【正文】 （一）、 變壓器 低壓側(cè)：裝設(shè)電流表、有功功率表、無(wú)功功率表、有功電度表、無(wú)功電度表各 1 只。 110 kV 母線：裝設(shè) 1 只切換測(cè)量三個(gè)線電壓的電壓表。 （ 4）、 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。 6~10 kV 線路的配置原則： （ 1） 、相間短路保護(hù) 對(duì)于不帶電 抗器的單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。 （二） 、變電所繼電保護(hù)配置 變壓器 配置： （ 1） 瓦期保護(hù)； （ 2） 縱差動(dòng)保護(hù)； （ 3） 過(guò)電流保護(hù)； （ 4）零序電流電壓保護(hù)； （ 5） 過(guò)負(fù)荷保護(hù)。5% Y,yn0 820 130 4 二 、所用電主接線選擇 （一）、電源側(cè) 根據(jù)所用電源引接方式 需 經(jīng)濟(jì)可靠 的 要求，當(dāng)所內(nèi)有較低 電 壓母線時(shí)，一般均由這類母線上引接 1— 2 個(gè)電源，故 本次設(shè)計(jì)的 變電站所用電電源 采用兩 臺(tái)變壓器，分別從 35kV、 10kV 側(cè)母線上引接。 謝詞 在此設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向?qū)? 老師 致以最誠(chéng)摯的感謝，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們得到了 老師 的悉心指點(diǎn)和教導(dǎo)。為檢驗(yàn) 三 年來(lái)的學(xué)習(xí)成果， 此次設(shè)計(jì)為110kV 降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了更深的了解 ,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固 。同時(shí)對(duì)完成大學(xué)學(xué)業(yè)期間給予我們的無(wú)私幫助和鼓勵(lì)的所有老師和同學(xué)致以真誠(chéng)的感謝和良好的祝愿。 一次設(shè)備選擇增強(qiáng)自動(dòng)化程度，減少設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作量，突出無(wú)油化，免維護(hù)型設(shè)備 。 從上面的所用電負(fù)荷分析，可知所用電的供電容量 S 所 = ，所以選用 S11— 80/10 型電力變壓器， 其有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 型 號(hào) 額定容量 kVA 額定電壓 kV 連接組別 損耗 W 阻抗電壓 % 空載電流 % 高壓 低壓 負(fù)載 空載 S1150/10 80 37177。 ④ 單相接地的暫態(tài)電流。 （ 2） 、對(duì)大容量變電所 6~10 kV 單母線分段或雙母線經(jīng)常并列運(yùn)行且出線帶電抗器時(shí)，采用接于每一段母線供電元件和電流上的兩相、兩段式不完全母線差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于變壓器低壓側(cè)斷路器、分段斷路器和同步調(diào)相機(jī)斷路器跳閘對(duì)于分列運(yùn)行的變電所則采取與第 1 項(xiàng)相同的措施。 （ 3）、 后備保護(hù) 對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)： ① 過(guò)電流保護(hù)，宜用于降壓變壓器保護(hù)裝置的整，定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷。 （三） 母線 10 kV 母線：各分段裝設(shè) 1 只電壓表。 第五章 、測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)的配置 一 、測(cè)量?jī)x表的配置 為了保證發(fā)電廠和變電所一次設(shè)備的安全和經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行，電路中應(yīng)裝設(shè)電氣測(cè)量?jī)x表，所裝測(cè)量?jī)x表應(yīng)滿足下列要求： （ 1）應(yīng)能正確反映電氣設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 變電所避雷器的配置詳見(jiàn)電氣產(chǎn)接線圖。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 母線采取水平排列 則 W=bh2/6=10 802/6=10667(mm3) = 106 m3 相鄰支柱間跨距取 L= 相間母線中心距離取 a= σ max= ish2 aWL102 = 62 ???? = 106(pa) σ max＜ σ y=70 106pa 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 四、 導(dǎo)線的選擇 本設(shè)計(jì)的 110kV 為屋外配電裝置，故母線采用鋼芯鋁絞線 LGJ，而 35kV、 10kV 采用屋內(nèi)配電裝置，故采用硬母線。 （ 3）該隔離開關(guān)配用手 動(dòng) 操作機(jī)構(gòu) 。 （ 三 ） 、 35kV 側(cè) 的隔離開關(guān) 的 選擇。 （ 4） 、隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝充電路的最大持續(xù)工作電流。 該斷路器配用 彈簧 操作機(jī)構(gòu)。 （ 四 ） 、 10 kV 側(cè)斷路器的選擇 該回路為 10kV 電壓等級(jí)，故可選用 真空 斷路器。 斷路器安裝在戶 內(nèi) ，故選用戶 內(nèi) 式斷路器 回路電壓 35 kV，因此選用額定電壓 Ue≥35kV 的斷路器，且其額定電流大于通過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流 Imax=37380290?＝1315（ A） 為方便運(yùn)行管理及維護(hù)，選同一型號(hào)產(chǎn)品， 初選 型 真空 斷路器其參數(shù)如下： 型號(hào) 額定 電壓 kV 額定 電流 A 最大工作電壓 kV 額定開斷電流 kA 極限開斷電流 額定斷流容量kVA 極限通過(guò)電流 4S 熱穩(wěn)定電流 kA 固有分閘時(shí)間 s 有效值 峰值 ZN12— 2020 35 2000 2020 80 80 對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn) （ 1）斷流能力的校核 流過(guò)斷路器的短路電流 Id = kA。 所選斷路器的額定開斷電流 Ie= ＞ I =， 則斷流能力滿足要求。 （ 6） 、按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng) 滿足條件是 ： 斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊電流 ish ， 一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動(dòng)穩(wěn)定電流。 二 、高壓斷路器的選擇 (一 )、 高壓斷路器 的配置與選擇 高壓斷路器的配置 （ 1）、 110kV 側(cè)由于采用內(nèi)橋式接線，故選用三臺(tái)斷路器。 設(shè)計(jì)要求 A、滿足安全凈距要求。 （ 2） 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開關(guān)誤操作需在隔離開關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。 （ 3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的 供 電量，并使該回路供電的用戶停電。 （ 2）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開關(guān)誤操作需在隔離開關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。 （ 2）引出線電路中斷路器檢修時(shí)，該回路停止供電。 第 二 章：變電所主接線的選擇 一、 對(duì)電氣主接線的基本要求 （ 1）供電可靠性：如何保證可靠地（不斷地）向用戶供給符合質(zhì)量的電能是發(fā)電廠和變電站的首要任務(wù)，這是第一個(gè)基本要求。85% 177。 （ 2）根據(jù)變電所所 帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所應(yīng)考慮，當(dāng)一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停止運(yùn)行時(shí)，其余變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60%~70%。 tan(cos－ )= S10 水 ＝?cosP＝ ＝ (MVA) IN10 水 ＝NUS3 ＝ ? ＝ (kA) ＝ 155(A) 總視在功率：（供電容量） Sg10＝ +++++= MVA IN10＝NUS3 ＝ ? ＝ (kA) ＝ 1350(A) 所用電供電容量 Sg 所 ＝?cosP＝ ＝ (MVA) 本期待設(shè)計(jì)變電所供電總?cè)萘? S∑ = Sg35+ Sg10+ Sg 所 = ++＝ (MVA) 五年后變電所所需總負(fù)荷： S110=K（ S35+S10）（ 1+5%） 5 =（ 1－1002028?） （ ） 5 = MVA 三、 主變壓器的確定 繞組數(shù)量的確定 確定原則：在具有三種電壓的變 電 所 中 ，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15 %以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 tan(cos－ )= S10B＝?cosP＝ ＝ (MVA) IN10B＝NUS3 ＝ ? ＝ (kA) ＝ 195(A) 毛紡廠 : P10 毛 = MW Q10 毛 ＝ P tan(cos－ )= MVar S35 造 ＝?cosP＝＝ (MVA) IN35 造 ＝NUS3 ＝ ? ＝ ) ＝ 230(A) 化工廠 : P35 化 =12 MW Q35 化 ＝ P 為保證供電的可靠性，該變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。分章、分節(jié)進(jìn)行闡述，條理清晰，目的明確。 變電所電氣主接線圖一張。 根據(jù)所確定的主變方案和進(jìn)出線回路數(shù)，通過(guò)技術(shù)分析，論證，確定待建變電所的主接線。 待設(shè)計(jì)變電站地理位置示意如下圖 ： ： 氣象條件： 地區(qū)最高溫度為 38℃ ， 最熱月平均最高氣溫為28℃ ， 最熱月地下 處平均溫度為 22℃ ， 年主導(dǎo)風(fēng)力為東風(fēng)，年雷暴雨日數(shù)位 20 天 。結(jié)合本所建成后在系統(tǒng)中的地位和作用進(jìn)行變壓器臺(tái)數(shù)，高中壓的聯(lián)絡(luò)方式。從兒完成了變電站電氣一次部分的設(shè)計(jì)。 （ 2）從 110kV 灌南變受電距離 40km。 通過(guò)電壓計(jì)算，選擇主變分接頭或調(diào)壓方式。 五 、設(shè)計(jì)成品 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一本。其中內(nèi)容涉及到整個(gè)變電所的概述；用電的負(fù)荷計(jì)算與變壓器的選擇； 35kV、 10kV，電壓等級(jí)的接線方式；供電系統(tǒng)的擬定與短路計(jì)算；變電所電氣設(shè)備的選擇 及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等） 等。由于本地區(qū)的自然地理環(huán)境的特點(diǎn)，故冷卻方式采用自然風(fēng)冷卻。 tgφ ＝ P tgφ ＝ P tgφ ＝ P 變壓器容量和型號(hào)確定 確定原則： （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5~10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10~20 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 四、接入系統(tǒng)的確定 電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 型 號(hào) 額定容量 高壓電壓 （ kV） 中壓側(cè)電壓 (kV) 低壓側(cè)電壓 kV 短路電壓（ %） 空載 電流 （%） 高 中 高 低 中 低 SFSZ1180000/110 80000/80000/80000 110177。 本設(shè)計(jì)出線負(fù)荷等級(jí)情況 35kV 部分：一級(jí)負(fù)荷 3 回，二級(jí)負(fù)荷 2 回 10kV 部分： 一級(jí)負(fù)荷 2 回，二級(jí)負(fù)荷 4 回 選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)原則，本變電所應(yīng)由兩個(gè)電源供電。 缺點(diǎn)是：（ 1）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時(shí)，各回路必須在檢修和短路時(shí)事故來(lái)消除之前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作，造成經(jīng)濟(jì)損失很大。 缺點(diǎn)：（ １ ）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān) ，投次大 。 （ ２ ）對(duì)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(duì)重要用戶的供電。 （ 2）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。 缺點(diǎn)：（ 1）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)。 D、節(jié)約材料、降低造價(jià)。 35 kV、 10 kV配電裝置，采用單層屋內(nèi)成套配電裝置，即用制造廠成套供應(yīng)的高壓開關(guān)柜，高壓開關(guān)柜為單列獨(dú)立式布置、電 氣主接線為單母線分段接線 。 （ 5） 、校核斷路器的斷流能力，一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于斷路器觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值來(lái)進(jìn)行選擇，當(dāng)斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇。 由短路電流計(jì)算可知，系統(tǒng)提供的短路電流較大，故選 Id = 進(jìn)行校驗(yàn) 。 （三） 、 35kV 側(cè) 斷路器的選擇 該回路為 35 kV 電壓等級(jí)，故可選用 真空 斷路器 。 （ 4）斷路器配用彈簧操作機(jī)構(gòu)。 則 Qd = Qz= 2 = 允許熱效應(yīng) Ir2t = 402 4 = 1600 由于短路時(shí)間大于 1 s ,非周期分量可忽略不計(jì) 則 Qd =Qz= ，由于 Ir2t ＞ Qr，所以 熱穩(wěn)定滿足要求 從 以 上 校 驗(yàn) 可 知 該 斷 路 器 滿 足 要 求 ， 所 以 確 定 選 用 ZN63G12/202040 型真空 斷路器。 （ 3） 、隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)電路的電大持續(xù)工作電 流。 （ 3） 該隔離開關(guān)配用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。 從以上校驗(yàn)可知，所選該隔離開關(guān)滿足要求， 所以 確定選用 型高壓隔離天關(guān)。 （ 3） 該隔離開關(guān)配用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。 Imax=1285A