【正文】 0℃，最大風(fēng)速30m/s,屬于我國(guó)第V級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。表22 35KV負(fù)荷分析電壓負(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(zhǎng)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113．10KV負(fù)荷分析 在10KV負(fù)荷中，除兩回是供往變電站的線路外，其它均為工廠用電，必須保證其供電可靠性。(2)根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％。(3)對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的12級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。5．近期與遠(yuǎn)景容量問題(分期建設(shè)計(jì)劃)上述計(jì)算結(jié)果是近期規(guī)模變電所的臺(tái)數(shù)和容量，遠(yuǎn)期容量問題應(yīng)考慮5~10年規(guī)劃的最終變電所的臺(tái)數(shù)和容量。故本次設(shè)計(jì)變電所主變選擇三繞組變壓器。故本次設(shè)計(jì)變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇《電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程中指出：變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護(hù)，短路電流，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運(yùn)行等的方面進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)由對(duì)工程起決定性作用的因素來確定。那么看潮流傳輸?shù)拇笮。趥鬏敵绷鞔蟮囊粋?cè)采用阻抗小的以減小正常損耗。，時(shí)而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。 主變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。綜合經(jīng)濟(jì)性和本變電站的實(shí)際情況考慮，本次110KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。110KV側(cè)采用分級(jí)絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，35KV及10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。：35～110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。：當(dāng)變電站裝有兩臺(tái)主變時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用分段單母線。故可對(duì)各電壓等級(jí)側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案作以下處理：1．110KV側(cè)根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案： 圖41 方案1單母線分段接線 圖42 方案2單母線接線表41 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線分段接線方案2單母線接線可靠性用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電，可靠母線既可以保證電源并列運(yùn)行，又能使任一條出線都可以從任一電源獲得電能，但是對(duì)有些設(shè)備檢修時(shí)會(huì)造成停電，對(duì)用戶供電不可靠靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)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)一回線路故障或有些設(shè)備檢修時(shí)，連接在母線上的所有回路都需停止工作，會(huì)造成停電，對(duì)用戶供電不可靠經(jīng)濟(jì)性接線簡(jiǎn)單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行設(shè)備少，投資少由于本變電站在整個(gè)系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，已知110KV側(cè)有4回出線(近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回)，根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，所以110KV側(cè)宜采用方案1。已知10KV側(cè)有11回出線(近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展4回) 。第5章 短路電流的計(jì)算在電力供電系統(tǒng)中，對(duì)電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。 短路電流的計(jì)算目的 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列?！喽搪窙_擊電流，用來檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件X/3R時(shí)，可以略去電阻的影響。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。(1)選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓：=100MVA 、=115KV 、=37KV 、= 則基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電抗 X d1 = X d2= (2)計(jì)算各條線路的阻抗值參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》， XL2=L2x1=10=4 XL3= L3x1=7=它們相對(duì)應(yīng)的標(biāo)幺值為：X*L2=XL2=4=X*L3=XL3== 2．計(jì)算短路點(diǎn)d1的短路電流參數(shù)110KV側(cè)短路電流計(jì)算：則圖51可以轉(zhuǎn)化為：圖52 110KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖將圖52網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線：X1*=X2*= =X3*= = 電源相對(duì)于d1的轉(zhuǎn)移電抗：XM*=星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗：按上述計(jì)算結(jié)果查汽輪機(jī)的計(jì)算表可知：當(dāng)s時(shí) 短路電流周期分量標(biāo)幺值為：KA當(dāng)=4s時(shí)：= =KA當(dāng)Tk/2=2s時(shí)因t=∞時(shí)和t=4s時(shí)，隨著計(jì)算電抗的減小，它們所對(duì)應(yīng)的曲線逐漸重合，所以 KA(表示短路沖擊電流為周期分量幅值的倍數(shù)，其大小取決于，取值范圍為，)3．計(jì)算短路點(diǎn)d2的短路電流參數(shù)35KV側(cè)短路電流計(jì)算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖53 35KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗因兩個(gè)計(jì)算電抗有一個(gè)大于3，所以，時(shí)相等 4．計(jì)算短路點(diǎn)d3的短路電流參數(shù)10KV側(cè)短路電流計(jì)算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖54 10KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗因兩個(gè)計(jì)算電抗有一個(gè)大于3，所以得：第6章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇（1）設(shè)計(jì)中電器選擇的主要任務(wù)：①導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級(jí)的絕緣子等。 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件 按長(zhǎng)期工作條件選擇 《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定：: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。：除配電裝置的匯流母線外，較長(zhǎng)導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)密度選擇，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。(1)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)；(2)污穢對(duì)銅腐蝕較輕微而對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。(3)電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。35KV~220KV可選用少油、SF空氣斷路器等。3．電壓互感器選擇依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定：(1)電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ1486：：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)1)一次回路電壓2)二次電壓3)二次負(fù)荷4)準(zhǔn)確度等級(jí)5)繼電保護(hù)及測(cè)量的要求：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：1)3～20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。(2)發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。(2)63KV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘。6．絕緣子和穿墻套管依據(jù)《導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 : 屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子。對(duì)于母線型穿墻套管應(yīng)該校核窗口允許穿過的母線尺寸。（1）母線截面選擇，由于母線傳輸容量大，=5000h，長(zhǎng)度超過20m故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面查《電力手冊(cè)》當(dāng)T=5000h時(shí)，J=、= mm2﹤240 mm2（2）熱穩(wěn)定校驗(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)算非周期分量的熱效應(yīng)故 Q = Q =正常導(dǎo)體運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 =+(–) =40+(70 – 40) =根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》查表69，C=91, 1滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為S =mm240mm所以滿足熱穩(wěn)定要求（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由于所選是軟母線，故不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)2．110KV側(cè)主變引下線按回路持續(xù)工作電流選擇：110KV側(cè)室外型主變引下線一般用鋼芯鋁絞線LGJ查表知LGJ240/30導(dǎo)線（最高允許溫度70℃，基準(zhǔn)環(huán)境溫度25℃）的載流量610A 。 35KV計(jì)算書：1．35KV母線選擇母線截面選擇，由于母線傳輸容量大， 5000h，長(zhǎng)度超過20m故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面查《電力手冊(cè)》當(dāng)T=5000h時(shí)， J=,= (mm)查《電力手冊(cè)》得，我們選用單條63MM10MM矩形鋁導(dǎo)體，導(dǎo)體平放長(zhǎng)期允許電流為1129A，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：C查《電氣手冊(cè)》C=95,滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為S == 630所以滿足熱穩(wěn)定要求。2．35KV負(fù)荷出線I =(1+5)=(1+5)=(A)(1)截面選擇T=5000h長(zhǎng)度超過20m，故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。 x= r= (1)熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路持續(xù)時(shí)間為：短路時(shí)的周期分量的熱效應(yīng) Q = =84短路電流非周期熱效應(yīng) 短路電流的熱效應(yīng) 84+=短路前電纜最高運(yùn)行溫度 查表得C=96，熱穩(wěn)定所需最小截面為(2)電壓損失校驗(yàn) 結(jié)果表明選兩根ZLQ23150電纜能滿足要求。 絕緣子和穿墻套管選擇110KV側(cè)支柱絕緣子所選型號(hào)為：ZS110/4型普通型棒式支柱絕緣子，穿墻套管選用油紙電容式穿墻套管CRLQ1110/600。(2)穿墻套管選擇根據(jù)工作電壓額定電流來選擇，CLC10/2000符合要求，因不是母線穿墻套管所以不用校驗(yàn)。2．型式選擇(1)選擇配電裝置應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約土地并保證運(yùn)行和檢修的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，35KV及以下配電裝置宜采用屋內(nèi)型。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求清晰，整齊，保證具有足夠的安全距離。 各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)1．110KV側(cè)配電裝置型式選擇屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是將母線、隔離開關(guān)、斷路器等電氣設(shè)備上下重疊布置在屋內(nèi)，這樣自動(dòng)化程度高，可靠性更好，便于檢修，但造價(jià)高。3．10KV側(cè)配電裝置的型式選擇依據(jù)上述原則，10KV配電裝置一般采用屋內(nèi)配置。應(yīng)在滿足安全運(yùn)行的前提下，盡量簡(jiǎn)化。(4) ；220KV及以上變電所，有所大門至主空樓、主變前和調(diào)相機(jī)各路面可寬至4—5m。2)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ585 條規(guī)定：儲(chǔ)油池和擋油板的長(zhǎng)度尺寸一般較設(shè)備外廓尺寸每邊相應(yīng)大1m。5)端子箱、配電箱電纜溝的位置：電纜溝應(yīng)位于各條母線下方，然后通向主控室，端子箱位于電纜溝旁。 ⑧配電裝置方位選擇結(jié)果：進(jìn)線方位由負(fù)荷分布分析，考慮到出線盡量避免交叉等問題，110KV側(cè)設(shè)在變電站西部，35KV側(cè)可設(shè)在變電所南部，10KV側(cè)設(shè)在變電站北部。按安裝方式的不同，將獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩類。（3）35KV及一下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針來保護(hù)。 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法 設(shè)避雷針的高度為h(m),被保護(hù)的物體的高度為(m),則避雷針的有效高度為，在高度上避雷針保護(hù)范圍的半徑由下式計(jì)算：當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 式子中P是考慮避雷針高度影響的修正系數(shù)，稱為高度影響系數(shù)。為兩避雷針間的最小保護(hù)寬度。，全站不受雷電的襲擊,確保變電站在雷電天氣時(shí)能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行，保證供電的可靠性。在設(shè)計(jì)中重新把以前所學(xué)的專業(yè)課翻閱好多遍，在圖書館反復(fù)查閱資料，從中獲得了新的體會(huì)，對(duì)以前理解不透的知識(shí)，又作了反復(fù)的理解。在以后的技術(shù)發(fā)展過程中，110KV變電站逐漸發(fā)展成為無人變電站，因此應(yīng)該采用自動(dòng)化程度比較高的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，用以提高系統(tǒng)的正確性和靈敏性和動(dòng)作的快速性