【正文】 設(shè)基準容量 100dS MVA? 基準電壓 1163d avU U kV?? 22 avU U kV?? (2)歸算前的等值電路圖 L=5km 架空線系統(tǒng)電源60KV側(cè)總降壓變電站 10KV側(cè)系統(tǒng)電源60KV 母線L=5km 架空線總降壓變電站d 2d 1 圖 5 歸算前的等值電路圖 (3)計算電抗 將所有電抗歸算到 60kV側(cè)： 系統(tǒng)電抗 ： 1 m ax m axdS kSXX S???? ? ?100 0 .1 7 2580 M V AM V A? ? ? (最大運行方式下 ) 1 m in m indS kSXX S???? ? ?100 0 .3 7 7265 M V AM V A? ? ? (最小運行方式下 ) 架空線路電抗 ： 13 22 1dLO dSX X X L U?????? ???? ? ?21000 .4 5 5 .0 463??? ? ? ? ????? 變壓器電抗 ： 31 1%100kdT TUSXX S???? ? ?7 .5 1 0 0 0 .7 51 0 0 1 0? ? ? ? (4)歸算后的等值電路圖 系統(tǒng)阻抗X s . max = X s . m in = 線路阻抗X L = 變壓器阻抗X T1 = 10KV側(cè)60KV側(cè)60KV系統(tǒng)電 源 輸電線路d 2d 1 圖 6 歸算 后 的等值電路圖 2 最大運行方式下的短路點計算 (1) d1 點的短路電流計算 ： 10kV 母線側(cè)沒有電源，無法向 60kV 側(cè)提供短路電流，即可略去不計， 則 d1點短路電流標幺值為： 139。當(dāng)它通過電氣設(shè)備時，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時要考慮它們對短路電流的穩(wěn)定。 故本次設(shè)計選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。 冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻。 3. 同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。 第三種方案特點是： 60KV 側(cè)采用內(nèi)橋接 線，高壓斷路器數(shù)量較少，四個回路只需三臺斷路器，與四角形接線相比，投資較少；當(dāng)一回路故障時，其余三條回路可繼續(xù)工作，與單元接線相比，可靠性較高；橋連斷路器檢修時，兩回路需解列運行，供電可靠性將降低。 10KV 側(cè)，按規(guī)劃應(yīng)接有兩個 I 級， 6 個 II 級和 3 個 III 級負荷，考慮到不同等級負荷的供電要求有所不同， I 級負荷需兩個獨立電源供電，即雙回路供電，要求高， II 級負荷次之， III級負荷要求再次之，故可考慮用單母線接線，雙母線接線以及單母線分段接線。 2) 要能使繼電保護和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電 纜。 3) 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運的可能性。變壓器采用繞組連接方式有 D 和 Y，我國 60KV 采用 Y 連接， 60KV 以下電壓的變壓器有國標 Y/d1 Y/Y0 等變電所選用主變的連接組別為 Y/d11 連接方式 [28]。同時采用 10kV 作為保安電源，為鍋爐房等一級負荷提供備用電源。這些負荷不僅包括機械加工車間、鑄造車間、電修車間等部門，也有工業(yè)行政部門用電。這樣不僅保護了各負荷設(shè)備的安全利于延長是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的 [17]。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運行工作，為國民經(jīng)濟服務(wù) [12]。 由于電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分 [6]。 60KV 變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，某工廠總降壓變電所所涉及方面多，考慮問題多，進行變壓器的選擇，從而確定變電站的主接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進行 短路電流計算，選擇變電站高低壓電氣設(shè)備。 、接地設(shè)計：包括直擊雷保護、進行波保護和接地網(wǎng)設(shè)計。它是 變電站的一種現(xiàn)代化技術(shù)裝備，是自動化和計算機、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的 綜合應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。 變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 。 畢 業(yè) 論 文 （ 20 屆本科） 題 目： 某工廠 60KV 總降壓變電站設(shè)計 系（部） 院： 機電工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 作 者 姓 名： XXX 指 導(dǎo) 教 師： X X X 職 稱： 完 成 日 期： 20 年 月 日 二○ 年 月 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外， 本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。 。這就要求變電站的一次部分經(jīng)濟合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電站才能正常的運行工作，為國民經(jīng)濟服務(wù)。它具有功能綜合化、設(shè)備、操作、監(jiān)視微機化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運輸管理智能化等特征。 三、完成期限和采取的主要措施： 2021 年 3 月 1 日至 3月 13日：熟悉設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計題目及設(shè)計背景資料，查閱有關(guān)資料，閱讀設(shè)計要求必讀的參考資料?？偨祲鹤冸娝某醪皆O(shè)計包括了： (1)總體方案的確定； (2)負荷分析； (3)短路電流的計算； (4)高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計； (5)變電站綜合自動化及繼電保護設(shè)計； (6)防雷與接地保護等內(nèi)容。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。 變電站是 匯集電源、升降電壓和分配電力場所。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低，市場競爭力增大，進而可以使企業(yè)效益提高，為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻 [18]。他們對供電的要求不同。 二、 全廠負荷計算 1 用電設(shè)備的負荷計算 根據(jù)設(shè)計要求，按照需要系數(shù)法及以下計算公式 [29]: 30 edP P K?? 23 0 3 0 3 0/1Q P CO S P tg??? ? ? 223 0 3 0 3 0 3 0 / c o sS P Q P ?? ? ? 30 30 /3eI S U? 得各項數(shù)據(jù)列表如下（下表數(shù)據(jù)均為 60kV 側(cè)）： 用電設(shè)備 /( )eP KW dK cos? 計 算 負 荷 30/( )P KW 30 / ( )Q KVA 30 /( )S KVA 30/( )IA 電機修理車間 2300 1380 機械加工車間 880 572 新品試制車間 650 原料車間 550 備件車間 560 280 鍛造車間 180 108 鍋爐房 260 234 空壓房 302 汽車庫 56 28 40 線圈車間 328 半成品試驗車間 750 429 成品試驗車間 2564 加壓站(10KV 轉(zhuǎn)供負荷 ) 274 4 設(shè)備處倉庫 (10KV轉(zhuǎn)供荷 ) 654 成品試驗站內(nèi)大型集中負荷 3874 合 計 有功負荷同時系數(shù)取 ??k P 無功負荷同時系數(shù)取 ??k q 2 變壓器損耗估算 [32]： 301 % 0 .0 1 1 0 5 2 7 .3 7 1 0 5 .2 7 ( )bP S KV? ? ? ? ? 305% 5 105 27. 37 526 .37 ( v a r )bQ S k? ? ? ? ? 以上公式 [32]得出變壓器的有功損耗和無功損耗。故本次設(shè)計的變電所選用主變的容量為 10000KVA ， 連 接 組 別 為 YN/d11 型60? 2?%/(KV)的變壓器。 4) 大機組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 3) 要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電器。 7 主接線的初步設(shè)計給出幾種方案，以便在審核中進行比較，根據(jù)系統(tǒng)和負荷性質(zhì)的要求， 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的指導(dǎo)，初步設(shè)計出主接線方案如下： 第一種方案： 60KV 側(cè)采用線路單元接線， 10KV 側(cè)采用單母線分段接線的主接線，如圖 11 所示。10KV 側(cè)采用單母分段接線的主接線，接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，投資較少；當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)故障及檢修時，可縮小事故范圍，并能保證對重要負荷的供電，供電可靠性較高，但靈活性較差，不及雙母線接線方式。 3 主變壓器形式的選擇 變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng) 電壓相一致，否則不能并列運行。本次設(shè)計選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。 結(jié)論 故采用 10000/60 型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)如下： 主變?nèi)萘浚? NS = 10000KVA 型號： 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： % 聯(lián)接組別： Y/△ 11 額定電壓： 高： 60? 3?%KV 低： 11 第三章 短路電流計算 及設(shè)備的選擇 在電力系統(tǒng)中運行的電器設(shè)備，在其運行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運行。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動機或其它設(shè)備的正常運行。39。39。39。39。39。39。39。39。000 .9 4alalK ? ???????? ， 式中， al? 為導(dǎo)線額定負荷時的最高允許溫度； 0? 為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 39。0? 為導(dǎo)線敷設(shè)地點實際的環(huán)境溫度。kII? 即： ? ? KA? 額定短路關(guān)合電流選擇： 1Nc shii? 即： ? ?1 KA? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 SW2－ 60型少油式斷路器其參數(shù)如下： 額定電壓： ? ?60nU KV? 最高工作電壓 ? ?1 69amU KV? 額定電流 ? ?600eIA? ；額定開斷電流為： ? ? KA? ； 動穩(wěn)態(tài)電流峰值： ? ?17dwi KA? ； ??4s 熱穩(wěn)定電流為 ? ? KA 額定合閘時間： ? ? ；固有分閘時間： ? ? (2)60kV 斷路器校驗 ： 2tkIt Q? 計算時間 ? ?? ? ?2 2 21 .2 1 4 1 .5 5 2 .2 8 4k k im aQ I T K A s? ? ? ? ? ?2 2 26 .6 4 1 7 4 .2 4tI t KA s? ? ? 即 2tkIt Q? ，滿足要 求。 4 高壓隔離開關(guān)的選擇 60kV側(cè)隔離開關(guān) (1) 60kV 側(cè)隔離開關(guān) 的選擇 額定電壓選擇： ? ?60n nsU U KV?? 額定電流選擇： maxegII? 考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷 路器配套使用，所以相應(yīng)回路的 eI 應(yīng)與斷路器相同，即：? ?600eIA? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 GW4－ 60II(D)W 型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下： 額定電壓： ? ?60nU KV? 額定電流 ? ?630eIA? 最高運行電壓： ? ?1 66aU KV? 動穩(wěn)定電流峰值 ? ?50dwi KA? ??4s 熱穩(wěn)定電流為 ? ?20KA 21 (2)60kV 側(cè) 隔離開關(guān)校驗 （下列時間均取自對應(yīng)斷路器，后備保護取 2S）： 即 ： 2tkIt Q? 計算時間 ： ? ?0. 05 2 2. 05js d bT T T s? ? ? ? ? ? ?2 2 21 .2 1 4 2 .0 5 3 .0 2 1k k jsQ I T KA s? ? ? ? ? ?2 2 22 0 4 1 6 0 0tI t KA s? ? ? 即 2tkIt Q? ，滿足要求。 5 電流互感器的選擇 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，配電所的繼保動作時限不能大于 1秒，即 s