【正文】 ： 土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短； 擴(kuò)建比較方便； 相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)； 占地面積大； 受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣； 不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。第4章 配電裝置及所用電系統(tǒng) 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。由于PT一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電壓和開斷電流進(jìn)行選擇。電壓互感器的配置原則如下：母線 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測量儀表和保護(hù)裝置。 為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。表 35 隔離開關(guān)選擇表 計(jì)算數(shù)據(jù) 設(shè)備參數(shù)型號 (KV) （A） (KA)安裝地點(diǎn)臺數(shù)GW511011011063080變壓器110KV側(cè)及母聯(lián)兩側(cè)16GW435/1250353549612508035KV主變回路及母聯(lián)兩側(cè)28GN210/1000101042610008510KV主變、分段開關(guān)及饋線11 電流互感器的選擇 電流互感器的配置原則： 為了滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。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。斷路器的選擇及校驗(yàn)條件如下：Uzd≥Ug；Ie≥Ig；熱穩(wěn)定校驗(yàn) .t≥ I∞ 動穩(wěn)定校驗(yàn) ich≤idf 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的主要用途：，在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。本變電所10KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。2%35177。另外，單臺容量S總= MVA Scmin= ,滿足最小負(fù)荷時單臺主變獨(dú)立運(yùn)行。=* *（1+15%）所選擇的變壓器容量＞* *（1+15%）即可。這種暗備用的運(yùn)行方式具有投資省，能耗小的特點(diǎn)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，一般是采用兩臺變壓器互為備用。對于重要變電所應(yīng)考慮以1臺主變壓器停運(yùn)時其余變壓器容量在計(jì)及負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電。一般主變不少于2臺，故選用單母分段帶旁路接線方式。較容易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，內(nèi)橋接線適用于故障較多的長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的變電所。易于擴(kuò)建，利于以后規(guī)劃。圖22 電氣主接線方案二 分析比較過程 110KV側(cè)(2回進(jìn)線)方案1：110KV側(cè)采用單母線分段接線其優(yōu)缺點(diǎn)： 當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作，不影響變電站的運(yùn)行。主接線方案初步擬定兩套，綜合對可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等要求考慮，作出力爭技術(shù)先進(jìn)供電可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。隨著出線數(shù)的不同，可采用橋形、單母分段等。 主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 發(fā)電廠變電所地理位置圖如圖所示。第1章 概述110KV降壓變電站電氣設(shè)計(jì) 系統(tǒng)參數(shù)：系統(tǒng)至110KV母線的短路容量為3984MVA，110KV架空線路，長22km。圖11 發(fā)電廠變電所地理位置圖G—汽輪發(fā)電機(jī)QFQ502，50MW，Xd”=,cosφ=；T變壓器SF740000/121+2*%；L1：70km，L2：60km；L3：40km； 計(jì)算負(fù)荷，選擇主變的容量和臺數(shù)； 確定電氣一次主接線方案； 短路電流計(jì)算； 選擇各級導(dǎo)線型號和截面； 選擇一次電氣設(shè)備； 防雷保護(hù)和接地裝置計(jì)算； 繼電保護(hù)計(jì)量裝置配置； 編寫設(shè)計(jì)說明書：包括設(shè)計(jì)總說明、設(shè)計(jì)計(jì)算書； 設(shè)計(jì)圖紙：包括電氣主接線圖、電氣總平面布置圖、各電壓等級電氣間隔斷面圖、繼電保護(hù)測量配置圖、防雷保護(hù)及接地裝置布置圖、屋內(nèi)配電裝置圖第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 原始資料分析本設(shè)計(jì)的變電站為降壓變電站,有三個電壓等級：高壓側(cè)電壓為110kv,有二回進(jìn)線；中壓側(cè)電壓為35kv,有四回出線。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。低壓側(cè)采用單母線和單母線分段。 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。此主接線方案還應(yīng)在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建方便。單母線分段便于過渡為雙母線接線。方案2：采用內(nèi)橋接線其優(yōu)缺點(diǎn)：兩臺斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路的切除和投入是比較方便。 10KV側(cè)(4回出線) 分析：610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時，一般采用單母線分段接線，本設(shè)計(jì)為終端變電所，為保證供電可靠性也采用單母分段接線方式。 主接線方案結(jié)果由以上分析比較，綜合可靠性和經(jīng)濟(jì)性可得變電站的主接線方案為方案一：110KV采用單母分段接線方式，35KV采用單母分段帶旁路接線方式，10KV采用單母分段接線。對于一般變電所，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%，在目前實(shí)際的運(yùn)行情況變電所中一般均是采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行。對于兩臺互為備用并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，變電所通常采用兩臺等容量的變壓器，單臺變壓器容量視它們的備用方式而定：1. 暗備用：兩臺變壓器同時投入運(yùn)行，正常情況下每臺變壓器各承擔(dān)負(fù)荷的50%，此時，變壓器的容量應(yīng)按變壓器最大負(fù)荷的70%選擇，其有顯著的優(yōu)勢：，變壓器的最大負(fù)荷率為70%，符合變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并留有一定的裕量。2. 明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運(yùn)行作為備用?？紤]兩臺主變壓器互為暗備用，單臺容量按計(jì)算容量的70%選擇。綜合上述條件考慮，本變電站選擇2臺SFS7——31500/110型變壓器。2%177。采用LGJ—185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。由于出現(xiàn)負(fù)荷不是很大故采用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇方法，所選LMY638型鋁母線滿足穩(wěn)定要求。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。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35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護(hù)靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置。 為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。線路 35KV級以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器。即： 選擇結(jié)果如下表：表38 熔斷器選擇表安 裝 地 點(diǎn)型 號額定電壓（KV）額定電流（A）最大開斷電流（KA）斷流容量（MVA）10KV電壓互感器RN2—10/10851000 補(bǔ)償裝置的選擇電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量的根本保證。它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、可靠性高，占地面積少等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時間長，造價較高，檢修和運(yùn)行不大方便。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以減少占地面積。中型配電裝置廣泛應(yīng)用于110~500KV電壓級。一般高型適用于220KV配電裝置，而半高型宜于110KV配電裝置。另外，如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源時，變電所可以只裝設(shè)一臺所用變壓器。所用變?nèi)萘?%主變?nèi)萘?%*31500=63KVA故選用2臺電力變壓器SJL163/10，Y/Y012。直流供電系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號、繼電保護(hù)和自動裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動電源以及用于直流電動機(jī)拖動的備用電源。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。2. 瓦斯保護(hù) 防止變壓器油箱內(nèi)部或斷線故障及油面降低。6. 過負(fù)荷保護(hù) 防止變壓器對稱過負(fù)荷。 10kV母線裝設(shè)小電流接地選線裝置，發(fā)送有選擇性的單相接地遙信。母線保護(hù)的接線方式，對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。 變電所的主要防雷設(shè)備防止雷電直擊的主要設(shè)備有避雷針、避雷線；防止雷電波沿架空線路侵入電氣設(shè)備和建筑物內(nèi)部的主要設(shè)備是避雷器。避雷針的位置確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。四支以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨噙呅?，可先將其分成兩個或多個三角形，然后按三支等高的避雷針的方法計(jì)算確定保護(hù)范圍。 避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持15~20m的距離，避免對主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變電壓。在作防雷設(shè)計(jì)前，應(yīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T了解最新的當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)和年平均雷暴次數(shù)，以便確定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險(xiǎn)，建議避雷針到主控制室的距離不小于10m，獨(dú)立避雷針距道路應(yīng)在3m以上。每支避雷針設(shè)置單獨(dú)接地裝置，其沖擊電阻小于等于10。避雷器是電力系統(tǒng)中主要的防雷保護(hù)裝置之一，只有正確地選擇避雷器，方能發(fā)揮其應(yīng)有的防雷保護(hù)作用。故根據(jù)本變電所的特點(diǎn)避雷器的選擇如下： 110KV側(cè)選擇YH5WZ100/260型避雷器； 35KV側(cè)選擇YH5W51/134型避雷器；10KV側(cè)選擇YH5WZ17/45型避雷器； 接地網(wǎng)的布置變電所內(nèi)必須安裝閉合的接地網(wǎng)，并裝設(shè)必需的均壓帶，接地網(wǎng)采用水平接地為主，輔以垂直的封閉復(fù)合式接地網(wǎng)。變電所不論采用何種接地體應(yīng)敷設(shè)水平接地體為主的人工接地網(wǎng)。此接地網(wǎng)水平接地體采用的是60*，垂直接地體為φ50 ，L=，接地體引上線采用25*4的扁鋼與設(shè)備焊接。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對四年來所學(xué)知識的綜合考察，不僅要求全面掌握所學(xué)知識，還要能夠綜合運(yùn)用，并結(jié)合自學(xué)有關(guān)知識才能完成。但由于時間有限，只進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，涉及的內(nèi)容較少，盡管如此，在設(shè)計(jì)過程中，在老師和有關(guān)專業(yè)人員的指導(dǎo)和幫助下，得以順利進(jìn)行，提高了我的學(xué)習(xí)能力和知識水平。70% Scmax=== MVA，考慮待建變電所有15%的發(fā)展余量，則單臺S總=Scmax（1+15%）== MVA。其技術(shù)參數(shù)如下：表11SFS7——31500/110型變壓器參數(shù)表型號額定容量KVA額定電壓SFS7——31500/11031500高壓中壓低壓110177。2% 11聯(lián)結(jié)組損耗kw阻抗電壓總體質(zhì)量備注YN，yn0，d11空載短路高中高低中低沈陽變4617517~18