【正文】 核 ； 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； 5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致； 6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。* * * 0 . 2 **11 1 . 0 8 60 . 9 2 2ddI I I I X??? ? ? ? ? ? 100 5 .4 9 8 6 ( )3 3 1 0 .5BBBSI k AU? ? ?? 25 0. 2 * 86 986 71BI I I I I k A??? ??? ? ? ? ? ? ? 2 .5 5 2 .5 5 5 .9 7 1 1 5 .2 2 7chi I k A??? ? ? ? I k A??? ? ? ? 39。 為計(jì)算短路電流，先計(jì)算電抗表幺值為， ** 224 1 0 1 0 0 0 . 7 8 61 0 0 1 0 0 1 0 . 53 3 0 . 2NRBRNNUXSX UI? ? ?? 39。39。=d4d5Xs=X7=X739。4 1 2 71 99 7X X X? ? ? ? ? 39。* * 0 . 2*11 190 .0 5 2 6ddI I I I X?? ?? ? ? ? ? ? 100 0 .5 0 2 1 ( )3 3 1 1 5BB BSI k AU? ? ?? 0. 2 * 19 021 399BI I I I I k A??? ??? ? ? ? ? ? ? 5 5 399 24. 326 7chi I k A??? ? ? ? 2 2 399 14. 500 6chI I k A??? ? ? ? 39。計(jì)算步驟如下： 1)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下； 2)給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖； 3)選擇短路點(diǎn)； 4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 4)按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。 39。已知 35kV側(cè)最大負(fù)荷90MW,10kV 側(cè)最大負(fù)荷為 18MW， ?? ,由計(jì)算 可知單臺(tái)主變的最大量為 (設(shè)負(fù)荷同時(shí)率為 )： )M V A(5 3 .585).0/( o s/ m a xm a xn ?????? ? 結(jié)論：選擇兩臺(tái) 63MVA 的變壓器并列運(yùn)行。 2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。 主變壓器選擇的一般原則與步驟 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則 1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜 [4]。 10 3 主變壓器的選擇與論證 在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運(yùn)行。 當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問題更加突出。因此，線路的投入和切除比較方便。與內(nèi)橋法一樣 ,該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求 在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。 對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少或不用斷路器的接線。 旁路母線的設(shè)置原則： 1） 采用分段單母線或雙母線的 110kV配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線 [1]。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為 110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，正是最為常見的常規(guī)變電所，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過程。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 系 別 電力工程系 專業(yè)班級(jí) 電氣班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二○一一年六月 題 目 110kV降壓變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) I 摘要 隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)對(duì)變電站的要求也越來越高。 2 2 電氣主接線設(shè)計(jì) 主接線的設(shè)計(jì)原則 變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。因?yàn)?110KV線路輸送距離長(zhǎng)、功率大，一旦停電影響范圍大，且斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)（平均每年 5～ 7 天），故設(shè)置旁路母線為宜。當(dāng)出線為 2 回時(shí)，一般采用橋形接線。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是： 1)斷路器檢修時(shí)是否影響停電； 2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否對(duì)重要用戶的供電； 3)變電站全部停電的可能性。 1)投資省：主接線簡(jiǎn)單，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等設(shè) 備的投資；占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電 保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí)，需同時(shí)動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運(yùn)行。 10kV側(cè)：采用雙母線接線。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開， 9 從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 2)對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性 [4]。對(duì)新建的變電站，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。 變壓器型號(hào)的選擇 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級(jí)，且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過的容量大于主變?nèi)萘康?15%時(shí)，宜選用三繞組變壓器。2 1 24100 . 5 2 4 4 3 7 7 1 1 . 4 3 9 1 0 0 . 0 3 2 7 3 . 9 0 4 0 . 0 0 5 2 7 3 . 9 0 4U A u u? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 15 = 萬元 最終 方案確定 經(jīng)濟(jì)比較方案 2 和方案 5 的綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用，方案 5 都低于方案 2，故最終確定方案 5 為最優(yōu)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其 他類型的短路都是不對(duì)稱短路。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1)驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5~10 年）。 標(biāo)幺值： * *1I X???? 有名值： * 3B avSIIU?? ??? 5)計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： 3 nS IU? 短路電流沖擊值： ??? 變壓器及電抗器的參數(shù)計(jì)算 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由變壓器原始數(shù)據(jù)計(jì)算得，Uk1%=,Uk2%=,Uk3%=( BS =100MVA， avU =115kV) ? ?1 ( 1 2 ) ( 1 3 ) ( 2 3 )11% % % % 1 7 1 0 . 5 6 1 0 . 7 522K K K KU U U U? ? ???? ? ? ? ? ? ??? ? ?2 ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 1 3 )% % % % 1 7 6 1 0 . 5 6 . 2 5K K K KU U U U? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?3 ( 2 3 ) ( 1 3 ) ( 1 2 )11% % % % 1 0 . 5 6 1 7 0 . 2 522K K K KU U U U? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? 于是， 11* % 1 0 . 7 5 1 0 0 0 . 1 7 11 0 0 1 0 0 6 3KBTNUSX S? ? ? ? ? 22* % 6 . 2 5 1 0 0 0 . 0 9 91 0 0 1 0 0 6 3KBTNUSX S? ? ? ? ? 33* % 0 .2 5 1 0 0 0 .0 0 41 0 0 1 0 0 6 3K BTNU SX S ?? ? ? ? ? ? 19 電抗器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算 * 22% 3 1 0 1 0 0 1 . 0 4 71 0 0 1 0 0 1 0 . 53 3 0 . 1 5NRBR BNUXSX UI? ? ? ? ? ? ??? 網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡(jiǎn)化 方案 2 與方案 5 的短路計(jì)算的系統(tǒng)化簡(jiǎn)阻抗圖及各阻抗值，短路點(diǎn)均一樣。39。5 4 4// 0 .2 7 / 2 0 .1 3 5X X X? ? ? 65 526 35 876SX X X? ? ? ? ? *6 6dXX? ?? 所以， 39。=d4Xs=X8=d4X9=d4 圖 54 d4 點(diǎn)短路時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示， 7 1 3 0 .1 7 1 0 .0 0 4 0 .1 6 7X X X? ? ? ? ? 39。3 3 40 .4 01 10 .5 73 4. 75 41avS I U M V A? ? ? ? ? 23 短路點(diǎn) d5 的短路計(jì)算（ 10kV 出線） 由于短路電流過大，需要裝設(shè)限流電抗器。* * * 0. 13 6 0. 78 6 0. 92 2RX X X??? ? ? ? ? 則電壓損失和殘壓分別為， 24 m a x 1 0 1 . 9% s in 3 % 0 . 5 3 0 . 8 1 % 5 %200gRNIUX I ?? ? ? ? ? ? ? 39。39。 技術(shù)條件 1） 按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣 a．電壓： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 .maxgU 不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 nU 即 nU ? .maxgU 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 110KV 及以下時(shí)為 nU ，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 .maxgU 一般不超過 nU 。無論電力線路處在什么狀態(tài)，例如空載、負(fù)載或短路故障，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，它都應(yīng)能可靠地動(dòng)作，或是關(guān)合，或是開斷電路 [10]。 4)動(dòng)穩(wěn)定： maxchii? 29 因?yàn)椋? kA? ， max 80i kA? ，所以， maxchii? ，滿足動(dòng)穩(wěn)定。 35kV 出線斷路器的選擇及校驗(yàn) 1)電壓： 35gU kV? , 35NU kV? 所以， gNUU? 2)電流：查表可得， max kA? 由以上數(shù)據(jù)查《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 110kV變電站分冊(cè)》 24頁表 95 故選 出斷路器型號(hào)為 （磁柱式單斷口） ,其參數(shù)如下表所示： 表 64 6SF 斷路器 參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 （ kV） 額定電流 (A) 額定開斷電流 (kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰 值 (kA) 4s 額定短路耐受電流 (kA) 1250 25 63 25 因?yàn)?1250NIA? , max 103gIA? ,所以， maxgNII? 。 5)熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? 1II? ???,取短路電流計(jì)算時(shí)間為 t=5s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間） 查課本 71 頁圖 315 得， 1zt s s?? 于是， zt t s?? 因?yàn)椋?? ? 2224 0 .4 0 1 4 .4 7 1 8 1 .8 6dzI t k A s? ? ? ? ? ? ? 22212 0 5 72 00 0tI t k A s? ? ? ? 所以， 22dz tI t I t? ? 滿足熱穩(wěn)定。 隔離開關(guān)的配置： 1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； 34 2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地； 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1~2 組接地刀閘或接地器。 隔離開關(guān)型號(hào)一覽表 表 613 隔離開關(guān)型號(hào)一覽表 型號(hào) 額定電壓， kV 額定電流， A 動(dòng)穩(wěn)定電流， kA 熱穩(wěn)定電流 s，（ kA） 2 110GW? 110 600 50 14(5) 4 35GW? 35 2020 50 (4) 2 35GW? 35 600 50 (5) 10 10GN T? 10 4000 600 14(5) 1 10GN? 10 200 500 7(5) 互感器的選擇與校驗(yàn) 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反