【正文】 ....... 8 ................................................................. 8 容量 ................................................................ 8 調(diào)壓方式 ............................................................ 9 3 電氣主接線設(shè)計(jì) ........................................................... 10 ................................................ 10 主接線設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本問(wèn)題 ......................................... 10 變電所各接線方式的適用范圍 ......................................... 11 電氣主接線方案的比較與確定 ......................................... 12 4 短路 電流計(jì)算 ............................................................. 14 短路電流的概述 ..................................................... 14 短路計(jì)算點(diǎn)的選擇 ................................................... 14 短路電流計(jì)算方法 ................................................... 15 短路電流計(jì)算 結(jié)果 ................................................... 15 5 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) ..................................................... 16 ................................................................ 17 斷路器的選擇 ....................................................... 19 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ..................................................... 21 電流互感器的選擇 ................................................... 23 電壓互感器 ......................................................... 25 熔斷器 ............................................................. 26 6 配電裝置設(shè)計(jì) ............................................................. 28 配電裝置概述 ....................................................... 28 配電裝置的選擇 ..................................................... 28 7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) ............................................................. 30 防雷保護(hù)概述 ....................................................... 30 避雷針的選擇及校驗(yàn) ................................................. 31 致 謝 ..................................................................... 37 [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 5 參考資料 ................................................................... 38 [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 6 1 前 言 概述 根據(jù)要求，本文所設(shè)計(jì)的變電站擔(dān)負(fù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電，根據(jù)《電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中 的有關(guān)部分，特別是： 1）、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期、長(zhǎng)期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體方案；應(yīng)合理利用能源，合理布局電源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無(wú)功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及下一級(jí)電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。 依據(jù)上述技術(shù)規(guī)程要求和工程實(shí)例情況，同時(shí)參考了《電氣一次部分設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電氣一次部分設(shè)備手冊(cè)》等資料，本文進(jìn)行變電站電氣一次部分的設(shè)計(jì)工作。 [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 8 2 主變壓器的選擇 變壓器是變電站的主要設(shè)備，它擔(dān)負(fù)者交換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，它的容量代表了變電站在系統(tǒng)的位置。 主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)的確定，還應(yīng)跟據(jù)電力系統(tǒng)的 5— 10年發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小，出線回?cái)?shù)電壓等級(jí)及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。利用變壓器的正常和事故情況下的過(guò)負(fù)荷能力，對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器的變電站，規(guī)定主變壓器容量按照 510 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，并當(dāng)停用一臺(tái)主變壓器時(shí)，需保證全部負(fù)荷的 60～ 70%。所以主變壓器按 SH= 的計(jì)算容量為 SH=179。綜合考慮，本所采用有載調(diào)壓方式。2179。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，其設(shè)計(jì)原則應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)。 （ 3） 盡量避免變電站全部停運(yùn)的可能性。 電壓等級(jí)及出線回路數(shù) 電壓等級(jí)為 110/35/10kV，出線回路數(shù)如下： 110kV 進(jìn)線 2回； 35kV 出線 4回； 10kV 出線 24回。 變電所各接線方式的適用范圍 變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。超過(guò)兩回時(shí)， 宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。 (4) 當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6～ 10kV 側(cè)宜采用分段單母線。 (5) 當(dāng)需限制變電所 6～ 10kV 線路的短路電流時(shí)， 可采用 變壓器分列運(yùn)行 、 采用高阻抗變壓器 、 在變壓器回路中裝設(shè)電抗器 等方式。 110kV 側(cè)電氣主接線方案 由原始資料知， 110kV 采用雙回路供電，因此可采用 單母分段 接線。 從原始資料看，本站為終端變電站，本所的負(fù)荷波動(dòng)小于３０％，不隨負(fù)荷變動(dòng)經(jīng)常切換變壓器；因此適用 單母分段 比較合適。段數(shù)越多故障停電率越小，有較高的供電可 靠性和靈活性，隔離開(kāi)關(guān)不作為操作電器，故障機(jī)率小 雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性高，調(diào)度靈活擴(kuò)建方便，運(yùn)用于大中型變電站中35KV63KV 配電裝置，出線回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，或所接電源較多時(shí)，負(fù)荷較大時(shí)。 10kV 側(cè)電氣主接線方案 根據(jù)原始資料可知， 10kV 側(cè)出線為 24 回，回路數(shù)較多，可采用單母分段或雙母線接線。因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和用戶的正常供電。 最大短路電流應(yīng)用在設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)，開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電流及繼電保護(hù)整定等，而沖擊電流應(yīng)用在設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)；最小運(yùn)行方式的最小短路電流作為繼電 保護(hù)靈敏度校驗(yàn)；短路容量應(yīng)用在開(kāi)關(guān)電器的開(kāi)斷能力校驗(yàn)。 短路故障分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路 。 本站短路計(jì)算點(diǎn)可選擇在 ： 110kV 母線上、 35kV 母線上、 10kV 母線上 3 個(gè)短路計(jì)算點(diǎn) ， 如果 10kV 母線上的短路電流較小 ， 且配電裝置采用高壓開(kāi)關(guān)柜 ， 出線為電纜 ， 為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性不加出線電抗器 ， 所以不對(duì) 10kV 出線電抗器后做短路電流就算 。 (3) 將 “ 轉(zhuǎn)移電抗 ” 分別換算成一各自的電源總?cè)萘繛榛鶞?zhǔn)容量的新標(biāo)幺值，即為各電源到短路點(diǎn)的 “ 計(jì)算阻抗 ”X ca。 表 4－ 1 短路電流計(jì)算結(jié)果 [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 16 5 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣設(shè)備選擇是變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一 ,正確地選擇電氣設(shè)備是使電氣注解縣和配電裝置達(dá)到安全 ,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 二、電氣設(shè)備校驗(yàn)的一般原則 ，校驗(yàn)短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： ich ≤ idw Ich ≤ Idw [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 17 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)定電流的峰值和有效值 母線 母線選擇的一般原則要考慮持續(xù)工作電流、經(jīng)濟(jì)電流密度、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)、短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)等方面。進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)時(shí)應(yīng)滿足電暈臨界電壓大于母線安裝處的最高工作電壓。 110KV 母線的校驗(yàn)： KQ=〔（ 7028） /（ 7025）〕 1/2= （ KQ：溫度修正系數(shù)，華北地區(qū)，年度最高月平均最高氣溫為 +300C） IYKQ==1455＞ Imax=：應(yīng)滿足 S＞ I00tk1/2/C ，鋁取 5T 由前面計(jì)算可知： I00==5020A， tk= s=160mm2＞ 2） 35KV 母線的選擇： 采用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面， Sj=Imax/J(mm2) 已知： Ug=35kv Igmax=()/35√ 3==1120A 由 Tmax=3800h，查表得 J=，因此， Sj= Igmax/J=1120/=1018mm2 因此， 35KV 母線選用為： LGJQ500X2，查表知 IY=950X2=1900A 35KV 母線的校驗(yàn)： KQ= IYKQ==1843＞ Imax=：應(yīng)滿足 S＞ I00tk1/2/C 由前可知： I00=7560A， tk= s=500X4=2020mm2＞ 3） 10KV 母線的選擇： 已知： Ug=10kv Igmax=()/10J3==2496A 由 Fmax=3500h 查表得 J= 因此， Sj= Igmax/J=2496/=2971mm2 10KV 母線選用為： LMY125X10X3 條，查表知 IY=3725A（ +700C） 10KV 母線的校驗(yàn)： a. IYKQ==＞ Imax=：應(yīng)滿足 S＞ I00tk1/2/C 由前可知： I00=29260A， tk= s=2500mm2＞ ：最大機(jī)械應(yīng)力： gmax= X103X L2/aw(N/cm) 本設(shè)計(jì)中 w= ,其中 b為母線厚度（ cm）， h為母線寬度。 。 。 dQ 應(yīng)不大于為路器在 Ts 時(shí)間的允許熱效應(yīng)，即 dQ ≤ tIr2 。因而被廣泛用于 10～ 110kV 的電壓等級(jí)中。39。 ，保證過(guò)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 ，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開(kāi)關(guān)的正確操作。 ： dQ ≤ tIr2 。 ： . ?gI A ， 1250eI ? A， ＜ eI ，滿足要求。 S dQ tIr2 ，滿足要求。 ： 4232 10* 9 1 810*)10*8 5 ( ??tI r KA2178。 ： ax. ?gI A， Ie=600A， ＜ eI ，滿足要求。 S dQ tIr2 ，滿足要求。 3）、 35KV 以上一般采用屋外式， 10KV 采用屋內(nèi)式。 [鍵入文字 ] 中原工學(xué)院 [鍵入文字 ] 24 表 55 所選電流互感器及其參數(shù) 用途 型號(hào) 額定電壓(K V )額定一次電流 (A )額定峰值耐受電流 (K A )額定短時(shí)耐受電流 (K A )110 K V 進(jìn)線橋 L B6 1 1 0 W 110 2 X 2 0 0 0 80 3 1 . 5 (1 S )3