【正文】 2 0 05 9 4 13732 0 05 7 9 2* )(21* )( ???????????? ? KAUSIUSII AvNAvN 2 7 3 2 0 05 9 4 13732020 7 9 2* )1(21* )2(11 ???????????KAII ch 7 8 5 2 9 )0( ???? 10kv 側(cè)母線短路計(jì)算 圖 512 10kV側(cè)短路的等值電路圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 513 10kV側(cè)短路的等值電路圖 Y/△變換： 圖 514 10kV側(cè)短路的等值電路圖 圖 515 10kV側(cè) 短路的等值電路圖 47 020 023 * 1 ???? BNJS USXX 34 012 0086 * 2 ???? BNJS USXX 查計(jì)算曲線數(shù)字表可得： ? ? *01 ?I ， ? ? * ?I ， ? ? *11 ?I 換算成有名值為： ? ? KAUSIUSII AvNAvN 2* )0(21* )0(10 ???????????? ? KAUSIUSII AvNAvN 9 4 3 2 0 13732020 1 5 2* )(21* )( ???????????? ? KAUSIUSII AvNAvN 9 4 3 2 0 03 4 13732 0 04 1 5 2* )1(21* )1(11 ???????????畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 KAII ch 8 6 1 2 )0( ???? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 6 電氣設(shè)備的 選擇 在電力系統(tǒng)中，雖然各種電氣設(shè)備的功能不同，工作條件各異，具體選擇方法和校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡相同，但對它們的基本要求卻是一致的。三相短路用文字符號 k 表示。 短路電流計(jì)算的目的 在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下一個(gè)方面： （ 1） 電氣主接線的比較 （ 2） 選擇、檢驗(yàn)導(dǎo)體和設(shè)備 （ 3） 在設(shè)計(jì)屋外髙型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對的安全距離 （ 4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各 種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 5 短路電流計(jì)算 短路的危害 （ 1） 通過故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧 ，使故障元件損壞。 M V AS ??????? ?????畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 主變壓器選擇結(jié)果 根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號為： SFSZ925000/110。 ： 變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。在 330kv 及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 主變壓器的選擇 一、 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 在變電站設(shè)計(jì)過程中，一般需要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，防止其中一臺(tái)出現(xiàn)故障或檢修時(shí)中斷對用戶的供電。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 4 變電站主變壓器選擇 主變壓器的選擇：再各級電壓等級的變電站中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一。 C。 方案二的主接線圖如下： 圖 3— 2 方案二主接線圖 方案三： 110kv 側(cè)采用雙母線接線方式， 35kv 側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式， 10kv 側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式 方案三的主接線圖如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 3— 3 方案三主接線圖 對于上述三種方案綜合考慮： 該地區(qū)海拔 185m，海拔并不高，對變電站設(shè)計(jì)沒有特殊要求，地勢平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫 +40176。 110kv 側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線時(shí)不中斷供電，任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電，可靠性高。且各回饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，再進(jìn)出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 （ 3）短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備 選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 對選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇合理的電氣設(shè)備。 4. 環(huán)境條件 包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響，特別是我國土地遼闊，各地氣象、地理?xiàng)l件相差較大，應(yīng)予以重視。我國一般對 35kv 及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，對 110kv 就以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，有稱大電流接地系統(tǒng)。當(dāng)缺乏足夠 的資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)： 1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 60— 70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取 20— 30%； 2. 負(fù)荷同時(shí)率取 — ，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取 — 1； 3. 功率因數(shù) 一般取 ；４ . 線損平均取 5%。 3. 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。 (1)接線方式：對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路 — 變壓器組或橋型接線等。 電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。 （ 4） 經(jīng)濟(jì)上合理 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，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。切除故障停電時(shí)間短，影響范圍就最小，并且再檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。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(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。 進(jìn)行繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 變電所總體分析； 負(fù)荷分析計(jì)算與主變壓器選擇； 電氣主接線設(shè)計(jì)； 短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇； 配電裝置設(shè)計(jì)； 110KV 線路保護(hù)整定計(jì)算； 變壓器保護(hù)整定計(jì)算； 110KV 或 35KV 母線保護(hù)整定計(jì)算； 四、設(shè)計(jì)成品 （一） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一冊（包括：電氣一次、二次部分）； （二） 設(shè)計(jì)圖紙 （ 1） 電氣主接線圖（ 2圖）； （ 2） 110KV 配電裝置間隔斷面圖（ 2圖）； 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 主接線設(shè)計(jì)：分析原始資料，根據(jù)任務(wù)數(shù)的要求擬出各級電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接線最優(yōu)方案。地下水位較低，水質(zhì)良好，無腐蝕作用。、 6176。 C。 年最高氣溫 +40176。除以 10KV 電壓供給市區(qū)工業(yè)與生活用電外，其性質(zhì)為區(qū)域變電站。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固和加深專業(yè)課知識(shí)，掌握發(fā)電畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 廠部分初步設(shè)計(jì)的過程，而且也可以拓寬知識(shí)面，增強(qiáng)工程觀念，培養(yǎng)變電站設(shè)計(jì)的能力，逐步提高解決問題的能力。 （ 3） 按變電站規(guī)模進(jìn)行分類。在變電站設(shè)計(jì)中，戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶內(nèi)、戶外或者戶內(nèi)的變電站。 7. 時(shí)效性：建立滾動(dòng)修改機(jī)制，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，不斷更新、補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)。 3. 經(jīng)濟(jì)性，按照利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資與長期運(yùn)行費(fèi)用，追求設(shè)備壽命期內(nèi)最佳經(jīng)濟(jì)效益。 總之，變電站綜合自動(dòng)化向著使電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。另一方面，保護(hù)本身也需要自檢查、故障濾波、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視和控制管理等功能。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。變電站設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、 SF6 開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。 二、 我國變電站設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢 依據(jù)我國的國情，以及我國多年來積累的關(guān)于變電站設(shè)計(jì)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，可以看出我國變電站設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢有以下幾個(gè)方面。 2. 數(shù)字化 通過采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實(shí)時(shí)性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了數(shù)字化變電站，數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 另外，為了加強(qiáng)對變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警監(jiān) 控等方面的綜合管理水平，越來越多的電力企業(yè)正在 考慮建設(shè)集中式遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，這促使了電力綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 高電壓等級的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高 10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的 倍。另一方面，電壓越高，對絕緣水平的要求就越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。 三、 電力系統(tǒng)的額定電壓 （ 1） 額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。 （ 2） 保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量 包括電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量這三個(gè)方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定的數(shù)來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的正負(fù) 5%，給定的允許頻率偏移為正負(fù) — %HZ 等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。全所停電后，只是用戶受到損失。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。 變電站是聯(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。根據(jù)負(fù)荷及短路計(jì)算為線路、變壓器、母線配置繼電保護(hù)并進(jìn)行整定計(jì)算。 首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng) 及 線路 和 所有負(fù)荷的參數(shù)，通過對所建變電站 及 出線的考慮和對負(fù)荷資料分析，滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性的要求確定了 110KV、 35KV、 10KV 側(cè)主接線的形式，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)、容量、及型號，從而得出各元件的參數(shù)，進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡，然后選擇短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算，根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果及最大持續(xù)工作電流，選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備，包括母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等，并確定配電裝置。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)）、變換（變壓器、整流器、逆變器）、輸送和分配（電力傳輸線、配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等?；蚴归L距離輸電線路分段，一般匯聚 2— 3 個(gè)電源，電壓為 220— 330kv，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)毓╇?，這樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。 （ 4） 終端變電站：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)的電壓為 110kv，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站，即為終端變電站。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先足可靠、持續(xù)供電的要求。因此，降低每生產(chǎn)一度電能損耗的能源和降低變換，輸送，分配時(shí)的損耗，又極其重要的意義 。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路、電氣的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同時(shí)由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損耗也較小。 （ 3） 變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，有相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓，由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為 5%，當(dāng)供電線路較長時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次側(cè)電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱 電壓高 5%，以便補(bǔ)償線路電壓損失。 支撐智能電網(wǎng)。 裝備與設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化安裝。目前在國內(nèi)進(jìn)行的數(shù)字化變電站項(xiàng)目，雖然大多數(shù)采用此種方式，但是普遍沒有對開關(guān)內(nèi)部的二次回路進(jìn)行集成化改造，智能終端與開關(guān)整合度較低，還 有很大的發(fā)展空間。隨著國網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣，裝配式變電站在全國各地均成功試點(diǎn)，成為今后變 電站建設(shè)的一種新型模式。 變電站接線方案趨于簡單化 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng) 可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。 大量采用新的電氣一次設(shè)備 近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用 SF6 氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著國產(chǎn) GIS 向高電 壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用 GIS 配電裝置。 變電站占地及建筑面積減少 隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)的用電負(fù)荷增長迅速，而城市土地十分寶貴，地價(jià)越來越昂貴。隨著自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。 變電站綜合自動(dòng)化發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面： ⑴ 全分散式變電站自動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 化系統(tǒng) .⑵ 引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 2. 可靠性：主接線方案安全可靠。 6. 靈活性：規(guī)模劃分合理，接口靈活，組合方案多樣，規(guī)模增減方便，能夠運(yùn)行于不同的情況環(huán)境下。 110kv 變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站 3 類。 110kv 配電裝置可再分為常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣 2 類進(jìn)行設(shè)計(jì)。這既是對平時(shí)理論知識(shí)的考察，更是對所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一