【正文】 由載流量 RFI alal )( ???? ??可得，正常運(yùn)行時導(dǎo)體溫度 ? 為 22m a xalal II）（ ?? ???? ??? （ 54) ? 必須小于導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度 C?70 。為了使電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗電氣設(shè)備的短路計算中，以三相短路計算為主，三相短路用文字符號 k)3( 表示。 直流系統(tǒng) 所用 電直流供電系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，主要用于控制、信號、繼電保護(hù)和檢測回路操作電源，也用于各類斷路器的操動電源以及用于直流電動機(jī)拖動的供電。 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定容量： 25000kVA 額定電壓：高壓 — 110177。 對于有一級負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足對 60%（ 220kV 及以上電壓等級的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計算負(fù)荷供電，以及滿足全部 I 類負(fù)荷 ?S 和大部分II 類負(fù)荷 ?S (110kV 及以上電壓等級的變電所供電，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部 I 類負(fù)荷 ?S 和 II 類負(fù)荷 ?S )，即 ?? ????? SSSSS NN ）和（）（ 1n)~(1n m a x （ 41） 最大 綜合計算負(fù)荷的計算： %)1(c o s1 m a xtm a x ?? ?????????? ??mi iiPKS （ 42） 式中 imaxP — 各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m — 出線回路數(shù)； i?cos — 各出線的功率因數(shù)； tK — 同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在 ～ 之間； %? — 線損率，取 5%。 無功補(bǔ)償措施 無功功率補(bǔ)償?shù)谋匾? 在工企用電設(shè)備中，有大量設(shè)備工作需要從系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，如電動機(jī)利用吸收無功功率建立圓形旋轉(zhuǎn)磁場，這樣系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分就會增加，功率因數(shù)降低，對系統(tǒng)會造成如下影響： （ 1） 使變配電設(shè)備的容量增加； （ 2） 使 供配電系統(tǒng)的損耗增加； （ 3） 使電壓損失增加； （ 4） 使發(fā)電機(jī)的效率降低。最大風(fēng)速 25m/s，覆冰厚度為 8mm，屬于我國第 V 標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。 (2)安裝工程費(fèi)，包括直接費(fèi)、間接費(fèi)及稅金等。 電力系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地方式 是一個綜合問題，它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運(yùn)行安全以及對附近通信線路的干擾等。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會給運(yùn)行造成不便或者不必要的停電。變電站設(shè)計的分類可依據(jù)變電站標(biāo)準(zhǔn)方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模 3 個層次進(jìn)行劃分。國外變電站主要是采用柔性技術(shù)由交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變，而數(shù)字化智能變電站也是國內(nèi)外變電站未來發(fā)展趨勢之一。 5%， 10kV 及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的177。 4 畢業(yè)設(shè)計 題目名稱： 110kV 變電站一次部分設(shè)計 院系名稱：電氣工程與自動化學(xué)院 4 摘要 本畢業(yè)設(shè)計主要根據(jù)所給數(shù)據(jù)和要求進(jìn)行 110kV 變電站一次部分設(shè)計。7%， 220V 單相供電電壓允許偏差為額定電壓的 +7%、 10%。 我國變電站的發(fā)展趨向于變電站無人值班運(yùn)行管理，許多 220 kV 及以下電壓等級變電站已經(jīng)開始由監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控，基本上實現(xiàn)了變電站無人值守。 (1)按照變電站布置方式分類： 110kV 變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站 3 類。 (4)經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本，使其盡可能的發(fā)揮最佳經(jīng)濟(jì)效益。我國電力安全規(guī)程規(guī)定 35kV 及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，以保證供電可靠性。直接費(fèi)指在安裝設(shè)備過程中直接消耗在該設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用；間接費(fèi)指安裝設(shè)備過程中為全工程項目服務(wù)，而不 直接耗用在特定設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用；稅金是指國家對施工企業(yè)承包安裝工程的營業(yè)收入所征收的營業(yè)稅、教育附加和城市維護(hù)建設(shè)稅。 《 35kV~ll0kV 變電所設(shè)計規(guī)范》第 條：當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時， 6~l0kV 側(cè)宜采用單母分段接 線，線路為 12 回及以上時，也可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。 由于功率因數(shù)降低對供電系統(tǒng)有著如上諸多不利的影響，因此必須提高功率因數(shù)，降低無功功率的輸送量，提高系統(tǒng)及用戶供電質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)、合理地供電的需要。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 結(jié)合原始材料可得： 對于 35kV 側(cè)， M V AS )(1 ??????? 對于 10kV 側(cè)， 則 總的負(fù)荷為： MVASSS ???總 取 tK =，則： M V AS ax 8 3 . 0 55 4 8 ???? 此時， MVASS N 5 8 4 3 m a x ???? 因此主變?nèi)萘繛椋?MVASN ? 主變壓器型號的選擇 （ 1）相數(shù)選擇 變壓器有單相變壓器和三 相變壓器之分，在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器，單相變壓器組由三個單相的變壓器組成，造價高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高，多用于 500kV 以上的變電所內(nèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比，價格低，占地面積小，并且運(yùn)行時損耗減小 12~15％，只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件的限制時，才考慮采用單相變壓器組，在工程設(shè)計上對于 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器，因此在本次設(shè)計中采用三相變壓器。 8 %（ kV）；中壓 — 177。 本次設(shè)計直流系統(tǒng)采用智能高頻開關(guān)電源系統(tǒng)，蓄電池采用 2 100AH 免維護(hù)鉛酸蓄電池， N+1 熱備份，有較高的智能化程度，能實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信及遙調(diào)功能 。 在計算電路圖上，將短路計算需要考慮的額定參數(shù)都 表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點(diǎn)，短路計算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 導(dǎo) 線截面影響線路投資和電能損耗：為了節(jié)省投資，要求導(dǎo)線截面小些；為了降低電能損耗，要求導(dǎo)線截面大些。 不計日照時，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)為 ????? ???allK a (53) 式中 al? — 導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度，裸導(dǎo)體一般為 C?70 ； ?? — 導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為 C?25 。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗表明：發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。在 35kV 線路上接一臺35kV/ 線路所用變一臺，作為備用電源。 主變壓 器選擇型號 在以上分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，查變壓器技術(shù)參數(shù)表可得，選擇的主變壓器型號： SFSZ925000/110。中國某些電力部門在電網(wǎng)規(guī)劃中也采用了 N－ 1 原則，一般規(guī)定一個獨(dú)立元件為一臺發(fā)電機(jī)組或一條輸電線路或一臺變壓器，通常使用線路極限發(fā)熱條件下的載流量來判斷線路是否過負(fù)荷運(yùn)行。即并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運(yùn)行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時，變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著，特別是容量小的變壓器容易過負(fù)荷或燒毀。 C。除設(shè)備及材料費(fèi)。 包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃（ 5~10 年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）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。太復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。 變電站設(shè)計的主要原則 變電站設(shè)計的基本原則是：安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、投資合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、運(yùn)行高效，時效性和和諧性的統(tǒng)一。由于我國電力建設(shè)起步比較晚，目前我國變電站主要趨勢是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變， 有人值班向無人值班變電站轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流傳輸轉(zhuǎn)變，在城市變電站建設(shè)中，戶內(nèi)型變電站大幅增加，屋內(nèi)配電裝置廣泛使用。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 35kV 及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過額定電壓的177。首先根據(jù)任務(wù)書所給系統(tǒng)及線路負(fù)荷的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，通過對所建變電站出線的考慮和對負(fù)荷資料的分析，在滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性的前提下確定了 110kV、 35kV、 10kV 側(cè)主接線的形式，然后又通過負(fù)荷計算及對供電范圍內(nèi)一級負(fù)荷供電可靠性的考慮及對 N1 原則的應(yīng)用，確定了主變壓 器臺數(shù)、容量及型號，并依據(jù) N+1 原則設(shè)計了變電所所用電，為以后的計算和設(shè)備選取做好準(zhǔn)備，又進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡，選擇短路點(diǎn)做出短路等值電路并進(jìn)行短路計算，根據(jù)短路電流計算結(jié)果及最大持續(xù)工作電流，對包括母線、高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、互感器在內(nèi)的電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇和校驗，并根據(jù)工程情況參考有關(guān)技術(shù)手冊確定了變電所的配電裝置。 頻率質(zhì)量的偏差會影響到某些電氣設(shè)備如電動機(jī)和軍用雷達(dá)的正常工作。但作為國內(nèi)電網(wǎng)中最高電壓等級的 500 kV 和 330 kV 變電站，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 即使采用了變電站綜合自動化系 統(tǒng)的，也基本上都是實行有人值守的管理方式。戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶外或者戶內(nèi)的變電站。 變電站電氣主接線的設(shè)計原則 電氣主接線的基 本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程具體情況，在保證供電安全可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行和維護(hù)的經(jīng)濟(jì)方便，盡可能地節(jié)省投資，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。對 110kV 及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)以防止輸電線路電壓升高而以其它方式保證供電的可靠性。 (3)其他費(fèi)用。 因此 110kV側(cè)采用雙母線接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于 35kV側(cè)采用單母線分段接線方式而 10kV 側(cè)采用雙母線接線形式。 無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒? 要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般從兩個方面采取補(bǔ)償措施： 一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不采用任何補(bǔ)償裝置情況下的功率因數(shù)，這種方法只能通過選擇功率因數(shù)較高的電氣設(shè)備來實現(xiàn)，但不能達(dá)到完全補(bǔ)償?shù)某潭取? （ 2）繞組數(shù)選擇 變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂 式等型式。 2 %（ kV）；低壓 — （ kV） 連接組別： YN/yn0/d11 空載損耗： 短路損耗： 空載電流： % 阻抗電壓（ %）：高中 : %)21( ??SU ；中低 %)32( ??SU ；高低%)13( ??SU ?？蓪γ恳粋€蓄電池進(jìn)行自動管理和保護(hù)。在等效電路圖上，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)做有限大容量電源，短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出求等效總阻抗，再換算成計算電抗，根據(jù)計算曲線查出短路電流標(biāo)幺值，再換算成有名值。綜合考慮，確定一個比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面積，與其對算費(fèi)用最小。 一、導(dǎo)體截面的選擇： maxal II ? (51) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 37 當(dāng)實際環(huán)境溫度 ? 不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度 ?? 時，其長期允許電流應(yīng)該用下式修正 alKII ??al (52) 式中 K — 綜合修正系數(shù)。 短路按類型分為三相短路、兩相相間短路、單相短路和兩相接地短路。 本次設(shè)計在 10kV 母線上接一臺 10/ 接地變壓器、低壓側(cè)為 Y0接線、正常運(yùn)行時供給 380/220V 站用電源。 綜合以上分析，為充分保證對一級負(fù)荷供電的可靠性，應(yīng)在變電所內(nèi)設(shè)置兩部以上變壓器，考慮到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，又不應(yīng)設(shè)置過多變壓器以降低變壓器的損耗。 N－ 1 原則與可靠性分析相比較 ,它的計算簡便 ,不需搜集元件停運(yùn)率等大量原始數(shù)據(jù)，是一種極為簡便的安全檢查準(zhǔn)則，在歐美一些電力公司得到了廣泛應(yīng)用。 (4)并列運(yùn)行的變壓器容量比應(yīng)小于 3： 1。 C，最熱月平均最高溫度 +36176。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： (1)主要設(shè)備器材費(fèi)，包括設(shè)備原價、主要材料 (鋼材、木材、水泥等 )費(fèi)、設(shè)備運(yùn)雜費(fèi) (含成套服務(wù)費(fèi) )、備品備件購置費(fèi)、生產(chǎn)器