【正文】 (3)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備產(chǎn)生了熱效應(yīng)，滿足短路熱穩(wěn)定的一般條件是： Qre≥Qd 或 Ire2tre≥Qd (48)式中，Qre——電氣設(shè)備額定熱效應(yīng)(KA2 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)(1)短路計(jì)算條件按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定以及電器開斷能力時(shí)，必須采用流過設(shè)備最大可能的短路電流，為此作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：①容量和接線。電氣設(shè)備的絕緣均有一定的裕度，可長期在超過額定電壓10%—15%的電壓下工作，此時(shí)稱為最高允許工作電壓。⑦海拔。在最大設(shè)計(jì)風(fēng)速35m/s的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施，如加強(qiáng)基礎(chǔ)固定或降低安裝高度等措施。我國規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境為40℃時(shí)，允許按額定電流長期工作。兩根平行導(dǎo)體間作用力的方向是：電流同方向是相吸，反之相斥。因此，把電氣設(shè)備具有承受短路電流的熱效應(yīng)而不至于因短時(shí)過熱而損壞的能力，稱為電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定。因此，我國規(guī)定了電器載流部分長期發(fā)熱的允許溫度和短時(shí)發(fā)熱的允許溫度，以及載流導(dǎo)體長期發(fā)熱允許溫度和短時(shí)發(fā)熱允許溫度。金屬材料溫度升高，會(huì)使材料退火軟化，機(jī)械強(qiáng)度下降。在正常運(yùn)行時(shí)，可以接通也可以斷開運(yùn)行。無母線的主接線形式主要有單元接線、橋形接線和角形接線等[11]。(3)操作應(yīng)盡可能簡單、方便電氣主接線應(yīng)該簡單、清晰、明了、操作方便。這樣新建110kv變電站以終端變電站的形式接入系統(tǒng)。變壓器的冷卻方式和其額定值有關(guān)。變電站在以下情況時(shí)宜選用有載調(diào)壓變壓器：①地方變電所，工廠、企業(yè)自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；②330kv及以上變電站，為了維持中低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器；③110kv及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形Y和三角形D兩種，因此變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。 本站變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定由負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果知，負(fù)荷密度為4000kw/km2 ，由公式(41)按負(fù)荷密度選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)如下：P=PdSj=4000*=95120kw2，S=P/COSφ=所以由以上計(jì)算結(jié)果，選擇兩臺(tái)50MVA的變壓器即可。近年來，由于城市建設(shè)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的繁榮，電力負(fù)荷大幅度增長，有的城市負(fù)荷密度已達(dá)幾十萬kw/km2。否則將會(huì)給變電所的運(yùn)行檢修帶來麻煩。對于城市郊區(qū)變電所應(yīng)與城市發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。變電站站址一經(jīng)確定就要做好變電站的總體規(guī)劃。(4)盡可能遠(yuǎn)離通信設(shè)施，避免發(fā)生接地故障時(shí)變電所電位升高，對鄰近通信設(shè)施產(chǎn)生危險(xiǎn)影響。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運(yùn)行，但當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開，從而影響了其他未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。④主控制室及10kv配電裝置平面布置圖。(1)說明書要用簡明的文字說明設(shè)計(jì)的依據(jù)，建設(shè)的必要性及規(guī)模，占地面積和建筑面積的大小，主接線方案的特點(diǎn)、短路電流大小及選用設(shè)備情況、所用電、直流系統(tǒng)配電裝置、系統(tǒng)通信及保護(hù)方面的新技術(shù)等。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對電網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性具有決定性作用。建筑面積和用地性質(zhì)是分類預(yù)測的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對老城市要收集這些資料不難，而對于一個(gè)發(fā)展中城市或開發(fā)區(qū)，則難度很大，因?yàn)橛辛诉h(yuǎn)景規(guī)劃不一定就能實(shí)現(xiàn)。如果資料的收集和選擇得不好，會(huì)直接影響負(fù)荷預(yù)測的質(zhì)量。 (4)長期負(fù)荷預(yù)測是指未來3～5年甚至更長時(shí)間段內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測，主要是電網(wǎng)規(guī)劃部門根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對電力負(fù)荷的需求，所作的電網(wǎng)改造和擴(kuò)建工作的遠(yuǎn)景規(guī)劃。電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測包括最大負(fù)荷功率、負(fù)荷電量及負(fù)荷曲線的預(yù)測。由于過去110kv電網(wǎng)由地方集資建設(shè)，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，各地方為節(jié)省投資，不注意加強(qiáng)主網(wǎng)架建設(shè)，新建變電站往往只是就近破口或T接，一條線路串接或T接多個(gè)變電站的情況非常普遍。截至2011年底，全網(wǎng)擁有500千伏變電站13座，容量2100萬千伏安，線路4538公里；220千伏變電站 142 座，容量 4489 萬千伏安，線路8818公里。其經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)位于縣城西部，發(fā)展環(huán)境條件比較優(yōu)越，京廣、京九、京珠、青銀四大高速東西環(huán)抱，省級(jí)邢德路穿區(qū)而過，定魏、巨廣線在此交匯，交通便利。(3)變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化。作為其中的變電環(huán)節(jié)，智能變電站必將成為其發(fā)展的主要方向。(4)箱式變電站。終端變電站位于配電線路的終端，接近負(fù)荷處，高壓側(cè)10—110kv引入線，經(jīng)降壓后向用戶供電[3]。(2)中間變電站。因此，須經(jīng)降壓變電站把電壓降低再分配到用戶。因此，電壓變換在電力生產(chǎn)過程中是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。最早的保護(hù)設(shè)備只是簡單的熔斷器、避雷器、自動(dòng)斷路器等。電網(wǎng)互聯(lián)以后，滿足同樣容量負(fù)荷水平的發(fā)電容量水平將減少，整個(gè)系統(tǒng)備用容量一般按期望的尖峰負(fù)荷的一定百分比安排，另外，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)單一元件故障的容量不會(huì)因聯(lián)網(wǎng)而增加，這樣，整個(gè)系統(tǒng)的備用容量可相應(yīng)減少。(2)降低互聯(lián)的各電網(wǎng)總的高峰用電負(fù)荷，提高提高發(fā)電機(jī)組的利用率。如果用戶離發(fā)電廠較遠(yuǎn)，就需要通過升壓變電站的升壓變壓器才能輸送過去。高壓斷路器出現(xiàn)多種類型，特別是滅弧技術(shù)不斷改進(jìn)。因此必須設(shè)法使電弧及早熄滅，使電路的分?jǐn)喑晒?。輸電效率已達(dá)到80%以上，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，此后的交流輸電大都采用三相制了。1876年俄國雅布羅契柯夫用交流向路燈輸電并采用開磁路的最早的變壓器。1875年，法國巴黎建成世界上第一座火力發(fā)電廠，標(biāo)志著世界電力時(shí)代的到來。1831年法拉第在經(jīng)過了多次的實(shí)驗(yàn)與觀察思考后提出了著名的電磁感應(yīng)定律：一個(gè)線圈中感生的感應(yīng)電流，其大小與單位時(shí)間中線圈所切割的磁力線多少成正比，與線圈電阻成反比。這些對一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)視、測量、控制的設(shè)備稱為變電站的二次設(shè)備，由二次設(shè)備組成的系統(tǒng)稱為繼電保護(hù)系統(tǒng)。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 變電站規(guī)劃設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀變電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要包括變電站個(gè)數(shù)及容量的確定、變電站之間的連接方式及供電范圍的確定等以建立優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：負(fù)荷增長 變電站 電氣主接線 一次設(shè)備 AbstractDistribution system planning is essential to assure that the growing demand for electricity can be satisfied by increasing the capacity of the substations which can both reduce the capital investment of the electric power system and shorten the construction periods. But this method does not always fit for all sorts of networks under the constrations of network configuration and the capacity of the transformer. In this paper, a new method is proposed to meet the growing electricity demand, familiarly known as constructing a new substation.The location of the substation and the forecast of the load magnitude and the way the substation connected to the power system are discussed in this paper under the consideration of the requirements of the power system and the conditions of the local areas. A mathematic modal is established which are the accordance of the short circuit calculation and the selection of the electric power devices. Finally, a figure showed the connections between the devices in the substation and a list of the devices are given, so that the next stage of the substation design can go on smoothly. The subatation uses frame type lightning arrester to avoid the lightning strike and the lightning arrester to avoid overvotage intruded waves. In order to ensure the saftey and satisfy the grounding requirments of the lightning protection, the substation lays the grounding grid to make the grounding device needed grounding, use a metal wire to be connected to the grounding grid.Key words: growing load demand a new substation connections of the devices the electric power devices8 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 課題研究的目的意義電能是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力主要來源,也是人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡哪茉?工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器的旋轉(zhuǎn)是由電能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉是由電能帶動(dòng)水泵來實(shí)現(xiàn)的,醫(yī)療器械的很大部分是由電能驅(qū)動(dòng)的,日常生活中的照明,電視娛樂,甚至飲食起居都與電能息息相關(guān),可以說如果沒有電,社會(huì)將無法正常運(yùn)轉(zhuǎn).電能是由一次能源轉(zhuǎn)化而來的,由發(fā)電機(jī)、升壓變電站、輸電線路、降壓變電站、用電設(shè)備構(gòu)成的電力系統(tǒng)完成了將電能傳輸?shù)接脩舻娜蝿?wù)，再在用戶處通過用電設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、熱能、光能等其它形式的能量。 ? 10kv側(cè)采用單母線分段接線，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器將故障切除，保證正常母線不間斷的供電，保證了供電的可靠性。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展使當(dāng)?shù)氐挠秒娯?fù)荷迅速增長，而現(xiàn)有變壓器容量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，為滿足當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨螅蠊╇姽窘鉀Q當(dāng)?shù)毓╇妴栴}。二是不改變原有高壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而擴(kuò)大原有變電所和配電線即所謂的增容方式。變電站的主要電氣設(shè)備為變壓器，為了對變壓器進(jìn)行保護(hù)增設(shè)了各種開關(guān)電器。3~7周：完成變電站一次部分的設(shè)計(jì)。三、主要指標(biāo)：根據(jù)變電站設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)及各種工程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展表現(xiàn)在用電負(fù)荷的不斷增長上，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國電網(wǎng)不斷延伸，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷完善，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。該地區(qū)面積12439平方公里。 ? 其電氣主接線概況如下： ? 其中110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，其特點(diǎn)是連接斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)，線路的投切比較方便。為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，減少不必要的損失，需對變電站的防雷及接地進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電站的設(shè)計(jì)是電網(wǎng)規(guī)劃的重要內(nèi)容。以斷路器為例，先后出現(xiàn)了磁吹斷路器、空氣斷路器、油斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器。 電力系統(tǒng)發(fā)展階段的研究 電力工業(yè)的形成人類對電的認(rèn)識(shí)是從自然界中的雷電開始的，從摩擦起電到富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，人們認(rèn)識(shí)到它們來自電荷、定義導(dǎo)體與絕緣體、發(fā)現(xiàn)同性相斥異性相吸、發(fā)明萊頓瓶、避雷針的提出等重要的發(fā)明相繼出現(xiàn)，人們在電的世界里不斷探索。烏薩根利用交流電的優(yōu)點(diǎn)，利用感應(yīng)線圈改變了供電電壓，并于1882年在莫斯科全俄展覽會(huì)上展出了升壓變壓器及降壓變壓器。 發(fā)電廠的建設(shè)與電力傳輸美國在1879年在舊金山建成實(shí)驗(yàn)電廠向用戶出售電能，主要是供用戶照明使用，英國霍爾本電廠、俄國彼得堡電廠先后建成。1886年美國開始建造交流發(fā)電廠，功率為6kw，用單相供電，歐洲又陸續(xù)建成一些發(fā)電廠。這種開關(guān)比較笨重，價(jià)錢也很貴，使用時(shí)要操作幾次才能保證接觸良好，這迫使人們尋求更好的開關(guān)。因?yàn)檩旊娋€傳送電能的容量、距離和效率都與電壓的等級(jí)有密切的關(guān)系。1959年蘇聯(lián)建成500kv輸電線。為了克服上述缺點(diǎn)，我們把發(fā)電廠通過電力線路連接起來(如果各個(gè)發(fā)電廠機(jī)組發(fā)出的電壓等級(jí)不同，則還需要通過變壓器變成同一電壓等級(jí)才能連接)，從而組成電力系統(tǒng)。換句話說，在滿足同樣負(fù)荷水平條件下，整個(gè)電網(wǎng)可減少裝機(jī)容量，因此，電網(wǎng)互聯(lián)可產(chǎn)生較好的錯(cuò)峰效益。由于電網(wǎng)互聯(lián)后。但是，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中牽涉的環(huán)節(jié)太多，出現(xiàn)的情況千變?nèi)f化，直到現(xiàn)在人們的技術(shù)水平還不能完全適應(yīng)需要，包括歐美很先進(jìn)的國家也一再出現(xiàn)電力系統(tǒng)失控，造成大面積停電。因此，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高輸電電壓就可減小電流，電網(wǎng)就會(huì)相應(yīng)減少電能損失。通過變電站的變壓器調(diào)壓裝置和無功補(bǔ)償裝置，既可以使用戶得到穩(wěn)定的電壓，也可以提高線路的輸電功率[2]。(4)企業(yè)變電站。室內(nèi)變電站的主要設(shè)備均放置在室內(nèi)，減少了總占地面積，但建筑費(fèi)用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠及其它空氣污穢等級(jí)較高的地區(qū)。(5)移動(dòng)變