【正文】 架空線； 10KV 側 8第 4 頁 共 87 頁 回電纜線 負荷情況：主要為一、二級負荷 35 KV 側：最大 30MVA，最小 18MVA，功率因數(shù) cosφ =0。它與電力系統(tǒng)、變電所的動態(tài)參數(shù)、基本原始資料以及運行的可靠性、經濟性的要求相關，并對設備的選擇、電氣設備的布置、繼電保護和控制方式等都有教大的影響。這些原始資料是設計的依據，必須進行詳細的分析和研究。我們這次選題的目的是將大學四年所學過的《電力工程》、《電力系統(tǒng)自動化》、《電機學》、《 電路 》等有關電力工業(yè)知識的課程，通過這次畢業(yè)設計將理論知識得以應用。 參考文獻 ........................................................... 72 第 2 頁 共 87 頁 英文翻譯 ........................................................... 73 致謝 .............................................................. 87 第 3 頁 共 87 頁 第一章 緒論 一、 110KV 變電所的技術背景 近年來，我國的電力工業(yè)在持續(xù)迅速的發(fā)展，而電力工業(yè)是我國國民經濟的一個重要組成部分，其使命包括發(fā)電、輸電及向用戶的配電的全部過程。完成這些任務的實體是電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。 二、設計依據 這次設計的基本原則是以設計任務書為依據，以所學知識為基礎，以國家經濟建設的方針政策，技術規(guī)范為標準，結合工程的實際情況，在保證供電可靠性、高度靈活，滿足各項技術要求的前提下。從而獲得主接線的框架結構圖。因此主接線的設計也結合電力系統(tǒng)和 變電所的具體情況，全面分析所有影響因素，正確合理的選擇主接線方案以及主變壓器、進行短路電流計算、設備選擇已經繼電保護配置等。 85， Tmax=4800 小時 10 KV 側：最大 16MVA，最小 10MVA，功率因數(shù) cosφ =0。此 后 ,美國、英國、法國、德國等一些發(fā)達國家也相繼在此領域內取得不同程度的進展。 1985 年 ,德國的西門子公司又推出了他們研制的第一套變電站綜合自動化系統(tǒng) LSA678。到七十年代初 ,便先后研制出了電氣集中控制裝置和集保護、控制及信號為一體的 四合一 裝置。為國內的變電站自動化技術的發(fā)展起到了卓有成效的推動作用。八十年代以后 ,由于微機技術的發(fā)展 ,使變電站自動化技術得到了進一步的提高 ,但是此時的自動化管理仍未涉及到繼電保護、故障錄波等功能。目前國內推出的較有代表性的裝置應屬南京自動化研究院生產的 DSA 和南京力導電子公司生產的 DMP300 變電站綜合自動化系統(tǒng)。它對電氣設備選擇 ,配電裝置的布置及運行的可靠性和經濟性等都有重大的影響。 6～ 220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。 適用范圍 一般只適用于 一臺變壓器的以下三種情況 ： 1） 6～ 220KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回； 2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回路不超過 3回； 3） 110～ 220KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2回。 圖 22 單母線分段接線 三、雙母線接線 (如圖 2– 3) 1 2 3 4 W OQF Ⅰ Ⅱ 第 7 頁 共 87 頁 圖 2– 3 雙母線接線（ TQF母線聯(lián)絡斷路器） 雙母線接線，其中一組 為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián) 絡 路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求， 按 一般回路母線連接的方式運行。完成母線轉換后，再斷開母聯(lián)斷路器TQF 及其兩側的隔離開關，即可對原工作母線進行檢修。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線 段 時不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。為了避免隔離開關誤Ⅰ Ⅱ TQF W 1 2 3 4 第 8 頁 共 87 頁 操作 ,需要隔離開關和 斷路 器之間裝設連鎖裝置。 （一） 旁路母線的三種接線方式 有專用旁路斷路器 (如圖 25) 進出線斷路器檢修 時 ，由專用旁路斷路器代替 ,通過旁路母線供電 ,對雙母線的運行設有影響。雙母線 成 單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關的倒閘操作。因此，一般需設置旁路母線或旁路隔離開關。 （ 一 ） 內橋形接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。為避免此缺點，可加裝正常 斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關，在跨條上須加裝兩組隔離開關。 2） 橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。 2） 沒有匯流母線，在接 線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。 5） 占地面積少。 2） 每一進出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線接線復雜。 角形接線 如圖 29 第二節(jié) 主接線的選擇與設計 本次設計題目為 110KV 變電所電 氣一次部分設計。負荷主要為一、二級負，所以選用兩臺三繞組變壓器并聯(lián)運行。 方案二： 雙母線接線 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，一般某一回路母線連接的方式運行。完成母線轉換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF 及其兩側的隔離開關，即可對原工作母線進行檢修。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線短時不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。為了避免隔離開關誤操作 ,需要隔離開關和短路器之間裝設連鎖裝置。 缺點： 1）變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。 二、 35KV 側接線的選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點： 接線簡單清晰、設備少、操作方便；隔離開關僅在檢修設備時作隔離電壓用，不擔任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。 缺點： 當一 段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停。 優(yōu)點 :節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。 三、 10KV 側接線的選擇 方案一 ： 單母線接線 優(yōu)點： 接線簡單清晰、設備少、操作方便；隔離開關僅在檢修設備時作隔離電壓用，不擔任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。 方案三 ：雙母 線接線 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，一般某一回路母線連接的方式運行。完成母線轉換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF及其兩側的隔離開關，即可對原 工作母線進行檢修。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線短時不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。它與電壓等級 ,單相接地短路電流，過電壓水平，保護配置等有關。故適用于 110KV 及以上電網中。 第 17 頁 共 87 頁 第三章 變電所電力變壓器的選擇 第一節(jié) 電力變壓器的選擇 電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設備。 對季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。 功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 一 、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響 所有具有電感特性的用電設備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。 二 、提高功率因數(shù)的方法 當功率因數(shù)不滿足要求時，首先應提高自然功率因數(shù)，然后再進行人工功率補第 19 頁 共 87 頁 償。人工補償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。但如果電容性負荷過大，將會引起電壓過高，從而帶來不良影響。 無功補償應根據就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置，采用集中補償?shù)姆绞剑邪惭b在變電所內有利于控制電壓水平。 四 、補償電力電容器容量的計算 補償前的計算負荷和功率因數(shù) 低壓側的有功計算負荷為 Pc1= Sc1? =16? = 低壓側無功計算負荷為 Qc1= 2211ccsp? = 2216 ? = 變壓器的功率損耗為 第 20 頁 共 87 頁 ? PT =? 16= ? QT=? 16= Mvar 中壓側的有功計算負荷為 Pc2= Sc2? =30? = 中壓側無功計算負荷為 Qc2= 22ccsp? = 2230 ? = Mvar 變電所高壓側總的計算負荷為 Pc3= Pc1 +Pc2+? PT = ++ = Qc3= Qc1 + Qc2+? QT =++= Mvar Sc3= 2233ccPQ? = 2239 .4 2 25 .8 28? = 變電所高壓側的功率因數(shù)為 cos 2? = Pc3/ Sc3=確定補償容量 現(xiàn)在要求在高壓側不低于 ,二補償在低壓側進行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設低壓側的功率因數(shù)為 來計算補償?shù)娜萘浚? Qcc= Pc1(tan? av1 tan? av2) =[tan() tan ()] = 補償后計算負荷和功率因數(shù) 變電所低壓側的視在計算負荷為 39。TQ? =? 39。 3CQ = Qc1 + Qc2+ 39。 233CCPQ? * 4 2 73 1 0 0 10 .7 5 8 0 .7 5 8K s h KKX I I S G W? 第 21 頁 共 87 頁 = 2239 .373 19 .1? = cos 2? = Pc3/ Sc3= /= 故選擇主變壓器 的型號為： SHSZL7— 31500/110 其主要參數(shù)如下： 兩臺三繞組主變壓器 SHSZL7— 31500/110 表（ 32） 型號 SFSZL7— 31500/110 額定容量（ KVA） 31500 主接頭額定電壓（ KV） 高 110 中 低 ， ， ， 11 阻抗電壓（ %） 高 中 高 中 中 低 繞組連接方式 YN， yn0,d11 所用變壓器的選擇 一般所用變壓器容量的選擇是根據主變壓器的容量來選擇的，其容量小于主變 壓器容量的 3%，主變壓器的容量是 ，所以所用變壓器的容量為： ?3%=945KVA 則選用 SL7— 800/10型雙繞組 電力 變壓器 其主要參數(shù)如下： 兩臺雙繞組所用變壓器 SL7— 800/10 額定容 量 (KVA) 額定電壓(KV) 連接組標號 損耗 (KW) 空載電流 % 阻抗電壓 % 高壓 低壓 空載 短路 800 10 Y,yn0 第 22 頁 共 87 頁 第四章 短路電流計算 第一節(jié) 短路電流計算的概述 一 、短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短 路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。 所有電源的電動勢相位角相同。 I〞 ── 三相短路電流； ish── 三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。 以下均采用標幺值計算方法，省去“ *”。在正常工作時必需保證工作安全可靠，運行維護方便時，投資經濟合理。 電壓 選擇設備時應使裝設地點和電路額定電壓 UN小于或等于設備的額定電壓UN。 max 式中 IN。 et可修正如下： I‘ N。 第 28 頁 共 87 頁 短 路情況下的熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定應滿足 I2tt≥ I2∞ tjx It── 短路電流瞬時值（ kA）； t── 短路電流熱效應計算時間（ s）； I∞ ── 時間為∞短路電流周期分量； tjx── 短路電流的假想時間； tjx＝ tj＋ tdl＋ （ s）； tj── 繼電保護整定時間（ s）； tdl── 斷路器動作時間（ s）； ── 考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效時間。通常 Ite=Ibre。 TA── 電流互感器一次側額定電流； t── 由產品目錄給定的熱穩(wěn)定時間； tj── 短路電流的假想時間； Qd── 熱效應通常分為短路電流交流分量有關的熱效應 Qp，和與直流分 量有關的熱效應 Qnp兩部分。 二、選擇原則 第 29 頁 共 87 頁 （一）高壓斷路器的選型 高壓斷路器是最重要的開關電器，對其基本要求是：具有足夠的開斷