110 35 10KV變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)論文題目：110/35/10kv變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)年級(jí).專業(yè).層次： 10 電力專升本 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào) 10720120 函授站： 保定電院 指導(dǎo)教師姓名： 2012 年8 月畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：110/35/10kv變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作起止時(shí)間：2012.6.112012.9.02三、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求：設(shè)計(jì)內(nèi)容要求：1 根據(jù)原始資料選擇5-7種合理的電氣主接線2 進(jìn)行初步技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，選擇兩種較好的電氣主接線3 選擇主變壓器的容量和型號(hào)4 計(jì)算兩種主接線的短路電流5 根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果選擇電器設(shè)備6 通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定最佳方案

2、7 防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)8 屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置9 繪制圖紙:電氣主接線，電器總平面布置，防雷與接地各一張，配電裝置斷面圖3-4張?jiān)O(shè)計(jì)成果：1 收設(shè)計(jì)說明書一份2 計(jì)算書一份（短路電流，設(shè)備教研，運(yùn)行費(fèi)，防雷校驗(yàn)等計(jì)算）3 圖紙5-7張(電氣主接線圖，電氣總平面布置圖，屋外配電裝置斷面圖，屋內(nèi)配電裝置配置圖，防雷校驗(yàn)圖等)四、原始數(shù)據(jù)和參考資料 ：原始資料：1 變電所類型：110kv降壓變電所2 電壓等級(jí)：110/35/10kv3 負(fù)荷情況：35kv側(cè)：最大負(fù)荷25mw,最小負(fù)荷18mw,tmax=5300小時(shí)，cos=0.8510kv側(cè)：最大負(fù)荷18mw,最小負(fù)荷12mw,tmax=

3、5300小時(shí)，cos=0.85負(fù)荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電4 出現(xiàn)情況：110kv側(cè)：2回（架空線）lgj-185/25km35kv側(cè)：4回（架空線）10kv側(cè)：10回（電纜）5 系統(tǒng)情況：系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電系統(tǒng)110kv母線短路電流標(biāo)幺值為25(sb=100mva)6 環(huán)境條件最高溫度40，最低溫度-25，年平均溫度20土壤電阻率 400歐米當(dāng)?shù)乩妆┤?40日/年 參考資料：1 發(fā)電廠電氣部分（第二版） 四川聯(lián)合大學(xué)2 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 天津大學(xué)3 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（1、3、4分冊(cè)） 東北西北電力設(shè)計(jì)院4 發(fā)電廠變電所電氣主接線和布置 西北電力設(shè)計(jì)院5 發(fā)電廠變電所

4、電氣主接線設(shè)計(jì) 西安交通大學(xué)摘 要本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了110kv電氣一次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站 變壓器 接線 目 錄前言

5、第一章 電氣主接線的設(shè)計(jì) . 7 11 主接線的設(shè)計(jì)原則與要求 . 7 12 接線方式分析 . 8 13 主接線的選擇與確定 . 16第二章 主變壓器的確定 . 21第三章 短路電流計(jì)算 . 2231 短路電流計(jì)算概述 . . 2232 短路電流的計(jì)算 . 24第四章 設(shè)備的選擇與校驗(yàn) . 28 41 設(shè)備選擇的原則和規(guī)定 . 2842 導(dǎo)線的選擇和檢驗(yàn) . 2943 斷路器的選擇和校驗(yàn) . 3144 隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn) . 3345 互感器的選擇及校驗(yàn) . 3646 避雷器的選擇及校驗(yàn) . 38第五章 屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì) . 40 51 配電裝置的設(shè)計(jì)要求 . 4052 配電裝置的選型、布

6、置 . 41第六章 防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 42 61 防雷系統(tǒng) . 4262 變電所接地裝置 . 43第七章 變電所總體布置 . 44結(jié)論 . 45致謝 . 46附錄 . 47參考文獻(xiàn) . 49前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是函授本科生培養(yǎng)方案的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論和方法解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)員實(shí)際操作的技能以及分析思維能力，使學(xué)員能夠掌握文獻(xiàn)檢索、研究分析問題的基本方法，提高學(xué)員閱讀外文本書刊和進(jìn)行科學(xué)研究的能力，在完成畢業(yè)論文的過程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用，它即是一次檢閱，又是一次鍛煉。 我畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是110/35/10kv變電所電氣一次系

7、統(tǒng)設(shè)計(jì)。電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，具有同時(shí)性。110kv降壓變電站作為供用網(wǎng)絡(luò)中重要的變電一環(huán)，它設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到該地區(qū)的用電的可靠性和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也影響到該地區(qū)的用電可靠性和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。本次設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、合理等的要求，為保證對(duì)用戶不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)又經(jīng)濟(jì)的電能設(shè)計(jì)方案。因時(shí)間緊迫，且水平有限，設(shè)計(jì)中存在著許多不足和失誤，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，謝謝！ 康藝兵 2012年8月第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)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

8、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。11 主接線的設(shè)計(jì)原則與要求電氣主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，起著匯集電能和分配電能的作用，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。電氣主接線形式對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置的配置起著決定性的作用，也將直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。11.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則： 在進(jìn)行主接線方式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。 近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。 負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響。 主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響。 備用容量的有無和大小

9、對(duì)主接線的影響。11.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)要求：電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求，其具體要求如下： 1、可靠性： 斷路器檢修時(shí),能否不影響供電。 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 變電所全部停電的可能性。 滿足對(duì)用戶的供電可靠性指標(biāo)的要求。 2、靈活性： 調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，使其在各種故障和設(shè)備檢修時(shí)，盡快推出設(shè)備，是停電時(shí)間最短、影響范圍最小，

10、并且保證人員的安全。同時(shí)不影響對(duì)及戶的供電。 擴(kuò)建要求。應(yīng)留有發(fā)展余地，便于擴(kuò)建。3、經(jīng)濟(jì)性： 投資省，盡量通過節(jié)約一次設(shè)備、簡(jiǎn)化二次部分、限制短路電流以及采用簡(jiǎn)易電器以節(jié)約一次投資和降低年運(yùn)行費(fèi)用； 占地面積小，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，節(jié)省設(shè)備投資； 電能損失小，合理選擇變壓器的種類，容量、數(shù)量，避免因?yàn)槎巫儔憾鴮?dǎo)致電能損耗增加。12 接線方案分析12.1單母線接線圖1-1 單母線接線方式1、優(yōu)點(diǎn)接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。2、缺點(diǎn)不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，

11、單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)各部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)到非故障段的供電。3、適用范圍一般只適用于一臺(tái)變壓器的以下三種情況：1） 6220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；2） 3563kv配電裝置的出線回路不超過3回；3） 110220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。12.2 單母線分段接線1234woqf 圖1-2 單母線分段接線1 優(yōu)點(diǎn)：1、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2、缺點(diǎn)：1）當(dāng)一段母線

12、或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3）、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。3、 適用范圍：1、 610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；2） 3563kv配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)；3） 110220kv配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。12.3 雙母線接線tqf w1234 圖13雙母線接線（tqf-母線聯(lián)絡(luò)斷路器）雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)絡(luò)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，按一般回路母線連接的方式運(yùn)行。注意：在進(jìn)行倒閘操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的

13、操作原則是：在等電位下操作應(yīng)先通后斷。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器tqf兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上tqf，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器tqf及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。1、優(yōu)點(diǎn)1）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，檢修任一回路的母線隔離開關(guān),只停該回路。2) 調(diào)度靈活各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3) 擴(kuò)建方

14、便向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線段時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4) 便于實(shí)驗(yàn) 當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。2、缺點(diǎn)1) 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。2) 當(dāng)母線故障或檢修是隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作,需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。3、適用范圍當(dāng)出線母線數(shù)或母線電源較多,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓

15、采用的具體條件如下：1）6220kv配電裝置,當(dāng)短路電流較大,出線需要帶電抗器時(shí)；2）3563kv配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)超過8回路或連接的電源較多負(fù)荷較大時(shí)；3）110220kv配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或110220kv配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位出線回路在4回路及以上時(shí)。12.4 雙母線分段接線 圖1-4 雙母線分段接線220kv進(jìn)出線回路數(shù)較多,雙母線需要分段,其分段原則是：1、當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為1014時(shí),在一組母線上用斷路器分段；2、當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為15回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段；3、在雙母線接線中,均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁斷路器；4、為了限制220kv母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)

16、行的要求,可根據(jù)需要將母線分段。12.5 增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)的接線為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置,在進(jìn)出斷路器檢修時(shí)(包括其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試),不中斷對(duì)用戶供電,可增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)。12.5.1旁路母線的三種接線方式 一、有專用旁路斷路器(如圖2-5)進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，由專用旁路斷路器代替,通過旁路母線供電,對(duì)雙母線的運(yùn)行設(shè)有影響。123bqfqs1qfqs2bqswbw4電源側(cè)出線側(cè) 圖1-5 帶旁路母線的單母線接線二、母線斷路器兼作旁路斷路器(如圖2-6) tqf（bqf） 圖1-6母線斷路器兼作旁路斷路器不設(shè)專用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。

17、1）優(yōu)點(diǎn):節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。2）缺點(diǎn):當(dāng)進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運(yùn)行方式，增加了進(jìn)出線回路母線隔離開關(guān)的倒閘操作。三、 分段斷路器兼作旁路斷路器（如圖1-7）bwbqs qs3oqfqs1wqs5qs4qs23412 如圖1-7分段斷路器兼作旁路斷路器對(duì)于單母線分段接線,可采用如圖2-7所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。兩段母線均可帶旁路，正常時(shí)旁路母線不帶電。12.5.2 旁路母線或旁路隔離開關(guān)的設(shè)置原則1、110220kv配電裝置110220kv線路輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，停電影響較大，并且

18、110kv及220kv少油斷路器平均每臺(tái)每年檢修時(shí)間均需5天及7天,停電時(shí)間較長(zhǎng)。因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開關(guān)。2、 610kv配電裝置一般不設(shè)旁路母線，也不設(shè)旁路隔離開關(guān)。當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。12.6 橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。12.6.1 內(nèi)橋形接線1、優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。2、缺點(diǎn)： 1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。2）橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。3）出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。

19、為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開關(guān)。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高情況。12.6.2 外橋形接線1、優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線2、缺點(diǎn)：1）線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。2）橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。3）變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時(shí)，故障率較

20、少情況。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線。12qf1qf2tqfbqs1bqs2t1t2外橋式內(nèi)橋式 橋形接線(如圖1-8)12.7 角形接線多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用35角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對(duì)角對(duì)稱分布，如圖2-9所示。1、優(yōu)點(diǎn)1） 投資少，平均每回只需裝設(shè)一臺(tái)斷路器。2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。3） 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性靈活性較高。4） 每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，

21、不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。隔離開關(guān)只作為檢修時(shí)隔離之用，以減少誤操作的可能性。5） 占地面積少。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的40% ，對(duì)地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。2、缺點(diǎn)：1） 任一臺(tái)斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不能多，即進(jìn)出線回路數(shù)受到限制。2） 每一進(jìn)出線回路都江堰市連接著兩臺(tái)斷路器，每一臺(tái)斷路器又連著兩個(gè)回路，從而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。3） 對(duì)調(diào)峰電站，為提高運(yùn)行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運(yùn)行，一般開停機(jī)需由發(fā)電機(jī)出口斷路器承擔(dān)，由此需要增設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。3、適用范圍適用于最終

22、進(jìn)出線為35回路的110kv及以上配電裝置。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠，變電所中。三角形接線四角形接線 角形接線如圖1-913 主接線的選擇與確定 13.1 主接線方案的選擇【原始資料：1 負(fù)荷情況：35kv側(cè)：最大負(fù)荷25mw,最小負(fù)荷18mw,tmax=5300小時(shí)，cos=0.8510kv側(cè)：最大負(fù)荷18mw,最小負(fù)荷12mw,tmax=5300小時(shí)，cos=0.85負(fù)荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電2 出線情況：110kv側(cè)：2回（架空線）lgj-185/25km / 35kv側(cè)：4回（架空線）/10kv側(cè)：10回（電纜）3 系統(tǒng)情況：系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電 】結(jié)合原始資料所提供的

23、數(shù)據(jù)，權(quán)衡各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級(jí)適用的主接線方式列出：1、110kv作為降壓變電所只有兩回進(jìn)線， 110kv側(cè)無交換潮流，兩回線路都可向變電所供電，亦可一回向變電所供電，另一回作為備用電源。所以，從可靠性和經(jīng)濟(jì)性來定，110kv部分適用的接線方式為內(nèi)橋接線和單母線分段兩種。2、35kv部分可選單母線分段及單母線分段兼旁路兩種。3、10kv部分定為單母線分段。這樣，擬定兩種主接線方案：方案i：110kv采用內(nèi)橋接線，35kv采用單母線分段接線，10kv為單母線分段接線。方案ii：110kv采用單母線分段接線，35kv采用單母線分段兼旁路接線，10kv為單母線分段接線。 繪出方案i、方

24、案ii的單線圖。方案i 圖110方案ii 圖11113.2 主接線方案的比較13.2.1可靠性比較：110kv側(cè)：方案i：采用內(nèi)橋接線，當(dāng)一條線路故障或切除時(shí)，不影響變壓器運(yùn)行，不中斷供電；橋連斷路器停運(yùn)時(shí)，兩回路將解列運(yùn)行，亦不中斷供電。且接線簡(jiǎn)單清晰，全部失電的可能性小，但變壓器二次配線及倒閘操作復(fù)雜，易出錯(cuò)。方案ii：采用單母線分段接線，任一臺(tái)變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，不影響其它回路的運(yùn)行；分段斷路器停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，全部失電的可能稍小一些，不易誤操作。35kv側(cè)：方案i：?jiǎn)文妇€分段接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，該回路需停運(yùn)，分段開關(guān)停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，

25、分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不致失電，另一段母線上其它線路需停運(yùn)。方案ii：?jiǎn)文妇€分段兼旁路接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，都可用旁路斷路器代替；當(dāng)任一母線故障檢修時(shí)，旁路斷路器只可代一回線路運(yùn)行，本段母線上其它線路需停運(yùn)。10kv側(cè)：由于兩方案接線方式一樣，故不做比較。13.2.2 靈活性比較110kv側(cè)：方案i：操作時(shí)，主變的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，擴(kuò)建方便。線路的投入和切除比較方便。方案ii：調(diào)度操作時(shí)可以靈活地投入和切除線路及變壓器，而且便于擴(kuò)建。35kv側(cè)：方案i：運(yùn)行方式簡(jiǎn)便，調(diào)度操作簡(jiǎn)單靈活，易于擴(kuò)建，但當(dāng)開關(guān)或二次檢修時(shí)線路要停運(yùn)，影響供電。方案ii：運(yùn)行方

26、式復(fù)雜，調(diào)度操作復(fù)雜，但可以靈活地投入和切除變壓器和線路，能滿足在事故運(yùn)行方式，檢修方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，較易于擴(kuò)建。10kv側(cè)：兩方案相同。13.2.3 主接線方案的經(jīng)濟(jì)性比較將兩方案主要設(shè)備比較列表如下：項(xiàng)目方案主變壓器（臺(tái)）110kv斷路器（臺(tái)）110kv隔離開關(guān)（組）35kv斷路器（臺(tái)）35kv隔離開關(guān)（組）10kv設(shè)備i238714相同ii2510723相同從上表可以看出，方案i比方案ii少兩臺(tái)110kv斷路器、兩組110kv隔離開關(guān)，13組35kv隔離開關(guān)，方案i占地面積相對(duì)少一些（35kv側(cè)無旁路母線），所以說方案i 比方案ii綜合投資少得多。13.3 主接線方案的確定

27、對(duì)方案i、方案ii的綜合比較列表，對(duì)應(yīng)比較一下它們的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，從中選擇一個(gè)最終方案（因10kv側(cè)兩方案相同，不做比較）。方案項(xiàng)目方案i方案ii可靠性 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少35kv母線故障或檢修時(shí)，將導(dǎo)致該母線上所帶3回出線全停任一主變或110kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 各電壓等級(jí)有可能出現(xiàn)全部停電的概率不大操作簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率小 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備多35kv母線檢修時(shí)，旁路斷路器要代該母線上的一條線路，給重要用戶供電，任一回路斷路器檢修，均不需停電 任一主變或110kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 全部停電的概率很小操作相對(duì)簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率大靈活性 運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，調(diào)度靈

28、活性強(qiáng)便于擴(kuò)建和發(fā)展 運(yùn)行方式復(fù)雜，操作煩瑣，特別是35kv部分 便于擴(kuò)建和發(fā)展經(jīng)濟(jì)性 高壓斷路器少，投資相對(duì)少占地面積相對(duì)小 設(shè)備投資比第i方案相對(duì)多 占地面積相對(duì)大通過以上比較，經(jīng)濟(jì)性上第i方案遠(yuǎn)優(yōu)于第ii方案，在可靠性上第ii方案優(yōu)于第i方案，靈活性上第i方案遠(yuǎn)不如第ii方案該變電所為降壓變電所，110kv母線無穿越功率，選用內(nèi)橋要優(yōu)于單母線分段接線。又因?yàn)楝F(xiàn)在35kv及10kv全為sf6或真空斷路器，停電檢修的幾率極小，再加上電網(wǎng)越來越完善，n+1方案的推行、雙電源供電方案的實(shí)施，第i方案在可靠性上完全可以滿足要求，第ii方案增加的投資有些沒必要。經(jīng)綜合分析，決定選第i方案為最終方案，

29、即110kv系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線、35kv系統(tǒng)采用單母分段接線、10kv系統(tǒng)為單母線分段接線。第二章 主變壓器的確定21 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定：為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。22 調(diào)壓方式的確定：據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中：系統(tǒng)110kv母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。23 主變壓器容量的確定：主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。2.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓

30、器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)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(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的6070%。考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%為非重要負(fù)荷，因此，采用sn=0.6 sm確定主變是可行的。由原始資料知：35kv側(cè)pmax=25mw，cos=0.85 10kv側(cè)pmax=18mw，cos=0.85所以，在其最大運(yùn)行方式下：sn=0.6*(25+18)/0.85=30.353(mva)=30353kva故選擇兩臺(tái)40mva的主變壓器就可滿足符合需求。24 主變壓器型式的選擇確定具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過

31、主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。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，且規(guī)程上規(guī)定 對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10kv及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國(guó)110kv及以上電壓變壓器繞組都采用y連接；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。根據(jù)設(shè)計(jì)要求變壓器要滿足常調(diào)壓要求，所以選擇110kv三繞組有載調(diào)壓電力變壓器（參數(shù)sj=100mva）故選擇主變壓器的型號(hào)為：sfsz940000/110其主要參數(shù)如下：

32、型號(hào)sfszl740000/110額定容量（kva）40000主接頭額定電壓（kv）高110中38.5低6.3，6.6，10.5，11阻抗電壓（%）高-中10.75高-中17.5中-低6.5繞組連接方式y(tǒng)n，yn0,d11空載損耗（kv）36.6空載電流（%）0.36第三章 短路電流的計(jì)算31 短路電流計(jì)算概述31.1 短路計(jì)算的意義在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的70%在短路回路中短路電流要比額定

33、電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行解列。31.2 短路電流計(jì)算的目的1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，需要全面的短路電流計(jì)算。3、在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路

34、條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4、設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，需用短路電流。5、在選擇繼電保護(hù)和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。31.3 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1、計(jì)算的基本情況a系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。b短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。c所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。d應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件。2、接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是最大運(yùn)行方式，不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3、計(jì)算容量按該設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。4、短路種類：均按三相短路計(jì)算。5、短路計(jì)算點(diǎn)在正常運(yùn)行方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。31.4 基本假定1、正常工作時(shí)，

35、三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。2、所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。3、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。五、短路計(jì)算的方法對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得i、ish、ish值。i三相短路電流； ish三相短路沖擊電流，用來校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。ish三相短路全電流最大有效值，用來校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。sd三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。3. 2 短路電流的計(jì)算已知：（1）系統(tǒng)電壓等級(jí)為110kv、35kv、10kv，基準(zhǔn)容量sj=100mva，系統(tǒng)110

36、kv母線系統(tǒng)短路容量為2500mva，110kv側(cè)為雙回lgj-185/(25+25)km架空線供電。（2）視系統(tǒng)為無限大電流源，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即i=i，s= s（3）主變?yōu)閟fsz10-50000型變壓器，基準(zhǔn)容量sj=100mva 基準(zhǔn)電壓uj=1.05 ue =115 kv 基準(zhǔn)電流ij= sj/ 3 uj=100/(115 3 ) =0.502 ka基準(zhǔn)電抗xj=uj/ 3 ij= uj2/ sj=1152/100=132 對(duì)側(cè)110kv母線短路容量skt的標(biāo)幺值為skt*= skt/sj=2500/100=25對(duì)側(cè)110kv母線短路電流標(biāo)幺值ikt*= skt*=25對(duì)側(cè)1

37、10kv系統(tǒng)短路阻抗標(biāo)幺值xs*=1/ ikt*=1/25=0.04查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第189頁(yè)對(duì)于lgj-185線路x=0.395/kmxs*=0.04+(0.39526)/132/(0.39522)/132=0.076 d1,d2,d3點(diǎn)的等值電抗值計(jì)算公式：x1=1/2u（1-2）%+ u（1-3）%- u（2-3）%x2=1/2u（1-2）%+ u（2-3）%- u（1-3）%x3=1/2u（1-3）%+ u（2-3）%- u（1-2）% 其中：u（1-2）%變壓器高壓與中壓繞組間短路電壓 u（1-3）%變壓器高壓與低壓繞組間短路電壓 u（2-3）%變壓器中壓與低壓繞組間短路電壓由

38、變壓器參數(shù)表得知，繞組間短路電壓值分別為：u（1-2）%=17.5% u（1-3）%=10.5% u（2-3）%=6.5%主變額定容量sn=50mva所以x1=1/2(17.5+10.5-6.5)=10.75x2=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75x3=1/2(10.5+6.5-17.5)= - 0.25標(biāo)么值: x1*= x1 /100( sj / sn)=10.75/100(100/50)=0.215 x2*= x2 /100( sj / sn)=6.75/100(100/50)=0.135 x3*= x3 /100( sj / sn)=-0.25/100(100/50)= -

39、0.005 已知110kv系統(tǒng)折算到110kv母線上的等值電抗xs*=0.076當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí) xs d1 id*1=1/ xs*=1/0.077=12.987ij=sj / 3uj=100/( 3115)=0.502 ka id1= id*1ij=12.9870.502=6.519 kaid1=iich=1.8 2 id=1.8 26.519=16.595 kas= 3uji= 31156.519=1298.5 mva其中id：短路電流周期分量有效值 id：起始次暫態(tài)電流 i：t=時(shí)穩(wěn)態(tài)電流 s：短路容量當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí) 0.077 0.215 0.215 0.077 0.252 0.135

40、0.135 0.175 d2 d2 d2id*2=1/ x d*2=1/0.252=3.968ij=sj /( 3 uj)=100/( 337)=1.56 ka id2= i= id*2ij =3.9681.56=6.19 kaich =1.8 2id2=1.8 2 6.19=15.76 kas2= 3uji= 3376.19=396.69 mva當(dāng)d3點(diǎn)短路時(shí) 0.077 0.077 0.215 0.215 0.187 0.11 -0.005 -0.005 d3 d3 d3 id*3=1/ x d*3=1/0.187=5.348ij =sj / ( 3 uj )=100/( 310.5)=5

41、.5 ka id3= i= id*3ij=5.3485.5=29.414 kaich3=1.8 2id3=1.8 229.414=74.88 kas3= 3 uj3i= 3 10.529.414=534.94 mva額定電流計(jì)算因in=ijsn /sj (sn =50mva，sj=100mva，ij1=0.502ka，ij2=1.56ka，ij3=5.5ka)所以in1=0.50250/100=0.251 ka in2=1.5650/100=0.78 ka in3=5.550/100=2.75 ka短路電流計(jì)算結(jié)果表公式短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓(kv)uj=up1153710.5基準(zhǔn)電流(ka)sj/3

42、uj0.5021.565.5電壓等級(jí)(kv)1103510計(jì)算電抗0.0770.2520.187額定電流(ka)ijsn/sj0.2510.782.75t=0時(shí)刻短路電流周期分量標(biāo)么值i*12.983.9685.348有名值(ka)i*ij6.5196.1929.414穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值i*12.983.9685.348有名值(ka)i*ij6.6056.21529.568短路電流沖擊值(ka)2.55i16.59515.7674.88最大電流有效值(ka)1.52i9.899.3944.63短路容量(kva)3iuj1298.5396.67534.93第四章 設(shè)備的選擇與校驗(yàn)41設(shè)備選擇的原

43、則和規(guī)定導(dǎo)體和設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。41.1 一般原則1）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。2）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。3）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。4）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。6）選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。41.2 有關(guān)規(guī)定1、技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)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。1）長(zhǎng)期工作條件 a電壓：選用的電器允許的最高工作電壓umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即umaxug，當(dāng)額定電壓在220kv及以下時(shí)為1.15un。額定電壓與設(shè)備最高電壓受電設(shè)備或系統(tǒng)額定電壓供電設(shè)備額定電壓設(shè)備最高電壓1010.511.53538.540.5110121126 b電流：選用的電器額定電流ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式