【正文】 ～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。 電氣主接線設(shè)計的原則電氣主接線設(shè)計的基本原則是以工程任務(wù)書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟建設(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)濟性、擴建可能性，兼顧運行維護方便就近取材，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)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠性，運行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴建等需要。② 當(dāng)能滿足運行要求時，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，宜采用擴大橋形，單母線或分段單母線的接線。35—63kv線路為8回及以上時，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，可設(shè)置旁路設(shè)施。⑤ 當(dāng)有旁路母線時，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)變電所裝有兩臺主變壓器時，6—10KV側(cè)宜采用分段單母線，線路為12回及以上時，亦可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，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，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，可采用以下措施：變壓器分列運行，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。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。 方案一 方案二 主接線方案的比較比較項目技術(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，擴建方面。35KV、10KV側(cè)采用單母線分線接線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，即保證對重要用戶的供電。任一斷路器檢修時該回路必須停止工作。供電可靠調(diào)度靈活擴建方面母線故障或檢修時隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作 經(jīng)濟占地少、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)計手冊》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)荷較大時也可采用雙母線接線。因本設(shè)計35KV側(cè)共三回且負(fù)荷較小。故選方案二。 站用電接線選擇一般站用電接線選用接線簡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)計站用電源變采用10KV劉2板為1站用變。 站用主接線xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 負(fù)荷的計算及主變壓器的選擇 4 負(fù)荷的計算及主變壓器的選擇 負(fù)荷的計算若已知一個供電范圍的電氣設(shè)備數(shù)量和容量時，負(fù)荷計算的方法有：需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項式法。1）需要系數(shù)法計算簡單，是最為常用的一種計算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相差不大的情況。 2）二項式法其考慮問題的出發(fā)點就是大容量設(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，使用二項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，因此是一種較為準(zhǔn)確的計算方法，但其計算過程相對繁瑣。因本設(shè)計的電氣設(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)荷計算方法選擇計算較簡單的需要系數(shù)法。需要系數(shù)法主要計算公式如下： 式()：同時系數(shù)（ ）xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 負(fù)荷的計算及主變壓器的選擇 本設(shè)計中的負(fù)荷統(tǒng)計電壓等級負(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,25KM1劉王線4500架空,20KM1劉丁線5500架空,18KM110KV東大街線900電纜,2KM1城東線600架空,5KM1環(huán)城線1000架空,20KM1郊東線750電纜,12KM1鄭工線500電纜,8KM1其他5000架空,6KM135KV側(cè)的總計算負(fù)荷 式()10KV側(cè)的總計算負(fù)荷 = 式（）xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 負(fù)荷的計算及主變壓器的選擇 主變壓器的選擇① 主變臺數(shù)、容量的確定。主變臺數(shù)、容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的選擇出一句基礎(chǔ)資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運行方式及負(fù)荷的增長因素，并至少考慮5年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，如果容量過大臺數(shù)過多，則會增加投資，占地面積和損耗，不能充分發(fā)揮上設(shè)備的效益，并增加運行和檢修的工作量；如果容量過小、臺數(shù)過少，則可能限制變電所負(fù)荷的需要，影像系統(tǒng)不同電壓等級之間的功率交換及運行的可靠性等。因此，應(yīng)合理選擇其容量和臺數(shù)。1）主變臺數(shù)的確定。對于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下變電所宜裝設(shè)兩臺主變壓器為主，此設(shè)計變電所負(fù)荷情況，故選擇兩臺主變變壓器。2）主變?nèi)萘康拇_定。主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ?～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期10～20年負(fù)荷發(fā)展，對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相符合。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對于一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70﹪～80﹪。② 主變相數(shù)的選擇。在330KV及以下變電所中，一般采用三相式變壓器，因為一臺三相式較同容量的三臺單相式投資小占地少投資小同時配電結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。如果受到制造、運輸?shù)葪l件等限制，可選擇兩臺容量較小的三相式變壓器。根據(jù)本設(shè)計工程地理環(huán)境，變壓器承載110KV/35KV/10KV三個電壓等級，故此主變壓器應(yīng)采用三相式變壓器。③ 主變繞組及其連接方式的選擇。在具有三種電壓等級的變電所中，通過主變壓器各側(cè)的功率均達到該主變壓器容量的15﹪以上時，應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格所用的控制電器及輔助設(shè)備比兩臺雙繞組變壓器少，運行維護也比較方便。變壓器繞組的連接方式必須使其線電壓和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形Y和三角形△，我國電力變壓器的三繞組采用的繞組連接方式為：110KV及以上電壓側(cè)均為YN連接，即由中性點直接接地；35KV作為高、中壓側(cè)是都可采用Y連接，其中性點不接地或通過消弧線圈接地，作為低壓側(cè)時可用Y或△，因此110KV和35KV采用星形直接接地，10KV采用三角形連接方式。④ 主變的調(diào)壓、冷卻方式主變的調(diào)壓方式：一種是不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)節(jié)，分接頭少。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達30﹪，且分接頭可在帶負(fù)載的情況下調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格貴。在110KV電網(wǎng)中，多采用帶負(fù)荷情況下手動或電動操作改變分接頭的有載調(diào)壓變壓器。電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強迫風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。⑤ 變壓器中性點接地方式。電力變壓器中性點接地方式包括：中性點不接地、中性點睛消弧線圈接地、中性點經(jīng)電阻接地及中性點直接接地。1）中性點不接地。我國對中性點不接地方式規(guī)定如下：額定電壓為3～6KV、單相接地電流不超過30A；額定電壓為10KV,單相接地電流不超過20A；額定電壓為20～60KV，單相接地電流不大于10A的高壓電網(wǎng)，亦可采用中性點不接地系統(tǒng)。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地。凡不符合中性點不接地要求的3～63KV電網(wǎng)，就可以采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，必要時110KV電網(wǎng)也可采用這種方式。 3) 中性點經(jīng)電阻接地。中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)適用于20萬KW及以上發(fā)電機、大型發(fā)電廠的3～6KV廠用電系統(tǒng)，以及6～10KV城市電網(wǎng)。4）中性點直接接地。目前在我國，一般情況下，110KV系統(tǒng)多采用中性點直接接地系統(tǒng)，中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，中性點的電位不發(fā)生位移，其對地電壓仍保持為零，接地非故障相相對地電壓基本不變，不會上升為線電壓；隨著繼電保護裝置的動作，將接地的線路自動切除，因而防止了單相接地時產(chǎn)生間歇電弧過電壓的可能性；同時也降低了對電網(wǎng) 絕緣水平的要求，大大降低了電網(wǎng)的造價。變壓器選擇：(1) 三相三繞組自冷有載調(diào)壓變壓器；(2) 繞組的連接方式為yn0連接，即中性點直接接地；(3) 容量的確定 ,單臺變壓器按70﹪選擇，并考慮510年規(guī)劃，留有20﹪的發(fā)展與地。S=%%）= 式（） 主變壓器的型號及參數(shù)表型號額定容量（KW）連接組標(biāo)號額定電壓（KV）阻抗電壓（%）損耗（KW）空載電流%高壓中壓低壓高低高中中低負(fù)載空載SSZ1125000/11025000YNYn0d1111011%常州特種變壓器生產(chǎn)的油浸式自冷三相三繞組有載調(diào)壓電力變壓器，三繞組容量比100/100/100。 所用變選擇選擇原則:為滿足整流操作電源、強迫油循環(huán)變壓器、無人值班等的需要，裝設(shè)兩臺所用變壓器，%計算，%, 式（）經(jīng)查設(shè)備手冊，每臺站用變壓器容量為100KVA 所用變壓器的型號及參數(shù)選擇結(jié)果型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）連接組損耗（KW）空載電流（﹪） 阻抗電壓 （﹪）高壓低壓空載負(fù)載S9100/1010010Yyn04xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 無功功率的補償5 無功功率的補償無功補償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時對增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。 無功補償裝置類型的選擇（參考資料：教材《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)：《電力工程電器設(shè)計手冊》電氣一次部分第九章）① 無功補償裝置的類型無功補償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置。目前常用的補償裝置有：靜止補償器、同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器。② 常用的三種補償裝置的比較及選擇這三種無功補償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。同步調(diào)相機：同步調(diào)相機相當(dāng)于空載運行的同步電動機在過勵磁時運行，它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機，能根據(jù)裝設(shè)地點電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率，進行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強行勵磁裝置時，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機是旋轉(zhuǎn)機械，運行維護比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機每千伏安容量的投入費用也較大。故同步調(diào)相機宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。在我國，同步調(diào)相機常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜止補償器：靜止補償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無功功率，來調(diào)節(jié)靜止補償其輸出的無功功率的大小和方向。靜止補償器是一種技術(shù)先進、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動態(tài)無功功率補償裝置。靜止補償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，以滿足無功補償裝置的要求。與同步調(diào)相機比較，靜止補償器運行維護簡單，功率損耗小，能做到分相補償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對沖擊負(fù)荷也有較強的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。（但此設(shè)備造價太高，不在本設(shè)計中不宜采用）。電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功率，運行時功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護也較方便。為了在運行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無功補償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補償裝置。 并聯(lián)電容器裝置的分組（參考資料：《電力工程電氣設(shè)計手冊》電氣一次部分 第九章第四節(jié)）① 分組原則1）并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。2）對于單獨補償?shù)哪撑_設(shè)備，例如電動機、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時投切。對于110KV—220KV、主變代有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功