【正文】 ()（2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。為了滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件，應(yīng)按額定電流不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流的條件來(lái)選擇，即： （）當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)該用下式進(jìn)行修正： （）式中： ——載流量，A； K——綜合修正系數(shù)。與110kV時(shí)情形相同，經(jīng)過了△/Y變換后得到,。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已確定：基準(zhǔn)電流： （） 式中： —— 基準(zhǔn)容量，MVA； —— 基準(zhǔn)電壓,kV； ——基準(zhǔn)電流,kA 。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。由于本變電所35kV側(cè)線路為無(wú)架空地線的線路，故將各數(shù)據(jù)代入公式（）中，并將結(jié)果增加13%，可得系統(tǒng)對(duì)地電容電流：故35kV電壓級(jí)中性點(diǎn)應(yīng)選擇中性點(diǎn)不接地方式。35~63kV系統(tǒng)接地電容電流大于10A，6~10kV系統(tǒng)若接地電容電流大于30A時(shí)，應(yīng)選擇經(jīng)消弧線圈接地的接地方式。分級(jí)絕緣(半絕緣)變壓器中性點(diǎn)設(shè)備的電壓等級(jí)比變壓器額定電壓低，應(yīng)該與中性點(diǎn)的電壓等級(jí)匹配，例如110kV側(cè)中性點(diǎn)處的中性點(diǎn)隔離開關(guān)，選60kV電壓級(jí),。根據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，110kV及以上電力系統(tǒng)為降低絕緣水平和費(fèi)用而采用中性點(diǎn)直接接地方式；而60kV及以下電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式或經(jīng)消弧線圈及高阻抗接地方式。對(duì)35~110kV變電站中的電容器總?cè)萘?，按無(wú)功功率就地平衡的原則，可按主變?nèi)萘康?0%~30%考慮，本次設(shè)計(jì)選取10%，并將其分在6~10kV兩段母線上安裝。 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無(wú)功功率是它的有功功率的50—100%，同時(shí)電力系統(tǒng)本身消耗的無(wú)功功率可達(dá)到用戶的25—75%。這些負(fù)荷容量都不太大，采用動(dòng)力和照明混合供電方式。（2）任一斷路器檢修時(shí)該回路短時(shí)停電。經(jīng)濟(jì)性較經(jīng)濟(jì)，僅有一組母線，無(wú)母聯(lián)斷路器，設(shè)備少，投資少，接線簡(jiǎn)單。較靈活：可以采用兩組母線同時(shí)工作，也可以采用一組母線工作，另一組備用的單母線運(yùn)行方式。經(jīng)濟(jì)性較差：（1）接線稍復(fù)雜，有母線，投資大。（2）任一斷路器檢修時(shí)，該斷路器所帶用戶也將停電。3563kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線，110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 經(jīng)濟(jì)性主接線應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。（2） 斷路器或母線故障以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電的時(shí)間的長(zhǎng)短，能否保證對(duì)I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷的供電。而如果莫各電壓等級(jí)是電網(wǎng)的末端，該側(cè)的電壓應(yīng)按照電網(wǎng)額定電壓選擇。變電所的三繞組變壓器，如果高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則選用降壓型變壓器；如果以低壓側(cè)向高中壓側(cè)輸送功率為主，則可選用升壓型變壓器。 調(diào)壓方式的選擇變壓器的調(diào)壓方式分為帶負(fù)荷變換的有載調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷切換的無(wú)載調(diào)壓方式兩種。故本所擬采用普通型三繞組變壓器。 變壓器容量的選擇 容量的選擇條件⑴所選擇的n臺(tái)主變壓器的容量和，應(yīng)該大于等于變電所的遠(yuǎn)景最大綜合計(jì)算負(fù)荷，即： （）式中 ——單臺(tái)主變壓器的額定容量； ——遠(yuǎn)景最大綜合計(jì)算負(fù)荷。 主變選擇的依據(jù)： 《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第16條：變電所中主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5—10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。+2247。⑹系統(tǒng)情況：根據(jù)任務(wù)書中電力簡(jiǎn)圖我們可以看到，本變電站位于兩個(gè)電源中間，有兩個(gè)發(fā)電廠提供電能，進(jìn)而經(jīng)過該變電站降壓后用于工農(nóng)業(yè)以及變電站用電，因此需要一定的可靠性。首先對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行總體和負(fù)荷分析，根據(jù)分析結(jié)果，在滿足最大負(fù)荷要求的前提下進(jìn)行主變的選擇；在滿足主接線基本要求以及經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性的前提下分別對(duì)三個(gè)電壓等級(jí)側(cè)主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)；應(yīng)用電力系統(tǒng)分析的有關(guān)知識(shí)對(duì)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖進(jìn)行分析變換，進(jìn)行短路電流計(jì)算；通過對(duì)短路電流的計(jì)算結(jié)果和電氣設(shè)備校驗(yàn)條件，對(duì)主要電氣設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn)；最后，根據(jù)國(guó)家有關(guān)變電所設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)配電裝置、電氣總平面和防雷裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)；然后根據(jù)所學(xué)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行各電壓級(jí)線路保護(hù)整定計(jì)算及變壓器、電容器保護(hù)正定計(jì)算；最后用Auto CAD繪制一次接線圖和二次保護(hù)圖。⑵如何進(jìn)行電氣主接線的選擇。特別國(guó)外一些知名廠家生產(chǎn)的超高壓斷路器均可達(dá)到20年不大修，更換部件費(fèi)時(shí)很短。 變電站設(shè)計(jì)目的和意義變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著交換和分配電能的作用，生活離不開用電，所以說(shuō)變電站與人們的日常生活息息相關(guān)，而一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案不僅會(huì)讓變電站運(yùn)行穩(wěn)定有序，還會(huì)節(jié)約許多成本。樞紐變電所在系統(tǒng)中的地位非常重要，若發(fā)生全所停電事故，將引起系統(tǒng)解列，甚至系統(tǒng)崩潰的災(zāi)難局面。這類變電所的電壓一般為330kV以上。（5） 開關(guān)站：開關(guān)站是指在超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的中間，用斷路器將線路分段和增加分支線路的工程設(shè)施。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來(lái)有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。 本次設(shè)計(jì)主要問題和采用的方法 本次設(shè)計(jì)的主要問題本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)擬解決的主要問題和任務(wù)有以下幾點(diǎn)：⑴如何進(jìn)行主變的選擇。 本次設(shè)計(jì)的主要方法針對(duì)以上的八個(gè)主要問題，對(duì)于本次設(shè)計(jì)，我會(huì)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)任務(wù)書上的要求按部就班的完成。⑸負(fù)荷情況：主要是一、二級(jí)負(fù)荷，市內(nèi)負(fù)荷主要為市區(qū)生活用電、鑄造廠等工業(yè)用電，另外還向35kV變電站供電。由公式（）得遠(yuǎn)景綜合最大計(jì)算負(fù)荷： =[(3+++3+2++2+2)/+247。對(duì)主變的選擇一定要給予全面考慮，要結(jié)合近期負(fù)荷的要求與電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行綜合分析。對(duì)本次設(shè)計(jì)，正常運(yùn)行時(shí)，變電站由110kV系統(tǒng)供電，并考慮到現(xiàn)今用戶需要的供電可靠性要求不斷增高，應(yīng)采用兩臺(tái)容量相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行。自耦變壓器損耗小，造價(jià)低，但是其高中壓側(cè)必須都是中性點(diǎn)直接接地方式，所以對(duì)于220kV以上電壓等級(jí)的變壓器可以選擇自耦變，但是由于其限制短路電流的效果差，保護(hù)配置和整定困難等，不是由于容量太大而制造困難等原因，一般在110kV變電所選擇普通型三繞組變壓器比較多。故本次設(shè)計(jì)應(yīng)選用YN/y0/d11接線。三繞組變壓器可分為升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型。 變壓器各側(cè)電壓的選擇變壓器的某個(gè)電壓級(jí)若作為電源，則取線路的額定電壓值；若作為負(fù)荷供電側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在有10%電壓損失的情況下，線路末端的電壓為額定值，該側(cè)的電壓按照110%額定電壓選擇。 可靠性保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，定性分析和衡量電氣主接線可靠性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)有以下四點(diǎn)：（1） 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路二不互相干擾，對(duì)一次設(shè)備和二次設(shè)備的改造為最少。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線?？煽啃暂^好：（1）任一段母線故障或檢修期間，該段母線上的所有回路均需停電。（2）變壓器出口可以不裝設(shè)斷路器，只設(shè)隔離開關(guān)。（2）有母線和主變壓器，當(dāng)出線增加時(shí)，易于擴(kuò)散。（3）檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路仍需停電?？煽啃钥煽啃愿撸海?）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止供電，縮小故障范圍。 所用電設(shè)計(jì)根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》第32節(jié)中關(guān)于變電所所用電接線的介紹：變電所的所用電負(fù)荷，一般都比較小，變電所的主要所用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置（包括風(fēng)扇、油泵、水泵），支流系統(tǒng)中的充放電裝置和硅整流設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等，當(dāng)變電所裝有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，還有調(diào)相機(jī)的空氣冷卻器和潤(rùn)滑系統(tǒng)的油泵和水泵等負(fù)荷。這種所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)性好和供電可靠性高的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無(wú)功，以補(bǔ)償多余的感性無(wú)功，減少電網(wǎng)有功損耗，提高電網(wǎng)電壓和功率因數(shù)。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)的接地方式有中性點(diǎn)直接接地方式（大電流接地系統(tǒng)）和中性點(diǎn)不接地方式（小電流接地系統(tǒng)）或經(jīng)消弧線圈及高阻抗接地方式。 110kV電壓級(jí)主變壓器中性點(diǎn)設(shè)備 中性點(diǎn)設(shè)備主要有中性點(diǎn)接地刀閘、零序電流互感器、間隙、避雷器等。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，有完全補(bǔ)償、過補(bǔ)償與欠補(bǔ)償之分，為防止部分線路停運(yùn)且合并運(yùn)行線路出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，欠補(bǔ)償可能出現(xiàn)電弧諧振，一般采用過補(bǔ)償方式。（3）當(dāng)兩臺(tái)主變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí)，應(yīng)分別經(jīng)隔離開關(guān)與變壓器中性點(diǎn)相連。（2） 繼電保護(hù)的配置和整定。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對(duì)導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓為各電壓級(jí)的平均額定電壓（115kV、37kV、）?；癁橛?jì)算電抗得：對(duì)110kV電壓等級(jí)而言，則短路計(jì)算時(shí)間:,查閱《電力系統(tǒng)分析》書中的短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表可得：，, ，兩個(gè)電源的電流基準(zhǔn)值分別為： 則短路電流化為有名值得：沖擊電流 35kV側(cè)母線短路計(jì)算對(duì)于35kV側(cè)將其電路圖按以下各圖所示步驟化簡(jiǎn)： 圖 圖 圖 圖 圖 圖 首先，其中==－=然后兩個(gè)并聯(lián)可得=,。 電氣設(shè)備選擇的一般條件： 按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流（1） 額定電壓的選擇：電氣設(shè)備的額定電壓不得低于其所在電網(wǎng)的額定電壓的條件來(lái)選擇電氣設(shè)備，即： （）（2) 額定電流的選擇：額定電流是指其在額定環(huán)境溫度下的長(zhǎng)期允許電流。（3） 短路計(jì)算時(shí)間計(jì)算短路電流熱效應(yīng)時(shí)所用的短路切除時(shí)間等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間之和，即 （）斷路器的全開斷時(shí)間等于斷路器的固有分閘時(shí)間與燃弧時(shí)間之和，即 （）驗(yàn)算裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時(shí)，宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，宜采用對(duì)該死區(qū)起保護(hù)作用的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。熱穩(wěn)定系數(shù)C值（）。此時(shí)滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： （）（2） 每相為多條矩形導(dǎo)體母線的應(yīng)力計(jì)算與校驗(yàn)：多條矩形導(dǎo)體中導(dǎo)體除受相間電動(dòng)力的作用外，還受到同相中條與條間的電動(dòng)力作用。(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：短路電流熱效應(yīng)故滿足熱穩(wěn)定的要求。 35kV側(cè)主變引下線選擇（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，查經(jīng)濟(jì)電流密度圖可得到J=，經(jīng)濟(jì)截面積為選擇母線型號(hào)LGJ500 ，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。 110kV側(cè)負(fù)荷出線的選擇（1） 根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面對(duì)于四回出線我們選擇一回最大負(fù)荷功率作為依據(jù)：根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)，可查得J=，經(jīng)濟(jì)截面為選擇母線LGJ120 ，+70℃時(shí)， ，能夠滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。35kV~220kV可選用少油、SF空氣斷路器等。（3）橋型接線中的跨條宜采用兩組隔離開關(guān)串聯(lián)，以便于不停電檢修。 10kV側(cè)引下線斷路器與隔離開關(guān)選擇選校項(xiàng)目計(jì)算數(shù)據(jù)ZN1210/2500GN210G/2000額定電壓/kV101010額定電流/A25002000額定開斷電流/kA//額定關(guān)合電流/kA 80//熱穩(wěn)定校驗(yàn)/[(kA)：用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100V，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100