【正文】 由載流量 RFI alal )( ???? ??可得，正常運行時導(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。 對于有一級負荷的變電所，應(yīng)考慮當一臺主變壓器停運時，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荷供電，以及滿足全部 I 類負荷 ?S 和大部分II 類負荷 ?S (110kV 及以上電壓等級的變電所供電，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部 I 類負荷 ?S 和 II 類負荷 ?S )，即 ?? ????? SSSSS NN ）和（）（ 1n)~(1n m a x （ 41） 最大 綜合計算負荷的計算： %)1(c o s1 m a xtm a x ?? ?????????? ??mi iiPKS （ 42） 式中 imaxP — 各出線的遠景最大負荷； 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%。 無功補償措施 無功功率補償?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)電機的效率降低。最大風速 25m/s，覆冰厚度為 8mm，屬于我國第 V 標準氣象區(qū)。 (2)安裝工程費，包括直接費、間接費及稅金等。 電力系統(tǒng)中中性點接地方式 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，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運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)變電站標準方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模 3 個層次進行劃分。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)投資和年運行費用小，占地面積最少，降低電力系統(tǒng)的運行成本，使其盡可能的發(fā)揮最佳經(jīng)濟效益。我國電力安全規(guī)程規(guī)定 35kV 及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)（中性點不接地或經(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)費用；間接費指安裝設(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建設(shè)稅。 《 35kV~ll0kV 變電所設(shè)計規(guī)范》第 條：當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、合理地供電的需要。 河南理工大學畢業(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、運行費用高，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，并且運行時損耗減小 12~15％，只有受變壓器的制造和運輸條件的限制時，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，短路計算點要選擇得使需要進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)定一個獨立元件為一臺發(fā)電機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荷運行。即并列運行的變壓器容量應(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)流將相當顯著，特別是容量小的變壓器容易過負荷或燒毀。 C。除設(shè)備及材料費。 包括電力系統(tǒng)近期及遠景規(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 ,本期工程和遠景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。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、投資合理、標準統(tǒng)一、運行高效，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。 國家標準規(guī)定： 35kV 及以上供電電壓正、負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荷資料的分析，在滿足安全性、經(jīng)濟性及可靠性的前提下確定了 110kV、 35kV、 10kV 側(cè)主接線的形式，然后又通過負荷計算及對供電范圍內(nèi)一級負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)備選取做好準備，又進行等值網(wǎng)絡(luò)化簡，選擇短路點做出短路等值電路并進行短路計算，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)備如電動機和軍用雷達的正常工作。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)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)標準為準繩，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，兼顧運行和維護的經(jīng)濟方便，盡可能地節(jié)省投資，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。對 110kV 及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點直接接地系統(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)，但不能達到完全補償?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€蓄電池進行自動管理和保護。在等效電路圖上，由于將電力系統(tǒng)當做有限大容量電源，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)濟截面積，與其對算費用最小。 一、導(dǎo)體截面的選擇： maxal II ? (51) 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 37 當實際環(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 ,不需搜集元件停運率等大量原始數(shù)據(jù)，是一種極為簡便的安全檢查準則，在歐美一些電力公司得到了廣泛應(yīng)用。 (4)并列運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，包括設(shè)備原價、主要材料 (鋼材、木材、水泥等 )費、設(shè)備運雜費 (含成套服務(wù)費 )、備品備件購置費、生產(chǎn)器