【正文】 選擇的導體和電氣應能在正常工作的條件下和發(fā)生過電壓、過電流等情況下保持可靠運行。 表 電氣設備在不同安裝場所的實際環(huán)境溫度 電氣設備 安裝場所 實際環(huán)境溫度 0? （ ℃ ） 本所對應數(shù)值 （ ℃ ） 裸導體 屋外 最熱月平均最高溫度 30 屋內 最熱月平均最高溫度 +5 35 電器 屋外 年最高溫度 40 屋內 最熱月平均最高溫度 +5 35 其它條件：電氣設備的選擇中，有些設備還要考慮到日照、風速、冰雪、污穢等環(huán)境條件的影響。 高壓電氣設備 選擇的高壓 電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行 。 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 19 電器熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）為后備保護動作時間（ 2prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 2K pr abt t t??。 溫度條件：我國電氣設備使用的額定環(huán)境溫度分別為 +40℃ 和 +35℃ 。 ，新產(chǎn)品應具有可 靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)過正式鑒定合格。39。在此計算中，選取基準容量SB=1000MVA，基準電壓 UB 為各電壓級的平均額定電壓（ 115kV、 37kV、 ）。 、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短 路驗算。 ，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。 考 慮到該變電所 為一重要 中心、樞紐 變電所 ， 在系統(tǒng)中起著匯聚 、 分配 和平衡 電能的作用 ，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。 ，該回線路必須停止工作 。 10kV 側主接線方案 A方案： 單母線接線（見圖 23） 。 ，該回路停止工作。 。 ， 可將雙回路分別接于不同母線分段上 ， 以保證對重要用戶的供電 。 各接線方案的確定 在對原始資料分析的基礎上，結合對電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟性等基本要求，綜合考慮在滿足技術、經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其為技術先進、供電可靠安全、經(jīng)濟合理的主接線方案。 總之，以設計原始材料及設計要求為依據(jù)，以有關技術規(guī)程為標準，結合具體工作的某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 4 特點，準確的基礎資料，全面分析，做到既有先進技術，又要經(jīng)濟實用。但接線過于簡單，可能又不能 滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便，或造成不必要的停電。因此，主接線的設計必須正確處理好各方面的關系，全面分析論證，通過技術經(jīng)濟比較，確定 變電所 主接線的最佳方案。這就為實現(xiàn) 變電所 無人值守提供了前提條件。隨著電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)的提高 ,變電所 綜合自動化系統(tǒng)發(fā)揮著越來越強大的作用 ,少人或無人值守 變電所 將成為今后變電運行的主流方式，對原有電站及新建電站實現(xiàn) 無人值守勢在必行。 本次設計基本上滿足了任務書的要求，同時也滿足了變電 所 的設計要求，使 電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。 5． 變電所自用負荷以 2 臺 100kVA 考慮。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 II 三、進度表 日 期 內 容 2021~2021學年 十五周 十六周 十七周 十九周 二十周 2021~2021春 第一周 第二周 變電所主接線圖設計； 根據(jù)企業(yè)平面布局圖確定變電所位置； 變電所總體布置方案設計； 變壓器保護系統(tǒng)設計； 防雷接地系統(tǒng)設計； 設備、器件選擇及表冊； 技術評估。 （二）要 求 1 根據(jù)已給出的技術參數(shù)與條件，提出兩個以上的主接線方案，并優(yōu)選出一個進行設計； 2 選擇變壓器臺數(shù)、容量及型式； 3 設計對變電所廠區(qū)和主變進行防 雷設計； 4 對設備和器件選擇進行表冊，并作出技術評估和改進意見； 5 寫出設計說明書，其中須附有 200字左右的中、英文摘要。 4． 10kV 用戶負荷資料如下表所示： 序號 用戶名稱 最大負荷 負荷級數(shù) 功率因數(shù) 1 城市區(qū) 8MW Ⅰ 2 化肥廠 2MW Ⅲ 3 工業(yè)區(qū) Ⅱ 4 農(nóng)機廠 Ⅲ 5 開發(fā)區(qū) 4MW Ⅱ 變電所建成后第五年總負荷增加到 ，建成后第十年總負荷增加到 。再根據(jù)計算結果及各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進行主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器等）。 目前， 110kV、 35kV常規(guī) 變電所 在城農(nóng)網(wǎng)中仍占有較大的比重，其一次、二次設備都比較落后，繼電保護裝置多為電磁式繼電器組合而成，一般只具有當?shù)乜刂乒δ?，多為有人值班運行方式。常規(guī)控制、保護裝置已 逐步從電力系統(tǒng)中退出，取而代之的則是這種新型的微機監(jiān)控方式，它運用了自動控制技術、微機及網(wǎng)絡通信技術，經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設計，組成計算機的軟硬件設備代替人工 ,利用 變電所 中的遠動終端設備來完成對站中設備的遙信、遙測、遙調、遙控即四遙功能。 并對電 氣 設備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大 的 影響。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設旁路設施。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴大單 元接線、橋式接線和多角形接線等 。 110kV側主接線方案 A方案： 單母線分段接線 （見圖 21） QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF 圖 21單母 線分段接線 B方案 ： 雙母線接線 （見圖 22） 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 5 QFQFQSQSQSQSQSQFQF QFQS QS 圖 22 雙母線接線 分析 ： A方案的主要優(yōu)缺點 ： ， 僅故障母線停止工作 ， 另一母線仍繼續(xù)工作 。 ，所有回路能迅速恢復供電 。 ，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內停止工作 。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本 變某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 7 電所 35kV出線為 2回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 35kV 側主接線方案。 ，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電 。 變電所 或大型專用 變電所 ，在設計時應考慮裝設 兩 臺 以上 主變壓器的可能性。而有載調壓 較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對電力系統(tǒng)一般要求 10KV及以下 變電所 采用一級有載調壓變壓器。考慮到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設計 10 第四章 短路電流計算 短路 電流 計算的目的及假設 短路電流計算的目的 ，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 ，對不帶電抗器回路的計算短路點，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 短路電流計算的步驟 目前在電力 變電所 建設工程設計中，計算短路電流的方法通常是采用實用曲線法，其步驟如下： ； 式畫出等值 網(wǎng)絡圖； （ 1）在網(wǎng)絡圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負荷之路，線路電容，各元件電阻； (2）選取基準容量 和基準電壓 UB（一般取各級的平均電壓） 基準有四個， 即基準容量（ SB）、基準電流（ IB）、基準電壓（ UB）和基準阻抗（ ZB）。IVS j? 短路電流沖擊值： 39。 。 海拔條件：海拔在 1000m 以下時，可不考慮海拔條件；海拔在 1000m 及以上時，需考慮海拔對電氣設備選擇的影響。 導體熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）應為主保護動作時間（ 1prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 1K pr abt t t??。接口的絕緣水平應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。 選用的電器允許最高工作電壓 ， Umax不得低于該回路的最高運行電壓 Ug,即 ， UmaxUg 選用的電器額定電流 Ie 不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電 流Ig ， 即 IeIg 校驗的一般原則： （ 1） 電器在選定 后應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。 按短 路情況校驗 導體熱穩(wěn)定校驗條件： S ≥ min KSS Q K C? () 式中 S 、 minS —— 導體的實際截面、允許最小截面， 2mm ； kQ —— 短路熱效應， （ kA） 2 按正常工作條件選擇電氣設備 電器允許最高工作電壓（ almU ）不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓（ SmU ），即 almU ≥SmU 。 電氣設備選擇的一般原則 、檢修、短路和過電壓狀態(tài)下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 （ 5） 變壓器電抗標幺值： 本設計中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分數(shù)，即 (1 2)%KU — 、(1 3 %KU — ） 、 (2 3 %KU — ） 。 ，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化 。 ，也需用短路電流。 5% Y,yn0 4 因本站有許多無功負荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性，應進行合理的無功補償。 表 主變參數(shù) 表 型號 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 中壓 高壓 低壓 高 中 高 低 中 低 1． 3 YN，yn0,d11 SFSZ740000/110 110106?? % 37177。 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量。綜合比較 A、 B 兩方案 ， 并考慮本 變電所 10kV出線為 6回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 10kV 側主接線方案 。 ；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內停止工作。 ，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電 。 。 ，會使架空線出現(xiàn)交叉跨越 。 、斷路器或母線故障及在母線檢修時，造成饋線停運的回數(shù)多少和停電時間長短，能 否滿足重要的 I、 II 類負荷對供電的要求 。缺點是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設備增多。 變電所 主 接線設計原則 的高壓側接線，應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。供電可靠性的客觀衡量標準是運行實踐，評估某個主接線圖的可靠性時，應充分考慮 長期運行經(jīng)驗。 表 負荷情況表 電壓等級 負荷級別 最大負荷（ MW） 合計負荷（ MW） 10kV I 8 19 MW III 2 II III II 4 站用電 I MW 線路長度 110kV： 架空線， 65 公里 35kV： 架空線， 45 公里 設計內容 本次設計的題目是《 某市 110kV 中心變電所電氣 一次部分初步設計 》 。 變電所 起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外， 變電所 的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等，有的 變電所 還有無功補償設備。 electrical equipment selection。本論文中待設計的 變電所 是一座降壓 、樞紐