【正文】 ..................................................... 1 摘要 ....................................................................................................................... 3 第 1 章 主變選擇 .................................................................................................. 5 一、原始 資料分析 ........................................................ 5 二、主變壓器的選擇 ...................................................... 5 第 2 章 電氣主接線設(shè)計 ...................................................................................... 7 一、主接線的基本原則與要求 .............................................................................................. 7 二、主接線的基本接線形式 .................................................................................................. 8 三、主接線方案的初步擬定 ................................................................................................ 10 第 3 章 短路電流計算 ........................................................................................ 12 一、短路的概念及路電流的種類 ........................................................................................ 12 二、短路電流的計算 ............................................................................................................ 12 第 4 章 主要電氣設(shè)備的選擇及校驗 ................................................................ 14 一、斷路 器及隔離開關(guān)的選擇： ........................................................................................ 15 二、高壓開關(guān)柜的選擇： .................................................................................................... 16 三、電流互感器的選擇： .................................................................................................... 16 四、電壓互感器的選擇： .................................................................................................... 17 五、高壓熔斷器的選擇： .................................................................................................... 17 六、母線的選擇： ................................................................................................................ 17 第 5 章 變電所的防雷保護(hù)規(guī)劃 ........................................................................ 20 一、直擊雷的過電壓保護(hù)： ................................................................................................ 20 二、雷電侵入波的過電壓保護(hù) ............................................................................................ 20 三、避雷器的配置： ............................................................................................................ 20 四、避雷線的配置： ............................................................................................................ 20 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 22 附錄 ..................................................................................................................... 23 第一部分 計算書 .................................................................................................................. 23 第二部分 電氣主接線圖 ...................................................................................................... 34 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 5 第 1 章 主變選擇 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》中有關(guān)內(nèi)容，遵照《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)對 110KV變電所進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計的方法和步驟如下： 一、原始資料分析 分析本變電站在電力系統(tǒng)中的作用： 本變電所的電壓等級為 110KV，為一降壓變電所，在系統(tǒng)中的地位比較重要，高壓側(cè)同時接收和變換 功率，供 60KV負(fù)荷和 35KV負(fù)荷，屬于地區(qū)一般變電所。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和主接線方案的比較，確定了主接線形式及主變?nèi)萘?、臺數(shù)。 短路電流計算。 負(fù)荷資料： 1） 110KV側(cè)共 4回線與系統(tǒng)相連。大慶 2020 年 5 月 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 2 設(shè)計任務(wù)書 一、原始資料： 變電所性質(zhì)：區(qū)域性變電所。 地理位置：位于南方中等城市近郊，向市區(qū)及較大工業(yè)用戶供電。 2） 60KV側(cè)共 7回架空出線，最大綜合負(fù)荷 70MW。 選擇導(dǎo)體及主要電氣設(shè)備。根據(jù)所給系統(tǒng)參數(shù)計算系統(tǒng)阻抗及短路電流，并對主要電氣設(shè)備及導(dǎo)線進(jìn)行了選擇和校驗。 建設(shè)規(guī)模： 110KV進(jìn)出線共 4回與系統(tǒng)相連。 二、主變壓器的選擇 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同 時也可減少運行電能損耗，提高運行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 6 繞組數(shù)和接線 組別的確定： 該變電所有三個電壓等級，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行， 110KV以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0連接， 35KV采用 Y形連接， 10KV采用Δ連接。它的調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)不固定，而要 求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。 2179。2179。 設(shè)計的基本要求為： ? 滿足對用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 ? 具有擴(kuò)建和可能性。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠性。 （ 3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運的可能性。 擴(kuò)建時，可以適應(yīng)從初期接線過渡到最終接線。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理，一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮： 投資?。? 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 8 ? 主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等次設(shè)備，降低投資。 占地面積小 主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少 。 二、主接線的基本接線形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式。 （ 3）適用范圍： 3563KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回時； ② 110220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2 回 單母線分段接線 （ 1）優(yōu)點： ? 用短路器把母線分段后，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，由兩個電源供電； ? 當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，分段短路器能自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電； （ 2）缺點： ? 當(dāng)以段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都 要在檢修期間內(nèi)停電； ? 當(dāng)出現(xiàn)為雙路時，常使架空線出現(xiàn)交叉穿越； ? 擴(kuò)建時需要向兩個方向均衡擴(kuò)建； （ 3）適用范圍： ? 3563kv 配電裝置出線回路數(shù)為 48 回時； ? 110220kv 配電裝置的出線回路數(shù)為 34 回時； 雙母線接線 （ 1）優(yōu)點： ? 供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，可只停該回路； ? 調(diào)度靈活，各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式和潮流變化的需要 ； ? 擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線索電源和負(fù)荷的均勻分配，不會引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母110KV 降壓變電 所 設(shè)計 9 線段時，也不會產(chǎn)生出線的交叉跨越； ? 運行中便于安排設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。每回路由兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跑開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。 （ 3）操作檢修方便。 二、無匯流母線的電氣主接線 變壓器一線路單元連接 （ 1）優(yōu)點：接線最簡單，設(shè)備最少，不需高壓配電裝置。連接橋斷路器裝于靠近主變壓器側(cè)，成內(nèi)橋形接線；連接橋斷 路器裝于靠近出線側(cè)，稱外橋形接線。 （ 2）外橋形接線 1）優(yōu)點：同內(nèi)橋形接線 2）缺點： ? 變壓器的切除和較復(fù)雜，需操作兩臺斷路器并影響一回線路暫時停運； ? 連接橋斷路器檢修時，兩個回路 需解列運行； ? 出線斷路器檢修時，線路要在此期間停運。 110KV側(cè)配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。 故 35KV采用單母線分段連接。 兩種方案比較： 方案一 110KV側(cè)采用單母分段的連接方式，供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便， 35KV、 10KV采用單110KV 降壓變電 所 設(shè)計 11 母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可 靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。短路事故威脅著電 網(wǎng)的正常運行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。除三相短路外的其他短路都是不對稱性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時間常數(shù)為 。 （ 4） 短路后 ：用來校驗斷路器的斷 流量。 ? 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處 于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 ? 計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件 X/3R 時，可以略去電阻的影響。 ? 在簡化系統(tǒng)阻抗時，距短路點遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并 ,兩個容量相差很大的電源不能