【正文】 ，本文就是展開對這樣一個變電站的設(shè)計。杭州年最高氣溫 +39℃，年最低氣溫 6℃，年平均溫度 +16℃，但由于是地處城郊結(jié)合部，而且四周有山，所以此地的地面溫度比起杭州的平均溫度要低 1— 2 度左右。 7） 110KV 供電線路的鋪設(shè)先例：目前， 110kV 供電線路都采用架空絕緣導(dǎo)體，不僅提高線路供電的可靠性，減少了合桿線路作業(yè)時的停電次數(shù)，減少維修工作量，提高線路的利用率；而且可以簡化線路桿塔結(jié)構(gòu)，甚至可以沿墻敷設(shè)，既節(jié)約了線路材料，又美化了環(huán)境道路；節(jié)約了架空線路所占的空間，便于架空線路在狹小通道內(nèi)穿越；減 少了線路電能損失，減少了導(dǎo)線腐蝕，延長了線路使用壽命。 3） 操作方便、安全：主接線還應(yīng)簡明清晰、運行維護方便、使設(shè)備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關(guān)操作電源。 2） 對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。 缺點：可靠性不是太高，切換操作比較麻煩。 缺點： 1） 增加一組 母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)，投資大。具有一定的可靠性和可擴展性，而且比雙母線投資小 。 110kV～ 220kV 出線數(shù)目為 5 回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為 4回及以上的配電裝置。 表 11 主接線方案比較表 項目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技 術(shù) 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 運行可靠、運行方式靈活、便于事故處理、易擴建 母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作 倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng) 濟 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路 器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 占地大、設(shè)備多、投資大 母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟上則方案Ⅰ占優(yōu)勢。方案一供電 可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操 作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。線路為 12 回及以上時，亦可采用雙母線。方案二簡單清晰，調(diào)度靈活，不會造成全站停電，能保證對重要用戶的供 電，設(shè)備少，投資和占地小。 圖 1. 5 電氣主接線簡圖 變電站低壓側(cè)未采用限流措施，待計算短路電流之后，再采用相應(yīng)的限流措施。 站用電接線 一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。 表 12 主接線方案比較 經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案Ⅰ。二級負荷應(yīng)由兩回線供電。 負荷組成 根據(jù)任務(wù)書可知 WH 市有一市區(qū)變電所。 各級負荷見以下圖表： 1． 110KV 負荷情況 表 21 110KV 負荷 電壓 等級 負荷 名稱 最大負荷（ mW） 負荷組成 (﹪ ) 自然 力率 maxT (h) 線長 (km) 備注 近期 遠景 一 二 110 Kv 市系線 10 18 10 市甲線 10 18 10 備用 1 10 備用 2 12 2． 35KV 負荷情況 表 22 35KV 負荷 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 電壓等級 負荷 名稱 最大負荷（ mW） 負荷組成 (﹪ ) 自然 力率 maxT (h) 線長 (km) 備注 近期 遠景 一 二 35KV 水泥廠1 2 15 30 20 水泥廠2 2 15 30 20 耐火廠 1 15 35 18 備用 1 15 備用 2 15 在 35kv側(cè)負荷中， 耐火廠以及 水泥廠 1和 2的 Ⅰ 、 Ⅱ 類負荷比重比較大，發(fā)生斷電時，會造成生產(chǎn)機械的壽命縮短，水泥質(zhì)量下降，造成 很大 的經(jīng)濟損失，因此 必須保證其供電的可靠性。 由公式 ? ?%1c os1 ?? ?? ??nitcpKS （ 21） 式中 sC —— 某電壓等級的計算負荷 kt —— 同時系數(shù)（ 35kV 取 、 10kV 取 、 35kV 各負荷與 10kV 各負荷之間取 、站用負荷取 ） а %—— 該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P、 cos? —— 各用戶的負荷和功率因數(shù) 1 . 站用負荷計算 S站 = () (1+5%) = ≈ 2. 10kV 負荷計算 S10KV=[(4+3+++++) +3/9 4] (1+5%) = 3. 35kV 負荷計算 S35KV= [(6+6+5+3)/+(+)/] (1+5%) = 4. 110kV 負荷計算 S110KV= (20/+++12/) (1+5%)+ S 站 =+ = 主變臺數(shù)、容量和型式的確定 在這次變電站設(shè)計中，可以采用一臺或兩臺主變壓器，下面對單臺變壓器和兩臺變壓器進行比較： 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 表 21 單臺變壓器和兩臺變壓器 的比較 比較 電臺變壓器 兩臺變壓器 技 術(shù)指 標(biāo) 供電安全比 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 電壓損耗略大 電壓損耗略小 靈活方便性 靈活性 差 靈活性好 擴建適用性 稍差 好 正常運行時，變電所負荷由 110kV 系統(tǒng)供電，考慮到重要負荷達到 ，并考慮到現(xiàn)今社會用戶需要的供電可靠性的要求更高，應(yīng)采用兩臺容量相同的變壓器并聯(lián)運行。對于有重要負荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設(shè)計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷：對一般性變電站停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的 60～ 70%。故選兩臺 50MVA 的主變壓器就可滿足負荷需求。我國 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y0 連接；35kV 采用 Y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。 5% 10． 5 11 17． 5 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 第三章 最大持續(xù)工作電流及短路電流的計算 各回路最大持續(xù)工作電流 根據(jù)公式 Smax = 3 Ue Igmax （ ） 式中 Smax 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負荷容量 Ue 各電壓等級額定電壓 Igmax 最大持續(xù)工作電流 Smax = 3 Ue Igmax Igmax =Smax / 3 Ue 則： 10kV Igmax = 10KV = 35kV Igmax = MVA/ 3 35KV = 110kV Igmax = MVA/ 3 110KV = KA 短路電流計算點的確定 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故 障。短路電流計算的目的主要有以下幾方面： (1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 (4)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)。 ①選取基準(zhǔn)功率 SB 和基準(zhǔn)電壓 VB =Vav ； ②發(fā)電機電抗用 x39。 按網(wǎng)絡(luò)變換的原則，將網(wǎng)絡(luò)中的電源合并成若干組，例如，共有 g 組，每組用一個等值發(fā)電機代表。 (4)由 x js1 ， x js 2 ， ， x jsg 分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠嬎闱€找出指定時刻 t 各等值發(fā)電機提供的短路周期電流標(biāo)幺值 I pt1* ， I pt 2* ， ， I ptg* 。 (8)繪制短路電流計算結(jié)果表。39。 三相短路 注： f3 —— 主變低壓側(cè)并列運行； f339。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： 。 。 。 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù) 實際需要確定。 選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求： ，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 考慮到可靠性和經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6 斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。所以， 35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用真空斷路器。 、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流 110kV GW4110G 110KV 1000A 80 35kV GW435 35KV 1000A 50 10kV GN810 10KV 600A 75 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 各級電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： ，結(jié)構(gòu)和排列方式； ； ； 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； ，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率。 LGJ— 185 型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時也大于可不校驗電暈的最小導(dǎo)體 LGJ— 70，故不進行電暈校驗。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 35kV 以下的屋內(nèi)配電裝置的電 流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 當(dāng)電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的 1/3 左右以保證測量儀表 的最佳工作、并在過負荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。 35KV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè) PT 是當(dāng)首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設(shè)置重合閘。 選四臺單相帶接地保護油浸式 TDJJ35型 PT選用戶內(nèi)式 型號 額定電壓 (v) 接線方式 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 TDJJ35 35000/ 3 100/ 3 100/3 Y/Yo/? 準(zhǔn)確度測量 準(zhǔn)確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側(cè)負荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時才校驗準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編 級。因此變電站要對侵入波過電壓進行防護，主要手段是避雷器。 我國規(guī)定： 1． 110KV 以上的配電裝置，一般將避雷針裝在構(gòu)架上，但在土壤電阻率大于1000 /??的地區(qū)，仍裝設(shè)獨立避雷針，以免發(fā)生反擊。據(jù)統(tǒng)計城市中雷擊事故的 50%70%是由于這種雷電波侵入造成的。 10KV 并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護。兩針之間的保護范圍由通過 1， 2，o,三個點的圓弧畫出 o點的高度按下式計算： 7o DhhP?? 式中的 D為兩針之間的距離， p為校正系數(shù)，在 o 截面上高度水平的最小保護寬度為 xb2 ，當(dāng) xxbr? 時，取 xx rb? 。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 28 第六章 110 kV 變電站設(shè)計注意事項 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，作為電力工業(yè)的基層部門，其直接影響著整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，并為電 力工業(yè)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性提供保證。 （ 2） 二級負荷：中斷供電將造成設(shè) 計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。 3 負荷計算 無功計算負荷： Qca=Pcatgφ 有功計算負荷： Pca=Kd*P 視在計算負荷： Sca= Pca/cosφ 總的計算負荷為： Pca（∑） =K∑∑ Pca Qca（∑） =K∑∑ Qca Sca（∑） = P2ca（∑） +Q2ca（∑） 4 主變臺數(shù)的確定 站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用。 （ 2） 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)來確定主變壓器的容量。 7 電氣主接線設(shè)計 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨