【正文】 器的容量一般應(yīng)滿足60%~70%的全部最大綜合計算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷SI和大部分II類負(fù)荷SII即 (n1)≥(~) (n1)≥聯(lián)立以上兩式，求它們的最大值，然后查變壓器容量表，即得主變額定容量。(5) 對地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺。(1) 按規(guī)劃5~10年選擇，并考慮遠(yuǎn)期10~20年發(fā)展，對城郊變，應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。通常與系統(tǒng)具有強(qiáng)聯(lián)系的大中型變電所，在一種電壓等級下，主變應(yīng)不少于二臺。凡裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負(fù)荷。 10kV側(cè)負(fù)荷分析10kV側(cè)近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展6回。，保證靈活性和可靠性。電力系統(tǒng)中的變電所有系統(tǒng)樞紐變電所，地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為編制和審批工程設(shè)計任務(wù)書，工程初步設(shè)計，近期計劃及下一輪電力規(guī)劃提供依據(jù)。熱阻系數(shù)ρ=120176。C。年最高氣溫+40176。本所電壓等級為110/35/10kV，其中，110kV電壓等級近期出線3回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；35kV電壓等級近期出線6回，遠(yuǎn)景發(fā)展3回；10kV電壓等級近期出線12回，遠(yuǎn)景發(fā)展6回?！∽冸娝脑O(shè)計必須堅持節(jié)約用地的原則。2 變電所總體分析與負(fù)荷分析 變電所總體分析根據(jù)《電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中的有關(guān)部分，特別是：　系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)在國家計劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期，長期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計的具體方案；應(yīng)合理利用能源，合理布局電源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計，系統(tǒng)自動裝置設(shè)計及下一級電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。通過設(shè)計，將書本上的知識融入到工程設(shè)計的實際運(yùn)用之中。此次設(shè)計的目的是通過變電所設(shè)計實踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針政策，理論聯(lián)系實際，鍛煉獨立分析和解決電力工程設(shè)計問題的能力，為未來的實際工作奠定必要的基礎(chǔ)，而本次設(shè)計過程中安排了到葛洲壩及三峽電廠參觀實習(xí)，更容易將參觀實習(xí)所學(xué)到的實際知識運(yùn)用其中，提高自己的實際動手能力，把自己所學(xué)到的理論知識轉(zhuǎn)化為實際運(yùn)用的能力，真正實現(xiàn)素質(zhì)教育的目的。全所停電后，只是用戶受到損失。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理、二次部分安全可靠，只有這樣才能發(fā)揮自己的作用，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。21世紀(jì)最初的20年，是我國電力發(fā)展的關(guān)鍵時期，而重點是加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，而變電所是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵之一。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：1．樞紐變電所 位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330～500kV的變電所，稱為樞紐變電所。3．地區(qū)變電所 高壓側(cè)電壓一般為110～220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個地區(qū)或城市的主要變電所。本所位于某市邊緣，除以10kV電壓供給市區(qū)工業(yè)與生活用電之外，并以35kV電壓向郊區(qū)工礦企業(yè)及農(nóng)業(yè)供電。本所的設(shè)計是在國家和地方的規(guī)劃下進(jìn)行的，是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資、就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性。拉近了理論與實際的距離，同時也為今后走向工作崗位奠定了夯實的基礎(chǔ)。設(shè)計方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)，過度方便，運(yùn)行靈活，切實可行，以經(jīng)濟(jì)，可靠質(zhì)量合格和充足的電能來滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長的需要。 設(shè)計依據(jù)《電氣設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 變電所所址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求，綜合考慮確定：1．靠近負(fù)荷中心；2．節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地；3．與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空和電纜線路的引入和引出；4．交通運(yùn)輸方便；5．周圍環(huán)境宜無明顯污穢，如空氣污穢時，所址宜設(shè)在受污源影響最小處；6．具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件（例如避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風(fēng)口和有危巖或易發(fā)生滾石的場所），所址宜避免選在有重要文物或開采后對變電所有影響的礦藏地點，否則應(yīng)征得有關(guān)部門的同意；7．所址標(biāo)高宜在50年一遇高水位之上，否則，所區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措施或與地區(qū)（工業(yè)企業(yè)）的防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致，但仍應(yīng)高于內(nèi)澇水位；8．應(yīng)考慮職工生活上的方便及水源條件；9．應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。電力系統(tǒng)接線簡圖如下： 電力系統(tǒng)接線簡圖 建站必要性考慮到該縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要及市區(qū)工業(yè)及生活用電的要求，為了滿足這些用電要求按照遠(yuǎn)景規(guī)劃設(shè)計本所。C，年最低溫度為10176。最大風(fēng)速為25m/s，屬于我國典型III級氣象區(qū)。土溫20176。 系統(tǒng)設(shè)計的具體任務(wù)是：1．分析并核算電力負(fù)荷和電量水平、分布、組成及其特性，必要時分析某些負(fù)荷可能變化的幅度；2．進(jìn)行電力電量平衡，進(jìn)一步論證系統(tǒng)的合理供電范圍和相應(yīng)的聯(lián)網(wǎng)方案，電源建設(shè)方案及系統(tǒng)調(diào)峰方案；3．論證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，包括電壓登記、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及過度措施；4．進(jìn)行無功平衡和電氣計算，提出保證電壓質(zhì)量、系統(tǒng)安全穩(wěn)定的技術(shù)措施，包括無功補(bǔ)償設(shè)備、調(diào)壓裝置及提高穩(wěn)定性的措施等；5．計算各類電廠的燃料需要量，對新增火電的燃料的來源提出建議；6．安排發(fā)、輸變電工程及無功補(bǔ)償項目的投產(chǎn)時間，提出主要設(shè)備的數(shù)量及主要規(guī)范，估算總投資和發(fā)、供電成本；上述任務(wù)可根據(jù)具體情況，在統(tǒng)籌全局的基礎(chǔ)上有針對性地分階段進(jìn)行。一般系統(tǒng)樞紐變電所匯集擴(kuò)大電源，進(jìn)行系統(tǒng)功率交換和以中壓供電，電壓為330~500kV；地區(qū)重要變電所，電壓為220~330kV，一般變電所多為終端和分支變電所，電壓110kV，但也有220kV。本變電站以35kV和10kV兩個電壓等級對用戶供電，變電站負(fù)荷分析以這兩個電壓等級為計算標(biāo)準(zhǔn)。以下將具體分析各回出線的負(fù)荷情況：表 10kV負(fù)荷表電壓等級負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(MW)穿越功率(MW)負(fù)荷組成（%）功率因數(shù)Tmax(h)線長(km)近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級二級10kV磷肥廠1 23303055002磷肥廠2 23303055002紡織廠1220406000玻璃廠12303050001罐頭廠12303050001機(jī)修廠1220304000中藥廠12203055002縣 直1330303000醫(yī) 院12303045001南 關(guān)23203035002北 關(guān)12203035002西 關(guān)24203040003備用12備用22備用32備用42備用52備用62所以遠(yuǎn)景總的最大綜合負(fù)荷=+=63MVA 一級和二級負(fù)荷分析遠(yuǎn)景Ⅰ級綜合最大負(fù)荷計算公式（采用不計線損和負(fù)荷同時率）： ()遠(yuǎn)景II級綜合最大負(fù)荷計算公式： ()經(jīng)計算：，MVA3 主變壓器的選擇在變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。 與電力系統(tǒng)連接的110kV變壓器，若不受運(yùn)輸條件的制，應(yīng)選用三相變壓器。為保證供電的穩(wěn)定性和遠(yuǎn)期發(fā)展，以及減少投資回收周期，本所采用兩臺主變。(2) 由變電站帶負(fù)荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定主變?nèi)萘?，對有重要?fù)荷變電站，應(yīng)考慮一臺主變停運(yùn)時期于主變?nèi)萘吭谟嫾斑^負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，保證用戶的一、二級負(fù)荷，對一般變電站，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余主變應(yīng)保證其余負(fù)荷的60~70%。(6) 對規(guī)劃只裝兩臺，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?~2級設(shè)計以便發(fā)展時宜更換。根據(jù)負(fù)荷計算的已知條件，代入以上，求得主變額定容量，只裝一臺主變就能滿足近期負(fù)荷，考慮負(fù)荷發(fā)展速度快，和再次改建將影響供電，本所一次施工全部安裝2臺變壓器。單相變壓器是由三個單相的變壓器組成，造價高、占地多、運(yùn)行費用高。自耦變壓器損耗小、造價低，但是其高中壓側(cè)必須都是中性點直接接地方式，所以對220kV及以上電壓等級的變壓器可以選擇自耦變。我國110kV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點都需要選擇YN的聯(lián)結(jié)方式，對于　110kV變壓器的35kV側(cè)也采用yn的聯(lián)結(jié)方式，以便接入消弧線圈，而6~10kV側(cè)采用d形。2%）以內(nèi)，而有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達(dá)到電壓的30%，但其結(jié)構(gòu)調(diào)壓變壓器復(fù)雜，造價高。 接發(fā)電機(jī)的三繞組變壓器，為低壓側(cè)向高壓側(cè)輸送功率，應(yīng)選升壓型變壓器；變電所的三繞組變壓器，如果高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則選用降壓型變壓器；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)輸送功率為主，側(cè)可選用升壓型變壓器,但如果需要限制6~10kV系統(tǒng)的短路電流，可以考慮優(yōu)先采用降壓結(jié)構(gòu)變壓器。（7） 變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷和強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等，它隨變壓器的型式和容量不同而異。為減小變壓器的造價，變壓器還可以采用半絕緣方式，即變壓器繞組靠近中性點部分的主絕緣水平比繞組端首部的絕緣水平低，不適按照線電壓設(shè)計，而是低一個電壓等級。如需減小變壓器體積和降低變壓器本身的損耗，則應(yīng)選擇銅繞組。綜上所述 主變壓器的選擇 型號：SFSZ7—31500/110 容量 短路損耗 175 連接組別 YN / yn0 / d11聯(lián)接方式 阻抗電壓 ~18 kV / kV 額定電壓 110 kV / kV /11kV根據(jù)以上的原則和技術(shù)規(guī)范本變電所采用的變壓器容量為兩臺31500kVA的變壓器，調(diào)壓方式為有載調(diào)壓，絕緣方式為半絕緣。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。(1) 可靠性電能生產(chǎn)的特點是電能不能大量儲存，發(fā)電、輸電和用電必須在同一瞬間完成，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會造成供電中斷，停電事故不僅給電力部門帶來損失，給國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失更嚴(yán)重，造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、經(jīng)濟(jì)損失、城市生活混亂和政治影響都是難以估量的。3) 發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。(3) 經(jīng)濟(jì)性1) 節(jié)約投資主接線應(yīng)力求簡單清晰，節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備；要使相應(yīng)的控制、保護(hù)不過于復(fù)雜、節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜等；能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備和輕型電器等。電能損耗主要由變壓器引起，因此要合理選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)及避免兩次變壓而增加損耗。先列出兩個可行方案：單母分段接線和雙母線進(jìn)行比較。任一母線及母線隔離開關(guān)檢修,僅停檢修段。任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會引起原有回路的停電。對比以上兩種方案：雖然雙母線也能滿足要求，但其投資大、經(jīng)濟(jì)性能差，故不采納；將 I、II 類負(fù)荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性，且六氟化硫斷路器的安全性，可靠性較高，故采用單母線分段接線。分段可以縮小母線停電范圍的影響。擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右送電。當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作。當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。出線斷路器檢修時，由于采用手車式，只需短時停電。對比以上兩種方案：以上兩種方案均能滿足主接線要求，但由于它與用戶連在一起，并且出線較多，所以采用手車式單母線分段。 在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器當(dāng)變壓器容量增大，分裂運(yùn)行不能滿足限制短路電流要求時，可在變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器或電抗器。①變壓器中性點接地點的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比X0/X13，以使單相接地時全相上工頻電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓；X0/X1.②所有普通變壓器中性點都經(jīng)隔離開關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點。③當(dāng)兩臺主變壓器合用一臺消弧線圈時，應(yīng)分別經(jīng)隔離開關(guān)與變壓器中性點相連。所用變壓器臺數(shù)選擇：變電所宜從主變低壓側(cè)分別引接兩臺容量箱體可互為備用的所用工作變壓器每臺所用變的容量按全所計算負(fù)荷選擇，本所所用變選擇2臺。5%/42Yyn0 無功補(bǔ)償設(shè)計 無功補(bǔ)償設(shè)計意義與原則電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計，用戶消耗的無功功率是它的有功功率的50—100%，同時電力系統(tǒng)本身消耗的無功功率可達(dá)到用戶的25—75%。其中，串聯(lián)補(bǔ)償主要是采用串聯(lián)電容器裝置；并聯(lián)補(bǔ)償主要采用并聯(lián)電容器裝置、靜止補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電抗器裝置等。小電流接地系統(tǒng)的電容器裝置應(yīng)采用中性點不接地的星形或雙星形接地。5 短路電流計算 短路電流計算概述 短路電流計算的目的在變電所電氣設(shè)計中，短路電流計算是一個重要環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行，以及所有線路和規(guī)定接地