【正文】 b）選擇額定電壓 電壓互感器一次繞組的額定電壓應(yīng)與安裝處電網(wǎng)額定電壓相同，特別要注意開(kāi)口三角形繞組額定電壓的選擇。 S 5 6 2 5)751()( 221 ???tN KI 2KA 短路熱穩(wěn)定時(shí)間 =主保護(hù)時(shí)間 +固有分閘時(shí)間 +合閘時(shí)間 tk=2s++=1s ? ?2 )()(2 1012 kkkk IIItQ ??? = 2KA （ 3）校核熱穩(wěn)定： 主保護(hù)時(shí)間已經(jīng)給定為 2s，經(jīng)查表固有分閘時(shí)間為 ，合閘時(shí)間為 。 （ 2）校核動(dòng)穩(wěn)定： imax=40kA ish= imaxish 故滿足此項(xiàng)要求。 （ 3）校核熱穩(wěn)定： 主保護(hù)時(shí)間已經(jīng)給定為 2s，經(jīng)查表固有分閘時(shí)間為 ，合閘時(shí)間為 。 S 232 ? 1=1024 2KA 求流過(guò) 10KV 母線的最大短路電流為： Idz=502/(+)= 由于原始資料沒(méi)有提供系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗，所以默認(rèn)小方式也為 ，則流過(guò) 10KV 母線的最小短路電流為 : Idz=()*502/(+)= （ 4） d4點(diǎn)短路的短路電 流。 （ 2）短路計(jì)算點(diǎn)。 (2) 電器的布置 按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)的位置，可分為單列，雙列和三列布置。硬母線常用的有矩形，管形和組合管形。 主變壓器一般露天布置，盡量靠近主廠房，最好與主廠房的安裝場(chǎng)同一高程，以使檢修時(shí)可以通過(guò)敷設(shè)的鐵軌推進(jìn)安裝場(chǎng)，利用主廠房吊車起吊檢修。 屋外配電裝置根據(jù)電氣設(shè)備和母線的布置高度和重疊情況，可分為中型、半高型和高型。 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。 無(wú)論選用哪種形式的配電裝置，應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1）配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)方針、政策，因地制宜，充分利用地形，盡量減少土石方工程量，盡可能不占或少占農(nóng)田。在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置，又稱為裝配式。 本設(shè)計(jì)采用 110kV 配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針， 10kV 配電裝置設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行直接雷保護(hù)。金屬氧化物避雷器除了有較理想的非線性伏安特性外，還有不少優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用最為廣泛的是閥式避雷器和氧化鋅避雷器。正常運(yùn)行時(shí)，避雷器的電阻呈無(wú)限大狀態(tài)，不會(huì)對(duì)地短路；當(dāng)雷電侵入波沿線路進(jìn)入發(fā)電廠 或變電所時(shí)，避雷器的電阻自動(dòng)變得很小，使巨大的雷電沖擊電流順利入地，此時(shí)避雷器兩端電壓并不高，不會(huì)危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。在一切進(jìn)線斷上都應(yīng)加強(qiáng)加強(qiáng)防雷錯(cuò)書(shū)、提高耐雷水平，盡量減少在這一段線路上出現(xiàn)繞擊或反擊的次數(shù)。線路雷害事故往往只導(dǎo)致電網(wǎng)工況的短時(shí)惡化，變電所的雷害事故就要嚴(yán)重得多，往往導(dǎo)致大面積停電。如果過(guò)電壓使設(shè)備絕緣擊穿，由于電氣設(shè)備本身還帶有工頻交流電壓，則當(dāng)短暫過(guò)電壓引起的擊穿電流過(guò)去之后，工頻交流電也將流過(guò)其擊穿通道，從而造成短路事故。 （ 2） 110kV 線路保護(hù)設(shè)置：設(shè)置距離保護(hù)，以差動(dòng)保護(hù)為主保護(hù)，以電流保護(hù)為后備。 電力系統(tǒng)各電氣元件之間通常用斷路器互相連接，每臺(tái)斷路器都裝有相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可以向斷路器發(fā)出跳閘脈沖，切除故障部分，其余部分仍能正常運(yùn)行。 其選擇情況如下表所示： 表 36 母線選擇結(jié)果 電壓等級(jí) 選擇結(jié)果 計(jì)算結(jié)果 型號(hào) S（ mm2） Ial（ A） S（ mm2） Igmax(A) 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 110kV 側(cè) LGJ 150 315 10kV 側(cè) 矩形 2?（ 10100? ） 2840 絕緣子和穿墻套管的選擇 110KV 及 35KV 母線均為軟導(dǎo)體，故需要戶外懸式絕緣子，按照以往經(jīng)驗(yàn)， 110KV 通常選為 8片，而 35KV 則選為 3 片；無(wú)需穿墻套管。 電壓互感器的型號(hào)的表示和含義： J、 Y─電壓互感器 D─單相 S─三相 W─五柱三繞組 R─電容型 G─干式 Z─環(huán)氧澆注絕緣 F─測(cè)量和保護(hù)二次繞組分開(kāi) 電壓互感器的選擇如下表： 表 34 電壓互感器選擇結(jié)果 安裝地點(diǎn) 型號(hào) 一次線圈 二次線圈 輔助線圈 最大容量（ VA） 重量（ kg） 110kV母線 YDR110 100/ 3 10kV 母線 JSJW10 10/ 3 高壓熔斷器的選擇 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 熔斷器是用于保護(hù)短路和過(guò)負(fù)荷的最簡(jiǎn)單的電器。 3~35kV 電壓互感器高壓側(cè)一般經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器接入高壓電網(wǎng)，低壓側(cè)也應(yīng)裝低壓熔斷器。 在所有支路均應(yīng)按測(cè)量及繼電保護(hù)要求，裝設(shè)相應(yīng)的電流互感器。互感器可分為電流互感器和電壓互感器，它們既是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時(shí)也是隔離元件。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，故無(wú)開(kāi)斷電流技術(shù)數(shù)據(jù)。多油斷路器的油量多，其油一方面作為滅弧介質(zhì)，另一方面又作為相對(duì)地（外殼）甚至相與相之間的絕緣介質(zhì)。并且在此前提下，適當(dāng)?shù)亓粲性６龋η笤诮?jīng)濟(jì)上進(jìn)行節(jié)約。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 電氣設(shè)備的選擇 發(fā)電廠主要電氣設(shè)備 在發(fā)電廠和變電所中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和分配等各環(huán)節(jié)的需要，配置了各種電氣設(shè)備。同時(shí)，為了盡快華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù) 裝置將自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘。在發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的阻抗減小以及突然短路時(shí)的暫態(tài)過(guò)程使短路回路的短路電流值大大增加，可能超過(guò)該回路額定電流許多倍；短路發(fā)生時(shí)要產(chǎn)生很大的點(diǎn) 動(dòng)力和很高的溫度，使故障元件和短路電路中的其他元件收到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故；短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源停電范圍越大，造成的損失也越大。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 2 短路電流計(jì)算 短路電流概述 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。綜合考慮，選擇方案二。而且單母線分段接線接線簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)方便，可靠性適中 。 （ 2）靈活性要求 滿足調(diào)度時(shí)的靈活性要求，靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，靈活地調(diào)配電源盒負(fù)荷，滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要；滿足檢修時(shí)的靈活性要求，在某一設(shè)備需要檢修時(shí)，應(yīng)能方便地將其退出運(yùn)行，并使該設(shè)備與帶點(diǎn)運(yùn)行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時(shí)方便和安全；滿足擴(kuò)建時(shí)的靈活性要求，從初期的主接線過(guò)度到最終的主接線，每次過(guò)渡都應(yīng)比較方便，改建的工程不大。用規(guī)定的設(shè)備圖形和文字符號(hào)，按照各電氣設(shè)備實(shí)際的連接順序而繪成的能夠全面表示電氣主接線的電路圖，稱為電氣主接線圖。所以本設(shè)計(jì) 110kV 側(cè)、 10kV 側(cè)華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 繞組分別采用 Y、△連接。 為了滿足系統(tǒng) N— 1的運(yùn)行方式，以保證電網(wǎng)安全運(yùn)行為前提，故選擇方案二。 變壓器的選擇 主變壓器的選擇 根據(jù)原始資料： ：終端變電 所 : 110/10 kv ： 10kv 側(cè)： 最大負(fù)荷： 41MW 最小負(fù)荷： 21MW cosф = Tmax=4500h 一、二 類負(fù)荷占 50％ 變壓器采用有載調(diào)壓雙繞組電力變壓器，為了滿足用戶最大負(fù)荷，則計(jì)算變壓器容量為 : Se=41MW/=48235KVA 同時(shí)給變壓器留有一定的裕度則取： Se=48235*=57882KVA 現(xiàn)有三種方案： （ 1）、根據(jù)負(fù)荷要求選用一臺(tái)變壓器，型號(hào)為三相雙繞組 SZ10— 60000KVA/110。論文 包括設(shè)計(jì)原始資料，主變的 選擇，電氣主接線的選擇，短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的結(jié)構(gòu)型式，站用電源的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置的說(shuō)明，無(wú)功補(bǔ)償。華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 隨著國(guó)民生活水平的提高，大量新型用電設(shè)備涌現(xiàn)在國(guó)民的日常生活中，用電器的數(shù)量及種類對(duì)電能的質(zhì)量提出了更高的要求。 關(guān)鍵詞： 變電所；一次系統(tǒng)；主接線；短路電流；防雷保護(hù) 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘要 .................................................................... I 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) .................................................... 1 1 電氣主接線設(shè)計(jì) .......................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 （ 2）、根據(jù)負(fù)荷要求選用兩臺(tái)變壓器，型號(hào)均為三相雙繞組 SZ10— 60000KVA/110。 查《 35110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》選擇 SZ10— 60000/110 型號(hào)的變壓器，連接組別為YN， d11。 站用變壓器的選擇 因站用負(fù)荷較重要，為提高站用電的可靠性和靈活性，需裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器。 發(fā)電廠、變電站的電氣主接線可有多種形式。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性要求 在主接線滿足必要的可靠性和靈活性的前提下，應(yīng)盡量做到經(jīng) 濟(jì)合理。當(dāng) 110kV 配電裝置總出線回路數(shù)為 3～ 4回時(shí)適用。 10kV 側(cè)接線方式的選取 方案一 單母線接線 接線特點(diǎn)： 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€接線的主要優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單清晰，所用電器設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建，配電裝置造價(jià)便宜。所謂的短路是指電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過(guò)任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相碰觸。 （ 3）短路的類型 短路故障分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路。繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。根據(jù)它們?cè)谶\(yùn)行中所起作用不同，通常將它們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。 斷路器的選擇 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)設(shè)備，它既可以在正常情況下接通或斷開(kāi)電路，又可以在系統(tǒng)故障情況下自動(dòng)地迅速斷開(kāi)電路，斷開(kāi)電路時(shí)會(huì)在斷口處產(chǎn)生電弧，為此斷路器設(shè)有專門的滅弧裝置，滅弧能力是斷路器的核心性能。少油斷路器的油量很少，其油只作為滅弧介質(zhì)，其外殼通常是帶電的。 隔離開(kāi)關(guān)的用途有以下幾個(gè)方面： （ 1） 隔離電壓。它們將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流，轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?、小電流，供測(cè)量、監(jiān)視、控制及繼電保護(hù)使用。 在發(fā)電機(jī)、主變壓器、大型廠用變壓器和 110kV 及以上大接地電流系統(tǒng)各回路中，一般應(yīng)三相均裝設(shè)電流互感器，而對(duì)于非主要回路一般僅在 A、 C兩相上安裝。 110kV 及以上的電壓互感器可直接經(jīng)由隔離開(kāi)關(guān)接入電網(wǎng)，不裝高壓熔斷器。其容量小，保護(hù)性差，僅用于 35kV及以下電壓等級(jí)，在發(fā)電廠中主要用于電壓互感器短路保護(hù)。 10KV 母線為戶內(nèi)矩形硬導(dǎo)體，需要支柱絕緣子和穿墻套管。動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，即可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。 所謂距離保護(hù)，就是指反應(yīng)保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)的距離，并根據(jù)這一距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置，短路點(diǎn)越靠近保護(hù)安裝處，其測(cè)量阻抗就越小，則保護(hù)的時(shí)華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 限就越短；反之，短路點(diǎn)越遠(yuǎn)，其測(cè)量阻抗就越大，則保護(hù)動(dòng)作時(shí)間就越長(zhǎng)，這樣保證了保護(hù)有選擇性地切除故障線路。為此，對(duì)電氣設(shè)備必須加裝必要的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)施。其次，變電設(shè)備的內(nèi)絕緣水平往往低于線路絕緣，而且不具有自恢復(fù)功能，一旦因雷電過(guò)電壓而發(fā)生擊穿，后果十分嚴(yán)重。進(jìn)入變電所的雷電過(guò)電壓波將來(lái)自進(jìn)線斷以外的線路，它們?cè)诹鬟^(guò)進(jìn)線斷時(shí)將因沖擊電暈而發(fā)生衰減和變形，降低了波前陡度和幅值；利用進(jìn)線斷來(lái)限制流過(guò)避雷器的沖擊電流幅值。沖擊大電流過(guò)后，在一小段時(shí)間內(nèi)，由線路正常工作電壓驅(qū)動(dòng)的電流也經(jīng)過(guò)避雷器入地。 根據(jù)《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，變電站的每組母線上，都應(yīng)安裝避雷器，作為防止高壓雷電波沿架空線路、設(shè)備侵入變電站的最主要措施。一是無(wú)間隙。為了防止反擊，主編構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。在工廠預(yù)先把各種電器安裝在柜（屏）中，成套運(yùn)至安裝地點(diǎn)，則稱為成套配電裝置。在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料，降低價(jià)格。屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的安全凈距可以分 為 A、 B、 C、 D、 E五類。中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要高度，以便