【正文】 算。因此，為了充分利用無功功率補償容量，電容器組只需要在重負荷時投入，輕負荷時全部退出。 所以 9 8 ?????? cC qQ (kvar) ?????? cC qQ (kvar) 因此， 10kVⅠ段和Ⅱ段各裝設一組無功補償電容器。這無功補償率，是表示每 kW有功功率由 ?cos 提高到 ??cos 所需要的無功補償容量 kVar值。 變電站避雷器的選擇 表 68 各級電壓避雷器的選擇 型號 電壓等級KV 避雷器額定電壓（有效值， kV） 系統(tǒng)額定電壓kV 持續(xù)運行電壓kV 標稱電流下最大殘壓 /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 —— —— —— 無功補償電容器的選擇 電容器組只能發(fā)出無功功率，以提高電網電壓，而不能吸收感性無功功率，以降低電網電壓。 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３０ 避雷針的保護范圍 （ 1）單支避雷針 當避雷針的高度小于或等于滾球半徑時，單支避雷針的保護范圍是以避雷針為軸線的截面如圖 671 所示，其兩側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。準確度測量：準確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側負荷較小，一般滿足準確度要求，只有二次側用作控制電源時才校驗準確度，此處因有電度表故選編 級。當需要零序電壓是，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構電磁式電壓互感器或電容式電壓互感器。 （ 2） 110kV主變進線 CT CT 選 LB6110，變比為 400/5A 動穩(wěn)校驗和熱穩(wěn)校驗都符合 要求。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應按下列條件： ① 型式：電流互感器的型式應根據(jù)使用環(huán)境條件和產品情況選擇。 當環(huán)境溫度為 40℃時，按式 63計算出溫度修正系數(shù) K=，則 Ial40℃ = 1920= (A) 5410320 0003m a xm a x ????NUSI (A) 熱穩(wěn)定校驗，正常運行時導體的溫度為： )( 22m a x00 ??????? alal II???? （℃） 查表 63得 C=95， 由fkwh fk KQCAAKQS 1m in ???求得 Smin=295 mm21000mm2 動穩(wěn)定校驗 ,導體的自振頻率由下式求得 ??????? ??bhm I=b3h/12= 109 910221 ?????? ?mEILNf f (HZ)35HZ，對該母線可 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ２７ 以不計共振影響。在三相系統(tǒng)平行布置時，對 于長邊為 h、短邊為 b的矩形導體，當長邊呈水平布置時，每相為單條時， W 取值為 bh2/6；當長邊呈垂直布置，每相為單條時， W 取值為 b2h/6。不同種類的導體和不同最大負荷利用小時數(shù) Tmax，將有一個年計算費用最低的電流密度，稱為經濟電流密度 J。 根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 表 62 各電壓等級隔離刀閘選擇結果 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流 110kV GW4110B 110kV 630A 70kA 35kV GW435Ⅱ WD 35kV 630A 50kA 10kV GN3010D 10kV 1250A 30kA 計算過程： （ 1） 110KV 母聯(lián)隔離開關： 隔離開關選 GW4110B 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ２４ 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig=517A ip=idf=70kA＞ ich= I∞ = ＜ （ 2） 110KV 出線隔離開關： 隔離開關選 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 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及以下的電壓等級中。 選擇斷路器時應滿足以下基本要求： ① 在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。39。 由于發(fā)電機、調相機和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，所以其相應回路的 Imax 為發(fā)電機、調相機和變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有可能過負荷運行， Imax 要按過負荷確定（ 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發(fā)電機或變壓器的 Imax； 出線回路的 Imax 還必須在此基礎上另外考慮事故時由其他回路轉移過來的負荷。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設備的作用個工作條件不一樣，具體的選擇方法也不完全相同。)110(1*????BBL U SlxX 山 04 2239。 （ 4）母線電抗忽略不計。 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 １４ 5 短路電流計算 短路電流計算的目的 （ 1）選擇載流導體 短路電流的計算可以使得在選擇載流導體時在以下幾個方面有所依據(jù)：載流導體的最大允許通過電流值、載流導體短路時的溫升、載流導體在突然短路時所受的電動力。 10kV 側接線選擇 方案（一）：單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。 對比以上兩種方案 ,從經濟性、新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 １３ 可靠性等多方面因素考慮，最佳設計方案為方案（一）。 35kV 側接線選擇 方案 (一 ) 單母線分段接線 優(yōu)點：（ 1）母線發(fā)生故障時，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：（ 1）供電可靠，通過兩組母線隔離開關的倒 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供電，檢修任一組的母線新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 １２ 隔離開關時只停該回路。設計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過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)供電或在停電時間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最小。 主接線設計的基本要求 （ 1）可 靠性 ① 若有 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的 供電 。 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 １０ 4 電氣主接線的選擇設計 電 氣主接線是發(fā)電廠 或 變電所電氣設計的 主體 ， 也是構成 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 網中性點接地 與否，決定于主變壓器中性點運行方式。故本次設計采用高阻抗主變壓器。 參考《 電力 工程電氣設計手冊》（電器一次部分）第五章第四節(jié) 主變一般的冷卻方式有：自然風冷卻；強迫有循環(huán)風冷卻；強迫油循環(huán)水冷卻；強迫、導向油循環(huán)冷卻。5% 以內，另一種是帶負載切換，稱為有載調壓，調整范圍可達 30%，但其結構復雜，價格較貴。 ③ 對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的 12級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。對于城郊變電所 ,主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。該站采用了比較先進的采集、測量、監(jiān)控和保護手段，使其在正常運行的過程中自動化程度有所提升。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地區(qū)的變電站供電，其平均負荷為 18497kW，其中二級負荷居多。 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ４ 供電 區(qū)域內的負荷分析 負荷分析是根據(jù)工農業(yè)生產的布局特點，確定變電站布局位置，在變電站布局基礎上進行電網連接規(guī)劃。 那么相關的變電站也要跟上這一步伐，進行升級換代。同時提高電氣化程度，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 負載損耗： 110與 10000kVA時 110與 10000kVA時 10000kVA時 （ 3）設計 110kV進線一回，出線 3回， 預留用空間隔，每條線路最大輸送新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ２ 容量 50MW， Tmax=7000h， 一級負荷。按照電氣設備選 型 的原則，確定此變電站中所安裝斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器 、 母線 、避雷器以及接地刀閘 的型號，根據(jù)型號查出相關技術數(shù)據(jù)，并逐一分析校驗 設備 以滿足運行的要求。 圖紙部分： 110kV變電站主接線圖 、變電站主要一次設備布置圖 、部分簡單二次圖。 （ 6）本 變電站地處 小于 8度地震區(qū) ， 海拔高度 :≤1000m ， 風速 :≤35m/s 。 （ 3）電 能的生產、輸送、分配和消費實際上是 整體 同時 快速 完成的，不能大量儲 存。 和靜 電網覆蓋城鄉(xiāng)、工礦、部隊和團場等廣大區(qū)域。根據(jù)突然中斷 供電 所引起的損失程度分類，一般將 電力 負荷分為三級。 （ 1）樞紐 變電站：位于 電力 系統(tǒng)的樞紐點，連接 電力 系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，樞紐匯集多個電源，電壓為 330kV500kV。 變電站的作用及特點 變電站的目的是完成一項或更多的如下功能 ： （ 1）開 斷：連接或切斷系統(tǒng)中的各部分，一般是用斷路器或開關來完成。 變電站的主要電氣設備 通常把生產 、變換、傳輸、 分配 和使用 電能的設備稱為一次設備，對一次設備進行測量、控制、監(jiān)視和保護用的稱為二次設備?？紤]變壓器的事故過負荷能力 40%，則可保證對 84%負荷的供電。 （ 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，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到 15%Sn 以上時，可采用三繞組變壓器。我國 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)或機組的同步并列要求以及限制三次諧波對電源的影響等因素，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 風冷的 冷卻方式。 綜上所述，主變壓器的型號 為： SFSZ920200/110 附：主變型號的表示方法 第一段：漢語拼音組合表示變壓器型號及材料 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油浸風冷； S油浸水冷； G干式 。 35kV和 10kV也采用 中性點經隔離開關直接接地 的 接地方式。 對于所用 變壓器，其容量有如下關系： 新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ９ 高壓繞組： Sts1≥ΣSC 低壓 繞組： Sts2≥ΣSC 其中： SC所 用變壓器計算負荷（ 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） 。 電氣主接線設計的基本原則是以設計任務書為依據(jù)，以國家經濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。 ④ 大機組超高壓電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。 基本接線的特點及使用范圍 110kV 側接線選擇 方案 (一 ) 單母線分段接線 優(yōu)點：（ 1）母線發(fā)生故障時，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：（ １ ）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關 ，投資大 。 （ 2）擴建方便 ， 可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的平均分配，不會引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會如單母線分段那樣導致交叉跨越。便于擴建，但接線比 較復雜，隔離開關數(shù)目多，增大投資。 （ ２ ）對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，保證對重要用戶的供電。 繼電保護裝置的選型和整定，主要依據(jù)短路計算的結果，所以短