【正文】 變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。遠期 S總=,? S總= 一二類負荷總和 S???? 15MVA。 二．主變壓器容量的確定 主變壓器容量應根據(jù)負荷情況進行選擇。 因本設計的電氣設備數(shù)量和容量都是確定的，且容量相差不大，所以其負荷計算方法選擇計算較簡單的需要系數(shù)法。 二．負荷計算的方法 若已知一 個供電范圍的電氣設備數(shù)量和容量時， 負荷計算的方法有 ： 需要系數(shù)法、利用系數(shù)法 和 二項式 法；當在電氣設備數(shù)量和容量都不清楚的情況下，可采用各種用電指標進行負荷計算，其方法有：負荷密度法、單位指標法、住宅用電指標法等。所以根據(jù)“計算負荷”選擇導體及電器時，在實際運行中導體及電器的最高溫升不會超過容許值。因此 110kv,10kv 側母線可考慮對供電可靠性較高的單 母線分段和雙母線接線兩種接線形式。 由待設計變電站的建設性質(zhì)和規(guī)?？芍O計 變電站主要是為了滿足 某鐵礦生產(chǎn)生活的發(fā)展需要 ,是一個 110/10kv 降壓變電站 ,也是一個地區(qū)性變電站，并且只有兩個電壓等級，因此，主變壓器可選用雙繞組型的。在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側電壓為 110KV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。 （ 3）地區(qū)變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。 二 .變電站的分類 根據(jù)變電站的性質(zhì)可分為升壓和降壓變電站 （ 1）升壓變電站是將發(fā)電廠發(fā)出的電能進行升壓處理，便于大功率和 遠距離輸送。 （ 2）降壓變電站是對電力系統(tǒng)的高電壓進行降壓處理，以便電氣設備的 使用。 （ 2）中間變電所。高壓側一般為 110～ 220KV，向地區(qū)用戶供電為主的 變電所，這是一個地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，只是用戶受 2 到損失。 由原始資料電力系統(tǒng)接線簡圖可知有來自同一個電力系統(tǒng)的雙電源供 電。 由原始資料所設計變電站的地理位置示意圖和該地地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件可知，所設計變電站應選址在負荷中心且地勢較平坦的山谷中，根據(jù)變電站的出線方向來設計配電裝置的布置，還應考慮到變電站的防震防雷防雪等，根據(jù) 110kv 變電站的設計手冊可知所選電氣設備應優(yōu)先考慮室外型。 計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設備、導線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要數(shù)據(jù)。 ，是最為常用的一種計算方法，適合用電設備數(shù)量較多，且容量相差不大的情況。 主要計算公式 如下 ： 有功功率： ????nIpC PciKP 1 無功功率 : ????nIQC QciKQ 1 4 視在功率 : 22 CCC QPS ?? 計算電流 : USI CC 3? 負荷計算過程見負荷計算書 第二節(jié) 主變臺數(shù)、容量和型式的確定 一．主變壓器臺數(shù)的確定 在《電力工程電氣設計手冊》中可知： “ 對大 中 城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設兩臺主變壓器為宜 ” 。在《 電力工程電氣設計手冊》中規(guī)定對于裝設兩臺及以上主變壓器的變電所，應滿足當一臺主變停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 60%－ 70%。 經(jīng)查設備手冊，選每臺主變壓器容量為 10 MVA 。一般考慮站用負荷為變電站總負荷的 %%，這里取 %計算， % ?總S =? 22964=， ?站S =(110%)=51KVA。 主接線是指由各種開關電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設備依一定的次序相連接的接受和分配電能的電路。 主接線的選擇直接影響到電力系統(tǒng)運行的可靠性，靈活性，并對電器選擇，配電裝置布置，繼電保護，自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系。其主接線的 好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。具體如下 : 1．變電站的高壓側接線，根據(jù)技術設計規(guī)程應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性很高 的場合。 第四章 無功功率補償 第一節(jié) 無功功率補償?shù)谋匾? 在工民用電設備中，有大量設備工作需要夠過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功率的成分增加，功率因數(shù)降低，對系統(tǒng)會造成如下影響： （ 1） 使變配電設備的容量增加； （ 2） 使供配電 系統(tǒng)的損耗增加； （ 3） 使電壓損失增加； （ 4） 使發(fā)電機的效率降低。 二是采取人工補償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高，有兩種方法，一是采用同步電動 機替代異步電動機工作，由于投資和損耗較大，又不便于維護、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用。 無功功率補償計算過程見無功功率補償計算書 第 五章 短路電流計算 第一節(jié) 短路的危害和種類 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。三相短路指供配電系統(tǒng)三相導體間的短路；兩相短路指三相供配電系統(tǒng)中任意兩相導體間的短路；單相短路指供配電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與中性點或與中線發(fā)生的短路。 為達到上述目的，需計算出下列各短路參數(shù)： kI 三相短路電流周期分量有效值，用來作為繼電保護的整定計算和校驗斷路器的額定開斷電流。 S 次暫態(tài)三相短路容量，用來校驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù) 采用標幺制計算時，其計算公式為： 133BBKKK SSIIZ UU? ? ? ? （ 5— 1） 2sh sh Ki K I? ? ? （ 5— 2） Ksh II ? （ 5— 3） *39。 其步驟如下 繪制計算 電路圖。 按所選擇的短路計算點繪制出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在進行電氣設備 選擇時必須符合國家有關經(jīng)濟技術政策。 一．按正常工作狀態(tài)選擇電氣設備 ： （ 1） .額定電壓：電氣設備的最高允許工作電壓不得低于裝設回路的最高運行電壓。母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的 Imax；出線回路應該考慮出線最大負荷情況下的 Imax。 。故在 110KV 側和 35KV 側采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 三．斷路器型式選擇 按額定電壓、額定電流選擇；按開斷電流選擇、短路熱穩(wěn)定校驗、短路動穩(wěn) 14 定校驗 第三節(jié) 隔離開關的選擇 隔離開關也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關電器，它需與斷路器配套使用。 ：投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關 配合短路器，協(xié)同操作來完成 、合小電流：因隔離開關具有一定的分、合小電流和電容電流的能力，故一般可用來進行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過 2A 的空載變壓器；關合電容電流不超過 5A的空載線路?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（ 100、 100/3 ）和小電流（ 1A），其一次側接在一次系統(tǒng)，二次側接測量儀表與繼電保護等。 環(huán)境溫度，最大風速，相對濕度，海拔高度，地震烈度。 ，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定?？砂唇?jīng)濟電流密度選擇或按導體長期發(fā)熱允許電流選擇。 電暈電壓校驗 對于 110～ 220kV 裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進行校驗，即裸母線的臨界電壓應大于最高工作電壓 lj maxgUU? （ 6— 3） lj r =8 4k m δ r ( 1+ ) lg rδ rU ? （ 6— 4） 式中： k —— 三相導線等邊三角布置時為 1，水平布置時為 ； rm —— 導線表面粗糙系數(shù)，取 ； ? —— 空氣相對密度，取 ； ? —— 相間距離， cm； r —— 導體半徑為， cm； maxgU —— 安裝處的電網(wǎng)工作電壓 熱穩(wěn)定校驗 按正常電流選出導體截面后，還應按熱穩(wěn)定進行核驗。 一 .各種配電裝置的特點 屋內(nèi)式配電裝置的特點： （ 1）占地面積小 （ 2）室內(nèi)進行，不受氣候影響 （ 3）污穢空氣影響小 （ 4）房屋建筑投資較大 屋外式配電裝置的特點： （ 1） 土建工作量和費用小，建設周期短 （ 2）擴建方便 （ 3）相鄰設備之間距離大，便于帶電作業(yè) 18 （ 4）占地面積大 （ 5）受外界環(huán)境影響，須加強絕緣 （ 6）不良氣候?qū)υO備維修和操作有影響 成套配電裝置的特點是： （ 1）電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結構緊湊 （ 2）電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短建設周期，也便于擴建和搬遷 （ 3）運行可靠性高，維護方便 （ 4）耗用鋼材較多，造價較高 二 . 配電裝置的型式選擇 配電裝置的型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及 環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結合運行及檢修要求，通過技術經(jīng)濟比較確定。 普通中型配電裝置國內(nèi)采用較多，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。 一般在下列情況下宜采用高型： （ 1）在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū) （ 2）地形條件限制 （ 3）原有裝置需改、擴建而場地受限制?？傮w布置應根據(jù)外界條件，依據(jù)配電裝置的電壓等級和型式、出線方向、出線方式和出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足防火及環(huán)境保護要求，因地制宜進行設計。 (2)當路基寬度小于 時且道路亮端不能通過時 ，適當位置設置錯車道。 端子箱、配電箱電纜溝的位置： 電纜溝應位于各條母線下方，然后通向主控室，端子箱位于電纜溝旁。 第二節(jié) 變電站主要防雷設備 變電站遭受雷擊的來源：一是雷直擊與變電站的設備上；二是架空線路的雷電感應過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站 防止雷電直擊的主要設備有避雷針、避雷線；防止雷電波沿線路侵入電氣設備和建筑物內(nèi)部的主要設備有避雷器等。 ，是變電站防雷設計的關鍵步驟。 求得 bx后，即可確定兩針間的保護范圍。據(jù)變電站設備要求及主接線形式應在下列點裝設避雷器： 110KV、 35KV、 10KV母線各段母線上，主變中性點接地處。選用通流能力強，工頻續(xù)流小，放電時間短，穩(wěn)定性高，殘壓低的避雷器。在工作電壓下，金屬氧化物避雷器實際上相當一絕緣體，因而工作電壓不會使氧化鋅閥片燒壞，同時，因無間隙，故大大改善 了陡波下的響應特性。四是通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓。 二． 110kv 出線側段斷路器的選擇 （ 1） 額定電壓： Ue=110kV （ 2）額定電流： 按 110KV 出線最大負荷考慮 34 g m a x 11622 6 1 . 03 3 1 1 0NSI K AU? ? ?? （ 3） 查電氣設備手冊選擇斷路器型號及參數(shù)如表 122 表 122 110kv 出線側 斷路器型號及參數(shù)表 型號 數(shù)量 技術參數(shù) 額定電流 I（ A） 額定開斷電流（ KA） 動穩(wěn)定電流 (kA) 4 秒熱穩(wěn)定電流(kA) LW25110/1000 6 1000 25 63 25 （ 4）校驗： ① Ue=110kV=UN ② I=1250AIgmax=61A ③額定開斷電流校驗： 110kV 母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流 kI = LW25110/1000 斷路器的額定開斷電流＝ 25KA 符合要求。 ④動穩(wěn)定校驗 ： 10kV 母線短路三相沖擊電流： ish =(kA) ZW1210/20xx 斷路器的動穩(wěn)定電流 Igf=80kA) ish Igf 符合動穩(wěn)定要求 ⑤熱穩(wěn)定校驗： β //=Ish /kI =查曲線： tep＝ 4秒 10kV 母線 三相短路熱容量： Qdt=kI 2tep=(kA2S) ZW1210/20xx 斷路器的 4秒熱穩(wěn)定電流： It=(kA) It2t= 4=3969(kA2S) 36 kI2tepIt2t 符合熱穩(wěn)定要求 ⑥溫度校驗： ZW1210/20xx 斷路器允許使用環(huán)境溫度： 40℃～ 40℃ 本變電站地區(qū)氣溫： 22℃～ 40℃，所以符合要求。 通過以上校驗可知， 10kV 出線側斷路器的選擇 符合要求。 二． 110kv 出線側隔離開關的選擇 （ 1）額定電