【正文】 線的選擇 12 選擇原則……………………………………………………………………12 主接線設計的基本要求 12 變電站主接線設計原則 13 主接線的基本形式和特點 13 變電站的各側(cè)主接線的選擇………………………………………………13 單母線接線 14 單母線分段接線 14 單母線分段帶旁路母線接線 15 雙母線接線 16 橋形接線 16第4章 短路電流計算 18 短路計算目的………………………………………………………………18 短路電流計算的一般規(guī)定 18 短路計算基本假設 18 短路電流計算的步驟………………………………………………………19 短路電流計算及結(jié)果………………………………………………………19 系統(tǒng)電抗標幺值計算 20 變壓器繞組電抗標幺值 20 短路電流計算 20第5章 電氣設備的選擇 22 電氣設備的選擇原則………………………………………………………22 斷路器和隔離開關的選擇…………………………………………………22 110kV側(cè)斷路器和隔離開關的選擇 22 35kV側(cè)斷路器和隔離開關的選擇 23 10kV側(cè)斷路器和隔離開關的選擇 24 互感器的選擇………………………………………………………………25 電流互感器的選擇： 25 電壓互感器的選擇 26 母線的選擇…………………………………………………………………27 110kV側(cè)母線 27 35kV側(cè)母線 27 10kV側(cè)母線 28 高壓熔斷器的選擇…………………………………………………………28 消弧線圈的選擇……………………………………………………………29第6章 變電所繼電保護 30………………………………………………….30 配置原則 30 保護裝置的裝設原則 30 線路保護……………………………………………………………………30 距離保護 31 三段式相間電流保護 32 母線保護 35 電力變壓器的繼電保護……………………………………………………35 變壓器主保護的配置 35 變壓器后備保護的配置 37 變壓器的非電量保護 40第7章 變電站防雷保護及其配置 43 直擊雷的過電壓保護………………………………………………………43 雷電侵入波的過電壓保護…………………………………………………43 避雷器和避雷線的配置……………………………………………………43 避雷器的配置原則 43 避雷線的配置 44 110kV側(cè)避雷器的選擇……………………………………………………..44 變壓器110kV側(cè)中性點避雷器的選擇……………………………………45 35kV側(cè)避雷器的選擇………………………………………………………45 變壓器35kV側(cè)中性點避雷器的選擇……………………………………..46 10kV避雷器的選擇…………………………………………………………46第8章 高壓配電裝置及平面布置 48 設計原則與要求……………………………………………………………48 配電裝置布置原則 48 并聯(lián)電容器配電裝置布置 49 低壓配電裝置的布置 49 通道與圍欄 49 變配電室的防火 50 蓄油設施 50 本變電所高壓配電裝置……………………………………………………51 110kV配電裝置 51 35kV配電裝置 51 10kV配電裝置 51總 結(jié) 52參考文獻 53第1章 設計內(nèi)容 概述 工程設計的主要依據(jù)（1）《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設計》（2011年版）。第二章為主變及其所用變壓器的選擇，并根據(jù)已知變電站的資料對變電站進行負荷計算。長 春 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設計、畢業(yè)論文題 目 承德市110kV巴克什營變電站的 電氣設計 學 院 電氣與電子工程學院 專業(yè)班級 電氣工程及其自動化 110310 指導老師 陳仁輝 姓 名 沈永來 2015年5月15日摘 要變電站由電器設備及配電網(wǎng)絡按一定的接線方式構成，從電力系統(tǒng)中取得電能，通過變換、分配將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的配電所。第三章為電氣主接線的設計，分別通過110kV、35kV、10kV（2）華北電網(wǎng)有限公司2010年（第二批）集中招標采購可研和勘測設計招標中標通知書。(3) 按規(guī)程規(guī)定要求，本變電站氣象條件和水文地址災害按50年一遇取值。工程具體地理位置如下圖[5]：圖1 巴克什營變電站具體地理位置 進出線走廊條件站址110kV從北向進出線，35kV向東出線、10kV向南出線，出線條件均較好。10kV 出線終期規(guī)模24回，本期8回，線路出線為變電站南側(cè)。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。站用變壓器的容量應按站用負荷選擇： S＝照明負荷+其余負荷*(kVA)站用變壓器的容量：Se≥S＝∑P十P照明(kVA)表2－2 110kV變電站自用電負荷序 號設備名稱額定容量（kW）功率因數(shù)（cosφ）安裝臺數(shù)工作臺數(shù)備 注1動力電機1055周期性負荷2勵磁電機22經(jīng)常性負荷3主變通風33經(jīng)常性負荷4電池通風22經(jīng)常性負荷6通訊用電1經(jīng)常性負荷7室內(nèi)照明1經(jīng)常性負荷8室外照明1經(jīng)常性負荷9生活水泵22周期性負荷10福利用電22周期性負荷根據(jù)上表給出的站用負荷計算：S＝+ +（10*5+*2+*3+*2 +15+1+*2+*2）*＝ (kVA)考慮一定的站用負荷增長裕度，站用10kV側(cè)選擇兩臺S9—125／10型號配電變壓器，互為備用。我國現(xiàn)行設計規(guī)程中的各項規(guī)定，就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)，設計時應該予以遵循[1]。2)在610kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過5回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。無匯流母線的接線使用開關電器少，占地面積少，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的電廠和變電站。在主接線設備編號中隔離開關編號前幾位與該支路斷路器編號相同，線路側(cè)隔離開關編號尾數(shù)為3，母線側(cè)隔離開關編號尾數(shù)為1（雙母線時是1和2）。（2）分段斷路器0QF斷開運行。正常運行時，90QF回路以及旁路母線處于冷備用狀態(tài)。橋形接線僅用三臺斷路器，根據(jù)橋回路（3QF）的位置不同，可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線。（3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線斷路器故障或檢修時造成該回路停電。綜上所述：單母線形式接線簡單、清晰、設備少、便于擴建；內(nèi)橋接線形式操作方便，線路的投入和切除可以靈活運用，所以本變電站最終采用的接線方案為：110kV主接線本期與終期均采用內(nèi)橋接線；35kV主接線本期與終期采用單母線分段接線；10kV主接線本期與終期均采用單母線分段接線。選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。S) Q承受＞Qk 熱穩(wěn)定校驗合格。S)Q承受＞Qk 熱穩(wěn)定校驗合格。 2S熱穩(wěn)定電流：16 kA動穩(wěn)定校驗：Igmax=104(A)＜Ieich=(kA) ＜Idw=40 kA 動穩(wěn)定校驗合格。主變中性點隔離開關的選擇：主變中性點隔離開關選取中性點專用型號:GW8110型主要參數(shù):額定電壓: Ue=110 kV熱穩(wěn)定校驗：Qd=** (kA2它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。查設備手冊表選擇LGJ—185/10鋼芯鋁絞線[17]，在最高允許溫度+70度的長期載流量為539A，滿足最大工作電流的要求。其參數(shù)如下： 計算半徑19．6毫米，計算截面227．83平方毫米，戶外載流量553A 校驗35kV母線選單根的軟導線，其綜合矯正系數(shù)按海拔800米,環(huán)境溫度35℃按額定電壓和開斷電流進行選?。篒gmaxI熔絲I底座Igmax=(*125)/( * 10)=(A)1) 所用變壓器高壓側(cè)熔斷器屬成套設備選用RN110型熔斷器進行保護[17]。主保護—能快速并有選擇地切除被保護區(qū)域內(nèi)的故障。，如有可能還應作為相鄰元件的后備保護。三段式距離保護圖61距離保護Ⅰ段的保護范圍為線路全長的80~85%，即線路AB段的80~85%。因此，當該點發(fā)生故障時，保護1的距離保護Ⅰ段不動作，經(jīng)過保護1的距離保護Ⅱ段動作整定時間，保護動作切除故障。從圖中可以看出，瞬時電流速斷不能保護線路全長，只能保護線路首段的一部分，最大運行方式發(fā)生三相短路時，保護區(qū)長度為Lmax；最小運行方式下發(fā)生兩相短路時，保護區(qū)長度為Lmin，保護范圍因系統(tǒng)運行方式和故障形式而改變。定時限過電流保護（第III段）過電流保護動作通常按躲開最大負荷電流整定。短路電流經(jīng)過的各線路的線路過電流保護可能都會起動。母線在整個輸配電中起著非常重要的作用。如圖65所示。中壓側(cè)配置復合電壓閉鎖過流保護。 兩個電壓元件是或的關系，加上過流元件，就滿足復合電壓閉鎖過流保護的出口條件了。圖68如上圖所示，仍為2臺主變并列運行，1號主變中性點接地。三段式零序電流保護是常用的中性點直接接地電網(wǎng)接地故障主保護。這樣就可以將故障控制在允許的范圍內(nèi)，有效保護主變，避免故障擴大，減少損失。設置原則：由于變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧時，故障點附近的油將被高溫分解，由液態(tài)的高分子電離分解為氣態(tài)的氫氣及烴類氣體。設置原則：氣體容積動作整定值一般為250～300mL，其動作接點應接入報警信號。 變壓器的非電量保護為提高設備運行可靠性，保證設備的安全，大型電力變壓器均設置了電量和非電量保護。零序電壓、電流保護在大電流接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障后,就有零序電壓出現(xiàn),利用零序電壓構成保護接地短路的繼電保護裝置稱為零序電壓保護。在將過流保護用于變壓器的后備保護用時，再增加一個負序電壓元件，作為一個閉鎖條件，這樣就構成了復合電壓閉鎖過流保護。（2）負序電壓元件，電壓取自變壓器各側(cè)，動作判據(jù)：動作值大于負序電壓元件整定值。即流入繼電器線圈的電流為 …………………………公式611式中 ——流入故障點總的短路電流?？v聯(lián)光纖差動保護是最簡單的一種，它是用光導纖維作為通信信道的縱聯(lián)差動保護，尤其對于整定配合比較困難的線路優(yōu)越性更明顯。由于定時限過電流保護的動作時間是按階梯原則進行整定的，在靠近電源處的過電流保護的動作時限可能較長，所以，過電流保護一般作為后備保護，可采用瞬時電流速斷保護和限時電流速斷保護作為線路的主保護[3]。動作電流與返回電流之間滿足關系 ……………………………………公式65所以，過電流保護的動作電流可整定為 ……………………… 公式66式中 ——可靠系數(shù)，～；——自起動系數(shù)，由負荷性質(zhì)決定，其數(shù)值大于或等于1；——返回系數(shù)。為了保證選擇性，限時電流速斷應有時限，其動作時限t1,Ⅱ應比相鄰線路瞬時電流速斷保護的動作時間t2,I大一個，即 ……………………………..公式62在線路末端校驗保護1限時電流速斷保護在最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的靈敏度系數(shù) ……………………….公式63式中 ——被校驗保護1的Ⅱ段動作電流； ——在校驗點發(fā)生最小兩相短路時，流過被校驗保護的短路電流。 三段式相間電流保護瞬時電流速斷保護（第I段）瞬時電流速斷保護可作為快速切除被保護元件出口處的嚴重短路故障保護，其動作不帶時限，僅有保護裝置固有動作時間。保護2的距離Ⅰ段保護范圍為本線路的80~85%，故障點也不在保護2的保護范圍內(nèi)，因此保護2也不動作。該裝置的主要元件為阻抗繼電器，它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測知保護安裝處至短路點間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。，如可能造成保護裝置的誤動作則應裝設電壓回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。10A，經(jīng)計算本站10kV側(cè)不需裝消弧線圈，35kV側(cè)需裝消弧線圈，消弧線圈一般選用油浸式[17]。電流的校驗： Kie=0．95*2030=Igmax= 電流校驗合格熱穩(wěn)定校驗：Smin=(Idt/C) =(*103/117) ≈＜S=1000 mm2 熱穩(wěn)定滿足要求。 35kV側(cè)母線對于35kV側(cè)主母線按照發(fā)熱選取,本次設計的35kV側(cè)一回最大可輸送35000kVA負荷,主變壓器的容量為31500kVA，所以最大持續(xù)工作電流按最大負荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算: Igmax==*35=104(