【正文】 .... 59 ............................................ 59 ............................................ 63 7防 雷保護計算 ......................................................... 80 結(jié)論 ................................................................... 84 致謝 ................................................................... 85 參考文獻 ............................................................... 86 附錄 ................................................................... 87 ............................................................... 87 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計 I 中文 摘要 本畢業(yè)設(shè)計論文是 紅安降壓變電所電氣工程（ 部分 ） 初步設(shè)計。 60KV 側(cè)電氣設(shè)備的選擇 :變壓器、隔離開關(guān)、高壓斷路器、母線、電壓互感器、電流互感器、避雷器。 短路電流計算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細的介紹了短路電流計算的目的、假定條件、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計算、網(wǎng) 絡(luò)變換、以及各短路點的計算等知識。 關(guān)鍵字 ： 變電所 電氣工程 設(shè)計 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) II Abstract This graduation design is a hongan Secondary Substation Electrical Engineering (part) Design. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique in number, capacity, model number...etc. in set data of the transformer to really settle。 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)裝機容量迅速增長，電力供應(yīng)問題就十分重要了，所以變電所的設(shè)計是非常重要的。此次設(shè) 計是常 規(guī)設(shè)計，設(shè)計題目是紅安 60kv 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計。電力建設(shè)的更新與改造顯得十分重要。 電能是目前使用的最重要能源，其優(yōu)點很多。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 2 變電所設(shè)計原則 總則 1 電所 的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行黨的有關(guān)方針、政策， 設(shè)計中應(yīng)不斷終結(jié)實踐經(jīng)驗 ， 在保證安全運行、經(jīng)濟合理的條件下 ， 力求接線簡化 ，布置緊湊和逐步提高自動化水 平， 并積極慎重地采用新技術(shù)。 2 為了減少所占面積或地區(qū)面積受到限制時 ， 配電裝置中盡量采用少占地的電網(wǎng)或布置采用高型或半高型方式等。 變電所內(nèi)應(yīng)設(shè)巡視小道 ， 并可利用電纜溝蓋板作為部分巡視小道。 主接線 （ 1）變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè) 備特點及負荷 性質(zhì)等條件確定 ， 并應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活 ， 操作方便和節(jié)約投資等要求。 （ 4）當(dāng)?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時 ， 采用單母線或分段單母線的 6千伏和 10 千伏配電裝置中 ， 可設(shè)置旁路母線。 ○ 2 在變壓器回路中裝設(shè)分裂 電抗器或電抗器。 而在導(dǎo)體截面選擇時應(yīng)針對不同的電力網(wǎng)特點 ， 靈活運用技術(shù)經(jīng)濟條件 ， 只有這樣選出的導(dǎo)線才是合理的 。 配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)（環(huán)境溫度、日照、風(fēng)速、污穢、海拔高度）和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式。 對于 220KV及以下的配電裝置，電暈對 導(dǎo) 線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)流選擇導(dǎo)線截面。對負荷利用小時數(shù)大 （通常指maxT 5000h）， 傳輸容量大 ， 長度在 20m 以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機，變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇，而配電裝置的匯流母線通常在正常運行方式下，傳輸容量不大，可按長期允許電流來選擇。 K alI 式 (31) 式中 : alI — 相對于 母線允許溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體長期允許電流 K —— 綜合修正系數(shù) [與環(huán)境溫度和導(dǎo)體連接方式（如螺栓連接、超聲波搪錫搭連等）有關(guān)，可查有關(guān)系數(shù) ] 按經(jīng) 濟電流密度選擇 按經(jīng)濟電流密度選擇架空線截面可使年綜合費用最低 。 綜合 這些因素 ， 使年綜合費用最小時所對應(yīng)的導(dǎo)線截面稱 導(dǎo)線的經(jīng)濟截面 ， 對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面可由下式?jīng)Q定 ： ? 式 （ 32） 式中： S — 母線的經(jīng)濟截面（ mm2） ； J — 經(jīng)濟電流密度（ A/ mm2） ； .maxWI — 正常工作時的最大長期工作電流（ A） 。 導(dǎo)線截面的校驗 導(dǎo)線截面校驗方法一般包括電暈電壓校驗、機械強度校驗、熱穩(wěn)定校驗、導(dǎo)體載流量的校驗、電壓損耗校驗。 機械強度校驗 ： 導(dǎo)線截面應(yīng)保證一定的機械強度。 本次設(shè)計屬于Ⅱ類線路單股導(dǎo)線導(dǎo)體材料為鋼筋鋁絞線 ， 所以不用進行機械強度校驗。 小于其持續(xù)工作電流 Ial ， 即 maxWI Ial 。 )co s(tgPQ 1???? 式 (38) LxX LrR 11 ?? ?? L 線路長度 km ； 1r 每千米線路電阻 ? ； 1x 每千米線路電 抗 ? 。在電力系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的自然無功負荷總大于原有的無功電源。電力系統(tǒng)中，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各有關(guān)部門的功率因數(shù)，以充分利用電力系統(tǒng)中各發(fā)電設(shè)備和變電 設(shè)備的容量，增加其輸電能力，減小供電線路導(dǎo)線的截面，節(jié)約有色金屬，減小電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，并降低線路中的電壓損失和電壓波動，以達到節(jié)約電能和提高供電質(zhì)量的目的，為了補償無功功率，在工業(yè)企業(yè)中經(jīng)常裝設(shè)電力電容器作為補償裝置。 無功功率的平衡 系統(tǒng)的無功功率平衡是電力系統(tǒng)運行中的一個重要問題。本設(shè)計采用補償裝置為靜電電容器 ,且采用星型 接法 。因為電容器集中補償在變電所的低壓側(cè)且本設(shè)計中低壓側(cè)采用單母分段，為了保證無功功率的平衡 ，所以電容器的選擇應(yīng)為 6的倍數(shù)。239。239。 +239。239。 +239。239。 D=239。238。ca P caP K P=? 39。 若考慮在變壓器的二次側(cè)加電容器進行補償，則在選定變壓器前應(yīng)減掉補償?shù)臒o功功率，加電容器后應(yīng)再次經(jīng)過計算保證變電所的功率因數(shù)達到 以上。 2與電力系統(tǒng)連接的 220 330kv 變壓器，若不受運輸條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器。 主變選擇的一般原則 主變臺數(shù)的確定 為保證供電的 可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變，但一般不超過兩臺主變。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時，應(yīng)考慮設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組時，且各組容量滿足全所負荷的 70% 時，可不裝備用相。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計 13 3 與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負荷較大 或與高中壓間潮流不定外，一般采用自耦變壓器，但仍需作經(jīng)濟技術(shù)比較。ca q caQ K Q=? caS = 22()ca ca CP Q Q+ 2 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當(dāng)開斷一臺變壓器時，另一臺變壓器的容量一般應(yīng)保證全部符合的 70% 。S = S + D TQ Q Q162。變電所的主接線是電力笑紋接線組成中的一個重要組成部分。 （ 1） 電氣主接線應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質(zhì)量。 （ 3） 電氣主接線應(yīng)在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡可能經(jīng)濟，盡量減少設(shè)備投資費和運行費，并相應(yīng)注意節(jié)約占地面積和搬遷費用。由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性，靈活性，經(jīng)濟性的要求也不同。三級負荷一般只需一個電源供電。 考慮備用容量的有無和大小對主接線影響 發(fā)、 送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。如認為可以一舉成功設(shè)計出非常理想的，或是在任何情況下都能能用的主接線，既不現(xiàn)實，也不可能，一般設(shè)計步驟如下： （ 1） 對設(shè)計依據(jù)和原始資料進行綜合分析； （ 2） 確定主變壓器的容量和臺數(shù)，擬定可能采用的主接線形式； （ 3） 所用的電源的引接； （ 4） 論證是否需要限制短路電流，并采取相應(yīng)措施； （ 5） 對選用的方案進行技術(shù)和經(jīng)濟綜合比較，確定最佳主接線方案。內(nèi)橋接線適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較故障率較高情況。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。此外，當(dāng)兩條線路間有穿越功率時，也應(yīng)采用外橋接線，因為這時的穿越功率僅穿過橋斷路器，其中任一臺斷路器檢修或故障 時，都將影響穿越功率的傳送。高壓斷路器數(shù)量少， 四個回路只需要三臺斷路器。 由于這種接線的可靠性和靈活性較差，所以它主要用于小容量的發(fā)電廠和邊點所中。當(dāng)高壓側(cè)有兩回電源線路時 ,可采用橋型接線。 1． 在連接橋上加裝電壓互感器，在橋斷路器上加裝電流互感器。 電氣主接線圖如圖一所示。 本次設(shè)計選用三相接地短路電流計算即 (3)K ,由于短路回路電抗相等 ,因此三相電流和電壓是對稱的 ,故又稱為對稱短路 .而出現(xiàn)其它類型短路時 ,不僅每相電路中的電流和電壓數(shù)值不等 ,其相角也不同 ,這些短路總稱不對稱短路。 短路的原因 形成短路的原因很多，主要有以下幾個方面： （ 1） 元件損壞。 （ 3） 人員過失。 短路點的選取 待設(shè)計變電所短路點選取三 點。所選三個斷路器的型號一致。 3. 10KV 負載端短路時 ,取阻抗值最小作為短路點 ,即為 3K 點。 注： ○ 1 兩條同型號架空線并聯(lián)，總電抗標(biāo)么值為單條的一半。正確地選擇電氣設(shè)備是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的重要條件，在選擇電氣設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠地前提下，盡量采用新技術(shù)并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 斷路器的作用 高壓斷路器主要作用：正常運行時，用來接通和開斷電路中的負荷電流；在故障時，用來斷開電路中的短路電流，切除故障電路，按照重合閘要求還能關(guān)合短路電流。 磁吹斷路器是比較高經(jīng)的斷路器，國外在發(fā)電廠、變電所等重要網(wǎng)絡(luò)中已被普遍采用。 按使用條件和使用范圍選擇： （ 1） 用于一次變電所的斷路器。因此，其所采用的斷路器與發(fā)電廠相比是高電壓，小電流的斷路器。其種類多，使用量大，使用在配電網(wǎng)中的斷路器的形式有多油、少油、壓縮空氣、磁吹、真空、自產(chǎn)氣等各種斷路器。 斷路器的選擇過程 （ 1） 型式和種類的選擇 ： 選擇高壓戶外少油型 （ 2） 按額定電壓選擇 : NU ≥ neNU. 式 （ 81） 式中： NU — 高壓斷路 器的額定電壓（ KV） ； neNU. — 電網(wǎng)額定電壓（ KV） 。 （ 6） 按動穩(wěn)定校驗 ： stFi. ≥ shi 式 （ 85） 式中： stFi. — 高壓斷路器的動穩(wěn)定電流幅值（ KA） ； （ 7） 按熱穩(wěn)定校驗 ： tih2 ≥ eqtI .2? 式 （ 86） 式中： tih2 — 高壓斷路器允許的發(fā)熱 量 (KA)； eqtI .2? — 短路電流的發(fā)熱量 (KA)； npkeq ttt ?? 當(dāng) Stk 1? 時，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由短路電流的周期分量來決定，此時， 可以不考慮非周期分量 npt 的影響。由于隔離開關(guān)沒有專門的來弧裝置，不能用來開斷負荷電流和