【正文】 計(jì)算。因此，為了充分利用無(wú)功功率補(bǔ)償容量，電容器組只需要在重負(fù)荷時(shí)投入，輕負(fù)荷時(shí)全部退出。 所以 6 72 9 8 73 2 ?????? cC qQ (kvar) ?????? cC qQ (kvar) 因此， 10kVⅠ段和Ⅱ段各裝設(shè)一組無(wú)功補(bǔ)償電容器。這無(wú)功補(bǔ)償率，是表示每 kW有功功率由 ?cos 提高到 ??cos 所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量 kVar 值。 變電站避雷器的選擇 表 68 各級(jí)電壓避雷器的選擇 型號(hào) 電壓等級(jí)KV 避雷器額定電壓（有效值， kV） 系統(tǒng)額定電壓kV 持續(xù)運(yùn)行電壓kV 標(biāo)稱(chēng)電流下最大殘壓 /kV 通流容量 陡波 雷電波 8/20us波 200us方波 4/10us波 10 10 51 45 5kA 150A 40kA HWSW2551/34 35 35 51 54 —— 8kA 10kA 20kA YHSWZ1100/260 110 110 100 73 142 248 —— —— —— 無(wú)功補(bǔ)償電容器的選擇 電容器組只能發(fā)出無(wú)功功率，以提高電網(wǎng)電壓，而不能吸收感性無(wú)功功率，以降低電網(wǎng)電壓。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３０ 避雷針的保護(hù)范圍 （ 1）單支避雷針 當(dāng)避雷針的高度小于或等于滾球半徑時(shí)，單支避雷針的保護(hù)范圍是以避雷針為軸線的截面如圖 671所示，其兩側(cè)的邊界是以為半徑的圓弧，它與針尖相交或相切并與地面相切。準(zhǔn)確度測(cè)量：準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編 級(jí)。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器； 35～ 110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器或電容式電壓互感器。 （ 2） 110kV主變進(jìn)線 CT CT 選 LB6110，變比為 400/5A 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)和熱穩(wěn)校驗(yàn)都符合 要求。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： ① 型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 當(dāng)環(huán)境溫度為 40℃時(shí)，按式 63 計(jì)算出溫度修正系數(shù) K=，則 Ial40℃ = 1920= (A) 1 5 41032 0 0 0 03m a xm a x ????NUSI (A) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的溫度為： 4 2 )( 22m a x00 ??????? alal II???? （℃） 查表 63 得 C=95， 由fkwh fk KQCAAKQS 1m i n ???求得 Smin=295 mm21000mm2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ,導(dǎo)體的自振頻率由下式求得 7 0 ??????? ??bhm I=b3h/12= 109 910221 ?????? ?mEILNf f (HZ)35HZ，對(duì)該母線可 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２７ 以不計(jì)共振影響。在三相系統(tǒng)平行布置時(shí)，對(duì) 于長(zhǎng)邊為 h、短邊為 b的矩形導(dǎo)體，當(dāng)長(zhǎng)邊呈水平布置時(shí)，每相為單條時(shí)， W 取值為 bh2/6；當(dāng)長(zhǎng)邊呈垂直布置，每相為單條時(shí)， W取值為 b2h/6。不同種類(lèi)的導(dǎo)體和不同最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax，將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度 J。 根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 表 62 各電壓等級(jí)隔離刀閘選擇結(jié)果 電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 110kV GW4110B 110kV 630A 70kA 35kV GW435Ⅱ WD 35kV 630A 50kA 10kV GN3010D 10kV 1250A 30kA 計(jì)算過(guò)程： （ 1） 110KV母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)： 隔離開(kāi)關(guān)選 GW4110B 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２４ 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig=517A ip=idf=70kA＞ ich= I∞ = ＜ （ 2） 110KV出線隔離開(kāi)關(guān)： 隔離開(kāi)關(guān)選 GW4110B 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig= ip=idf=70KA＞ ich= I∞ = ＜ =142 3。 其參數(shù)、校驗(yàn) 同上。 Ig最大的為 183A Ug=110 =115kV 其他參數(shù)同上。因而被大量使用于 35kV及以下的電壓等級(jí)中。 選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： ① 在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。39。 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，所以其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行， Imax 要按過(guò)負(fù)荷確定（ 倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax； 出線回路的 Imax 還必須在此基礎(chǔ)上另外考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用個(gè)工作條件不一樣，具體的選擇方法也不完全相同。)110(1*????BBL U SlxX 山 04 3 2239。 （ 4）母線電抗忽略不計(jì)。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １４ 5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 （ 1）選擇載流導(dǎo)體 短路電流的計(jì)算可以使得在選擇載流導(dǎo)體時(shí)在以下幾個(gè)方面有所依據(jù)：載流導(dǎo)體的最大允許通過(guò)電流值、載流導(dǎo)體短路時(shí)的溫升、載流導(dǎo)體在突然短路時(shí)所受的電動(dòng)力。 10kV 側(cè)接線選擇 方案（一）：?jiǎn)文妇€接線 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便、且有利于擴(kuò)建。 對(duì)比以上兩種方案 ,從經(jīng)濟(jì)性、新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １３ 可靠性等多方面因素考慮，最佳設(shè)計(jì)方案為方案（一）。 35kV 側(cè)接線選擇 方案 (一 ) 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。 方案（三）：雙母線接線 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)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(fù)供電，檢修任一組的母線新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １２ 隔離開(kāi)關(guān)時(shí)只停該回路。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過(guò)渡到最終接線的可能 和分階段施工的可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)可順利完成過(guò)渡方案的實(shí)施，使改造工作量最小。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 （ 1）可 靠性 ① 若有 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的 供電 。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １０ 4 電氣主接線的選擇設(shè)計(jì) 電 氣主接線是發(fā)電廠 或 變電所電氣設(shè)計(jì)的 主體 ， 也是構(gòu)成 電力 系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。并且兩段 10kV 母線是分段的，于是其中一段可以作為備用所用電源。 電力 網(wǎng)中性點(diǎn)接地 與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。故本次設(shè)計(jì)采用高阻抗主變壓器。 參考《 電力 工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電器一次部分）第五章第四節(jié) 主變一般的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫有循環(huán)風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫、導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。5% 以?xún)?nèi)，另一種是帶負(fù)載切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。 ③ 對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。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。該站采用了比較先進(jìn)的采集、測(cè)量、監(jiān)控和保護(hù)手段，使其在正常運(yùn)行的過(guò)程中自動(dòng)化程度有所提升。全站停電后，僅使該地區(qū)中斷 供電 。 35kV線路主要是向下一級(jí)地區(qū)的變電站供電，其平均負(fù)荷為 18497kW，其中二級(jí)負(fù)荷居多。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ４ 供電 區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷分析 負(fù)荷分析是根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的布局特點(diǎn)，確定變電站布局位置，在變電站布局基礎(chǔ)上進(jìn)行電網(wǎng)連接規(guī)劃。 那么相關(guān)的變電站也要跟上這一步伐，進(jìn)行升級(jí)換代。同時(shí)提高電氣化程度，以電能代替其他形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個(gè)重要的途徑。 /? 1211， 空載損耗： 33KW、 空載電流 % 表 11 繞組間短路阻抗： +10% 0 10% 110與 % % % 110與 % 18% % % 表 12 負(fù)載損耗： 110與 10000kVA時(shí) 110與 10000kVA時(shí) 10000kVA時(shí) （ 3）設(shè)計(jì) 110kV進(jìn)線一回，出線 3回， 預(yù)留用空間隔，每條線路最大輸送新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２ 容量 50MW， Tmax=7000h， 一級(jí)負(fù)荷。按照電氣設(shè)備選 型 的原則，確定此變電站中所安裝斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器 、 母線 、避雷器以及接地刀閘 的型號(hào)，根據(jù)型號(hào)查出相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，并逐一分析校驗(yàn) 設(shè)備 以滿足運(yùn)行的要求。 圖紙部分： 110kV變電站主接線圖 、變電站主要一次設(shè)備布置圖 、部分簡(jiǎn)單二次圖。 （ 6）本 變電站地處 小于 8度地震區(qū) ， 海拔高度 :≤1000m ， 風(fēng)速 :≤35m/s 。 （ 3）電 能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)實(shí)際上是 整體 同時(shí) 快速 完成的，不能大量?jī)?chǔ) 存。 和靜 電網(wǎng)覆蓋城鄉(xiāng)、工礦、部隊(duì)和團(tuán)場(chǎng)等廣大區(qū)域。根據(jù)突然中斷 供電 所引起的損失程度分類(lèi)，一般將 電力 負(fù)荷分為三級(jí)。 （ 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，樞紐匯集多個(gè)電源，電壓為 330kV500kV。 變電站的作用及特點(diǎn) 變電站的目的是完成一項(xiàng)或更多的如下功能 ： （ 1）開(kāi) 斷：連接或切斷系統(tǒng)中的各部分，一般是用斷路器或開(kāi)關(guān)來(lái)完成。 變電站的主要電氣設(shè)備 通常把生產(chǎn) 、變換、傳輸、 分配 和使用 電能的設(shè)備稱(chēng)為一次設(shè)備，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和保護(hù)用的稱(chēng)為二次設(shè)備?？紤]變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力 40%，則可保證對(duì) 84%負(fù)荷的供電。 （ 3）主變的形式的選擇 一般情況下采用三相式變壓器，具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到 15%Sn 以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。我國(guó) 110kV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 YN連接， 35kV 以下電壓，變壓器三相繞組都采用三角形連接，在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制三次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器接線別一般都選用 YN， d11 常規(guī)接線。 而 此變電所 容量不小也不是很大，所以采用 油浸 風(fēng)冷的 冷卻方式。 綜上所述，主變壓器的型號(hào) 為： SFSZ920200/110 附：主變型號(hào)的表示方法 第一段：漢語(yǔ)拼音組合表示變壓器型號(hào)及材料 第一部分：相數(shù) S三相 ； D單相； 第二部分：冷卻方式 J油浸自冷； F油浸風(fēng)冷； S油浸水冷； G干式 。 35kV 和 10kV 也采用 中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)直接接地 的 接地方式。 對(duì)于所用 變壓器，其容量有如下關(guān)系： 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ９ 高壓繞組： Sts1≥ΣSC 低壓 繞組： Sts2≥ΣSC 其中： SC所 用變壓器計(jì)算負(fù)荷（ KVA） ， Sts1所 用變壓器高壓繞組額定容量（ kVA） ， Sts2所 用變壓器 低壓 繞組額定容量（ kVA） 。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 ④ 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 基本接線的特點(diǎn)及使用范圍 110kV 側(cè)接線選擇 方案 (一 ) 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。 缺點(diǎn)：（ １ ）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開(kāi)關(guān) ，投資大 。 （ 2）擴(kuò)建方便 ， 可向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。便于擴(kuò)建，但接線比 較復(fù)雜，隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目多，增大投資。 （ ２ ）對(duì)雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對(duì)重要用戶的供