【正文】 電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即 Umax≥ Ug 式41 電流 選用的電器額定電流 Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie≥ Ig 式 42 15 由于變壓器短時過載能力很大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 短路的預(yù)防和限制措施 1. 認(rèn)真執(zhí)行運(yùn)行規(guī)程，不斷學(xué)習(xí)以提高電業(yè)人員的素質(zhì)。 b運(yùn)行人員誤操作 工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生人為誤操作，也可能造成短路。 5% Y,yn0 4 因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。5% 10． 5 11 17． 5 站用變臺數(shù) 、 容量和型式的確定 對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺站用變壓器。 變電站主變壓器型式的選擇 10 具有三種電壓等級的變電站中，如通過主 變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器采用三饒組。故選用兩臺主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 經(jīng)過以上論證，決定采 用單母線分段接線。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍： 3563KV 配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回時。 缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。因此它必須滿足工作可靠，調(diào)度靈活，運(yùn)行檢修方便，且具有經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性等基本要求。 本論文《某 110kV縣城變電站設(shè)計》，首先 通過對原始資料的分析及根據(jù)變電站的總負(fù)荷選擇主變壓器 ，同時根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了 兩種待選主接線方案進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電站電氣主接線 方案 。其次進(jìn)行短路電流計算，從三相短路計算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級的母線時，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。 由于 電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電，供電同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)和人民生活的穩(wěn)定。 6 缺點： 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。 適用范圍： 6 10KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回 。 8 第二章 主 變壓器的選擇和 負(fù)荷計算 主變壓器是變電所的重要設(shè)備 ,合理正確地選擇主變的臺數(shù) ,容量和型式是系統(tǒng)規(guī)劃和變電所設(shè)計的一個重要的問題 ,在選擇主變時考慮負(fù)荷增長為 7%,并以 5~10 年后的情況作為遠(yuǎn)期負(fù)荷資料。 主變壓器容量確定的要求： 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對電力系統(tǒng)一般要求 10KV 及以下變電站采用一級有載調(diào)壓變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活 性，所以裝設(shè)兩臺站用變壓器，并采用暗備用的方式。 根據(jù)設(shè)計規(guī)范第 條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè) 置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 c其他因素 一些自然現(xiàn)象（如風(fēng)、雷、冰雹、霧）及鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間。嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程和安全規(guī)程，避免誤操作；在短路發(fā)生時，采取有效的措施將短路的影響限制在最小的范圍內(nèi)。 一般原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行機(jī)制、檢修、短路和 過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時，允許按照額定電流長期工作。即 ieg≥ icj ３、關(guān)合時間的選擇。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。對于一般高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，另外，對于填充石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用于等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因為這種類型的熔斷器能在電流 達(dá)到最大值之前將電流截斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。 互感器的選擇 23 互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備。電壓互感器的配置原則：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時，保護(hù)裝置不失壓，同期兩側(cè)都能方便的取壓。電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值 Iel2 的倍數(shù)Kd（稱為動穩(wěn)定電流倍數(shù)），表示其內(nèi)部穩(wěn)定能力，故內(nèi)部穩(wěn)定可用下式校驗： 2 IelKd ≥ ich 式414 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其相鄰之間電流的相互作用 使絕緣瓷帽受到力的作用，因此對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn) ,儀表的要求。 10KV 側(cè)電壓互感器 10KV 側(cè)電壓互感器用用 JSJW10型電壓互感器，它是單相、 三繞組、戶外、油浸式、五鐵芯柱式戶內(nèi)型電壓互感器，其初級繞組額定電壓為 10KV，次級繞組額定電壓為 100V，二次繞組準(zhǔn)確級為 級，額定二次負(fù)荷 120VA。 10KV 側(cè)母線 Igmax=∑ P10K側(cè) /( 3 UCOSφ )= ( 3 10 )=(kA) Tmax=4500h 時， 取 J= 103/=771mm2選取LMY80 10 鋁母線。額定電流比 2021/5,1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 75。 通過本次對降壓變電站電氣部分的改造設(shè)計，使我對變電站以及電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、操作運(yùn)行有了更深一步的了解，同時也是一個把自己所學(xué)專業(yè)知識得以施展、驗證的機(jī)會，從中找出自己的不足，也使自己的專業(yè)知識得 以鞏固。 感謝四川師范大學(xué)計算機(jī)科學(xué)學(xué)院的所有老師和領(lǐng)導(dǎo)，在這短暫的學(xué)習(xí)期間，我感受了恩師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一絲不茍的工作作風(fēng)，縝密而靈動的思維，奮進(jìn)不息的人生態(tài)度和勇于開拓的 進(jìn)取精神，讓我受益非淺，忘不了領(lǐng)導(dǎo)溫暖的話語，忘不了老師們精彩的講授，親切的指導(dǎo)，這將對我以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn) 41 的影響。忘不了同學(xué)間的深切問候尤其對班長蒲和平同學(xué)給我的幫助表地誠摯的感謝， 還要感謝一直培養(yǎng)、關(guān)心我的單位的領(lǐng)導(dǎo)和同事們，感謝他們在工作和學(xué)習(xí)中給予我的幫助和支持。 本設(shè)計還存在不足之處，首先，本次的設(shè)計的是一個 110kV變 35kV和 10kV的降壓變電站，主要涉及的變電站內(nèi)部電氣部分的設(shè)計，其中并未涉及到出線線路具體應(yīng)用到什么用戶，所以負(fù)荷統(tǒng)計表相對比較簡潔，也減少了電氣主接線圖的制作難度。 隔離開關(guān)的選擇 : GN810/400 型戶內(nèi)隔離開關(guān)。 10KV 高壓開關(guān)柜的選擇 進(jìn)線回路開關(guān)柜的選擇 斷路器的選擇 （ 1）額定電壓的選擇 Uymax≥ Ugmax == 10=(KV) Uymax、 Ugmax—— 分別為最高允許工作電壓、電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓 （ 2）額定電流的選擇： Ie≥ Igmax ∑ P10= COSφ取 Ie≥ Igmax==∑ P10/( 3 UnCOSφ ) = ( 3 10 )=(A) (3)開斷電流選擇 Iedk≥ Ich3=(KA) (4)按斷路器短路關(guān)合電流選擇 ieg≥ ich3=(KA) 據(jù)以上數(shù)據(jù) ,可以初步選擇 ZN63A(VS1)12/1600 型戶內(nèi)真空斷路器 ,參數(shù)如下： 額定電壓： 12KV 最高工作電壓： 12KV 30 額定電流： 1600A 額定開斷電流： 40KA 動穩(wěn)定電流（峰值）： 100KA 熱穩(wěn)定電流（ 4s 有效值 ）： 40KA 額定關(guān)合電流（峰值）： 100KA 故有分閘時間： (4)、效驗熱穩(wěn)定 td=tkd+tb td：計算時間 tkd：短路器的斷開時間 tb：繼電保護(hù)的動作時間，取后備保護(hù)的時間 5s td=+5= 因 td1s 導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，則： Qd=Id32t= =3245() Qr=Ir2t=402 4=6400() 即： Qr Qd 熱穩(wěn)定滿足要求 (5)、動穩(wěn)定校驗 ich3=Idw=100KA 故選擇 ZN63A(VS1)12/1600 真空斷路器能滿足要求，由上述設(shè)計可列表： 設(shè)備 項 目 ZN63A(VS1)12/1600 產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù) 計 算 數(shù) 據(jù) Uymax kV Ue 10 kV 10 kV Ie≥ Igmax 3150A 887A Ie≥ Icj 100 kA kA Iedk≥ Icl 40 kA kA Ieg≥ Icj 100 kA kV 31 Qr≥ Qd 滿足動穩(wěn)定要求。 標(biāo)稱截面積 鋁 /鋼 —— 300/15mm2 互感器的二次容量 (對應(yīng)所要求的準(zhǔn)確級 )Se2應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，即 : Se2≥ S2。 110KV 側(cè) ① 額定電壓 Ue≥ Uew=110KV ② 額定電流 Ie≥ = 31500/（ 3 110 ） =(A) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇 LCWD— 110 型戶外電容式電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下： 額定電流比： 300/5A IS熱穩(wěn)定倍數(shù)： 75 動穩(wěn)定倍數(shù)： 130 ③ 熱穩(wěn)定效驗、 Tb= Qd=() （ KrIe） 2 1=（ 75 ） 2 1=（ ） Qd 滿足熱穩(wěn)定要求 ④ 動穩(wěn)定效驗 Ichl= Kd 2 Ie=130 2 =（ KA） Ichl 滿足動穩(wěn)定要求。 電流互感器的選擇 電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和等影響，使一次電流 I1與二次電流 I2在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器，應(yīng)根據(jù)測量時誤差的大小和標(biāo)準(zhǔn)度來選擇。 互感器的作用 一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流。熔斷器的額定電流選擇，包括熔斷器熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。 4）動穩(wěn)定校驗 ich1=idw=50KA 滿足動穩(wěn)定要求。 110KV 側(cè)斷路器 1）額定電壓選擇： Uymax≥ Ugmax== 110=(KV) Uymax—— 為最高允許工作電壓 Ugmax—— 為電網(wǎng)最高允許運(yùn)行電壓 2）額定電流的選擇： Ie≥ Igmax= In Ie—— 斷路器的額定電流 17 Igmax—— 最大工作電流 考慮到變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故相應(yīng)回路的，Igmax=，根椐給定的某區(qū)水電上網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測表可知 ,2021 年最大的上網(wǎng)容量為 51400KW（不考慮近區(qū)用電負(fù)荷），設(shè)額定功率因素為 ，則：