【正文】 校驗 .................................... 36 110kV 母線選擇及校驗 .......................... 38 35kV 母線選擇及校驗 ........................... 39 10kV 母線選擇及校驗 ........................... 40 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗 ........................ 41 110kV 側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 .......... 42 35kV 側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 ........... 45 10kV 側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 ........... 47 10kV 側(cè)母聯(lián)斷路器的選擇和校驗 ................. 50 互感器的選擇 ........................................ 51 電流互感器的選擇 .............................. 51 電流互感器的校驗 ............................... 53 電壓互感器的選擇 ............................... 55 第 6章 防雷保護 ............................................. 57 直擊雷保護 ........................................... 57 侵入波保護 ......................................... 58 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 變電所接地裝置 ....................................... 58 第 7章配電裝置 .............................................. 59 配電裝置概述 ......................................... 59 配電裝置的類型及其特點 ......................... 60 配電裝置型式的選擇 ............................. 60 對配電裝置的基本要求和設(shè)計步驟 ...................... 61 屋內(nèi)配電裝置 ........................................ 62 屋外配電裝置 ........................................ 63 參考文獻 .................................................... 66 附錄 ........................................................ 68 附錄 1 電氣主接線圖 ..................................... 68 附錄 2 配電裝置平面圖 ................................... 69 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 第 1 章 緒論 變電站概述 變電站在電力系統(tǒng)中的地位 電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電氣的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。系統(tǒng)中為了使長距離輸電線路分段，一般匯聚 2~3 個電源，電壓等級為220~330kV，同時又降壓供當(dāng)?shù)刎?fù)荷用電，中間變電所停電以后，將引起本區(qū)域的部分負(fù)荷供電，重者引起區(qū)域電網(wǎng)解列。對于系統(tǒng)中的一級負(fù)荷，一旦出現(xiàn)供電中斷，不僅影響生產(chǎn)，而且可能使設(shè)備損壞，進而影響社會穩(wěn)定甚至?xí)驍嚯姸鹑藛T傷亡事故，更有甚者將造成整個系統(tǒng)的的癱瘓，停電給國民經(jīng)濟和人民生活造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電力系統(tǒng)本身的損失。 5%， 10kV 及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的177。 ， 3000MHZ 以下系統(tǒng)不超過177。因此，降低每向用戶供應(yīng)一度電能損耗的能源和降低變換、輸送、分配時的損耗對于提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性又十分重要的意義。 三相視在功率 S=3UI，當(dāng)輸出功率為定值時，電壓升高，電流降低，線路、電氣的載流部分所需的截面積就變小，有色金屬的投資也 降低，同時由于電流小，傳輸線路上的功率損耗和電壓損耗也較??；另一方面，電壓越高，對設(shè)備和導(dǎo)線絕緣水平的要求就越高，變壓器、開關(guān)等設(shè)備絕緣方面的投資也越大。國外變電站主要是采用柔性技術(shù)由交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變，而數(shù)字化智能變電站也是國內(nèi)外變電站未來發(fā)展趨勢之一。 全面實現(xiàn)變電站無人值守對我國電網(wǎng)建設(shè)有非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益 : 1)大幅度提高了運行可靠性； 2)加快了對事故處理的速度； 3)提高了電力行業(yè)勞動生產(chǎn)率； 4)降低了電力基礎(chǔ)建設(shè)成本； 5)降低系統(tǒng)運行費用。 依據(jù)我國電力工業(yè)實際情況國情，電力系統(tǒng)的變電所運行技術(shù)有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。 經(jīng)濟和城市建設(shè)的發(fā)展要求新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保要求，追求綜合經(jīng)濟和社會效益，所以設(shè)計形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，這使得占地面積有效減少。變電站設(shè)計的分類可依據(jù)變電站標(biāo)準(zhǔn)方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模 3 個層次進行劃分。 (2)按配電裝置型式分類： 110kV 配電裝置可再分為常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣設(shè)備兩類。電氣主接線直接影響著配電裝置的布置、繼電保護裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性起決定性的作用。 (2)具有一定的靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度指令靈活的改變運行方式，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的將有關(guān)設(shè)備或線路退出系統(tǒng)運行。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或者不必要的停電。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大影響。 我國《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》對主接線設(shè)計作了如下規(guī)定：在滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。在 6~10kV 變電所，一般采用單母線接線或單母線分段接線。 電力系統(tǒng)中中性點接地方式 是一個綜合問題，它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平有關(guān)，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、主變壓器的運行安全以及對附近通信線路的干擾等。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計主接線的基本依據(jù)之一，電力負(fù)荷預(yù)測工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。對此，應(yīng)予以足夠重視 ,對重型設(shè)備如大容量三相變壓器的運輸條件亦應(yīng)充分考慮。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 （ 4）繪制電氣主接線 對最終選擇的電氣主接線形式，按照要求，繪出電氣主接線圖。 (2)安裝工程費，包括直接費、間接費及稅金等。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進出線回路少，不再擴建 和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。缺點是，操作復(fù)雜，10kV 側(cè)采用單母線分段接線方式，一級負(fù)荷占 35%左右，二級負(fù)荷占 30%左右，一級和二級負(fù)荷占 65%左右，采用單母線分段接線方式，優(yōu)點是接線簡單清晰，操作方便，造價低，擴展性好，缺點是可靠性靈活性差。 C，年最低氣溫 8176。最大風(fēng)速 25m/s，覆冰厚度為 8mm，屬于我國第 V 標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。 第 3 章 變電站主變壓器選擇 電力變壓器是電力系統(tǒng)中最為重要的電氣設(shè)備之一，它擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，合理確定的變壓器臺數(shù)、容量和型號是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。即并列變壓器的電壓變比必須相同，否則將引起較大的不平衡電流，所以允許差值不超過 ％。 (3)并列運行變壓器的連接組別必須相同。 無功補償措施 無功功率補償?shù)谋匾? 在工企用電設(shè)備中，有大量設(shè)備工作需要從系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，如電動機利用吸收無功功率建立圓形旋轉(zhuǎn)磁場，這樣系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分就會增加，功率因數(shù)降低，對系統(tǒng)會造成如下影響： （ 1） 使變配電設(shè)備的容量增加； （ 2） 使 供配電系統(tǒng)的損耗增加； （ 3） 使電壓損失增加； （ 4） 使發(fā)電機的效率降低。 （ 2）采用并聯(lián)電容器補償 ,采用并聯(lián)電容器補償無功功率以提高功率因數(shù)是目前供配電系統(tǒng)中采用較為普遍的一種補償方法，也叫移相電容器靜止無功補償。 ??? k kQrQN 考慮到三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè) 312 個，每相 104 個，采取功率補償后的功率因數(shù)即可滿足要求。 N－ 1原則是判定電力系統(tǒng)安全性的一種準(zhǔn)則，按照這一準(zhǔn)則 ,電力系統(tǒng)的 N 個元件中的任一獨立元件（發(fā)電機、輸電線路、變壓器等）發(fā)生故障而被切除后，應(yīng)保證不會出現(xiàn)因其它線路過負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶停電；不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)電壓崩潰等事故。 對于有一級負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足對 60%（ 220kV 及以上電壓等級的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計算負(fù)荷供電，以及滿足全部 I 類負(fù)荷 ?S 和大部分II 類負(fù)荷 ?S (110kV 及以上電壓等級的變電所供電，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部 I 類負(fù)荷 ?S 和 II 類負(fù)荷 ?S )，即 ?? ????? SSSSS NN ）和（）（ 1n)~(1n m a x （ 41） 最大 綜合計算負(fù)荷的計算： %)1(c o s1 m a xtm a x ?? ?????????? ??mi iiPKS （ 42） 式中 imaxP — 各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m — 出線回路數(shù)； i?cos — 各出線的功率因數(shù)； tK — 同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在 ～ 之間； %? — 線損率，取 5%。因此，當(dāng)自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓M V AS 1 0 ??????? ?????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 的網(wǎng)絡(luò)時，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系。因此，普通雙繞組一般選用 YN， d11 接線；三繞組變壓器一般接成 YN， y， d11 或 YN， yn， d11 等形式。 對一級負(fù)荷，要求供電系統(tǒng)當(dāng)線路發(fā)生故障停電時，仍保證其連續(xù)供電，所以應(yīng)由兩個獨立電源供電。 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定容量： 25000kVA 額定電壓：高壓 — 110177。 變電所所用電設(shè)計 變電所內(nèi)負(fù)荷包括照明設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、二次部分及動力設(shè)備，現(xiàn)代變電所自動化程度較高，所以應(yīng)加強對所用電的考慮，確保所用電安全性。 (2)兩臺所用變分別接至變電所最低一級電壓母線或獨立電源上，并裝設(shè)備用電源自接裝置 。 所用變壓器一般高壓側(cè)采用熔斷器，為了滿足用戶側(cè)電壓質(zhì)量要求，故宜采用 或 的所用變。 直流系統(tǒng) 所用 電直流供電系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，主要用于控制、信號、繼電保護和檢測回路操作電源，也用于各類斷路器的操動電源以及用于直流電動機拖動的供電。 :S= %= ： SB=KtS= = 依據(jù)以上原則和分析，選擇的所用變壓器參數(shù) : 型號： S9— 80/10 U1e=10177。 此外還有其它原因，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 等。 短路電流計算 方法 在電力系統(tǒng)中常用的短路電流計算法有運算曲線法和計算機算法。為了使電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗電氣設(shè)備的短路計算中，以三相短路計算為主，三相短路用文字符號 k)3( 表示。首先計算電路的基準(zhǔn)值：選取MVASB 100? ， AVB UU ? 。 導(dǎo)體的選擇和校驗 架空電力線路的導(dǎo)線：可以采用鋼芯鋁絞線、鋁絞線、防腐鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線、鋁合金絞線、鋼芯鋁合金絞線、硬銅線，但系統(tǒng)中一般線路大多采用鋼芯鋁絞線以在保證可靠的前提下提高經(jīng)濟性。 (4)驗算導(dǎo)線載流量時，鋼芯鋁線的允許溫度一般采用 70℃。 由載流量 RFI alal )( ???? ??可得，正常運行時導(dǎo)體溫度 ? 為 22m a xalal II）（ ?? ???? ??? （ 54) ? 必須小于導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度 C?70 。經(jīng)濟截面積用下式應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度。 110kV 母線選擇及校驗 按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇： AU SI N N 9 031 1 0 3 4 5 4 a x ????? AkII al 2570