【正文】 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 隨著國(guó)民生活水平的提高，大量新型用電設(shè)備涌現(xiàn)在國(guó)民的日常生活中，用電器的數(shù)量及種類對(duì)電能的質(zhì)量提出了更高的要求。在國(guó)民暢享科技進(jìn)步的同時(shí)，還須確保電力系統(tǒng)能夠安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。因此，必須提高電力網(wǎng)絡(luò)供電可靠性和發(fā)電設(shè)備利用率，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況，滿足 可靠性和 經(jīng)濟(jì)性的要求。變電所作為電力系統(tǒng)的重要組成環(huán)節(jié)，不僅通過(guò)其內(nèi)部的變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)電壓變換、接受和分配電能、控制電能的功能，并且在末端用戶與前端發(fā)電廠之間發(fā)揮著橋梁紐帶的作用。變電所的正常運(yùn)行對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)都是十分重要的，而 一 次系統(tǒng)能夠完成對(duì)變電所各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及控制等功能。因此，一個(gè)合理的 一 次系統(tǒng)設(shè)計(jì)將是變電所甚至整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的保障。本文以 終端 變電所 一 次系統(tǒng)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，分析 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，為系統(tǒng)能夠科學(xué)合理的運(yùn)行提供了理論依據(jù)。論文 包括設(shè)計(jì)原始資料，主變的 選擇，電氣主接線的選擇，短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的結(jié)構(gòu)型式，站用電源的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置的說(shuō)明，無(wú)功補(bǔ)償。 關(guān)鍵詞： 變電所；一次系統(tǒng)；主接線；短路電流；防雷保護(hù) 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘要 .................................................................... I 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .................................................... 1 1 電氣主接線設(shè)計(jì) .......................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 變壓器的選擇 ....................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主變壓器的選擇 ...............................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 站用變壓器的選擇 ............................................. 3 電氣主接線概述 .................................................. 3 110kV 側(cè)接線方式的選取 ........................................... 4 10kV 側(cè)接線方式的選取 ........................................... 6 2 短路電流計(jì)算 ......................................................... 8 短路電流概述 ..................................................... 8 電網(wǎng)的等值電路圖 .................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 短路電流計(jì)算結(jié)果 ................................................ 9 3 電氣設(shè)備的選擇 .................................................... 10 發(fā)電廠主要電氣設(shè)備 .............................................. 10 斷路器的選擇 ................................................... 11 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 .................................................. 12 互感器的選擇 .................................................... 13 電流互感器的選擇 ............................................ 14 電壓互感器的選擇 ............................................ 15 高壓熔斷器的選擇 ................................................ 15 母線的選擇 ...................................................... 16 絕緣子和穿墻套管的選擇 .......................................... 17 4 繼電保護(hù)規(guī)劃 ........................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 防雷規(guī)劃 ............................................................ 20 6 配電裝置規(guī)劃 ........................................................ 23 配電裝置概 述 .................................................... 23 配電裝置設(shè)計(jì) .................................................... 24 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二部分 計(jì)算書(shū) ....................................................... 26 1 短路電流計(jì)算 ........................................................ 26 等值電路圖 ...................................................... 26 參數(shù)化簡(jiǎn) ....................................................... 26 短路電流的計(jì)算 .................................................. 26 2 電氣設(shè)備的選擇 ...................................................... 28 斷路器的選擇 .................................................... 28 110kV 側(cè)斷路器的選擇 ........................................ 28 10kV 側(cè)斷路器的選擇 ......................................... 29 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 .................................................. 32 110kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ...................................... 32 10kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ....................................... 32 互感器的選擇 .................................................... 33 110kV 側(cè)互感器的選擇 ........................................ 33 10kV 側(cè)互感器的選擇 ......................................... 35 母線的選擇 ...................................................... 36 110kV 側(cè)母線的選擇 .......................................... 36 10kV 側(cè)母線的選擇 .......................................... 38 參考文獻(xiàn) ............................................................... 42 附錄 ................................................................... 43 附錄 1 變電所電氣主接線圖 ........................................... 43 附錄 2 繼電保護(hù)裝置 配置 圖 ........................................... 44 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 電氣主接線設(shè)計(jì) 變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成的一個(gè)重要部分。主接線的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、靈活、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置等將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。 變壓器的選擇 主變壓器的選擇 根據(jù)原始資料： ：終端變電 所 : 110/10 kv ： 10kv 側(cè)： 最大負(fù)荷： 41MW 最小負(fù)荷： 21MW cosф = Tmax=4500h 一、二 類負(fù)荷占 50％ 變壓器采用有載調(diào)壓雙繞組電力變壓器，為了滿足用戶最大負(fù)荷，則計(jì)算變壓器容量為 : Se=41MW/=48235KVA 同時(shí)給變壓器留有一定的裕度則?。? Se=48235*=57882KVA 現(xiàn)有三種方案： （ 1）、根據(jù)負(fù)荷要求選用一臺(tái)變壓器，型號(hào)為三相雙繞組 SZ10— 60000KVA/110。 （ 2）、根據(jù)負(fù)荷要求選用兩臺(tái)變壓器，型號(hào)均為三相雙繞組 SZ10— 60000KVA/110。 （ 3）、根據(jù)負(fù)荷要求選用兩臺(tái)變壓器，一臺(tái)型號(hào)為 SZ10— 60000KVA/110，另一臺(tái)型號(hào)為 SZ10— 30000KVA/110。 現(xiàn)對(duì)三種方案進(jìn)行比較： 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方案一 價(jià)格經(jīng)濟(jì)，滿足符合需求，能夠良好的給用戶供電。 若一臺(tái)機(jī)故障時(shí)沒(méi)有備用變壓器。 方案二 互為備用，平時(shí)正常運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)能夠承但變電站的全部負(fù)荷。 造價(jià)昂貴 方案三 每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開(kāi)后，其站用部分負(fù)荷則由完好的另一臺(tái)變壓器承擔(dān)。 在系統(tǒng) N1方式下運(yùn)行不能滿足負(fù)荷要求同時(shí)若一臺(tái)機(jī)故障時(shí)則要求切除相應(yīng)線路，造成部分地區(qū)停電現(xiàn)象。 為了滿足系統(tǒng) N— 1的運(yùn)行方式，以保證電網(wǎng)安全運(yùn)行為前提，故選擇方案二。 查《 35110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》選擇 SZ10— 60000/110 型號(hào)的變壓器，連接組別為YN， d11。其技術(shù)參數(shù)： 表 11 所選主變壓器的技術(shù)參數(shù) 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 阻抗電壓（ %） 空載損耗（ KW） 空載電流（ KA） 連接組別 頻率 高 低 60000 110177。8% % YNd11 50HZ 主變壓器的接地方式采用直接接地方式，此接地方式過(guò)電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 變電所繞組連接方式：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 Y和△，我國(guó) 110kV 及以上電壓，變壓器繞組采用 Y連接。 35kV 亦采用 Y連接。 35kV 以下電壓，變壓器繞組都采用△連接。所以本設(shè)計(jì) 110kV 側(cè)、 10kV 側(cè)華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 繞組分別采用 Y、△連接。 站用變壓器的選擇 因站用負(fù)荷較重要，為提高站用電的可靠性和靈活性，需裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器。 站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。根據(jù)要求站用變?nèi)萘堪粗髯內(nèi)?量的（ ～ ） %進(jìn)行選擇 , 這里應(yīng)該取 %進(jìn)行計(jì)算以確保站用電。 S=60000 %=600KVA。 考慮到目前我國(guó)配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無(wú)油化過(guò)渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。站用變壓器的技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表 12 所選站用變壓器的技術(shù)參數(shù) 電氣主接線概述 在發(fā)電廠和變電所中，發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電容器、互感器、避雷器等高壓電氣設(shè)備，以及將它們連接在一起的高壓電纜和母線，構(gòu)成了電能生產(chǎn)、匯集和分配的電氣主回路。這個(gè)電氣