【正文】 于接于旁路母線河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 6 的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，當一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出 線回路切換到備用母線上，即可恢復供電。其特點有：供電可靠、調度靈活、擴建方便等特點。故 110kV可采用單母線分段帶旁 路接線 ，因出線為 2回，可采用旁路斷路器兼做分段斷路器的接線。 單母分段適用于： 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)為 3～ 4回， 35～ 63kV配電裝置的出線回路數(shù) 為 4～ 8 回 ， 6～ 10kV 配電裝置的出線為 6 回及以上 。 單母接線適用于： 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超 過兩回， 35～ 63kV 配電裝置的出線回路數(shù) 不超過 3 回， 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5回。 單母接線的優(yōu)點：接線簡單，操作方便、設備少、經濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。 有匯流母線的接線形式概括的可分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 ③ 電能損失少。主接線應簡單清晰，并要適當采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關電器數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。對于將來要擴建的變電站，在設計主接線時應留有發(fā)展擴建的余地。 ② 調度的方便性。靈活性包括以下幾個方面。 ② 線路、斷路器或母線故障時，以及母線或母線隔離開關檢修時，盡量減少停運出線回路數(shù)和停電時間，并能保證對全部 I類及全部或大部分 II 類用戶的供電。 電氣主接線設計的基本要求 電氣主接線設計的基本要求，概括地說應包括可靠性、靈活性、經濟性三方面。 35kV和 10kV 本期用戶負荷統(tǒng)計資料見表 11和表 12。同時可以增 加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達到最佳，不斷提高經濟效益和社會效益。國家提出了加快城網和農網建設及改造、拉動內需的發(fā)展計劃。最后 ， 對 防雷保護和接地方案 的設計進行了選擇。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術領域得到了充分的發(fā)展。 根據(jù)設計任務書的要求，本次設計為 110kV 變電站電氣一次部分初步設計，并繪制電氣主接線圖及其他圖紙。 關鍵詞：變電站 ； 設計 ； 防雷保護 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 ii ABSTRACT Along with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system bee more and more pletely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people. Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power. From the guide of engineering design assignment, we have to design primary powersystem of 110kV substation and draw main electrical oneline diagram and others. First, the main electrical connection can be divided into three voltage grades: 110kV, 35kV with deposits sectionalized single bus bar scheme, sectionalized single and sectionalized single bus bar scheme per grade. Second, there is a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for shortcircuit electric current, the selection of electrical device and calibration including circuit breaker, isolator, current， transformer, potential transformer ,bus bar etc. At last, the design for distribution installation per voltage grade and lightning protection is also included. Key Words： substation。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯(lián)系起來，在電力系統(tǒng)中起著至關重要的作用。 負荷情況及分析 ⑴ 原始資料分析 此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負荷增長而擬建的，其負荷為地區(qū)性負荷。 表 11 35kV 用戶負荷統(tǒng)計資料 用戶名稱 容量（ kVA） 功率因數(shù) 藥廠 食品廠 商場 糖廠 水泥廠 礦廠 紙廠 冶煉廠 8135 3150 5000 4500 2020 2500 8000 5000 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 2 表 12 10kV 用戶負荷統(tǒng)計資料 用戶名稱 最大負荷（ kW） 功率因數(shù) 馬村 石子廠 食品廠 石灰廠 水泥廠 礦廠 1800 900 21001 2400 2020 2020 ⑵ 負荷分析 ① 35kV側： 設 35kV功率因 數(shù)為 ?1P ＝（ 8135+3150+5000+4500+2020+2500+8000+5000） *＝ ?1Q =(8135+3150+5000+4500+2020+2500+8000+5000) *= ?1S ＝ 8135+3150+5000+4500+2020+2500+8000+5000＝ 38285kVA ② 10kV側： ?2P ＝ 1800+900+2100+2400+2020+2020＝ 11200kW ?2Q =(1800+900+2100+2400+2020+2020) *?2S ＝（ 112020+） 1/2＝ 所以： ?P ＝ ?1P +?2P =+11200= kW ?S ＝ ?1S +?2S =38285+＝ 設計的任務書 （ 1學習和掌握變電站電氣部分設計的基本方法 （ 2）熟悉各種電氣主接線方式，掌握各種方式的倒閘操作順序 （ 3）熟悉所選用電氣設備的工作原理和性能以及運行使用中的注意事項 （ 4）培養(yǎng)獨立分析和解決問題的能力及 實際工程設計的基本技能 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 3 2 電氣主接線及設計 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設計的首要部分，也是構成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。 ⑴ 可靠 性 安全可靠是電力生產的首要任務，保證供 電可靠是電氣主接線最基本的要求，而且也是電力生產和分配的首要要求。 ③ 盡量避免變電站全部停電的可能性。 ① 操作的方便性。 電氣主接線在正常運行時，要能根據(jù)調度要求，方便的改變運行方式。設計時，不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最少。 ② 占地面積小。在變電站中，電能損耗主要來自于變壓器，應經濟合理的選擇變壓器的型式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 ⑴ 單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進線 回路。缺點： (1)可 靠性差。故 220kV可采用單母接線。故 110kV和 10kV可采用單母分段接線。 ⑷ 雙母線接線 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的 6～ 10kV 配電裝置； 35～60kV 出線數(shù)超過 8 回，或連接電源較大、負荷較大時； 110～ 220kV 出線數(shù)為 5 回及以上時。這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電。 ⑺ 橋型接線 當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋行接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內橋和外橋接線。當線路故障時需停相應的變壓器。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運行的時間，保證角形接線運行可靠性，以 采用 3～ 5角形為宜。故 110kV 和 220kV 可采用角形接線。那么其負荷為 地區(qū)性負荷。 根據(jù)以上分析、組合 ，保留下面兩種可能接線方案，如圖 及圖 所示。 35kV 電氣主接線 電壓等級為 35kV～ 60kV，出線為 4～ 8 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。如圖 。鑒于此電壓等級不高，可選用 投資小的方案Ⅰ。 圖 圖 對圖 及圖 所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表 23 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 11 表 23 主接線方案比較 項目 方案 方案Ⅰ單分 方案Ⅱ雙 技術 經濟 ① 不會造成全所停電 ② 調度靈活 ③ 保證對重要用戶的供電 ④ 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ① 占地少 ② 設備少 ① 供電可靠 ② 調度靈活 ③ 擴建方便 ④ 便于試驗 易誤操作 ① 設備多、配電裝置復雜 ② 投資和占地面大 經過綜合比較方案Ⅰ在經濟性上比方案Ⅱ好，且調度靈活也可保證供電的可靠性。 ②、對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。 主變壓器容量的確定 主變壓器的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng) 5~10 年規(guī)劃發(fā)展，并適當考慮到遠期 10~20 年的負荷發(fā)展。若線路短，線路上壓降小，其二次繞組額定電壓可取 。我國 110kV 及以上電壓，變 壓器 三相繞組多采用 YN連接 ,即三相星形接線，中性點直接接地 ； 35kV亦采用丫連接，其中性點多通過消弧線圈接地。干式變壓防火性能好，布置簡單，屋內置，在電壓開關柜附近，縮 短了電纜長度并提高供電靠性，干凈，但過載能力低，絕緣余度小，價格貴。而冷卻系統(tǒng)故障時，變壓器允許的過負荷時 間，直接影響冷卻系統(tǒng)的供電可靠性。 2 %銅繞組有載調壓變壓器。 該型號變壓器為銅繞組有載調壓變壓器，在電網電壓波動時，它能在負荷運行條件下自動或手動調壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供電質量，且該變壓器 屬節(jié)能型產品。電氣設備，如開關電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動力穩(wěn)定性和 熱穩(wěn)定性，而電氣設備的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗是以短路電流計算結果為依據(jù)的。在發(fā)電廠和變電所的主接線設計中，往往遇到這樣的情況：有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經濟的方案，因此，在比較和評價方案時，短路電流計算是必不可少的內容。在 500kV配電裝置中，普遍采用分裂導線做軟導線。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 17 短路電流的計算步驟 系統(tǒng)等效圖如下： X S 1 X L 1 X L 2 X S 2X L 3 X L 4