【正文】 性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡?wèn)題，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。對(duì)于110kV及以下的變壓器，以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國(guó)110kV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式，而610kV側(cè)采用△型的連接方式。　?。?）110kV最終兩回進(jìn)線四回出線。 shortcircuit current。在保證供電可靠性的前提下，減少事故的發(fā)生，降低運(yùn)行費(fèi)用。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 110KV變電站設(shè)計(jì)專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 10級(jí)3班 學(xué)生姓名 張海偉 指導(dǎo)教師 楊俊卿 2014年05月26日山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要摘要本次設(shè)計(jì)為110kV降壓變電站電氣一次部分的初步設(shè)計(jì)， 根據(jù)原始資料，以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和國(guó)家有關(guān)電力工程設(shè)計(jì)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定為設(shè)計(jì)依據(jù)。本次設(shè)計(jì)正文分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)兩個(gè)部分，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括電氣主接線設(shè)計(jì)、變壓器選擇說(shuō)明、短路電流計(jì)算說(shuō)明、電氣設(shè)備選擇說(shuō)明、配電裝置設(shè)計(jì)、電氣總平面布置和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)包括變壓器選擇、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)等，并附有電氣主接線圖及其它相關(guān)圖紙。 a part。每回出線輸送容量為15MVA，本期工程2回進(jìn)線，2回出線。故該110kV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN。由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷5～10年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～15年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。 電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式來(lái)確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也比較高。例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。主接線設(shè)計(jì)的基本要求如下：　　所謂可靠性是指主接線能可靠的運(yùn)行工作，以保證對(duì)用戶不間斷供電?？赡芤环N主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能就不是可靠的。　?。?）大型機(jī)組突然停電，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果。尤其是火電廠，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。（3）電能損耗少。當(dāng)110kV線路6回及以上，35～6kV線路8回及以上時(shí)，可以裝設(shè)專用的旁路斷路器。 ②兩段母線同時(shí)發(fā)生故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮?！　、谌我怀鼍€斷路器故障時(shí)，通過(guò)倒閘操作，可在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)對(duì)該線路的供電?！　、苷＿\(yùn)行時(shí)，QFd作為分段斷路器工作，一段母線故障，QFd跳開(kāi)，不會(huì)影響正常段母線供電。 （3） 方案確定從技術(shù)性角度而言，兩種方案均能滿足110kV級(jí)供電可靠性和靈活性的要求，且具有擴(kuò)建方便的優(yōu)點(diǎn)，但由于斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷次數(shù)都需要檢修，為了使檢修時(shí)不至于中斷回路供電，故采用分段斷路器兼作旁路斷路器的接線方式。 ②一組母線故障后，該母線上的所有進(jìn)出線都要停電，但能迅速恢復(fù)供電。 （3）方案確定：10kV側(cè)采用單母線分段接線，供電距離短，且對(duì)重要負(fù)荷采用雙回路供電。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。I — 三相短路電流有效值，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。（3）輸電線路的分布電容略去不計(jì)。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電阻的1/3時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用阻抗等于電抗計(jì)算。（7）在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。具體短路電流計(jì)算詳見(jiàn)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 （4）單相接地短路電流的計(jì)算：短路點(diǎn)各序分量電流為： （）山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 高壓電器選擇5高壓電器選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。 （3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r(shí)間。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （1）隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。 （5）隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本變電所10kV的最終回路較多，因此10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜?！?（1）容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇　　電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷，即SN2=S2，而二次負(fù)荷== （）式中，、分別為各儀表的視在功率、用功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇: （1）準(zhǔn)確度等級(jí)。 避雷器的選擇 避雷器是專門(mén)用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)工作電壓超過(guò)一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過(guò)電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 （4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器?！?（4）SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。 (1)保證運(yùn)行安全可靠； (2)便于操作、巡視和檢修； (3)保證工作人員的安全； (4)力求提高經(jīng)濟(jì)性； (5)具有擴(kuò)建的可能性。綜上所述本變電站配電裝置設(shè)計(jì)如下：本變電站有二個(gè)電壓等級(jí)，110kV側(cè)單母分段帶旁路母線接線，采用屋外中型單列布置,架空進(jìn)出線；10kV側(cè)單母線分段母線接線，采用屋內(nèi)成套高壓開(kāi)關(guān)柜布置，電纜出線。因此變電站要對(duì)侵入波過(guò)電壓進(jìn)行防護(hù)，主要手段是避雷器；(3)變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣設(shè)備一旦受損，一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這些設(shè)備的修復(fù)困難，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和大量金錢，給電力系統(tǒng)本身帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng)，并可靠接地。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按選擇，即==。（3）短路計(jì)算點(diǎn)的選擇：短路計(jì)算點(diǎn)是指在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。 短路全電流最大有效值為：　　= 短路容量為：S= （2）d2點(diǎn)短路時(shí)，UP=。 10kV側(cè)電網(wǎng)額定電壓 由于10kV側(cè)加上了電抗器，工作電流按電抗器額定電流確定，則進(jìn)線最大持續(xù)工作電流為 出線最大持續(xù)工作電流應(yīng)按本側(cè)最大負(fù)荷進(jìn)行考慮和選擇　 即：I(10)=3000A。 (5)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選斷路器參數(shù)比較表計(jì)算結(jié)果LW6110/1500U(kV)110U(kV)110I(A)I(A) 1500(kA) I(kA) Q(kA)sIt(kA)s 4800(kA)ies(kA) 80由以上可知，所選斷路器校驗(yàn)全部合格?！?校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選斷路器參數(shù)比較表計(jì)算結(jié)果ZN12/315040　　U(kV)　　 10　　U(kV)　　10　　I(A)　　 3000　　I(A)　　3150　　(kA)　　 　　I(kA)　　40　　Q(kA)s　　It(kA)s　　4800　　(kA)　　 　　(kA)　　100由以上可知，所選斷路器校驗(yàn)全部合格。 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開(kāi)關(guān)列表比較表計(jì)算結(jié)果GW4110D/1000080　　U(kV)　　110　　U(kV)　　110　　I(A)　　　　I(A)　　1000　　Q(kA)s　　　　It(kA)s　　3969　　(kA)　　　　(kA)　　80由以上可知，所選隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)全部合格。 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開(kāi)關(guān)列表比較表計(jì)算結(jié)果GN1010T/3000　　U(kV)　　10　　U(kV)10　　I(A)　　3000　　I(A)3000 Q(kA)s　It(kA)s4800　　(kA)　　　　(kA)160由以上可知，所選隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)全部合格。 10kV側(cè)TA （1）主變進(jìn)線TA　?、僖淮位芈奉~定電壓的選擇　　　?、谝淮位芈奉~定電流的選擇 　　　　因?yàn)?0kV主變進(jìn)線最大持續(xù)工作電流為 　　所以 　?、鄱位芈奉~定電流選擇弱電系統(tǒng)的1A。 （2）10kV出線TA　?、僖淮位芈奉~定電壓的選擇 　　　?、谝淮位芈奉~定電流的選擇　　　　因?yàn)?0kV側(cè)出線最大持續(xù)工作電流 　　 ③二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的1A?！　「鶕?jù)熱穩(wěn)定要求： 對(duì)選定限流電抗器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為最不利時(shí)間tpr =，tin =，ta=，計(jì)算時(shí)間為tk=tpr+tin+ta=++=＞1s所以可忽略非周期分量熱效應(yīng)，只需取周期分量熱效應(yīng)，即QK = QP。單個(gè)單相式電壓互感器的二次繞組電壓為100V， 而其余可獲得相間電壓的接線方式，；電壓互感器開(kāi)口三 ，而用 。歸算到溫度為t=+16的最大電流： 110kV母線可選用采用LGJ400/95鋼芯鋁絞，： LGJ400/95鋼芯鋁絞參數(shù)表　　導(dǎo)體型號(hào)導(dǎo)體截面(mm)　導(dǎo)體最高溫度為下值時(shí)的載流量(A)外徑(mm)+70℃+80℃LGJ400/95400　　920　　921 （2）根據(jù)公式 進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)式中 QK—短路電流的熱效應(yīng)； C—與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)， S——導(dǎo)體載流截面(mm2)。　　取k=，mr =，=1，a=220cm，r=，則：　　　　　　顯然：U0＞UNS滿足要求。 （2）10kV支柱絕緣子　　取跨距L=1m，相間距離a=；根據(jù)UN≥UNS=12kV，選擇ZS—10/16戶內(nèi)棒形支柱絕緣子，主要參數(shù)為：絕緣子高度Hj=350mm, 機(jī)械破壞負(fù)荷為16kN。查《電力工程電器設(shè)備手冊(cè)》選擇CWC20/3000戶外銅導(dǎo)體型穿墻套管，主要技術(shù)參數(shù)為：抗彎強(qiáng)度Fde= kN，套管長(zhǎng)度l1=960mm, It=3s=40kA，t=3s。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 總結(jié) 總 結(jié) 在楊俊卿老師的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力110kV變電站一次部分設(shè)計(jì)終于完成了，在此我對(duì)老師給予幫助表示衷心的感謝,畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，是一次將大學(xué)四年所學(xué)理論知識(shí)