【正文】 parameters of the load, load size analysis. And then the load data analysis, circuit safety, economy and reliability into consideration, determine the 110 KV, 35 KV, 10 KV voltage grade each side of the main electrical wiring, and through the load calculation to determine the main transformer sets, capacity and model. Then according to the calculation of short circuit calculation results, the bus, the high voltage circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, electric equipment selection and the calibration. Finally, the transformer substation of relay protection and lightning protection design, and pleted the 110 KV substation a system of the electrical design. Keywords: Transformer Substation Lordwiring Electrical equipment 一 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷情況： 電壓 負(fù)荷 名稱 每回最大負(fù)荷（ KW） 功率因數(shù) 回路數(shù) 供電方式 線路長(zhǎng)度（ km） 35KV 1出線 6000 1 架空 15 2出線 7000 1 架空 8 3出線 4300 2 架空 7 4出線 5000 1 架空 11 10KV 1出線 1000 3 架空 5 2出線 700 1 電纜 3 3出線 800 2 架空 7 4出線 600 1 架空 4 5出線 700 1 架空 5 6出線 800 2 電纜 2 計(jì)算負(fù)荷 要選擇主變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷大小。然后通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，線路安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性等方面考慮，確定了 110KV， 35KV， 10KV各側(cè)電壓等級(jí)的電氣主接線，又通過負(fù)荷計(jì)算確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括 110kV 負(fù)荷、 35kV 負(fù)荷和 10kV 側(cè)負(fù)荷。對(duì)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(tái)主變的容量為： 山東電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 1 0 .8 4 3 1 7 4 .3 0 .8 3 4 5 3 9 .4 8S S KV A? ? ? ? ?? 所以應(yīng)選容量為 40000KVA 的主變壓器。 主變繞組數(shù)量 在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15％以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0連接； 35KV 亦采用 Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線接地。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。主要是減少設(shè)備和線路的絕緣投資 目前我國中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)應(yīng)用范圍： 35KV 系統(tǒng)：接地電流 IC=10A 10KV 系統(tǒng)：接地電流 IC=30A 由公式 12( 35 )350 NC L L UI ?? 計(jì)算得：（ L L2架空線路和電纜線路長(zhǎng)度） 35KV： 3 5 ( 1 5 8 1 0 2 7 2 1 1 ) 6 . 8 1 0350CI ? ? ? ? ? ? ?? ? ?A 10KV： 1 0 ( 5 3 7 2 4 5 7 2 ) 1 0 ( 2 2 3 ) 8 . 2 3 03 5 0 1 0CI ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?A 所以，在本設(shè)計(jì)中 110KV 采用中性點(diǎn)直接接地方式， 3 10KV 采用中性點(diǎn)不接地方式 本設(shè)計(jì)中主變的型號(hào)是： SFPSL— 40000/110 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 二 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。 主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修 時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。但接線過于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 在采用單母線、單母 線分段或雙母線的 35~110KV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修單路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或單母線分段接線。如圖 22所示。 本變電站 10KV 側(cè)線路為 6 回，所以采用手車時(shí)高壓開關(guān)柜單母線分段接線方案，如圖 23所示。 短路計(jì)算結(jié)果 側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)： 短路電流： k= KA 短路沖擊電流： impi = 短路全電流最大有效值： imp = KA 側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)： k= KA impi = imp = KA 側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)： k= KA impi = imp = KA 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 四 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的概述 選擇的原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 （ 2）按短路狀態(tài)校驗(yàn) ：當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值， Qd≤ Qy， Qd≤ I2r t， t=tb+tdf 。 110KV 側(cè)電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 斷路器選擇及校驗(yàn) 斷路器選擇 在本設(shè)計(jì)中 110KV 側(cè)斷路器采用 SF6高壓斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺 寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級(jí)得到廣泛的應(yīng)用。 ： 斷路器的額定開斷電流應(yīng)大于實(shí)際開斷時(shí)的短路電流。 2 2 2 2 2 210 3 . 4 5 1 0 3 . 4 5 3 . 4 5 3 3 5 . 7 11 2 1 2K K Kd I I IQt?? ? ? ?? ? ? ? 2KAS 223 1 .5 3 2 9 7 6 .7 5rdI t Q? ? ? ? 校驗(yàn)合格 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 隔離開關(guān)的選擇 110KV 的配電裝置是戶外式，所以應(yīng)采用戶外型隔離開關(guān)。 ： 動(dòng)穩(wěn)定電流： dwi 50KA? ， impi ? ， dw impi i ， 校驗(yàn)合格 ： 2 2 2 2 2 210 3 . 4 5 1 0 3 . 4 5 3 . 4 5 3 3 5 . 7 11 2 1 2K K Kd I I IQt?? ? ? ?? ? ? ? 2KAS 221 4 5 9 8 0rdI t Q? ? ? ?， 校驗(yàn)合格 電流互感器選擇及校驗(yàn) 電流互感器選擇 根據(jù)以下條件選擇電流互感器： 一次回路電壓： Ug（電網(wǎng)工作電壓） ≤ Un 一次回路電流 : Imax(最大持續(xù)工作電流 )≤ In 由《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》中比較分析得，在本設(shè)計(jì) 中宜采用 LCWB－ 100（ W）型號(hào)的電流互感器，技術(shù)數(shù)據(jù)如表 43： 額定 電壓 二次組合電流 準(zhǔn)確 級(jí)準(zhǔn) 短時(shí)熱穩(wěn) 定電流 動(dòng)穩(wěn)定 電流 10％倍數(shù) 二次負(fù)荷 110KV 600A (KA) 4080(KA) P/P/P/ 表 43 此電流互感器為多匝油浸式瓷絕緣電流互感器，其性能符合國際和 IEC 的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，絕緣強(qiáng)度高，介質(zhì)損耗率和局部放電量低，可靠性高以及運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。 Kd 等于內(nèi)部允許通過極限電流的峰值與一次額定電流之比） de2 = 2 40 = 56 .5 6KI ? KA (按最小動(dòng)穩(wěn)定電流計(jì)算 ) Iimp= ∴ d e imp(K I ) i? 校驗(yàn)合格 電壓互感器的選擇 從《供用電設(shè)備》中比較各種電壓互感器后，選擇 JCC110 系列的電壓 互感器。其參數(shù)如下：導(dǎo)線截面積： 185／ 10 mm178。作為接受和分配 35KV 的網(wǎng)絡(luò)電能之用。聯(lián)絡(luò)母線一般采用Φ 50*5 鋁管，呈三角形布置在柜的下部。 m a x 6 5 5 .4 5 2 4 .31 .2 5j IS J? ? ? 額定電流比 準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn) 短時(shí)熱穩(wěn)定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 201000/5 13(1S) (KA) (KA) 山東電力高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 選擇與其相接近的截面積，從《電力工程電氣手冊(cè)》查得 35KV 選用矩形母線，單條橫放。從《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》中比較各開關(guān)柜，選擇 GBC— 10型手車式高壓開關(guān)柜。其參數(shù)如下：導(dǎo)線截面積 2（ 100 8） mm178。為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓變壓器保護(hù)的配置原則。 4. 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。 目前，國內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開口杯式兩種型式。 變壓器的接地保護(hù)： 在中性點(diǎn)直接接地的變壓器上，一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保