【正文】 主變型式的選擇 .............................................13 冷卻方式的選擇 .............................................13 主變型號的選擇 .............................................13 4 短路電流的計算 .................................................15 計算短路電流的目的 .........................................15 短路電流的計算步驟及結(jié)果 ...................................16 5 電氣 設(shè)備的選擇與校驗(yàn) ...........................................23 電氣設(shè)備選擇的一般條件 .....................................23 斷路器的選擇 ...............................................25 斷路器種類選擇 .......................................25 斷路器型號的選擇和校驗(yàn) ...............................26 隔離開關(guān)的選擇 .............................................28 電流互感器的選擇 ...........................................31 電壓互感器的選擇 ...........................................34 母線的選擇 .................................................35 6 防雷與接地方案的設(shè)計 ...........................................38 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 II 防雷設(shè)計 ...................................................38 防雷設(shè)計原則 .........................................38 避雷器的選擇 .........................................38 避雷針的配置 .........................................41 接地設(shè)計 ...................................................42 接地 設(shè)計的原則 .......................................42 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 .............................43 7 結(jié)論與展望 .....................................................44 致 謝 ..........................................................45 參考文獻(xiàn) .........................................................46 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 1 引言 設(shè)計的目的與意義 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求日益提高。 科學(xué)的變電站設(shè)計方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，體現(xiàn)“增容、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路。 35kV 和 10kV 本期用戶負(fù)荷統(tǒng)計資料見表 11和表 12。 電氣主接線設(shè)計的基本要求 電氣主接線設(shè)計的基本要求，概括地說應(yīng)包括可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三方面。 ② 線路、斷路器或母線故障時，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，盡量減少停運(yùn)出線回路數(shù)和停電時間，并能保證對全部 I類及全部或大部分 II 類用戶的供電。靈活性包括以下幾個方面。 ② 調(diào)度的方便性。對于將來要擴(kuò)建的變電站，在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 ③ 電能損失少。 有匯流母線的接線形式概括的 可分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。 單母接線適用于： 110～ 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回， 35～ 63kV 配電裝置的出線回路數(shù) 不超過 3 回， 6～ 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回。 單母分段適用于： 110～ 220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 3～ 4 回， 35～ 63kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 4～ 8 回， 6～ 10kV 配電裝置的出線為 6 回及以上。故 110kV 可采用單母線分段帶旁路接線，因出線為 2回，可采用旁路斷路器兼做分段斷路器的接線。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠 性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接于旁路母線河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 外橋接線：適合于出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。 ⑻ 角形接線 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。 適用于：回路數(shù)較少且能一次建 成、不需要再 擴(kuò)建的 110kV 及以上的配電裝置中。 110kV 電氣主接線 由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展而擬建的。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖 21 及圖 22所示。為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設(shè)旁路母線。 圖 23 單母線分段帶旁母接線 圖 24 雙母線接線 對圖 23 及圖 24 所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較。 10kV 電氣主接線 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)目為 6回及以上時，可采用單母線分段接線。所以選用方案Ⅰ。 （ 3） 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多 ,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā) ,推行系列化 ,標(biāo)準(zhǔn)化 . k V )()1( 00 ???????? ? ?C O SC aPKS CS —— 某電壓等級的計算負(fù)荷 tk —— 同時系數(shù) ，取 a ％ —— 該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P 、 cos? —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 因?yàn)榇俗冸娬局髯冞x擇是兩臺變壓器 ,單臺變壓器容量式中 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 Se按一臺主變壓器停運(yùn)時 ,其余變壓器容量不應(yīng)小于 6080%的全部負(fù)荷或全部重要負(fù)荷，并保證 I 類、Ⅱ類負(fù)荷的可靠性供電考慮 : eS ≧ cS 70﹪ = = 所以單臺主變變壓器的容量為 50000kVA 變壓器額定電壓規(guī)定：變壓器一次繞組的額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓。 因此， 高壓側(cè)額定電壓： 110（ kV） 中壓側(cè)額定電壓： 35 =（ kV） 低壓側(cè)額定電壓： 10 =（ kV） 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器。我國 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組多采用 YN 連接 ,即三相星形接線，中性點(diǎn)直接接地； 35kV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。 在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制 3次諧波對電源的影響等因素，主變壓器聯(lián)結(jié)組號一般都選用 YND11 常規(guī)接線。 冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。 根據(jù)要求 及維護(hù)工作量， 根據(jù)本所主變壓器的容量推薦選用自然風(fēng)冷的冷卻方式。之所以選擇它是因?yàn)殂~的電阻率比鋁的小，機(jī)械 強(qiáng)度比鋁好，熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 比鋁的好。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 表 32 變壓器型號參數(shù)對比表 型號 SZ1050000/110 SSZ1050000/110 額定容量 （ kVA） 額定電壓 (kV) 高 中 低 損耗 (kW) 負(fù)載 空載 空載電流 % 電壓阻抗 % 高中 高低 中低 50000 121? 8 % ? 2 % \ 184 37 50000 121? 8 % ? 2 % \ 213 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 4 短 路電流的計算 計算短路電流的目的 短路故障對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。 ⑵ 繼電保護(hù)的配置和整定。 ① 通信干擾。當(dāng)發(fā)生短路故障時，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá) 故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。 ① 選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓： dS =100MVA 、 1dU =115kV 、 2dU =37kV、 3dU = 則基準(zhǔn)電流 3115 1003 1dd1d ???? USI 10032dd2d ???? USI 1003 3dd3d ???? USI 基準(zhǔn)電抗 X d1 = 221 115 ( )100ddUS ? ? ? X d2= 222 37 ( )100ddUS ? ? ? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 2 233 1 0 .5 1 .1 ( )100ddd UX S? ? ? ? ② 計算各條線路的阻抗值 參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》，架空線路的單位電抗統(tǒng)一選 ， 10kV 電纜線的單位電抗統(tǒng)一選 XL2= ?2L ???X ()? XL3= ?3L ???X ()? 它們相對應(yīng)的標(biāo)幺值為： 2LX? =XL22jjUS = 21151004? ? 3LX? =XL32jjUS = ? ? 歸算至本變電站 110kV 母線的系統(tǒng)阻抗為 （ 2）計算短路點(diǎn) d1 的短路電流參數(shù) 110kV 側(cè)短路電流計算： 將圖 42網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線： ?1X = 1 2 1 31 2 1 3 2 3X * X * 0 . 2 4 0 . 0 3 6 0 . 0 2 4 5X * + X * + X * 0 . 2 4 0 . 0 3 6 0 . 0 7 6????? ?2X 2313122312 ??? ????? ??? ?? XXX XX ?*3X 0 0 7 3 0 7 3 2313122313 ??? ????? ??? ?? XXX XX 電源相對于 d1 的轉(zhuǎn)移電抗： ?MX = **s 1 1 0 .3 2 0 .0 2 4 5 0 .3 4 4 5XX? ? ? ? 則圖 41 可以轉(zhuǎn)化為： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 42 110kV 系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 * * * *N s 2 2 2X = X X 0 . 0 5 0 . 0 5 2 0 . 1 2 0 . 2 2 2LX? ? ?