【正文】 rts, including the design instruction booklet and the design account book .The design instruction booklet includes outline, the parison and studyout of main connection design , transformer choice, shortcircuit current putation explanation, the selections of the electric equipments and leads.Design account book including shortcircuit current putation, electrical equipment choice and verification.Key words: 110kV substation；the electrical host meets line；electrical equipment緒 論隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，人們對電網調度自動化系統(tǒng)的要求也越來越高。近年來，地區(qū)220kV及以下變電站一律按照無人值班的管理方式興建。在本次設計中，充分吸取了很多老師的教學經驗和寶貴意見，并承邵陽電力勘測設計院提供了不少有益資料，在此一并謹致誠摯謝意。每回出線輸送容量為40MVA。（2）考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設計應根據5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。電器主接線的設計要根據備用容量的有無而有所不同。可能一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能就不是可靠的。③擴建時可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改造量最小。當有旁路母線時，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。（2）單母線分段帶旁路接線：①通過倒閘操作，可檢修與旁路母線相連的任一回路的出線斷路器而不停電，因固定式斷路器檢修時間較長，不重要負荷停電時間長。運行方式改變時，倒閘操作繁瑣，不夠靈活。通過以上的結論，10kV出線采用單母線分段接線方式。 接地刀閘或接地器的配置 （1）為保證電器和母線的檢修安全，35kV及以上每段母線根據長度宜裝設1～2組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。 （4） 當需要在330kV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。線路—變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設三組電流互感器。③發(fā)電廠變電所35kV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。由于干式變壓器造價高，本變電站選用油浸式變壓器。380V站用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關）或刀閘進行分段，并以低壓成套配電裝置供電，為了節(jié)省投資，站用變壓器高壓側亦可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。根據需要對該地區(qū)重要變電站安裝2臺主變。 主變繞組連接方式變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。35kV系統(tǒng)，IC≤10A；10kV系統(tǒng)；IC≤30A（采用中性點不接地的運行方式）,所以在本設計中110kV采用中性點直接接地方式， 35kV、10kV采用中性點不接地方式。故此變電所中的主變采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。 短路電流計算需要進行以下基本假定（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。（9）除計算短路電流的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計。（1）驗算導體和電氣動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃。 （5）短路全電流最大有效值 （）（6）短路容量S= （）5 導體和電氣設備選擇說明電氣設備的選擇是變電站（和發(fā)電廠）電氣設計的主要內容之一，它是基本理論和實踐經驗在工程上的具體運用。 （3）按短路情況校驗①校驗電氣設備短路熱穩(wěn)定用短路電流發(fā)熱數據進行校驗，即短路電流通過時間內，電器設備各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值，故滿足熱穩(wěn)定條件為 （）式中QK——短路電流產生的熱效應； It2t——短路導體和電器設備允許的熱效應； It——t秒內允許通過的短時熱電流（或短時耐受電流）； t——熱穩(wěn)定電流的發(fā)熱時間，等于電器熱穩(wěn)定計算時間或短路電流切除時間tk， tk=tpr+tin+ ta, 其中為tpr保護動作時間，tin為斷路器固有分閘時間，ta為電弧持續(xù)時間。（3）開斷電流選擇： （）式中INbr——斷路器的額定開斷電流； Ipt ——實際開斷瞬間的短路電流周期分量；當INbr比系統(tǒng)短路電流大很多時，也可按INbr≥I〞選擇，其中I〞為次暫態(tài)電流。（3）電流互感器的基準等級，由電流互感器所接表計中要求準確級最高的來確定。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導體和支撐絕緣兩部分，載流導體構成硬母線和軟母線，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。（7）按電暈電壓校驗（對35kV及以上電壓級母線而言）：使臨界電暈電壓大于導體裝置地點電網額定點樣，即U0＞UNS；其值按下式計算 （）式中 k——三相導體等邊三角形布置取1，[6]； mr——導線表面粗糙系數，管型母線及單股導線取=～，多股膠線取mr =～； δ——空氣相對密度；r——導線半徑（cm），矩形母線為四角的曲率半徑；a——相間距離（cm），其中對于該110kV變電站，結合實際變電站設計知：對于 110kV：=[10]，35kV：=，10kV：=。根據國家水利電力部頒發(fā)的《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》SDJ5—85有關規(guī)定來敘述配電裝置的設計原則。（6）屋內配電裝置均應裝設閉鎖裝置及聯(lián)鎖裝置，以防止帶負荷拉合隔離開關，帶接地刀閘，有電掛接地線，誤拉合斷路器，誤入屋內有電間隔等電氣誤操作事故。35kV及以下的配電裝置多采用屋內式，其中6～10kV的變電站低壓側，多采成套式配電裝置。其斷路器為雙列布置，兩個回路共用一個間隔。（4）屋內配置可采用成套開關柜布置和裝配式配電布置。（1）屋外配電裝置本變電所有110kV、10kV兩個電壓等級，依據所址周圍的地理情況、自然環(huán)境和電力系統(tǒng)等綜合因素，本設計中110kV配電裝置采用鋼芯鋁絞線中型的屋外配電裝置。（穿越道路時取消溝蓋板，改為現(xiàn)澆電纜隧道形式，隧道頂板與路面整體澆筑），以免場地泥水注入溝內。取基準容量為：SB=100MVA，基準電壓為UB=Uav，又依公式： ；，： 變電站網絡等值電路參數基準值取值電氣量關系式基 準 值S(MVA)100U(kV)U=U11537I(kA)X() 計算變壓器電抗主變壓器：  短路計算 短路計算過程說明：在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗電器設備時，需要用到短路電流。 d2點短路等值網絡圖等值網絡電抗的標幺值：++=次暫態(tài)短路電流標么值的計算：====次暫態(tài)0s和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：== =沖擊電流為：短路全電流最大有效值為：=短路容量為：=（3）d3點短路時，UP=。（5）動穩(wěn)定校驗=。 （5）動穩(wěn)定校驗=。 。⑤根據熱穩(wěn)定要求對選定電流互感器進行熱穩(wěn)定校驗：由參數表知：Kt=100，Kes= 校驗計算結果與所選限流電抗器表計算結果XKDGKL10/30005 U（kV）10U(kV)10I(A)3000I(A)3000Q(kA) It(kA)s11250(kA)(kA)128比較上述數據可知，所選限流電抗器校驗全部合格。單個單相式電壓互感器的二次繞組電壓為100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，；。（2）10kV出線TA①一次回路額定電壓的選擇 ②一次回路額定電流的選擇因為10kV側出線最大持續(xù)工作電流 所 ③二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的1A。 35kV側TA（1）一次回路額定電壓的選擇（2）一次回路額定電流的選擇因為110kV側出線最大持續(xù)工作電流為所以（3）二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的1A。 10kV側隔離開關（1）額定電壓的選擇 （2）額定電流的選擇（3）極限通過電流選擇ies=根據UN、Imax、ies以及安裝條件，查設備手冊，GN10/3150戶外型高壓隔離開關。 隔離開關的選擇及校驗 110kV側隔離開關（1）額定電壓的選擇（2）額定電流的選擇（3）極限通過電流選擇ies=根據UN、Imax、ies以及安裝條件，查設備手冊，可選GW4110Ⅲ戶外型高壓隔離開關。 35kV側斷路器（1）額定電壓的選擇 （2）額定電流的選擇（3）開斷電流選擇 根據UN、Imax、INbr以及安裝條件，查設備手冊。 點短路等值網絡圖等值網絡電抗的標幺值：次暫態(tài)短路電流標么值：=== 次暫態(tài)0s和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：== 沖擊電流為：短路全電流最大有效值為：=短路容量為：= 短路電流計算結果表 短路電流計算結果短路點編號基值電壓UB (kV)基值電流iB (kA)短路電流標幺值 (kA)短路電流有名值 (kA)短路電流沖擊值i (kA)電流最大有效值I(kA)11537 10 高壓電氣設備的選擇與校驗 最大持續(xù)工作電流計算 110kV側電網額定電壓 =110kV進線最大持續(xù)工作電流 實際工程設計中需要考慮規(guī)劃遠景母線穿越功率的因素，而根據《國家電網工程典型設計》110kV穿越功率一般設定為2倍變壓器容量[10]，則比較上述結果，考慮到在電器設備選擇中，同一電壓等級同類電器的型號不宜過多，可以選取其中最大值作為該側各回路的最大持續(xù)工作電流值，即： I(110)=。（2）短路種類：一般按三相短路計算，在三繞組變壓器回路中單相或兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按最嚴重的情況進行校驗。電纜溝一般采用磚徹，溝壁內粉防水砂漿。（3）主體建筑變電站主體建筑為生產綜合樓，生產綜合樓只有一層，其房間設置：生產用房有10kV配電室、二次設備室，不設置單獨的監(jiān)控室和通信機房；為保證變電站的安全，設置了保安室，輔助房間有值守室及廁所廚房。 變電所電氣總平面初步布置變電所主要由屋內外配電裝置、主變壓器、主控樓（室）及輔助設施等組成。缺點是鋼材損耗較大，土建投資大，安裝檢修及運行維護條件較差。 配電裝置方案的確定（1）屋外配電裝置三種方案進行分析比較①中型配電裝置是將所有設備都裝在同一水平面內，帶電部位對地面保持必要的高度，人可在地面安全活動。 安全凈距（1）最小安全凈距定義配電裝置的整個結構尺寸，是綜合考慮設備外形尺寸檢修和運輸的安全距離等因素而決定的。（2）配電裝置的布置應滿足在當地環(huán)境條件下正常運行、檢修、短路和過電壓時的安全要求，并應考慮遠景發(fā)展。②計算集中荷載產生的垂直彎矩Mcf 根據《設計手冊》查得相應集中荷載最大彎矩系數MB： （）③計算短路電動力fd （）式中Ich——短路沖擊電流；——振動系數，取=[6]。（2）載流導體一般采用鋁質材料，對于持續(xù)工作電流在4000A及以下時，一般采用矩形導體；在110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體；當采用硬導體時，一般采錳合金的管形導體。 電壓互感器選擇的技術條件（1）一次回路額定電壓選擇Un1，校驗公式見（）。 隔離開關選擇的技術條件（1）額定電壓選擇公式見（）。當短路電流切除時間超過1s時，發(fā)熱主要由周期分量決定，可忽略非周期分量的影響，即QK= Qnp。 導體和電氣設備選擇的一般原則（1）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)展的需要；（2）應按當地環(huán)境條件校驗；（3）應力求技術先進和經濟合理；（4）選擇導體時應盡量減少品種；（5）擴建工程應盡量使新老電器設備型號一致；（6）選用的新產品，均應具有可靠的數據，并經正式鑒定合格。（3）選擇導體和電氣時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。（11）輸電線路的電容略去不計。（3）系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、