【正文】 能能很好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，又要切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活的用電的需要 ，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：安全，在變電過程中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。由原始資料可以知道，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無功功率補(bǔ)償裝置。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。因此， 需要對發(fā)電廠、變電站的主接線總體方案進(jìn)行縝密的比較，最終選擇確定最佳方案。 (1) 調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)可 以靈活的投入和切除變壓器和線路，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行要求，實(shí)現(xiàn)變電站的無人值班； (2) 檢修時，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線和繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電。 d） 經(jīng)濟(jì)合理性 主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，要求做到經(jīng) 濟(jì)合理。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，采用不同的接線方式，配電裝置占地面積有很大的區(qū)別。倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作 采用外橋形的連接方式，便于變壓器的正常投切和故障切除 靈 活 性 易擴(kuò)建，母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作 一條進(jìn)線故障時，不影響另一臺變壓器的正常運(yùn)行；但運(yùn)營方式固定，總體靈活性差 經(jīng) 濟(jì) 性 接線簡單 ,運(yùn)行設(shè)備少，投資比較多，年運(yùn)行費(fèi)用稍高 只需要三臺斷路器，設(shè)備 少，經(jīng)濟(jì)性好，占地面積小 由以上比較結(jié)果知，由于本變電站 容量較大， 在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位 ，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性。鑒于 35KV母線上有 11回出線，故選用可靠性較好的雙母線接線。 110KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定 ，主變壓器容量和臺數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行的 SDJ161有關(guān)規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)決定。 220kV～ 330kV變壓器若受運(yùn)輸條件的限制 ，應(yīng)選用三相變壓器。對于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)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：對一般性變電站停運(yùn)時，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷 7 的 60% — 70%。 本設(shè)計(jì)選擇兩臺型號為 SFS50000/110的 有載調(diào)壓 變壓器。如能夠從變電所外引入可靠的 380V備用電源，上述變電所 可只裝設(shè)一臺所用變壓器。因此，根據(jù)規(guī)定并結(jié)合本所情況，采用兩臺所用變 ，互相作為暗備用。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 (1)按正常工作條件選擇電器 ①額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNs 的條件選擇，即 UUN Ns? ②額定電流 電器的額定電流NI是指在額定周圍環(huán)境溫度 0? 下，電器的長期允許電流。 11 ②電動力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。 3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算 動、熱穩(wěn)定。 ④短路計(jì) 算時間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理的確定短路計(jì)算時間。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流。 (2)倒閘操作投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。對于 6~20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu) 或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對于 35KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。 電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。 B． 熱穩(wěn)定校驗(yàn) : 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允許通過一次額定電流 I1n來校驗(yàn) ： (I1n Kt)178。 當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。其結(jié)構(gòu)一般包括熔絲管、接觸導(dǎo)電部分、支持絕緣子和底座等部分，熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細(xì)粒。 18 （ 1） 35KV選擇熔斷器 RW935型，其參數(shù)如下表所示： 表 20 RW935型熔斷器 系列型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 斷流容量 (MVA) 備注 RW935 35 2020 保護(hù)戶外電壓互感器 （ 2） 10KV選擇熔斷器 RN210型，其參數(shù)如下表所示： 表 21 RN210型熔斷器 系列型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 斷流容量 (MVA) 備注 RN2 10 1000 保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器 母線的選擇及校驗(yàn) 在變電站和發(fā)電廠，為了匯集、分配和傳輸電能，常常需要設(shè)置母線。 發(fā)電廠及變電站主母線按最大長期工作電流選擇，出口母線及較長回路的導(dǎo)線，則按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 變電所是多條輸電線路的交匯點(diǎn)和電力系統(tǒng)的樞紐。 應(yīng)妥善采用獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針，其聯(lián)合保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋全所保護(hù)對象。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接 點(diǎn)至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長度不得小于 15m。 第 80條 ： 大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。 故： ， 110KV， 35KV每段母線上均裝一組避雷器 20 110KV側(cè)每一相上裝一個避雷器， 35KV側(cè)在一相上裝一個避雷器 ， 110KV中性點(diǎn)為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)，故需裝一個避雷器 避雷器選擇結(jié)果： 110KV母線接避雷器 選 FZ110 型，其參數(shù)如下表所示： 表 22 FZ110 型 避雷器 型號 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ110 4 FZ30J 110 100 224 268 35KV母線接避雷器 選 FZ35 型，其參數(shù)如下表所示： 表 23 FZ35 避雷器 型號 組 合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ35 2 FZ15 35 41 84 104 10KV母線接避雷器 選 FZ10 型，其參數(shù)如下表所示： 表 24 FZ10 型避雷器 型號 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ10 單獨(dú)元件 10 26 31 21 第二部分 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)計(jì)算書 六、 負(fù)荷計(jì)算 主變負(fù)荷計(jì)算 各電壓等級負(fù)荷計(jì)算公式如下： 式中： Sc —— 某電壓等級的計(jì)算負(fù)荷； Kt —— 同時系數(shù)（ 35KV負(fù)荷取 ； 10KV負(fù)荷取 ）； ?% —— 該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取 5%； P 、 ?cos —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)； 因此，變電站各電壓等級負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下， （ a)35kV負(fù)荷理論計(jì)算結(jié)果： ? ?35 5 0 0 0 2 6 0 0 0 3 3 2 0 0 4 3 0 0 2 3 2 0 0 20 . 9 1 5 % 5 5 . 7 7 M V A0 . 9 0 . 8 9 0 . 8 5KVS ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ????? （ b) 10kV負(fù)荷理論計(jì)算結(jié)果： ? ?10 7 8 0 2 7 0 0 6 8 0 5 0 0 2 9 8 00 . 8 5 1 5 % 5 . 0 3 M V A0 . 9 0 . 8 8 0 . 8 5KVS ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ????? 主變總負(fù)荷為： = 5 5 . 7 7+ 5 . 0 3 = 6 0 . 8S M V A總 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì) 算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來考慮，遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年一般取工程建成后 5— 10年中的某一年。所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或地與相之間的短接。 （ 3）人為原因 工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動物帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。 （ 3）短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對用戶帶來很大影響。 （ 5）短路時的停電事故 短路時會造成停電事故，給國民經(jīng)濟(jì)帶來損失。 （ 2）選擇導(dǎo)體和電器 如選擇斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器等。 （ 1）短路點(diǎn)的選?。焊骷夒妷耗妇€、各級線路末端。 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路總阻抗值。由于電力系統(tǒng)有多個電壓等級的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級間電氣參量的折算。 計(jì)算步驟 ： (1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 3）將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表 11所示： 表 25 基準(zhǔn)值 )(KVUB 115 37 )(KAIB )(?BX 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由所選主變壓器可知： 12%= 13%= 23%= 故： ? ? ? ?1 1 2 1 3 2 3% = 0 . 5 % + % % 0 . 5 1 0 . 5 1 7 . 5 6 . 5 1 0 . 7 5U U U U? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 2 2 3 1 3% = 0 . 5 % + % % 0 . 5 1 0 . 5 6 . 5 1 7 . 5 0 . 2 5 0U U U U? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 1 3 2 3 1 2% = 0 . 5 % + % % 0 . 5 1 7 . 5 6 . 5 1 0 . 5 6 . 7 5U U U U? ? ? ? ? 主變壓器各側(cè)電抗標(biāo)幺值計(jì)算結(jié)果如下： 11 % 8 . 5 1 0 0 0 . 1 71 0 0 1 0 0 5 0BNUSX S? ? ? ? ? 22 % 0 1 0 0 01 0 0 1 0 0 5 0BNUSX S? ? ? ? ? 33 % 6 . 7 5 1 0 00 . 1 3 51 0 0 1 0 0 5 0BNU SX S? ? ? ? ? 系統(tǒng)等值電抗 架空線： 12 0 . 3 0 0 8 * 1 5 0 4 5 . 1 2 LLXX? ? ? ? 所以：221 2 1115BSL CSXX U? ? ? ? ? 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 26 由表 5 可得 ： 4%?dU 4 % 4 1 0 0 101 0 0 1 0 0 0 . 4d BNU SX S? ? ? ? ? 短路點(diǎn)的確定 此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級有四個，在選擇的短路點(diǎn)中，其中 110KV進(jìn)線處短路 與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點(diǎn)；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點(diǎn)。 ① 電壓：因?yàn)?Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26得： =＝ 335A 根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊，由于采用雙母線的接線方式，可靠性高，所以從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，選擇少油斷路器：可選擇 SW6110型號和 SW7110型號的兩種斷路器。t t=2+=(t為后備保護(hù)動作時間和斷路器固有分閘時間之和 ) 因?yàn)?I∞ 178。t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。tdz≤ It178。tdzIt178。t t=2+= 因?yàn)?I∞ 178。t 6） 10KV出線側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn) ① 電壓：因?yàn)?Ug=10KV Un=10KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26得： = KA＝ 93A 選出斷路器型號為 N1010/ ,其參數(shù)見表 6所示： 因?yàn)?In= = 所以 In 此斷路器型號與 10KV母線側(cè)斷路器 型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗(yàn)。tdz= = 又 It178。 故 In，此斷路器與 110KV母線側(cè)隔離開關(guān)型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗(yàn)。tdz= = It178。tdz≤ It178。tdzIt178。tdz= = 又 It178。tdz≤ It178。tdzIt178。t dz(ImKt)2 2) 110KV進(jìn)線 側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn) ① 電壓：因?yàn)?Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26得： =＝ 342A 選電流互感器型號為 LB110/2? 600/5型，故 In 此互感器型號與 110KV進(jìn)線側(cè)互感器型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗(yàn)。t dz(ImKt)2 4） 35KV出線側(cè) 電流互感器的選擇及校驗(yàn) ① 電壓：因?yàn)?。t dz≤ (ImKt)2 由斷路器校驗(yàn)時已算出 I∞ 178。t dz≤