【正文】 避雷針高度時針尖距 ?D/7P?h 離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+=,選 220KV 側(cè)針高 h=30m； 110KV 側(cè)被保護(hù)物最大高度為 9米，確定避雷針高度時針尖距離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+9=,選 110KV 側(cè)針高 h=30m。這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。 變電站設(shè)計(jì)是 一個思維創(chuàng)造與運(yùn)用的過程，在這個過程中，我做到了學(xué)以致用，使設(shè)計(jì)思維在設(shè)計(jì)中得到鍛煉和發(fā)展。 ，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝臵，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于 15m 的要求。 3. 10KV 高壓配電裝臵 采用屋內(nèi)布臵，單層。這種布臵特點(diǎn)是：布臵比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝臵用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。 側(cè) (1)滅弧電壓校驗(yàn)： ?110???最高工作允許電壓： Um 直接接地： ，滿足要求。 ：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。 ??式中： Un 為電壓互感器額定一次線電壓， 和 是允許的一次電壓的波動范圍，即為 ：按表所示選用所需二次額定電壓 U2n 。39。有條件時，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。 ?80KA,ich?,imax?動穩(wěn)定： ich I39。? 短路點(diǎn)： ich imax,?300KA,ich?,imax?動穩(wěn)定： ich 滿足要求。? 短路點(diǎn)： ich imax,?40KA,ich?,imax?動穩(wěn)定： ich 滿足要求。 為計(jì)算短路電流，先計(jì)算電抗標(biāo)么值為 *?X 39。 Un?斷路器選擇的 具體技術(shù)條件簡述如下： ： Ug（電網(wǎng)工作電壓） Skd)?Ikd(?In （或開斷容量）： ?： Ig（最大持續(xù)工作電流） 斷路器實(shí)際開斷時間 t秒得短路電流周期分量； ?式中： 斷路器額定開斷電流； ?Ikd 斷路器 t 秒得開斷容量； ? imax?斷路器額定開斷容量。 主變型號為： SSPSL 1 電抗標(biāo)么值：高中： ；高低： ；中低： 計(jì)算如下： XT2*XT3*?XT1* 21???????????????1630????? 系統(tǒng)等值電路圖如下： 圖 4— 1 系統(tǒng)等值電路圖 220KV 側(cè)短路計(jì)算 f1短路時，等值電路圖化簡如圖 4— 2： 圖 4— 2 f1短路等值電路圖 X ?T* 11 22?)?(?XT2*)?(XT1* 圖 4— 3 f1短路等值電路圖 A、 B 系統(tǒng)均為無窮大系統(tǒng)，計(jì)算電抗為： ?XSA*?XjsA ???XT*?XSB*?XjsB 短路電流標(biāo)么值為： ?IfA* 11 ?? 11 ?? ?IfB* 短路電流有名值為： ??IfB??IfA 230100?100 ? ? 230? 110KV 側(cè)短路計(jì)算 f2短路時，等值電路圖化簡如圖 4— 4： 圖 4— 4 f2短路等值電路圖 計(jì)算電抗為： ?XSB*? XjsB???XT*?XSA*?XjsA 短路電流標(biāo)么值為： ?IfA* 11 ?? ?? ?IfB* 短路電流有名值為： ??IfB??IfA 115?1151003?100 ? ? 10KV 側(cè)短路計(jì)算 f3短路時，等值電路圖化簡如圖 4— 5 圖 4— 5 f3短路等值電路圖 進(jìn)行兩次星形 — 三角形變換： XT1*?XT1*?XDE39。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。由于降壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查《設(shè)計(jì)手冊》選定主變型號為： SSPSL1。 110KV 電壓等級最大負(fù)荷 200MW, cosφ= ； 10KV 電壓等級最大負(fù)荷 32MW, cosφ= ； I、 II 類負(fù)荷按占 70%計(jì)算，一臺故障時，另一臺過負(fù)荷 30%。 方案 IV： 220KV 采用橋形接線， 110KV 采用單母線分段接線， 10KV 采用 方案 V： 220KV 采用角形接線， 110KV 采用單母線分段帶旁路接線， 10KV 采用雙母線分段接線。 所以，橋式接線雖然有使用斷路器少、布臵簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是可靠性較差。每一個電源和出線的回路，都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸?？梢造`活地操作，投入或切 除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 本設(shè)計(jì)書在設(shè)計(jì)過程中匯集了大量的資料，由于水平有限，設(shè)計(jì)中不免有疏漏不足之處，懇求老師批評指正！謝謝！ 第一章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。華北電力大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 220KV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。該設(shè)計(jì)包括以下任務(wù)： 1）主接線的設(shè)計(jì) 2）主變壓器的選 擇 3）最優(yōu)方案的選擇 4）短路計(jì)算 5）導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 6）配電裝臵設(shè)計(jì) 7）防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。 (2)調(diào)度的方便性。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個電源獲得電能。 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。當(dāng)線路故障時需停相應(yīng)的變壓器。 方案 III： 220KV 采用橋形接線， 110KV 采用單母線分段帶旁路接線， 10KV 采用雙母線分段接線。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 150000?查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為150MVA。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。 150000?。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在 6KV— 220KV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110— 330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時，可以選用 SF6 斷路器或空氣斷路器。I??,I 選用的電抗器符合要求，參數(shù)如下表： 表 5— 2 電抗器技術(shù)參數(shù) (1)電壓損失和殘壓校驗(yàn) 當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時，應(yīng)重算電抗器后短路電流 ，以供殘壓校驗(yàn)。39。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,滿足要求。對于 35KV 及以上配電裝臵，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。 ?ich I39。 10%Un。 110KV 及以上高壓配電裝臵，一般采用軟導(dǎo)體。 表 510 避雷器類型 ：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 ＜ 740KV， (4)沖擊放電電壓校驗(yàn)： Uchfd??2??kbhUmh?(3)殘壓校驗(yàn)： Ubc 根據(jù)上述校驗(yàn)均滿足要求。 ：中型配電裝臵的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作 人員能在地面安全地活動，中型配電裝臵母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。 高壓配電裝臵 采用屋外普通中型布臵、斷路器單列布臵，且共有 8個間隔，間隔寬度為 14米，近期出線 4個間隔，兩個連線間隔，旁路和分段斷路器各一個間隔。 ?（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地 裝臵，其工頻接地電阻不超過 10 及以下高壓配電裝臵架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊，應(yīng)設(shè)臵獨(dú)立避雷針。設(shè)計(jì)過程中，我獲得了綜合運(yùn)用過去所學(xué)到的大部分課程知識進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本能力。借此機(jī)會，向幫助過我的老師，表示衷心的謝意！ 在過程中，我還要特別感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)、朋友們，是在他們的鼓勵、支持下我才會有今天的成績。 10KV 側(cè)被保護(hù)物最大高度為 9米，確定避雷針高度時針尖距離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+9=,選 10KV 側(cè)針高 h=30m。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 Re 3m，式中 Ri為沖擊接地電阻。選擇配電裝臵，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝臵，該變電所是最合適的。 配電裝臵按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝臵。 表 5— 11 避雷器選擇結(jié)果 避雷器的校驗(yàn) 側(cè) (1)滅弧電壓校驗(yàn)： 253KV?220???最高工作允許電壓： Um 直接接地： ，滿足要求。 (2)110kv: ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?1250mm2?,S? 滿足要求。 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)使用情況按下 列條件選擇和校驗(yàn)。2??tz?tdz dz?2 2 90000,?75)2?(4?(I1nKt)2 2 (I1nKt)2?tdz?I 滿足要求。2??tz?tdz dz?2 2 2 (I1nKt)2?tdz?I 滿足要求。39。39。? ,?5s,查圖得 tz?1， t?I ? ,?12???39。 斷路器的選擇與校驗(yàn) ?20??20KA,Ich?所以短路電流限制為I39。39。 電氣設(shè)備選擇的一般原則： 、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； ； ； 量減少品種； ； ，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 。 第四章 短路電流計(jì)算 電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種 形式的短路，因?yàn)樗鼈儠茐膶τ脩舻恼９╇姾碗姎庠O(shè)備的正常運(yùn)行。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接； 35KV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 有 4回出線，適用的接線形式為單母分段接線、單母分段帶旁路接線（因進(jìn) 線數(shù)不足 5回，裝設(shè)旁路斷路器兼作分段斷路器）、雙母線接線、角形接線。 當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋行接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。 3. 單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺旁路斷路器，大大增加了投資 。 主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)臵母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。 關(guān)鍵詞：變電站、主變壓器、短路計(jì)算、設(shè)備選擇、配電裝臵。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概況地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。 (1)投資省。 (2)調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。故 10KV 出線帶電抗器可采用雙母線接線 ,110KV、 220KV也可以采用雙母線接線。優(yōu)點(diǎn)是：投資省，占地面積少，接線成閉合環(huán)形，可靠性靈活性較高。 。 500KV 變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析 一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。但由于雙母線故障機(jī)率較小，故不考慮。 ，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。* ? 1XDE39。其選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。 (2)動、熱穩(wěn)定校驗(yàn) imax,?,ich?,imax???動穩(wěn)定： ich 滿足要求。39。 隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 根據(jù)回路最大工作電流計(jì)算結(jié)果以及電壓等級確定隔離開關(guān)型號如下表 5— 4所示： 表 5— 4 隔離開關(guān)選擇結(jié)果 注： 22021， 220表示所在電壓等級， 2表示隔離開關(guān)， 1 表示類型號，具體位臵見方案 II的主接線圖。2??tz?tdz 2 ,???tdz ?I It2t,?tdz?,I?4??2It2t 滿足要求。 電流互感器的選擇 根據(jù)一次回路電壓和一次回路電流選擇 電流互感器型號如下表 5— 5 表 5— 5 電流互感器選擇結(jié)果 電流