【正文】 穩(wěn)定，并對(duì)其選擇進(jìn)行了詳盡的說明。同時(shí)經(jīng)過變壓器的選擇和變電所所帶負(fù)荷情況，確定本變電所電氣主接線形式的確定及所選設(shè)備的型號(hào)繪制變電所的電氣主接線圖及配電裝置的斷面圖 (見附錄 B)。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 原始資料 2 2 原始資料 ① 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 表 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 電壓等級(jí) 負(fù)荷名稱 最大負(fù)荷 (KW) ?cos 供電方式 回線數(shù) 35KV 劉工線 8000 架空 ,25KM 1 劉王線 4500 架空 ,20KM 1 劉丁線 5500 架空 ,18KM 1 10KV 東大街線 900 電纜 ,2KM 1 城東線 600 架空 ,5KM 1 環(huán)城線 1000 架空 ,20KM 1 郊東線 750 電纜 ,12KM 1 鄭工線 500 電纜 ,8KM 1 其他 5000 架空 ,6KM 1 ② 所址地理位置及地理?xiàng)l件 該變電站位于中型城市邊緣郊區(qū)地帶，所址地勢(shì)平坦，交通便利， 進(jìn)出線方便；空氣污染輕微；待設(shè)變電所選在黃沙土地上。 ③ 待設(shè)計(jì)變電站的自然條件 1）最高溫度 40℃ 2) 最低溫度 30℃ 3）最熱月平均最高溫度 35℃ 4）設(shè)計(jì)風(fēng)速 30m/s 5）覆冰厚度： 10mm 6）基本風(fēng)壓： ㎡ 7) 基本雪壓： KN/㎡ 8) 地震設(shè)防烈度： 8 度以下 9) 海拔高度：≤ 1000m 10) 地質(zhì)條件：分布均勻穩(wěn)定，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象 11) 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值： 150 KN/㎡ 12) 凍土深度： 1ma 13) 地下水位：在基礎(chǔ)砌 置深度以下，無(wú)侵蝕性 14) 防污等級(jí)： 2 級(jí)污穢 已知系統(tǒng)情況為系統(tǒng)通過雙回 110kV 架空線路向待設(shè)計(jì)變電所供電，在本次xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 原始資料 3 設(shè)計(jì)的變電所中，站用變采用 10KV 劉 2 板為 1 站用變，無(wú) 35KV 站用變。在一期工程施工中所用的變壓器為 2 站用變（外接電源） 。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 4 3 電氣主接線的選擇 電氣主接線的基礎(chǔ)知識(shí) ① 電氣主接線是指由規(guī)定的各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線、導(dǎo)線、避雷器等電氣設(shè)備依一定的次序相連接的接受和分配電能的電路。而用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字 符號(hào)并按照工作順序排列，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)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 主接線可分為有母線接線和無(wú)母線接線兩類。有母線接線分為單母線接線和雙母線接線；無(wú)母線接線分為單元式接線、橋式接線和多角形接線。主接線的選擇直接影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。 ② 變電所是聯(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。其主接線形式直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)能否良性運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)必須按照國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策和生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合具體工程情況，盡可能地積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新設(shè)備，經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較做到經(jīng)濟(jì)合理安全適用。為此，電氣主接線必須滿足下列要求。 1）運(yùn)行的可靠 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，避免變電所全部停電，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 2）具有一定的靈活性 主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修 時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、 影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 3）操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便。 4）經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 5） 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 5 由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 電氣主接線的分類 ① 單母線接線如圖 圖 單母線接線 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等?？煽啃院挽`活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個(gè)檢修期間的均需停止工作。一般只使用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一 臺(tái)主變壓器的以下三種情況： 1) 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回； 2) 35～ 63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回； 3) 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2 回。 ② 單母線分段接線 如圖 圖 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：可以保證重要用戶的不間斷供電，母線段或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，只停該段，其他段可以繼續(xù)供電。 缺點(diǎn)：增加了投資和占地面積，擴(kuò)建時(shí)須向兩端均勻擴(kuò)建。 1) 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)； 2) 35～ 63kV配電裝置的出線回路數(shù)為 4～ 8 回時(shí)； xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 6 3) 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)。 ③ 雙母線接線如圖 圖 雙母線接線 此類電氣主接線優(yōu)點(diǎn)：可以輪回檢修母線而不影響供電，在檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需停該回路。運(yùn)行靈活且擴(kuò)建方 面。 缺點(diǎn)：一組檢修，另一組母線若故障將造成全停電事故，任一臺(tái)斷路器檢修時(shí)該回路停電。 1) 6～ 10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)； 2) 35～ 63kV配電裝置，出線回路數(shù)超過 8 回時(shí)，連接的電源較多、負(fù)荷較大； 3) 110～ 220kV配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或當(dāng) 110～ 220kV配電裝置在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時(shí)。 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以工程任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針政策、技術(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，在滿足可靠性、靈敏性 、經(jīng)濟(jì)性、擴(kuò)建可能性，兼顧運(yùn)行維護(hù)方便就近取材，節(jié)省投資，少占良田。根據(jù)《 35~110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定： ① 變電站主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電網(wǎng)中的地位，出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠性，運(yùn)行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等需要。 ② 當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。 ③ 35— 110KV線路超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形，單母線或分段單母線的接線。 35— 63kv 線路為 8 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。 ④ 在采用單母線、分段單母線或雙 母線的 35— 110KV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 ⑤ 當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 7 接線，主變壓器 35— 110KV回路中的斷路器，采用 SF6 斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。 ⑥ 當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6— 10KV 側(cè)宜采用分段單母線，線路為12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 當(dāng) 6— 35KV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。 ⑦ 當(dāng)需要限制變電所 6— 10KV 線路的短路電流時(shí)，可采用以下措施：變 壓器分列運(yùn)行，采用高阻抗變壓器，在變壓器回路中裝電抗器 . ⑧ 接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開關(guān)，對(duì)接在變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。 主接線方案的選擇 本設(shè)計(jì)中待設(shè)變電站通過雙回 110KV 架空線路向變電所供電， 35KV 出線回路數(shù)為三回， 10KV出線回路數(shù)為 6 回。根據(jù)《 35~110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，初步確定兩種主接線方案： 方案一： 110KV側(cè)采用單母線分段接線， 35KV側(cè)采用雙母線分段接線， 10KV采用單母線分段接線見圖 。 方案二： 110KV側(cè)采用單母線分 段接線， 35KV側(cè)采用單母線分段接線， 10KV采用單母線分段接線如圖 。 出線出線進(jìn)線主變10 側(cè)110 側(cè)35 側(cè)站用變 圖 方案一 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 8 站用變主變進(jìn)線出線出線 圖 方案二 主接線方案比較見表 表 主接線方案的比較 比較 項(xiàng)目 技術(shù)比較 方案一 方案二 技術(shù) 110KV側(cè)采用單母線分段接線的方式，供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方面。 35KV、 10KV 側(cè)采用單母線分線接線，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母 線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，即保證對(duì)重要用戶的供電。 任一斷路器檢修時(shí)該回路必須停止工作。 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方面 母線故障或檢修時(shí)隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作 經(jīng)濟(jì) 占地少、設(shè)備少 設(shè)備多配電裝置復(fù)雜、投資和占地面積大 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 35— 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回，采用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)也可采用雙母線接線。因本設(shè)計(jì) 35KV側(cè)共三回且負(fù)荷較小。故選方案二。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 9 站用電接線選擇 一般站用電接線選用接線簡(jiǎn)單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案，因兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的單母線分段接線。本設(shè)計(jì)站用電源變采用 10KV 劉 2 板為 1 站用變。 主接線如圖 所示 圖 站用主接線 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷的計(jì)算及主變壓器的選擇 10 4 負(fù)荷的計(jì)算及主變壓器的選擇 負(fù)荷的計(jì)算 若已知一個(gè)供電范圍的電氣設(shè)備數(shù)量和容量時(shí)， 負(fù)荷計(jì)算的方法有 ： 需要系數(shù)法、利用系數(shù)法 和 二項(xiàng)式 法。 1） 需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單，是最為常用的一種計(jì)算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相 差不大的情況。 2） 二項(xiàng)式法其考慮問題的出發(fā)點(diǎn)就是大容量設(shè)備的作用，因此，當(dāng)用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，使用二項(xiàng)式法可以得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。 3） 利用系數(shù)法是通過平均負(fù)荷來求計(jì)算負(fù)荷，這種方法的理論依據(jù)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因此是一種較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法，但其計(jì)算過程相對(duì)繁瑣。 因本設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備數(shù)量和容量都是確定的，且容量相差不大，所以其負(fù)荷計(jì)算方法選擇計(jì)算較簡(jiǎn)單的需要系數(shù)法。 需要系數(shù)法 主要計(jì)算公式 如下 ： ???nitCpKS1 cos? ???nic pKQ 1t tan ? 式 () tK ： 同時(shí)系數(shù)（ 35KV取 10KV取 ） 本設(shè)計(jì)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表見表 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷的計(jì)算及主變壓器的選擇 11 表 本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 電壓 等級(jí) 負(fù)荷名稱 最大負(fù)荷 (KW) COS? 供電方式 回線數(shù) 35KV 劉工線