【正文】 rds： Electrical main wiring design。 本論文《 某市 110kV變電所 電氣 一次部分 初步 設(shè)計(jì)》， 首先 通過(guò)對(duì)原始資料的分析及根據(jù) 變電所 的總負(fù)荷選擇主變壓器 ，同時(shí)根據(jù)主接線的 可靠性、靈活性和 經(jīng)濟(jì)性 的要求，選擇了兩種待選主接線方案進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了 變電所 電氣主接線方案。 6． 氣象及地質(zhì)條件：設(shè)計(jì)變電所地處半丘陵區(qū)，無(wú)污染影響，年最高溫度 40 度，最熱月平均溫度 34 度，年最低溫度 40 度，最熱地下 處土壤平均溫度 度，海拔高度為 50M 。 省電網(wǎng)：由西南方向經(jīng) 110kV ， L3= 65KM 的輸電線路與變電所相連，對(duì)本市的發(fā)供電起綜合平衡作用。 撰寫論文 答辯 完成日期 20xx — 20xx 學(xué)年秋 第二十周 答辯日期 20xx— 20xx學(xué)年春 第一、二周 四、主要參考文獻(xiàn)、資料、設(shè)備和實(shí)習(xí)地點(diǎn)及翻譯工作量： 1．劉介才主編 ? 工廠供電（第三版） ? 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx 2．工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè) ? 北京 :水利電力出版社， 1984 3．工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)（上、下及補(bǔ)充冊(cè)） ? 北京 :水利電力出版社， 1986 3．劉光源主編 ? 電工實(shí)用手冊(cè) ? 北京 :中 國(guó)電力出版社， 20xx 4．何利民，尹全英主編 ? 簡(jiǎn)明電工手冊(cè) ? 北京 :中國(guó)建筑出版社， 1995 5．張鳳珊主編 ? 電氣控制及可編程控制器 ? 北京 :中國(guó)輕工業(yè)出版社， 1999 6．金代中主編 ? 電工速查速算手冊(cè) ? 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx 教研室意見： 教研室主任（簽字）： 20xx年 10月 日 注：本任務(wù)書要求一式兩份，一份打印稿交教研室，一份電子稿交系辦。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì) 110kV一次降壓變電所一次部分的理論設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)有一較系統(tǒng)的整理和集成，同時(shí)熟悉和掌握工業(yè)環(huán)境 下變電所的一般設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)思路、過(guò)程，為將來(lái)從事實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)（論文）要求（工作量、內(nèi)容）： （一）內(nèi) 容 1 選擇變電所主變臺(tái)數(shù)、容量及型式； 2 設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線，選出數(shù)個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)最佳方案； 3 進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算； 4 對(duì)必須的防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)； 5 選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) III 附頁(yè)： 110kV 一次降壓變電所技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)與條件 一、給定參數(shù) 1． 設(shè)計(jì)變電所建在城西 2KM 處，建成后，除向周圍地區(qū)負(fù)荷供電外，還輸送部分系統(tǒng)的交換功率。 3． 變電所最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) TMAX=6000h, 同時(shí)率取 。 二、 變電所的地理位置圖 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) IV 摘 要 變電所 作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級(jí)的母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。 shortcircuit current calculation。電氣主接線是 發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著變電所 電氣設(shè)備的選擇、 配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠 、 靈活、 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定 性 的作用。 變電所 是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。 發(fā)展概況 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，它集 變電所 中的控制、保護(hù)、測(cè)量、中央信號(hào)、故障錄波等功能于一身，替代了原常規(guī)的突出式和插件式電磁保護(hù)、晶體管保護(hù)、集成電路保護(hù)。 變電所 的出線 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 2 變電所 的電壓等級(jí)為 110kV/35kV/10kV， 設(shè)兩臺(tái)主變 ，變電所 最終規(guī)模的進(jìn)出線回路數(shù)為： 110kV： 省電網(wǎng) 35kV： 3 回（ 電源進(jìn)線 ） 10kV： 6 回（終端用戶） 負(fù)荷情況 35kV、 10kV 負(fù)荷情況見下表。主接線案的確定與電力系統(tǒng)及 變電所 運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密 切相關(guān)。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié) 出現(xiàn) 故障，都將影響到整體。 （ 3） 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。 （ 5） 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 4 4． 在 110220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回時(shí)，采用單母線接線； 出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當(dāng) 0220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位， 出線回路數(shù)在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。 在電廠或 變電所 的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過(guò) 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。單母線又分為單母線無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮： 1． 斷路器檢修時(shí)，不影響連續(xù)供電； 2． 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少 和停電時(shí)間長(zhǎng)短，能否滿足重要的 I、 II 類負(fù)荷對(duì)供電的要求； 3． 變電所有無(wú)全所停電的可能性 。 B 方案的主要優(yōu) 、 缺點(diǎn)： （ 1） 檢修母線時(shí)，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電； 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 6 （ 2） 檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路； （ 3） 工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電； （ 4） 可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)； （ 5） 便于擴(kuò)建； （ 6） 雙母線接 線設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大 ， 運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路 ， 容易引起誤操作 ； （ 7） 經(jīng)濟(jì)性差 。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1） 當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù) 工作； （ 2） 對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電 ； （ 3） 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4） 任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5） 當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 B 方案 ： 單母線分段接線（見圖 24） 。綜合比較 A、 B 兩方案 ， 并考慮本 變電所 10kV出線為 6 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 10kV側(cè)主接線方案 。 2． 對(duì)地區(qū)性孤立的一次 變電所 或大型專用 變電所 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè) 幾 臺(tái)主變壓器的可能性。 2． 根據(jù) 變電所 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。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求 10kV 及以下 變電所 采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。 表 主變參數(shù) 表 型號(hào) 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 中壓 高壓 低壓 高 中 高 低 中 低 1． 3 YN，yn0,d11 SFSZ740000/110 110106?? % 37177?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器 運(yùn)行。 5% Y,yn0 4 因本 站有許多無(wú) 功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無(wú)功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償。 2． 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1． 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10年）。 4． 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 4． 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓 UB 為各電壓級(jí)的平均額定電壓（ 115kV、 37kV、 ）。則可求出高、中、低壓繞組的短路電壓百 分?jǐn)?shù)，分別為 1 ( 1 2 ( 1 3 ( 2 31% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 2 ( 1 2 ( 2 3 ( 1 31% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 3 ( 1 3 ( 2 3 ( 1 21% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 再按與雙繞組變壓器相似的計(jì)算公式求變壓器高、中、低壓繞組的電抗標(biāo)幺值，分別為 11%100KBTTUSX S? ?? （ ） 22% 100KBTTUSX S? ?? （ ） 33%100K BTTU SX S? ?? （ ） （ 6） 由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖； 3． 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，即轉(zhuǎn)移電抗； 4． 求其計(jì)算電抗； 5． 由運(yùn)算曲線查出短路電流的標(biāo)么值； 6． 計(jì)算有名值和短路容量； 7． 計(jì)算短路電流的沖擊值； (1) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。39。 2． 應(yīng)力求安全使用 、 技術(shù)先進(jìn) 、 質(zhì)量合格和經(jīng)濟(jì)合理 。 6． 選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)正式鑒定合格。一般情況下，可按電器的額定電壓（ NU ）不低于裝設(shè)地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓（ NSU ）的條件選擇，即 NU ≥ NSU 。 溫度條件：我國(guó)電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度分別為 +40℃ 和 +35℃ 。s； SK —— 導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)； C —— 熱穩(wěn)定系數(shù)。 表 電氣設(shè)備在不同安裝場(chǎng)所的實(shí)際環(huán)境溫度 電氣設(shè)備 安裝場(chǎng)所 實(shí)際環(huán)境溫度 0? （ ℃ ） 本所對(duì)應(yīng)數(shù)值 （ ℃ ） 裸導(dǎo)體 屋外 最熱月平均最高溫度 30 屋內(nèi) 最熱月平均最高溫度 +5 35 電器 屋外 年最高溫度 40 屋內(nèi) 最熱月平均最高溫度 +5 35 其它條件：電氣設(shè)備的選擇中，有些設(shè)備還要考慮到日照、風(fēng)速、冰雪、污穢等環(huán)境條件的影響。 以下列出主要回路的最大持續(xù)工作電流的計(jì)算公式： 變壓器回路： m a x 1. 05 1. 05 ( 3 )TN TN TNI I S U?? () 母線回路：中低壓母線，取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流； 高壓母線 ： m a x ( ) 3 )TN NI n S S S U? ? ?穿 越 高 壓 負(fù) 荷 （ () 出線回路： 單回線 ： m a x m a x 3 c os ) (1 % )NI P U ????遠(yuǎn) （ () 雙回線 ： m a x m a x0. 8 3 c