【正文】 有著密切的關系，它能夠創(chuàng)造巨大的物質(zhì)財富和現(xiàn)代文明。本次設計主要是變電所一次電氣部分的設計，并做出闡述和說明。論文包括畢業(yè)設計說明書和畢業(yè)設計計算書兩部分，并附有五張設計圖紙（電氣主接線圖、平面布置圖、變電所斷面圖、防雷保護圖），可為以后的設計做相應參考，同時能夠比較直觀的反映本設計變電所的整體全貌。 所址選擇:1）所址的選擇應符合下列要求: ①接近負荷中心； ②不占或少占農(nóng)田； ③便于各級電壓線路的引入和引出,架空線路走廊應與所址同時確定； ④交通運輸方便； ⑤ 盡量不設在空氣污穢地區(qū),否則采用防污措施或設在污穢源上風道； ⑥ 所址不應為積水淹沒,并有足夠排洪設施； ⑦生活和生產(chǎn)用水的可靠水源； ⑧確實所址時應考慮對鄰近設施的影響。4） 所區(qū)內(nèi)、外通道： 變電所應有道路與外部公路連接,變電所內(nèi)應設置環(huán)行道路或回車道、環(huán)行道,路面寬度一般為3米,由變電所大廳至主變電器的道路可適當加寬。 架空線路一般用裸導線，其結構型式主要有單股線、多股絞線、鋼芯鋁絞線、擴徑導線、空心導線、分裂導線幾種。2）在含鹽量較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對鉛有明顯腐蝕的場所，應盡量選用防腐型鋁鉸線。導線的結構型式可采用單根鋼芯鋁鉸線或由鋼芯絞線組成的復導線。 導線截面的選擇根據(jù)《電力工程電氣設計手冊》架空電力線路的導線截面積選擇10KV及以下架空配電線路，以及負荷不大，供電距離較遠，最大負荷利用小時較傳輸容量大的回路，均按經(jīng)濟電流密度法選擇導線截面。從降低電能損耗角度看導線截面越大越好，從降低投資，折舊費和利息費的角度看，則希望截面越小越好。 按導體載流量校驗按導體載流量校驗時，允許溫度為鋼芯鋁絞線取+80℃驗算時的周圍空氣溫度,采用當?shù)厝「吣昶骄鶜鉁?。當雙回線路中有一條線路故障，即僅有一條回路工作時，為最惡劣情況，所以在線路損耗上全部采用以下公式進行計算。1）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗；2）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設備容量不能得到充分利用；3）功率因數(shù)過低，還將使線路的電壓損失增大，結果負荷端的電壓就要下降，甚至會低于允許偏移值，從而嚴重影響異步電動機及其他用電設備的正常運行,所以必須在低壓側裝設并聯(lián)補償電容器用以補償無功，提高功率因數(shù)。此外，在選完主變后，要再計算一下變壓器高壓側的功率因數(shù)，應同樣滿足要求。本次設計的安順變電所是60/10KV降壓變電所，由電力系統(tǒng)S1和系統(tǒng)S2向本所供電，所以該所裝設兩臺主變壓器。4)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“△”型，高、中、低三側繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。本設計所選變壓器型號為SF9－16000/63，含義：三相，風冷，油浸，比繞組，額定容量16000KVA，額定電壓63KV有載調(diào)壓電力變壓器。3)60KV和10KV配電裝置中，一般采用單母線分段或單母線接線。主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設備可以簡化接線。3)經(jīng)濟性:投資省,主接線應力求簡單，節(jié)省斷路器、隔離開關、互感器、避雷器等一次設備,要能使斷電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備和控制電纜,要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器,如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求，110KV及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。外橋接線形式的特點：橋形接線有工作可靠，靈活，使用的電器少，裝置簡單清晰和建設費用底等優(yōu)點，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。且具有工作可靠、靈活、使用的電器少，裝置簡單清晰和建設費用底等優(yōu)點，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶斷電，停電兩段母線同時故障的機率甚小，可以不予考慮，可靠性要求不高時，亦可用隔離開關分段，任一母線故障時造成兩段同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關完好段即可恢復供電。母線或隔離開關檢修或故障時，將造成全部回路停電，出線斷路器進行檢修時，該回路將停電。6 短路電流的計算 短路電流計算的目的1）電氣主接線的選擇2）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。Ish ：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。2）所有電源的電動勢相位角相同。6）元件的計算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。②選取基準容量和基準電壓。4）各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。短路點設在橋聯(lián)和母線處，分別進行短路計算。 電氣設備選擇的一般原則1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；2）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核；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(diào)一致5）同類設備應盡量減少品種；6）電氣設備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其熱、動穩(wěn)定。 對斷路器的要求1）斷路器在額定條件下，應能長期可靠地工作；2）應具有足夠的斷路能力；3）具有足夠的關合能力；4）具有盡可能短的開斷時間；5）結構簡單，價格低廉。123500KV電壓等級中主要是真空斷路器和SF6斷路器。所以，其額定電壓高。2）配電斷路器。按照使用的滅弧介質(zhì)可分為真空斷路器、SF6斷路器，油斷路器，壓縮真空斷路器等。 隔離開關選擇隔離開關是一種最簡單的高壓工關，類似低壓閘刀開關，在實際中也有稱為閘刀的。 隔離開關選擇過程1）按額定條件選擇電壓條件 ≥ （）電流條件 ≥ （）2）按短路條件校驗熱穩(wěn)定 ≥ （）動穩(wěn)定 ≥ （） 隔離開關分類和型號1）隔離開關的分類按絕緣支柱的數(shù)目可分為：單術式、雙柱式、和三柱式三種；按閘刀的運行方式可分為：水平旋轉式、垂直旋轉式、擺動式和插入式四種；按裝設地點分：戶內(nèi)式、戶外式；按是否帶接發(fā)刀閘可分為：有接地刀閘和無接地刀閘兩種；按極數(shù)多少可分為：單極式和三極式兩種；按配用的操動機構可分為：手動、電動和氣動等；按用途可分為：一般用、快速分閘用和變壓器中性點用。為了確保工作人員在接觸測量儀表和繼電器時的安全，互感器的每一個二次繞組必須有一可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長期存在高電壓。2）一次額定電壓和二次額定電壓選擇：電壓互感器一次繞組額定電壓U1N，應根據(jù)互感器的接線方式來確定其相電壓或相間電壓；電壓互感器二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用。型號：①產(chǎn)品名稱　J－電壓互感器②相數(shù)　D－單相　S－三相③繞組外絕緣介質(zhì)　J－變壓器油　G－空氣（干式）Z－澆注式固體形 Q－氣體④結構特征　X－帶備用電壓繞組　B－三柱芯帶補償繞組　W－五柱芯每相三繞組　C－串級式帶備用電壓繞組 電壓互感器使用注意事項1）按要求的相序進行接線，防止接錯極性，引起某一相電壓升高倍；2）電壓互感器二次側應可靠接地，以保證人身及儀表的安全；3）電壓互感器二次側嚴禁短路。 選用母線式電流互感器時，應注意校核窗口允許穿過的母線尺寸。5）熱穩(wěn)定校驗： ≥ （）式中：— 1s熱穩(wěn)定倍數(shù)— 電流互感器一次額定電流 (KA)6）動穩(wěn)定校驗： ≥ （）式中：— 動穩(wěn)定倍數(shù)7）電流互感器的型號：L—電流互感器 Z—支柱式 Z—澆注絕緣 B—帶保護級 J—加大容量 電壓互感器使用注意事項1)應避免繼電保護和電能計量用的電流互感器并用，否則會因繼電保護的要求而致使電流互感器的變比選擇過大，影響電能計量的準確度。4)電流互感器二次側應有一端可靠接地，且接地點只有一個。 避雷器的選擇1)避雷器的作用是用來限制作用于設備上的過電壓，以保護電器設備的，避雷器的類型主要有保護間隔，管形避運輸機器，閥形避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。(FZ60含義:F閥型 Z電站用 60額定電壓)。 高壓開關柜的選擇 高壓開關柜的設計原則635kv高壓開關柜主要用于635kv的電力系統(tǒng)中,作電能的接受、分配的 通、斷和監(jiān)視及保護之用。選擇高壓開關柜要根據(jù)使用環(huán)境決定戶內(nèi)還是戶外型。 高壓開關柜的型號序號：產(chǎn)品名稱: G—高壓開關柜形式: G固定式 Y移開式設計序號: 用阿拉伯數(shù)字表示額定電壓: 10KV斷路器種類: Z—真空操動形式: T—彈簧操動 D—電磁操動額定工作電流:（A）額定熱穩(wěn)定電流:（KA）主電路方案編號:I單母線分段接線方式 10kV匯流母線的選擇 母線材料、類型和布置方式1）母線材料有銅和鋁。3）矩形導體的散熱和機械強度與導體布置方式有關。 導線截面選擇按最大長期工作電流選擇： ≤ （）式中：—溫度修正系數(shù)—在額定溫度為＋80176。 動穩(wěn)定校驗 根據(jù)本設計選用的高壓開關柜， m，支撐絕緣子間距即柜體寬度為1m,所取跨距。2） 保證工作人員的人身安全。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正?；蜻^電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。2）運行安全和操作巡視方便。2）相鄰回路電器之間的距離較大，大大減少了事故蔓延的危險性。屋外配電裝置根據(jù)電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。半高型配電裝置指其布置處于中型和高型配電裝置之間，既僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置。2）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關。2）60～220KV電壓等級的每組主接線的三相應電壓互感器3）當需監(jiān)視和檢測線路上有、無電壓時，出線側的一組上應裝設電壓互感器。 接地刀閘的配置1）為保證電器和母線的檢修安全，35KV以上每段母線根據(jù)長度宜裝設1～2組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔離開關上和母聯(lián)開關上，也可裝設于其它母線回路。 避雷器的配置1)配電裝置每組母線上，應裝設避雷器，但進出線都裝設避雷器的除外。 60kV中型戶外配電裝置中的相關尺寸（m）名稱弧垂線間距離出線構架高度出線構架寬度母線出線母線出線尺寸 斷路器、隔離開關、電流互感器之間的距離（mm）電壓等級60(kV)隔離開關與電流互感器隔離開關2800電流互感器與斷路器之間的距離2300斷路器與隔離開關25009 防雷保護的規(guī)劃設計 概述雷電引起的大氣過電壓將會對電氣設備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴重的危害，因此在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電氣設備的安全。對于35～60KV的配電裝置，為防止雷擊時引起反擊閃絡的可能，一般采用獨立避雷針進行保護。(2) 線路終端桿塔接地電阻不大于10Ω。其中：R—獨立避雷針的接地電阻，（Ω）在任何情況下，Sd不得小于3m。1)進線段保護作用：使雷電不直接擊在導線上，且利用進線段本身阻抗來限制雷電流幅值，利用導線的電暈衰耗來降低雷電波陡度。若雷擊進線段以外的線路產(chǎn)生入侵波時，只有經(jīng)過進線段保護段入侵波才能到達變電站，由于沖擊電暈的影響，將使進入變電站的入侵波的陡度和幅值降低，同時由于進線段導線本身阻抗的作用，將使流過避雷器的雷電流減小。120≥h30時，p=／hh120m,p=保護全面積的條件為 D≤8hap （）其中D為通過由三支避雷針所形成的三角形頂點圓的半徑，或以避雷針為頂點的四角形的對角線。 載流量校驗 長期允許電流修正系數(shù)： 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為Iwmax=%== 228=校驗合格。按經(jīng)濟電流密度法選擇截面積 正常工作時單條輸送的功率 經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面 Tax=4500h,J=選出標準截面應接近于計算截面,查《供用電系統(tǒng)》附表11選擇LGJ95型導線，80度時，=302A。 標準件廠 導線選擇 遠期最大負荷2200Kw，雙回路，長度6Km,Tmax=3800h, 雙回路出線重要負荷率不超過65%。根據(jù)《供用電系統(tǒng)》附錄12用鋼芯鋁導線敷設的架空線路的感抗和電阻值查得LGJ70，=,=所以R=l==X=l==cos= 得tan=Q=P tan==所以校驗合格。 電壓損耗校驗由于從設計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應該修正其值。 電壓損耗校驗由于從設計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應該修正其值。載流量校驗長期允許電流修正系數(shù)： 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為Iwmax要求Iwmax= 344=校驗合格。雙回路出線重要負荷率不超過65%。 化工廠 導線選擇遠期最大負荷2800Kw，單回路，長度2Km,Tmax=4000h。根據(jù)《供用電系統(tǒng)》附錄12用鋼芯鋁導線敷設的架空線路的感抗和電阻值查得LGJ150，=,= 所以R=l==X=l==cos= 得tan=Q=P tan== 校驗合格。本設計所選變壓器型號為SF9－16000/63，含義：三相，風冷，油浸，比繞組，額定容量16000KVA，額定電壓63KV有載調(diào)壓電力變壓器。且具有工作可靠、靈活、使用的電器少，裝置簡單清晰和建設費用底等優(yōu)點，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需要三臺斷路器。標么值法：取