KV側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×(5~1000)×100=707.11~141421.16(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s](ImKt)2=(1×65)2=4225[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×300×140=59397(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s](ImKt)2=(0.3×55)2=272.25[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(4)變壓器10KV側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×（1000~1500）×90=127279~190919(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s](ImKt)2=[(1~1.5)×50]2=2500~5625[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(5)10KV出線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×（300~400）×135=57276~76368(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s](ImKt)2=[(0.3~0.4)×75]2=506.25~900[（KA）2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。3.3.4電壓互感器的選擇及校驗(yàn)3.3.4.1電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)一次電壓：1.1Un>U1>0.9Un（3-10）式中：Un——電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動(dòng)范圍為(2)二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第118頁、表538進(jìn)行選擇。(3)準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表、繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定。(4)二次負(fù)荷S2：S2≤Sn（3-11）式中：S2——二次負(fù)荷；Sn——對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。3.3.4.2電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：(1)110KV側(cè)：Un=110(KV)U2n=100/√3(V)(2)35KV側(cè)：Un=35(KV)U2n=100(V)(3)10KV側(cè)：Un=10(KV)U2n=100(V)三側(cè)電壓互感器準(zhǔn)確等級(jí)：1級(jí)參考《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》185頁表5.44，三側(cè)電壓互感器選擇如下表所示：表3-6電壓互感器型號(hào)及參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)單相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500其中：JCC-110型號(hào)電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第185頁；JDJ-35型號(hào)電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第185頁；JDZ-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第184頁。3.3.5熔斷器的選擇高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。3.3.5.1熔斷器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：（3-12）限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為(2)電流：（3-13）式中：——熔體的額定電流?！蹟嗥鞯念~定電流(3)根據(jù)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求校驗(yàn)熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間，以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。(4)斷流容量：（3-14）式中：——三相短路沖擊電流的有效值。——熔斷器的開斷電流。3.3.5.2熔斷器的選擇依據(jù)以上熔斷器選擇的技術(shù)條件，參考《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》166頁表5-35，35KV和10KV熔斷器如下表所示：表3-7熔斷器的型號(hào)及參數(shù)系列型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RN2100.51000保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器RW9-35350.52000保護(hù)戶外電壓互感器其中：RN2型號(hào)熔斷器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第166頁；RW9-35型號(hào)熔斷器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁；3.4母線及電纜的選擇及校驗(yàn)變電所屋內(nèi)屋外配電裝置的主母線、變壓器電氣設(shè)備與配電裝置母線之間的連接導(dǎo)線統(tǒng)稱為母線。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3.4.1材料的選擇配電裝置母線的材料有銅、鋁、鋁合金。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，用途廣，是很好的母線材料。但是銅的儲(chǔ)量不多，價(jià)值較貴，因此銅母線只用于空氣中含腐蝕性氣體的屋外配電裝置。鋁的電阻率為銅的1.7-2倍，密度為銅的30%，而且儲(chǔ)量多價(jià)值也低，因此在屋內(nèi)屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的情況下使用銅母線。3.4.2母線截面積的選擇3.4.2.1按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇各種電壓等級(jí)的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時(shí)裝設(shè)的母線，一般均按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面積。因此，必須滿足在正常運(yùn)行中，通過母線的最大長(zhǎng)期工作電流不應(yīng)大于母線的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流，即：KIal≥Igmax(3-15)式中：Ial——相應(yīng)于環(huán)境溫度為25oC及母線放置方式時(shí)母線的長(zhǎng)期允許電流。Igmax——通過母線的最大長(zhǎng)期工作電流。K——溫度修正系數(shù)θ0為母線的額定溫度，通常θ0=250C，θ為母線安裝地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度，θal為母線的長(zhǎng)期允許溫度，通常θal=700C。(1)110KV母線選擇由表3.2可知110KV母線中Igmax=116.05AKIal=0.943×252=237.636>116.05=Igmax所以選25×3的矩形鋁母線截面積為75mm2平放Ial=252A(2)35KV母線選擇由表3.2可知35KV母線中Igmax=495.996AKIal=0.943×632=595.976A>495.996=Igmax所以選50×3矩形鋁母線截面積為250mm2平放Ial=632A(3)10KV母線選擇由表3.2可知10KV母線中Igmax=1818.65AKIal=0.943×1360=1282.48A>1818.65A=Igmax所以選80×10矩形鋁母線截面積為800mm2平放Ial=1360A3.4.2.2母線的校驗(yàn)(1)熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€正常運(yùn)行最高溫度為：（3-16）參考《發(fā)電廠電氣部分》243頁、表6.3得：，則母線最小截面為：（3-17）滿足熱穩(wěn)定。(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由短路電流計(jì)算結(jié)果表查得，短路沖擊電流為：相間距離取（3-18）（3-19）（3-20）由、，參考《發(fā)電廠電氣》圖2.15得：同相條間應(yīng)力為：（3-21）（3-22）,即每跨內(nèi)滿足動(dòng)穩(wěn)定所必須的最少襯墊數(shù)為2個(gè)。實(shí)際襯墊距為：滿足動(dòng)穩(wěn)定的要求。3.4.3、10KV出線電纜的選擇3.4.3.1按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面積：導(dǎo)線和電纜在正常運(yùn)行時(shí)，必須保證它不致因溫度過高而燒毀，因此，必須滿足導(dǎo)線和電纜的最大允許持續(xù)電流Ial不小于其最大工作電流Igmax，即式中，Ial是相應(yīng)于環(huán)境溫度為時(shí)導(dǎo)線和電纜的長(zhǎng)期允許電流，可查表得出，單位是A，是通過導(dǎo)線和電纜的最大長(zhǎng)期工作電流，單位是A，K是溫度修正系數(shù)，是導(dǎo)線和電纜的額定溫度;通常=25攝氏度；是導(dǎo)線和電纜安裝地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度；是導(dǎo)線和電纜的長(zhǎng)期允許溫度，單位是攝氏度。化工廠：選纜心截面120mm2Ial=246A由已知得：其余選擇方法同化工廠。3.4.3.2、10KV出線電纜的選擇及校驗(yàn)(1)按額定電壓：(2)按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積S，查表3.2得：參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2-4、附表2.6，選擇電纜，時(shí)，、。溫度修正系數(shù)（3-23）其中為土壤溫度參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2.9及附表2-10得土壤熱阻修正系數(shù),直埋兩根并列敷設(shè)系數(shù)。允許載流量（3-24）滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。4無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)無功電源和有功電源一樣是保證系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全供電不可缺少的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)用戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的50~100%。另外電力系統(tǒng)中的無功功率損耗也很大，在變壓器內(nèi)和輸電線路上所消耗掉的總無功功率可達(dá)用戶消耗的總無功功率的75%和25%。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的1~2倍。由無功功率的靜態(tài)特性可知，無功功率與電壓的關(guān)系較有功功率與電壓的關(guān)系更為密切，從根本上來說，要維持整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平就必須有足夠的無功電源。無功電源不足會(huì)使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達(dá)不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補(bǔ)償。4.1無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與基本要求4.1.1無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t(1)根據(jù)技術(shù)規(guī)程規(guī)定按主變?nèi)萘康?0%～20%進(jìn)行無功補(bǔ)償；(2)分級(jí)補(bǔ)償原則，按主變無功損耗減去電纜充電功率確定無功補(bǔ)償?shù)娜萘?；?0KV和110KV側(cè)電壓不能低于標(biāo)稱電壓；(3)在輕負(fù)荷（2%～30%主變?nèi)萘坑?jì)時(shí)）時(shí)由于電纜充電功率的影響，其充電功率與補(bǔ)償功率近似抵消；4.1.2無功補(bǔ)償?shù)幕疽?1)電力系統(tǒng)的無功電源與無功負(fù)荷，在各種正常及事故運(yùn)行時(shí)，都應(yīng)實(shí)行分層分區(qū)、就地平衡的原則，并且無功電源應(yīng)具有靈活的調(diào)節(jié)能力和一定的檢修備用、事故備用。(2)在正常運(yùn)行方式時(shí)，突然失去一回線路，或一臺(tái)最大容量的無功補(bǔ)償設(shè)備，或一臺(tái)最大容量的發(fā)電機(jī)（包括失磁）之后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應(yīng)能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運(yùn)行方式時(shí)，若發(fā)生上述事故，應(yīng)允許采取切除部分負(fù)荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。(3)對(duì)于110KV及以上系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，應(yīng)考慮提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。4.2補(bǔ)償裝置選擇及容量確定4.2.1補(bǔ)償裝置的確定(1)同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓±5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它向系統(tǒng)供給感性的無功功率起無功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它從系統(tǒng)吸收感性的無功功率起無功負(fù)荷作用，可降低系統(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)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，但是調(diào)相機(jī)的造價(jià)高，損耗大，維修麻煩，施工期長(zhǎng)。(2)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置：在長(zhǎng)距離超高壓輸電線路中，電容器組串入輸電線路，利用電容器的容抗抵消輸電線的一部分感抗，可以縮短輸電線的電氣距離，提高靜穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定度。但對(duì)負(fù)荷功率因數(shù)高（＞0.95）或?qū)Ь€截面小的線路，由于PR/V分量的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。(3)靜電補(bǔ)償器補(bǔ)償裝置：它由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）無功功率的靜止補(bǔ)償器，與同步調(diào)機(jī)相相比較，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率損耗小，但相對(duì)串聯(lián)電容及并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其造價(jià)高維護(hù)較復(fù)雜，一般適用以較高的電壓等級(jí)500KV變電所中。(4)并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無功負(fù)荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于本次設(shè)計(jì)的變電站為110KV降壓變電站，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是在經(jīng)濟(jì)和檢修方面來考慮，首先選擇并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償裝置。而原始資料可知，補(bǔ)償裝置主要補(bǔ)償負(fù)荷的無功容量及平衡主變損耗。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。4.2.2補(bǔ)償裝置容量的選擇(1)負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量計(jì)算參考《電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算》第202頁，利用電容器改善功率因數(shù)需要補(bǔ)償?shù)臒o功量為：（4-1）式中：——負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o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)償后的最小功率因數(shù)角（）——由所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o功值（Kvar/KW）則本站所需補(bǔ)償?shù)臒o功值為：（其中功率因數(shù)是由0.85補(bǔ)償?shù)?.9）(4-2)(2)電容器型號(hào)的選擇參考《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)-電氣一次部分》997頁，選擇電容器如下表：表4-1電容器參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定容量（Kvar/KW）2400致謝致謝通過這三個(gè)月來的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有很多考慮不周全的地方，在這里衷心感謝指導(dǎo)老師的督促和指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，讓我按時(shí)完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到了很多困難。在此我要感謝王靜爽老師給了我悉心的幫助和耐心細(xì)致的指導(dǎo)，我的畢業(yè)論文較為復(fù)雜繁瑣，但王老師依然細(xì)心地糾正其中的錯(cuò)誤。除了敬佩王老師的專業(yè)水平以外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極地影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。還有謝謝我的同窗好友們，她們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂。她門在設(shè)計(jì)過程中給了我許多寶貴的意見和建議。同時(shí)也感謝自己在遇到困難的時(shí)候沒有一蹶不振，而是努力地尋找更好的方法來解決問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻的領(lǐng)會(huì)到基礎(chǔ)的重要性，畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅能幫助學(xué)生檢驗(yàn)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果，更重要的是畢業(yè)設(shè)計(jì)可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識(shí)自我，磨練學(xué)生的意志于耐性，這會(huì)為我日后的工作和生活帶來很大的幫助。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]、《短路電流實(shí)用計(jì)算》西安交通大學(xué)中國水利電力出版社1995年[2]、《實(shí)用短路電流計(jì)算》天津科學(xué)技術(shù)出版社李德矩1955年[3]、《電力系統(tǒng)分析》華中科技大學(xué)出版社第三版1996年何仰贊編[4]、《發(fā)電廠電氣部分》四川聯(lián)合大學(xué)范錫普編2002年[5]、《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》上?？萍汲霭嫔?973年[6]、《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》水利電氣部西北電力設(shè)計(jì)院1998年[7]、《電力系統(tǒng)》鄭州電力出版社李薇薇李芳編著1994[8]、《工廠供電》天津大學(xué)出版社黃純?nèi)A編著2001.6[9]、Thaper,EvalutionofGroundResistanceofaGroundingGridofAnyShape,IEEETranssactionsonPowerDeliveryVol．6No．2April1991[10]、J．M．Nahman,etal．ResistancetoGroundofCombinedGrid-multipleRodsElectrodes．IEEEIransactionsonPowerDiliyery，vol．1996附錄一附圖：110KV變電站電氣主接線圖目錄第一章總論11、項(xiàng)目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項(xiàng)目概況65、結(jié)論6第二章項(xiàng)目提出的背景及必要性81、項(xiàng)目提出的背景82、項(xiàng)目建設(shè)的必要性9第三章項(xiàng)目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項(xiàng)目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及建設(shè)條件171、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)172、項(xiàng)目建設(shè)條件17第五章項(xiàng)目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項(xiàng)目實(shí)施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評(píng)價(jià)391、項(xiàng)目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論……………..……………42第八章勞動(dòng)安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置461、組織機(jī)構(gòu)462、組織機(jī)構(gòu)圖46第十章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度481、建設(shè)工期482、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排483、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設(shè)投資估算49目錄第一章總論 1第一節(jié)項(xiàng)目概述 1第二節(jié)可行性研究的依據(jù) 3第三節(jié)可行性研究的范圍和內(nèi)容 3第五節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 4第二章項(xiàng)目背景和建設(shè)的必要性 5第一節(jié)項(xiàng)目提出的背景 5第二節(jié)項(xiàng)目建設(shè)的必要性 7第三章 需求分析及服務(wù)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn) 9第一節(jié) 需求分析 9第二節(jié) 服務(wù)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn) 10第四章 項(xiàng)目選址及建設(shè)條件 13第一節(jié)項(xiàng)目選址 13第二節(jié) 項(xiàng)目區(qū)自然條件 13第三節(jié) 項(xiàng)目區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 18第四節(jié) 項(xiàng)目區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施狀況 20第五章 規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)方案 23HYPERL