【正文】 M矩形鋁導(dǎo)體，平放導(dǎo)體長期允許電流為2259A， K= (1)熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路持續(xù)時(shí)間為：周期分量的熱效應(yīng)Q = 因t1S故不計(jì)算非周期熱效應(yīng)Q = Q =正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：查《電氣手冊》C=88，滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 S == 800所以滿足熱穩(wěn)定要求(2)動穩(wěn)定效驗(yàn)導(dǎo)體自震頻率為匯流母線為單跨，兩端固定多跨，簡支，故母線出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K=母線相間應(yīng)力 抗彎矩當(dāng)L=1m時(shí)，條間襯墊跨距計(jì)算條間襯墊最大跨距為便于安裝，每跨絕緣子中不設(shè)襯墊2．10KV主變引下線線選擇母線截面選擇，由于母線傳輸容量大，＞5000h，長度超過20m故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面查《電力手冊》當(dāng)T=5000h時(shí)，J=， 查《電力手冊》得，我們選用兩條100MM8MM矩形導(dǎo)體，導(dǎo)體允許電流為2259A，K= (1)熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路持續(xù)時(shí)間為：周期分量的熱效應(yīng)Q = =因t1S故不計(jì)算非周期熱效應(yīng)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： =+(–) =40 +(70 – 40)查《電氣手冊》C=88，滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 S == 800所以滿足熱穩(wěn)定要求(2)動穩(wěn)定效驗(yàn)導(dǎo)體自震頻率為匯流母線為單跨，兩端固定多跨，簡支，故母線出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K=母線相間應(yīng)力 抗彎矩條間襯墊跨距計(jì)算單位長度的相間電動力為 用戶出線選擇： 1．110KV 負(fù)荷出線I =(1+5)=(1+5)=(A)(1)截面選擇：T=5000h長度超過20m，故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。 (1)熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路持續(xù)時(shí)間為： t =t+t =周期分量的熱效應(yīng)Q ==因t1S故不計(jì)算非周期熱效應(yīng)Q = Q =正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： =+(–) =34 +(70 – 34)查《電氣手冊》C=98, =1,滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為S =mm120mm所以滿足熱穩(wěn)定要求。高壓穿墻套管有瓷絕緣和油紙電容式絕緣兩種。屋外支柱絕緣子需倒裝時(shí)，可用懸掛式支柱絕緣子。(3)旁路母線一般裝設(shè)一組接地刀閘，設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路母線側(cè)。(3)對直接接地系統(tǒng)，按三相配置；對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。4．電流互感器選擇根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》：3～20KV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。2)35KV配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品和經(jīng)過運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)安全可靠的產(chǎn)品，所以 110KV、35KV選用SF6斷路器，10KV選用真空斷路器。(4)截面選擇：電力電纜截面一般按長期發(fā)熱允許電流選擇，當(dāng)電流的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大于5000小時(shí)且長度超過20m時(shí)，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。：20KV以下回路的正常工作電流在4000A及以下時(shí)，宜采用矩形導(dǎo)體，在40008000A時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體,110KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。當(dāng)無合適規(guī)定導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算截面的相鄰下一檔選取。 即： ，其中，、一般按照選擇電氣設(shè)備的額定電壓。②電氣設(shè)備 電氣設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開關(guān)、熔斷器等。，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電阻的1/3時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用阻抗等于電抗計(jì)算。I—三相短路電流有效值，用來檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。 計(jì)算短路電流的目的計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。由于本設(shè)計(jì)中采用10kV中置式高壓開關(guān)柜，配真空斷路器，在檢修過程中手車式斷路器具有檢修安全，操作方便的特點(diǎn)。2．35KV側(cè) 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：方案1單母線接線帶旁路 ，方案2單母線分段接線；表42 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線接線帶旁路方案2單母線分段接線可靠性可以不停電檢修斷路器，提高了供電可靠，但是當(dāng)母線出現(xiàn)故障或檢修時(shí)，仍然會造成整個(gè)主接線停止工作用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一旁路增加了投資接線簡單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少在35KV此用電負(fù)荷中有少量的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷，發(fā)生斷電時(shí)。線路為12回及以上時(shí)亦可采用雙母線。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形單母線或分段單母線的接線，35～63kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線，110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。因此，我們要重視電氣主接線的設(shè)計(jì)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此本次設(shè)計(jì)110KV側(cè)采用分級絕緣，35KV及10KV采用全絕緣。 變壓器各側(cè)電壓的選擇作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變電壓按10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再復(fù)回油箱。油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。但是也還要其他因素的影響，綜合考慮，比如為選擇輕型的電器需要加限制短路電流的措施，那么為限制短路電流，可以考慮優(yōu)先采用降壓結(jié)構(gòu)(其大)，這樣可以不再加限流電抗器常用的調(diào)壓方式手動調(diào)壓和有載調(diào)壓。變壓器的阻抗選擇實(shí)際上是指三個(gè)繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型。繞組連接方式的選擇：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。由于本期負(fù)荷較重，考慮本期上兩臺主變2,；，結(jié)合本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，負(fù)荷按10%增長率預(yù)測，考慮終期兩臺主變2，35kV、10kV出線相應(yīng)增加。3．主變?nèi)萘亢团_數(shù)選擇計(jì)算由以上分析可知應(yīng)選兩臺主變由任務(wù)書中所提供負(fù)荷資料和前面所做負(fù)荷分析，近期主變額定容量Se的選擇計(jì)算：(1)35KV中壓側(cè)：其出線回路數(shù)為7回，取=,結(jié)合負(fù)荷情況分析知 MVA(2)10KV低壓側(cè)：其出線回路數(shù)為12回，取=,=：MVA 則三繞組變壓器的計(jì)算容量為： MVA (3)由選擇條件： 得： MVA。(3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。其中不同負(fù)荷的年利用時(shí)間為：紡織工業(yè)6000h，城市生活用電2500h，食品工業(yè)4500h，機(jī)械制造工業(yè)5000h，其他工業(yè)4000h。 負(fù)荷分析　1．110 KV負(fù)荷分析從擬建變電站概況圖中，近期規(guī)模中的兩個(gè)110kV線路LL3使系統(tǒng)中的SS2和 擬建變電站構(gòu)成110kV環(huán)網(wǎng)，供電可靠性較高。2．變電所的建設(shè)的必要性該所位于某中小城市郊區(qū)，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活需要，決定在此建設(shè)此區(qū)域性變電所。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能；變電站的設(shè)計(jì)，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)審查后，二至三年進(jìn)行編制，但有重大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改。所區(qū)平均海拔186米，最高氣溫40℃，最低氣溫15℃，年平均氣溫14℃，土壤溫度25℃,出線方向：110KV向北，35KV向西，10KV向東,擬建變電所概況如下圖：圖11 概況圖表11 負(fù)荷表電壓負(fù)荷 名稱每回最大負(fù)荷（kW）功率 因數(shù)回路數(shù)供電 方式線路長度（km）35kVA變電所60001架空15B變電所7000 1架空8C變電所4500 2架空10D廠4300 2架空7E廠5000 1架空1110kVF變電所10003架空5G變電所800 2電纜2H廠700 1電纜3I廠800 2架空7J廠200 1架空4K廠1001架空5L廠500 2架空2本次所設(shè)計(jì)變電站擔(dān)負(fù)著向該城市市郊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電的工程，承擔(dān)著該市的輸變電任務(wù)。 避雷器避雷器是把系統(tǒng)中如雷電和操作過電壓之類的異常電壓抑制在規(guī)定值以內(nèi)，從而保護(hù)以主變壓器為主的機(jī)器設(shè)備。斷路器通常用于電路的送出、停止或切換，當(dāng)輸、配電設(shè)備發(fā)生事故時(shí)則用來自動切斷。主變壓器是變換電壓的主要設(shè)備，一般可分為降壓變壓器和升壓變壓器。主要包括：生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)等；接通或斷開電路的開關(guān)設(shè)備，如斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)，熔斷器、接觸器等；限制故障電流和防御過電壓的保護(hù)電器，如電抗器和避雷器等；載流導(dǎo)體，如裸導(dǎo)線和電纜等；接地裝置。（2）降壓變電站與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱淖冸娬?，在電力系統(tǒng)中，大多數(shù)的變電站是降壓變電站。（5）移動變電站將變電設(shè)備安裝在車輛上，以供臨時(shí)或短期用電場所的需要。（4）箱式變電站箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站，是將變壓器、高壓開關(guān)、低壓電器設(shè)備及其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式集中布置在一個(gè)或幾個(gè)密閉的箱殼內(nèi)。這種變電站建筑面積小，建設(shè)費(fèi)用低，電壓較高的變電站一般采用室外布置。（3）地區(qū)二次變電站地區(qū)二次變電站由地區(qū)一次變電站受電，直接向本地區(qū)負(fù)荷供電，供電范圍小，主變壓器容量與臺數(shù)根據(jù)電力負(fù)荷而定。（2）地區(qū)一次變電站地區(qū)一次變電站位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)，是與輸電主網(wǎng)相連的地區(qū)受電端變電站，任務(wù)是直接從主網(wǎng)受電，向本供電區(qū)域供電。負(fù)荷的等級不同，對供電的要求也不同。總的來說變電站內(nèi)的總體布置合理，便于設(shè)備的操作、搬運(yùn)、檢修和巡視，當(dāng)然也要便于未來的擴(kuò)建性。電力系統(tǒng)中各種電壓的變電站及輸配電線路組成的統(tǒng)一體，稱為電力網(wǎng)。變電站設(shè)計(jì)項(xiàng)目第1章 電力系統(tǒng)及變電站概述 電力系統(tǒng)概述隨著社會、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的發(fā)展，電能被越來越廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)也生產(chǎn)以及人民的日常生活中。電力系統(tǒng)加上熱力發(fā)電廠中的熱能動力裝置、熱能用戶和水電廠的水能動力裝置，也就是加上鍋爐、汽輪機(jī)、水庫、水輪機(jī)以及原子能發(fā)電廠的反應(yīng)堆等，稱為動力系統(tǒng)。升壓變電站是為了減少電能在運(yùn)輸過程中的損耗，將發(fā)電廠發(fā)出的電升壓后輸送到遠(yuǎn)方，這種變電站通常與發(fā)電廠聯(lián)系在一起；降壓變電站與負(fù)荷中心比較靠近，將高壓電通過變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合的低壓電。一級負(fù)荷是指將造成人身傷亡或引起對周圍環(huán)境嚴(yán)重污染對工業(yè)將造成經(jīng)濟(jì)的巨大損失，如重要的大型的設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，還可能引起社會秩序混亂或嚴(yán)重的政治影響；二級負(fù)荷是指回造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)品大量報(bào)廢或減產(chǎn)，還可能引起社會秩序的混亂或較嚴(yán)重的政治影響；三級負(fù)荷指造成的損失不大或者直接的經(jīng)濟(jì)損失。樞紐變電站主變壓器容量大，供電范圍廣。地區(qū)一次變電站主變壓器容量較大，出線回路數(shù)較多，對供電的可靠性要求也比較高。（1）室外變電站室外變電站除控制、直流電源等設(shè)備放在室內(nèi)外，變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等主要設(shè)備均布置在室外。這種變電站多數(shù)為無人值班變電站。箱式變電站按照裝設(shè)位置的不同又可分為戶外和戶內(nèi)兩種類型。（1）升壓變電站升壓變電站是把低電壓變?yōu)楦唠妷旱淖冸娬?，例如在發(fā)電廠需要將發(fā)電機(jī)出口電壓升高至系統(tǒng)電壓，就是升壓變電站。1．一次設(shè)備：通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。 變壓器電力變壓器是發(fā)電廠變電站中的重要元件之一。 輸電線和開關(guān)設(shè)備在變電站內(nèi)匯集著許多集中和分配電力的輸配電線，與主變壓器一起接在母線上，在每一條線路的引出口除裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)?；ジ衅髦饕獪y量于儀器：將高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流進(jìn)行測量。 本次變電站設(shè)計(jì)任務(wù)變電所位于某中小型城市邊緣，所區(qū)西為城區(qū)，南為工業(yè)區(qū)，所址地勢平坦，交通便利，進(jìn)出線方便，空氣污染輕微，不考慮對變電所的影響。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對過度年進(jìn)行研究(五年內(nèi)逐年研究)，遠(yuǎn)景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致。根據(jù)《35~110KV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》—：變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)近期結(jié)合。 變電站總體分析 變電所的總體分析1．設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)相關(guān)委托書及批復(fù)文件。所區(qū)平均海拔186米，最高氣溫40℃，最低氣溫15℃，年平均氣溫14℃，土壤溫度25℃,出線方向：110KV向北，35KV向西，10KV向東,擬建變電所概況如下圖：5．氣象條件：年最高氣溫＋40℃,年最低氣溫－10℃，年平均溫度＋15℃,最熱月平均最高溫度＋33℃,水溫度為+1