【正文】 萬(wàn)千瓦，到 2020 年，青陽(yáng)鎮(zhèn)的用電量將達(dá) 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá) 萬(wàn)千瓦。為滿足用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需要到 2020 年建設(shè)新的110KV 變電站是十分必要的。 綜上所述，為了青陽(yáng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，新建 110KV 城南變電站是電源合理分布點(diǎn)，改善 10KV 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足新增用電需要的必要措施。按 系統(tǒng)供電負(fù)荷的功率因數(shù)達(dá)到 考慮無(wú)功功率平衡。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 （ 1）計(jì)算考慮主變損耗后的自然因數(shù) CosФ 1： P1=PΣ +Δ Pb Q1=QΣ +Δ Qb CosФ 1= P1 / 2121 OP ? （ 2）取定補(bǔ)償以后的功率因數(shù)： CosФ 2 為 ： （ 3）計(jì)算補(bǔ)償電容器的容量： Qc=K1PΣ ? (tgФ 1+ tgФ 2) 式中 ： K1=～ （ 4）計(jì)算補(bǔ)償電容器的個(gè)數(shù)： Nc=Qc / qc 式中： qc 單個(gè)電容器的容量，單位 kavr。 =40842KVA Q=38800 tanφ 2=12753Kvar 表 2— 3 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表 電壓等級(jí) 有功功率（ KW） 無(wú)功功率（ KW） 視在功率（ KVA） 10KV 38800 18792 43111 110KV 38800 12753 40842 主接線采用兩臺(tái)高壓并聯(lián)補(bǔ)償電容器，每臺(tái)主變安裝一臺(tái)。 (3)在設(shè)計(jì)中，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負(fù)荷的增加和發(fā)展，后期可采用暗備用方式。 變壓器容量的選擇 按照上述原則確定變壓器容量后，最終應(yīng)選用靠近的國(guó)家的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。 綜合上述各種因數(shù)，確定該站主壓器采用 2 臺(tái) 50000KVA 的變壓器。 因?yàn)樵摰貐^(qū) 110KV 電壓不是很穩(wěn)定，為了保證 10KV 供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，本站采用有載調(diào)壓 方式，這樣才能達(dá)到隨時(shí)調(diào)整電壓的目的。 變電站全部負(fù)荷 Sδ =40842KVA 變壓器的初選容量 S=80%Sδ = 40842=32674KVA 選兩臺(tái) 50000KVA 的變壓器。 8 % 177。第一階段由集中配屏以裝置為核心的方式，向分散下放到開(kāi)關(guān)柜以系統(tǒng)為核心的方式發(fā)展；第二階段由單一功能、相互獨(dú)立向多功能、一體化過(guò)渡；第三階段由傳統(tǒng)的一次、二次設(shè)備相對(duì)分立向相互融合方式發(fā)展。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時(shí)，才采用手車式或抽屜式；中小型工廠變電所一般才用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或 SF6 斷路 器。 (2)缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 （ 3）適用范圍： 6— 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 及以上時(shí)； 35— 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回時(shí)； 110— 220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 3— 4 回時(shí)。主變壓器 110KV 側(cè)中性點(diǎn)采用避雷器保護(hù)，并可經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地。 造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。 繪制計(jì)算電路 圖 5— 1 短路電流計(jì)算圖 青陽(yáng)站 ~ Y Y Δ Δ 城南站 10kV 110kV 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 短路電流計(jì)算 進(jìn)行計(jì)算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對(duì)值表示，這種計(jì) 算方 法叫做標(biāo)幺值法。微 機(jī)監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)的電流、電壓、信號(hào)接點(diǎn)引入線均采用屏蔽電纜。 LG 型鋁絞線在 35KV 以上架空線路用得較多，在需要高機(jī)械強(qiáng)度的地方，如跨越時(shí)則用加強(qiáng)型LGJ。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 高壓供電系統(tǒng)放射式接線一般采用電纜，中、小型工廠廠區(qū)高壓配電 只有一 ，大型工廠可以有兩級(jí)放射，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采取二級(jí)以上的高壓放射式配電系統(tǒng)，已減少開(kāi)關(guān)柜數(shù)量及繼電保護(hù)的延時(shí)時(shí)限。 環(huán)式 環(huán)式對(duì)工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只不過(guò)是樹(shù)干式的另一種型式。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。 表 6— 1 高壓斷路器的選擇校驗(yàn)表 序 號(hào) 裝置地點(diǎn)的電氣條件 SF6— 110W 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 NU 110KV NU 145KV 合格 2 30I 2020A NI 3150A 合格 3 ??3shi maxi 40KA 合格 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 （ 1）高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用：高壓隔離開(kāi)關(guān)是在無(wú)載情況下斷開(kāi)或接通高壓線山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。各類高壓隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式 （ 3）選擇條件：海拔高度不大于 1000 米為普通型，海拔高度大于 1000 米為高原型；地震烈度不超過(guò) 8 度；環(huán)境溫度不高于 +400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于 300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在 +250C 時(shí)其日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于 85%）；戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級(jí) 污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級(jí)（中污型）、Ⅲ級(jí)（重污型）污穢區(qū)。 根據(jù)上述條件和要求并查表有： 110KV 側(cè)的高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇 GW4110IID 型； 10KV 側(cè)的高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇 GW1363D 型。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的起動(dòng)）熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護(hù)選擇性的要求。 根據(jù)上述條件并查表有： 110KV 側(cè)的高壓熔斷器選擇 RW6110 型熔 斷器。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 7 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 變電站配電線路的布線方案 配電方式與廠區(qū)高壓配電方式一樣，有放射式和樹(shù)干式和二者兼用的混合式及鏈?zhǔn)降?。以?shù)干式結(jié)構(gòu)為主的變壓器 —— 干線式將變電所二次側(cè)裸母線直接引入車間，顯然經(jīng)濟(jì)效果較好，但只使用于一般環(huán)境的廠房。 （ 2）單相設(shè)備與三相設(shè)備同時(shí)存在。 熱穩(wěn)定性校檢 33m i n mmktcIS jfj ???????? ? 滿足要求 動(dòng)穩(wěn)定性校檢 母線采用平放裝設(shè) 322 cmbhW ????? ? ?? ? cmkgaif ch/ 22222?????????? 母線最大跨度，已知 2/700 cmkgy ?? cmf wl y 2m a x ?? ????? ?? 進(jìn)線的絕緣子間距離取 2 米即可。 電流互感器的選擇條件： ： NIN UU ? : marIN II .)~(? 額定容量 : ?? 22 SS N ： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定按： shamN iKI ?12 NI1 : 電流互感器額定一次電流； amK ：動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 外部動(dòng)穩(wěn)定按 : imaINth tItIK 2)2(2)( ?? 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 表 7— 1 電流互感器額定電壓因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 額定電壓因數(shù) 額定時(shí)間 初級(jí)繞組接地法和系統(tǒng)接地方式 連續(xù) 任一網(wǎng)絡(luò)中相與相間 連續(xù) 中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中 相與地間 30s 連續(xù) 帶自動(dòng)切除接地故障的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與間 30s 連續(xù) 中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與地間 8h 根據(jù)上述選擇條件并查表有： 110KV 側(cè)的電流互感器選擇 DPLDJK120J 型零序電流互感器。 177。 177。 40 177。 120 177。 （ 3）電壓互感器的選擇 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 電壓互感器一次側(cè)是并接在高壓側(cè)，二次線圈與儀表和繼電器電壓線圈串聯(lián)，一次側(cè)匝數(shù)很多，阻抗很大，因而，它的接入對(duì)被測(cè)電路沒(méi)有影響，二次線圈匝數(shù)少，阻抗小，而并接的儀表和繼電器的線圈阻抗大，在正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器接近于空載運(yùn)行。饋線回路的電流互感器選用三相加零序配置，互感器變比 600/1A。 內(nèi)裝： ZN2812Q， 3150A， 40KA 真空開(kāi)關(guān)，配 CT19III 型彈簧機(jī)構(gòu)；分合閘直流 110V，三相電流互感器 LMZB310Q 3000/1/1A 10P25/， 15VA/10P25，15VA/，其中 級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān) GN3010/3150A 一組。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 附帶電顯示裝置一組，用于架空電源進(jìn)線。附帶電顯示裝置一組，用于母線分段隔離。 變電站用電及照明 站用電系統(tǒng)為單母線分段接線，設(shè)分段自投，正常分列運(yùn)行，由 6 面低壓屏組成，采用 380V 三相四線制零線接地系統(tǒng)。 電氣設(shè)備室、 110KV 配電裝置場(chǎng)地和主變壓器場(chǎng)地分別安裝動(dòng)力配電箱或電源箱，供給檢修、試驗(yàn)和照明電源。 二次回路的操作電源 操作電源：操作電源主要指供指示信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置工作以及斷路器跳合閘的操作電源。直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，設(shè)分段開(kāi)關(guān)，每段母線各帶一套充電裝置和一組蓄電池組，充電裝置采用高頻開(kāi)關(guān)電源，蓄電池采用閥控式密封鉛酸電池，放置方式采用蓄電池屏。 10KV 母線則按分段情況設(shè)置。如果供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置不動(dòng)作 (拒動(dòng)作 )， 而離故障點(diǎn)遠(yuǎn)的前一級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作 (越級(jí)動(dòng)作 )，這就叫“失去選擇性”。 （ 4）靈敏性：表征保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)，如果保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障輕微的故障能力都 能及時(shí)地反應(yīng)動(dòng)作，就說(shuō)明保護(hù)裝置的靈敏度高。具體要 求可參照 GBJ6390《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》。 （ 2）電氣測(cè)量?jī)x表的配置 供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求如下： ① 35～ 110/ 電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無(wú)功功率表、有 功電能表和無(wú)功電能表各 1 只，裝在變壓器哪一側(cè)視具體情況而定。 ③ 10kV 母線（每段母線）上，必須裝設(shè) 1 只電壓表測(cè)量線電壓。 ⑥ 10kV 出線，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功電能表各 1 只，如為單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位的線路，還應(yīng)再裝設(shè) 1 只無(wú)功電能表。 信號(hào)回路是用來(lái)指示一次系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。一般紅燈閃光，表示斷 路器自動(dòng)合閘；綠燈閃光，表示斷路器自動(dòng)跳閘。 對(duì)斷路器的控制和信號(hào)回路主要有下列基本要求： 1）應(yīng)能監(jiān)視控制回路保護(hù)裝置及其跳、合閘回路的完好性。 3）應(yīng)能指示斷路器正常合閘和跳閘的位置信號(hào)以及斷路器自動(dòng)合閘和跳閘的指示信號(hào)。各種型號(hào)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)本身不具備機(jī)械防跳性能，應(yīng)加裝電氣防跳回路。 安裝方式，明備用： APD 裝在備用進(jìn)線的 QF 上。自動(dòng)重合閘分一次重合、二次重合和三次重合，據(jù)統(tǒng)計(jì)：一次重合的成功率達(dá) 80%左右，二次、三次重合成功率很小，故大多數(shù)工廠采用一次重合。當(dāng)任何一會(huì)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相對(duì)的地電壓為零，其它兩相對(duì)地電壓升高到 3 倍，同時(shí)出現(xiàn)零序電壓，使電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地故障信號(hào)。在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，由于電流互感器本身有。若斷開(kāi)某線路時(shí)接地信號(hào)能消失，該線路便是發(fā)生接地故障的線路。在變壓器電源母線上裝接一個(gè)三相五芯式電壓互感器，其二次側(cè)的星形接法繞阻接有三個(gè)電壓表，以測(cè)量相對(duì)地電壓； 另一個(gè)二次繞組接成開(kāi)口三角形，接入電壓繼電器，用來(lái)反應(yīng)線路單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓。 自動(dòng)重合閘裝置 ARD： ARD 也是一種反事故裝置。 自動(dòng)裝置 變配電所中，一般由兩路電源進(jìn)線，故障大多數(shù)能自行消失，設(shè)置自動(dòng)投入裝置和自動(dòng)重合閘裝置是很有必要的，用以提高供電可靠性，保證重要負(fù)荷的供電持續(xù)性。一般在小型變配電所和采用微機(jī)遠(yuǎn)方控制的變配電所，閃光信號(hào)也可以取消，而通過(guò)其它信號(hào)如音響信號(hào)來(lái)指示。 2）合閘或跳閘動(dòng)作完成后，應(yīng)能使命令脈沖解除，即能切斷合閘或跳閘回路。 預(yù)告信號(hào)是在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或在故障初期發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 斷路器位置信號(hào)用來(lái)顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)，一般紅燈亮，表示斷路器處于合閘位置；綠燈亮，表示斷路器處于跳閘位置。電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)和新近采用的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)只能采用直流操作電源，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)可交直流兩用。 ④ 10kV 母線聯(lián)絡(luò)柜上，應(yīng)裝設(shè) 1 只電流表。由樹(shù)干式線路供電的或由公用電網(wǎng)供電的變電所，還應(yīng)再裝設(shè)有功電能表和無(wú)功電能表各一只。互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)比測(cè)量?jī)x表高一級(jí)，如 級(jí)的測(cè)量?jī)x表應(yīng)配置不低于 級(jí)的互感器， 級(jí)的專用計(jì)量電能表應(yīng)