【正文】 10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期 1020年負荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時 間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的 70％ 80％。此變電所是一般性變電所。 有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為： 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 5 1 0 .8 4 3 1 7 4 .3 0 .8 3 4 5 3 9 .4 8S S KV A? ? ? ? ?? 所以應(yīng)選容量為 40000KVA 的主變壓器。 主變相數(shù)選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。 當(dāng)不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。 社會日新月異，在今天科技已十分進步 ，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。 主變繞組數(shù)量 在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達到該變壓器容量的 15％以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償裝備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 根據(jù)以上規(guī)程，計算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担? 高壓側(cè)： ( 3 5 6 0 0 9 8 0 0 ) 0 . 8 0 . 9 0 . 1 51 40000K ??? ? ? 中壓側(cè)： 3 5 6 0 0 0 .8 0 .7 0 .1 52 40000K ?? ? ? 低壓側(cè)： 9 8 0 0 0 .8 0 .2 0 .1 53 40000K ?? ? ? 由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采用三繞組。 主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(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 y 和△，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。 我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0連接； 35KV 亦采用 Y連接，其中性點多通過消弧線接地。 35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用△連接。 有以上知，此變電站 110KV 側(cè)采用 Y0接線， 35KV 側(cè)采用 Y連接， 10KV 側(cè)采用△接線 主變中性點的接地方式 山東電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 6 選擇電力網(wǎng)中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網(wǎng)中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。 在我國 110kv 系統(tǒng)大多不采用經(jīng)消弧線圈接地的運 行方式而采用直接接地。主要是減少設(shè)備和線路的絕緣投資 目前我國中性點不接地系統(tǒng)應(yīng)用范圍： 35KV 系統(tǒng)：接地電流 IC=10A 10KV 系統(tǒng)：接地電流 IC=30A 由公式 12( 35 )350 NC L L UI ?? 計算得：（ L L2架空線路和電纜線路長度） 35KV： 3 5 ( 1 5 8 1 0 2 7 2 1 1 ) 6 . 8 1 0350CI ? ? ? ? ? ? ?? ? ?A 10KV： 1 0 ( 5 3 7 2 4 5 7 2 ) 1 0 ( 2 2 3 ) 8 . 2 3 03 5 0 1 0CI ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?A 所以，在本設(shè)計中 110KV 采用中性點直接接地方式， 3 10KV 采用中性點不接地方式 本設(shè)計中主變的型號是： SFPSL— 40000/110 山東電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 7 二 電氣主接線設(shè)計 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并以就相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。把變壓器、斷路器等按與其生產(chǎn)流程連成的電路，成為電氣主接線。 主接線的設(shè)計原則和要求 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。 斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修 時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且在檢修時可以保證檢修人員的安全。 、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能地發(fā)揮經(jīng)濟效益。 由于我國工 農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 山東電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 8 變電站電氣主接線設(shè)計 110KV 電壓側(cè)接線 《 35~110 變電站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定， 35~100KV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或單母線分段接線。 110KV 線路為六回及以上時，宜采用雙母線接線。 在采用單母線、單母 線分段或雙母線的 35~110KV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修單路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。 本變電站 110KV 線路為 4回，本變電站屬重要的樞紐變電站，所以采用單母線分段接線方案。如圖 21 所示。 圖 21 110KV側(cè)電氣主接線圖 35KV 電壓側(cè)接線 《 35~110KV 變電站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定， 35~100KV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或單母線分段接線。 110KV 線路為六回及以上 時，宜采用雙母線接線。 圖 22 35KV側(cè)電氣主接線圖 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 9 在采用單母線、單母線分段或雙母線的 35~110KV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修單路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站 35KV 線路為 4 回，所以采用單母線分段接線方案。如圖 22所示。 10KV 電壓側(cè)接線 《 10KV 變電站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定 ,當(dāng)變電站有兩臺主變壓器時， 6~10KV 側(cè)宜采用單母線分段接線。線路為 12 回及以上時，宜采用雙母線接線。當(dāng)不允許停電檢修單路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施 。 本變電站 10KV 側(cè)線路為 6 回，所以采用手車時高壓開關(guān)柜單母線分段接線方案，如圖 23所示。 圖 23 10KV側(cè)電氣主接線圖 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 10 三 短路電流計算 短路電流計算的目的 電力系統(tǒng)運行時，可能會發(fā)生故障，短路是電力系統(tǒng)中常見且很嚴重的故障，它會使電力系統(tǒng)電壓降低，回路電流大大增加，不僅影響用戶用電，而且會損壞設(shè)備，嚴重危及系統(tǒng)的安全運行。 在變電所和發(fā)電廠的電氣設(shè)計中，短路電流計算是一個重要環(huán)節(jié)。計算的目的主要是 為電氣設(shè)計、設(shè)備選擇、整定和校驗繼電保護裝置、系統(tǒng)運行和故障分析提供依據(jù)。 短路計算結(jié)果 側(cè)發(fā)生三相短路時： 短路電流： k= KA 短路沖擊電流： impi = 短路全電流最大有效值： imp = KA 側(cè)發(fā)生三相短路時： k= KA impi = imp = KA 側(cè)發(fā)生三相短路時： k= KA impi = imp = KA 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 11 四 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的概述 選擇的原則 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理 與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)。 設(shè)備的選擇和校驗 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件 （ 1）按正常工作條件選擇 ：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運行電壓 Ue≥ Uew。 ：所選電氣設(shè)備的額定電流 Ie，或載流導(dǎo)體的長期允許電流 Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流 I max 。計算回路的最大持續(xù)工作電流 I max 時，應(yīng)考慮回路在各種運行 方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。 （ 2）按短路狀態(tài)校驗 ：當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值， Qd≤ Qy， Qd≤ I2r t， t=tb+tdf 。校驗電氣設(shè)備及電纜（ 3～ 6KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時，短路持續(xù)時間一般采用后備保護動作時間加斷路器全分閘時間。 ： ich≤ idw， Ich≤ Idw，用熔斷器保護的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定。 （ 3）短路校驗時短路電流的計算條件 所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計規(guī)劃 容量計算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于山東電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 12 發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重