【正文】 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 。作為強(qiáng)電系統(tǒng)，電流互感器二次側(cè)電流為 5A。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：利用公式 (I1n IMAX =＝ SMAX/ 3 UN cosΦ =( 40000)/( 3 ll0) ＝ 220 A 35KV 以上配電裝置一般采用瓷絕緣式電流互感器。該型隔離開關(guān)參數(shù)如下： 額定電壓 l26KV，額定電流 1250A，動穩(wěn)定電流 80kA， 3S 熱穩(wěn)定電流 . 動穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX＝ 4l3 A＜ IN ich＝ 21 kA＜ idw＝ 80 kA 動穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 動穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX＝ 4l3 A＜ IN ich＝ 21 kA＜ idw＝ l00 kA 動穩(wěn)定校驗(yàn)合格。按照鋼芯鋁絞線的最大溫升 70℃時(shí)，該型線路可通過的最大工作電流為 568 A＞ 413 A，因此滿足要求。同時(shí)，各設(shè)備應(yīng)該能方便 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 地進(jìn)行日后檢修維護(hù)工作和變電站的二期工程建設(shè)。合理選擇電氣設(shè)備是變電站以后向用戶提供優(yōu)質(zhì)電能，經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，因此具有重要意義。 且 X*＝ UK% Sd／ l00 SN， 那么主變壓器的各側(cè)電抗為： X 高 =1/200(18+) 100/40=； X 低 =1/200(18+) 100/40=； X 中 =1/200(+) 100/40=. 由于兩臺主變壓器采用并列方式運(yùn)行，那么根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果可以確定 35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)母線的短路電抗： 35KV 側(cè)： X35=X11+ X 高 /2+ X 中 /2=； 10KV 側(cè)： X10=X11+ X 高 /2+ X 低 /2=。 通過查閱 《現(xiàn)代供電技術(shù)》和《電力 系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算》 選擇系統(tǒng)基準(zhǔn)容量為 Sd =100MVA。 ，選擇在正常接線方式運(yùn)行中短路電流為最大的點(diǎn)。因此短路計(jì)算是變電站設(shè)計(jì)的重要一部分。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器將自動切除故障母線，從而保證變電站可以持續(xù)地向用戶供電，接線簡單清晰，操作方便 ，也具有 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 較高的可靠性和靈活性。同時(shí)針對于變電站，當(dāng)高壓側(cè)有穿越功率通過主接線，或橋型接線的 2 條回路接入環(huán)網(wǎng)時(shí)，都應(yīng)采用這種接線方式。 3. 變電站備用容量的大?。河袃膳_及以上主變壓器的變電站，當(dāng)其中一臺主變壓器退出運(yùn)行后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該站的 70%全部負(fù)荷，在變電站過負(fù)荷運(yùn)行的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)先保證一級和二級電力負(fù)荷。 b. 占地面積少：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 c. 變電站出現(xiàn)全部停電時(shí)，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成的影響。據(jù)此通過查閱《電力設(shè)備選型手冊》和《電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算》后，選擇型號為TBB104800/100AK 的并聯(lián)電容器組作為該站的無功補(bǔ)償裝置。 2. 降低電網(wǎng)的功率損耗。 6. 我國 110KV 及以上高壓系統(tǒng)，超高壓系統(tǒng)均采用中性點(diǎn)直接接地方式， 35KV 及以下系統(tǒng)均采用中性點(diǎn)非直接接地方式。通過查閱《電力設(shè)備選型手冊》后，選擇主變壓器為SFSZ740000/110 型有載調(diào)壓電力變壓器。其中升壓型的繞組排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為中、低、高，變壓器的中壓側(cè)阻抗最大。本期工程先安裝1臺。 站用變電器：規(guī)劃容量 2 100KVA，本期安裝 2 臺 100KVA 站用變。站址區(qū)域地勢較高，自北向南傾斜，進(jìn)出線空間廣闊。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 鄭州東開發(fā)區(qū)的建設(shè)，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有強(qiáng)大的吸引力和帶動力，必將強(qiáng)化鄭州在中原崛起乃至中部崛起中的龍頭帶動用 ，全面提升鄭州的產(chǎn)業(yè)層次，對鄭州自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將起到至關(guān)重要的作用。由于這 3 座變電站投運(yùn)年份已久，電氣設(shè)備及線路的絕緣都存在了不同程度的老化問題。最后擬定變電站防止大氣過電壓的基本措施，從而完成 110KV 變電站的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第二，為開發(fā)區(qū)的發(fā)展和建設(shè)提供更為優(yōu)質(zhì)的電能。 最終，通過獨(dú)立自主完成該設(shè)計(jì)，要達(dá)到進(jìn)一步鞏固個(gè)人在校所學(xué)專業(yè)知識，提高個(gè)人綜合運(yùn)用專業(yè)知識，科學(xué)查閱分析文獻(xiàn)資料，科學(xué)設(shè)計(jì)方案，精確理論計(jì)算的能力，以及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度等幾方面目的，從而體現(xiàn)出本科畢業(yè)生應(yīng)具備的專業(yè)素質(zhì)。 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評語 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評成績 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會主席（組長） 簽名 委員（組員）簽名 年 月 日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)我國電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀，主要通過分析鄭州市東開發(fā)區(qū)的用電負(fù)荷水平，遵循變電站電氣主接線 的設(shè)計(jì)原則，合理選擇電氣設(shè)備及配電裝置等電氣技術(shù)環(huán)節(jié)，完成一座 110KV 變電站的一次系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。 題目 答辯委員會成員 主 席（組長） 委 員（成員） 委 員（成員） 委 員（成員） 委 員（成員） 委 員（成員） 委 員（成員） 答辯前向畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會（小組）提交了如下資料： １、設(shè)計(jì)（論文）說明 共 頁 ２、圖紙 共 張 ３、評閱人意見 共 頁 ４、指導(dǎo)教師意見 共 頁 7 根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料、評閱人和指導(dǎo)教師意見以及在 答辯過程中學(xué)生回答問題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會（小組）做出如下決議。第六，擬建變電站大氣過電壓保護(hù)措施。 該 110KV 變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義在于解決以下三方面的問題：第一，進(jìn)一步提高開發(fā)區(qū) 110KV 變電站的供電水平。然后再通過變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行短路電流計(jì)算，從而合理選擇電氣設(shè)備和配電裝置。如下表 11所示： 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 表 11 鄭州東開發(fā)區(qū)電力負(fù)荷水平一覽表 單位： MW 年份 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 “十一五”增長率 “十二五”增長率 負(fù)荷水平 31 41 49 55 62 73 126 % % 目前鄭州東開發(fā)區(qū)由一座 110KV 變電站和兩座 35KV 變電站作為電源提供電能，采用 35KV 和 10KV 電壓等級的線路構(gòu)成了該地區(qū)高壓配電網(wǎng)絡(luò)。這些問題顯然制約了開發(fā)區(qū)未來的發(fā)展。相對濕度 59%。 10KV 無功功率補(bǔ)償裝置：規(guī)劃容量： 2 4800KVar, 本期安裝2臺 4800KVar 無功補(bǔ)償裝置。 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果，并考慮遠(yuǎn)期 1020年以后的負(fù)荷發(fā)展以及本變電站對鄭州東開發(fā)區(qū)的重要性，變壓器容量選擇40000KVA，規(guī)劃安裝 2臺， 采用并列方式運(yùn)行。一般繞組 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 有兩種基本結(jié)構(gòu)，即升壓型結(jié)構(gòu)和降壓型結(jié)構(gòu)。 根據(jù)以上選擇主變壓器的幾個(gè)要點(diǎn)， 以及負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果和建站規(guī)模。 5. 要求 35KV 和 10KV 系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，電流應(yīng)分別小于10A 和 30A，否則，中性點(diǎn)應(yīng)通過加裝消弧線圈接地。 總結(jié)起來，進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，有以下 4點(diǎn)好處： 1. 提高電力系統(tǒng)的供電能力。那么本變電站將選取主變額定容量的 12%，即4800KVar 作為無功的補(bǔ)償容量。 b. 線路，斷路器或母線故障時(shí)以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對一級和二級負(fù)荷的正常供電。應(yīng)體現(xiàn)以下幾點(diǎn)： a. 節(jié)省一次投資：主接線運(yùn)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。對于二級負(fù)荷一般要采用雙回路供電，并且任一回線路發(fā)生故障后，能夠保證對全部或大部分二級負(fù)荷的正常供電。 ：該方式的運(yùn)行特點(diǎn)與內(nèi)橋接線的相反，一般適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況，并且比內(nèi)橋接線少安裝 2 臺隔離開關(guān)，繼電保護(hù)也有所簡化等優(yōu)點(diǎn)。 而單母分段接線法可以實(shí)現(xiàn)對重要負(fù)荷的雙回路供電。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 在電力系統(tǒng)中，短路是最為嚴(yán)重的故障。 ，按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，同時(shí)也應(yīng)考慮系統(tǒng)中的感性電氣設(shè)備向短路點(diǎn)饋電的情況。那么可以分別在 110KV， 35KV， 10KV側(cè)母線上選取 3個(gè)短路點(diǎn)，分別為 K1,K2,K3。 X 中 =1/2(X12+ X23 X13)。 Kch= 35 =88KA 最終計(jì)算結(jié)果如下表 63所示： 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 表 63 三相短路電流統(tǒng)計(jì) 短路點(diǎn)： K1點(diǎn) K2 點(diǎn) K3點(diǎn) 短路回路電抗標(biāo)幺值： 短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流： KA KA KA 短路電流標(biāo)幺值： 短路電流有名值： KA 8 KA 35 KA 短路沖擊電流： 21 KA 20 KA 88 KA 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 電氣設(shè)備是變電站運(yùn)行的重要組成部分， 要求這些設(shè)備必須在系統(tǒng)正常情況或非正常情況下都能安全，可靠的運(yùn)行。 3. 按技術(shù)條件所選擇的電氣設(shè)備，應(yīng)盡可能的經(jīng)濟(jì)合理，占用空間少，充分節(jié)省金屬材料。通過查閱《電力設(shè)備選型手冊》，此處選擇 LGJ300/40 型鋼芯鋁絞線作為主變 110KV 側(cè)的引接線。該斷路器參數(shù)如下：額定電壓 l26KV ，額定電流 3l50A， 3S短路開斷電流 kA，額定關(guān)合電流 100kA。查閱《電力設(shè)備選型手冊》，選擇 GW4l26 型隔離開關(guān)。 110KV 主變側(cè)電流互感器選擇 按照主變壓器的額定容量計(jì)算最大持續(xù)工作電流，來選取電流互感器。 Kdw＝ 2 150＝ 64 kA＞ 21kA 因此動穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 110KV 出線側(cè)電流 互感器選擇 按照最大輸送負(fù)荷 75000KVA 計(jì)算最大持續(xù)工作電流 4l3 A 來選取電流互感器