【正文】 數(shù)來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的正負(fù) 5%，給定的允許頻率偏移為正負(fù) — %HZ 等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。 三、電力系統(tǒng)的額定電壓 額定電壓是指能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣水平的要求就越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高 10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的 倍。 高電壓等級(jí)的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。 另外，為了加強(qiáng)對(duì)變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警監(jiān)控等方面的綜合管理水平，越來越多的電力企業(yè)正在考慮建設(shè)集中式遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，這促使了電力綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 2. 數(shù)字化 通過采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實(shí)時(shí)性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了數(shù)字化變電站，數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 二、我國(guó)變電站設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) 依據(jù)我國(guó)的國(guó)情，以及我國(guó)多年來積累的關(guān)于變電站設(shè)計(jì)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，可以看出我國(guó)變電站設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。變電站設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、 SF6 開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。另一方面，保護(hù)本身也需要自檢查、故障濾波、事件記錄、運(yùn)行監(jiān)視和控制管理等功能。 總之，變電站綜合自動(dòng)化向著使電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。 3. 經(jīng)濟(jì)性，按照利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資與長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用，追求設(shè)備壽命期內(nèi)最佳經(jīng)濟(jì)效益。 7. 時(shí)效性：建立滾動(dòng)修改機(jī)制，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，不斷更新、補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)。在變電站設(shè)計(jì)中，戶外變電站是指最高電壓等級(jí)的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶內(nèi)、戶外或者戶內(nèi)的變電站。 按變電站規(guī)模進(jìn)行分類。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。切除故障停電時(shí)間短，影響范圍就最小，并且再檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。 經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn) 行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。 接線方式：對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路 — 變壓器組或橋型接線等。 3. 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。當(dāng)缺乏足夠 的資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)： 1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取 20— 30%； 2. 負(fù)荷同時(shí)率取 — ，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取 — 1； 3. 功率因數(shù) 一般取 ；４ . 線損平均取 5%。我國(guó) 一般對(duì) 35kv 及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，對(duì) 110kv 就以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，有稱大電流畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 接地系統(tǒng)。 環(huán)境條件 包括當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對(duì)主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響，特別是我國(guó)土地遼闊，各地氣象、地理?xiàng)l件相差較大，應(yīng)予以重視。 （ 3）短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備選擇 對(duì)選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇合理的電氣設(shè)備。且各回饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，再進(jìn)出線較多（一般超過4 回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 110kv 側(cè)采用雙母線接線方式， 優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線時(shí)不中斷供電，任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電，可靠性高。 方案二的主接線圖如下： 圖 3— 2 方案二主接線圖 方案三： 110kv 側(cè)采用雙母線接線方式， 35kv 側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式， 10kv 側(cè)采用單母 線分段帶旁路母線接線方式 方案三的主接線圖如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 3— 3 方案三主接線圖 對(duì)于上述三種方案綜合考慮： 該地區(qū)海拔 185m，海拔并不高，對(duì)變電站設(shè)計(jì)沒有特殊要求，地勢(shì)平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫 +40176。 C。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3 變電站主變壓器選擇 主變壓器的選擇：再各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一。 主變壓器的選擇 一、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 在變電站設(shè)計(jì)過程中，一般需要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，防止其中一臺(tái)出現(xiàn)故障 或檢修時(shí)中斷對(duì)用戶的供電。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。在 330kv 及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。 ：變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 主變壓器選擇結(jié)果 根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號(hào)為： SFSZ925000/110。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 短路電流計(jì)算 短路的危害 通過故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。 短路電流計(jì)算的目的 在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下一個(gè)方面： 電氣主接線的比較 選擇、檢驗(yàn)導(dǎo)體和設(shè)備 在設(shè)計(jì)屋外髙型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)的安全距離 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)。三相短路用文字符號(hào) k 表示。 為了保證用戶的可靠供電，防止電氣設(shè)備的損壞及事故擴(kuò)大，應(yīng)盡快地將故障切除。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線路長(zhǎng)度的 80％ 85％，TⅠ約為 ，第二段的保護(hù)范圍為本線路全長(zhǎng)并延伸至下一線路的一部分， TⅡ約為 — ，距離第一段和第二段構(gòu)成線路的主保護(hù)。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相間短路和接地故障。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。三繞組變壓器在外部故障時(shí)，應(yīng)盡量減小停電范圍，因此在外部發(fā)生短路時(shí)，要求僅斷開故障側(cè)的斷路器，而使另外兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。通常氣體體積的整定范圍為250350 2cm .對(duì)于容量在 10MVA 以上的變壓器，整定值多采用 250 2cm ，氣體體積的調(diào)整可通過改變重錘的位置來實(shí)現(xiàn)。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度為 。因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，須與差動(dòng)保護(hù)配合共同作為變壓器的主保護(hù)。 引起變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)準(zhǔn)確工作的因素主要流過差動(dòng)回路中的不平衡電流。母線保護(hù)的接線方式，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。 對(duì)發(fā)電廠和主要變電所的 3～ 10 kV 分段母線及并列運(yùn)行的雙母線，一般可由發(fā)電機(jī)和變壓器的后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)母線的保護(hù)。母線差動(dòng)保護(hù)范圍是各電流互感器之間的一次電力設(shè)備。 降壓變電所內(nèi)裝有備用變壓器或互為備用的母線段。在線路上發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，線路被保護(hù)斷開后，由自動(dòng)重合閘裝置再進(jìn)行一次合閘，恢復(fù)供電，從而大大提高供電的可靠性。在電力系統(tǒng)中， 10KV 線路一般不裝設(shè)避雷線， 35KV 線路一般只在進(jìn)線端 12km范圍內(nèi)裝設(shè)避雷線，線路耐雷水平較低，裝自動(dòng)重合閘后，可提高供電可靠性。 110KV 配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置 2 支避雷針，及其余設(shè)備均為戶內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶外主變壓器、 110KV 配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、母線以及必要的輔助設(shè)備組成，輔助設(shè)備包括安裝布置電氣設(shè)備的構(gòu)架、基礎(chǔ)、房屋、和通道等。 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是：所有電氣設(shè)備放置在屋內(nèi)，安全凈距小，可 采用分層布置，占地面積??；外界污穢氣體及灰塵對(duì)電氣設(shè)備的影響較小；操作、維護(hù)與檢修都在室內(nèi)進(jìn)行，工作條件好，不受氣候影響；土建工程量大，投資較大。 （ 2）根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境條件和運(yùn)行、安裝檢修的要求，合理的制定布置方案和選用設(shè)備，保證足夠的安全距離。 二、設(shè)計(jì)基本步驟 （ 1）選擇配電裝置的型式 根據(jù)電壓等級(jí)、電氣設(shè)備的型式、出線多少和方式，有無電抗器、地質(zhì)、地形及環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式 （ 2）擬定配置圖 （ 3）設(shè)計(jì)配電裝置的平面圖和斷面圖 屋內(nèi)配電裝置 屋內(nèi)配電裝置的類型按其布置型式分為單層式、兩層式和三層式。 一、中型配電裝置 （ 1）屋外普通中型配電裝置 屋外普通中型配電裝置的特點(diǎn)是將所有電氣設(shè)備均安裝在同一水平面上，并安裝在一定高度的基礎(chǔ)上，而母線一般采用軟導(dǎo)線安裝在構(gòu)架上，稍高于電氣設(shè)備所在平面。 （ 2）分相中型配電裝置 隔離開關(guān)分相布置在母線正下方的中型配電裝置，稱為分相中型配電裝置。與普通中型配電裝置相比，可節(jié)省占地面積50%左右。它的特點(diǎn)是兩組母線的高度不同，將旁路母線 或主母線置于高一層的水平面上，并與斷路器、電流互感器等設(shè)備重疊布置，從而縮小了縱向尺寸。 四、屋外 GIS 配電裝置 6SF 全封閉組合電器的所有電器都被密閉在充滿 6SF 氣體的金屬殼體內(nèi)，不存在觸電的危險(xiǎn)，安全性高，且受外界環(huán)境條件的影響小，運(yùn)行的可靠性高，維護(hù)方便，檢修周期長(zhǎng)，占地面積小。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 結(jié) 論 由于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是 110KV 變電站及其配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我的文章可以看出未來變電所的一個(gè)大趨向。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 參考文獻(xiàn) [1]朱雪淩，查叢梅，許強(qiáng) .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 [M].北京：中國(guó)電力出版社， 20xx. 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