【正文】 。 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)高壓配電只有一級(jí) 放射，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。所以 110KV 進(jìn)線選用 LGJ240/30 型號(hào)的架空線。 戶內(nèi)采用電 纜溝及穿管明敷方式，戶外采用電纜溝敷設(shè)方式。 輸電線路 已知輸電線路的長(zhǎng)度為 l ，每公里電抗值為 0X ，線路所在區(qū)段的平均電壓為 avU ，則輸電線路電抗相對(duì)于基準(zhǔn)容量 jS 和基準(zhǔn)電壓 avj UU ? 的標(biāo)幺值為20* avjUSlXX ? 變壓器 變壓器通常給出短路電壓百分?jǐn)?shù) %KU? ，得 ???????????TNjKT SSUX 100 %* 圖 2 短路等效電路圖 洗衣機(jī)廠 大沖站 XS1 XL1 XL2 Xb2 Xb1 K1 K2 K3 火車(chē)站 市水泥廠 市一中 15 （ 1）本設(shè)計(jì)選 Sj=100MVA 取 Uj1=37KV 則 Ij1=373100?KA= 取 Uj2==10KV 則 Ij2=103100?KA= （ 2）計(jì)算各元件阻抗的標(biāo)幺值 系統(tǒng)電抗： 071 139 5100* )3(1 ??? K jS S SX * 221111????? USLXX jL 100100 %*1 ??????????????? MV ASSUXTNjKb （ 3）求電源至短路點(diǎn)的總阻抗 K1 點(diǎn) : * 111 ????? LS XXX K2 點(diǎn) : * 1112 ??????? bLS XXXX K3 點(diǎn) : ? ? ? ?? ? 2* 11 111113 ?? ????? bL bLbLS XX XXXXXX （ 4）求短路電源的周期分量、沖擊電流和短路容量 ① 1*1* 11 ??? XI KAIII jd * 111 ????? KAII dsh 11 ???? KAIi dsh 1 ???? M V ASIS j ????? ② 1*1* 22 ??? XI KAIIII jd * 2222 ?????? 16 KAII dsh 8 2 1 22 ???? KAIi dsh 2 9 1 2 ???? M V ASIS j 6 01 0 06 0 *22 ????? ③ 1*1* 33 ??? XI KAIIII jd * 3333 ?????? KAII dsh 4 8 1 33 ???? KAIi dsh 5 6 1 3 ???? M V ASIS j 3 81 0 03 8 *33 ????? （ 5）短路電流的計(jì)算結(jié)果如下表： 表 6 短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路點(diǎn) 短路容量 Sd(MVA) 短路電流周期分量（有效值） Id(KA) 短路沖擊電流 （有效值） Ish(KA) 短路沖擊電流（峰值） ish(KV) 110KV 進(jìn)線側(cè)（ K1） 110KV 分列運(yùn)行（ K2） 110KV 并列運(yùn)行（ K3） 17 第 6 章 高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 高壓側(cè)進(jìn)線線路的選擇 高低壓配電電路最普遍的兩種戶外結(jié)構(gòu)是架空線和電纜。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降 越厲害，從而影響與母線連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。 所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。 在 110KV 兩條進(jìn)線的 A 相上各裝設(shè)一臺(tái)電容式電壓互感器供二次閉鎖采壓用。 ：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均等擴(kuò)建。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用，應(yīng)考慮無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積 總之，變電所通過(guò)合理的接線、設(shè)備無(wú)油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積， 優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。 靈活性 變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線；兩路電源進(jìn)線，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一般分列運(yùn)行；當(dāng)只一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并 列運(yùn)行；帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)；主接線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開(kāi)關(guān)，線路上避雷器前不必裝隔離開(kāi)關(guān)。 電壓等級(jí)： 110KV/10KV 出線： 110KV2 回， 10KV12 回。變壓器110KV 側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，同時(shí)裝設(shè)避雷器保護(hù)。所以該站選擇三相供電。如容量有 100KVA、 125KVA、 160VA、 200KVA、250KVA、 315KVA 等。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 ，即 2 臺(tái)主變壓器的容量之和滿足（ 21）式的要求。 =43111KVA Q=43111 tang=20822Kvar 110KV： COSφ 2≥ ∴選 COSφ 2= 來(lái)考慮 。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因 數(shù)不低于 （本次設(shè)計(jì)要求功率因?yàn)闉? 以上），因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。 總負(fù)荷的計(jì)算： PΣ =K1? Σ P QΣ = K1? Σ Q SΣ = ? ??22 QP ： CosФ 1= PΣ /SΣ 式中： K1 組間同時(shí)系數(shù)，取為 ～ 。加上部分線路供電半徑大、用戶多、負(fù)荷重，線路壓降過(guò)高，供電質(zhì)量差，但城南變電站建成后可承擔(dān)大沖鎮(zhèn)南部的用電負(fù)荷，釋放大沖站的供電能力，提高大沖鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損。 由此分析，僅靠目前大沖鎮(zhèn)僅有的一個(gè) 110KV 變電站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿足負(fù)荷增長(zhǎng)需求的。 設(shè)計(jì)背景 大沖鎮(zhèn)現(xiàn)有 110KV 變電站（大沖站）一座，向全鎮(zhèn)范圍內(nèi)供電。采用分布式分層結(jié)構(gòu)，不須人工干預(yù)的盡量下放，有合理的冗余但盡量避免硬件不必要的重復(fù)。它是變電站的一種現(xiàn)代化技術(shù)裝備，是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的 綜合應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一不提高，電網(wǎng)自動(dòng)化就顯得極為重要；近年來(lái)我國(guó)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動(dòng)化以具備了條件。 隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過(guò)新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。 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。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)。 41 致謝 39 結(jié)束語(yǔ) 25 第 8 章 變電站 二次 回路方案的確定 11 電氣主接線的確定 10 主接線的 基本 要求 8 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 6 第 3 章 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 3 課題來(lái)源及設(shè)計(jì)背景 3 變電站發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 2 第 1 章 緒論 目 錄 摘 要 1 Abstract 5 變電站的 負(fù)荷計(jì)算 6 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 8 變壓器容量的選擇 10 主接線的方案與分析 11 第 5 章 短路 電流的計(jì)算 13 繪制計(jì)算電路 13 短路電流計(jì)算 14 第 6 章 高壓側(cè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 高壓配電線路布線方案的選擇 17 高壓配電系統(tǒng)設(shè)備 21 變電站配電線路布線方案的選擇 27 電氣測(cè)量?jī)x表及測(cè)量回路 28 斷路器的控制與信號(hào)回路 29 自動(dòng)裝置 30 絕緣監(jiān)視裝置 30 繼電保護(hù)的選擇與整定 39 防雷保護(hù) 39 接地裝置的設(shè)計(jì) 43 附錄一： 一次主 接線圖 附錄二： 10KV 配電裝置接線圖 附錄三：二次接線圖 1 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了：（ 1）總體方案的確定（ 2）負(fù)荷分析（ 3）短路電流的計(jì)算（ 4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇（ 5）繼電保護(hù)的選擇與整定（ 6）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。 而且社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，依賴高質(zhì)量和高可靠性的電能供應(yīng)，建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。 變電站綜合自動(dòng)化是將變電站二次設(shè)備（包括控制、信號(hào)、測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 ，合理和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和功能終端。 4 課題來(lái)源及設(shè)計(jì)背景 課題來(lái)源 本課題是來(lái)源于本人聯(lián)系的實(shí)習(xí)單位中山電力設(shè)計(jì)院正在研究和開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目，具有一定的實(shí)踐性和可行性。隨著工業(yè)的發(fā)展與工業(yè)區(qū)的開(kāi)發(fā)，對(duì)電力電量的需求也相應(yīng)的增加，預(yù)計(jì)到 2022 年，全鎮(zhèn)用電量將達(dá) 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá) 萬(wàn)千瓦； 2022 年，用電量將達(dá)到 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)到 萬(wàn)千瓦。而且大沖鎮(zhèn)現(xiàn)有的 10KV 線路大部分是放射形網(wǎng)，無(wú)法形成合理的環(huán)網(wǎng)和分段，結(jié)構(gòu)比較單一和薄弱，供電可靠性差。 5 第 2 章 變電站負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 變電站的負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 大沖鎮(zhèn)的用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下表： 表 1 用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（單位：千瓦） 用電單位 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（ KW） 負(fù)荷類(lèi)別 火車(chē)站 2500 I 洗衣機(jī)廠 3500 II 首飾廠 3000 II 寶元鞋廠 12022 II 市一中 800 II 市中心小學(xué) 400 II 市水泥廠 1700 II 明珠旅店 1800 II 百惠商城 2022 II 市政府 1650 I 博愛(ài)醫(yī)院 750 I 市公安局 1800 I 中心市場(chǎng) 1000 I 百樂(lè)休閑中心 900 I 其他散戶 5000 III 合計(jì) 38800 表 2 負(fù)荷性質(zhì)分析結(jié)果表 負(fù)荷等級(jí) 負(fù)荷值（ KW） 占總負(fù)荷百分比（ %） I 8600 II 30200