【正文】 常規(guī)裝置結構復雜，可靠性低，維護工作量大?？梢灶A計，今后其發(fā)展的速度會越來越快，與國外的差距會逐步縮小?，F(xiàn)在電力工業(yè)的特點是：大容量的發(fā)電機組，超高壓輸電線路，包含水電、火電和核電的巨大聯(lián)合電網(wǎng)。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟性，所以，本次設計的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。半高型配電裝置介于高型和中型之間。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 37 第 7 章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 概述 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的聯(lián)結方式，由開關電器、保護和測量電器，母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。接地電阻的合格值既不是 ，也不是 5Ω，而應根據(jù)工程的具體條件，在滿足附加條件要求的情況下，不超過 5Ω都是合格的。 接地設計 隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中對接地裝置的要求越來越嚴格，變電所接地系統(tǒng)直接關 系到變電所的正常運行，更涉及到人身與設備的安全。當有困難時，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地線的長度不得小于 15m。 220KV 側避雷器的選擇 （ 1）型式選擇 根據(jù)設計規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器。 滅弧電壓 Umh：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現(xiàn)的最 大導線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。長期允許載流量（考慮日照）： 1430A 變壓器 10KV 側引接線的選擇 10KV 母線最大持續(xù)工作電流： m a x 1 .0 5 3 5I 1 4 1 4 .43 1 0 .5 A???? 查表： mmAJ ? 導體經(jīng)濟面積： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 31 2m a x 1 4 1 4 .4 1 4 4 3 .2 60 .9 8j IS m mJ? ? ? 查表選取二條 mmmm 10125 ? 矩形硬鋁導體平放： 豎放允許電流： 3152A 集膚效應系數(shù)： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 32 第 6 章 防雷接地設計 防雷設計 防雷設計原則 電力系統(tǒng) 中的雷電過電壓雖大多起源于架空輸電線路，但因過電壓波會沿著線路傳播到變電所和發(fā)電廠，而且變電所和發(fā)電廠本身也有遭受雷擊的可能性，因而電力系統(tǒng)的防雷保護包括了線路、變電所、發(fā)電廠等各個環(huán)節(jié)。110KV 及以上高壓配電裝置一般采用軟導線。 額定變比： 110 33 KV 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 28 110KV 母線設備 PT 的選擇 型式：采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用。 一次電壓 1u 、 1 u u?? ， nu 為電壓互感器額定一次線電壓。 二次負荷： 22()n n nS I Z VA?? 式中， 22()n n nS I Z VA?? ， 22 2 2nnS I Z?? 220KV 側電流互感器的選擇 主變 220KV 側 CT 的選擇 一次回路電壓： 220ngu u KV?? 二次回路電流：m m a x 4 1 8 0 0 0 0I 6 2 9 .8 43 3 2 2 0gIA?? ? ? ?? 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 25 根據(jù)以上兩項，初選 220LCW ??（ 4 300 /5 ）戶外獨立式電流互感器 。 隔離開關的選擇如下： ： UN≥UNs=10KV ： IN＞ Ima x= ： i es＞ ish=51KA 選擇 GN10— 10T/5000— 200，其技術參數(shù)如下： 表 514GN1010T/5000200 技術參數(shù) 型號 額定電壓 KV 額定電流 A 極限通過電流 KA 熱穩(wěn)定電流KA 峰值 5S GN10110T/5000200 10 5000 200 100 具體參數(shù)如下表： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 24 表 515 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) GN1010T/5000200 UNs 10KV UN 10KV Imax IN 5000A QK [（ KA） 2S] It 2t 50000[（ KA） 2S] i sh 51KA i es 200KA 由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。 主變 110KV 側 斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 m a x 1 .0 5 1 8 0 0 0 0 9 9 2 .0 2 ( )3 1 1 0 AI ???? 具體選擇如下： ： UN≥UNs=110KV ： IN＞ Ima x= ： INb r＞ I″= 初選 SW4— 110/1000 技術數(shù)據(jù)如下表所示： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 20 表 56SW4— 110/1000 技術數(shù)據(jù) 型號 額定電壓 KV 額定電 流 A 斷流容量MVA 額定斷流量KA 極限通 過電流 KA 熱穩(wěn)定電流 KA 固有分閘時間S 峰值 5S SW—110/1000 110 1000 3500 55 21 表 57 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) SW4110/1000 UNs 110KV UN 110KV Imax IN 1000A I″ INbr i sh INcl 55KA QK [（ KA） 2S] It 2t 2205 [（ KA） 2S] i sh i es 55KA 由表可知，所選斷路器滿足要求。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 17 斷路器和隔離開關的選擇 斷路器的選擇，除滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮到 要便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)濟技術方面都比較后才能確定。 正確選擇電氣設備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài) 。 。 電 力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機會很少發(fā)生，但情況較嚴重，應給與足夠的重視。 所謂 短路 是指一切不正常的相與相之間或相與地發(fā)生通路的情況。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。由于 35KV 采用丫連接方式，與2 110 系統(tǒng)的線電壓相位角為 0，這樣當變壓變比為 220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有 35KV 系統(tǒng)并網(wǎng)。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成所停電。 （ 2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 9 量。 根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變的容量。 靈活性 運行方式相對簡單，靈活性差； 于擴建和發(fā)展。 方案 一 主接線圖如下： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 6 圖 11 主接線方案一 方案 二：方案進行綜合比較： 220KV 側雙母帶旁路接線， 110KV 側雙母接線、 10KV 側單母分段接線。 方案一： 220KV 側雙母接線， 110KV 側雙母接線、 10KV 側單母 分段接線。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配置中，同時在220～ 550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。 雙母線接線及分段接線 雙母線接線 雙 母接線有兩種母線，并且可以互為備用。母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。該設計包括以下任務： 主接線的設計 主變壓器的選擇 短路計算 導體和電氣設備的選擇 所用電設計 防雷接地設計 配電裝置設計等。電力是能源工業(yè)、基礎工業(yè)，在國家建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。 傳統(tǒng)變電站一般都采用常規(guī)設備。 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，擔 負著電能轉換和電能重新分配的重要任務，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。它不但使我們鞏固了本專業(yè)所學的專業(yè)知識，還使我們了解、熟悉了國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)程、規(guī)定、導則以及各種圖形、符號。并且電力系 統(tǒng)的發(fā)展電網(wǎng)結構越來越復雜。因此，實現(xiàn)變電站綜合自動化是全面提高變電站的技術水平和管理水平的重要目標。而變電站在改變或調整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。各出線回路輸入功率不一定相等，應盡可能使負荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站 6～ 10KV 接線中。 雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母 聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。因此，主接線設計，必須結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況 ，全面分析有關影響因素，正確處理它們之間的關系，經(jīng)過技術、經(jīng)濟比較，合理地選擇主接線方案。根據(jù)條件選擇雙母接線方式。 方案二、 220KV 側雙母帶旁路接線， 110KV 側雙母接線、10KV 側單母分段接線。河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 8 第 2 章 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。 對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 （ 2）當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500KV 時，已經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺 50%容量三相變壓器或單相變壓器組。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式有丫和△，高、中、低三側繞組如何結合要根據(jù)具體工作來確定。 2 % ；中壓 — 121； 低壓 — （ KV） 連接組標號： YN/yn0/d11 空載損耗： 178(KW) 阻抗電壓（ %）：高中： ；中低： ；高低： 空載電 流（ %）： 所以一次性選擇兩臺 SFPS7180000/220 型變壓器為主變。 因而本設計 兩臺所用變分別接于 10KV 母線的 Ⅰ 段和 Ⅱ 段，互為備用，平時運行當一臺故障時，另一臺能夠承擔變電所的全部負荷 。 ，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。 計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電器設備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算 。只有在短路點總電阻大于總電阻的 1/3 時才加以考慮，此時采用 Z∑ =X∑。為了保障高壓電氣設備選擇與校驗一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等校驗；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。 電 氣設備選擇的一般原則： 應滿足正常運行、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。 表 52 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) SW6220/1200 UNs 220KV UN 220KV Imax IN 1200A I″ INbr 21KA i sh INcl 55KA QK [（ KA）2s] It 2t 1764[（ KA） 2s] i sh i es 55KA （ 3）、主變側隔離開關的選擇如下： ： UN≥UNs=220KV ： IN＞ Ima x= ： i es＞ ish= GW6— 220D/1000— 80，其技術參數(shù)如下表： 表 53GW6— 220D/1000— 80 技術參數(shù) 表 型號 額定電壓KV 額定電流 A 極限通過電流KA 熱 穩(wěn)定電流 KA 峰值 4S GW6220D/100— 80 220 1000 80 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計 /論文 19 具體參數(shù)如下表： 表 54 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) GW4220D/1000— 80 UNs 220KV UN 220KV Imax IN 1000A QK [（ KA） 2S] It 2t 4=[（ KA） 2S] i sh i es 80KA 由表可知，所選隔離開關各項均滿足要求。 表 510XKK— 10— 4000