【正文】 稱每回最大負荷（KW）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長度（km）35KV鄉(xiāng)鎮(zhèn)變160001架空15鄉(xiāng)鎮(zhèn)變270001架空8汽車廠43002架空7磚廠50001架空1110KV鄉(xiāng)區(qū)變10003架空5紡織廠17001電纜3紡織廠28002架空7紡織廠36001架空4加工廠7001架空5 材料廠8002架空2五、設計任務 負荷分析及主變壓器的選擇。 短路電流計算（包括三相、兩相、單相短路） 各級電壓配電裝置設計。六、 設計目的總體目標培養(yǎng)學生綜合運用所學各科知識，獨立分析各解決實際工程問題的能力。二級負荷應由兩回線供電。二、 本設計中的負荷分析市鎮(zhèn)變2：市鎮(zhèn)變擔負著對所轄區(qū)的電力供應，若中斷供電將會帶來大面積停電，所以應屬于一級負荷。鎮(zhèn)區(qū)變：鎮(zhèn)區(qū)變擔負著對所轄區(qū)域的電力供應，若中止鎮(zhèn)區(qū)變的電力供應，將會帶來大面積停電，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失，所以應屬于一級負荷。面粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。二、主變容量的確定主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年負荷發(fā)展。此變電所是一般性變電所。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應采用三相變壓器。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和△，高、中、低三側繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾。35KV系統(tǒng)，IC=10A；10KV系統(tǒng)；IC=30A（采用中性點不接地的運行方式）35KV：Ic=UL/350=35*(15+8+10*2+7*2+11)/350=10A10KV：Ic=10*(5*3+7*2+4+5+7*2)/350+10*(2*2+3)/10=30A所以在本設計中110KV采用中性點直接接地方式310KV采用中性點不接地方式六、 主變的調壓方式 《電力工程電氣設計手冊》（電器一次部分）第五章第三節(jié)規(guī)定：調壓方式變壓器的電壓調整是用分解開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實現(xiàn)的。七、 變壓器冷卻方式選擇參考《電力工程電氣設計手冊》（電器一次部分）第五章第四節(jié)主變一般的冷卻方式有：自然風冷卻；強迫有循環(huán)風冷卻；強迫油循環(huán)水冷卻；強迫、導向油循環(huán)冷卻。附：主變型號的表示方法第一段：漢語拼音組合表示變壓器型號及材料第一部分：相數(shù) S三相；D單相第二部分：冷卻方式 J油浸自冷； F油浸風冷； S油浸水冷；G干式；N氮氣冷卻； FP強迫油循環(huán)風冷卻；SP強迫油循環(huán)水冷卻本設計中主變的型號是：SFPSL—40000/110第四章 無功補償裝置的選擇一、補償裝置的意義無功補償可以保證電壓質量、減少網(wǎng)絡中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時對增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。同步調相機： 同步調相機相當于空載運行的同步電動機在過勵磁時運行，它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。它的有功功率損耗較大。靜止補償器：靜止補償器由電力電容器與可調電抗并聯(lián)組成。這樣就克服了電容器作為無功補償裝置只能做電源不能做負荷，且調節(jié)不能連續(xù)的缺點。它所提供的無功功率值與所節(jié)點的電壓成正比。為了在運行中調節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷的變化，分組投入和切除。四、并聯(lián)電容器裝置的分組（參考資料：《電力工程電氣設計手冊》電氣一次部分 第九章第四節(jié)）分組原則1）、并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動、負荷變化、諧波含量等因素確定。此時，各組應能隨電壓波動實行自動投切。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目，達到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設備數(shù)。c、等容量分作方式，是應用較多的分作方式。從《電氣工程電氣設計手冊》（一次部分）P502頁表917中比較得，應采用雙星形接線。第五章 電氣主接線的初步設計及方案選擇參考資料：《發(fā)電廠電氣設備》（于長順主編）第十章 《電力工程電氣設計手冊》（一次部分）第二章一、電氣主接線的概況發(fā)電廠和變電所中的一次設備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。在選擇電氣主接線時的設計依據(jù)1）、發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設規(guī)模3）、負荷大小和重要性4）系統(tǒng)備用容量大小5）系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料主接線設計的基本要求1）、可靠性2）、靈活性3）、經(jīng)濟性6220KV高壓配電裝置的基本接線有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設旁母線或旁路隔離開關等。110KV側采用單母線分段的接線方式，有下列優(yōu)點：（1）供電可靠性：當一組母線停電或故障時，不影響另一組母線供電；（2）調度靈活，任一電源消失時，可用另一電源帶兩段母線：（3）擴建方便；（4）在保證可靠性和靈活性的基礎上，較經(jīng)濟。四、10KV側主接線的設計10KV側出線回路數(shù)為12回由《電力工程電氣設計手冊》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當6—10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時采用單母分段連接故10KV采用單母分段連接五、主接線方案的比較選擇由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案方案一：110KV側采用單母分段的連接方式，35KV側采用單母分段連接，10KV側采用單母分段連接。由以上可知，在本設計中采用第一種接線，即110KV側采用單母分段的連接方式，35KV側采用單母分段連線，10KV側采用單母分段連接。（4）中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；自藕變壓器的中性點則不必裝設隔離開關。（2）63KV及以上配電裝置的斷路器兩側隔離開關和線路隔離開關的線路宜配置接地刀閘。旁路母線上是否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感器的情況和需要確定。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。（2）旁路母線上是否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。（8）110—220KV線路側一般不裝設避雷器。（2） 保證運行安全和工作可靠。（5） 在保證上述條件下，應節(jié)約材料，減少投資。在發(fā)電廠和變電所中，一般35KV及以下的配電裝置采用屋內配電裝置，110KV及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。由以上各種方案比較得：在本設計中，10KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜35KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜110KV采用屋外半高型配電裝置第七章 短路電流的目的及結果一、短路電流計算的目的在變電所和發(fā)電廠的電氣設計中，短路電流計算是一個重要環(huán)節(jié)。3）、應力求技術先進和經(jīng)濟合理4）、與整個工程的建設標準應協(xié)調一致。電氣設備和載流導體選擇的一般條件（1）按正常工作條件選擇：所選電氣設備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設回路的最高運行電壓Ue≥Uew.：所選電氣設備的額定電流IO，或載流導體的長期允許電流Iy，不得低于裝設回路的最大持續(xù)工作電流I max 。二、110KV側斷路器的選擇在本設計中110KV側斷路器采用SF6高壓斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結構簡單，尺寸小，質量輕，操作噪音小，檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級得到廣泛的應用。此斷路器的額定開斷電流Iekd=短路電流周期分量：Izk= IekdIzk=80KAIch= IegIch動穩(wěn)定電流：idw=80KA ich= idwich熱穩(wěn)定效應：Qd=[(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(+10*+)/12]*3=Ir2t=*3=Qd操作機構，采用氣動草操動機構；由《電氣工程電氣設備手冊》（上冊）查得應采用CQA1型電氣操動機構。硬母線分為敞露式和封閉式兩類。 綜上所述，在本設計中母線材料才用鋁。管形母線集膚效應較小，機械強度高，管內可用水或風冷卻，因此可用于800A及以上的大電流母線。平放比豎放散熱條件差，允許電流小。： 本設計中母線的截面按長期允許電流選擇。熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于1S內允許通過的熱穩(wěn)定電流與一次額定電流之比。 該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于交流50HZ電力系統(tǒng)，作電壓、電能測量和繼電保護用。 高壓開關柜應實現(xiàn)電器和機械的“五防閉鎖”，防止誤操作，提高安全可靠性，“五防”的具體要求是：1. 防止誤合、誤分斷路器。5. 防止誤入帶電間隔。該開關柜為手車結構，采用空氣絕緣為主。除柜后用鋼網(wǎng)遮攔以便觀察外，開關柜的下面，柜間及柜的兩側，均采用鋼板門或封板中以保護。Kd等于內部允許通過極限電流的峰值與一次額定電流之比。（KrIe1）2*t≥Qd(KrIe)2*t=[(I熱min/Ie)*Ie]2*t=(32)2*2=2048A2SQd=[(I\\2+10I2+I2zt)/12]*t=[(+10*+)*/12]*2=∴(KrIe1)2tQd 符合要求動穩(wěn)定校驗：LH的動穩(wěn)定能力用動穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示。變壓器一般應裝設以下保護：1. 變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護。5. 過負荷保護。在本設計中采用開口杯式。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響，—。 瓦斯保護職能反應變壓器油箱內部的故障，而不能反應油箱外絕緣套管及引出線的故障，因此，瓦斯保護不能作為變壓器唯一的主保護，對容量較小的變壓器可在電源側裝設電流速斷保護，但是電流速斷保護不能保護變壓器的全部，故當靈敏度不能滿足要求時，就必須采用快速動作并能保護變壓器全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱差動保護。目前，已廣泛采用復合電壓起動的過流保護作為變壓器的后備保護。如果變壓器中性點直接接地運行，其接地保護一般采用零序電流保護，保護接于中性點引出線的電流互感器上。對于兩側有電源的三繞組降壓變壓器，三側均應裝設保護。距離保護的第三段作為相鄰線路保護和斷路器拒動的遠后備保護，和本線路第一段和第二斷保護的近后備。35KV，10KV母線保護規(guī)劃35KV，10KV采用的都是單母分段連線，35KV，10KV單母分段連線，一般采用低阻抗的電流差動母線保護，故在本設計中35KV，10KV母線保護采用低阻抗的電流差動母線保護。變電所所用接線很簡單，一般用一臺所用變壓器，自變電所中最低以及電壓母線引接電源，副邊采用380/220中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)，用單母線接線。計算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案；選擇電氣設備，校驗設備提供依據(jù)；為繼電保護整定計算提供依據(jù)等。將此正序分量乘以110KV母線側發(fā)生接地短路正、負、零序網(wǎng)絡圖。（2）負序分相具有靜止磁耦合的任何元件，如變壓器、電抗器、架空線路、和電纜，在這些元件中，三相電流的相序改變時，并不改變相與相的互感，所以它們的負序電抗與正序電抗相等