【正文】 9 配電裝置 配電裝置按電氣設備裝置地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。（ 4）橋式接線。 8 主接線的形式 變電所的主接線可以分為有匯流母線的主接線和無匯流母線的主接線 2 大類。復雜的接線不僅不便于操作，往往還會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電所和電力系統(tǒng)本身，同時 也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活?？紤]到 2 臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。 1 所址選擇 首先要考慮變電所所址的標高，查詢有無被洪水浸淹歷史；進出線走廊應便于架空線路的引入和引出，盡量少占地并考慮發(fā)展余地；其次要列出變電所所在地的氣象條件：年均最高氣溫、最低氣溫、最大風速、覆冰厚度、地震強度、年平均雷暴日等，把這些作為設計的技術(shù)條件。 避雷針保護范圍的計算方法 設避雷針的高度為 h(m),被保護的物體的高度為 xh (m),則避雷針的有效高度為武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 27 xa hhh ?? ，在 xh 高度上避雷針保護范圍的半徑 xr 由下式計算： 當 2x hh? 時， PhPhhr axx ??? )( 當 2x hh? 時， ( 2 )xxr h h P?? 式子中 P是考慮避雷針高度影響的修正系數(shù)，稱為高度影響系數(shù)。 2． 35KV 及一下的配電裝置應采用獨立避雷針來保護。 PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時， PT 本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 （ 2） 35～ 110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 35kV 以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。 本變電所 10KV 的最終回路較多，因此 10KV 母線應選硬導體為宜。 、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。故在 110KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。 —— 主變低壓側(cè)分列運行。 電流計算結(jié)果 本變電站短路電流計算結(jié)果如下： 三相短路電流計算電路圖及其等值網(wǎng)絡如圖 所示。無限大功率電源（如果有的話）另成一組。 (5)接地裝置的設計，也需用短路電流。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設備。 2． 4 變電站主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級的變電站中，如通過主 變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電站內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三饒組。在考慮到實際情況以后，還要對本地區(qū)的大約跳閘情況作出一個大的判斷，才能夠更好的進行設計。 WH 市 110KV 變電站的建設將外電與市區(qū)變電所更好的連接起來，從而形成統(tǒng)一的供電網(wǎng)絡。 項目 方案 方案Ⅰ單分 方案Ⅱ單 技 術(shù) ①不會造成全所停電 ②調(diào)度靈活 ③保證對重要用戶的供電 ④任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ⑤擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展 ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 經(jīng) 濟 ①占地少 ②設備少 ①設備少、投資小 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 9 第二章 負荷計算及變壓器選擇 負荷計算 負荷分類及定義 ：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失者屬于一級負荷 。 最簡單的限制短路電流的方法是使變壓器低壓側(cè)分列運行。當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。鑒于此站為地區(qū)變電站應具有較高的可靠性和靈活性。 110kV 電氣主接線 由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負荷增長而擬建的。 第三種方案：雙母線接線 優(yōu)點： 1） 供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復供電，檢修任一組的母線隔離開關(guān)時只停該回路。 4） 經(jīng)濟性：即在滿足可靠性、靈活性、操作方便安全這三個基本 要求的前提下， 應力求投資節(jié)省、占地面積小、電能損失少、運行維護費用低、電器數(shù)量少、選用輕型電器是節(jié)約投資的重要措施。最大風速35m/s，主導風向冬天為西北，夏天為東南風向。變電站的主要設備是開關(guān)和變壓器，還有線路問題都是變電站設計中要仔細去探究的問題，而線路問題和配電設備也是本文要論述的設計重點。 110KV 變電站屬于高壓網(wǎng)絡，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率補償 裝置。 變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設備及配電網(wǎng)絡按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通 過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的轉(zhuǎn)設場所。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù) 領域得到了充分的發(fā)展。 1） 變電站類型： 110KV 地方降壓變電站 2） 電壓等級： 110/10KV 3） 線路回數(shù)： 110KV： 2 回，備用 2 回； 10KV： 13 回，備用 2 回； 4） 地 理條件：三面抱山，一面云水。 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 3 第一章 電氣主接線 主接線的選擇 變電所主接線選擇的主要原則有以下幾點： 1） 供電可靠性：如何保證可靠地（不斷地） 向用戶供給符合質(zhì)量的電能是發(fā)電廠和變電站的首要任務，這是第一個基本要求。 第二種方案 : 橋形接線 110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換，因此可采用內(nèi)橋式線，這也有利于以后變電站的擴建。 對于 110kV 側(cè)來說，因為它要供給較多的一類、二類負荷、因此其要求有較高的可靠性。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖 及圖 所示。方案 二具有良好的經(jīng)濟性，供電可靠性也能滿足要求，故 35kV 側(cè)接線采用方案二。采用手車式高壓開關(guān)柜，可不設置旁路設施。 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 8 上述兩種方案如圖 。 ：不屬于一級和二級的一般電力負荷。 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 11 要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。所以，兩臺主變壓器應各自承擔 。 故主變參數(shù)如下： 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 13 表 22 型號 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 高壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 1． 3 YN，yn0,d11 SFSZ950000/110 110177。例如：計算某一時刻的 短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值； 計算短武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 15 路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。d ，略去網(wǎng)絡各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵磁支路； ③無限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； ④略去負荷。 第 i 臺等值發(fā)電機提供的短路電流為 I pt i = I pt i* I N i = I pt i* S N i 3Va v 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 16 無限大功率電源提供的短路電流為： I ps = I ps * I B = I ps * S B 3Va v 短路點周期電流的有名值為： I pt = ∑g I pt i* S N i + I ps * S B i=1 3Va v 3Vav 式中， Vav 應取短路處電壓級的平均額定電壓； I Ni 為歸算到短路處電壓級的第i 臺等值發(fā)電機的額定電流； I B 為對應于所選基準功率 SB 在短路處電壓級的基準電流。39。 。滿足動穩(wěn)定的條件是： ii dwch? II dwch? 上式中 ich Ich —— 短路沖擊電流幅值及其有效值 idw Idw —— 允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值 ： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應保證必要的可靠性。 。 選擇隔離開關(guān)時應滿足以下基本要求： ，易于鑒別設備是否與電網(wǎng)隔開。指導書中已將導線形式告訴為 LGJQ150的加強型鋼芯鋁絞線。 穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時使用， 6～35KV 為瓷絕緣， 60～ 220KV 為油浸紙絕緣電容式。 環(huán)境溫度，最大風速，相對濕度，海拔高度，地震烈度。所以選用 YDR110 型電容式電壓互感器。所以變電站要采取周密的過電壓防護措施。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在 110KV 進線， 10KV母線橋及 10KV 每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為了達到聯(lián)合保護效果，兩針間的距離之比 hD/ 不宜大于 5。 （ 3）三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。 由以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為： ST≥ =（∑） 6 主變繞組接線方式 具有 3 種電壓等級的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器采用三繞組；因有 載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動，所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定，電力系統(tǒng)一般要求 10 kV 及以下變電所采用一級有載調(diào)壓變壓器，故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快退出設備；切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且在檢修時可以保證檢修人員的安全。由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。（ 3）單母線分段接線。 2）外橋式接線。 配電裝置的設計原則： （ 1）節(jié)約用地； （ 2）運行安全和操作巡視方便； （ 3）考慮檢修和安裝條件； （ 4）保證導體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運行； （ 5）節(jié)約三材，降低造價； （ 6）安裝和擴建方便。橋斷路器在進線斷路器的內(nèi)側(cè)（即變壓器側(cè)）。（ 2）單母線接線。主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少。斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 （ 2） 根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)來確定主變壓器的容量。 （ 2） 二級負荷：中斷供電將造成設 計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。兩針之間的保護范圍由通過 1， 2，o,三個點的圓弧畫出 o點的高度按下式計算： 7o DhhP?? 式中的 D為兩針之間的距離， p為校正系數(shù)，在 o 截面上高度水平的最小保護寬度為 xb2 ，當 xxbr? 時，取 xx rb? 。據(jù)統(tǒng)計城市中雷擊事故的 50%70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此變電站要對侵入波過電壓進行防護，主要手段是避雷器。 35KV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè) PT 是當首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設置重合閘。 當電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的 1/3 左右以保證測量儀表 的最佳工作、并在過負荷時使儀表有適當?shù)闹笜?。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流 110kV GW4110G 110KV 1000A 80 35kV GW435 35KV 1000A 50 10kV GN810 10KV 600A 75 武漢大學珞珈學院本科畢業(yè)論文 22 各級電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應考慮如下內(nèi)容： ，結(jié)構(gòu)和排列方式； ； ； 35kV 以上母線，應檢驗它在當?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； ，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應校驗母線自振頻率。所以， 35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用真空斷路器。 選擇斷路器時應滿足以下基本要求： ，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。