【正文】 設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。本變電站電氣主接線的電氣設(shè)備配置見附錄設(shè)備配置圖。（2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。（3）旁路母線一般裝設(shè)一組接地開關(guān)，設(shè)在旁路回路隔離開關(guān)的旁路母線側(cè)。 設(shè)備配置 隔離開關(guān)的配置（1）中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為220MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。綜合考慮，選方案二：?jiǎn)文妇€分段的接線方式。綜合考慮，選方案一：?jiǎn)文妇€分段的接線方式。35kV側(cè)，出線回路有6回，可選用單母線分段接線和單母線分段帶旁路母線的接線兩種。變壓器線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備已規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單向接線圖。(3)冷卻方式和調(diào)壓方式的選擇油浸式電力變壓器的冷卻方式隨其形式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻等。所以，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體的工程來確定。當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷或照明負(fù)荷較大時(shí)，可分別設(shè)專用變壓器。根據(jù)公式：式中 —計(jì)算負(fù)荷；—最大負(fù)荷；—負(fù)荷的年增長(zhǎng)率；—考慮發(fā)展的年數(shù)； —該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率；—視在功率；：功率因數(shù)。35kV：6回，合計(jì)最大負(fù)荷16MW，；典型回路P=，長(zhǎng)度9km。（2）站址條件本站位于縣城郊區(qū)，站址地區(qū)海拔小于1000m，地勢(shì)平坦，屬輕微地震區(qū)。⑤設(shè)計(jì)文件內(nèi)容完整、正確，文字簡(jiǎn)練，圖面清晰，簽署齊全?；ㄍ顿Y的控制，施工圖設(shè)計(jì)的編制。②施工圖設(shè)計(jì)。然而，所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計(jì)的基本原理而來，因此對(duì)于變電設(shè)計(jì)基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本。某110/35/10kV變電所電氣一次系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論 課題背景與意義在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為110/35/10kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理，掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過程。完成說明書、各項(xiàng)圖紙和設(shè)備及主要材料清冊(cè)，作為訂貨、施工、運(yùn)行和工程結(jié)算的依據(jù)。施工組織設(shè)計(jì)的編制，施工準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備等。 電氣工程設(shè)計(jì)的依據(jù)(1)設(shè)計(jì)依據(jù)性文件國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)國(guó)家電網(wǎng)公司220kV和110kV變電站典型設(shè)計(jì)指導(dǎo)性意見的通知》（國(guó)家電網(wǎng)基建[2Q05] 50I號(hào)）；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施)(試行)的通知》(國(guó)家電網(wǎng)生技[2005] 400號(hào))；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于印發(fā)(國(guó)家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償配置技術(shù)原則)的通知》(國(guó)家電網(wǎng)生[2004] 435號(hào))；國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于國(guó)家電網(wǎng)公司220kV和110kV變電站典型設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)組第四次協(xié)調(diào)會(huì)議紀(jì)要》(基建建管[2005] 88號(hào))。年最高氣溫+40℃，年最低氣溫16℃，年平均溫度+12℃，最熱月平均最高溫度+34℃。10kV：14回，合計(jì)最大負(fù)荷18MW，；典型回路P=。由此計(jì)算各電壓等級(jí)的負(fù)荷，110kV：35kV：10kV： 無功補(bǔ)償根據(jù)我國(guó)目前的有關(guān)規(guī)定，高壓供電線路應(yīng)保證功率因數(shù)cosφ≥。對(duì)于本變電站，由計(jì)算得主變的最大負(fù)荷，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則應(yīng)承擔(dān)最大負(fù)荷的60%。變電所和發(fā)電廠中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)一般都選用YNd11和YNyn0d11常規(guī)接線。小容量變壓器通常采用依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動(dòng)風(fēng)扇的自然風(fēng)冷卻和強(qiáng)迫風(fēng)冷卻方式來散發(fā)熱量。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。發(fā)電廠和變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源(發(fā)電機(jī)或變壓器)、母線和出線（饋線）。10kV側(cè)，出線回路有14回，可選用單母線分段接線和雙母線接線兩種。（2）35kV電氣主接線的比較方案一：?jiǎn)文妇€分段帶旁路母線的接線；方案二：?jiǎn)文妇€分段接線。（3）10kV電氣主接線的比較方案一：?jiǎn)文妇€分段接線；方案二：雙母線接線。（2）接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。（4）66kV及以上主變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地開關(guān)。（3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。4 短路電流計(jì)算 概述短路是電力系統(tǒng)中最常見和最嚴(yán)重的一種故障。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的熱穩(wěn)定、計(jì)算短路電流沖擊值、用校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。圖41 最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗圖（1）取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓。 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 110kV電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)（1）斷路器：1）額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即2)額定電流選擇高壓斷路器的額定電壓應(yīng)不小于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流，即選擇型號(hào)為L(zhǎng)W33126型戶外SF高壓斷路器。3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。因?yàn)?5kV斷路器為柜式，所以斷路器和隔離開關(guān)是在一起的，無需選擇隔離開關(guān)。所以電壓互感器選擇型號(hào)為JSJJ35。 10kV電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)（1）10kV變壓器側(cè)斷路器：1）額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓，即2)額定電流選擇高壓斷路器的額定電壓應(yīng)不小于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流，即選擇型真空戶內(nèi)高壓斷路器，其中其主要參數(shù)為額定電壓，額定電流,額定開斷電流，動(dòng)穩(wěn)定極限電流，時(shí)的熱穩(wěn)定電流。初設(shè)變比,3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)4)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足要求。當(dāng)三相導(dǎo)體水平放置時(shí)，穿墻套管端部所受的最大電動(dòng)力仍可按上式計(jì)算，但為套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子之間的距離，取套管本身長(zhǎng)度。110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線[8]。(4) 校驗(yàn)熱穩(wěn)定度 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實(shí)際選用的母線截面積120mm ，所以熱穩(wěn)定度滿足要求。（2）按發(fā)熱條件校驗(yàn) LGJ95型鋼芯鋁絞線的允許載流量為 因此滿足發(fā)熱條件。滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。主變壓器布置在變電所中部，靠近進(jìn)站道路。7 防雷與過電壓 概述電力系統(tǒng)在運(yùn)行中由于雷擊、誤操作、故障、諧振等原因引起的電氣設(shè)備電壓高于其額定工作電壓的現(xiàn)象稱為過電壓。 單支避雷針的保護(hù)范圍（1）避雷針在地面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 —保護(hù)半徑，m； —避雷針的高度，m。8 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置 概述在變電所中，主要的自動(dòng)裝置有繼電保護(hù)設(shè)備、控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)等。同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元器件，所以，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能的良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。（4）系統(tǒng)外部接地短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。 母線保護(hù)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。 線路保護(hù)110kV線路的繼電保護(hù)沒有采用常用的三段式相間短路的電流保護(hù)，即第一段無時(shí)限電流速斷保護(hù)，第二段帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，第三段定時(shí)限過電流保護(hù)。由于35kV、10kV出線是帶下級(jí)變電站或變電所，更加靠近負(fù)荷用戶，所以比高壓側(cè)更適合裝設(shè)低頻減載裝置。通過設(shè)計(jì)，我掌握了變電所電氣一次系統(tǒng)的運(yùn)行原理，并根據(jù)常規(guī)變電所的設(shè)計(jì)要求與步驟，完成了110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括電氣主接線的選擇與論證，主變壓器的選擇，短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置，防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。University設(shè)計(jì)是真正的學(xué)習(xí)和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不可能有所突破，希望這次的設(shè)計(jì)經(jīng)歷能激勵(lì)我在以后的生活、學(xué)習(xí)中繼續(xù)進(jìn)步。而小電流接地系統(tǒng)單相接地故障是電網(wǎng)最常見的故障之一，但發(fā)生單相接地故障時(shí)，雖然在高壓側(cè)發(fā)生了故障相電壓降低和非故障相電壓升高，引起中性點(diǎn)位移，但線電壓仍然是對(duì)稱的且故障電流小，對(duì)供電設(shè)備不致造成危害，但單相接地故障有可能發(fā)展稱為兩項(xiàng)接地短路故障或其他形式的故障，為保證設(shè)備及人員安全，應(yīng)及時(shí)找出接地故障線路以便迅速處理。這時(shí)因?yàn)槿问诫娏鞅Ｗo(hù)對(duì)于多級(jí)線路效果好，但本次設(shè)計(jì)中，只是設(shè)計(jì)三個(gè)電壓等級(jí)的出線，并沒有下級(jí)線路，所以用兩段式保護(hù)就可以滿足要求。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：（1）發(fā)電廠和變電所的220~500kV電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線保護(hù)，并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。（6）過勵(lì)磁保護(hù)高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流油面降低和過勵(lì)磁等。 控制設(shè)備則是幫助運(yùn)行人員遠(yuǎn)方合閘、分閘等，方便、安全。②當(dāng)時(shí)， 35m的避雷針在高度10m水平面上的保護(hù)半徑圖71 單支避雷針的保護(hù)范圍 兩支等高避雷針的保護(hù)范圍圖72 高度為h的兩等高避雷針1及2的保護(hù)范圍（1）兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定。外部過電壓又稱雷電過電壓或大氣過電壓。110kV配電裝置采用屋外軟母線中型布置，進(jìn)、出線均采用架空線。6 電氣配電裝置設(shè)計(jì)變電站的電氣配電裝置設(shè)計(jì)是對(duì)電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行布置，確定各個(gè)裝置的安裝位置。（4）熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實(shí)際選用的導(dǎo)線截面積95mm ，熱穩(wěn)定度滿足要求。 35kV導(dǎo)線選擇 35kV母線的選擇（1）按發(fā)熱條件選擇截面 35kV母線的最大持續(xù)工作電流為選40mmｘ5mm平放鋁母線，