發(fā)電廠電力及系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、昆明理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書電力工程學(xué)院昆明理工大學(xué)發(fā)電廠電力及系統(tǒng)專業(yè)函授2001級(jí)學(xué)生姓名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：220kV通過變電氣主接線及高壓配電裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：（一）分析設(shè)計(jì)任務(wù)（1）閱讀任務(wù)書、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，分析原始數(shù)據(jù)資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，理解設(shè)計(jì)題目。（2）廣泛查閱檢索有關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)資料、收集設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)中規(guī)定的資料。（二）電氣主接線設(shè)計(jì)（1）擬定可行的主接線方案。（2）對(duì)2-3個(gè)技術(shù)上較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算，選擇出經(jīng)濟(jì)上的最佳方案。（3）對(duì)2-3個(gè)方案進(jìn)行全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)主接線方案。（4）電氣主接線可靠性分析、比較、計(jì)算。（5）繪制電氣主接線單線

2、圖。（三）短路電流計(jì)算（1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。（3）化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)。（4）求計(jì)算電抗。（5）由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)么值。（6）計(jì)算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量。（7）計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。（8）計(jì)算短路電流沖擊值。（9）計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)供給的短路電流。（10）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。（四）導(dǎo)體和電器設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)按選擇設(shè)計(jì)的一般規(guī)定，根據(jù)導(dǎo)體和電器設(shè)備的選擇效驗(yàn)技術(shù)條件和設(shè)計(jì)要求，用前一步驟短路電流計(jì)算結(jié)果，選擇并效驗(yàn)導(dǎo)體和電器，繪制出電氣設(shè)備匯總表。（1） 各級(jí)電壓母線，各電氣設(shè)備間連接導(dǎo)線、電纜；（2） 高壓開關(guān)電器；（3） 測(cè)

3、量用電流互感器、電壓互感器；（4） 支柱絕緣子和穿墻套管、避雷器。（五） 高壓配電裝置設(shè)計(jì)依照有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)及設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程所規(guī)定的設(shè)計(jì)原則與要求，根據(jù)類型和總體布置，對(duì)選定的主接線方案進(jìn)行高壓配電裝置設(shè)計(jì)。（1）按地理位置設(shè)計(jì)高壓配電裝置的進(jìn)、出線斷路器、互感器及避雷器等各電氣間隔的布置方案，繪出對(duì)應(yīng)接線布置的各電氣間隔配置方案示意框圖。（2）高壓配電裝置選型設(shè)計(jì)，對(duì)所選用的某一配電裝置方案，應(yīng)理由充分，論據(jù)確鑿。要求積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，盡量做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行滿足要求、安裝維護(hù)方便、占地面積小。設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師：（簽字）主管人：（簽字）年月日昆明理工大學(xué)畢

4、業(yè)設(shè)計(jì)論文目 錄摘 要 -1關(guān)鍵詞 -1畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書-2前 言 -3第一章 變電所電氣主接線設(shè)計(jì) -4x 1-1 主接線方案選擇比較確定-4x 1-2 主變壓器選擇-9x 1-3 站用電設(shè)計(jì)-10第二章短路電流計(jì)算 -11x 2-1 短路電流計(jì)算概述-11x 2-2 短路電流計(jì)算過程-12x 2-3 短路電流計(jì)算結(jié)果表 -17第三章 電器設(shè)備、導(dǎo)體選擇及校驗(yàn) -17x 3-1 電器設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)條件-20x 3-2 斷路器的選擇與校驗(yàn)-20x 3-3 隔離刀閘的選擇與校驗(yàn)-24x 3-4 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)- 27x 3-5電流互感器、電壓互感器的選擇與校驗(yàn)- 32x 3-6 戶外支柱絕緣

5、子的選擇與校驗(yàn)- 38x 3-7 導(dǎo)體、電氣設(shè)備的選擇成果表 - 40第四章 變電站配電裝置設(shè)計(jì) - 41第五章 防雷保護(hù)- 45第六章 儀表及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的配置規(guī)劃- 48x 6-1儀表及繼電保護(hù)的配置規(guī)劃- 48x 6-2 微機(jī)保護(hù)的配置規(guī)劃- 49x 6-3 安全自動(dòng)裝置的配置規(guī)劃-52結(jié)論- 54總結(jié)體會(huì)- 55謝辭- 56參考文獻(xiàn) - 57附錄1 電氣主接線圖（A3） 附錄2 變電站平面布置圖（A3）附錄3 220KV主變及高壓進(jìn)線設(shè)備剖面圖(A3)附錄4 直擊雷保護(hù)范圍圖（A4）附錄5 繼電保護(hù)配置圖（A4）- 60 -發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè) 2001級(jí)漫灣班畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要：本

6、站是220KV的地區(qū)性通過變電站110kV側(cè)有10回出線，負(fù)荷60MW；35kV側(cè)有8回出線，負(fù)荷40MW，穿越功率為30000KVA， 也是本地區(qū)電網(wǎng)電能分配中心。主接線的確定不僅與電力系統(tǒng)及變電所本身的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，而且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響，因此必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)本變電站所在系統(tǒng)中的地為，進(jìn)出線回路數(shù)，負(fù)荷情況，工程特點(diǎn)，周圍環(huán)境條件等，來確定合理的設(shè)計(jì)方案。本站經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，220KV、110KV、35KV分別采用外橋接線方式、雙母線接線方式及單母線分段接線方式。通過近似短路電流計(jì)算對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行了選

7、擇。主變壓器選用2臺(tái)無激磁調(diào)壓三繞組變壓器，單臺(tái)容量為75MW。220KV選用SF6斷路器，110KV選用SF6斷路器，110KV高壓設(shè)備按戶外普通中型布置，35KV 高壓設(shè)備按屋內(nèi)布置，其中 35kV選用經(jīng)濟(jì)適用的真空斷路器。站內(nèi)高壓設(shè)備用4棵25米避雷針進(jìn)行防雷保護(hù)。對(duì)變電站電氣二次部分的儀表、繼電保護(hù)、及自動(dòng)裝置進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：主接線、短路電流計(jì)算、一次設(shè)備選擇、配電裝置布置、防雷、儀表、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)題目：220kV地區(qū)性終端變電站初步設(shè)計(jì)2、電場(chǎng)參數(shù)（系統(tǒng)基準(zhǔn) Sj=3000MVA）3、變電站參數(shù)（1）地區(qū)性通過變電站。（2）電壓220kV（3）站用

8、電率0.75（4）電源距離63KM（5）Tmax=6000h（6）系統(tǒng)容量3000MVA（7）Xd*=0.5（8）110kV系統(tǒng)有10回出線，帶有負(fù)荷60MW, 距離40km。（9）35kV系統(tǒng)有8回出線帶有負(fù)荷40MW，距離50km，其中有電纜1條，距離8km，（10）cos=0.8（11）變電站不受場(chǎng)地限制，設(shè)計(jì)條件為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。前 言 2004年7月19日至9月16日,我們發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)2001級(jí)漫灣班的全體同學(xué)在漫灣發(fā)電廠進(jìn)行了為期兩個(gè)月畢業(yè)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)是對(duì)三年所學(xué)專業(yè)知識(shí)一次總的復(fù)習(xí)和總結(jié)，也是對(duì)我三年來所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的一次測(cè)試。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)提高了自身綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力

9、,使所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固和升華。同時(shí)也對(duì)培養(yǎng)我們的敬業(yè)品德、獨(dú)立工作、獨(dú)立思考、理論聯(lián)系實(shí)際作風(fēng)具有深遠(yuǎn)的影響。我的課題是設(shè)計(jì)一座220kV地區(qū)性通過變電站，以220KV電壓等級(jí)向110KV系統(tǒng)和35KV系統(tǒng)兩個(gè)電壓等級(jí)送電。110kV系統(tǒng)有10回出線，負(fù)荷為60MW；35kV 系統(tǒng)有8回出線，負(fù)荷為40MW，其中有1回電纜出線。變電站的年利用率達(dá)6000小時(shí),系統(tǒng)容量3000KVA 。地區(qū)通過變電所高壓側(cè)以接受功率為主，供給地區(qū)的中壓側(cè)和附近的低壓側(cè)負(fù)荷。全所停電后，將響地區(qū)供電，所以主接線應(yīng)具有較高的可靠性。本站220KV、110KV、35KV分別采用外橋接線方式、雙母線接線方式及單母

10、線分段接線方式。主變壓器選用2臺(tái)無激磁調(diào)壓三繞組變壓器，單臺(tái)容量為75MW。220KV、110KV選用了檢修周期長(zhǎng)，可靠性高的SF6斷路器，35kV選用經(jīng)濟(jì)適用的真空斷路器。220KV、110KV高壓設(shè)備按戶外普通中型布置，35KV 高壓設(shè)備按屋內(nèi)布置，其中35kV采用真空斷路器單列布置。站內(nèi)高壓設(shè)備用4棵25米避雷針進(jìn)行防雷保護(hù)。對(duì)變電站電氣二次部分的儀表、繼電保護(hù)、及自動(dòng)裝置進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是確定該變電所電氣一次主接線的幾種建設(shè)方案，然后在幾種方案中從考慮運(yùn)行的可靠性、靈活性以及投資的經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行綜合比較,確定出最佳的變電所電氣一次主接線方案；近似計(jì)算短路電流，并以其為依據(jù)對(duì)變

11、電所電氣一次設(shè)備、配電裝置進(jìn)行選擇、校驗(yàn)與布置，對(duì)變電站電氣二次部分進(jìn)行綜合自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)；編制設(shè)計(jì)說明書，繪制電氣主接線圖、220KV主變進(jìn)線設(shè)備剖面布置圖、直擊雷保護(hù)范圍圖等。本站設(shè)備選擇優(yōu)先采用具有目前先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備。第一章 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)x 1-1 主接線方案的選擇、比較、確定電氣主接線是高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路。它用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的元件接線圖。主接線設(shè)計(jì)的基本要求是，根據(jù)SDJ-288規(guī)程規(guī)定：變電所的電氣主接線應(yīng)據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)

12、、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)綜合考慮供電的可靠、運(yùn)行靈活、操作方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。因此，本設(shè)計(jì)主接線的確定不僅對(duì)變電所本身電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定密切相關(guān)，而且對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，最終得出合理的主接線方案。一、對(duì)原始資料的分析系統(tǒng)容量Se3000MVA、電壓等級(jí)為220kV、電源距離為63km、站用電率為0.75、Tmax=6000h、 Xd*=0.5（以1500為Sj的標(biāo)幺值）， 110kV系統(tǒng)有10回出線，帶有負(fù)荷60MW, 送電距

13、離為40km， 35kV系統(tǒng)有8回出線帶有負(fù)荷40MW，送電距離為50km，其中有電纜1條，送電距離為8km，cos=0.8，變電站不受場(chǎng)地限制，設(shè)計(jì)條件為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。根據(jù)以上原始資料分析，我認(rèn)為該變電站供電出線雖多但負(fù)荷相對(duì)較輕，在確定主接線的方案時(shí)應(yīng)保證供電的安全可靠性，還應(yīng)具有一定的靈活性，操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)上合理。二、主接線方案初步擬訂根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)要求，以上三種電壓等級(jí)接線方式可行方案如下：電壓等級(jí)序號(hào)比較的接線方案優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)備注220kV單母分段接線接線簡(jiǎn)單，操作方便，擴(kuò)建方便，分段斷路器正常工作時(shí)，可投入也可斷開。斷開時(shí)，兩段母線供電互不影響。任一分段母線或母

14、線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上回路都將停電?？尚型鈽蛐谓泳€接線清晰簡(jiǎn)單，采用設(shè)備少。變壓器故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作。在線路故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)變壓器短時(shí)停電，并且操作復(fù)雜。 可行110kV雙母線接線供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便、便于試驗(yàn)。使用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資多，運(yùn)行中隔離開關(guān)作操作電器，易發(fā)生誤操作?？尚袉文阜侄谓泳€接線簡(jiǎn)單，操作方便。分段斷路器正常工作時(shí)，可斷開，也可投入。斷開時(shí)，兩段母線供電互不影響，還可限制短路電流。投入時(shí)，任一母線故障，該斷路器斷開，非故障段母線仍能正常工作。供電容量較小，配電裝置數(shù)量增多。對(duì)重要負(fù)荷，必須采用接在不同母線段上的

15、兩條出線同時(shí)供電，可靠性受到限制?？尚?5kV單母分段接線接線簡(jiǎn)單，操作方便。分段斷路器正常工作時(shí)，可斷開，也可投入。斷開時(shí)，兩段母線供電互不影響，還可限制短路電流。投入時(shí)，任一母線故障，該斷路器斷開，非故障段母線仍能正常工作。供電容量較小，配電裝置數(shù)量增多?？尚袉文阜侄渭媾月窋嗦菲鞴╇娍煽啃愿?，檢修與旁路母線相連的任一回路的斷路器時(shí)，該回路可不停電。增加投資。保護(hù)復(fù)雜。欠佳三、主接線方案的比較通過對(duì)以上接線方式的比較及考慮給定的原始參數(shù), 我認(rèn)為220kV為保證供電可靠，可采用單母線分段或外橋形接線。110kV系統(tǒng)因出線有10回，為提高供電可靠性和靈活性，可采用單母線分段和雙母線接線。35k

16、V系統(tǒng)出線8回路，電壓等級(jí)低，宜采用屋內(nèi)配電，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）相關(guān)要求。初步擬定出以下兩個(gè)方案：方案A： 220kV采用單母線分段接線方式，110kV采用單母線分段接線，35kV采用單母線分段接線。方案B：220kV采用外橋形接線方式，110kV采用雙母線接線，35kV采用單母線分段接線。對(duì)方案A與方案B進(jìn)行的可靠性,靈活性,經(jīng)濟(jì)性比較如下： 方 案A接 線 方 案 B接 線方 案 A 方 案 B可靠性220kV采用單母分段接線，接線簡(jiǎn)單，但所用設(shè)備多。任一斷路器、母線故障或檢修，不影響下級(jí)母線供電。110KV、35KV均采用單母分段接線，當(dāng)一段母線故障檢修時(shí)，該段母線

17、上的所有回路都要停電。110kV母線有出線10回，所帶負(fù)荷60MW，35kV母線有出線8回，所帶負(fù)荷40MW只要對(duì)重要用戶采用雙電源供電,可靠性還是能保證的。此方案可靠性一般。220kV采用外橋形接線，接線簡(jiǎn)單，所用設(shè)備少。任一斷路器故障或檢修，不影響供電。 但倒換操作復(fù)雜。110kV采用雙母線接線，可靠性高，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，輪流檢修母線，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，保證供電不間斷，適用于110KV母線出線回路數(shù)超過8回的接線。35kV母線有出線8回，所帶負(fù)荷不太大，采用單母線分段接線，可靠性能滿足要求，此方案可行性較高。靈活性110kV 、35KV、10KV三個(gè)電壓等級(jí)都

18、為單母線分段接線，運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，操作方便，便于擴(kuò)建和發(fā)展。220kV采用外橋形接線，運(yùn)行方式靈活，操作方便。110kV雙母線接線，35kV單母線分段接線，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，靈活適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。經(jīng)濟(jì)性本方案接線簡(jiǎn)單，設(shè)備少，二次控制與保護(hù)方式簡(jiǎn)單，投資省。本方案因35kV為雙母線接線，增加一組母線和每回路增加一組母線隔離開關(guān)，配電裝置復(fù)雜，投資較多。四、確定最優(yōu)主接線設(shè)計(jì)方案通過對(duì)方案A和方案B的比較，方案I在經(jīng)濟(jì)性方面比方案B好，投資省，但在可靠性方面一般；方案II可靠性優(yōu)于方案A ，但經(jīng)濟(jì)性方面比方案A差，投資較大。從該

19、變電站在系統(tǒng)中的地位和性質(zhì)出發(fā)，綜合考慮可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和今后的擴(kuò)建、發(fā)展。最終選擇方案A為本變電站的電氣主接線。主接線圖如下：(詳細(xì)主接線圖見附圖1)電氣主接線圖 x 1-2主變壓器選擇一、 主變壓器的選擇 在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要的電氣設(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。 主變?nèi)萘亢团_(tái)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SDJ-161-85有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。1、 主變臺(tái)數(shù)及容量的選擇主變臺(tái)數(shù)根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分P214：為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變壓器

20、故障或檢修時(shí)影響對(duì)用戶供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。本變電站因Tmax=6000h，且110KV、35KV出線回?cái)?shù)較多，所供負(fù)荷不輕，在電網(wǎng)中有著重要地位，在設(shè)計(jì)中選擇2臺(tái)同型號(hào)等容量的主變壓器以保障可靠供電。容量選擇110KV側(cè)的負(fù)荷為60MW，35KV側(cè)的負(fù)荷為40MW，總的負(fù)荷為100MW。本變電站雖有30000KVA的穿越功率通過，但在案主變壓器容量確定上不與考慮，只在220KV母線側(cè)予以考慮，主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力。對(duì)裝設(shè)2臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇：Sn=0.6PM。PM為變電所最大負(fù)荷

21、。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用Sn=0.6PM，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來說多數(shù)是可行的。所以Sn=0.6 ×(60+40)60MW?？紤]到在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)、規(guī)范，便于維護(hù)、調(diào)試以及安裝檢修，本所選擇相同型號(hào)的2臺(tái)主變壓器，單臺(tái)變壓器的容量為75MW。2、 主變壓器型號(hào)選擇相數(shù)的選擇 由于本站不受運(yùn)輸條件的限制，查閱電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)P216，在330KV及以下的變電所中，應(yīng)選用三相變壓器。繞組數(shù)量 根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分P216在具有三

22、種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器，所以，本變電站采用三繞組變壓器。220KV、110KV側(cè)采用Y型接線，中性點(diǎn)直接接地；35KV側(cè)采用型接線。 綜合以上分析，根據(jù)設(shè)計(jì)理論原則，本站采用的變壓器為無激磁調(diào)壓三繞組變壓器，設(shè)計(jì)計(jì)算容量為75000KVA查閱電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分P336：確定主變型號(hào)為SFPS-75000/220。 SFPS-75000/220變壓器參數(shù)如下表：型 號(hào)SFPS-75000/220額定容量比（%）高100中60低100額定電壓（KV）高220中121低38.5空載損耗（KW）120短路損耗

23、（KW）高中300高低500中低280阻抗電壓（%）高中19.5高低12.4中低6.0接線組別YNynD11軌 距 橫向/縱向外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）x 1-3 站用電設(shè)計(jì)一、 站用電的負(fù)荷變電站的站用負(fù)荷一般都不大，其可靠性要求不如發(fā)電廠那樣高。變電站的主要所用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置（包括風(fēng)扇、油泵、水泵）、直流系統(tǒng)中的充放電裝置和硅整流設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。二、 所用變壓器選擇：因?yàn)樵紖?shù)給出站用電率為0.75，所以站用變壓器計(jì)算容量為Sjs=站用電率×PM / cos=0.0075×（60+40）/0.

24、8937KVA。因35K采用屋內(nèi)布置，站用變選擇戶內(nèi)型Kf=1.04、Kt=0.97站用變壓器容選擇如下：S站=Kf ×Kt ×Sjs = 1.04×0.97×937=946KVA。查閱廣東順德特種變壓器廠SC系列銅線雙繞阻樹脂絕緣干式電力變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)選擇站用變壓器的型號(hào)為SC1000/35。：SC1000/35電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型 號(hào)SC1000/35額定容量（KVA）1000額定電壓（KV）一次35二次0.4空載損耗（KW）3.2負(fù)載損耗（KW）10.7阻抗電壓（%）6空載電流（%）1.4接線組別Y,yn0外形尺寸mm（長(zhǎng)×寬×

25、;高）192010701900質(zhì)量（Kg）3800三、所用電設(shè)計(jì)：本站屬中型變電站所以設(shè)兩臺(tái)站用變，分別接在35KV兩段母線上，兩臺(tái)站用變互為備用，400V采用單母線分段接線。采取動(dòng)力與照明混合供電方式。所以采用從所內(nèi)兩臺(tái)主變低壓側(cè)10kV母線上分別引接，所用電母線分段運(yùn)行，采用自動(dòng)空氣開關(guān)進(jìn)行分段，提高所用電供電可靠性。所用電接線圖如下：第二章 短路電流計(jì)算x 2-1 短路電流計(jì)算概述一、計(jì)算短路電流的必要性及短路時(shí)的嚴(yán)重后果電力系統(tǒng)的事故大部分是由短路引起的，發(fā)生短路時(shí)，電流可能達(dá)到正常工作電流的幾倍到幾十倍，短路電流是感性電流，它將使發(fā)電機(jī)的端電壓下降，線路電壓損失增大，從而引起系統(tǒng)電壓

26、大幅度下降，甚至破壞電廠并聯(lián)工作穩(wěn)定性。這樣大的電流所產(chǎn)生的電弧及熱效應(yīng)會(huì)使故障元件本身及周圍設(shè)備受到嚴(yán)重的損壞，因此對(duì)變電站電氣一次的設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，并采取措施盡快解決短路故障，以保證電氣設(shè)備的安全和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。二、短路電流計(jì)算的目的：1、電氣主接線方案的比較與選擇。2、電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇。3、確定中性點(diǎn)接地方式。4、接地裝置的設(shè)計(jì)。5、繼電保護(hù)裝置的選擇和整定計(jì)算。6、系統(tǒng)運(yùn)行和故障情況分析等。三、短路電流計(jì)算的基本假設(shè)條件： 選擇電氣設(shè)備時(shí)，只需近似計(jì)算出通過所選設(shè)備的可能最大三相短路電流值在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和系統(tǒng)故障時(shí)，要對(duì)各種短路情況下，各支路中的電流和各點(diǎn)電壓進(jìn)行

27、計(jì)算。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況下，要進(jìn)行極準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的，同時(shí)對(duì)解決大部分實(shí)際工程問題，為簡(jiǎn)化和便于計(jì)算，大多采用近似計(jì)算法。1，系統(tǒng)在正常工作時(shí)，三相對(duì)稱運(yùn)行，所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；2、電力系統(tǒng)各元件的磁路不飽，即各元件的電抗值和電流大小無關(guān)，所以在計(jì)算中可以應(yīng)用迭加原理； 3、電力系統(tǒng)各元件的電阻一般在高壓電路計(jì)算中都略去不計(jì)； 4、輸電線路的電容略去不計(jì)；5、變壓器的勵(lì)磁電流略去不計(jì)； 6、電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相位在短路過程中都相同，頻率與正常工作時(shí)相等，不考慮短路過程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間搖擺現(xiàn)象對(duì)短路電流的影響。四、短路點(diǎn)的選擇凡是需要選擇電氣設(shè)備地方都需要選擇短路

28、點(diǎn)，需要進(jìn)行對(duì)比的地方也要選擇短路點(diǎn)。五、限制短路電流的措施1、變電所中，在變壓器回路中裝設(shè)分裂電抗器或電抗器。2、采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。 3、出線上裝設(shè)電抗器。x 2-2 短路電流計(jì)算過程本次設(shè)計(jì)對(duì)短路電流計(jì)算采用標(biāo)么值計(jì)算，只計(jì)算三相短路電流，一共計(jì)算6個(gè)短路點(diǎn)，即d1,d2,d3,d4,d5,d6。一、短路電流計(jì)算步驟：1、 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。2、 畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖：（1）、首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗Xd”。（2）、選取基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Up（一般取各級(jí)的平均電壓）。（3）、將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)么電抗。（4）

29、、繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3、 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4、 計(jì)算電抗。5、 由運(yùn)算曲線查出電源供給的短路電流周期分量標(biāo)么值。6、 計(jì)算短路電流周期分量有名值。7、 計(jì)算短路電流沖擊值。8、 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。二、 本設(shè)計(jì)的等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖：三、 計(jì)算各元件的電抗值1、系統(tǒng)電抗標(biāo)么值: 已知：=0.5 Sj=100MVA Se =3000MVA2、220KV進(jìn)線標(biāo)么值(雙回進(jìn)線)已知：L=63km r =0.4/ km， P1=230KV，, 3、

30、主變高壓側(cè)電抗標(biāo)么值:已知變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)： 、 、 將、的值及SB=75MVA，代入電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)P121變壓器電抗標(biāo)么值計(jì)算公式，得：4、110KV側(cè)線路阻抗標(biāo)么值：L=40km r =0.4/km，P2=115KV 得：5、35KV側(cè)線路阻抗標(biāo)么值：L=50km r =0.4/ km，UP3=38KV 得：6、所用變阻抗標(biāo)么值： Sj=100MVA SB=1MVA Ud=6%四、短路計(jì)算：設(shè)Uj=Up Sj=100MVA1、d1點(diǎn)短路：UP1=230Kv 計(jì)算電抗=0.0405×3000/100=1.215,因水輪有阻尼繞組,所以用1.215+0.07=1.285作橫坐標(biāo)通過查三相

31、短路電流周期分量運(yùn)算曲線得,三相短路次暫態(tài)電流： =6.1(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×6.1=15.56（KA）全電流最大有效值：Ich=1.51×6.1=9.2(KA)三相短路容量： Sd=×230×6.1=2430.07（MVA）2、d2點(diǎn)短路：Up2=115kV 計(jì)算電抗=0.1997×3000/100=5.91，因?yàn)?gt;3所以: 1/0.1997=5三相短路次暫態(tài)電流： =2.51(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×2.51=6.375

32、（KA）全電流最大有效值：Ich=1.51×2.51=3.79(KA)三相短路容量： Sd=×115×2.51=499.94（MVA）3、d3點(diǎn)短路：Up1=37kV 計(jì)算電抗=0.1269×3000/100=3.81，因?yàn)?gt;3所以:1/0.1997=7.88三相短路次暫態(tài)電流： =12.3(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×12.3=31.37（KA）全電流最大有效值：Ich=1.51×12.3=18.57（KA）三相短路容量： S3=×37×12.3=788.23（

33、MVA）4、d4點(diǎn)短路：Up=115kV計(jì)算電抗=0.3207×3000/100=9.62，因?yàn)?gt;3以:1/0.3207=3.12三相短路次暫態(tài)電流： =1.566(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×1.566=3.99（KA）全電流最大有效值：Ich=1.51×1.566=2.36（KA）三相短路容量： S3=×115×2.36=470.06（MVA）5、d5點(diǎn)短路：Up=37kV 計(jì)算電抗=1.5878×3000/100=47.63，因?yàn)?gt;3以:1/1.5878=0.63三相短路

34、次暫態(tài)電流： =0.98(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×0.98=2.5（KA）全電流最大有效值：Ich=1.51×0.98=1.48（KA）三相短路容量： S3=×37×0.98=62.8（MVA6、d6點(diǎn)短路: Up=0.4kV計(jì)算電抗=7.5878×3000/100=227.63，因?yàn)?gt;3以:1/7.5878=0.132三相短路次暫態(tài)電流： =19.05(KA) 三相短路沖擊電流： =×1.80×=2.55×19.05=48.58（KA）全電流最大有效值：Ic

35、h=1.51×19.05=28.77（KA）三相短路容量： S3=×0.4×19.05=13.2（MVA）x 2-3 短路電流計(jì)算結(jié)果表變電站短路電流計(jì)算成果表編號(hào)短路點(diǎn)位置暫態(tài)短路電流（kA）短路電流沖擊值（kA）全電流最大有效值（kA）Ich短路容量（MVA） S3d1220kV母線6.115.549.22430.07d2110kV母線2.516.3753.79499.94d335kV母線12.331.3718.57788.23d4110kV線路側(cè)1.573.992.36470.06d535kV線路側(cè)0.982.51.4862.8d635kV站用變低壓側(cè) 19

36、.0548.5828.7713.2第三章 電器設(shè)備、導(dǎo)體選擇及校驗(yàn)x 3-1 電氣設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件電氣選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行靈活和適當(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。一、電氣設(shè)備選擇的概述1、電氣設(shè)備選擇的一般原則 （1）、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓的各種情況的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展;（2）、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （3）、因地制宜，力求技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，維護(hù)方便； （4）、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；（5）、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；（6）

37、、選用的新產(chǎn)品均具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。2、電器設(shè)備選擇的技術(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。各種高壓電器的一般技術(shù)條件應(yīng)滿足要求，如：電壓、電流、機(jī)械荷載等。電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路電流。3、電器設(shè)備選擇的環(huán)境條件環(huán)境條件包括：溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海撥，設(shè)計(jì)者根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌沫h(huán)境條件選擇相應(yīng)的設(shè)備。4、環(huán)境保護(hù)選用電器 ,應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn) ,要對(duì)制造部門提出必要的技

38、術(shù)要求。環(huán)境保護(hù)應(yīng)注意的方面有；電磁干擾 ,頻率大10khz 無線電干擾主要來自電器的電流、電壓突變和電暈放電。它會(huì)損害或破壞電磁信號(hào)的正常接收及電器、電子設(shè)備的正常運(yùn)行 ； 噪音，為了減少噪音的影響 , 所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音 , 在距電器 2 米處不應(yīng)大于下列水平 a 、連續(xù)性噪音水平 85db 。 b 、非連續(xù)性噪音水平 : 屋內(nèi) 90db 屋 外 110 db 。二、電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件:1、依據(jù)本站相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)先計(jì)算出以下各點(diǎn)的最大持續(xù)工作電流及各短路點(diǎn)的值（1）、設(shè)備的最大持續(xù)工作電流設(shè)備的最大持續(xù)工作電流表序號(hào)設(shè)備名稱計(jì)算公式參數(shù)結(jié)果（kA）1220KV側(cè)雙回線

39、及外橋的0.3052主變220KV側(cè)的0.2953主變110KV側(cè)的0.554主變35KV側(cè)的1.6085110KV側(cè)出線的0.0396110K進(jìn)線側(cè)斷路器的0.413735KV側(cè)出線的0.1038110KV母線的0.413935KV出線側(cè)斷路器的1.31035KV母線的1.311站用變35KV側(cè)引流線的0.01712站用變400V側(cè)引流線的1.52（2）、求各短路點(diǎn)的值 、求點(diǎn)的：查電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)P135，表4-7，,，=0.888, =0.888代入公式：、求點(diǎn)的：因?yàn)辄c(diǎn)的5.91>3，即母線上的短路點(diǎn)為無限大，則，所以公式變形為：、求點(diǎn)的：因?yàn)辄c(diǎn)的3.81>3，即母線上的短路點(diǎn)

40、為無限大，則，所以公式變形為：、求點(diǎn)的：因?yàn)辄c(diǎn)的227.63>3，即母線上的短路點(diǎn)為無限大，則，所以公式變形為：x 3-2 斷路器的型號(hào)選擇與校驗(yàn)一、斷路器選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)、 電壓 :UgUN(2)、 電流 :IgmaxIN(3)、 開斷電流:IINbr (4)、 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) :iCh IMax(5)、 熱穩(wěn)定校驗(yàn) :QK Idt²×t說明 : 該變電站220KV外橋間隔、主變220KV進(jìn)線間隔、110KV進(jìn)出線間隔、及雙母聯(lián)聯(lián)絡(luò)均選用戶外 SF6斷路器, 原因有 :1 、為了使變電站設(shè)備整齊、統(tǒng)一，便于今后的檢修、維護(hù) ；2 、因SF6斷路器的檢修周期很長(zhǎng) 5 -

41、20 年，選用了 SF6 斷路器就不需要專門設(shè)置旁路母線 。3 、 SF6氣體具有良好的絕緣性能和滅弧能力 , 因此在斷路器中的應(yīng)用得到迅速發(fā)展 , SF6 斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 安裝、維護(hù)、檢修方便。與油斷路器和空氣斷路器比較 , 無論在開斷性能、絕緣配合、通流容量、操作時(shí)的噪音、觸頭的消耗以及結(jié)構(gòu)尺寸等方面 , 都有較顯著的優(yōu)越性。二、220KV斷路器選擇：(1)、 220KV外橋間隔斷路器選擇查閱相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)資料選SF6斷路器型號(hào)為FXT14F-220，技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓(KV)額定電流(KA)額定開斷電流 (KA)動(dòng)穩(wěn)定電流 (KA)熱穩(wěn)定電流 (KA)3S熱穩(wěn)定電流 (KA)220

42、16004010010040間相距：4米，彈簧操作機(jī)構(gòu)，操作電源：DC220V選擇標(biāo)準(zhǔn)及校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì) 算 值設(shè)備值結(jié)論電壓(KV)UgUN220220滿足電流(KA)IgmaxIN0.3051.6滿足開斷電流(KA)IINbr6.1 40滿足動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)iCh IMax15.56 100滿足熱穩(wěn)定電流校驗(yàn)（KA2.S）QK Idt²×t56.01KA2.S4800KA2.S滿足(2)、 220KV主變進(jìn)線間隔斷路器選擇查閱相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)資料選SF6斷路器型號(hào)為FXT14-220，技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓(KV)額定電流(KA)額定開斷電流 (KA)動(dòng)穩(wěn)定電流 (KA)熱穩(wěn)定

43、電流 (KA)3S熱穩(wěn)定電流 (KA)25216004010010040間相距：4米，彈簧操作機(jī)構(gòu)，操作電源：DC220V選擇標(biāo)準(zhǔn)及校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì) 算 值設(shè)備值結(jié)論電壓(KV)UgUN220220滿足電流(KA)IgmaxIN0.2951.6滿足開斷電流(KA)IINbr6.140滿足動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)iCh IMax15.56100滿足熱穩(wěn)定電流校驗(yàn)（KA2.S）QK Idt²×t56.01KA2.S4800KA2.S滿足三、110KV斷路器選擇：(1)、 主變110KV出線間隔斷路器選擇查閱相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)資料選SF6斷路器型號(hào)為SF6-110GY，技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓(KV)額定電流(KA)額定開斷電流 (KA)動(dòng)穩(wěn)定電流 (KA)熱穩(wěn)定電流 (KA)3S熱穩(wěn)定電流 (KA)1261.631.5808031.5間相距：3米，彈簧操作機(jī)構(gòu)，操作電源：DC220V選擇標(biāo)準(zhǔn)及校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì) 算 值設(shè)備值結(jié)論電壓(KV)UgUN110126滿足電流(KA)IgmaxIN0.551.6滿足開斷電流(KA)IINbr2.5131.5滿