【正文】 ch include Main electrical wiring diagram and 110KV Power distribution equipment sectional drawing interval.KeyWords: Substation design,Transformer,Main electrical wiring,Equipment election目錄1 引言 1 變電站的作用 1 我國變電站及其設(shè)計的發(fā)展趨勢 2 變電站設(shè)計的主要原則和分類 5 選題目的及意義 5 設(shè)計思路及工作方法 6 設(shè)計任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排 62 任務(wù)書 7 原始資料 7 設(shè)計內(nèi)容及要求 93 電氣主接線設(shè)計 11 電氣主接線設(shè)計概述 11 電氣主接線的基本形式 14 電氣主接線選擇 144 變電站主變壓器選擇 18 主變壓器的選擇 18 主變壓器選擇結(jié)果 205 短路電流計算 21 短路的危害 21 短路電流計算的目的 21 短路電流計算方法 21 短路電流計算 22 110kv側(cè)母線短路計算 24 35kv側(cè)母線短路計算 26 10kv側(cè)母線短路計算 276 電氣設(shè)備的選擇 30 導(dǎo)體的選擇和校驗 30 110kv母線選擇及校驗 31 35kv母線選擇及校驗 32 10kv母線選擇及校驗 33 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗 34 110kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 35 35kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 37 10kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗 39 電壓互感器和電流互感器的選擇 41 電流互感器的選擇 41 電壓互感器的選擇 437 繼電保護的配置 45 繼電保護的基本知識 45 110kv線路的繼電保護配置及整定計算 45 110kV線路繼電保護配置 45 110kV線路繼電保護整定計算 45 變壓器的繼電保護及整定計算 50 變壓器的繼電保護 50 變壓器的繼電保護整定計算 51 母線保護 53 備自投和自動重合閘的設(shè)置 55 備用電源自動投入裝置的含義和作用 55 自動重合閘裝置 558 防雷與接地方案的設(shè)計 57 防雷保護 57 接地裝置的設(shè)計 579 配電裝置 59 配電裝置概述 59 配電裝置類型 59 對配電裝置的基本要求和設(shè)計步驟 59 屋內(nèi)配電裝置 60 屋外配電裝置 6010 結(jié)束語 62參考文獻 63致謝 64附錄 65附錄一 電氣主接線圖 65附錄二 110KV屋外普通中型單母線分段接線的進出線間隔斷面圖 66 IV畢業(yè)設(shè)計（論文）1 引言 變電站的作用一、變電站在電力系統(tǒng)中的地位電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。本文同時對防雷接地及補償裝置進行了簡單的分析，最后進行了電氣主接線圖及110KV配電裝置間隔斷面圖的繪制。（3） 地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110—220kv，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站。所有這些質(zhì)量指標，都必須采取一切手段來予以保證。綜合考慮這些因素，對應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個最為經(jīng)濟合理的輸電電壓，當從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標準化和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。 　 中低壓智能化變電站允許分布式電源的接入。數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。特別國外一些知名廠家生產(chǎn)的超高壓斷路器均可達到20年不大修，更換部件費時很短。另外，針對一些110kV及以下變電站實現(xiàn)無人值班，設(shè)計中取消了與運行人員有關(guān)的建筑和設(shè)施，建筑面積更是大為減少。 變電站設(shè)計的主要原則和分類變電站設(shè)計的原則是：安全可靠、技術(shù)先進、投資合理、標準統(tǒng)一、運行高效、努力做到統(tǒng)一性與可靠性、先進性、經(jīng)濟性、適應(yīng)性、靈活性、時效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。8. 和諧性：變電站的整體狀況與變電站周邊人文地理環(huán)境相協(xié)調(diào)變電站設(shè)計的分類按照變電站標準方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模3個層次進行劃分。例如戶外AIS變電站，可按最高電壓等級的出線回路數(shù)和主變臺數(shù)、容量等不同規(guī)模分為終端變電站、中間變電站和樞紐變電站。其性質(zhì)為區(qū)域變電站。C。地下水位較低，水質(zhì)良好，無腐蝕作用。 進行繼電保護的規(guī)劃設(shè)計。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再檢修時可以保證檢修人員的安全。電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。3. 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。我國一般對35kv及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)（中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，對110kv就以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點直接接地系統(tǒng)，有稱大電流接地系統(tǒng)。（3）短路電流計算和主要電氣設(shè)備選擇對選定的電氣主接線進行短路電流計算，并選擇合理的電氣設(shè)備。110kv側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點是運行方式靈活，檢修母線時不中斷供電，任一組母線故障時僅短時停電，可靠性高。C。 主變壓器的選擇一、主變壓器臺數(shù)的選擇在變電站設(shè)計過程中，一般需要裝設(shè)兩臺主變壓器，防止其中一臺出現(xiàn)故障或檢修時中斷對用戶的供電。在330kv及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。 主變壓器選擇結(jié)果根據(jù)以上計算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號為：SFSZ925000/110。 短路電流計算的目的在變電站的設(shè)計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，其計算的目的主要有以下一個方面：（1） 電氣主接線的比較（2） 選擇、檢驗導(dǎo)體和設(shè)備（3） 在設(shè)計屋外髙型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對的安全距離（4） 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。電力系統(tǒng)接線圖為：~=200MVSx1= 110KV 1200MVA~ 甲交 Sx2= L2 L1 L3 L4 2（） 110KV FS市變 圖51電力系統(tǒng)接線圖首先計算電路的參數(shù)：選取，等值電路如下：圖52 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖三相變壓器： 則：計算后等值電路如下 圖53 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖 110kv側(cè)母線短路計算網(wǎng)絡(luò)為：圖54 110kV側(cè)短路的等值電路圖△/Y變換：圖55 110kV側(cè)短路的等值電路圖Y/△變換：圖56 110kV側(cè)短路的等值電路圖則有：圖57 110kV側(cè)短路的等值電路圖查計算曲線數(shù)字表可得：，換算成有名值為： 35kv側(cè)母線短路計算圖58 35kV側(cè)短路的等值電路圖圖59 35kV側(cè)短路的等值電路圖Y/△變換：圖510 35kV側(cè)短路的等值電路圖圖511 35kV側(cè)短路的等值電路圖查計算曲線數(shù)字表可得：，換算成有名值為： 10kv側(cè)母線短路計算圖512 10kV側(cè)短路的等值電路圖圖513 10kV側(cè)短路的等值電路圖Y/△變換：圖514 10kV側(cè)短路的等值電路圖圖515 10kV側(cè)短路的等值電路圖查計算曲線數(shù)字表可得：，換算成有名值為：6 電氣設(shè)備的選擇在電力系統(tǒng)中，雖然各種電氣設(shè)備的功能不同，工作條件各異，具體選擇方法和校驗項目也不盡相同，但對它們的基本要求卻是一致的。除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。熱穩(wěn)定校驗：短路電流熱效應(yīng)：短路前導(dǎo)體的工作溫度為：由插值法得：所選截面S，能滿足熱穩(wěn)定性要求 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗高壓斷路器的選擇，除滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運行維護，并且經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)方面都比較厚才能確定。 35kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： 選擇及校驗過程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： （3）額定開斷電流選擇：由上述短路計算得， 所以， （4）額定關(guān)合電流選擇： 根據(jù)以上條件查手冊，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號為SN10—35/1000，技術(shù)參數(shù)如下表：表63 SN10—35/1000技術(shù)參數(shù)表型號額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流/kA動穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA固有分閘時間/S4sSN10—35/100035100041（5）熱穩(wěn)定校驗： 根據(jù)35kV側(cè)短路計算結(jié)果，查短路電流周期分量計算曲線數(shù)字表，計算短路電流，從而： 根據(jù)表63數(shù)據(jù)，得 所以， 即滿足熱穩(wěn)定校驗。由于按按該母線最大工作電流選定的斷路器是該電壓級別的最小型號，那么如果按各個負荷算計出來的工作電流選擇的設(shè)備至少也應(yīng)是這個型號。 110kv線路的繼電保護配置及整定計算 110kV線路繼電保護配置距離保護是根據(jù)故障點距離保護裝置處的距離來確定其動作電流的，較少受運行方式的影響，在110—220kV電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。3. 對距離保護的Ⅲ段進行整定計算按躲開最小負荷阻抗整定：取，選用全阻抗圓特性繼電器，則有：靈敏性校驗：作為近后備時， 滿足要求。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。整定值多采用250，氣體體積的調(diào)整可通過改變重錘的位置來實現(xiàn)。因此，瓦斯保護不能作為變壓器唯一的主保護，須與差動保護配合共同作為變壓器的主保護。 變壓器某側(cè)電流互感器二次回路斷線時，另一側(cè)電流互感器的二次電流全部流入差動繼電器中，要引起保護的誤動作。 母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。流入差動繼電器的電流只是由于電流互感器特性不同而引起的不平衡電流，差動繼電器不會動作。（2）母線完全電流差動保護及整定計算母線完全電流差動保護常用作單母線或只有一組母線經(jīng)常運行的雙母線的保護。（2）靈敏系數(shù)校驗縱差動保護靈敏系數(shù)按下式校驗，即 （74）式中，為各種運行方式下變壓器保護范圍內(nèi)部故障時，流經(jīng)差動繼電器的最小差動電流；靈敏系數(shù)一般不應(yīng)低于2不滿足靈敏度要求時，需要采用具有制動特性的差動繼電器。 引起變壓器縱聯(lián)差動保護準確工作的因素主要流過差動回路中的不平衡電流。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響。三繞組變壓器在外部故障時，應(yīng)盡量減小停電范圍，因此在外部發(fā)生短路時，要求僅斷開故障側(cè)的斷路器，而使另外兩側(cè)繼續(xù)運行。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路和接地故障。 110kV線路繼電保護整定計算A. 對線路L1進行整定計算網(wǎng)絡(luò)接線圖如下所示：圖71 系統(tǒng)等值電路圖1. 對距離保護的Ⅰ段進行整定計算2. 對距離保護的Ⅱ段進行整定計算原網(wǎng)絡(luò)可等效化簡如下：圖72系統(tǒng)等值電路圖Ⅱ斷的整定計算與相鄰下級的Ⅰ段相配合 靈敏性校驗：，不滿足要求應(yīng)與下一級的Ⅱ段相配合。對于其他支路由于在滿足動穩(wěn)定行的前提下，按支路的最大工作電流選定的隔離開關(guān)是該級別的最小型號，那么如果按其他各個負荷算計出來的工作電流選擇的設(shè)備至少也應(yīng)是這個型號。 （4）動穩(wěn)定校驗： 根據(jù)表64數(shù)據(jù)， 由35kV短路計算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗。 （6）動穩(wěn)定校驗： 根據(jù)表61數(shù)據(jù)， 由110kV短路計算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗。 熱穩(wěn)定校驗 按最小截面積進行校驗 （65）當所選導(dǎo)體截面積時，即滿足熱穩(wěn)定性要求。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機械強度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。三相短路用文字符號k表示。5 短路電流計算 短路的危害（1） 通過故障點的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。：變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合