110kV變電站設(shè)計說明書要點

1、本書是 2010 年本人編寫的電氣工程及其自動化的畢業(yè)設(shè)計書，本書主要是說明書， 另外還有一本計算書。兩本一起構(gòu)成本人的畢業(yè)設(shè)計書。畢業(yè)設(shè)計是高等工科學(xué)校教學(xué)中一個不可缺少的實踐性環(huán)節(jié)。本書在設(shè)計時注重相 關(guān)知識的綜合運用，突出重點，貼近實際，力求做到條理清晰，層次分明，簡單實用。本書共分為八個章節(jié)。第一章介紹了電氣工程設(shè)計中要解決的原始材料及其設(shè)計要 求；第二章介紹了負荷的統(tǒng)計分析；第三章是對電氣主接線方案的分析及比較，并得到 最終的電氣主接線方案；第四章是短路電流的計算，通過介紹短路電流的計算目的、計 算的一般規(guī)定、計算步驟和方法來完成短路電流的計算；第五章為導(dǎo)體和電器的選擇設(shè) 計。本書由

2、本人首編，書中大量引用了有關(guān)專業(yè)文獻和資料（如參考文獻中所列） ，在此 對文獻及資料的作者致以衷心的感謝。由于編者的條件和水平有限，對某些總是的看法可能帶有片面性，書中難免有錯誤 和不當之處，在此我真誠地請求老師批評指正，謝謝。編者2011 年 01 月目錄第一章原始材料 3第二章負荷資料的統(tǒng)計分析 7第三章電氣主接線的確定 918第四章 短路電流計算第五章 導(dǎo)體與電器的選擇設(shè)計 20參考文獻 24第一章 原始材料課題： 110KV 系統(tǒng)變電所電氣部分初步設(shè)計、設(shè)計原始資料1、隨著生產(chǎn)的發(fā)展，電力系統(tǒng)不斷擴大，待設(shè)計變電所就是為適應(yīng)這種情況而建設(shè)的中間變電所，主要供給地區(qū)負荷，同時也傳遞部分的

3、系統(tǒng)交換功率該變電所的電壓等級為 110/35/10KV ，變電所最終規(guī)模的進出線回路數(shù)：110KV 4 回（其中 2 回備用） 35KV 5 回（其中 1 回備用）10KV 8 回（其中 1 回備用）2、根據(jù)系統(tǒng)運行方式，本變電所不是電壓樞紐點，無特殊的調(diào)壓要求，另外，有部分穿越由 110KV 系統(tǒng)經(jīng)過本變電所送至 35KV 系統(tǒng)變電所3、系統(tǒng)電源情況與本變電所連接的系統(tǒng)電源共有三個，其中 110KV 及 35KV 系統(tǒng)變電所各一個， 110KV火電廠一個，具體為：1）110KV 系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容量為 533MVA ，該所距待設(shè)計變電所 9KM 。（2）110KV 火電廠

4、，接線如圖：3)35KV 系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容量為 300MVA ，該所距待設(shè)計變電所 5KM 。4)最小短路容量為最在短路容量的 3/4 ，電廠不變4、所址地理情況設(shè)計變電所選定的所址條件較好，土地較為平整、充裕5、氣象條件年最高溫度 +39.9C 、最高日平均溫度 +34.4C海拔高度 20.5C 、年最低溫度 3C、地震烈度 6 度以下6、負荷資料 35KV 側(cè)負荷序號用戶名稱負荷性質(zhì)最大負荷 (MW)1紙漿廠52源頭變63鋅品廠54備用(新用戶)610KV 側(cè)負荷序號用戶名稱負荷性質(zhì)最大負荷 (MW)1配件廠1.62手拖廠1.43機械廠2.64電臺0.55針織廠2.2.

5、6食品加工廠1.027用戶1.28備用(新用戶)4所用電負荷序號設(shè)備名稱容量(KW)負荷性質(zhì)1#1 主變風扇3.24經(jīng)常、連續(xù)2#2 主變風扇3.24經(jīng)常、連續(xù)3浮充電機4.5經(jīng)常、連續(xù)4蓄電池室通風2.7不經(jīng)常、連續(xù)5載波室通風1.1不經(jīng)常、連續(xù)6載波通訊2.5經(jīng)常、連續(xù)7照明負荷9.7經(jīng)常、連續(xù)8生活區(qū)用電10不經(jīng)常、連續(xù)9充電機新用戶20不經(jīng)常、連續(xù)10生活水泵4.5經(jīng)常、短時11檢修、試驗用電5不經(jīng)常、短時12電焊機10.6不經(jīng)常、斷續(xù)110KV 系統(tǒng)變電所供給 10MW 電能，其余由 110KV 火電廠供給。另外，有 5MW 的穿越功率經(jīng)本變電所至 35KV 系統(tǒng)變電所。 注：（1）

6、以上負荷，除類以外，均分另、類。（2）負荷功率因數(shù)均取 COS =0.85（ 3）負荷同時率 Kz=0.9（4）年最大負荷選用小時均取 Tmax=4500 小時 /年（ 5）以上負荷不包括網(wǎng)損在內(nèi)，網(wǎng)損北一律取 5%所用電負荷見表中所列。注：所用電計算負荷 =照明用電 +生活區(qū)用電 +其余經(jīng)常的或 連續(xù)的負荷之和0.85 （KVA ） 其中 0.85 為綜合系數(shù)。二、設(shè)計內(nèi)容1、負荷分析及變壓器的容量、臺數(shù)及型式的選擇2、進行主接線的技術(shù)比較，確定主接線最佳方案3、計算短路電流及主要電氣設(shè)備選擇；4、進行線路或變壓器保護的整定計算。5、變電所電氣布置設(shè)計。6、變電站防雷保護范圍計算 7、變電站

7、接地網(wǎng)設(shè)計第二章 負荷資料的統(tǒng)計分析、電力負荷分類負荷的統(tǒng)計分類對主接線的確定影響很大，因為重要的負荷要求的供電可靠性較高，也就是說要求可靠性高的主接線形式，而次要的負荷要求的供電可靠性較低，也就是說 可以選可靠性不太高的簡單主接線，使得設(shè)計合理經(jīng)濟。對于電力負荷按供電重要性可分為以下三類：1、一類負荷是指此種負荷如中斷供電，將造成人們生命危險，設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報 廢，給國民經(jīng)濟造成重大損失，在政治上造成重大影響。2、二類負荷是指此種負荷如停止供電，將造成大量減產(chǎn)，工廠窩工以及使城市中大量居民的正常生活受到影響等。3、三類負荷指不屬于一、二級負荷的其他負荷，停電不會帶來嚴重后果。二、分級負荷

8、對供電的要求1、對于一類負荷必須要有兩個獨立的電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證對 一燈負荷不間斷供電。2、對于二類負荷一般要有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證大部分二類負荷的供電。3、對于三類負荷一般只需一個電源供電。三、負荷的統(tǒng)計方法電力生產(chǎn)、消費一條龍，從頭到尾都是息息相關(guān)的。用戶用多大的電量，輸送電能的載流導(dǎo)體和電器開頭也就應(yīng)能隨這么多電量而不損壞。即負荷的容量大小是選擇導(dǎo)體和電器的依據(jù)。例如對于主變壓器容量的選擇，斷路器、隔離開頭容量的選擇等等，都 要考慮實際有多大的負荷通過。所以負荷統(tǒng)計是進行設(shè)計的首要考慮內(nèi)容進行負荷統(tǒng)計時，要注意用戶設(shè)備額定容量之和并不等于

9、供電系統(tǒng)供給的總?cè)萘?。因為多?shù)設(shè)備通常在小于額定容量的條件下運行，并且有些設(shè)備是間歇運行的，所以實 際由電源取得的功率要比用戶所裝的設(shè)備銘牌額定功率總和為小。這全實際取用的功率 我們稱為“計算負荷?！狈椒ㄈ缦拢海?）一組設(shè)備的計算負荷 Pjs= 需要系數(shù) Kx該組設(shè)備容量之和Pe（2）多組設(shè)備的計算負荷 Pjs= 同時系數(shù) Kt各組的計算負荷之和Pjs 另外，計算負荷要考慮電力網(wǎng)的電能損耗，即電網(wǎng)線路首端送出的負荷，等于電網(wǎng)末端 的負荷加上電網(wǎng)線路產(chǎn)生的電能損耗。如已知網(wǎng)損率 a ，則電能損耗 =網(wǎng)損率 a 末端負 荷。所以電網(wǎng)線路首端負荷 Pmax= （1+a ）末端負荷 Pjs 進行負荷統(tǒng)

10、計時，還應(yīng)注意到負荷的發(fā)展，須把遠期負荷也統(tǒng)計在內(nèi)。四、主變壓器的選擇 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié) 構(gòu)，如選用適當不僅可減少投資，減少占地面積，同時也可減少運行電能損耗，提高運 行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。1、主變壓器臺數(shù)：為保證供電可靠性，變電所一般設(shè)有兩臺主變壓器。2、變壓器容量： 裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當其中一臺主變因 事故斷開，另一臺主變的容量應(yīng)滿足全部負荷的 60% ，考慮變壓器的事故過負荷能力為 40% ，則可保證 80%負荷供電。五、主變型式確定1、在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般選三相為壓器，采用降壓結(jié)

11、構(gòu)的線圈，排列 成鐵芯低壓中壓高壓線圈，高與低之間阻抗最大2、繞組數(shù)和接線組別的確定：該變電所有三個電壓等級，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。3、冷卻方式的選擇：考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護工作量，首選自然 風冷冷卻方式。4、查 110KV 三繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用型號為 SFS7 31500/110 三繞 組變壓器。5、試選用傳遞功率比例 100/100/502、主變壓器臺數(shù)：裝設(shè)兩臺變壓器，以保證供電可靠性。3、主變壓器容量：

12、裝兩臺變壓器的變電所， 每臺變壓器的額定容量一般按 Se=0.6SM 選擇， SM 為變電所最大負荷，這樣，當一臺變壓器停用時，仍可保證對60%全部負荷的供電。對于一、二類負荷比重大的變電所，應(yīng)能在一臺變壓器停用時，其余變壓器仍 能保證用戶的一類負荷和大部分二類負荷。 采用三相式變壓器。 具有三種電壓的變電所， 如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到 15%Se 以上時，可采用三繞組變壓器。第三章 電氣主接線的確定發(fā)電廠（變電所）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、 變壓器、 線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式， 從而完成發(fā)電、 變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計

13、，直接關(guān)系著系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。我 們應(yīng)該在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，著重分析發(fā)電廠、變電所在系統(tǒng)中所處 的地位及其規(guī)模、性質(zhì)和所采用的設(shè)備特點來設(shè)計，得也符合實際需要的經(jīng)濟合理的電氣主接線 一、電氣主接線的基本要求1、必須滿足電力系統(tǒng)和電力用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求發(fā)供電的安全可靠，是對電力系統(tǒng)的第一要求。因此，電氣主接線應(yīng)首先給予滿足， 但是，電氣主接線的可靠性不是絕對的。同樣的主接線對某些發(fā)電廠和變電所來說是可 靠的，但對另一些發(fā)電廠和變電所就不一定能滿足其對可靠性要求。一般地，可以從以 下幾個方面來衡量電氣主接線的可靠性。（1）斷路器檢修時是否會影響對用戶的

14、供電；（2）設(shè)備和線路故障或檢修時，停電線路的多少（停電范圍的大?。┖屯ｋ姇r間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；（3）是否存在發(fā)電廠，變電所全部停止工作的可能性等?，F(xiàn)在，不僅可以定性分析電氣，主接線的可靠性，而且還可以對電氣主接線進行定量的可靠性計算。2、應(yīng)具有一定的靈活性（1）為了調(diào)度的目的，可以靈活操作，投入或切除某些機組，變壓器或線路，調(diào)配 電源負荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。（2）為了檢修的目的，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備進行安全檢 修，面不致影響電力網(wǎng)的運行或停止對用戶的供電。（3）為了擴建的目的，可以容易地從初期過渡到最終接線，在擴

15、建過渡時，無論一 次和二次設(shè)備等所需要的改造為最小。3、操作要力求簡單、方便電氣主接線應(yīng)該簡單、清晰、明了，操作方便。復(fù)雜的電氣主接線不僅不利于操作， 還容易造成誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，又可能給運行帶來不便，或者造成不 必要的停電。4、經(jīng)濟合理 主接線在滿足上述要求的前提下要做到經(jīng)濟合理（1）投資少（ 2 ）占地面積小（3）電能損失少5、具有發(fā)展和擴建的可能性除了滿足前述技術(shù)經(jīng)濟條件的要求外，發(fā)電廠變電所的電氣主接線還應(yīng)具有民展和 擴建的可能，以適應(yīng)電力的不斷民展，滿足社會各方面高速發(fā)展電力的需求。二、基本的主接線形式1、單母線接線適用條件該接線一般只適用于出線回路數(shù)少配電裝置中，

16、并且電壓等 級越高，所連接的回路數(shù)越少2、單母線分段接線其采用的條件如下：（ 1） 610 千伏配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時，一般采用單母分段接線。（ 2） 3560 千伏配電裝置出線回路數(shù)為 4-8 回時，一般采用單母線分段接線。（ 3） 110220 千伏配電裝置的出線回路數(shù)為 4 回時，一般采用單母線分段接線。3、雙母線連接及分段：出線帶電抗器的 610 千伏的配電裝置采用雙母線； 3560 千伏 配電裝置當出線回路數(shù)數(shù)多（超過 8 回）時，或連接接線的電源較多，負荷較大時，可 采用雙母線連接。4、配電裝置中的旁路設(shè)施或?qū)Ｓ玫呐月窋嗦菲?，?yīng)按下列條件設(shè)置：采用分段單母線或雙母線的

17、 110220 千伏配電裝置中，除斷路器允許停電檢修外，一般 設(shè)置旁路設(shè)施。當有旁路母線時，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； 3560 千伏配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線；如線路斷路器不允許停電檢修，可設(shè) 置其他旁路設(shè)施；當?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時，采用單母線或分 段單母線的 6 千伏和 10 千伏配電裝置中，可設(shè)旁路母線。5、接在母線上的閥型避雷器和電壓互感器，一般合用一組隔離開關(guān)，接在變壓器引線上 的閥型避雷器回路中，一般不裝設(shè)隔離開關(guān)。三、方案的擬定110KV 系統(tǒng)變電所連接的電源共有三個，其中 110KV 及 35KV 系統(tǒng)變電所各一個，110KV

18、火電廠一個。類、類負荷進線回路數(shù)為兩回，類負荷回路數(shù)為 1 回，35KV 負 荷進線回路數(shù)為 1 回，而變電站有 30% 類、70% 類負荷，負荷進線回路數(shù)可為 1-2 回， 取負荷進線回路為兩回， 10kV 所用變的進線回路數(shù)為 1 回，因此， 35kV 母線出線回路 總數(shù)為 5 回，10kV 母線出線回路總路為 8 回方案11110kV3535kV1010kV內(nèi)內(nèi)橋接線單單母分段帶旁路單單母分段接線單單母分段接線單單母分段接線單單母分段接線外外橋接線單單母分段帶旁路單單母分段接線單單母接線單單母分段接線雙雙母接線以下擬定了四種方案：方 1、方案：1）主變采用兩臺 SFS7 31500/11

19、0 型的三繞組變壓器110kV 采用內(nèi)橋接線； 35kV 采用單線分段帶旁路； 10kV 采用單母分段接線2)將 35kV 、10kV 負荷均衡的分配掛接于、母線上3)畫圖：110KV ：內(nèi)橋接線35KV ：單線分段帶旁路10KV ：單母線分段接線2、方案a) 主變采用兩臺 SFS7 31500/110 型三繞組變壓器。b) 110kV 、35kV、10kV 均采用單母分段接線。c) 將 35kV 、10kV 負荷均衡的分配并掛接于、母線上。d) 畫圖：略2、 方案a) 主變采用兩臺 SFS7 31500/110 型三繞組變壓器。b) 110kV 采用外橋接線、35kV 采用單母分段帶旁路母線

20、、 10kV 采用單母分段接線c) 將 35kV 、10kV 負荷均衡的分配并掛接于、母線上。d) 畫圖：110KV ：外橋接線3、方案主變 SFS7 31500/110 型三繞組變壓器。110kV 采用單母接線、 35kV 采用單母分段接線、 10kV 采用雙母接線。畫圖：10KV ：雙母接線四、方案技術(shù)比較1、技術(shù)分析（1）單母接線：優(yōu)點是接線簡單、清晰、所用的開關(guān)設(shè)備少，操作方便，配電裝置造價 較低。缺點是只能提供一種運行方式，對運行方式變化的適應(yīng)能力差，母線或母線側(cè)隔 離開關(guān)故障或檢修時，整個配電裝置必須退出運行；而任一斷路器檢修時，其所在回路 也必須退出運行，總之，不分段的單母線接線

21、的供電可靠性和靈活較差。（2）單母線分段接線：優(yōu)點是可以有各母線段并列或各母線段分裂兩種運行方式，而且 便于分別對各母線段進行檢修，減小了母線檢修時的停電范圍。由于各母線段同時發(fā)生 故障的可能性很小，顯然提高了運行的靈活性與供電可靠性，缺點是在任何一段母線故 障或檢修期間，該斷路器所在的回路也必須停電。（3）單母分段帶旁路母線接線：具有相當高的供電可靠性和運行靈活性，廣泛應(yīng)用于出 線回路數(shù)不多，但負荷較為重要的中小型發(fā)電廠及 35-110kV 的變電所中， 110kV 出線 在 6 回以上。（4）雙母接線：優(yōu)點是運行靈活，一組母線檢修時所有回路均不中斷供電，檢修任一回 路的母線側(cè)隔離開關(guān)時，只

22、中斷該回路的供電。檢修任一回路斷路器時，可用母聯(lián)斷路 器代替工作，缺點是運行方式改變時，需要用母線隔離開關(guān)進行倒閘操作，操作步驟較 為復(fù)雜，占地容易出現(xiàn)誤操作，導(dǎo)致人身或設(shè)備事故。任一回路斷路器檢修時，該回路 仍需停電或短路時停電，增大了大量的母線側(cè)隔離開關(guān)及母線的長度。配電裝置結(jié)構(gòu)較 為復(fù)雜，占地面積與投資都有所增加。（5）外橋接線：聯(lián)絡(luò)斷路器接在線路斷路器的外側(cè)，便于變壓器的正常投入和退出操作 及切除故障變壓器。 而線路的投入和退出及切除故障的操作較為復(fù)雜， 適用于線路較短、 故障幾率較低、主變壓器按經(jīng)濟運行的要求而需要經(jīng)常切換，以及電力系統(tǒng)自較大的穿 越功率通過橋斷路器的情況。2、方案比

23、較（1）方案110kV220kV 為兩回出線時，多采用橋形接線；因年平均雷電日為 90 天，一年中 平均 4 天有一天為雷電日，因此此地區(qū)為多雷地區(qū)，線路故障斷開幾率較高，采用內(nèi)橋 接線。而單母段便于分別對各母線段進行檢修，減小了母線檢修時的停電范圍，由于各 母線段同時發(fā)生故障的可能性很小，顯然有較高的靈活性和供電可靠性。因此，此方案 保留。（2）方案單母段接線適用范圍為電壓等級為 610kV 時，出線在 6 回段以上，每段母線所接 容量不宜超過 25MW,3560kV 時，出線數(shù)不宜超過 8 回，110 ！220kV, 等級出線數(shù)不宜 超過 4 回，此方案的出線回數(shù)均在此范圍內(nèi)，且各母線同時

24、發(fā)生故障的可能性較小，運 行時有較高的靈活性和供電可靠性。因此，此方案保留。（ 3） 方案外橋一般適用于中小型發(fā)電廠，變電所的 35220kV 配電裝置中，它適用故障幾率 較低，主變壓器按經(jīng)濟運行的要求而要經(jīng)常切換的情況，而此地區(qū)為多雷地區(qū)，故障幾 率較高因此不宜采用外橋。 3560 千伏配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線；如線路斷路器 不允許停電檢修，可設(shè)置其他旁路設(shè)施，因此，此方案被淘汰了。（ 4） 方案單母接線適用于 622kV 系統(tǒng)中，出線回路數(shù)較少， 對供電可靠性要求不高的小容量 發(fā)電廠和變電所中，單母線接線的供電可靠性和靈活性較差，雙母線接線雖然供電可靠性較高，但在進行倒閘操作，操作較為

25、復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，導(dǎo)致人身或設(shè)備故障。因此，此方案被淘汰。經(jīng)上述，結(jié)合原始資料，有：110KV 進出線共有四回，其中有兩回為備用，為保證 1 回線路或母線檢修時不影響 全站的運行， 考慮設(shè)備較少，減少投資，提高供電可靠性，使操作簡單易于擴建。為提 高了可靠性，易于擴建等方面來作出選擇；所設(shè)計的變電所 35KV 出線，共有五回，本期工程一次完成五回，在考慮主接線方 案時，應(yīng)首先滿足運行可靠，操作靈活，節(jié)省投資。所設(shè)計的變電所 10KV 出線，共有 8 回，其中有 1 回為備用，在考慮主接線方案時， 應(yīng)首先滿足運行可靠，操作靈活，節(jié)省投資。初步比較方案得出方案、保留，進行下一步的經(jīng)濟比較， 而

26、方案、被淘汰掉了3、經(jīng)濟比較（一）電氣主接線方案的經(jīng)濟計算經(jīng)濟計算是計算各個主接線方案的費用和效益，為選擇經(jīng)濟上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟比較中，一般有投資和年運行費用兩大項。計算時，并不需要計算全部建造費用，可只計算個方案不同部分的投資和年運行費用。這樣做，并不影響比較的結(jié)果，此外，由于比較是相對的，故不必過分追求數(shù)字的精確。實際上，在選擇方案階段，也不可能 把投資計算得很準確。具體計算如下：4、計算綜合投資 Z:Z=Z0（1+a/100）（萬元 ）式中： Z0主休設(shè)備綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等設(shè)備綜合投資A不明顯的附加費用比例系數(shù)，一般 220KV 取 70， 110KV

27、取 90。所謂綜合投資，包括設(shè)備本價價格，其他設(shè)備（如控制設(shè)備、母線）費，主要 材料費，安裝費用等各項費用的總和。綜合投資的指標見附表。5、計算年運行費用 U：U=a* A*10+U1+U2（萬元）式中： U1小修、維護費，一般為（ 0.022-0.042 ）本次設(shè)計取 0.022Z （變電工程） U2折舊費，一般為（ 0.005-0.058 ）Z，本次設(shè)計取 0.058Z 。（變電工程） a電能電價，由各省市實際電價確定。本次設(shè)計取 0.20 元 /KW h A變壓器年電能損失總值（ KW h ）關(guān)于A 的計算方法如下：方案、方案的35kV 、10kV 側(cè)均采用單母分段，主變采用兩臺 SFS

28、L1-15000 型三繞組 變壓器，因此，方案、方案的經(jīng)濟比較實際上為方案、方案110kV 側(cè)配電裝置的比 較。4、主接線圖1、避雷器的配置（ 1）每一段母線須配置一組避雷器。（ 2）對于三線圖變壓器， 低壓繞組有可能開路運行時， 主避免靜電感應(yīng)低壓繞組絕緣的危害，應(yīng)在低壓繞組出線端裝一個避雷器，三角形繞組的，可裝在任一相， 星形繞組的，裝于中性點。（ 3）對于自耦變壓器，當一側(cè)斷開后，在斷開側(cè)仍會出現(xiàn)對絕緣有危害的過電壓，因此，須在自耦變壓器的各側(cè)繞組上裝設(shè)避雷器。（4）（5）（6）2、（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）3、（1）（2）（3）（4）對于中性點直接接地系統(tǒng)， 變壓

29、器中性點可能斷開運行時， 若該變壓器中性點 絕緣不按線電壓設(shè)計，應(yīng)在中性點裝設(shè)避雷器。對于中性點不接地系統(tǒng)， 變壓器中性點經(jīng)套管引出時， 應(yīng)在中性裝一個避雷器， 變壓器中性點接有消弧線圈時，為消除消弧線圈端部可能出現(xiàn)的過電壓，應(yīng)與消 弧線圈并聯(lián)安裝一個避雷器。對于雷雨季節(jié)可能經(jīng)常開路運行， 而其線路側(cè)又帶有電壓的 35110kV 的變電 所，為保護其進出線的斷路器及隔離開關(guān)，應(yīng)在變電所線路的進出外裝設(shè)三相一 組避雷器。電流互感器（ TA、CT ）的配置。 凡裝有斷路器的回路應(yīng)配置 CT ； 發(fā)電機，變壓器的中性點應(yīng)配置 CT ； 發(fā)電機回路應(yīng)配置三相 CT； 升壓變壓器回路應(yīng)配三相式 CT ；

30、 110kC 以上線路應(yīng)配三相式 CT ； 35kV 線路視情況配三相或兩相式 CT； 10kV 以下線路配兩相式 CT ； 發(fā)電機電壓引出線，母線分段回路，母線聯(lián)絡(luò)回路配兩相式 CT。電壓互感器（ TV ，PT ）的配置 發(fā)電機出口回路應(yīng)配兩組 PT ； 發(fā)電機一三繞組變壓器單元接線的低壓側(cè)應(yīng)配一組 PT ； 主接線的各段母線均應(yīng)各配一組 PT ； 與系統(tǒng)相聯(lián)的線路其斷路器線路側(cè)應(yīng)配一臺意想 PT.4、應(yīng)當接地的部分（ 1） 電機、變壓器的底座和外殼；（ 2） 電氣設(shè)備傳動裝置；（ 3） 互感器的二次裝置；（ 4） 屋內(nèi)外配電裝置的金屬和鋼筋混凝土架構(gòu)以及帶電部分的金屬遮攔；（ 5） 交直流

31、電力電纜合的金屬外殼和電纜的金屬外皮，布線的鋼管等。5、電抗器的配置（ 1） 為限制短路電流在系統(tǒng)中串聯(lián)電抗器， 使之降低滿足其后所接設(shè)備短路電流允 許值；（ 2） 電抗器是并聯(lián)接在 110500kV 高壓變電所 663kV 低壓側(cè)，用于補償輸電線 的無功容量，維持輸電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，降低系統(tǒng)的絕緣水平，提高傳輸能力和 效率。根據(jù)以上配電比較信息， 110KV 變電站電氣主接線如下圖所示：第四章 短路電流的計算一 . 短路電流計算的目的和條件短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運行。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加了投

32、資，甚至會因開斷電流不能滿足而選不到符合要求的電氣設(shè)備。因此要求我們在設(shè)計變電站時一定要進行短路計算。1. 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計中， 短路計算是其中的一個重要內(nèi)容。 其計算的目的主要有以下幾個方面： 電氣主接線的比較。 選擇導(dǎo)體和電器。 在設(shè)計屋外高型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 接地裝置的設(shè)計，也需要用短路電流。2、短路電流計算條件1). 基本假定 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； 所有電源的電動勢相位、相角相同； 電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負荷下運行； 短路發(fā)生在短路

33、電流為最大值的瞬間； 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外， 元件的電阻都略去不計； 元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； 輸電線路的電容忽略不計。3)、一般規(guī)定 驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)本工程設(shè) 計規(guī)劃容量計算，并考慮遠景的發(fā)展計劃； 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)考慮具有反饋作用的異 步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響； 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。3. 短路電流的計算步驟和計算結(jié)果計算步驟在工程計算中，短路電流

34、其計算步驟如下：1、選定基準電壓和基準容量，把網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化為標么值；2、畫等值網(wǎng)絡(luò)圖；3、選擇短路點； 4、按短路計算點化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖，求出組合阻抗；5、利用實用曲線算出短路電流。第五章 導(dǎo)體與電器的選擇設(shè)計電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計的主要內(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到安全運行的重要條件， 在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際 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，必須按正常 工作條件進行選擇，按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電 纜允許最高工作電壓 Ugmax 不低于所按電網(wǎng)的最高運行電壓 Uymax 。 即： U g

35、max Uymax 。按額定電流選： 在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流 Iy，應(yīng)不小于該回路最 大持續(xù)工作電流 Igmax ， 即： Iy Igmax 。并按短路狀態(tài)來校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。一、 設(shè)備的選擇1、斷路器的選擇（1）高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。高壓斷路器主 要功能是：正常運行倒換運行方式， 把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運行， 起控制作用； （2）當設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切斷故障回路，保證無故障部分正常運行， 起保護作用。其最大特點就是斷開電器中負荷電流和短路電流。高壓斷路器按下列條件進行選擇和校驗（一）選擇高壓斷路器的類型， 按目前我國能源部要求斷路器的

36、生產(chǎn)要逐步走向無油化，因此 6 220kV 要選用 SF6 斷路器。（二）根據(jù)安裝地點選擇戶外式或戶內(nèi)式。（三）斷路器的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。（四）斷路器的額定電壓不小于變電所所在電網(wǎng)的額定電壓。（五）校核斷路器的斷流能力， 一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于斷路器觸 頭剛分開時實際開斷的短路電流周期分量有效值來進行選擇，當斷路器的額定 開斷電流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時，為了簡化計算也可用次暫態(tài)短路電流 進行選擇。（六）熱穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是： 短路的熱效應(yīng)小于斷路器在 tK 時 間內(nèi)的允許熱 效應(yīng)。（七）動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動穩(wěn)定 電

37、流，一 般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。（八）按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足條件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊電流 ish ，一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流。（ 3）按上述原則選擇和校驗斷路器2. 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)也是發(fā)電廠變電站中常用的開關(guān)電器。 它需要與斷路器配合使用。 但隔 離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的工作特點是在有電壓、 無負荷電流的情況下， 分、合電路。 其主要功能為： 隔離電壓、倒閘操作、分、合小電流。2. （1）、隔離開關(guān)的配置（一）、接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。（二）、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，

38、以便進出線不停電檢修。（三）、中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。 根據(jù)以上配置原則來配置隔離開關(guān)，變電所隔離開關(guān)的配置詳見主接線圖。2.（2）、隔離開關(guān)按下列條件進行選擇和校驗（一）根據(jù)配電裝置布置的特點，選擇隔離開關(guān)的類型。（二）根據(jù)安裝地點選用戶外或戶內(nèi)式。（三）隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)電路的電大持續(xù)工作電流。（四）隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝充電路的最大持續(xù)工作電流。（五）動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足條件為： idw ish（六）熱穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足條件為： Ir2t Qk（七）根據(jù)對隔離開關(guān)控制操作的要求，選擇配用操作機構(gòu)，隔離開關(guān)一般采用手動操作機構(gòu)戶內(nèi) 8000A 以上隔離開關(guān)，

39、 戶外 220 kV 高位布置的隔離開關(guān)和 330 kV 隔離開關(guān)宜用電動操作機構(gòu)， 當有壓縮空氣系統(tǒng)時， 也可采用手動操作機構(gòu)。 2.（3）、3、導(dǎo)線的選擇本設(shè)計的 110kV 為屋外配電裝置，故母線采用鋼芯鋁絞線 LGJ 的軟母線，而 10kV 、35kV 采用屋內(nèi)配電裝置，故采用矩型硬母線。導(dǎo)體的正常最高允許溫度，一 般不超過 +70；在計太陽輻射的影響時，鋼芯鋁絞線可按不超過 +80來考慮。4、互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中的測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的 傳感器?；ジ衅鲗⒋箅娏鳌⒏唠妷喊幢壤兂尚‰娏?、低電壓，其一次側(cè)接在一次系 統(tǒng)，二次測接測量儀表與繼電保護等。1、電壓互感器的選擇 變電所每組母線的三相上均安裝電壓互感器。詳見電氣主接線圖。電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：（一）、110kV 電壓互感器選擇 3JDX1 110（二）、35kV 電壓互感器選擇 3JDXN 35