【正文】 .............................39參考資料 ......................................................................................................................41附圖 ..............................................................................................................................42第一部分: 說明書第一章 設(shè)計任務(wù) 原始資料：待設(shè)變電所在城市近郊，地勢平坦，交通方便。電源情況：待設(shè)變電所連著電力系統(tǒng)及兩個 220KV 發(fā)電廠。具體接線情況見連接電路圖。負(fù)荷情況：（1）110KV 負(fù)荷：為開發(fā)區(qū)的煉鋼廠，最大負(fù)荷為 42MW ，功率因數(shù)為，以兩回線送出。（2）10KV 負(fù)荷情況表，預(yù)計 10 年內(nèi)每年內(nèi)增長率 4%。序號 用 戶 名 稱 最 大 負(fù) 荷 M W負(fù) 荷 性 質(zhì) 功 率 因 素1 印 染 廠 1．82 自 行 車 廠 0．93 機 械 廠 2．14 肉 聯(lián) 廠 2．45 木 材 加 工 廠 2．06 建 材 廠 0．6I 0．95（3）最大負(fù)荷利用小時數(shù) ，同時率取 ?氣象及地質(zhì)條件（1）年最高溫度 ，年最熱月平均溫度 ，年最低溫度 。C?40C?30C?0（2）平均雷電日 50 日/年，土壤電阻率 500 /M，地震烈度 3 級以下，海拔?高度 50m，無污染影響。 設(shè)計任務(wù)：選擇變電所主變壓器臺數(shù)、容量及型式；設(shè)計變電所電氣主接線，并論證其最佳接線方案；計算短路電流及選擇主要電氣設(shè)備；進(jìn)行配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計。進(jìn)行防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計；進(jìn)行互感器的配置進(jìn)行繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計10KV 側(cè)繼電保護(hù)整定計算第二章 電氣主接線 待設(shè)計的 220KV 變電所，電源部分由兩電廠和系統(tǒng)供給，負(fù)荷 110KV 側(cè)負(fù)荷煉鋼廠和 10KV 側(cè)印染廠，自行車廠，機械廠等共 7 個負(fù)荷，這些負(fù)荷類型均為 I 類負(fù)荷，因此該變電所的供電可靠性尤其重要。 220KV 側(cè)接線：220KV 側(cè)是變電所的電源部分，若發(fā)生故障將使整個變電所包括由變電所供給的所有一類負(fù)荷都會停電，這是不滿足供電可靠性的，因此該側(cè)接線首先要滿足可靠性準(zhǔn)則要求，因此擬定了三種主接線方案可供選擇：方案一：采用單母線分段接線方式：（1）單母線分段接線特點：優(yōu)點：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同處引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障檢修時，該段都要在檢修內(nèi)停電，2）當(dāng)雙線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3）擴建時需向兩個方向均衡擴建。（2）這種接線適用范圍：1）6~10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時。2）35~63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4~8 回時。3）110~220KV 配電裝置出線回路線為 3~4 回時。方案二：雙母線接線方式：這種接線方式特點：優(yōu)點：1）供電可靠； 2）調(diào)度靈活；3）擴建方便； 4）便于試驗。缺點：1）增加一組母線和使每回路需增加一組母線隔離開關(guān)； 2）當(dāng)母線故障和檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電氣容易誤操作。為避免隔離開關(guān)操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。這種接線適用范圍是：1）6~10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需帶電抗器時。2）35~63KV 配電裝置，當(dāng)出線回路超過 8 回時：或連接電源較多，負(fù)荷較大時。3）110~220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時，或當(dāng) 110~220KA 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時。 方案三：雙母線帶旁路接線方式：這種接線方式基礎(chǔ)上，增設(shè)一條旁路母線，為了是保證用雙母線的配電，在進(jìn)出線斷路器檢修時（包括其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試） ，不中斷對用戶的供電。綜合以上分析，對于該變電所 220KV 主接線，采用方案 2，雙母線接線方式，這種接線方式可靠性高，且無母聯(lián)斷路器操作問題和旁路操作等問題，因此確定雙母線接線方式為 220KV 主接線方式。 110KV 側(cè)接線：110KV 側(cè)主要供電給煉鋼廠，該負(fù)荷為 I 類負(fù)荷，用雙回路通電，因此可靠性也十分重要，擬定三種方案：方案一：單母線方式：這種接線方式特點是：優(yōu)點：1）各類單元直接并列，有利于電源的相互備用和電源間負(fù)荷的合理分。2）本單元均經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至公共聯(lián)接點心匯流母線，其正 常投切與故障切除互不干擾、靈活方便，具有完全獨立性。3）接線簡單，清晰，設(shè)備量少，經(jīng)濟實用。缺點：1）母線范圍內(nèi)發(fā)生故障時，與母線相聯(lián)的所有電源回路均需切除，全部負(fù)載中斷供電使整個裝置在修復(fù)間停止工作。2）母線式母線隔離開關(guān)在停電檢修期間，整個裝置停止供電。3）各接線單元的斷路器檢修時，該單元中斷工作。方案二. 單母分段：這種接線的特點：優(yōu)點：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同引出兩個回路，有個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障檢修時，該段都要在檢修內(nèi)停電；2）當(dāng)雙線為雙回路時，常使空線路出現(xiàn)交叉跨越。3）擴建時需向兩個方向衡擴建。 這種接線適用范圍：1）6—10KV 配電裝置出線回數(shù)路為此回及以上時。2） 35—63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回時。3）110—220KV 配電裝置出線回路線為 3—4 回時。方案三、 采用內(nèi)橋式接線：這種接線特點：這種接線為無母線接線，因此可節(jié)省一條母線，但要增加斷路器，接線如下圖。這種內(nèi)橋接線，使出線斷路器投切方便，但當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障時，斷開與變壓器相聯(lián)的兩斷路器，使相關(guān)線路短時退出工作，這種接線一般用于線路較長和變壓器不經(jīng)常切換情況。綜合以上分析，對該變電所 110KV 主接線，最終確定為單母線分段接線方式。 10KV 接線方式:10KV 側(cè)負(fù)荷有六個工廠均為 I 類負(fù)荷,因此供電可靠性仍然十分重要,擬定三種接線方式：方案一、 單母線：這種接線方式特點是：優(yōu)點： 1）各類單元直接并列，有利于電源的相互備用和電源間負(fù)荷的合理分配；2）本單元均經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至公共聯(lián)接點心匯流母線，其正常投切與故障切除互不干擾、靈活方便，具有完全獨立性。3）接線簡單，清晰，設(shè)備量少，經(jīng)濟實用。缺點： 1）母線范圍內(nèi)發(fā)生故障時，與母線相聯(lián)的所有電源回路均需切除，全部負(fù)載中斷供電使整個裝置在修復(fù)間停止工作。2）母線式母線隔離開關(guān)在停電檢修期間，整個裝置停止供電。3）各接線單元的斷路器檢修時，該單元中斷工作。方案二、 單母線分段：單母線分段接線特點：優(yōu)點：1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同引出兩個回路，有個電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障檢修時，該段都要在檢修內(nèi)停電；2）當(dāng)雙線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3）擴建時需向兩個方向均衡擴建。方案三、 雙母線：這種接線方式特點：優(yōu)點：1）供電可靠；　　　2）調(diào)度靈活；　　　3）擴建方便；4）便于試驗；缺點：1）增加一組母線和使每回路需增加一組母線隔離開關(guān)；　　　2）當(dāng)母線故障和檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電氣容易誤操作。為避免隔離開關(guān)操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。這種接線適用范圍是：1）6—10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需帶電抗器時。2）35—63KV 配電裝置當(dāng)出線回路超過 8 回時：或連接電源較多，負(fù)荷較大時。3）110—220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時，或當(dāng) 110—220KA配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時。綜上所述分析：從供電可靠性和靈活性、經(jīng)濟性幾方面考慮最終確定 10KV側(cè)主接線為單母線分段。 變電所總體電氣主接線：　經(jīng)過三個電壓等級電氣主接線的選技組合成為變電所的總體電氣主接線，見圖 10。第三章 主變壓器的選擇 變壓器臺數(shù)選擇：本變電所肩負(fù)荷七個工廠各變電工作，這些負(fù)荷為Ｉ類負(fù)荷，因此該變電所供電可靠性十分重要，為保證供電可靠性，避免一臺主變故障或檢修時影響供電，因此本變電所確定為兩臺主變。因本變電所有三個電壓等級，分別為 220KV、110KV 和 10KV，因此要求變壓器采用三繞組變壓器。當(dāng)采用三繞組主變可直接在兩面?zhèn)€以上升壓級之間傳圖 10 變電所電氣主接線輸功率，以滿足電網(wǎng)在不同運行狀況下的潮流分布要求，提高供電的可靠性和靈活性。此外，一臺三繞組變壓器代替兩臺甚至三臺雙繞組變壓器可節(jié)約本體設(shè)備費用。 主變?nèi)萘窟x擇：主變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5~10 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，根據(jù)公式 SH=來計算變壓器的容量，其中 Pm≥ ， （ 為按負(fù)荷等級統(tǒng)計綜合用電負(fù)pK?0荷， 為同時率） 。最后結(jié)合計算出的 SH 值和設(shè)計要求，該變電所有三個電壓0K等級，因此最終選定變壓器為太原變壓器廠生產(chǎn)型號為：SFSZ9——40000/220的三繞組變壓器。詳細(xì)計算過程見計算書。所選變壓器參數(shù)：型號：SFSZ9——40000/220。額定電壓(KV)