【正文】 用相適應(yīng)。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。為此 ,應(yīng)滿足以下要求 : 1) 保證運(yùn)行可靠 2) 便于操作﹑巡視和檢修 3) 保證工作人員的安全 4) 力求提高經(jīng)濟(jì)性 5) 具有擴(kuò)建的可能 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 14 檢修間 雨水泵房 主控室 35KV配電裝置 110KV配電裝置 10KV配電裝置 1 號電容器 2 號電容器 1 號 主變 2 號 主變 大門 二、配電裝置的設(shè)計(jì)原則 1） 節(jié)約用地； 2）運(yùn)行安全和操作巡視方便； 3）考慮檢修和安裝條件； 4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海 拔地區(qū)的安全運(yùn)行； 5）節(jié)約器材，降低造價(jià)； 6）安裝和擴(kuò)建方便。 所用變 接線組別 為了提供 380/220V的所用電壓， 本設(shè)計(jì)所變低壓側(cè)繞組應(yīng)接成 Y形，因此， 為 改善電能質(zhì)量， 本設(shè)計(jì)所變高壓側(cè)繞組接成 Δ形，故本設(shè)計(jì)所用變的 接線組別為 D， yn11。 所用變臺數(shù)的確定 相關(guān)規(guī)程規(guī)定，一般變電站裝設(shè)一臺所用變壓器；樞紐變電所、總?cè)萘吭?60MVA及以上的變電站等裝設(shè)兩臺容量相等的所用變壓器，互為備用；但如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺所用變壓器。故本設(shè)計(jì)變壓器的接線組別為： YN， yn0， d11。此外，在配置變壓器接地后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)保證保護(hù)的動作是先跳開不接地變，再跳接地變。 采用降壓結(jié)構(gòu)的變壓器三側(cè)線圈，從鐵芯開始依次是低壓 — 中壓 — 高壓線圈，如下圖，其高與低壓側(cè)之間阻抗最大。對一般性變電站而言，其一級負(fù)荷、二 級負(fù)荷大致占變電站全部負(fù)荷的 70～ 80%。 = 0 . 9 7 0 . 939。 3 0 7 0 8 .8c o s = 0 .8 4 0 .93 6 6 9 6 .3kvS? ? ? ? 故需對 10kV側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償。Q (kvar) S (kVA) 10kV側(cè) 35kV側(cè) 110kV側(cè) 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 8 第三 節(jié) 無功補(bǔ)償 在電力系統(tǒng)中，很多用電設(shè)備都是感 性負(fù)載，既需要電源向其提供一定的有功功率，還需要電源向其提供一定的無功功率。 一、 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)目的 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)目的很多，本設(shè)計(jì)的目的有以下幾個(gè)： （ 1） 確定主變電源側(cè)容量； （ 2） 確定無功補(bǔ)償容量； （ 3） 確定主變型式。本設(shè)計(jì)在電力工程系 老師的精心指導(dǎo)下完成的，設(shè)計(jì)期間 老師在設(shè)計(jì)思路上給予了我很多的指導(dǎo)和幫助， 老師、循循善誘的教學(xué)方法、熱情待人的處事方式、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度、對學(xué)生嚴(yán)格要求的敬業(yè) 精神給我留下了很深的印象。福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 1 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題目： 某 110kV降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)（ A型） 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 日 期： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 2 內(nèi)容提要 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為 110kV 降壓變電站電氣部分設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖及其他圖紙 。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為 110kV 變電站電氣部分設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成品包括設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書、設(shè)計(jì)圖紙等三部分，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 7 第二節(jié) 負(fù)荷的分 析與統(tǒng)計(jì) 電力系統(tǒng)負(fù)荷的確定，對于選擇變電站主變壓器容量，電源布點(diǎn)以及電力網(wǎng)的接線方案設(shè)計(jì)等，都是非常重要的，電力負(fù)荷應(yīng)在調(diào)查和計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對于近期負(fù)荷，應(yīng)力求準(zhǔn)確、具體、切實(shí)可行；對于遠(yuǎn)景負(fù)荷，應(yīng)在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，負(fù)荷發(fā)展的水平往往需要多次測算，認(rèn)真分析影響負(fù)荷發(fā)展水平的各種因素，反復(fù)測算與綜合平衡，力求切合實(shí)際。p (kW) 39。 10kV側(cè) ( 1 0 k v )( 1 0 )p39。 3 0 7 0 8 . 8c o s 39。 （ 2）當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，在計(jì)及變壓器過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷和二級負(fù)荷的供電。 繞組排列 三繞組變壓器的繞組排列方式有升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種，本設(shè)計(jì)的功率交換主要出現(xiàn)在變壓器的高 — 中壓側(cè)，故可采用降壓型布置。為節(jié)約投資，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)變壓器通常采用分級絕緣，中性點(diǎn)承受過電壓的能力較弱，因此，當(dāng)其中性點(diǎn)隔離刀閘打開時(shí)，應(yīng)裝有保護(hù)間隙起保護(hù)作用。為節(jié)約投資，本設(shè)計(jì)變壓器 110kV側(cè)繞組、 35kV側(cè)三相繞組均采用 Y形連接，而 10kV繞組采用Δ連接，以改善變壓器鐵芯磁通波形，改善電能質(zhì)量。2*% 300 1718 二、 所用變壓器的選擇 變電所所用電是變電所的重要負(fù)荷，承擔(dān)了變壓器的冷卻機(jī)械、蓄電池的充電設(shè)備或整流操作 電源、采暖通電、照明及檢修用電等任務(wù)，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便，并考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。本設(shè)計(jì)采用暗備用的方式，兩臺所用變變壓器相互備用，當(dāng)一臺退出運(yùn)行時(shí)，由另一臺承擔(dān)變電站的全部負(fù)荷。其作用是在正常情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) ,迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。 變電所電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。 4）具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 ②電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點(diǎn)接地方式等。 四、 主接線方案設(shè)計(jì) 方案擬定及技術(shù)比較： 表 8 方案 110kV 35kV 10kV 主變臺數(shù) 方案一 雙母線 單母線分段 單母線分段 2 方案二 雙母線 雙母線 雙母線 2 1）單母線分段 優(yōu)點(diǎn) : 母線經(jīng)斷路器分段后，重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)供電電源 。 2）雙母線接線 優(yōu)點(diǎn) :供電可靠 ,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電 。 方案的經(jīng)濟(jì)性比較 1）從電氣設(shè)備的數(shù)目及配電裝置上進(jìn)行比較 表 10 方 案 項(xiàng) 目 方案一 方案二 110kV配電裝置 雙母線 雙母線 35kV配電裝置 單母線分段 雙母線 10kV配電裝置 單母線分段 單母線分段 主變臺數(shù) 2 2 斷路器 數(shù)目 110kV 9 9 35kV 13 13 10kV 24 24 隔離 開關(guān) 數(shù)目 110kV 26 26 35kV 26 38 10kV 28 48 2）計(jì)算綜合投資 Z （ 1） Z＝ 0Z (1＋ 100a ) (元 ) 式中 : 0Z — 為主體設(shè)備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開關(guān)及配電裝置等設(shè)備的中和投資 。 13＝ 179。（ 1＋ ）＝ Z＝ 0Z (1＋ 100a )＝ 179。雙母線接線可靠性較高，能滿足 110kV變電站。 (4)接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流數(shù)據(jù)。 一、電氣設(shè)備選擇的一般原則 慮遠(yuǎn)景發(fā)展。當(dāng)氣溫、風(fēng)速、濕度、污穢、海拔、地震、覆冰等環(huán)境條件超出一般電器的規(guī)定時(shí)，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后分別采取下列措施： 1）向制造部門提出補(bǔ)充要求，訂制符 合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的產(chǎn)品； 2）在設(shè)計(jì)或運(yùn)行中采取相應(yīng)的防護(hù)措施如采用屋內(nèi)配電裝置，加減震器等。滿足動穩(wěn)定的條件為： max imii? 式中： imi — 短路沖擊電流幅值 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 25 maxi — 電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值 （ 3）短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動作時(shí)間prt和相應(yīng)斷路器的全開斷 時(shí)間 brt 之和，即： k pr brt t t?? prt一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動作時(shí)間 四、電氣設(shè)備型號的確定 電氣設(shè)備型號如下表： 表 22 電氣設(shè)備 電壓等級 斷路器 隔離開關(guān) 電流互感器 電壓互感器 110kV 25 126LW ? 4 110GW ? 1 110LB G? 110/ 3TYD 表 23 電壓等級 開關(guān)柜型號 設(shè)備型號 35kV K Y N (Z )016 ZN35 LZZBJ935 JN35/ GSN35 YH5WZ51/134 K Y N (Z )006 隔離插頭 K Y N (Z )005 RN235/ YH5WZ51/134 8 3535 0. 1 0. 1/ / / 0. 1 / 3333J D Z XkV? 10kV KYN12Z02 ZN12/3150A LZZBJ10 JN1512 GSN10T YH5WZ17/45 KYN12Z55 隔離插頭 KYN12Z03 ZN12/1250A LZZBJ10 JN1512 GSN10T 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 26 YH5WZ17/45 YJV223*240 LJZΦ 100 KYN12Z41 XRNP10/ YH5WZ17/45 1210 0. 1 0. 1/ / / 0. 1 / 3333JD Z XkV? 第九節(jié) 變電所防雷保護(hù)規(guī)劃 變電所是重要的電力樞紐 ,一旦發(fā)生雷擊事故 ,就會造成大面積停電。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn) ,高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞，故為了避免這種情況發(fā)生 ,被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。本變電站 避雷器的配置 如下： 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 27 每組 母線上各裝設(shè)一組； 主變壓器中壓側(cè)引線上裝設(shè)一組； 主變壓器低壓側(cè)裝設(shè)一個(gè)； 主變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)一個(gè)； 消弧線圈裝設(shè)一個(gè)； 10kV架空線路的外側(cè)裝設(shè)一組；電纜架空混合線路，在其交接處也裝設(shè)一組。 （二）根 據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ683 第 條 規(guī)定 ：電力系統(tǒng)的短路保護(hù) 應(yīng)滿 足可靠 性 、選擇 性 、 靈活性 和 速 動 性 等基本要求。 保護(hù)配置： 1) 五段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)（可帶方向，方向靈敏角 45/225），一段過流保護(hù)； 2) 接地零序保護(hù)（三段零序過流保護(hù)， I、Ⅱ段各二時(shí)限可經(jīng)方向閉鎖，Ⅲ段一時(shí)限可選跳閘或報(bào)警） 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告紙 28 3) 不接地零序保護(hù)（一段定值二段時(shí)限的零序過壓保護(hù)、一段定值二段時(shí)限的間隙零序過流保護(hù)（跳閘或報(bào)警））；可通過控制字選擇間隙零序電壓過流保護(hù)方式。 保護(hù)方面的主要功能有： 1)橫聯(lián)差動電流方向保護(hù)； 2)電流平衡保護(hù)； 3)雙回線和電流保護(hù)：四段可低電壓閉鎖的方向過流保護(hù)； 4)兩回線的三相一次重合閘（檢無壓、檢同期、檢鄰線電流、不檢）； 5)一段和電流過流后加速保護(hù)，可低電壓閉鎖； 6)橫聯(lián)差動零序電流方向保護(hù)； 7)雙回線和電流零序保護(hù)：兩段零序過流保護(hù)，其中Ⅰ段可方向閉鎖； 8)一段零序電流過流后加速保護(hù) 9)故障錄波。顯然，僅憑人工進(jìn)行監(jiān)視是無法滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，為滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，電力系統(tǒng)必須借助于自動裝置來完成對電力系統(tǒng)及設(shè)備監(jiān)視、控制、保護(hù)和信息傳遞