【正文】 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)與人民生活提供充足、可靠和質(zhì)量合格的電能。但現(xiàn)代變電所是一個(gè)十分龐大而又高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，在各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)之間和各個(gè)環(huán)節(jié)之間，既相互制約又能在一定條件下相互支持和互為補(bǔ)充。設(shè)計(jì)題目“220KV/10KV變電所電氣設(shè)計(jì)”，它主要包括電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選型、變壓器各項(xiàng)整定計(jì)算等幾個(gè)部分。但是由于基礎(chǔ)較差，設(shè)計(jì)中存在一些錯(cuò)誤。全部?jī)?nèi)容共分七章，第一章概述，第二章電氣主接線設(shè)計(jì)，第三章短路計(jì)算，第四章主要電氣設(shè)備選擇，第五章電力變壓器保護(hù)，第六章中央信號(hào)設(shè)計(jì)，第七章配電裝置設(shè)計(jì)以及計(jì)算書(shū)和電氣設(shè)備主接線圖的繪制。 本次設(shè)計(jì)歷時(shí)九周，查閱了大量的相關(guān)資料，在郭力萍老師的支持與幫助下，現(xiàn)已基本完成。根據(jù)負(fù)荷容量供電電壓為110kV或10kV，供電容量為十幾萬(wàn)千伏安或幾萬(wàn)千伏安，主變壓器單臺(tái)容量電壓為110kV的可達(dá)31500kVA，電壓為35kV的可達(dá)10000kVA。在室內(nèi)或地下變電所不能采用可燃油絕緣的電氣設(shè)備和電纜，因此110kV高壓設(shè)備采用SF6絕緣封閉式組合電器、SF6絕緣變壓器。在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮建筑物和電氣設(shè)備的防水、防洪、防火、抗震以及防噪音，防振動(dòng)和防電磁干擾，甚至還要考慮防污染措施。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或單母分段的接線。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6－10kV側(cè)宜采用單母線分段。、主接線設(shè)計(jì)的基本要求在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)使其滿足供電的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三相基本要求：（1）可靠性供電可靠性是電力系統(tǒng)生產(chǎn)和分配的重要要求，所以研究主接線可靠性應(yīng)滿足要求是：重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析，主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。在短路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，應(yīng)盡量保證對(duì)重要用戶的供電，避免全部停電的可靠性。最后，擴(kuò)建時(shí)可以容易的從初期接線過(guò)度到最終接線。最后，電能損耗小、經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)避免兩臺(tái)變壓而增加電能損失。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2～3天。見(jiàn)表13表13 主接線方案比較項(xiàng)目 方案方案Ⅰ單方案Ⅱ雙技術(shù)①簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展②可靠性、靈活性差③旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電① 供電可靠② 調(diào)度靈活③ 擴(kuò)建方便④ 便于試驗(yàn)⑤ 易誤操作經(jīng)濟(jì)①設(shè)備少、投資?、谟媚妇€分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜② 投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。主變壓器容量一般按變電所、建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。所用電接線應(yīng)滿足正常運(yùn)行的安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)和檢修，維護(hù)方便等一般要求外，還應(yīng)滿足下列特殊的要求：（1）盡量縮小所用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。（5）在選擇所用電設(shè)備的形式時(shí)，應(yīng)結(jié)合所用配電裝置的布置。（3） 所用電設(shè)備的布置應(yīng)符合電力生產(chǎn)的工藝流程的要求，做到設(shè)備布局和空間利用合理。、所用變壓器的臺(tái)數(shù)容量的確定（1） 樞紐變電所，總?cè)萘繛?0MVA及以上的變電所，裝有水冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的變電所，應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)利用空氣開(kāi)關(guān)自動(dòng)投入。但電氣設(shè)備在制造時(shí)可能存在某些缺陷；在運(yùn)輸、保管和安裝的過(guò)程中，絕緣可能受到機(jī)械損傷；長(zhǎng)期低電壓過(guò)電流運(yùn)行的設(shè)備絕緣會(huì)迅速老化等原因，使電氣設(shè)備的絕緣受到削弱或損壞，造成帶電部分的相與相或相與地形成通路。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：（1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（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)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。④應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件。對(duì)于帶電抗器的6－10KV出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取電抗器前。、計(jì)算步驟(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)(2)畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖①首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)載分支、線路電容、電抗及元件的電阻 。(4)求計(jì)算電抗Xjs(5)由運(yùn)算曲線查出(各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值運(yùn)算曲線只作到Xjs=)。(9)繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。（2） 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)，所用短路電流的有關(guān)規(guī)定見(jiàn)節(jié)（短路電流）（3） 驗(yàn)算導(dǎo)體和110KV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作。（4） 驗(yàn)算短路熱穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體的最高允許溫度可參照《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》P106表3—1所列數(shù)值。、電器選擇的基本要求在選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，一般按《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)》104頁(yè)表5—7所列各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。2)用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。t≥I∞178。tdz≤It178。參數(shù)的選擇要綜合考慮技術(shù)條件和環(huán)境條件?；ジ衅鞯淖饔茫海?）一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價(jià)格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。③線路：當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。③220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器④當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。（4）二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按下表選用所需的二次額定電壓。②在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、出口。對(duì)于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。當(dāng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。需先知電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及以準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)來(lái)選擇。tdz Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)；e、 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：I1nKdw≥ichI1n電流互感器的一次繞組額定電流（A）Ich短路沖擊電流的瞬時(shí)值（KA）KdwCT的1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)、高壓熔斷器的選擇 (1)參數(shù)的選擇：高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。大氣過(guò)電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過(guò)電壓一般是由于磁振蕩所致。b、 滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在大容量發(fā)電廠和電力網(wǎng)中，短路電流可達(dá)很大數(shù)值，一致使在選擇發(fā)電廠和變電所的斷路器及其它配電設(shè)備時(shí)面臨困難，要使配電設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需要提高容量等級(jí)，這不僅使投資增加，甚至還可能因斷流容量不足而選不到合乎要求的斷路器。Ib、Ub—基準(zhǔn)電流（A），基準(zhǔn)電壓（KV）In、Un—電抗器的額定電流，額定電壓。④采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于40008000A配電裝置中；管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水和通風(fēng)，可用于8000A以上的大電流母線，另外，由于圓管形表面光滑，電暈放電電壓高，可用于110及以配電裝置母線。對(duì)應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax，將有不同取值。與導(dǎo)體材料及溫度有關(guān)。導(dǎo)體種類和材料短路時(shí)導(dǎo)體允許工作溫度（186。fb同相各條母線間單位長(zhǎng)度的作用力當(dāng)同相為2條時(shí)：fb=2k12()2*107/2b=*108/b(n/m)k12,k13條1，2和條1，3的截面形狀系數(shù)。w導(dǎo)體對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)。T1對(duì)應(yīng)額定載流量的基準(zhǔn)環(huán)境溫度。滅弧電壓:。準(zhǔn)確級(jí)次：；1S熱穩(wěn)定倍數(shù)：50；動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：90限流電抗器NKL101503動(dòng)穩(wěn)定：9750A；1S熱穩(wěn)定：9200A電纜ZLQ210芯面截面，370mm225186。準(zhǔn)確級(jí)次：測(cè)量：；1S熱穩(wěn)定倍數(shù)：60；動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：60結(jié) 論本課題為220KV地區(qū)降壓變電站，是區(qū)域變電站。電氣專業(yè)更是起主導(dǎo)作用。由此可以擬定出電氣主接線的方案。如能從不同電壓等級(jí)的母線上引接兩個(gè)所用電源，可以保證所用電的不間斷供電。電器和導(dǎo)線的選擇是變電所設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它是對(duì)變電所現(xiàn)階段建設(shè)投資的依據(jù)，它的選擇應(yīng)該安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的前提下選擇最先進(jìn)的設(shè)備。（4）江蘇省電力工業(yè)局“110KV變電運(yùn)行技能培訓(xùn)教材”——中國(guó)電力出版社，1995年出版。（8）胡車槐、王戰(zhàn)峰編“高電壓技術(shù)”——重慶大學(xué)出版社，1