畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)110kV變電站一次設(shè)備.doc

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 110kv變電站一次設(shè)備 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 2009309752 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級(jí) 7 指導(dǎo)教師 評(píng)閱教師 完成日期 2011年11月10日設(shè)計(jì)原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的設(shè)計(jì)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了設(shè)計(jì)中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 年 月 日 設(shè)計(jì)版權(quán)使用授權(quán)書本設(shè)計(jì)作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位設(shè)計(jì)的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)設(shè)計(jì)管理部門或機(jī)構(gòu)送交設(shè)計(jì)的復(fù)印件和電子版，允許論設(shè)計(jì)被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)

2、秀設(shè)計(jì)評(píng)選機(jī)構(gòu)將本設(shè)計(jì)/的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)屬于1、 保密 ，在_年解密后適用本授權(quán)書。2、 不保密 。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“”）作者簽名： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 年 月 日三峽電力職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書（2011-2012學(xué)年）課題名稱110kv變電站一次電氣初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名羅孝成專業(yè)新能源工程學(xué)院班級(jí)20093097指導(dǎo)老師陳春海指導(dǎo)人數(shù)課題概述：一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)目的：掌握變電站一次電氣初步設(shè)計(jì)的計(jì)算，能選擇電氣設(shè)備。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)任務(wù)1.選擇110kv變電站接線形式2.計(jì)算110

3、kv變電站的短路電流3.選擇110kv變電站的變壓器，高/低壓側(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器，并校驗(yàn)。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成成果110kv變電站一次電氣接線及設(shè)備選擇。參考資料文獻(xiàn)（包括指定給學(xué)生閱讀的外文資料）：1.3110kv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50060-92）2.35110kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50059-92）3.變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（dl/t5060-1996）4.中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè) 丁毓山主編5.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50054-95）6.工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj65-83）7.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50217-94）8.

4、并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)（cecss33：91）設(shè)計(jì)（論文）成果要求：1.開(kāi)題報(bào)告： 頁(yè) 字2.說(shuō) 明 書： 頁(yè) 字3.圖 紙： 頁(yè) 字4.論 文： 頁(yè) 字其它要求：進(jìn)度計(jì)劃安排起止日期要求完成的內(nèi)容及質(zhì)量2011秋季學(xué)期第四周第六周第八周第九周第十周接受畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及有關(guān)規(guī)定。閱讀指定的參考資料文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告。上交開(kāi)題報(bào)告，指導(dǎo)教師批閱。完成說(shuō)明書，指導(dǎo)教師批閱。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，全部成果交指導(dǎo)教師批閱。畢業(yè)答辯審核（系主任）批準(zhǔn)（院長(zhǎng)） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（開(kāi)題報(bào)告）題目 110kv變電站一次設(shè)備 初步設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 羅孝成 學(xué) 號(hào) 2009309752 專

5、 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級(jí) 20093097 指導(dǎo)教師 陳春海 評(píng)閱教師 完成日期 2011年10月20日一、 課題來(lái)源：變電站生產(chǎn)實(shí)際。渭塘鎮(zhèn)是相城區(qū)工業(yè)較集中用電量較大地區(qū)之一，2001年負(fù)荷已達(dá)17mw。目前，渭北主變?nèi)萘繛?31.5mva（雙圈變），10kv又無(wú)法環(huán)供，遇線路或主變檢修對(duì)渭塘鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民正常生活帶來(lái)較大影響；由于在建的110kv相城變的110kv線路同在一個(gè)雙回路通道中，故引入第二回110kv電源進(jìn)線工程投資較少，增加110kv線路僅1 km，但供電可靠性大大提高。二、 研究的目的：掌握變電站一次電氣設(shè)計(jì)的計(jì)算，能選擇電氣設(shè)備。 變電站的一次設(shè)備是電力系統(tǒng)組成

6、中的重要部分。主接線的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及電力設(shè)備的選擇有著直接的影響。在電力系統(tǒng)中110kv變電站占據(jù)很大的比重，所以研究110kv變電站設(shè)計(jì)所有的流程及設(shè)備的選擇，是對(duì)自己學(xué)習(xí)知識(shí)的整理和掌握變電站一次設(shè)備的初步設(shè)計(jì)的基本方法培養(yǎng)獨(dú)立分析和了解解決問(wèn)題的能力，具有很重要的意義。三、 國(guó)內(nèi)關(guān)于110kv變電站及發(fā)展趨勢(shì)在日趨發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，相應(yīng)的電力需求也呈正向增長(zhǎng)，也相應(yīng)促使我國(guó)電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速擴(kuò)大，發(fā)電設(shè)備容量也相應(yīng)增大，系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化越來(lái)越頻繁。為了更好地保證電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并保證電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置及其技術(shù)得到廣泛應(yīng)用并日益發(fā)展。同時(shí)

7、，也促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的不斷提高。一直以來(lái)，變電站站用電源分為交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、ups不間斷電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)等，各子系統(tǒng)采用分散設(shè)計(jì)，獨(dú)立組屏，設(shè)備由不同的供應(yīng)商生產(chǎn)、安裝、調(diào)試，供電系統(tǒng)也分配不同的專業(yè)人員進(jìn)行管理。站用電源的分散設(shè)計(jì)與管理，存在著諸多問(wèn)題：1.站用電源難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理由不同供應(yīng)商提供的交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)通信規(guī)約一般不兼容，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)管理，自動(dòng)化程度低。由于沒(méi)有統(tǒng)一的監(jiān)控設(shè)備對(duì)整個(gè)站用電源進(jìn)行管理，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，無(wú)法進(jìn)行站用電源協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)、狀態(tài)檢修等深層次開(kāi)發(fā)應(yīng)用。2.可靠性受到影響由于站用電源信息不能網(wǎng)絡(luò)共享，針對(duì)故障或告警信息不具備進(jìn)行

8、綜合分析的基礎(chǔ)平臺(tái)，不同專業(yè)的巡檢人員分別管理各個(gè)電源子系統(tǒng)，難以進(jìn)行系統(tǒng)分析判斷、及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患。3.經(jīng)濟(jì)性較差由不同供應(yīng)商分別設(shè)計(jì)各個(gè)子系統(tǒng)，資源不能綜合考慮，造成配置重復(fù)，一次性投資顯著增加。4.長(zhǎng)期維護(hù)不方便，增加成本現(xiàn)有變電站站用電源分配不同專業(yè)人員進(jìn)行管理：交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)由變電人員進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，ups由自動(dòng)化人員進(jìn)行維護(hù)，通信電源由通信人員維護(hù)。人力資源不能總體調(diào)配，通信電源、ups等也沒(méi)有納入變電嚴(yán)格的巡檢范圍，可靠性得不到保障。四、本次研究課題的主攻方向：110kv變電站一次電氣初步設(shè)計(jì)五、研究?jī)?nèi)容 、途徑及技術(shù)路線1擬訂出110kv變電站的主接線形式，畫出主接線圖。 2

9、確定接線的方式并解釋選擇該接線方式的理由。 3論述110kv變電站一次電氣裝置的工作過(guò)程。 4. 計(jì)算110kv變電站的短路電流。 5. 選擇110kv變電站的變壓器，高/低壓側(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器，并校驗(yàn)六、工作的主要階段 1查閱相關(guān)資料，在老師指導(dǎo)下整理資料信息。 2撰寫開(kāi)題報(bào)告，并交老師初審指導(dǎo)。 3撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿，繪圖，完成電子文檔。七、論文進(jìn)度和完成時(shí)間2011年秋季學(xué)期接受畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及有關(guān)規(guī)定。第四周閱讀指定的參考資料文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告。第六周上交開(kāi)題報(bào)告，指導(dǎo)教師批閱。第八周完成說(shuō)明書，指導(dǎo)教師批閱。第九周完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，全

10、部成果交指導(dǎo)教師批閱。第十周畢業(yè)答辯六、閱讀的主要文獻(xiàn)，資料名稱1.3110kv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50060-92）2.35110kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50059-92）3.變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（dl/t5060-1996）4.中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè) 丁毓山主編5.低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50054-95）6.工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj65-83）7.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50217-94）8.并聯(lián)電容器裝置的電壓、容量系列選擇標(biāo)準(zhǔn)（cecss33：91）目 錄摘要1概述1第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)21.1電氣主接線的選擇31.2 方案比較3第二章 變壓器選擇62.

11、1主變壓器的選擇6第三章 短路電流的計(jì)算63.1短路的概念及路電流的種類63.2電站短路計(jì)算8第四章 主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)104.1 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇104.2 各級(jí)電壓母線的選擇134.3互感器的配置和選擇13第五章 選擇設(shè)備參數(shù)計(jì)算值及保證值155.1選擇設(shè)備參數(shù)計(jì)算值155.2 對(duì)應(yīng)的設(shè)備型號(hào)及其保證值16第六章、電氣主接線16結(jié) 論17致 謝18參考文獻(xiàn)1920110kv變電站一次電氣初步設(shè)計(jì)學(xué) 生：羅孝成指導(dǎo)教師：陳春海 （三峽電力職業(yè)學(xué)院）摘要： 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠

12、性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝

13、置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。變電站設(shè)計(jì)以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以虛擬的變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)原理等電氣技術(shù)專科教育期間的主要專業(yè)課。通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生將書本上的知識(shí)融入到工程設(shè)計(jì)的實(shí)際運(yùn)用之中。拉近了理論與實(shí)際的距離，同時(shí)也為今后走向工作崗位奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對(duì)比的方法對(duì)方案評(píng)價(jià)等。教會(huì)了我們?cè)诠こ讨羞\(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問(wèn)題的能力。關(guān)鍵字： 變電站 變壓器 接線概述： 渭塘鎮(zhèn)是相城區(qū)工業(yè)較集中用電量

14、較大地區(qū)之一，2001年負(fù)荷已達(dá)17mw。目前，渭北主變?nèi)萘繛?31.5mva（雙圈變），10kv又無(wú)法環(huán)供，遇線路或主變檢修對(duì)渭塘鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民正常生活帶來(lái)較大影響；由于在建的110kv相城變的110kv線路同在一個(gè)雙回路通道中，故引入第二回110kv電源進(jìn)線工程投資較少，增加110kv線路僅1 km，但供電可靠性大大提高。第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線是指高壓電氣設(shè)備通過(guò)連線組成的接受或者分配電能的電路。其形式與電力系統(tǒng)整體及變電所的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān) , 并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。所以 , 主接線設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問(wèn)

15、題 , 應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)展要求 , 著重分析變電所在系統(tǒng)中所處的地位、性質(zhì)、規(guī)模及電氣設(shè)備特點(diǎn)等 , 做出符合實(shí)際需要的經(jīng)濟(jì)合理的電氣主接線。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。一 變電所主接線基本要求1 保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。保證供電可靠性和電能質(zhì)量是對(duì)主接線設(shè)計(jì)的最基本要求 , 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) , 要求停電范圍小 ,恢復(fù)供電快; 電壓、頻率和供電連續(xù)可靠是表征電能質(zhì)量的基本指

16、標(biāo) , 主接線應(yīng)在各種運(yùn)行方式下都能滿足這方面的要求。2 具有一定的靈活性和方便性。主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài) , 靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式切換; 能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化; 在改變運(yùn)行方式時(shí)操作方便 , 便于變電所的擴(kuò)建。3 具有經(jīng)濟(jì)性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下 , 要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用 , 減少用地面積。4 簡(jiǎn)化主接線。配網(wǎng)自動(dòng)化、變電所無(wú)人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì) , 簡(jiǎn)化主接線為這一技術(shù)的全面實(shí)施創(chuàng)造了更為有利的條件。5 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電所采用相同的主接線形式 , 可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化 , 有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。6 具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。

17、變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)發(fā)展的需要具有一定的擴(kuò)展性。二 變電所主接線基本形式的變化隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、調(diào)度自動(dòng)化水平的提高及新設(shè)備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用 , 變電所電氣主接線形式亦有了很大變化。目前常用的主接線形式有: 單母線、單母線帶旁路母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段帶旁路、1 個(gè)半斷路器接線、橋形接線及線路變壓器組接線等。從形式上看 , 主接線的發(fā)展過(guò)程是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜 , 再由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的過(guò)程。在上世紀(jì)70 年代 , 由于當(dāng)時(shí)受電氣設(shè)備制造技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)等條件的制約 , 為了提高系統(tǒng)供電可靠性 , 產(chǎn)生了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的主接線演變過(guò)程。在當(dāng)今的技術(shù)環(huán)境中 , 隨著新

18、技術(shù)、高質(zhì)量電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用 , 在某些條件下采用簡(jiǎn)單主接線方式比復(fù)雜主接線方式更可靠、更安全 , 變電所主接線日趨簡(jiǎn)化。因此 , 變電所電氣主接線形式應(yīng)根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)環(huán)境統(tǒng)一性來(lái)決定。1.1電氣主接線的選擇電氣主接線由變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等電器以及它們之間的連接導(dǎo)體所組成。它反映變電站的電能輸入到分配輸出的過(guò)程。主接線方案選擇是電站電氣設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，必須加以重視。電氣主接線的設(shè)計(jì)原則必須根據(jù)有關(guān)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針和政策，通過(guò)全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，最后選定方案。1.1.1主要設(shè)計(jì)依據(jù)：1.變電所在電力系統(tǒng)中的作用2.負(fù)荷的大小和重要性。3.系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供

19、的具體資料基本要求：1)可靠性 2)靈活性 3)經(jīng)濟(jì)性1.1.2主接線設(shè)計(jì)方案比較根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。 通常變電站主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能的采用斷路器數(shù)目較少的接線，以節(jié)省投資，隨出線數(shù)目的不同，可采用橋形、單母線、雙母線及角形接線等。如果變電站電壓為較高壓等級(jí)，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線帶旁路母線接線或采用一臺(tái)半斷路器接線。變電站的低壓側(cè)常采用單母線分段接線或雙母線接線，以便于擴(kuò)建。 1.2 方案比較變電站主接線的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路等條件和具體情況確定。對(duì)本變電站原始材料進(jìn)行分析，結(jié)合對(duì)電氣主

20、接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。此主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便。故擬訂的方案如下：高壓側(cè)方案1：采用雙母線接線（如圖1）圖1方案i 的110kv側(cè)的母線接線的設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開(kāi)關(guān)切換電路，容易引起誤操作。同時(shí)投資和占地面積較大。方案ii圖2變壓器單元接線雙繞組變壓器組成的單元，斷路器裝于主變壓器高壓側(cè)作為該單元共同的操作和保護(hù)電器，在發(fā)電機(jī)和變壓器之間不設(shè)斷路器，可裝一組隔離開(kāi)關(guān)供

21、試驗(yàn)和檢修時(shí)隔開(kāi)之用。比較方案i、方案ii,采用方案ii更合理。低壓側(cè)方案i ：?jiǎn)文妇€分段接線（圖3）當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)接在該母線上的所有支路，使之停止工作。在任一斷路器檢修時(shí)，該支路也必須停止工作。供電可靠性差。圖3方案2：?jiǎn)文妇€帶旁路母線接線（如圖4）圖4方案2 可以減少母線故障或斷路器檢修時(shí)停電范圍，提高系統(tǒng)供電的可靠性，在正常運(yùn)行方式下，旁路母線不帶電，類似于單母線分段運(yùn)行方式。當(dāng)需要檢修斷路器時(shí)，可合上旁路斷路器和相應(yīng)的旁路閘刀，然后斷開(kāi)需要檢修的斷路器和二次側(cè)閘刀。其操作簡(jiǎn)單，也不影響相應(yīng)的電氣設(shè)備正常運(yùn)行。由以上兩個(gè)方案比較可知：因此采用方案2：?jiǎn)文妇€帶旁路母線接線

22、。電氣主接線如圖：見(jiàn)附錄i第二章 變壓器選擇2.1主變壓器的選擇由于本變電所具有兩種電壓等級(jí)110kv、10kv，各側(cè)的功率均達(dá)到變壓器額定容量的15%以上，低壓側(cè)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償，所以主變壓器采用二繞組變壓器。為保證供電質(zhì)量、降低線路的損耗，此變壓器采用的是有載調(diào)壓方式，在運(yùn)行中可改變分接頭開(kāi)關(guān)的位置，而且調(diào)節(jié)范圍大。由于本地區(qū)的自然地理環(huán)境的特點(diǎn)，故冷卻方式采用自然風(fēng)冷卻。為保證供電可靠性，該變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)系統(tǒng)處于最大運(yùn)行方式時(shí)兩臺(tái)主變壓器同時(shí)投入使用，最小運(yùn)行方式或檢修時(shí)只投入一臺(tái)變壓器且能滿足供電要求。由于10 kv線路每條400a，有8條出線回路，正常運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)主變壓器應(yīng)

23、帶4條回路。s=ui4=1.73210.54004=29.098mva結(jié)合本變電所的需要，選取變壓器容量為40mva，所以選取的變壓器為sz9-40000/110型變壓器兩臺(tái)。第三章 短路電流的計(jì)算 3.1短路的概念及路電流的種類3.1.1 短路的概念電力系統(tǒng)不可避免會(huì)發(fā)生短路事故。短路事故威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。因此，在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選用和調(diào)整繼電保護(hù)裝置，正確地選擇電氣設(shè)備，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。短路的種類有以下幾種：（1）三相短路。（2）兩相短路。（3）兩相短路接地。（4）單相短路（接地）。三相短路是對(duì)稱短

24、路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍然是對(duì)稱的，只是三相電流特大。除三相短路外的其他短路都是不對(duì)稱性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。3.1.2 短路電流的暫態(tài)過(guò)程和短路電流種類1短路電流的暫態(tài)過(guò)程當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，由于短路回路存在著電感，電流不能突變，因此有一個(gè)暫態(tài)過(guò)程。短路電流隨時(shí)間變化，最后達(dá)到穩(wěn)定值。短路全電流id由對(duì)稱的周期分量和不對(duì)成的非周期分量?jī)刹糠趾铣?，即。周期分量先開(kāi)始衰減，然后逐漸增加到穩(wěn)態(tài)值。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時(shí)間常數(shù)為0.05-0.2。2計(jì)算各短路電流的目的（1） 短路沖擊電流：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。（2） 短路全電流最大有效值ich（

25、第一周期短路全電流有效值）：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。（3）超瞬變短路電流有效值i：用來(lái)作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的短流量。（4） 短路后0.2秒后的短路電流周期分量有效值：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的斷流量。（5）穩(wěn)態(tài)短路電流有效值：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流部分的熱穩(wěn)定。（6） 短路后0.2s后的短路容量：用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷容量。2、 短路電流的計(jì)算方法一、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，做出一下規(guī)定：（1） 所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。（2） 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀

26、態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。（3） 輸電線路的分布電容略去不計(jì)。（4） 每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小。因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩?。?） 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，因?yàn)檫@些元件x/3r時(shí)，可以略去電阻的影響。（6） 短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。（7） 在簡(jiǎn)化系

27、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,兩個(gè)容量相差很大的電源不能夠合并。（8） 以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值3.5,可以認(rèn)為電源容量為無(wú)限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。二、短路電流的標(biāo)幺值計(jì)算法短路電流計(jì)算,根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況,可以采用標(biāo)幺值或有名值計(jì)算,那種方法方便就采用那種方法.在高壓系統(tǒng)中通常采用標(biāo)幺值計(jì)算. 所謂標(biāo)幺值,是實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比. 標(biāo)幺值沒(méi)有單位.設(shè)所選頂定的基準(zhǔn)值電壓,基準(zhǔn)電流,基準(zhǔn)容量及基準(zhǔn)電抗分別為, s、u、i、x-以有名單位表示的容量(mva)、電壓(kv)、電流(ka) 、電抗； 、-以基準(zhǔn)量表示的容量(kva)、電壓(kv

28、)、電流(ka)、電抗。工程計(jì)算上通常先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗,均可由這兩個(gè)基準(zhǔn)值導(dǎo)出?；鶞?zhǔn)容量可采用電源容量或一固定容量，為了計(jì)算一致，通常采用=100mva為基準(zhǔn)容量；基準(zhǔn)電壓一般采用短路點(diǎn)所在級(jí)的網(wǎng)路平均額定電壓，即=。三、短路電流的有名值計(jì)算法在有名值計(jì)算法中，每個(gè)電氣元件的單位是有名的，而不是相對(duì)值。在比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)路低電壓電網(wǎng)，常采用有名值計(jì)算法計(jì)算短路電流。采用此方法計(jì)算，須將各電壓等級(jí)的電氣元件參數(shù)都?xì)w算到同一電壓等級(jí)上來(lái)。凡涉及發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電抗器等元件的百分?jǐn)?shù)電抗值（銘牌上一般有標(biāo)出）均應(yīng)換算成有名值來(lái)計(jì)算。3.2電站短路計(jì)算本設(shè)計(jì)取基

29、準(zhǔn)容量sj=100mva uj=up基準(zhǔn)電壓 10.5kv 115kv計(jì)算阻抗圖標(biāo)么值：線路阻抗： 110kv短路母線正序阻抗：主變阻抗：計(jì)算過(guò)程：基準(zhǔn)值：110kv側(cè) 基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)阻抗10kv側(cè) 基準(zhǔn)容量sj=100mva 基準(zhǔn)電壓uj=10.5kv基準(zhǔn)電流110kv側(cè)短路：次暫態(tài)短路電流有效值的標(biāo)么值 次暫態(tài)短路電流有效值穩(wěn)態(tài)短路有效值沖擊短路電流有效值 kc取1.8，可得所以沖擊短路電流峰值 kc取1.8，可得所以短路容量10kv側(cè)短路：次暫態(tài)短路電流有效值的標(biāo)么值=次暫態(tài)短路電流有效值穩(wěn)態(tài)短路有效值沖擊短路電流有效值ich= i” kc取1.8，可得所以沖擊短路電流峰值

30、kc取1.8，可得所以短路容量計(jì)算結(jié)果：短路點(diǎn)基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電流次 暫 態(tài) 短 路 電 流 有 效 值穩(wěn) 態(tài)短 路電 流有 效值沖 擊短 路電 流有 效值沖 擊短 路電 流峰 值短路容量sjmvaujkvijkai”kaikaichkaichkas”mvak1(110kv短路點(diǎn))1001150.50214.4214.4221.9236.772872k2(10kv短路點(diǎn))10010.55.518.4818.4828.0947.12336第四章 主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)4.1 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇110kv斷路器110kv側(cè)斷路器，斷路器應(yīng)按額定電壓、額定電流和額定開(kāi)斷電流（或斷流容量）選擇

31、。斷路器應(yīng)按照采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、sf6斷路器、真空斷路器等。（1）按額定電壓選擇 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓 110kv側(cè)斷路器un=145kv，所以（2）按額定電流選擇 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。110kv側(cè)斷路器,所以110kv側(cè)斷路器(3)按開(kāi)斷電流選擇 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為斷路器的額定開(kāi)斷電流，實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量。 110kv側(cè)斷路器，所以110kv側(cè)斷路器（4）按短路關(guān)合電流選擇 為保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)間的安全， 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為斷路器的額定關(guān)合電流，

32、短路電流最大沖擊值。 110kv側(cè)斷路器，所以110kv側(cè)斷路器根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇110kv側(cè)斷路器3ap1-fg-1453150a10kv斷路器變二次側(cè)10kv及分段斷路器、10kv出線斷路器的選擇（1）按額定電壓選擇 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓 變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器。變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器。（2）按額定電流選擇 應(yīng)滿足如下條件：式中、分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流 變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器。變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器(3)按開(kāi)斷電流選擇 應(yīng)滿足如下條件：

33、式中、分別為斷路器的額定開(kāi)斷電流，實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量。 變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器。變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器（4）按短路關(guān)合電流選擇 為保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)間的安全， 應(yīng)滿足如下條件：式中,分別為斷路器的額定關(guān)合電流，短路電流最大沖擊值。 變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器，變二次側(cè)10kv及分段斷路器，10kv出線斷路器 變二次側(cè)10kv及分段斷路器、10kv出線斷路器的型號(hào)分別為zn28e-123150、zn28e-121250。110kv隔離開(kāi)關(guān)的選擇包括110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)該按額定電壓、額定電流選擇

34、。（1）按額定電壓選擇應(yīng)滿足如下條件：式中、-分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，單位kv110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān),所以110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)（2）按額定電流選擇應(yīng)滿足如下條件：式中、-分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。單位a。110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，所以110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定的項(xiàng)目相同。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切斷短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)gw5-110dw63010kv隔離開(kāi)關(guān)的選擇變二次側(cè)10kv及分段隔離開(kāi)關(guān)、10kv出線隔離開(kāi)關(guān)的選擇，隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)按額定電壓、額定電流選

35、擇。(1)按額定電壓選擇應(yīng)滿足如下條件：式中、-分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，單位kv變二次側(cè)10kv及分段隔離開(kāi)關(guān)un=10,10kv出線隔離開(kāi)關(guān)un=10，變二次側(cè)10kv及分段隔離開(kāi)關(guān)，10kv出線隔離開(kāi)關(guān)的。（2）按額定電流選擇應(yīng)滿足如下條件：式中、-分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。單位a。變二次側(cè)10kv及分段隔離開(kāi)關(guān),10kv出線隔離開(kāi)關(guān)，變二次側(cè)10kv及分段隔離開(kāi)關(guān),10kv出線隔離開(kāi)關(guān)。隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定的項(xiàng)目相同、但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)通知和切斷短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和電路關(guān)合電流的校驗(yàn)。變二次側(cè)10kv及分段

36、隔離開(kāi)關(guān)、10kv出線隔離開(kāi)關(guān)所選型號(hào)分別為gn22-10g/3150、gn19-10q/6304.2 各級(jí)電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： (1)、選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；(2)、選擇母線截面的大??；(3)、檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；(4)、對(duì)35kv以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；(5)、對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。110kv母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為lgjq-150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。4.3互感器的配置和選擇互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表，繼電保護(hù)等一次

37、設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅魇菍⒏邏?，大電流按比例變成低電壓（100，100/）和小電流（5，1a）。電流互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能開(kāi)路。電壓互感器的二次側(cè)絕對(duì)不能夠短路。 1.種類和形式的選擇 選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)，屋外）和安裝方式（如穿墻式，支持式，裝入式）選擇其型式。當(dāng)一次電流較小時(shí)，宜優(yōu)先采用一次繞組多匝式，弱電二次額定電流盡量采用1a，強(qiáng)電采用5a。2. 一次回路額定電壓和電流的選擇 式中，分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓。 分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電 3.準(zhǔn)確級(jí)的選擇a. 變壓器110kv側(cè)互感器的選擇變壓器110kv的最大工作電流可選擇l

38、rb-110 300/5a屋外電流互感器， 變比為300/5a可選擇 jdcf-110w1 型電壓互感器 其接線方式為為開(kāi)口。b變壓器10kv側(cè)互感器選擇 變壓器10kv的最大工作電流 可選 lzzbj9-10 3000/5a 型屋內(nèi)電流互感器，變比為3000/5a可選擇jdzxf-10w1 型電壓互感器c10kv出線側(cè)互感器的選擇10kv出線線路的最大工作電流 可選擇lzzbj9-10 400/5a，型屋內(nèi)電流互感器，變比為400/5a 第五章 選擇設(shè)備參數(shù)計(jì)算值及保證值5.1選擇設(shè)備參數(shù)計(jì)算值設(shè)備名稱計(jì)算值工作電壓工作電流次暫態(tài)短路電流有效值沖擊短路電流峰值沖擊短路電壓峰值t秒熱穩(wěn)定校驗(yàn)電

39、流110kv隔離開(kāi)關(guān)11016514.4236.7721.9314.42/3110kv斷路器11016514.4236.7721.9314.42/3變二次側(cè)10kv隔離開(kāi)關(guān)110173218.4747.1028.0718.47/310kv出線隔離開(kāi)關(guān)10.540018.4747.1028.0718.47/3變二次側(cè)10kv斷路器10.5173218.4747.1028.0718.47/310kv出線斷路器10.540018.4747.1028.0718.47/3變二次側(cè)10kv及分段ct10.5173218.4747.1028.0718.47/310kv出線ct10.540018.4747.1028.0718.47/35.2 對(duì)應(yīng)的設(shè)備型號(hào)及其保證值選用設(shè)備保證值最高工作電