【正文】 則轉(zhuǎn)換為有名值為：沖擊電流為總結(jié)以上短路電流計(jì)算結(jié)果，得到如下表所示的匯總表：表 短路電流計(jì)算結(jié)果表電壓（kV)短路點(diǎn)110K135K210K3K3’第6章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的原則一般條件各種電氣設(shè)備的功能不同、工作條件也各異，因而它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也不盡相同。滿足熱穩(wěn)定的條件為： （）式中： ——短路電流熱效應(yīng)； ——所選用電器t(單位為s)時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流。 電暈電壓校驗(yàn) 為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓應(yīng)大于其最高工作電壓，即 （）220kV采用了不小于LGJ300或110kV采用了不小于LGJ70鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小于30型或110kV采用了外徑不小于20型的管形導(dǎo)體時(shí)，可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。 ——三相短路沖擊電流； ——相間距離（m)。 母線的選擇和校驗(yàn) 110kV側(cè)主母線的選擇與校驗(yàn)(1) 按照長(zhǎng)期發(fā)熱選擇導(dǎo)體母線的型號(hào)選擇LGJ300，+70℃時(shí)，故滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。(4) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)相間電動(dòng)力的數(shù)值為 相間應(yīng)力的數(shù)值為根據(jù)， 可以查得形狀系數(shù) 條間電動(dòng)力為最大允許襯墊跨距為鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為每跨選取一個(gè)襯墊時(shí) ，可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。(3) 共振校驗(yàn)，導(dǎo)體固有頻率為 故取=1即不考慮共振影響。（2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)取 ，故滿足熱穩(wěn)定的要求。它對(duì)配電裝置的占地面積有很大影響，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點(diǎn)和使用要求以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來(lái)確定。s]動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)/kA125100 35kV側(cè)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇最大持續(xù)工作電流為后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間為3s，由短路計(jì)算結(jié)果可知：因?yàn)?，不?jì)非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇LW835型SF6斷路器和GW535ⅡD室外型隔離開(kāi)關(guān)。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ1486：：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)（1）一次回路電壓（2）二次電壓（3）二次負(fù)荷（4）準(zhǔn)確度等級(jí)（5）繼電保護(hù)及測(cè)量的要求：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：（1）3~20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。（2）發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)，發(fā)電機(jī)和變壓器的出口，橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。35kV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。（2）6~220kV電壓等級(jí)的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果 110kV側(cè)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇最大持續(xù)工作電壓為 后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間為4s，由短路計(jì)算結(jié)果可知： 因?yàn)?，不?jì)非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇LW6110型SF6斷路器和GW5110ⅡDW戶外型隔離開(kāi)關(guān)。種類(lèi)和形式的選擇：隔離開(kāi)關(guān)的型式很多，按安裝地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式。（2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)取 滿足熱穩(wěn)定的要求。環(huán)境溫度為32℃時(shí)的允許電流為：滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：，能滿足熱穩(wěn)定要求。而襯墊臨界跨距為： （）式中：——系數(shù)，鋁：雙條為1003，三條為1197。為了保證硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定，必須進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算與校驗(yàn)。 經(jīng)濟(jì)截面積用下式計(jì)算： （）式中， —正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算式不考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷； —經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)，由經(jīng)濟(jì)電流密度曲線中查出來(lái)。下表給出了不同線路的求法： 表 回路最大持續(xù)工作電流的計(jì)算回路名稱(chēng)最大持續(xù)工作電流匯流母線110kV主母線35kV、10 kV主母線110 kV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線分段母線110kV分段35 kV、10 kV分段（）主變引下線負(fù)荷出線單回路負(fù)荷雙回路負(fù)荷10kV并聯(lián)電容器補(bǔ)償回路所用變（或接地變）回路 按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定（1） 熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)而不損壞的能力?；癁橛?jì)算電抗得：對(duì)35kV電壓等級(jí)而言，則短路計(jì)算時(shí)間，故可以直接根據(jù)電抗的倒數(shù)計(jì)算短路電流即基準(zhǔn)值分別為 則有名值為:沖擊電流 10kV側(cè)母線短路計(jì)算對(duì)于10kV側(cè)母線短路，可以分為并列運(yùn)行和分列運(yùn)行兩種方式： 10kV側(cè)母線并列運(yùn)行短路電流計(jì)算：與35kV側(cè)短路電流計(jì)算相同，將電路按照以下步驟化簡(jiǎn)： 圖 圖 圖 圖 圖 與35kV側(cè)計(jì)算方法相同，將，然后將并聯(lián)起來(lái)得到，然后進(jìn)行一次△/Y變換后得到,。 標(biāo)幺值的計(jì)算（1）系統(tǒng)S的等效電抗標(biāo)幺值： 或 （） 式中 —— 系統(tǒng)的容量，MVA； —— 系統(tǒng)以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。 短路形式的確定三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型有四種，即三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計(jì)中，往往遇到這樣的情況：有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案，因此，在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。10kV側(cè)加裝避雷器H(Y)5WZ17/45。電纜線路 （）式中 L—線路的長(zhǎng)度（km）； —架空線路的電容電流（A）； —線路的額定線電壓（kV）。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的分級(jí)絕緣變壓器，當(dāng)雷電波從線路侵入變壓站到達(dá)變壓器中性點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生較高的雷電過(guò)電壓，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器，以防止雷電侵入波對(duì)變壓器中性點(diǎn)絕緣的危害。根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)的接地方式。它們的接線方式有三角形（一般用于較小容量的電容器組）和星形接線兩種方式，星形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的相電壓，而三角形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的線電壓。無(wú)功補(bǔ)償關(guān)系到電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，無(wú)功補(bǔ)償可以減小無(wú)功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)量和減小電能損耗。故本所兩臺(tái)所用變。（2）任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)方案的分析，雙母線接線經(jīng)濟(jì)性差，性價(jià)比低，故綜合考慮采用單母線分段接線?？煽啃钥煽啃暂^好：（1）任一段母線故障或檢修期間，該段母線上的所有回路均需停電。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)方案的對(duì)比分析可知，在近期可以按橋型接線運(yùn)行，遠(yuǎn)景發(fā)展可擴(kuò)展為單母線分段接線形式。靈活性靈活性較差：（1）無(wú)母線，只適用于兩臺(tái)變壓器器和兩條出線的場(chǎng)合。 110kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)根據(jù)題目的要求，對(duì)于110kV側(cè)可選用的方案有單母線接線、單母線分段接線、內(nèi)橋形接線和雙母線接線三種方式。（2） 占地面積小 主接線的形式影響配電裝置的布置和電器總平面的格局，主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電裝置占地和節(jié)約構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。（4） 大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對(duì)可靠性的特殊要求。經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)主要條件的分析比較，最終選擇SFSZ31500/110型變壓器，各參數(shù)如下表所示： 主變參數(shù)表型號(hào)額定容量/額定電壓/kV阻抗電壓(%)聯(lián)接組別空載損耗/kW高壓中壓低壓高中高低中低SFSZ931500/11031500/31500/31500110177。 全絕緣半絕緣、繞組材料等問(wèn)題全絕緣變壓器的繞組首、尾絕緣水平是一樣的，都是按照線電壓設(shè)計(jì)的。近年來(lái)隨著用戶對(duì)電壓質(zhì)量要求的提高和有載調(diào)壓變壓器質(zhì)量的提高，一般變電所均選擇有載調(diào)壓方式。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種。用公式表示如下： （） （） 變壓器容量初步選擇：：由公式（）得： 即 由公式（）得 由公式（）得 綜上所述，新建變電站的主變?nèi)萘繎?yīng)大于以上最大值：即 故初步選定容量為31500kVA. 主變壓器型式的選擇。并應(yīng)保證用戶的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷。=[(8+5+10+4)/](1+5%)=近期綜合最大計(jì)算負(fù)荷：=[(5+3+5)/](1+5%)=故遠(yuǎn)景綜合最大計(jì)算負(fù)荷總和為：=（+）= 最大I+II類(lèi)負(fù)荷總量計(jì)算：最大I+II類(lèi)負(fù)荷總量計(jì)算式： （）式中：——I類(lèi)負(fù)荷所占百分?jǐn)?shù) ——II類(lèi)負(fù)荷所占百分?jǐn)?shù)對(duì)10kV側(cè)，由公式（)得：=[(3+++3+2+)60%/+20%/+22/+2/](1+)=對(duì)35kV側(cè)，由公式（）得：=[(8+5+10)247。 負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電氣設(shè)備的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。 變電站的總體分析：本次設(shè)計(jì)的變電站位于新城區(qū)，是工業(yè)集聚區(qū)負(fù)荷中心的新建變電所，除供給城區(qū)10kV配電網(wǎng)保證城市市政居民等用電外，還向周?chē)鷶?shù)座35kV變電站供電。⑷如何進(jìn)行設(shè)備選擇。⑵大量采用新的電氣一次設(shè)備，近年來(lái)電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無(wú)油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著國(guó)產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)有許多目的：首先，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的回顧，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們可以很好地復(fù)習(xí)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)分析、高電壓技術(shù)等課程，可以更好地把所學(xué)知識(shí)與具體設(shè)計(jì)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，更好的掌握所學(xué)知識(shí)。它一般匯集23個(gè)電源，其中壓側(cè)一般是110220kV，供給所在地區(qū)的用電并接入一些中小型電廠。在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，它從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的場(chǎng)所，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。全所停電只影響本地區(qū)或城市的用電。最后要達(dá)到的要求就是能夠熟悉變電站設(shè)計(jì)的各個(gè)流程，能夠順利地完成變電站設(shè)計(jì)。 國(guó)外變電站發(fā)展概述 國(guó)外從70年代末、80年代初就開(kāi)始進(jìn)行保護(hù)和控制綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的新技術(shù)開(kāi)發(fā)研究工作。⑺繼電保護(hù)整定計(jì)算。土壤熱阻系數(shù)120Ω˙m,土壤熱阻系數(shù)βt=120℃˙CM/W,土溫20℃，年最高氣溫＋40℃，最大風(fēng)速30m/s，主導(dǎo)風(fēng)向西北，覆冰厚度15mm。10kV側(cè)的計(jì)算：近期負(fù)荷：=（2+2+2+2++2+1）=式中：—各出線的近景最大負(fù)荷。合理選擇主變壓器的型式、臺(tái)數(shù)、容量，是電氣主接線設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，其選擇結(jié)果直接影響著主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。對(duì)大型超高壓樞紐變電所，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2～4臺(tái)主變壓器，以便減小單臺(tái)容量。單相變壓器組相對(duì)來(lái)講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。我國(guó)110kV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)都需要選擇YN的聯(lián)結(jié)方式。由于110kV變壓器總?cè)萘坎淮螅淅@組容量對(duì)造價(jià)影響不大，但其中、低壓側(cè)的傳輸功率相對(duì)總?cè)萘慷急容^大，為調(diào)度靈活，一般采用100/100/100的容量比，故本次設(shè)計(jì)采用100/100/100的容量比?？紤]到良好的性價(jià)比，本所主變選用中性點(diǎn)半絕緣。電氣主接線反映了發(fā)電機(jī)、變