【正文】 大的、嚴(yán)密的整體，各類發(fā)電廠、變電所分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電任務(wù)。斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人 員掌握。主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少。 變電所電氣主接線的選擇，主要取決于變電所在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。（ 2）單母線接線。在正常情況下，一般采用分列運(yùn)行方式，即正常時(shí)分段斷路器 QF3是斷開(kāi)的，在 QF3上裝有備用電源自動(dòng)投入裝置，當(dāng)任一電源失電后， QF3 自動(dòng)接通，保證全部線路 繼續(xù)供電（圖 2）。橋斷路器在進(jìn)線斷路器的內(nèi)側(cè)（即變壓器側(cè)）。適用于進(jìn)線線路較短，負(fù)荷變化較大，變壓器需要經(jīng)常切換或電網(wǎng)有穿越功率經(jīng)過(guò)的場(chǎng)合（圖 4）。 配電裝置的設(shè)計(jì)原則： （ 1）節(jié)約用地； （ 2）運(yùn)行安全和操作巡視方便； （ 3）考慮檢修和安裝條件； （ 4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行； （ 5）節(jié)約三材，降低造價(jià)； （ 6）安裝和擴(kuò)建方便。按其組裝方式，又可分為由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。 2）外橋式接線。當(dāng)只有 2 臺(tái)變壓器和 2 條線路時(shí)，可采用橋式接線。（ 3）單母線分段接線。變電所的主接線形式有多種，其中常見(jiàn)的有：（ 1）線路 變壓器組接線。由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或不必要的停電。主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快退出設(shè)備；切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。因此，發(fā)電廠、變電所主接線必須滿足以下基本要求。 由以上規(guī)程可知，此變電所單臺(tái)主變的容量為： ST≥ =（∑） 6 主變繞組接線方式 具有 3 種電壓等級(jí)的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組；因有 載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)，所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定，電力系統(tǒng)一般要求 10 kV 及以下變電所采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器，故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意 1 臺(tái)變壓器因故障被斷開(kāi)后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。 （ 3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。 2 負(fù)荷分級(jí) （ 1）一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，造成極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失則屬于一級(jí)負(fù)荷。為了達(dá)到聯(lián)合保護(hù)效果，兩針間的距離之比 hD/ 不宜大于 5。 當(dāng) mh 30? , 1?p ,30 120m h m?? 時(shí)，30 h h??； 120h? 按 120m 計(jì)算。為防止線路侵入雷電波的過(guò)電壓，在 110KV 進(jìn)線， 10KV母線橋及 10KV 每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。 3． 60KV 的配電裝置，在土壤電阻率大于 500 /??的 地區(qū)宜采用獨(dú)立避雷針，在土壤電阻率小于 500 /??的土壤容許采用構(gòu)架避雷針。所以變電站要采取周密的過(guò)電壓防護(hù)措施。 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表 電壓等級(jí) 110kV 35kV 10kV 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 電氣設(shè)備 高壓斷路器 LW14110 ZN2335 ZN10 隔離開(kāi)關(guān) GW4110G GW435 GN810 電流互感器 LCWB6110 LCZ35 LMC10 電壓互感器 YDR110 TDJJ35 TSJW10 絕緣子 ZSW110 ZSW35/400 ZSW10/500 母線 LGJQ150 LGJ— 185 LGJ150 主變壓器 SFSZ950000/110 站用變壓器 S9200/10 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 第五章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 變電站的防雷保護(hù)具有以下特點(diǎn) 1. 變電站 屬于“集中型”設(shè)計(jì)，直接雷擊防護(hù)以避雷針為主。所以選用 YDR110 型電容式電壓互感器。 110kV 側(cè) PT 的選擇 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 248 頁(yè)， 35110KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在 110KV 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。 環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度。 110KV 側(cè) CT 的選擇 根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》 35KV 及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器常用 L(C)系列。 穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過(guò)墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時(shí)使用， 6～35KV 為瓷絕緣， 60～ 220KV 為油浸紙絕緣電容式。故所選 LGJ— 150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體 LGJ— 70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為 LGJQ150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。 ，動(dòng)作要可靠。 選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： ，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操 作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。 。 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： ii dwch? II dwch? 上式中 ich Ich —— 短路沖擊電流幅值及其有效值 idw Idw —— 允許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值 ： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 技術(shù) 條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。 。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 第四章 主要電氣設(shè)備選擇 由于電氣設(shè)備和 載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異 ,因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。39。 圖 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)短路發(fā)生在 f3 點(diǎn)時(shí)，分變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行和變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行兩種情況進(jìn)行計(jì)算，變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行三相短路電流計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示： 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 圖 變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 三 相短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。 第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為 I pt i = I pt i* I N i = I pt i* S N i 3Va v 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 無(wú)限大功率電源提供的短路電流為： I ps = I ps * I B = I ps * S B 3Va v 短路點(diǎn)周期電流的有名值為： I pt = ∑g I pt i* S N i + I ps * S B i=1 3Va v 3Vav 式中， Vav 應(yīng)取短路處電壓級(jí)的平均額定電壓； I Ni 為歸算到短路處電壓級(jí)的第i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定電流； I B 為對(duì)應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率 SB 在短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流。求出各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 x f i (i =1， 2， ? ， g) 以及無(wú)限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 x fs 。d ，略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵(lì)磁支路； ③無(wú)限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； ④略去負(fù)荷。 短路電流計(jì)算的步驟 在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通 常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的 短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值； 計(jì)算短武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。 故主變參數(shù)如下： 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 表 22 型號(hào) 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 高壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 1． 3 YN，yn0,d11 SFSZ950000/110 110177。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對(duì)電力系統(tǒng)一般要求 10kV 及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。所以，兩臺(tái)主變壓器應(yīng)各自承擔(dān) 。 2． 3 變電所主變壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求： （ 1） 主變壓器容量一般按變電站建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20年的負(fù)荷發(fā)展。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。更好的解決 WH市的供電問(wèn)題，同時(shí)也促進(jìn)了供電網(wǎng)絡(luò)的形成和供電的可靠性。 ：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 上述兩種方案如圖 。變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行限流效果顯著，是目前廣泛采用的限流措施。采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜，可不設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站 10kV 側(cè)線路為 10 回，可采用雙母線接線或手車式高壓開(kāi)關(guān)柜單母線分 段接線兩種方案，如圖 所示。方案 二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿足要求，故 35kV 側(cè)接線采用方案二。經(jīng)綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖 及圖 所示。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。 對(duì)于 110kV 側(cè)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗┙o較多的一類、二類負(fù)荷、因此其要求有較高的可靠性。 2） 擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會(huì)如單母線分武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 段那樣導(dǎo)致交叉跨越。 第二種方案 : 橋形接線 110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換，因此可采用內(nèi)橋式線，這也有利于以后變電站的擴(kuò)建。 根據(jù)以上的基本要求對(duì)主接線進(jìn)行選擇。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 第一章 電氣主接線 主接線的選擇 變電所主接線選擇的主要原則有以下幾點(diǎn)： 1） 供電可靠性：如何保證可靠地（不斷地） 向用戶供給符合質(zhì)量的電能是發(fā)電廠和變電站的首要任務(wù)，這是第一個(gè)基本要求。 5） 負(fù)荷情況：該變電站的任務(wù)主要是一、二級(jí)負(fù)荷，市內(nèi)負(fù)荷主要為市區(qū)生活用電、電子工業(yè)、制造工業(yè)等工業(yè)用電；郊區(qū)負(fù)荷主要為郊區(qū)變電站及郊區(qū)的造紙、印染等工業(yè)用電 。 1） 變電站類型： 110KV 地方降壓變電站 2） 電壓等級(jí)： 110/10KV 3） 線路回?cái)?shù)： 110KV： 2 回，備用 2 回； 10KV： 13 回，備用 2 回； 4） 地 理?xiàng)l件：三面抱山，一面云水。 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 緒 論 110KV 變電站多數(shù)為城市的大型變電所，基本上是城市為了供給城市和近郊工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用電等而建的，因其可承受 負(fù)荷大而擔(dān)當(dāng)著很重要的作用。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù) 領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。 變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通 過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。 110KV 變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問(wèn)題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無(wú)功功率補(bǔ)償 裝置。 隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系