kv的地區(qū)變電站的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

kv的地區(qū)變電站的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用,可編輯歡迎下載）

kv的地區(qū)變電站的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（完整版）(文檔可以直接使用，也可根據(jù)實(shí)際需要修改使用,可編輯歡迎下載）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目：110kv的地區(qū)變電站的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：電氣工程及其自動化10-26教學(xué)部：設(shè)計(jì)起止日期：2014年3月24日~2014年6月7日題目性質(zhì)一：實(shí)際工程√設(shè)計(jì)項(xiàng)目科學(xué)研究理論研究其他題目性質(zhì)二√真題模擬題目其他技術(shù)要求及原始數(shù)據(jù)：某地區(qū)變電站的用電負(fù)荷見負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表，電源電壓等級為110kV。最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)的短路容量：A系統(tǒng)；B系統(tǒng)；C系統(tǒng)。要求：設(shè)計(jì)該地區(qū)變電站。包括供配電系統(tǒng)圖的確定，變壓器的選擇，開關(guān)設(shè)備和線纜選擇，防雷接地等。主要任務(wù)：1供配電系統(tǒng)方案確定2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算、短路電流計(jì)算3變壓器的選擇，開關(guān)設(shè)備和線纜選擇4撰寫并打印設(shè)計(jì)說明書一份、手工繪制電氣主接線圖一張，用計(jì)算機(jī)繪制一張供配電系統(tǒng)圖圖紙。學(xué)生（簽字）：教學(xué)部部長（簽字）：指導(dǎo)教師（簽字）：教學(xué)院長（簽字）：摘要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為110kV變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖。該變電站設(shè)有兩臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、35kV和10kV三個電壓等級。110KV電壓等級采用雙母線接線，35KV和10KV電壓等級都采用單母線分段接線。本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、熔斷器等）、各電壓等級配電裝置設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)以《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。關(guān)鍵詞：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設(shè)備選型；無功補(bǔ)償

AbstractFromtheguideofengineeringdesignassignment,wehavetodesignprimarypower-systemof110kVsubstationanddrawmainelectricalone-linediagram.Therearetwomaintransformerinthesubstationinwhichmainelectricalconnectioncanbedividedintothreevoltagegrades:110kV,35kVwith10kV.Itdepositssectionalizedsinglebusbarschemepergrade.Thereisalsoadesignformainelectricalconnectioninthisengineering,thecalculationforshort-circuitelectriccurrent,theselectionofelectricaldeviceandcalibration(includingcircuitbreaker,isolator,currenttransformer,potentialtransformer,busbaretc.)andthedesignfordistributioninstallationper.voltagegrade,directcurrentsystemandlightningprotectionisalsoincludedKeywords:transformersubstation;electricalmainwiring;transformer;equipmenttypeselection;reactive-loadcompensation目錄TOC\o"1-2"\h\u19151摘要 I5366Abstract II106821緒論 4217531.1選題背景 433381.2選題意義 451451.3變電站發(fā)展概況 469361.4設(shè)計(jì)原始資料 2296422變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇 466762.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 4270752.2主接線的設(shè)計(jì) 6307212.3無功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 8180712.4主變壓器的選擇 10233792.5站用變壓器的選擇 1557153短路電流計(jì)算 16188583.1短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 16212013.2變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 1774923.3各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 18240333.4繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 2118184電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 22106134.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 2227524.2各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 23262284.3高壓電氣設(shè)備選擇 2426994.4電流互感器的選擇及校驗(yàn) 2958574.5電壓互感器的選擇 34280314.6避雷器的選擇及檢驗(yàn) 3616534.7母線及電纜的選擇及校驗(yàn) 38302274.8熔斷器的選擇 421254致謝 4422490參考文獻(xiàn) 45附圖：110kv變電站電氣主接線圖461緒論1.1選題背景電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計(jì)來提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和運(yùn)行效率，從而達(dá)到降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。變電站是電力系統(tǒng)配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影響整個電力網(wǎng)絡(luò)的安全和電力運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置方式的確定，對電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用。1.2選題意義變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電站的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電站還有無功補(bǔ)償設(shè)備。本設(shè)計(jì)針對變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：變壓器臺數(shù)和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、繼電保護(hù)及變電站防雷,無功補(bǔ)償?shù)?。通過對110KV降壓變電所電氣部分的設(shè)計(jì)，使我明白其目的在于使我們通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠得到各方面的充分訓(xùn)練，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)加深了對所學(xué)知識內(nèi)在聯(lián)系的理解，并能靈活的運(yùn)用。1.3變電站發(fā)展概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它集變電站中的控制、保護(hù)、測量、中央信號、故障錄波等功能于一身，替代了原常規(guī)的突出式和插件式電磁保護(hù)、晶體管保護(hù)、集成電路保護(hù)。常規(guī)控制、保護(hù)裝置已逐步從電力系統(tǒng)中退出，取而代之的則是這種新型的微機(jī)監(jiān)控方式，它運(yùn)用了自動控制技術(shù)、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，組成計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備代替人工,利用變電站中的遠(yuǎn)動終端設(shè)備來完成對站中設(shè)備的遙信、遙測、遙調(diào)、遙控即四遙功能。這就為實(shí)現(xiàn)變電站無人值守提供了前提條件。變電站、所綜合自動化和無人值守是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域中熱門的話題，在當(dāng)今城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造中正被廣泛采用。1.4設(shè)計(jì)原始資料待建變電站的規(guī)模、性質(zhì)

待建變電站擬定2～3臺變壓器。初次一次性建成投產(chǎn)2臺變壓器，預(yù)留一臺變壓器的發(fā)展空間。本變電站的電壓等級分別為110kV、35kV、10kV。

1、系統(tǒng)容量：

A系統(tǒng)：S=2000MVAX=0.32

B系統(tǒng)：S=1500MVAX=0.38

C系統(tǒng)：S=1200MVAX=0.42

2、連接方式：

A系統(tǒng)與B系統(tǒng)的距離：150km，導(dǎo)線型號：LGJQ-400

A系統(tǒng)與C系統(tǒng)的距離：160km，導(dǎo)線型號：LGJQ-400

B與C系統(tǒng)無連接關(guān)系；

A系統(tǒng)與待建變電站D的距離：130km，導(dǎo)線型號：LGJQ-400

（以上均為單回連接）

B系統(tǒng)與待建變電站D的距離：100km，導(dǎo)線型號：LGJQ-400

C系統(tǒng)與待建變電站D的距離：85km，導(dǎo)線型號：LGJQ-400

（以上均為雙回連接）保護(hù)

1、變壓器

主保護(hù)時間：0.5秒，后備保護(hù)時間：3.5秒

2、出線斷路器

主保護(hù)時間：0.2秒，后備保護(hù)時間：4.0秒

1.4.3其它原始資料

1、地形、地質(zhì)

站址選于山坡上，南面靠丘陵，東、西、北面分別是果樹、桑園和農(nóng)田，地勢平坦，地質(zhì)構(gòu)造為穩(wěn)定區(qū)。地震基本烈度為6度，土壤電阻率為1.5×10歐/厘米。

2、水文、氣象

①、絕對最高溫度為40oC；

②、最高月平均氣溫為23oC；

③、年平均溫度為4.7oC；

④、風(fēng)向以東北風(fēng)為主。

3、環(huán)境保護(hù)站區(qū)周圍無污染源。負(fù)荷數(shù)據(jù)表1-1待建成變電站各電壓等級負(fù)荷數(shù)據(jù)電壓等級用電單位最大負(fù)荷(MW)功率因數(shù)回路數(shù)供電方式供電方式距離(km)35kV電氣設(shè)備廠180.92架空55紡織廠160.92架空45礦山機(jī)械廠150.91架空60鋼鐵廠100.81架空80南配電站150.851架空70北配電站160.851架空90備用210kV電纜30.82架空15無線電廠2.80.81電纜4儀表廠2.50.81電纜5自來水廠3.150.82電纜4塑料廠2.10.81電纜3汽制廠40.91架空14配電變壓器A3.90.91架空15配電變壓器B4.50.81架空16其它3.50.82電纜4備用22變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。2.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求主接線的設(shè)計(jì)原則(1)考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(2)考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。(3)考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響對一、二級負(fù)荷，必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一、二級負(fù)荷不間斷供電；三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。(4)考慮主變臺數(shù)對主接線的影響變電站主變的容量和臺數(shù)，對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電站，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。(5)考慮備用量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。主接線設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)建等要求。.1可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，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。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計(jì)，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。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：(1)斷路器檢修時是否影響供電；(2)線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；(3)變電站全部停電的可能性。.2靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：(1)調(diào)度靈活，操作方便?？伸`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)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2)檢修安全。可方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不影響對用戶的供電。(3)擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。.3經(jīng)濟(jì)性可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。(1)投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。(2)年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。(3)占地面積小。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(4)在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。2.2主接線的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：(1)擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保留2個技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。(2)對2個技術(shù)上比較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。(3)對2個方案進(jìn)行全面的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的主接線方案。(4)繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。初步方案設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料，此變電站有三個電壓等級：110/35/10KV，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺主變壓器。為保證設(shè)計(jì)出最優(yōu)的接線方案，初步設(shè)計(jì)以下兩種接線方案供最優(yōu)方案的選擇。方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線，35KV側(cè)采用單母分段接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)采用單母分段。兩種方案接線形式如下：圖2-1主接線方案一圖2-2主接線方案二最優(yōu)方案確定.1技術(shù)比較在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線；方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線。采用雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)運(yùn)行、供電可靠；②系統(tǒng)調(diào)度靈活；③系統(tǒng)擴(kuò)建方便等。采用單母分段接線的優(yōu)點(diǎn)：①接線簡單；②操作方便、設(shè)備少等；缺點(diǎn)：①可靠性差；②系統(tǒng)穩(wěn)定性差。所以，110KV側(cè)采用雙母線接線。在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：35KV側(cè)采用單母分段接線；方案二：35KV側(cè)采用雙母線接線。由原材料可知，問題中未說明負(fù)荷的重要程度，所以，35KV側(cè)采用單母分段接線。.2經(jīng)濟(jì)比較對整個方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35KV、10KV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即110KV側(cè)為采用雙母線接線，35KV側(cè)為單母線形接線，10KV側(cè)為單母分段接線。其接線圖見以上方案一。2.3無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)無功電源和有功電源一樣是保證系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全供電不可缺少的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)用戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的50~100%。另外電力系統(tǒng)中的無功功率損耗也很大，在變壓器內(nèi)和輸電線路上所消耗掉的總無功功率可達(dá)用戶消耗的總無功功率的75%和25%。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的1~2倍。由無功功率的靜態(tài)特性可知，無功功率與電壓的關(guān)系較有功功率與電壓的關(guān)系更為密切，從根本上來說，要維持整個系統(tǒng)的電壓水平就必須有足夠的無功電源。無功電源不足會使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達(dá)不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與基本要求.1無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t(1)根據(jù)技術(shù)規(guī)程規(guī)定按主變?nèi)萘康?0%～20%進(jìn)行無功補(bǔ)償；(2)分級補(bǔ)償原則，按主變無功損耗減去電纜充電功率確定無功補(bǔ)償?shù)娜萘?；?0KV和110KV側(cè)電壓不能低于標(biāo)稱電壓；(3)在輕負(fù)荷（2%～30%主變?nèi)萘坑?jì)時）時由于電纜充電功率的影響，其充電功率與補(bǔ)償功率近似抵消；.2無功補(bǔ)償?shù)幕疽?1)電力系統(tǒng)的無功電源與無功負(fù)荷，在各種正常及事故運(yùn)行時，都應(yīng)實(shí)行分層分區(qū)、就地平衡的原則，并且無功電源應(yīng)具有靈活的調(diào)節(jié)能力和一定的檢修備用、事故備用。(2)在正常運(yùn)行方式時，突然失去一回線路，或一臺最大容量的無功補(bǔ)償設(shè)備，或一臺最大容量的發(fā)電機(jī)（包括失磁）之后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應(yīng)能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運(yùn)行方式時，若發(fā)生上述事故，應(yīng)允許采取切除部分負(fù)荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。(3)對于110KV及以上系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，應(yīng)考慮提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。補(bǔ)償裝置選擇及容量確定.1補(bǔ)償裝置的確定(1)同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓±5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過勵磁運(yùn)行時，它向系統(tǒng)供給感性的無功功率起無功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵磁運(yùn)行時，它從系統(tǒng)吸收感性的無功功率起無功負(fù)荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，但是調(diào)相機(jī)的造價(jià)高，損耗大，維修麻煩，施工期長。(2)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置：在長距離超高壓輸電線路中，電容器組串入輸電線路，利用電容器的容抗抵消輸電線的一部分感抗，可以縮短輸電線的電氣距離，提高靜穩(wěn)定和動穩(wěn)定度。但對負(fù)荷功率因數(shù)高（＞0.95）或?qū)Ь€截面小的線路，由于PR/V分量的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。(3)靜電補(bǔ)償器補(bǔ)償裝置：它由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）無功功率的靜止補(bǔ)償器，與同步調(diào)機(jī)相相比較，運(yùn)行維護(hù)簡單，功率損耗小，但相對串聯(lián)電容及并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其造價(jià)高維護(hù)較復(fù)雜，一般適用以較高的電壓等級500KV變電所中。(4)并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無功負(fù)荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡便可靠等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于本次設(shè)計(jì)的變電站為110KV降壓變電站，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是在經(jīng)濟(jì)和檢修方面來考慮，首先選擇并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償裝置。而原始資料可知，補(bǔ)償裝置主要補(bǔ)償負(fù)荷的無功容量及平衡主變損耗。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。.2補(bǔ)償裝置容量的選擇(1)負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量計(jì)算利用電容器改善功率因數(shù)需要補(bǔ)償?shù)臒o功量為：（2-1）式中：——負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量（Kvar）——母線上的最大有功負(fù)荷（KW）——補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角（）——補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)角（）——由所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o功值（Kvar/KW）則本站所需補(bǔ)償?shù)臒o功值為：（其中功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上）由表2-1，2-2無功補(bǔ)償選擇電容器如下表：表2-4電容器參數(shù)型號額定電壓（KV）額定容量（Kvar/KW）24002.4主變壓器的選擇在各種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所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。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)意義。主變壓器臺數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當(dāng)只有一個電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時，可裝設(shè)一臺。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺主變壓器。主變壓器型式的選擇.1相數(shù)的確定在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，也可選用單相變壓器。.2繞組數(shù)的確定在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達(dá)到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無功補(bǔ)償設(shè)備時，宜采用三繞組變壓器。.3繞組連接方式的確定變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。.4結(jié)構(gòu)型式的選擇三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式。(1)升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯—中壓繞組—低壓繞組—高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。(2)降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯—低壓繞組—中壓繞組—高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。(3)應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。.5調(diào)壓方式的確定變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實(shí)現(xiàn)。無勵磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá)30%，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，因?yàn)橛休d分接開關(guān)的切換不能保證同步工作。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無載調(diào)壓變壓器。主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷的50%~70%（35~110KV變電站為60%），或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過上述比例時）選擇。即（2-2）式中N——變壓器主變臺數(shù)主變壓器型號的選擇Sjs=Ke(∑Pimax/cosφi)（1+α%）Sjs最大計(jì)算負(fù)荷（KVA）Pimax每個用戶的最大負(fù)荷（KW）Cosφi功率因數(shù)Ke同時系數(shù)α%線損率（取為5%）全所最大計(jì)算負(fù)荷：Sjs∑=Ke'∑Sjs（35,10KV）.110KV線路負(fù)荷計(jì)算表2-110KV負(fù)荷計(jì)算用電單位設(shè)備容量MWkdcostg計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流PcQcSc(Mva)電纜30.80.80.752.401.803.00173.21無線電廠2.80.80.80.752.241.682.80161.66儀表廠2.50.90.80.752.251.692.81162.38自來水廠3.150.90.80.752.842.133.54204.60塑料廠2.10.90.80.751.891.422.36136.40汽制廠40.90.90.483.601.733.99230.56配電變壓器A3.90.90.90.483.511.683.89224.79配電變壓器B4.50.90.80.754.053.045.06292.29其他3.50.90.80.753.152.363.94227.34備用21102.000.002.00115.47小計(jì)（c1`點(diǎn)負(fù)荷）27.9317.5232.97543.85考慮同期系數(shù)0.670.8518.7111.7422.09364.38無功補(bǔ)償26.81-3.240.00無功補(bǔ)償后負(fù)荷c1點(diǎn)0.930.9118.708.5020.54338.86T1變壓器損耗0.412.052.0934.56T1變壓器高壓側(cè)0.8819.1110.5621.83114.59T1和T2總計(jì)A'點(diǎn)85.6647.5297.96514.16總計(jì)算負(fù)荷A點(diǎn)77.1042.7688.16462.75.235KV線路負(fù)荷計(jì)算表2-235KV負(fù)荷計(jì)算用電單位設(shè)備容量MWkdcostg計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流（A）PcQcSc(Mva)電氣設(shè)備廠180.90.90.4816.207.7817.97296.43紡織廠160.80.90.4812.806.1414.20234.22礦山機(jī)械廠150.90.90.4813.506.4814.97247.03鋼鐵廠100.90.80.759.006.7511.25185.58南配電站150.90.850.6213.508.3715.88262.03北配電站160.90.850.6214.408.9316.94279.50備用21102.000.002.0032.99小計(jì)（c1`點(diǎn)負(fù)荷）81.4044.4592.741529.94考慮同期系數(shù)0.80.8865.1235.5674.201223.95無功補(bǔ)償49.07-5.760.00無功補(bǔ)償后負(fù)荷c1點(diǎn)0.930.9165.1229.8071.611181.36T1變壓器損耗1.437.167.30120.48T1變壓器高壓側(cè)0.8766.5536.9676.13399.57.3110KV級負(fù)荷計(jì)算35KV各負(fù)荷與10KV各負(fù)荷間的同時系數(shù)為0.5Sjs∑=0.5*（21.83+76.13）=94.96(MVA)由上述計(jì)算結(jié)果可知：10KV側(cè)PLMAX=21.83(MVA)35KV側(cè)PLMAX=76.13(MVA)高壓側(cè)PLMIN=0.6*(21.83+76.13)=56.976(MVA)所以變電站最大負(fù)荷Smax為：Smax=56.976(MVA)由以上計(jì)算，查《發(fā)電廠電氣部分》選擇主變壓器型號如下：表2-3主變壓器型號及參數(shù)型號及容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路高中高低中低高中低高中高低中低SSPSL7-9000011038.511YO/Y0△-12-1121.59090681710.561.62.5站用變壓器的選擇站用變壓器的選擇的基本原則(1)變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；(2)阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的；(3)變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。站用變壓器型號的選擇由主變壓器容量為90000KVA，站用率為0.5%，可選用變壓器容量。Sn=90000×0.5%=450KVA表2-4站用變壓器型號及參數(shù)型號低壓側(cè)額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路SJL1-5000.4Y/Y0/-121.17.142.13短路電流計(jì)算3.1短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：(1)在選擇電氣主接線時，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，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備時，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，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動穩(wěn)定。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。短路計(jì)算的一般規(guī)定.1、計(jì)算的基本情況(1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。(2)所有同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁）。(3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。(4)所有電源的電動勢相位角相等。(5)應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對異步電動機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。.2、接線方式計(jì)算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(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。計(jì)算步驟(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。(2)畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。②選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub（一般取各級的平均電壓）。③將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。④繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。(3)化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(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Xnd。(4)求計(jì)算電抗Xjs。(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)幺值（運(yùn)算曲線只作到Xjs=3.5）。①計(jì)算無限大容量（或Xjs≥3）的電源供給的短路電流周期分量。②計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。3.2變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓(1)主變壓器參數(shù)計(jì)算由表1.3查明可知：U12%=17U13%=10.5U23%=6U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(10.5+17-6)=10.75U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(10.5+6-17)=-0.25<0所以U2%=0U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(17+6-10.5)=6.25電抗標(biāo)幺值為：X1=U1%/100*SB/SN=10.75/100*100/90=0.119X2=U2%/100*SB/SN=-0/100*100/90=0X3=U3%/100*SB/SN=6.25/100*100/90=0.069(2)站用變壓器參數(shù)計(jì)算由表1.4查明：X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/0.5=8電抗器電抗標(biāo)幺值計(jì)算XS=XNIb/IN·UN/Ub=··=0.836短路點(diǎn)的確定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級有四個，在選擇的短路點(diǎn)中，其中110KV進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點(diǎn)；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點(diǎn)。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下：圖3-1短路等值圖3.3各短路點(diǎn)的短路計(jì)算短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算(110KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖3-2d-1點(diǎn)短路等值圖Xf1=Xs＝X0l（Sj/Uj2）＝0.836Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.836×1000/100=8.36因?yàn)閄js1=8.36>3所以I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs1=1/8.36=0.12Ib=Sb/(×Ub)=100/(×115)=0.502(KA)In=Ib×Sn/Sb=0.502×1000/100=5.02(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.12×5.02=0.6024(KA)ich=2.55×I"=2.55×0.6024=1.536(KA)ich=1.52×I"=1.52×0.6024=0.916(KA)S"=×I"×Un=×0.6024×110=114.77(MVA)短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖3-3d-2點(diǎn)短路等值圖Xf2=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=0.836+(0.119+0)//(0.119+0)=0.8955Xjs2=Xf2×Sn/Sb=0.8955×1000/100=8.955I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs2=0.11Ib=Sb/(×Ub)=100/(×37)=1.56(KA)In=Ib×Sn/Sb=1.56×1OOO/100=15.6(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.11×15.6=1.716(KA)ich=2.55×I"=2.55×1.716=4.376(KA)ich=1.52×I"=1.52×1.716=2.608(KA)S"=×I"×Un=×1.716×35=104.027(MVA)短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(10KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖3-4d-3點(diǎn)短路等值圖Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=0.836+(0.119+0.069)//(0.119+0.069)=0.93Xjs3=Xf3×Sn/Sb=0.93×1000/100=9.3I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs3=0.108Ib=Sb/(×Ub)=100/(×10.5)=5.5(KA)In=Ib×Sn/Sb=5.5×1000/100=55(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.108×55=5.94(KA)ich=2.55×I"=2.55×5.94=15.147(KA)ich=1.52×I"=1.52×5.94=9.03(KA)S"=×I"×Un=×5.94×10=102.88(MVA)短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)化簡只需在圖3-4上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示：圖3-5d-4點(diǎn)短路等值圖Xf4=Xf3+X4=0.93+8=8.93Xjs2=Xf4×Sn/Sb=8.93×1000/100=89.3I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs3=0.011Ib=Sb/(×Ub)=100/(×0.4)=144.34(KA)In=Ib×Sn/Sb=144.34×1000/100=1443.4(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.011×1443.4=16.16(KA)ich=2.55×I"=2.55×16.16=41.208(KA)ich=1.52×I"=1.52×16.16=24.56(KA)S"=×I"×Un=×16.16×0.38=10.636(MVA)3.4繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表總結(jié)以上各短路點(diǎn)短路計(jì)算，得如下短路電流結(jié)果表：表3-1短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號基值電壓基值電流支路名稱支路計(jì)算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值公式2.551.52d-11150.502110kv8.365.020.120.60240.120.60240.120.60241.5360.916114.77d-2371.5635kv8.95515.60.111.7160.111.7160.111.7164.3762.603104.027d-310.55.510kv9.3550.1085.940.1085.940.1085.9415.1479.03102.88d-40.4144.340.4kv89.31443.40.01116.160.01116.160.01116.1641.20824.5610.6364電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)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(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。4.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定一般原則應(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。有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。(1)在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。表4-1各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/Un饋電回路Igmax=Pn/Uncosφ注：等都為設(shè)備本身的額定值。4.2各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表：表4-2各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計(jì)算公式及結(jié)果110KV母線Ig.max==0.496KA110KV進(jìn)線Ig.max==0.710KA35KV母線Ig.max==1.475KA35KV出線電氣設(shè)備廠（兩回）Ig.max=S/Uncosφ=18/(×37×0.9)=0.312KA紡織廠（兩回）Ig.max=S/Uncosφ=16/(×37×0.9)=0.277KA礦山機(jī)械廠Ig.max=S/Uncosφ=15/(×37×0.9)=0.26KA鋼鐵廠Ig.max=S/Uncosφ=10/(×37×0.8)=0.195KA南配電站Ig.max=S/Uncosφ=15/(×37×0.85)=0.275KA北配電站Ig.max=S/Uncosφ=16/(×37×0.85)=0.294KA備用Ig.max=S/Uncosφ=2/(×37×1)=0.031KA10KV母線Ig.max==5.456KA10KV出線電纜廠（兩回）Ig.max=S/Uncosφ=3/(×10.5×0.8)=0.206KA無線電廠Ig.max=S/Uncosφ=2.8/(×10.5×0.8)=0.192KA儀表廠Ig.max=S/Uncosφ=2.5/(×10.5×0.8)=0.172KA自來水廠Ig.max=S/Uncosφ=3.15/(×10.5×0.8)=0.217KA塑料廠Ig.max=S/Uncosφ=2.1/(×10.5×0.8)=0.144KA汽制廠Ig.max=S/Uncosφ=4/(×10.5×0.9)=0.244KA配電變壓器AIg.max=S/Uncosφ=3.9/(×10.5×0.9)=0.238KA配電變壓器BIg.max=S/Uncosφ=4.5/(×10.5×0.8)=0.309KA其他（兩回）Ig.max=S/Uncosφ=3.5/(×10.5×0.8)=0.241KA備用Ig.max=S/Uncosφ=2/(×10.5×1)=0.110KA0.4KV母線Ig.max==0.798KA4.3高壓電氣設(shè)備選擇斷路器的選擇與校驗(yàn)斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un（4-1）(2)電流：Ig.max(最大持續(xù)工作電流)≤In（4-2）(3)開斷電流：Idt≤Ikd（4-3）式中：Idt——斷路器實(shí)際開斷時間t秒的短路電流周期分量；

Ikd——斷路器的額定開斷電流。動穩(wěn)定：ich≤imax（4-4）式中：ich——斷路器極限通過電流峰值； imax——三相短路電流沖擊值。(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t（4-5）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計(jì)算時間t，查短路電流周期分量等值時間t,從而計(jì)算出。.1斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表4-2。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表4-3斷路器的型號及參數(shù)性能指標(biāo)位置型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間（s）合閘時間（s）變壓器110KV側(cè)OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.030.12變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第491頁；HB35號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第490頁；HB-10號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第489頁；ZN4-10C號斷路器見《電力工程電氣設(shè)備手冊—電氣一次部分》第649頁。.2斷路器的校驗(yàn)(1)校驗(yàn)110KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[（KA）2s]It2t=31.52×2.03=2282.18[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(2)校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=2.5/2.5=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=252×2.06=1287.5[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(3)校驗(yàn)35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35KV變壓器側(cè)斷路器型號相同，且短路電流與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗(yàn)過程與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器相同。(4)校驗(yàn)變壓器10KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=40(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=43.52×2.06=3898[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(5)校驗(yàn)10KV出線側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[（KA）2s]It2t=17.32×2.03=607.56[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。節(jié)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆]有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。.1隔離開關(guān)的選擇根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：，各回路的見表4-2。各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表：表4-4隔離開關(guān)的型號及參數(shù)開關(guān)編號型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)110KV側(cè)GW2-1101106005014(5)35KV變壓器側(cè)GW4-353510008023.7(4)35KV出線側(cè)GW8-3535400155.6(5)其中：GW2-110型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁；GW4-35型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁；GW8-35型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁;.2隔離開關(guān)的校驗(yàn)(1)110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[（KA）2s]It2t=142×5=980[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(2)35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=23.72×4=2246.76[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=5.62×5=156.8[（KA）2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。4.4電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．電流互感器的選擇電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6~20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對于35KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。電流互感器的二次側(cè)額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時，亦可考慮用1A。A)一次額定電流的選擇：當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負(fù)荷時，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的1/3進(jìn)行選擇。電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。當(dāng)保護(hù)和測量儀表共用一組電流互感器時，只能選用相同的一次電流。B)準(zhǔn)確級的選擇：與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求：用于電能測量的互感器準(zhǔn)確級：0.5功電度表應(yīng)配用0.2級互感器；1.0級有功電度表應(yīng)配用0.5級互感級；2.0級無功電度表也應(yīng)配用0.5級互感器；2.0級有功電度表及3.0級無功電度表，可配用1.0級級互感器；一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級，差動距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。A)一次側(cè)額定電壓：Un≥UgUg為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。B)熱穩(wěn)定校驗(yàn):電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流I1n來校驗(yàn)：(I1n×Kt)2≥I∞2tdz，Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)；C)動穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：I1nKdw≥ichI1n電流互感器的一次繞組額定電流（A）ich短路沖擊電流的瞬時值（KA）KdwCT的1s動穩(wěn)定倍數(shù)4.4.1110KV進(jìn)線電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=110KV Un=110KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=0.710KA＝710A選LCWD－110－(2×50)～(2×600)/5型，如下表所示：表4-5LCWD－110－(2×50)～(2×600)/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷(Ω)0.5級1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)重量(kg)油總重LCWD-110(2×50)～(2×600)/50.51.23460130500因?yàn)镮1n=(2×50)～(2×600)A Ig.max=710A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(2×600)×60=14000A ich=231A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=0.015(ImKt)2=［(2×0.6)×34］2=1664.64所以I∞2tdz<(ImKt)2變壓器110KV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=110KV Un=110KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=0.496KA＝496A選LCW－110－(50～100)～(300～600)/5型，如下表所示：表4-6LCW－110－(50～100)～(300～600)/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)重量(kg)0.5級1級二次負(fù)荷(Ω)倍數(shù)油總重LCW-110(50-100)～(300-600)/50.5/10.51.22.47515012550011.21.215因?yàn)镮1n=300～600A Ig.max=496A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(300～600)×150=63639.6～127279.2A ich=231A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=0.015(ImKt)2=［(0.3～0.6)×75］2=506.25～2025所以I∞2tdz<(ImKt)24.4.335KV出線電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=35KV Un=35KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=0.312+0.277+0.26+0.195+0.275+0.294+0.031=1.466KA=1466A選LCWD－35－15～1500/5型，如下表所示：表4-7LCWD－35－15～1500/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確度二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級LCWD-3515～1500/50.5/D0.51.233565150D0.83因?yàn)镮1n=15～1500A Ig.max=1466A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(15～1500)×150=3181.981～318198.051A ich=359A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=0.128(ImKt)2=［(15～1500)×65］2=9.5×105～9.5×109A所以I∞2tdz<(ImKt)2變壓器35KV電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=35KV Un=35KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=1.475KA＝1475A選LCWD－35－15～1500/5型，如下表所示：表4-8LCWD－35－15～1500/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確度二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級LCWD-3515～1500/50.5/D0.51.233565150D0.83因?yàn)镮1n=15～1500A Ig.max=1475A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(15～1500)×150=3181.981～318198.051A ich=359A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=0.128(ImKt)2=［(15～1500)×65］2=9.5×105～9.5×109A所以I∞2tdz<(ImKt)24.4.510KV出線電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=10KV Un=10KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=2.073KA＝2073A選LBJ－10－2000～6000/5型，如下表所示：表4-9LBJ－10－2000～6000/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確度二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級LBJ-102000～6000/50.5/D11/DD/D0.52.4<10509012.4<10D4.0≥15因?yàn)镮1n=2000～6000A Ig.max=2073A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(2000～6000)×90=2.546×105～7.637×105Aich=2259A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=2.080(ImKt)2=［(2000～6000)×50］2=1.0×1010～9×1010A所以I∞2tdz<(ImKt)2變壓器10KV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=10KV Un=10KV 所以Ug=Un2．一次回路電流：查表4-2得：Ig.max=5.456KA＝5456A選LBJ－10－2000～6000/5型，如下表所示：表4-10LBJ－10－2000～6000/5型型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確度二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級3級LBJ-102000～6000/50.5/D11/DD/D0.52.4<10509012.4<10D4.0≥15因?yàn)镮1n=2000～6000A Ig.max=5456A 所以Ig.max<I1n3．動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=×(2000～6000)×90=2.546×105～7.637×105Aich=2259A所以ich<ImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞2tdz=2.080(ImKt)2=［(2000～6000)×50］2=1.0×1010～9×1010A所以I∞2tdz<(ImKt)24.5電壓互感器的選擇電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：6－20KV屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂繞注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。35－110KV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器。當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器三個單相電壓互感器接線，主二次繞級連接成星形，以供電給測量表計(jì)，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。4.5.1110KV母線電壓互感器的選擇1．一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9Un U1=110KV Un=110KV2．二次電壓U2n：U2n=100/3．準(zhǔn)確等級：1級選擇JCC－110型，如下表所示：表4-11JCC－110型型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)連接組1級3級單相(屋外式)JCC-110500100020001/1/4.5.235KV母線電壓互感器的選擇1．一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9Un U1=35KV Un=35KV2．二次電壓U2n：U2n=1003．準(zhǔn)確等級：1級選擇JDJ－35型，如下表所示：表4-12JDJ－35型型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級1級3級單相(屋外式)JDJ-3535000/10015025060012004.5.310KV電壓互感器的選擇1．一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9Un U1=10KV Un=10KV2．二次電壓U2n：U2n=1003．準(zhǔn)確等級：1級選擇JDZ－10型，如下表所示：表4-13JDZ－10型型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級1級3級單相(屋外式)JDZ-1010000/100801503005004.6避雷器的選擇及檢驗(yàn)避雷器是一種保護(hù)電器，用來保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。大氣過電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。避雷器有兩種：（1）閥型避雷器按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。用于線路作為防雷保護(hù)。1．閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇：（1）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。（2）滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷