【正文】 （ 6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 根據(jù)表 61數(shù)據(jù)， Aies k80? 由 110kV 短路計(jì)算結(jié)果得， Aish ? 所以， shes ii ? 即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按最小截面積進(jìn)行校驗(yàn) sk KQCS 1m in ? （ 65） 當(dāng)所選導(dǎo)體截面積 minSS? 時(shí)，即滿足熱穩(wěn)定性要求 。 一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以 不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。三相短路用文字符號(hào) k 表示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 5 短路電流計(jì)算 短路的危害 （ 1） 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。 ： 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。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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 4 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。 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） 17 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。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。 4. 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。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%。 (1)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。 （ 4） 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。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。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 變電所總體分析； 負(fù)荷分析計(jì)算與主變壓器選擇； 電氣主接線設(shè)計(jì)； 短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇； 配電裝置設(shè)計(jì)； 110KV 線路保護(hù)整定計(jì)算； 變壓器保護(hù)整定計(jì)算； 110KV 或 35KV 母線保護(hù)整定計(jì)算； 四、設(shè)計(jì)成品 （一） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一冊(cè)（包括：電氣一次、二次部分）； （二） 設(shè)計(jì)圖紙 （ 1） 電氣主接線圖（ 2 圖）； （ 2） 110KV 配電裝置間隔斷面圖（ 2 圖）； 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 主接線設(shè)計(jì)：分析原始資料，根據(jù)任務(wù)數(shù)的要求擬出各級(jí)電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接 線最優(yōu)方案。、 6176。 年最高氣溫 +40176。同時(shí)對(duì)能源、發(fā)電、變電、和輸電的電氣部分有了詳細(xì)的概念，能熟練地運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如短路計(jì)算的基本理論和方法，繼電保護(hù)整定的基本理論和方法，主接線的設(shè)計(jì)，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇以及變壓器的選擇，防雷接地保護(hù)等。半地下變電站是指主變布置在地上，其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站；地下變電站是指主變及其他主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站。 4. 先進(jìn)性：設(shè)備選型先進(jìn)合理，占地面積小，注重環(huán)保，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比指標(biāo)先進(jìn)。發(fā)展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢(shì)。 這些戶外高壓和超高壓組合電器共同特點(diǎn)是以 SF6 斷路器為核心，與其它高壓電氣設(shè)備進(jìn)行組合，形式繁多。我國(guó)電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容 量越來越大，短路電流不斷增大，對(duì)電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實(shí)時(shí)性等要求越來越高 。以 IP 數(shù)字視頻方式，能夠?qū)Ω髯冸娬?/所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，實(shí)時(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)變電站 /所的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生 的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)許多地區(qū)變電站的需要。 我國(guó)變電站及 其設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) 一、 我國(guó)變電站的發(fā)展趨勢(shì) 近年來，在我國(guó)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域中取得了快速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)變電站的發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用，越來越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來說，使我國(guó)變電站設(shè)計(jì)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)： 1. 智能化 智能化變電站的發(fā)展是隨著高壓高精度的智能儀器的出現(xiàn)而逐漸發(fā)展的，特別是計(jì)算機(jī)高速通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實(shí)現(xiàn)的智能化處理提供的強(qiáng)大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級(jí)是不同的。 二、電力系統(tǒng)供電要求 （ 1） 保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備的安全，形成十分嚴(yán)重的后果。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類： （ 1） 樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為 330— 500kv 的變電站 ，成為樞紐，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出項(xiàng)癱瘓。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 110KV變電站設(shè)計(jì) 110KV Substation Design 院系名稱：電子信息學(xué)院 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師 ： 2021 年 5 月 I 摘 要 本文主要進(jìn)行 110KV 變電站設(shè)計(jì)。 （ 2） 中間變電站：高壓側(cè)以交換潮流為主，其系統(tǒng)變換功的作用。停電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率 S=3UI。智能化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 面： 緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。 不過我國(guó)目前還沒用完全實(shí)現(xiàn)真正意義山的智能化一次設(shè)備，一次設(shè)備的智能化仍然需要通過一定的二次設(shè)備倆轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)，一般采用智能終端的模式。而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國(guó)變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì)。這些設(shè)備運(yùn)行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便，價(jià)格介于常規(guī)電氣設(shè)備與 GIS 之間，是電氣設(shè)備今后發(fā)展的一個(gè)方向，符合我國(guó)目前的國(guó)情和技術(shù)發(fā)展方向。 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)引起電力行業(yè)的重視，成為變電站設(shè)計(jì)核心技術(shù)之一。 5. 適應(yīng)性：綜合考慮不同地區(qū)的實(shí)際情況，要在系統(tǒng)中具有廣泛的適應(yīng)性，并能在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)不同規(guī)模，不同形式，不同外部條件均能適應(yīng)。 （ 2） 按配電裝置型式分類。 設(shè)計(jì)思路及工作方法 分四步完成： 1. 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)（完成主接線，主變及站變的選擇：包括容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇，繪出主接線 ）； 2. 短路電流計(jì)算及繼電保護(hù)整定計(jì)算； 3. 主要電氣設(shè)備選擇； 4. 配電裝置設(shè)計(jì)。 C，年最低氣溫 10176。、 90176。 短路電流計(jì)算：根據(jù)所確定的主接線方案，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算短路點(diǎn)計(jì)算短路電流并列表示出短路電流計(jì)算結(jié)果。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足一下基本要求。 （ 5） 具有擴(kuò)建的可能性 由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)還應(yīng)考慮到具有擴(kuò)建的可能性。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。 三、電氣主接線設(shè)計(jì)步驟 （ 1）分析原始資料 1. 本工程情況 包括變電站類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量，最大負(fù)荷利畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。 5. 設(shè)備制造情況 這往往是設(shè)計(jì)能否成立的重要前提，為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等質(zhì)量匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。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(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。 C，年最低氣溫 10176。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種。 （ 2） 短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命。在計(jì)算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)條件如下： 一、導(dǎo)體截面的選擇： 按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇 maxal II ? (61) 當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度 ? 不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度 ?? 時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)該用下式修正 alKII ??al (62) 式中 K — 綜合修正系數(shù)。 110kv 母線選擇及校驗(yàn) 按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇： AU SINN a x ????? AkII al 257034701103m a x ??????? 查矩形導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量表，每相選用單條 25? 4mm 矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流 AIal 292? ，集膚系數(shù)為 1?SK ，環(huán)境溫度為 34 度時(shí)的允許電流為： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 3470292 ??????? alal KII ? ，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。 2 隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 隔離開關(guān)的選擇，沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。 110kv 側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： AUSI NN a x ????? 選擇及校驗(yàn)過程如下： （ 1）額定電壓選擇： VUU NN k110s ?? （ 2）額定電流選擇： AII N ax ?? （ 3）額定開斷電流選擇： 由上述短路計(jì)算得， kAIk ? 所以， AII kN ?? （ 4）額定關(guān)合電流選擇： kAii ksh 2 3 5 8 2 ???? kAii shNcl 2 3 5 ?? 根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號(hào)為 SW6— 110Ⅰ/1200，技術(shù)參數(shù)如下表： 表 61 SW6— 110Ⅰ /1200技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定電 壓 /kV 額定電 流 /A 額定開斷電流 /kA 動(dòng)穩(wěn)定電 流 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 固有分閘時(shí) 間 /S 4s SW6— 110Ⅰ /1200 110 1200 80 （ 5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： kt QtI ?2 根據(jù) 110kV 側(cè)短路計(jì)算結(jié)果，查短路電流周期分量計(jì)算曲 線數(shù)字表，計(jì)算短路電流，從而： nppk Q ?? ? ? ? ? Sn kAQ ??????? 2222 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ? ? Snp kATIQ ????? 222 ? ? Snppk kAQ ?????? 根據(jù)表 61 數(shù)據(jù)，得 ? ? St kAtI ???? 222 所以， kt QtI ?2 即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 二、導(dǎo)體的校驗(yàn)： 電暈電壓校驗(yàn) axr UU mc ? 220kV 采用了不小于 LGJ300 或 110kV 采用了不小于 LGJ70 鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小于 ? 30型或 110kV采用了外徑不小于 ? 20型的管形導(dǎo)體時(shí)，可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。 導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn) 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按導(dǎo)體截面，電暈（對(duì) 110