110kV變電站電氣一次系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)書

1、個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途封面?zhèn)€人收集整理勿做商業(yè)用途作者： Pan Hongliang僅供個(gè)人學(xué)習(xí)110kV 變電站電氣 一次系統(tǒng) 設(shè)計(jì)110kV 變電所電氣 一次系統(tǒng) 設(shè)計(jì)（ 110/35/10kV ， 2/6/12 回出線）摘 要電能是現(xiàn)代城市發(fā)展的主要能源和動力。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步，社會生產(chǎn)和生活對個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。城市供電系統(tǒng)的核心部分是變電所，因此，設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。本變電所設(shè)計(jì)除了注重變電所設(shè)計(jì)的基本計(jì)算外，對于主接線的選擇與論證等都作了充分的說明，其主要內(nèi)容包括：變電所主接線方案的選擇，進(jìn)出線的選

2、擇；變電所主變壓器臺數(shù)、容量和型式的確定；短路點(diǎn)的確定與短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇 （斷路器， 隔離開關(guān)， 電壓互感器， 電流互感器，避雷器） ；配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置；防雷保護(hù)與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。另外，繪制了六張圖紙，包括：電氣主接線圖，電氣總平面布置圖、防雷接地圖、110kV 接線斷面圖、 35kV配電裝置平面與斷面圖、110kV 母線斷面圖。圖紙規(guī)格與布圖規(guī)范都按照了電力系統(tǒng)相關(guān)的圖紙要求來進(jìn)行繪制。關(guān)鍵詞：變電所；電氣主接線；電氣設(shè)備；設(shè)計(jì)I畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）A DESIGN OFELETRIC SYSTEMFOR 110kV TERMINALTRANSFORMER SUBSTATI

3、ON Abstract Electric energy is the main energy and dynamism ofmodern city development. With development and progress ofmodern civilization, socialproduction and is it put forward high request more and more toquality and management thatelectric energy supply tolive. The core of city for supplying pow

4、er is transformer. It is veryimportant todesign and build one safe and economical transformer substation. Besides payingattention tobasic calculation of design for transformer substation, the design make satisfyingnarration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this

5、 design include the choice of main connection for transformer substation; the choice of pass in and out line;the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate sw

6、itch, voltage mutual-inductance implement, current mutual-inductance implement, arrester); the designfor distribution and disposal for chief plane; the designfor lightning proof protection and earthsystem. In addition, drawing six blueprints include the main wiring diagram; the disposal drawingof el

7、ectric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system; the drawing of 110kV connection; switchgear layout and sections of 35 kV; the drawing of 110 kV busconnection. Both the specification of drawing and the criterion of disposal is based on requirement of drawing to electric powe

8、r system.Keywords: Transformer substation; Main connection; Electric equipment; DesignII目 錄摘 要 .IABSTRACT.II1前言.12 電氣主接線設(shè)計(jì) .2.1主接線的設(shè)計(jì)原則 .2.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求.2.2.1主接線可靠性的要求 .2.2主接線靈活性的要求 .2.3主接線經(jīng)濟(jì)性的要求 .2.3電氣主接線的選擇和比較.2.3.1主接線方案的擬訂 .2.3.2主接線各方案的討論比較.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途2.3.3主接線方案的初選擇 .3 主變壓器的選擇與論證. 3.1 SJD2 88 規(guī)程中有

9、關(guān)變電站主變壓器選擇的規(guī)定.3.2主變壓器選擇的一般原則與步驟.3.2.1主變壓器臺數(shù)的確定原則.3.2.2主變壓器形式的選擇原則.3.2.3主變壓器容量的確定原則.3.3主變壓器的計(jì)算與選擇.3.3.1容量計(jì)算 .3.3.2變壓器型號的選擇. . 4 短路電流的計(jì)算 .4.1網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡化.4.2各短路點(diǎn)的短路電流的計(jì)算.5 重要的電氣設(shè)備選擇.5.1斷路器的選擇 .5.1.1斷路器選擇原則與技術(shù)條件. 5.1.2斷路器型號的選擇及校驗(yàn).5.2隔離開關(guān)的選擇 .5.2.1隔離開關(guān)的選擇原則及技術(shù)條件.5.2.2隔離開關(guān)型號的選擇及校驗(yàn).6方案 C與方案 E的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 .6.1方案的

10、總投資比較.6.2方案的綜合投資比較.6.3方案的年運(yùn)行費(fèi)比較.6.4最終方案的確定.7 其它電氣設(shè)備的選擇.7.1電流互感器的選擇.7.2電壓互感器的選擇.7.3導(dǎo)線的選擇 .7.3.1 35KV側(cè)母線的選擇 .7.3.2 35KV側(cè)出線的選擇 .7.3.3 10KV側(cè)母線的選擇 .7.3.4 10KV側(cè)出線的選擇 .7.4避雷器的選擇 .7.4.1 110kV 母線接避雷器的選擇及校驗(yàn).7.4.2 35KV母線接避雷器的選擇及校驗(yàn).7.4.3 10KV母線接避雷器的選擇及校驗(yàn).7.5站用變壓器的選擇.7.6支柱絕緣子、穿墻套管選擇.7.6.1支柱絕緣子的選擇 .7.6.2穿墻套管的選擇.8

11、 配電裝置的選擇 .8.1配電裝置的選擇要求與分類.8.2配電裝置設(shè)計(jì)選擇.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途9 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) .9.1 避雷針的作用 .9.2避雷針的設(shè)計(jì) .9.2.1避雷針的保護(hù)范圍 .9.2.2本所避雷針的計(jì)算及校驗(yàn).10接地網(wǎng)的設(shè)計(jì) .10.1 設(shè)計(jì)說明 .10.2接地體的設(shè)計(jì) .10.3典型接地體的接地電阻計(jì)算.10.4接地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .11 結(jié)論 .參考文獻(xiàn) .致謝.錯(cuò)誤！未定義書簽。1 前言在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中， 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知：它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時(shí)也極大地影響人民的物質(zhì)和文化生活水平的提高，影響整個(gè)社會的

12、進(jìn)步。變電站是電力系統(tǒng)一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中線路的連接點(diǎn)， 其作用是變換電壓、匯集、分配電能。 變電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全問題。而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。目前，我國城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)，城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代。我國電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所，微機(jī)監(jiān)測變電所，綜合自動化變電所相繼出現(xiàn)，并得到迅速的發(fā)展。然而，所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計(jì)的基本原理而來，因此對于變電設(shè)計(jì)基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為 110kV 變電所電氣 一次系統(tǒng) 設(shè)計(jì)，正是最為常見的常規(guī)變電所

13、，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng) 的原理及設(shè)計(jì)過程。2 電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、 和斷路器等的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。 它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全站電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確 定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題。 必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。對于 6 220kV 電壓配電裝置的接線，一般分兩類：一為母線類，包括單母線、

14、單母線分段、 雙母線、 雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無母線類， 包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。應(yīng)視電壓等級和出線回?cái)?shù)，酌情選用。旁路母線的設(shè)置原則：（ 1）采用分段單母線或雙母線的 110kV 配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般 需設(shè)置旁路母線。因?yàn)?110kV 線路輸送距離長、功率大，一旦停電影響范圍大，且斷路器 檢修時(shí)間較長（平均每年 57 天） ，故設(shè)置旁路母線為宜。當(dāng)有旁路母線時(shí)，應(yīng)首先采用 以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。（ 2）35kV 配電裝置中， 一般不設(shè)旁路母線， 因重要用戶多系雙回路供電， 且斷路器 檢修時(shí)間短，平均每年 2 3 天。如

15、線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途（ 3）10kV 配電裝置，可不設(shè)旁路母線。對于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路系向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線、分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線。對于變電站的電氣接線， 當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)， 其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少或不用斷路器的接線。當(dāng)出線為2 回時(shí)，一般采用橋形接線。2.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電站所在電力系統(tǒng)中的地位，變電站的規(guī)劃容量、 負(fù) 荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。2.2.1

16、主接線可靠性的要求可靠性的工作是以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主 接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。評價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：（ 1）斷路器檢修時(shí)是否影響停電；（ 2）線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)， 停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短， 以及 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）能否對重要用戶的供電；（ 3）變電站全部停電的可能性。2.2.2 主接線靈活性的要求主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求：（ 1）調(diào)度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和

17、負(fù)荷；能夠滿足 系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。（ 2）檢修要求。可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。（ 3）擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最少。2.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。（ 1）投資?。褐鹘泳€簡單，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的投資；占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。（ 2）電能損耗少： 經(jīng)濟(jì)選擇主變壓器型式、 容量和臺數(shù)， 避免兩次變壓而增加電能損失。2.3 電氣主接線

18、的選擇和比較2.3.1 主接線方案的擬訂高壓側(cè)是2 回出線，可選擇橋型接線。中壓側(cè)有6 回出線，低壓側(cè)有12回出線，均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。在比較各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍后，提出如下五種方案：方案 A （圖 2-1） 高壓側(cè)： 內(nèi)橋接線； 中壓側(cè)： 雙母線接線； 低壓側(cè)： 單母分段圖 2-1方案 A 主接線圖3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方案 B（圖 2-2） 高壓側(cè)：內(nèi)橋型接線；中壓側(cè)、低壓側(cè)：單母分段圖 2-2 方案 B 主接線圖 方案 C（圖 2-3） 高壓側(cè)、中壓側(cè)：單母分段帶旁路； 低壓側(cè)： 單母分段圖 2-3方案 C 主接線圖 方案 D（圖2-4） 高壓側(cè)：

19、 外橋；中壓側(cè)：雙母線；低壓側(cè)：單母線分段圖 2-4 方案 D 主接線圖 4畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）方案 E（圖2-5） 高壓側(cè)：外橋接線；中壓側(cè)：單母分段帶旁路；低壓側(cè)：雙母線圖 2-5方案 E 主接線圖2.3.2 主接線各方案的討論比較現(xiàn)將方案中所用到的五種接線形式比較如下： 內(nèi)橋接線： 在線路故障或切除、投入時(shí)， 不影響其余回路工作，并且操作簡單； 而在變壓器故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)線路短時(shí)停電，并且操作復(fù)雜。因而該接線一般適用個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途于線路較長（相對來說線路的故障機(jī)率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換（如火電廠）的情況。內(nèi)橋接線的適用范圍為兩回進(jìn)線，兩臺主變， 正常運(yùn)行方式下，

20、橋開關(guān)處于閉合狀態(tài)，此接線方式優(yōu)點(diǎn)是具有一定供電可靠性，使用高壓斷路器少，一次投資少；缺點(diǎn)是沒有擴(kuò)建可能性，高壓進(jìn)線只有兩回，沒有出線可能，內(nèi)橋接線不適合有穿越功率通過。雙母線接線：優(yōu)點(diǎn)是供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路母線的隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其他線路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行；調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要，通過倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式；擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)是增加一組

21、母線和多個(gè)隔離開關(guān)，一定程度上增加一次投資。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作，需裝設(shè)連鎖裝置。雙母線接線適合于出線回路為5 回及以上且在系統(tǒng)內(nèi)居重要地位時(shí)。單母分段接線：接線比較簡單， 操作方便，有擴(kuò)建第三臺變壓器的可能，且可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行， 各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。缺點(diǎn)是在檢修母線或斷路器時(shí)會造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，

22、這使得這個(gè)問題更加突出。5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單母分段帶旁路：該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線，從而得到較高的可靠性。這樣就很好的解決了在雷雨季節(jié)斷路器頻繁跳閘而檢修次數(shù)增多引起系統(tǒng)可靠性降低的問題。 但同時(shí)增加了一組母線和兩個(gè)隔離開關(guān)， 從而增加了一次設(shè)備的投資。而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器，雖然節(jié)約了投資，但在檢修斷路器或母線時(shí)，倒閘操作比較復(fù)雜 ,容易引起誤操作，造成事故。 外橋法接線：與內(nèi)橋法一樣,該接線形式所用斷路器少， 四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器， 具 有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí)，需同時(shí)動作與之相連的兩臺斷路器，

23、從而影響一臺未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。但當(dāng)任一臺變壓器故障或是檢修時(shí)，能快速的切除故障變壓器，不會造成對無故障變壓器的影響。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過變電站時(shí)，也采用外橋接線。2.3.3主接線方案的初選擇（1） 110kV側(cè)主接線的確定：通過對上述五種主案的分析，根據(jù)本次設(shè)計(jì)變電站屬于小型無人值班變電站，110kV連接兩個(gè)系統(tǒng)，兩臺相同的變壓器，在保證技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，應(yīng)采用內(nèi)橋接線的接線形式。 （ 2） 35kV 側(cè)主接線的確定：當(dāng)接線回路數(shù)較多，輸出功率較大，母線故障后要求迅速供電，母線或母線設(shè)備檢修時(shí)，不允許影響用戶供電系統(tǒng)運(yùn)行

24、，調(diào)度對接線的靈活性有一定要求且投資較少時(shí)，采用單母線分段和雙母線的接線形式。本所35kV 出線共 6條，都適合這兩種接線，所以35kV 采用單母線分段和雙母線的接線方式。（ 3）10kV側(cè)主接線的確定：根據(jù)電力工程 電氣設(shè)計(jì) 手冊 ，610kV的配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線，本次設(shè)計(jì)的變電站，10kV 側(cè)有 12 回，符合條件，所以采用此種接線。 （ 4）兩個(gè)初選方案的確定：根據(jù)以上110kV 、 35kV 、 10kV側(cè)主接線的確定，兼顧可靠性、靈活性，最終確定方案A 和方案B 為初選方案，待選擇完主要電氣設(shè)備后再進(jìn)行更詳盡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定最終方案。6 畢業(yè)設(shè)

25、計(jì)（論文）3主變壓器的選擇與論證在各級電壓等級的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 3.1 SJD2 88規(guī)程中有關(guān)變電站主變壓器選擇的規(guī)定（1）主變?nèi)輦€(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途量和臺數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161 85有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡有兩臺及以上主變的變電站，其中一臺事故停運(yùn)后，其余主變的容

26、量應(yīng)保證供應(yīng)該站全部負(fù)荷的70 80%， 在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。（ 2）根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展和潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。（ 3）主變調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161 的有關(guān)規(guī)定。 3.2主變壓器選擇的一般原則與步驟3.2.1 主變壓器臺數(shù)的確定原則為保證供電的可靠性， 變電站一 般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變，但一般不超過兩臺主變。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺主變。對大型樞紐變電站，根據(jù)工程的情況，應(yīng)裝設(shè)2 4臺主變。當(dāng)變

27、電站裝設(shè)兩臺變壓器的時(shí)候當(dāng)一臺停運(yùn)時(shí)，一臺檢修時(shí)，另一臺應(yīng)該能夠70%以 上的負(fù)擔(dān)。3.2.2 主變壓器形式的選擇原則（1） 110kV 主變一般采用三相變壓器。（ 2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對新建的變電站，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮， 應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。 （ 3）具有三個(gè)電壓等級的變電站，一般采用三繞組變壓器。3.2.3主變壓器容量的確定原則（1）為了準(zhǔn)確選擇主變的容量，要繪制變電站的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電站的年、日最高負(fù)荷和平均符合。 （ 2）主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5 10 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。7畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（ 3）變壓器最大負(fù)荷按下式確定：PMK0

28、 P式中K0 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；（ 3-1） P 按負(fù)荷等級統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。對于兩臺變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計(jì)算：S e = 0.6 PM （ 3-2） 如此，當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%，則可保證 84%的負(fù)荷供電。3.3 主變壓器的計(jì)算與選擇3.3.1 容量計(jì)算在電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊可知：裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開一臺主變時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷，其主變壓器容量應(yīng)滿足。 “不應(yīng)小于 70%-80% 的全部負(fù)荷 ” 已知 35kV側(cè)最大負(fù)荷25MW, 10kV側(cè)最大負(fù)荷為15MW ，cos? = 0.85 ,由計(jì)算可

29、知單 臺主變的最大容量為（設(shè)負(fù)荷同時(shí)率為0.85） ； Sn = 0.6Smax = 0.6Pmax 0.6(25 +15) = = 28.23(MV A) cos? 0.85 (3-3) 結(jié)論：選擇兩臺 31.5MV A的變壓器并列運(yùn)行。 3.3.2 變壓器型號的選擇因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級，且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過的容量大于主變?nèi)萘康?5%時(shí)，宜選用三繞組變壓器。因?yàn)椋?S 35 15 0.85 = = 37.5 15%， S110 250.85 + 150.85 (3-4) 所以本設(shè)計(jì)用三繞組變壓器，繞組排列順序?yàn)?（由內(nèi)向外） ：10 kV 、35 kV 、110 kV 。 綜上所

30、述：主變壓器選用三相三線圈有載調(diào)壓、戶外油浸式降壓變壓器。型 容 號： SSZ 9 ? 31500 /110 量： 31500kVA 電壓比： 1104 2.0% / 38.5 /10.5接線方式、組別：YN .Y0 .D11阻抗電壓百分比：高-中10.47% 高 -低 18.23% 中 -低 6.41% 空載損耗： 38.4KW8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）短路損耗：高-中 229KW高 - 低 212KW中 - 低181.6KW容量比： 100 / 100 / 100空載電流：0.8% 調(diào)壓方式：有載調(diào)壓 冷卻方式：強(qiáng)迫油循環(huán)水冷9畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4短路電流的計(jì)算4.1 網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡化選d1,

31、d2,d3為短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。已知，選取 100MV A為基準(zhǔn)容量， 查表得，基準(zhǔn)電壓為115kV ，基準(zhǔn)電流為0.502kA ， 基準(zhǔn)電抗為132，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)，發(fā)生短路時(shí)，短路電流的周期分量在整個(gè)短路過程中不衰減。由原始資料可知：系統(tǒng)到 110kV母線短路電抗 X ?= U? 1 = = 0.033 I ? 30 (4-1) 又由所選的變壓器參數(shù)阻抗電壓：18.23% ( 高 -中 )， 10.47% ( 高 -低) ，6.41%（中 -低） 算得 X1 = 1 2U (1? 2) %+U(1?3)%?U(2?3)%12U(1?2)% +U(2 ?3) % ? U (1?3) % 1 2

32、U (1?3) %+ U (2 ?3) % ? U (1? 2) % = 11.145 (4-2) X2 = = ?0.675(4-3) X3 = = 7.085 (4-4) 主變?nèi)萘繛?1.5MV A ，標(biāo)幺值： X 1? = X 1 Sb= 0.354 100 S n X 2Sb = ?0.021 100 S n X 3 Sb= 0.225 100 S n (4-5) X 2? = (4-6) X 3? = (4-7)方案 A與方案B 的短路計(jì)算的系統(tǒng)化簡阻抗圖及各阻抗值、短路點(diǎn)均一樣。系統(tǒng)阻抗圖 （圖4-1） 10 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖 4-1系統(tǒng)阻抗圖因?yàn)閮芍髯儔浩餍吞栆粯?，因此兩變壓?/p>

33、的中間點(diǎn)等個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途電位，用導(dǎo)線連起來， 其轉(zhuǎn)化圖 如圖4-2 圖4-2系統(tǒng)阻抗轉(zhuǎn)化圖11 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4.2各短路點(diǎn)的短路電流的計(jì)算簡化后的阻抗圖如圖4-3： 圖4-3 系統(tǒng)阻抗簡化圖（ 1）當(dāng) d1點(diǎn)短路時(shí)： X js?1 = 0.033 I d 1? = 1 X js ?1 = 30 100 = 0.502( KA) 3115（ 4-8） （4-9） Ib= Sb = 3U b1 （4-10） （ 4-11） （ 4-12） （ 4-13） （4-14） I = I d 1?I b =300.502 =15.06( kA) I = I = 15.06( kA) I c

34、h = 2 K ch I = 38.34( kA)+ 2(IchK =chI ? 1) =15.06 1+ 2(1.8 ? 1) = 22.89( kA)（ 110kv及以上網(wǎng)絡(luò)Kch 取 1.8） S = 3U b I = 315.06 115 = 2999.74( MVA)（ 4-15 ） 其中， Id:短路電流周期分量有效值I ：起始次暫態(tài)電流 S：短路容量12I ： t= 時(shí)的穩(wěn)態(tài)電流畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（ 2）當(dāng)d2 短路時(shí)：X js?2 = 0.033 + 0.177 ? 0.0105 = 0.1995 I d 2? = 1 X js ?2 = 1 = 5( kA) 0.1995（4-

35、16 ）（4-17 ）Ib = Sb 3U b 2 = 100 = 1.560(kA) 337 (4- 18)I = I d 2? I b = 5 0.502 = 7.80(kA) I =I=7.80(kA) (4-19) (4-20) (4-21) (4-22) (4-23) ich = 2kchI = 19.89(kA) I ch= I 1+ 2( K ch ? 1)= 1.52 7.8 = 11.86(kA) S I= =3U b 37 7.8 = 499.89( MV A) （ 3）當(dāng) d3點(diǎn)短路時(shí)：X js?3 = 0.033 + 0.177 + 0.1125 = 0.3225 I

36、d 3? = 1 X js?3 = 1 = 3.1( kA) 0.3225 (4-24) (4-25) Ib= Sb 3U b 3 = 100 = 5.50(kA) 310.5 (4-26) I = I d 3? I b = 3.1 0.502 = 17.05(kA) I =I=17.05(kA) ) (4-27) (4-28) (4-29) (4-30) (4-31) ich = 2kchI = 43.48(kA) I ch= I 1+ 2( K ch ?1) = 1.52 17.05 = 25.92(kA) S = 3U b I=3 10.5A)17.短05路=計(jì)310算結(jié).07( MV果

37、列表于下：短路點(diǎn) 基準(zhǔn)電壓 （KV ） 115 37 10.5表 4-1 短路計(jì)算成果表短路電流 (KA)15.06 7.80 17.05 13沖擊電流 (KA) 38.34 19.89 43.48短路容量 (MV A) 2999.74 499.89 310.07d1 d2 d3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5 重要的電氣設(shè)備選擇本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導(dǎo)線的選擇4 。 電氣設(shè)備選擇的一般原則：(1) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；(2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；(3) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理；(4)

38、選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；(5) 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號一致；(6)選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 各種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如下表： 表 5-1 高壓電器技術(shù)條件序號 12345678910111213電器 名稱 斷路器 隔離開關(guān)組合電器負(fù)荷開關(guān)熔斷器 PT CT電抗器 消弧線圈避雷器封閉電器穿墻套管絕緣子額定 電壓 （ kV ） 額定 電流 （A ） 額定 機(jī)械 容量 荷載（kV A ） （ N） 額定開 斷電

39、流（ A ） 熱穩(wěn)定動穩(wěn)定絕緣水平 斷路器的選擇 5.1.1 5.1斷路器選擇原則與技術(shù)條件在各種電壓等級的變電站的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器的工14 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作最為頻繁，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力， 而且要求其在 短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或電路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流。按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6 斷路器等。斷路器型式的選擇， 除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件