【正文】 荷情況 該變電所有 110/35/10kV三種電壓等級(jí)， 35kV、 10kV側(cè)負(fù)荷情況見下表，負(fù)荷的同時(shí)率均為，年增長(zhǎng)率均為 12%，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為 5500h。 (1 % )nnt iP K n P??? ? 式中： 39。 一、 提高功率因數(shù)的意義 為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)變電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，節(jié)省有色金屬，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小 線路的電壓損失，改變電網(wǎng)的無功潮流分布，必須提高用電單位的功率因數(shù)到 以上，從而配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備，但應(yīng)注意，任何情況下，都不允許無功功率向電網(wǎng)倒送。/ 3 5 5 2 7 .6 / 3 1 8 4 2 .5 ( v a r )CCQ Q k? ? ?單 相 根據(jù) GB500531994《 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點(diǎn)不接地星形。臺(tái) 數(shù)越少，變壓器的單臺(tái)容量即越大，其本體投資將越低，與之配套的電氣設(shè)備將越少，同時(shí)節(jié)約了占地面積，簡(jiǎn)化了配電裝置等。 繞組數(shù)量 具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的容量均達(dá)到該變壓器容量的15%以上時(shí)，宜采用三繞組變壓器。 故本設(shè)計(jì)變壓器的額 定變比為 110kV/。 消弧線圈的容量： 101 . 3 5 * 5 9 . 9 * 4 6 6 . 9 ( )33NC UQ K I K V A? ? ? 查《常用電氣工廠設(shè)備手冊(cè)》，選擇型號(hào)如下： 表 5 型號(hào) 電流范圍（ A） 額定電壓（ kV） 額定電抗（ Ω ） 損耗（ 120℃ ， W） 接線端子（ Md） XHDC600/10 ~ 6062 ~ 5007 由于目前消弧線圈電感電流的調(diào)整級(jí)差已做得很小，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，只要選擇消弧線圈 的容量即可滿足要求，無需再校驗(yàn)其脫諧度等。它的調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上，而且在出現(xiàn)福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 12 要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況時(shí)，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。由于這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)，故有廣泛應(yīng)用。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測(cè)量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能。 （ 3）符合外部條件，安全距離要符 合要求。 一、 電氣主接線的一般要求 1）滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 4）近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。因?yàn)楦＝娏β殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 16 對(duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案。缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修時(shí) ,接在該母線上的回路都要在檢修期間停電。即是說 ,當(dāng)一母線故障或檢修的時(shí)候，由母聯(lián)斷路器向另一母線充電 ,直到完成母線轉(zhuǎn)換過后，在斷開母聯(lián)斷路器 ,使原工作母線退出運(yùn)行。 ＝ 220 ③ 110kV側(cè) 隔離開關(guān) 表 13 每臺(tái)隔離開關(guān)的參數(shù)價(jià)格(萬元 /臺(tái) ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 179。 10＝ 240 ⑦ 10kV側(cè) 隔離開關(guān) 表 17 每臺(tái)隔離開關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 48179。 10NS ＝ 0 KQ3? ＝ 3KU ％179。 (2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，也需要進(jìn)行全面的短 路電流計(jì)算。 GCK1K3K2K4K5110KV10KV35KV 六、短路計(jì)算結(jié)果 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 23 單位：（ kA） 表 21 短路點(diǎn) 運(yùn)行方式 回路名稱 39。 式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 (2)按短路情況校驗(yàn) ①短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。 為了防止變電所遭受直接雷擊 ,需要安裝避雷針、避雷 線和覆設(shè)良好的接地網(wǎng)。 本設(shè)計(jì)變電站的 110kV線路擬沿全線架設(shè)避雷線，以避免受到雷電直擊； 35 kV線路由于絕緣水平較低，耐壓水平較低，為了節(jié)省投資一般只在距離近變電所 12km內(nèi)裝設(shè)避雷線； 10 kV線路的絕緣水平更低，耐壓水平也更低，避雷線的保護(hù)作用很小，故不再裝設(shè)避雷線，但采取了以下措施減小其影響： ① 采取中性點(diǎn)非直接接地的運(yùn)行方式； ② 采取自動(dòng)重合閘裝置；③ 采用電纜； ④ 在線路外側(cè)裝設(shè)避雷器等。范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在 l0Ω左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)。 RCS9671C 裝置為由多微機(jī)實(shí)現(xiàn)的變壓器差動(dòng)保護(hù)，適用于 110kV 及以下電壓等級(jí)的雙圈、三圈變壓器，滿足四側(cè)差動(dòng)的要求。 35 kV線路、 10 kV線路： RCS9615Ⅱ?yàn)橛糜?35kV 或 66kV 電壓等級(jí)的非直接接地（經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)或不接地系統(tǒng)）中線路距離保護(hù)測(cè)控裝置，可在開關(guān)柜就地安裝。另外，該裝置可以滿足有母聯(lián)兼旁路運(yùn)行方式主接線系統(tǒng)的要求。 裝設(shè)情況 本設(shè)計(jì)變電所 10kV側(cè)、 側(cè)分段斷路器上，都裝設(shè)有 備用電源自動(dòng)投入裝置。 配置情況： 110kV側(cè) ： RCS941A輸電線路保護(hù)中有此功能，無須單獨(dú)配置； 35kV、 10kV系統(tǒng)采用微機(jī)型保護(hù)測(cè)控一體化裝置，裝設(shè)在成套開關(guān)柜上，因此也無須專門裝設(shè)。 保護(hù)方面的主要功能有：（ 1）三段定時(shí)限過流保護(hù)，其中第三段可整定為反時(shí)限段； （ 2）過電壓保護(hù)； 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 29 （ 3）低電壓保護(hù)； （ 4）不平衡電壓（零序電壓保護(hù)）保護(hù)； （ 5）不平衡電流（零序電流保護(hù)）保護(hù)； （ 6）自動(dòng)投切功能； （ 7）零序過流保護(hù) /小電流接地選線； （ 8）非電量保護(hù)：重瓦斯跳閘；輕瓦斯報(bào)警；超溫報(bào)警或跳閘； （ 9）獨(dú)立的操作回路及故障錄波。 （三）線路 110kV線路： RCS941A輸電線路保護(hù) 適用于 110kV 及以下電壓等級(jí)的直接接地系統(tǒng)的縱差和電流電壓保護(hù)及測(cè)控裝置。主要適用于 110kV 及以下電壓等級(jí)的變壓器。 本設(shè)計(jì) 在 35kV靠近變電所 l2km 的進(jìn)線上架設(shè)避雷線，其耐雷水平分別不應(yīng)低于 30kA 和75kA保護(hù)角在 25176。 架構(gòu)避雷針應(yīng)與變電站的主接地網(wǎng)相連，但其與主接地網(wǎng)的地下連接處至變壓器與主接地網(wǎng)上的連接處，沿接地體的長(zhǎng)度不得小于 15m。 對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。 (1)按正常工作條件選擇 電氣設(shè)備 ①額定電壓和最高工作電壓 在選擇 電氣設(shè)備 時(shí)，一般可按照 電氣設(shè)備 的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓NSU 的條件選擇，即 : N NSUU? ②額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 。 四、短路電流計(jì)算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路 總阻抗值，其中電路元件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值法，本設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)化計(jì)算采用標(biāo)幺值法；同時(shí)，為減少計(jì)算誤差，采用個(gè)別變換法進(jìn)行變換。 五、 主接線方案草圖 110kV： 35kV： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 21 10kV： 第七節(jié) 短路計(jì)算 一、短路計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 h) ②三繞組變壓器 △ A＝ [n(△ 0P ＋ K△ 0Q )＋ 12n 222 312K 3( P ) ( )K N N N NSSSKQ S S S S? ? ? ? ?]*T 式中 : n— 臺(tái)數(shù) , T— 三繞組變壓器的年運(yùn)行小時(shí)數(shù) , K— 無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 ,系統(tǒng)中的變壓器取 △ 0P ﹑△ 0Q — 分別為三繞組變壓器的空載有功損耗和空載無功損耗 Kw， kvar KP? 、 KQ? — 分別為三繞組變壓器有功損耗和無功損耗 Kw， kvar 0P? =（ Kw） kP? =300（ Kw） 0Q? ＝ 2% *10NIS ?? ＝ *63000*102 ＝ 756(kVar) 12% ? ? 13% 17U? ? 23% ? ? 1 1% (1 0 . 5 1 7 6 . 5 ) 2 12KU ? ? ? ? 2 1% (1 0 .5 6 .5 1 7 ) 02KU ? ? ? ? 3 1% (1 7 6 . 5 1 0 . 5 ) 1 32KU ? ? ? ? KQ1? ＝ 1KU ％179。 2＝ 76 ⑥ 10kV側(cè) 斷路器 表 16 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 10 14179。 400＝ 800 ② 110kV側(cè)斷路器 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 18 表 12 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬元 /臺(tái) ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 9179。 缺點(diǎn) :接線復(fù)雜 ,設(shè)備多 ,母線故障有短時(shí)停電。任一回路的斷路器檢修時(shí) ,該回路必須停止工作。 ⑤設(shè)備制造情況 為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。 2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求。一個(gè)變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。 四、電氣總平面布置 1）布置要求 （ 1）充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在 另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。 所用電源引接方式 對(duì)于無人值守的變電站、采用交流操作的變電站、及雖然采用直流操作但沒有蓄電池系統(tǒng)的變電站，其 所用電源應(yīng)分別接至兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電源或獨(dú)立電源， 500kV 變電所，則多出由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。 5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓 ）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。 35kV側(cè)發(fā)生單相接地流過接地點(diǎn)的電容電流： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 11 3 5 * 3 6 ( )350NC ULIA? ? ?? 架 （ 25*2+40+30*2+30+40*2+50*2 ） 10(A)350 所以應(yīng)裝設(shè)消弧線圈?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。 即 (110 )N kvSS? ( 11 0 )0. 6 0. 6 *1 00 40 3. 5 60 24 2. 1 ( )N k vS S KVA? ? ? 取主變?nèi)萘繛?63000kVA。 第四節(jié) 主變及所用變的選擇 主變是一個(gè)變電站的最重要設(shè)備，選擇得是否合理將關(guān)系到變電站的方方面面。 ( ta n ta n ) 3 0 7 0 8 .8 [ ta n ( a r c c o s 0 .8 4 ) ta n ( a r c c o s 0 .9 6 ) ] 1 1 0 5 5 .2 ( v a r )kvpk? ? ? ? ? ? ? ? ? 分兩組進(jìn)行補(bǔ)償，每組的補(bǔ)償容量為： 39。合理的無功補(bǔ)償和有效的電壓控制，不僅可保證電壓質(zhì)量 ,而且還將提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 二、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)方法 已知有功功率 P ,功率因素 cosф，先統(tǒng)計(jì)出 P、 Q, 則根據(jù)公式 22S P Q??,求出S。由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在