【正文】 所具有的特點：（1）屋外配電裝置的土建工程量少，施工時間短，節(jié)省建筑材料，降低了基建投資。高型配電裝置是指開關電器分別安裝在幾個水平面內，斷路器安裝在地面基礎支架上，母線隔離開關在斷路器之上，主母線又在母線隔離開關之上或兩組母線上下重疊，母線一般采用絞線和懸垂絕緣子串懸掛在構架上。（2）運行安全和操作巡視方便。（4）中性點直接接地的普通形變壓器均宜配置隔離開關。（3）旁路母線一般裝設一組接地刀閘，裝設在旁路隔離開關的旁路母線側。(3)安裝避雷針的架構支柱應與配電裝置接地網連接。(3) 在選擇獨立避雷針裝設地點時，應盡量選擇照明塔上裝避雷針。（3）采用避雷器保護時，避雷器的滅弧電壓高于單相接地時變壓器中性點過電壓。使得線路上的有功功率和電能損耗增大。特別是在高峰季節(jié)。電力變壓器不宜輕載運行。（5）用戶提高功率因數可以提高產品質量，減少電費開支，從而降低成本。3）主變壓器都是變電所中最重要的電氣設備。技術要先進，經濟要合理，安全要可靠，運行要靈活，而且要符合現場的自然條件要求。本文根據設計任務書的要求，設計了遼河油田地區(qū)變電所，電壓等級為60/10kV。參考文獻[1] 溫步瀛．電力工程基礎[M]．北京：中國電力出版社，2006. [2] 劉紹義，黃公．淺談降低變壓器有功損耗的幾種方法[J]．江西能源，2003(2).[3] 李元慶 電機與變壓器[M]．北京：． [4] 林中平. 城市63kV變電站設計的新構思[J]. 供用電,1994,(1).[5] Howell I N，Irving Kolodny．IEEE remended practice for grounding ofindustrial and mercial power systems[R].the institute of electrical andelectronics engineers,2001,l3(2):17—46[6] 韓禎祥．電力系統(tǒng)分析[M]．3版．杭州：浙江大學出版社，2005[7] LeeWillis H．Power Distribution Planning Reference Book[M].North Carolina ：ABB Power Tamp。2. 智能電網概述 . 堅強智能電網的定義由于發(fā)展環(huán)境和驅動因素的差異，不同國家的電網企業(yè)和組織都在以自己的方式來理解智能電網，對智能電網進行研究和實踐，各國智能電網發(fā)展的思路、路徑和重點也各不相同。 (2) 互動：系統(tǒng)運行與批發(fā)、零售電力市場實現無縫連接，支持電力交易的有效開展，實現資源的優(yōu)化配置；同時通過市場交易更好地激勵電力市場主體參與電網安全管理，從而提升電力系統(tǒng)的安全運行水平。. 智能電網與現有電網的區(qū)別從宏觀上看，與傳統(tǒng)電網管理運行模式相比，智能電網是一個完整的企業(yè)級信息框架和基礎設施體系，它可以實現對電力客戶、資產及運營的持續(xù)監(jiān)視，提高管理水平、工作效率、電網可靠性和服務水平。 (3) 智能線路 在智能線路中，基礎設施技術水平將會提高，在線監(jiān)控和智能檢修會投入應用。其中最重要的是安全性、可靠性不能滿足現代電力系統(tǒng)高可靠性的要求。3. 變電站的發(fā)展歷程 我們回顧一下變電站的發(fā)展過程中，不難發(fā)現在變電站發(fā)展的過程中所經歷的階段，以及每個階段的主要技術特征；在階段升級過程中，哪方面的技術是最主要，最核心的；最后又是如何發(fā)展到智能變電站的。智能變電站系統(tǒng)融入了現代計算機技術、現代通信技術、光電技術及具有豐富運行經驗的GIS 技術、測控技術和繼電保護技術。標準化了的電力和通訊的界面接點將使得用戶可以接連燃料電池、可再生能源發(fā)電及其他分散的電源，并以簡單的“即插即用”方式來實現。因此特高壓的發(fā)展是建設智能電網的重要前提，所以我國的智能電網正是以特高壓為網絡實體基礎的堅強智能電網。為此，我國提出了發(fā)展堅強智能電網的設想。赫老師嚴謹、求是、創(chuàng)新的治學精神，誨人不倦的師者風范、勤懇踏實的工作態(tài)度和樂觀積極的人生態(tài)度無不深深的感染、激勵和鞭策著我，在此，我對赫老師表示深深的謝意。變電站是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能，而變電站電氣一次部分設計是變電站設計最主要的設計工作之一。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。1）通過對負荷計算以及無功功率補償的計算，可以對前面線路或變壓器的無功功率進行補償，使功率因數得以提高，從而使經濟性大為提高。（3）電網的傳輸損耗減少，使電網的經濟效率提高。以達到節(jié)約電能的提高供電質量的目的。（3）功率因數過低將使得線路電壓損耗增大，結果使負荷端的電壓下降。 提高功率因數的必要性用電設備功率因數降低后，在有功功率需要量不變的情況下，無功功率需要量便增加。即要求保護設備的操作放電電壓下限應高于單相接地時變壓器中性點上的操作過電壓。對于3560KV的配電裝置中，以防止雷擊時引起的反擊，一般采用獨立避雷針保護。2)不接地和經消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點。 接地刀閘的配置（1）為保證電器和母線的檢修安全，35KV以上每段母線根據長度宜裝設12組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔離開關上和母聯開關上，也可裝設于其它母線回路。（2）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關。屋外配電裝置不需建造房屋，投資較少。屋外配電裝置根據電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。（3）便于檢修和安裝。（3）保證操作、維護、檢修的方便。（2）工作母線上無論何種原因失去電壓時，備自投均應投入。 自動重合閘裝置應符合的基本要求（1）自動重合閘一般由控制開關位置與斷路器位置不對應的原理啟動，或用保護裝置啟動。 保護的確定（1）主保護：瓦斯保護、縱差保護（2）后備保護：一次過流保護、零序過流保護、過負荷保護。 變壓器的保護 保護種類（1）反映變壓器內部故障的油面降低的瓦斯保護。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤操作。在發(fā)生短路時可能產生以下的后果：（1）通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；（2）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；（3）電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產品質量；（4）破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。（2） 10KV側母線選擇最大長期工作電流最大負荷利用小時數5000小時，查表得經濟電流密度j=經濟截面 Ssec=Igmax/j=初選導線型號如下：表49 矩形鋁導體尺寸及長期允許載流量 rectangular aluminum conductor size and longterm allow carrying capacityhxb(mmxmm)三條允許載流量100x10平放3181（A）裸導體載流量在不同海拔高度及環(huán)境溫度下的綜合修正系數K=1Igmax≤KIe=3181A熱穩(wěn)定校驗：C—熱穩(wěn)定系數S—所選導線的表面積短路電流熱效應Qd= 查表得 C=97*106以上所述滿足熱穩(wěn)定要求。(2)母線的散熱條件和機械強度與母線的布置方式有關，其布置方式可分為支持和懸掛式；支持式使用和母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼架或墻板等建筑物上，采用水平布置方式。對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)中性點直接接地時才能接入。有關技術數據見表45。有關技術數據見表43表43 60KV隔離開關有關技術數據表 60 KV isolating switch relevant technical data sheet安裝地點型號額定電壓（KV）額定電流（A）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）60KV母線GW463/630636308020（2）各數據比較額定電壓Ue=63kvUew=60kv動穩(wěn)定電流 idw=80kA iimd1=熱穩(wěn)定校驗 Qz=*= KA2S I2rtr=202*4 Qz所以該隔離開關符合要求。 60KV側斷路器的選擇（1）根據安裝地點的工作電壓，最大長期工作電流選擇安裝地點的工作電壓為60KV,制造廠所保證斷路器的最高工作電壓應大于60KV最大長期工作電流為：由此根據工作電壓和工作電流以及戶外工作條件，本設計可初步選用少油斷路器，其型號為三SW260/1000型。但高壓電器的發(fā)熱實驗是在避免陽光直射的條件下進行的。(2)短路穩(wěn)定條件1)校驗的一般原則：a 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)定效驗。因此： 采油廠1 采油廠2 采油廠3 采油廠4 采油廠5 采油廠6 （2）電力變壓器的電抗標幺值： （63） 式中：———變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； ——變壓器的額定容量（單位為kVA，計算時化為與同單位）。i∞三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗電器和載流部分的熱穩(wěn)定。(2)有限電源供給的短路電流先將電源對短路點的等值電抗X*∑，歸算到以電源容量為基準的計算電抗Xjs，然后按Xjs值查相應的發(fā)電機運算曲線，或查發(fā)電機的運算曲線數字表，即可得到短路電流周期分量的標幺值。對帶電抗器的6~10KV出線與，除其母線與母線隔離開關之間隔板前的引線和套管的計算短路點應選擇在電抗器前外，其余導體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。本變電站以后有擴建的可能，雙母線利于擴建。35—60kv配電裝置，因為重要用戶多系雙回路供電，有可能停電檢修斷路器，因此可不設旁路母線。（3）經濟性1）投資省，節(jié)省斷路器隔離開關、互感器、避雷器等一次設備。（4）考慮主變臺數對主接線的影響。變壓器裝設兩臺及以上主變壓器時，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停用時，其余變壓器容量至少能保證所供電的全部一級負荷或為變電所全部負荷的60—75%。變電所中的變壓器在系統(tǒng)調壓有要求時，一般采用帶負荷調壓變壓器，如受設備制造限制時，可采用獨立的調壓變壓器或預留位置。2）主接線可靠性含一次部分和相應組成的二次部分運行中可靠性的綜合。d. 如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求，110KV及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。根據上述以及本變電所所處系統(tǒng)和負荷性質的要求，初步確定主接線方案：第一種方案是一次側（60KV側）采用單母分段的接線形式，二次側（10KV側）采用單母分段的接線形式；第二種方案是一次側（60KV側）采用雙母線接線形式，二次側（10KV側）采用單母分段兼旁路的接線形式。3 短路計算 短路電流計算的目的（1）電氣主接線比較；（2）選擇導體和電器；（3）確定中性點接地方式；（4）計算軟導體的短路搖擺；（5）確定分裂導線間隔棒的距離；（6）驗算接地裝置的接觸電壓、跨步電壓；（7）選擇繼電保護裝置和進出整定計算。標幺值為各電路元件有名值與基準值之比。 不同電流代表的意義計算各種短路電流值的目的:計算短路電流的目的是為了正確選擇和檢驗電氣設備，整定繼電保護裝置等。但由于這三個電源到短路點的電氣距離很大，故允許將不同類型的發(fā)電機合并起來。表31短路電流列表 Tabulation of the electric current that short out最大運行方式最小運行方式短路點三相短路電流周期分量（kA）短路沖擊電流峰值（kA）短路沖擊電流有效值（kA）三相短路容量（MVA）三相短路電流周期分量K(A)三相短路容量(MVA)短路沖擊電流峰值(kA)短路沖擊電流有效值(kA)k1 550493k2 277263k3 5554k4 5554k5 39k6 5046k7 5046k8 254 高壓電氣設備選擇 電器選擇的一般要求 一般原則應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；應按當地環(huán)境條件校核；應力求技術先進和經濟合理；與整個工程的建設標準應協(xié)調一致；同類設備應盡量減少品種；選用的新產品均應有可靠的試驗數據，并經正式驗定合格。2)短路的熱穩(wěn)定條件： It2t≥Qd （43） Qd = (I2+10It/22+It2)t/12 （44）式中：Qd —— 短路電流