【正文】 備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等）、各電壓等級配電裝置設(shè)計、防雷保護規(guī)劃、繼電保護和 安全自動裝置 的配置以及 專題等，本課題的專題為變電所主變相間后備保護和 10kV母線分段斷路器 備用電源自投裝置的整定計算 。電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。由于本人水平有限，錯誤和不妥之處在所難免，敬請各位老師批評指正。 （四） 氣象條件 當?shù)啬曜罡邷囟葹?40℃ , 年最低溫度為 10℃；最熱月平均氣溫 30℃；年主導(dǎo)風向東，最大定時 風速 28m/s，基本風壓值 54kg/m2；雷暴日數(shù)為 60日 /年。 二、負荷統(tǒng)計方法 已知有功功率 P ,功率因素 cosф，先統(tǒng)計出 P、 Q, 則根據(jù)公式 22S P Q??,求出S。 三、負荷統(tǒng)計結(jié)果 負荷統(tǒng)計過程詳見計算書，統(tǒng)計結(jié)果見下表： 表 3 39。合理的無功補償和有效的電壓控制，不僅可保證電壓質(zhì)量 ,而且還將提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和經(jīng)濟性。 5 3 3 2 8 .5c o s = 0 .8 4 0 .96 3 7 0 7 .2kvS? ? ? ? 即 35kV側(cè)需進行無功補償，但根據(jù)就地補償原則，其無功補償裝置應(yīng)設(shè)置在變電站的下一級，故本變電所不予考慮。 ( ta n ta n ) 3 0 7 0 8 .8 [ ta n ( a r c c o s 0 .8 4 ) ta n ( a r c c o s 0 .9 6 ) ] 1 1 0 5 5 .2 ( v a r )kvpk? ? ? ? ? ? ? ? ? 分兩組進行補償，每組的補償容量為： 39。 1 8 4 2 .5 6 ( )334n ?? 只 所以需 BWM11/ 3 — 334— 1W型電容器 6*3*2=36（只） 10kV側(cè)采取無功補償后的功率因數(shù)： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 9 ( 1 0 k v )22( 1 0 )p39。 第四節(jié) 主變及所用變的選擇 主變是一個變電站的最重要設(shè)備，選擇得是否合理將關(guān)系到變電站的方方面面。 （二）、主變壓器容量 主變?nèi)萘繎?yīng)綜合考慮城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進行確定 ,并遵循下面幾個原則： （ 1）按變電站建成后 5～ 10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期 10～ 20年的負荷發(fā)展。 即 (110 )N kvSS? ( 11 0 )0. 6 0. 6 *1 00 40 3. 5 60 24 2. 1 ( )N k vS S KVA? ? ? 取主變?nèi)萘繛?63000kVA。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 10 主變?nèi)萘勘? 110kV側(cè)：為變壓器的電源側(cè)，容量 63000kVA，以其為基準，取 100%，則 35kV側(cè)： ( 3 5 )0 . 5 0 . 5 * 6 3 7 0 7 . 2 * 1 0 0 % 5 0 . 6 % 5 0 %63000kvNSS ? ? ? 取 100% 10kV側(cè)： ( 1 0 )0 . 5 0 . 5 * 3 6 6 9 6 . 3 * 1 0 0 % 2 9 . 1 % 5 0 %63000kvNSS ? ? ? 取 50% 故容量比為： 100/100/50。考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求及維護工作量，首選自然風冷冷卻方式。 本設(shè)計變電站有兩臺主變，其高壓側(cè)中性點通過隔離刀閘直接接地，正常運行時只有一臺接地，哪臺接地由系統(tǒng)調(diào)度決定。 35kV側(cè)發(fā)生單相接地流過接地點的電容電流： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 11 3 5 * 3 6 ( )350NC ULIA? ? ?? 架 （ 25*2+40+30*2+30+40*2+50*2 ） 10(A)350 所以應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。 （ 六 ） 、繞組接線組別 : 該變電所有三個電壓等級，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。 5%，而且當調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調(diào)壓 ）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。8*% 177。 所用電源引接方式 對于無人值守的變電站、采用交流操作的變電站、及雖然采用直流操作但沒有蓄電池系統(tǒng)的變電站，其 所用電源應(yīng)分別接至兩個不同電壓等級的電源或獨立電源， 500kV 變電所，則多出由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。 所用電源 備用方式 所用電源的 備用方式分為明備用和暗備用兩種。每臺所用變壓器應(yīng)能擔負本段負荷的正常供電，在 另一臺所用變壓器故障或檢修停電時，工作著的所用變壓器還能擔負另一段母線上的重要負荷，以保證變電所正常運行。 一、配電裝置的基本要求 配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式 ,由開關(guān)電器﹑保護和測量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。 四、電氣總平面布置 1）布置要求 （ 1）充分利用地形，方便運輸、運行、監(jiān)視和巡視等。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計主接線的觀念也應(yīng)與時俱進，不斷創(chuàng)新。一個變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。 3）運行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時應(yīng)處理的要求。 三、 電氣主接線設(shè)計步驟 1)分析原始資料 ①本工程情況 變電站類型，設(shè)計規(guī)劃容量（近期，遠景），主變臺數(shù)及容量等。 ⑤設(shè)備制造情況 為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進性、經(jīng)濟性和可行性。 3)主接線方案的評定 4)繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作。另一方面是考慮到地區(qū)性一般變電所對經(jīng)濟性的考慮。 缺點 :接線復(fù)雜 ,設(shè)備多 ,母線故障有短時停電。 表 9 接線方式 單母線分段 雙母線 可靠性 母線故障時 母線所有連接元件停電 短時停電 母線檢修時 母線所有連接元件停電 不停電 斷路器檢修時 該回路停電 短時停電 母線側(cè)隔離開關(guān)檢修時 母線所有連接元件停電 該回路停電 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 17 靈活性 操作 操作簡單 操作復(fù)雜，易誤操作 經(jīng)濟性 占地面積較少，投資較少 占地面積較大，投資較大 從上述的比較可以看出 ,三種接線從技術(shù)的角度來看主要的區(qū)別是在可靠性上，雙母線比單母線可靠性高，但對于 110kV變電站來說， 單母線分段 接線的可靠性已能達到要求 ,且變電站主要是要求經(jīng)濟性 .所以 ,確定選擇第一種接線方案。 400＝ 800 ② 110kV側(cè)斷路器 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 18 表 12 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 9179。 13＝ 36 ④ 35kV側(cè) 斷路器 表 14 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 179。 2＝ 76 ⑥ 10kV側(cè) 斷路器 表 16 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 10 14179。 =72 ⑧配電裝置 表 18 接線方式 單母分段 雙母線 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 19 投資 (萬元 ) 120 340 ⑨綜合投資 表 20 方案一 方案二 主體設(shè)備總投資 (萬元 ) 0Z ＝ 800＋ 220＋ 36＋ ＋ 52＋240＋ 72＋ 120＋ 120+340＝ 0Z ＝ 800＋ 220＋ 36＋ ＋ 76＋240＋ 72＋ 340＋ 340＋ 120＝ 綜合投資 (萬元 ) Z＝ 0Z (1＋ 100a )＝ 179。 h) ②三繞組變壓器 △ A＝ [n(△ 0P ＋ K△ 0Q )＋ 12n 222 312K 3( P ) ( )K N N N NSSSKQ S S S S? ? ? ? ?]*T 式中 : n— 臺數(shù) , T— 三繞組變壓器的年運行小時數(shù) , K— 無功經(jīng)濟當量 ,系統(tǒng)中的變壓器取 △ 0P ﹑△ 0Q — 分別為三繞組變壓器的空載有功損耗和空載無功損耗 Kw， kvar KP? 、 KQ? — 分別為三繞組變壓器有功損耗和無功損耗 Kw， kvar 0P? =（ Kw） kP? =300（ Kw） 0Q? ＝ 2% *10NIS ?? ＝ *63000*102 ＝ 756(kVar) 12% ? ? 13% 17U? ? 23% ? ? 1 1% (1 0 . 5 1 7 6 . 5 ) 2 12KU ? ? ? ? 2 1% (1 0 .5 6 .5 1 7 ) 02KU ? ? ? ? 3 1% (1 7 6 . 5 1 0 . 5 ) 1 32KU ? ? ? ? KQ1? ＝ 1KU ％179。 h） 方案一與方案二的年運行費用： 方案一： 1U ＝ a△ A＋ +＝ 2762162129(萬元 ) 方案二： 2U ＝ a△ A＋ +＝ 2762162141(萬元 ) （ 4）方案的確定： 1）技術(shù)的比較：單母線分段接線簡單，控制簡單，有利于變電站的運行。 五、 主接線方案草圖 110kV： 35kV： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 21 10kV： 第七節(jié) 短路計算 一、短路計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。 (3)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 四、短路電流計算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必須首先計算出短路點到電源的回路 總阻抗值，其中電路元件電氣參數(shù)的計算有兩種方法：標幺值法和有名值法，本設(shè)計為簡化計算采用標幺值法；同時，為減少計算誤差，采用個別變換法進行變換。I imi I? 用途 110kV母線 K1 系統(tǒng)最大 電廠 110kV系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 30238 35kV母線 K2 系統(tǒng)最大，主變并列運行 電廠 35kV系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最小，主變并列運行 電廠 / / 主變相間近后備保護校驗 系統(tǒng) C / / 35kV母線出線末端 K3 系統(tǒng)最小，主變并列運行 電廠 / / 主變相間遠后備保護校驗 系統(tǒng) C / / 10kV母線 K4 系統(tǒng)最大，主變并列運行 電廠 10kV出線回路電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最大，主變單臺運行 電廠 10kV側(cè)主變回路電氣設(shè)備選擇 系統(tǒng) C 系統(tǒng)最小，主變并列運行 電廠 / / 主變相間近后備保護校驗 系統(tǒng) C / / 10kV母線出線末端 K5 系統(tǒng)最小，主變并列運行 電廠 / / 主變相間遠后備保護校驗 系統(tǒng) C / / 第八節(jié) 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備的選擇設(shè)計，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全可靠，運行方便和 適當?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需求。 。 正常運行條件下，各回路的最大持續(xù)工作電流應(yīng)按規(guī)定公式計算； 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告紙 24