【正文】 、經(jīng)濟的 輸送到每一個用電設備的轉設場所。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。 8 第 4 章 電氣主接線 17 2 設備的選擇 21 1 測量儀表的配置 42 參考文獻 所以輸 送和分配電能是十分重要的一環(huán)?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產(chǎn)生活帶來很大不利。 變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。這里所設計得就是 110KV 降壓變電站。這樣不僅保護了各負荷設備的安全利于延長是使用壽命，降低設備投資，而且提高了供電的可靠性，這對于 提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。 第一章 原始資料及其 分析 待建變電站是該地區(qū)農(nóng)網(wǎng)改造的重要部分，預計使用 3 臺變壓器，初期一次性投產(chǎn)兩臺變壓器，預留一臺變壓器的發(fā)展空間。= （ 6） 35kV 側預計新增遠期負荷 20MV 10kV 側預計新增遠期符合 6MV 地形 地質 站址選擇在地勢平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質構造潔為穩(wěn)定區(qū)，站址標高在 50年一遇的洪水位以上，地震烈度為 6 度以下。農(nóng)忙期和農(nóng)限期需電量差距較大，而且考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展速度很快，所以變壓器的選擇考慮大容量的，盡量滿足未來幾年的發(fā)展需要。 第二章 負荷分析 1. 負荷分析的目的 負荷計算是供電設計計算的基本依據(jù)和方法，計算負荷確定得是否正確無誤，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。所以負荷計算是一個全面地分析計算過程，只有負荷分析正確無誤，我們的變電站設計才有成功的希望。 tgφ ＝ P既要滿足近期負荷的要求也要考慮到遠期。 3) 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事幫停運后，其余主變壓器的容量應保證該 所全部負荷的 60%以上 ，并應保證用戶的一級和全部二級負荷的供電。主變壓器的阻抗電壓 (即短路電壓 )，應根據(jù)電網(wǎng)情況、斷路器斷流能力以及變壓器結構選定。兩臺主變壓器，可保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時影響對用戶的供電?？紤]到 開發(fā)區(qū)及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展速度非常快，所以我們選擇大容量變壓器以滿足未來的經(jīng)濟發(fā)展要求。 同時，因為單相變壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，而不作考慮。對深入引進負荷中心，具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站，為簡化電壓等級或減少重復降壓容量，可 采用雙繞組變壓器 。 (4) 在星形 星 形接線的變壓器中，需要一個三角形連接的第三繞組。由于自耦變壓器的結構簡單、 經(jīng)濟，在 110kV 級以上中性點直接接地系統(tǒng)中，應用非常廣泛，自耦變壓器代替普通變壓器已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。規(guī)程上規(guī)定：凡是 110kV500kV側其中性點必須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地；主變壓器 663kV 采用中性點不接地。由于本設計的變電站有三個電壓等級，所以在設計的過程中首先分開單獨考慮各自的母線情況，考慮各自的出線方向。所以在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站的地位和作用、用戶的負荷性質和類別、設備的制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。經(jīng)濟性主要通過以下幾個方面考慮： （ 1） 節(jié)省一次投資。 （ 3） 電能損耗小。 3. 待建變電站的主接線形式 110kV 側 方案（一） : 采用單母線接線 考慮 到 110kV 側有兩條進線 ，因而可以選用單母線接線。 （ 3）調度不方便，電源只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側發(fā)生故障時，有較 大的短路電流。 方案（三）：雙母線接線 優(yōu)點： （ 1）供電可靠，通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復供電，檢修任一組的母線隔離開關時只停該回路。 （ 2）當母線故障或檢修時，隔 離開關作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開關誤操作需在隔離開關和斷路之間裝設連鎖裝置。 35kV 側 方案（一） : 采用單母線接線 優(yōu)點： 接線簡單清晰、設備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。 缺點： 當一段母線故障或檢修時，必須斷開在該段上的全 部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路供電的用戶停電。 方案（二）：單母線分段 優(yōu)點： (1) 母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。 故采用方案（二 ）。短路電流直接影響電器的安全，危害主 接線的運行。 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的設計中，短路計算是其中的一個重要內(nèi)容。 ⑷ 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 2. 短路電流的計算步驟和計算結果 計算步驟 在工程計算中，短路電流其計算步驟如下： 選定基準電壓和基準容量，把網(wǎng)絡參數(shù)化為標么值； 畫等值網(wǎng)絡圖； 選擇短路點； 按短路計算點化簡等值網(wǎng)絡圖，求出組合阻抗； 利用實用曲線算出短路電流。電器設備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按 短路狀態(tài)來效驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 長期工作條件 （一）電壓 選用電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即 Umax≥ Ug （二）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即 Ie≥ Ig 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 （ 2） 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。 環(huán)境條件 環(huán)境條件主要有溫度、日照、風速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震。C 時，每增加 1186。 2. 設備的選擇 斷路器的選擇 高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關電器。 （二） 根據(jù)安裝地點選擇戶外式或戶內(nèi)式。 （六）熱穩(wěn)定校驗應滿足的條件是：短路的熱效應小于斷路器在 tK 時 間內(nèi)的允許熱效應。 （ 2）、斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。 = ＞ I =，則斷流能力滿足要求。因此要進行短路關合電流的校驗。 因為電源為無限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時間大于 1s 而忽略不計 則 短路熱效應 Qk = I”2t = 2= 允許熱效應 Ir2t = 3 = Ir2t＞ Qk 熱穩(wěn)定滿足要求。 ② 動穩(wěn)定校驗 所選斷路器的動穩(wěn)定電流等于極限通過電流峰值 idw=63kA,流過斷路器的沖擊電流ish=＜ idw，則動穩(wěn)定滿足要求。 從以上校驗可知斷路器滿足使用要求，故確定選用 LW835A 斷路器。所選斷路器的額定開斷電流 I = ＞ IK，即斷路器的斷流能力滿足要求。 則 Qd = Qz== 允許熱效應 Ir2t = 4 = 3969 由于短路時間大于 1 s ,非周期分量可忽略不計 則 Qd =Qz= ，由于 Ir2t ＞ QK，所以熱穩(wěn)定滿足要求 從以上校驗可知該斷路器滿足要求，所以確定選用 SN1010 1000/? 真空斷路器。 隔離開關的工作特點是在有電壓、無負荷電流的情況下，分、合電路。 （三）、中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地。 （三）隔離開關的額定電壓應大于裝設電路的電大持續(xù)工作電流。 （二）、該隔離開關安裝在戶外，故選擇戶外式。 35kV 側的隔離開關的選擇 （一）、為保證電氣設備和母線檢修安全，選擇隔離開關帶接地刀閘。 從以上校驗可知，所選該隔離開關滿足要求，所以確定選用 GW５ — 35D 型高壓隔離天關。 （ 1）動穩(wěn)定校驗 所選隔離開關的動穩(wěn)定電流 100kA 短路沖擊電流 ish = idw＞ ish , 動穩(wěn)定滿足要求。 110KV 母線的選擇與校驗： （一）、按最大工作電流選擇導線截面 S Imax=1153 ?＝ （ kA） =565(A) 年最高平均溫度為 +31℃，而導線長期允許溫度為 +80℃，則溫度修正系數(shù)： K0＝oalal ?? ?? ?? = 2580 3180?? = Imax = K0Ial 則 Ial＝ Imax/K0＝ 565/=(A) 選擇 110KV 母線型號 為： LGJ— 185，查表得 IY=631A。 （三）、動穩(wěn)定校驗 母線采取水平排列平放 則 W=bh2/6=10 1002/6=16666(mm3) = 105 m3 相鄰支柱間跨距取 L= 相間母線中心距離取 a= σ max= ish2 aWL102 = 62 ???? = 106(pa) σ max＜ σ y=70 106pa 滿足動穩(wěn)定要求。詳見電氣主接線圖。 （三）變壓器高、低壓側中性點均裝置避雷器。形式有屋內(nèi)和屋外配電裝置，裝配式配電裝置和成套式配電裝置。 （三）便于檢修和安裝。 （三）噪聲的允許標準及限制措施。中型布置的特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施 工和維修都比較方便，構架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積較大。 （二） 同一回路的電器和導體應布置在一個間隔內(nèi)，以保證檢修和限制故障范圍。二次回路是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行、可靠供電的重要保障，是發(fā)電廠和變電站不可缺少的重要組成部分。 （三）在事故時能使運行人員迅速判別事故的設備性質及原因 根據(jù)測量儀表的配置原則變電所的測量儀表配置如下 ： 變壓器 低壓側：裝設電流表、有功功率表、無功 功率表、有功電度表、無功電度表各 1 只。 35 kV 線路引出線：裝設電流表、有功電度表、有功功率表和無功電度表各 1 只。 110 kV 母線：裝設 1 只切換測量三個線電 壓的電壓表。 （三）后備保護 對于由外部相間短路引起的變壓器過電流可采用下列保護作為后備保護： （ 1）過電流保護。 三繞組變壓器后備保護的配置 （一）、對于多側電源的三繞組變壓器，應在三側都裝設后備保護，對動作時間最小的保護應加方向組件，動作功率方向取為變壓器指向母線，在裝人有方向 性保護的一側，加裝一套不帶方向的生備保護，其時限應比三側保護的最大的時限大一個階梯時限 T，保護動作后，跳開三側斷路器，作為內(nèi)部故障時的后備保護。 （三） 分段斷路器保護：出線斷路器如不能按切除電抗器前的短路條件選擇時，分段斷路器上通常裝設兩相或瞬時電流 速斷裝置和過電流保護。 （二）單相接地保護 對線路單相接地故障現(xiàn)從優(yōu)應 裝設下列電流構成的有選擇性的電流保護或功率方向保護： （ 1）網(wǎng)絡的自然電容電流。 110~220kV 中性點直接接地電網(wǎng)的線路保護應裝設防御單相及多相短路保護，多段式相間短路保護、相電流速斷保護距離保護，縱差動保護。 、變壓器 配置：（ 1）瓦期保護；（ 2）縱差動保護；（ 3）過電流保護；（ 4）零序電流電壓保護；（ 5）過負荷保護。 母線段之間設聯(lián)絡刀開關，不設自動空氣開關和自投裝置。 據(jù)所用電要求，為保證對所用電可靠供電，選用兩臺型號不相同的雙繞組變壓器對所用電負荷供電，根據(jù)所用電負荷 ，進行所用變壓器容量和型 號選擇。當 10kV 母線側檢修時，可從３５ kV 母側側供電，平時分裂運行，保證所用電。5% Y/yn0 1250 250 4 在 35kV 則選用 S9— 100/35 型電力變壓器，其有關技術數(shù)據(jù)如下 表： 表 82 變壓器型號 Tab 82 Transformer model 型 號 額定容量 kVA 額定電壓 kV 連接組別 損耗 W 阻抗電 壓 % 空載電 流 % 高壓 低壓 負載 空載 S9100/35 100 35177。 當有柴油發(fā)電機時，一般設柴油發(fā)電機母線段。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結合變電所主 要電工構、建筑物的布置來確定。 、 35 kV 線路 配置：（ 1）電流速斷保 護和過電流保護；（ 2）零序電流保護。 （三）人工接地電流，一般比電流不宜大于 10— 20A。 （二）、單相接地保護 根據(jù)人身和設備的安全要求，必要時應裝設動作于跳閘的單相接地保護。 6~10 kV 母線保護的配置原則 ： （一） 對于變電所 6~10 kV 分段或不分段的單母線，如果接在母線上的出線不帶電抗 器或對中小容量變電所接在母線上的出線帶電抗器并允許帶時限切除母線故障，不裝設專用的母線保護，母線故障可利用裝設在變壓器斷路器的后備保護和分段斷路器 的保護來切除，當分段斷路器的保護需要帶低壓起動組件時，分段斷路器上可不裝設保護可利用變壓器的后備保護以第一段時間動作于分段斷路器跳