【正文】 慮防雷和無功補償 待建變電站 A C 7．考慮繼電保護及自動裝置的配置； 8．撰寫設(shè)計說明書、繪制圖紙。 第一章：畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目 110KV 降壓變電站部分的設(shè)計 二、所址概況 地理位置及地理條件的簡述 為了解決 Y 市經(jīng)濟特區(qū)供用電突 出的需求矛盾，提高供電質(zhì)量及可靠性，決定在該區(qū)建設(shè)一所 110kV 無人值班變電所，名為 XD 變電所。廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 題 目 110KV 降壓變電所電氣一次部分設(shè)計 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級 電力 512 班 學(xué) 號 202251217 學(xué)生姓名 jionsh 指導(dǎo)教師 2022 年 3 月 6 日 目錄 前言 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 （ 4） 第二章 負荷分析 （ 7） 第三章 變壓器的選擇 （ 9） 第四章 無功補償裝置 （ 14） 第五章 電氣主接線的初步設(shè)計及 方 案 （ 19） 第六章 各級配電裝置的配置 （ 27） 第七章 短路電流的目的及結(jié)果 （ 29） 第八章 電氣設(shè)備選擇 （ 32） 第九章 繼電保護的 規(guī)劃 （ 44） 第十章 防 雷的規(guī)劃 （ 48） 第十一章 變電所的所用電 （ 49） 參考文獻 （ 50） 致謝 (50) 前言 經(jīng)過六周的畢業(yè)設(shè)計，在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計算，借助參考閱讀《電力工程電氣設(shè)備手冊》、《電力工程 電氣設(shè)計手冊》、《發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備》、《電力系統(tǒng)及自動裝置》、《高電壓技術(shù)》和《繼電保護技術(shù)》等參考書籍 ,我們最終完成了本此的設(shè)計任務(wù) :110KV 降壓變電所的一次部分設(shè)計。 環(huán)境條件 年最高溫度： 40℃； 年最低溫度： 10℃；年平均溫度： 25℃；海拔高度： 150M； 土制：粘土；雷暴日： 30 日 /年。 七、畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標 主要內(nèi)容： 1． 確定主接線：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)、列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的 2— 3 個方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)方案； 2． 選擇主變壓器：選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等； 3． 短路電流計算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護整定的需要，選擇短路計算點，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計算短路電流，并列表匯總； 4． 電氣設(shè)備的選擇：選擇并效驗斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等、選用設(shè)備的型號、數(shù)量匯總設(shè)備一覽表； 5． 配電裝置設(shè)計； 6． 防雷保護設(shè)計。 三級負荷：一般指短時停電不會造成嚴重后果的用戶，如工廠附屬車間，小城鎮(zhèn)，小加工廠等。 學(xué)校 : 若中斷供電，對學(xué)校的正常教學(xué)影響不大，所以應(yīng)屬于三級負荷 硅鐵廠：生產(chǎn)過程伴有化學(xué)反應(yīng)， 若停電就會造成產(chǎn)品報廢，造成極大的經(jīng)濟損失，應(yīng)屬于一級負荷。①備用方式優(yōu)點：短路電流小 ,使開關(guān)刀閘選擇輕便 ,更便宜檢修 ,維護 .②備用方式缺點：發(fā)生故障時備用電源切入有～ 的瞬間停電 ,對于某些重要用戶是不充許的；容量不同 ,容量小的做備用電源保證重要用戶的供電 ,只能對別的用戶限制用電；特殊的負荷方式難以應(yīng)對容量此時的不夠 ,這樣可能會帶來嚴重的后果 . 兩臺主變并列運行情況：①并列運行優(yōu)點：一臺主變故障 ,另一臺仍能支持 60％～ 70％，不會造成瞬間斷電。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為： S=Σ S2*=24750*=19800KVA 所以應(yīng)選容量為 20220KVA 的主變壓器。 五、主變繞組數(shù)量 對深入引進至負荷中 心，具有直接從高壓降為底壓供電條件的變電所，為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，故主變壓器宜采用雙繞組變壓器。 有以上知，此變電站 110KV 側(cè)采用 Y0 接線 ,10KV 側(cè)采用△接線 七 、主變中性點的接地方式 ： 選擇電力網(wǎng)中性點接送地方式是一個綜合 問題。電力網(wǎng)中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。 因此，我國多數(shù) 110KV系統(tǒng)采用中性點直接接地方式。 由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。電力變壓器一般按容量大小分類，分為小型變壓器（ 630KAV及以下），中型變壓器（ 800~6300KAV），大型變壓器（ 8000~63000KAV），特大型變壓器（ 90000KVA及以上）， 故此變電所中的主變采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 3 % 177。 對于繞 組材料為銅線的不用標明。 常用的三種補償裝置的比較及選擇 這三種無功補償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。但是同步調(diào)相機是旋轉(zhuǎn)機械，運行維護比較復(fù)雜。在我國，同步調(diào)相機常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜止補償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，以滿足無功補償裝置的要求。 并聯(lián)電容器： 并聯(lián)電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護也較方便。 此設(shè)計中主變?nèi)萘繛?20220KVA 故并聯(lián)電容器的容量為： 2022KVA— 6000KVA 為宜，在此設(shè)計中取6000KVA。 3）、終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補償變壓器的無功損耗。 2）、各種分組方式比較 a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間 成等差級數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。 b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組，當某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時，將造成整個并聯(lián)電容器裝置退出運行。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。 七、 并聯(lián)電容器對 10KV 系統(tǒng)單相接地電流的影響 : 10KV 系統(tǒng)的中性點是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點也是不接地的，當發(fā)生單相接地故障時，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會對 10KV 系統(tǒng)造成影響。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并 對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 第二節(jié) 電氣主接線的選擇 一、 110KV 側(cè)主接線的設(shè)計 單母線分段： 優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩回路，有兩個電源供電。 橋形接線 兩回變壓器 — 線路單元相連，接成橋行接線，分為內(nèi)橋和外橋兩種接線，是長期開環(huán)運行的圓角形接線。 （ 2 外橋接線 優(yōu)點：同內(nèi)橋接線。 二、 10KV側(cè)主接線設(shè)計 10KV 側(cè)出線回路數(shù)為 8 回，再考慮遠景發(fā)展增加 6 回 由上述規(guī)程可知：當 10KV 側(cè)出線回路數(shù)為 6 回及以上時采用單母分段接線；當短路電流較大，出線需帶電抗器時，可考慮雙母線接線，但對于終端變電所而言， 10KV 側(cè)出線采用單母分段接線足以。（如圖 4— 3） 四、方案比較及選擇 由上述可知，以上三種方案，它們都能滿足可靠性要求，在技術(shù)上是相當?shù)摹１倦娬倦p回路不存在穿越功率，故不采用外橋 ，按常規(guī)選擇內(nèi) 橋， 主要優(yōu)點有內(nèi) 橋 采用兩個變 壓器開關(guān)，同時保證運行的靈活性，經(jīng)濟性，且原材料給出電站為雙回路，不是環(huán)網(wǎng)，故不采用外橋。 （ 4）中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；自藕變壓器的中性點則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。必要時可設(shè)置獨立式母線接地器。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。 （ 4）當需要在 330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 （ 4）一臺半斷路器接線中，線路 — 線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。 （ 2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。 2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變 壓器運行時。 （ 8） 110— 220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。若故障為瞬時性的，則重合閘成功。它的作用是接受電能和分配電能，所以它是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。 （ 3） 便于檢修、操作和巡視。 屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)，它的特點是占地面積小，運行維護和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣候條件影響較小；但需建造房屋，投資較大。 成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，特點是結(jié)構(gòu)精密， 占地面積小，建設(shè)期短，運行可靠，維護方便，但耗用鋼材較多，造價較高。 二、短路電流計算過 程 如圖所示，電力系統(tǒng)各參數(shù)如下，求 K K 2點三相短路點的短路電流Ⅰ KⅡ K2。 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 ③ 短路的熱穩(wěn)定條件 Itt≥ Qd 式中 Qdt— 在計算時間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ kA ?s） It — t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA） t — 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 tjs按下式計算： tjs=tb+td 式中 tb— 繼電保護裝置后備保護動作時間（ s） td— 斷路器全分閘時間（ s） ④ 短路動穩(wěn)定條件 ich≤ idf Ich≤ Idf 式中 ich— 短路沖擊電流峰值（ kA） idf— 短路全電流有效值（ kA） Ich— 電器允許的極限通過電流峰值（ kA） Idf— 電器允許的極限通過電流有效值（ kA） 四 )、絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40186。C建議額定電流減少 % ；當?shù)陀?+40186。 110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。此隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流值 動穩(wěn)定電流值 操動機構(gòu) 110KV 600A 50KA 72KA 16(4S) 40(5S) CS17G 校驗： ①通過隔離開關(guān)