【正文】 源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值。 ，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 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(huì)最少。 本站 所用電占用率 ％。 能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要，試驗(yàn)方便。 四、初步方案的選定 110kV 側(cè)接線： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 17頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 方案 Ⅰ： 雙母線接線 據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》， 110kV至 220kV配電裝置出線回路數(shù) 5回或者以上必須選擇雙母線接線規(guī)定。 35～ 63kV 配電裝置的出線回路數(shù)超過 8 回時(shí)，或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)。 雙母線帶旁路接線 具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)；檢修出線斷路器時(shí)，能夠正常供電。對(duì)于， 110K～ 220KV 輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí) 間較長(zhǎng)，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定， 110KV～ 220KV昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 15頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達(dá) 7 回，（ 110KV）或 5 回（ 220KV）時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路斷器和旁路母線。 四、 變電站 電氣主接線設(shè)計(jì)方法 單母線接線 單母線接線雖然接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等優(yōu)點(diǎn)，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)）等故障或檢修時(shí)，均需昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 14頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 使整個(gè)配電裝置停電。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。 （ 2） 占地面積小 ， 電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用 ， 在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器 。電氣主接線由于直接影響著電力系統(tǒng)的可靠性，至關(guān)重要，因此對(duì)它的選擇應(yīng)加以足夠的重視。 （ 3）設(shè)計(jì)任務(wù)： 變電站 電氣主接線設(shè)計(jì)，繪制電氣主接線圖；短路電流計(jì)算； 變電站 主要導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)； 變電站 屋外高壓配電裝 置設(shè)計(jì)，繪制屋外配電裝置平面布置圖、斷面圖； 變電站 過電壓及防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)，繪制 變電站 直擊雷保護(hù)范圍圖； 變電站 繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)，繪制 變電站 繼電保護(hù)配置規(guī)劃配置圖；編制設(shè)計(jì)說明書（含計(jì)算書）。該站內(nèi)主接線分為 110kV、35kV 和 10kV 三個(gè)電壓等級(jí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)獨(dú)立工作、獨(dú)立思考并運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，結(jié)合課題的需要可培養(yǎng)獨(dú)立獲取 新知識(shí)的能力；可以通過畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng)對(duì)文獻(xiàn)檢索與翻譯、計(jì)算、繪圖、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理、編輯設(shè)計(jì)文件、使用規(guī)范化手冊(cè)、規(guī)程等最基本的工作實(shí)踐能力的培養(yǎng)。 （ 2） 設(shè)計(jì)課題分析 主題 主題內(nèi)容 已知參數(shù) 自然條件 分析結(jié)論 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 10頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 110kV 變電站工程電氣部分初步設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 主題內(nèi)容為110/35/10kV區(qū)域 變電站 的電氣主接線、配電裝置、防雷接地、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃，其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是 變電站 電氣主接線的擬訂及配電裝置的布置。在 110kV～ 220kV 配電裝置中，當(dāng)出線 為 2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過 4 回時(shí)，一般采用分段單母線接線。 （ 3） 在 35kV～ 60kV 配電裝置中，當(dāng)線路為 3 回以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線。要考慮所設(shè)計(jì) 變電站 在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 單母分段帶旁路母線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35～ 110KV 的變電站 較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。當(dāng) 110KV 出線為 7 回及以上， 220KV 出線在 4 回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。 名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 備注 單母線接線 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 6～ 10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回。而本站 35kV 側(cè)有出線 8 回，供電負(fù)荷 35MW，平均單條線路供電負(fù)荷 ，且 35kV斷路器檢修時(shí)間較短，故選擇雙母線接線?？紤] 綜合因素選第一方案為本 變電站 的主接線方案。 二、所用電源的引接方式 根據(jù)當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由這類母線上引接 1～ 2 個(gè)所用電源，這一所 用電源引接具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。 。 的短路電流，在電氣主接線的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。=X*d (SB/Uex)= (100/2021)= 二、 短路電流計(jì)算 時(shí) ： 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換以后： 5432116 ////// XXXXXX ??54321 11111XXXXX????? 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 26頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 21 151XX ?? =+1/(5+1/)=+1/ = 計(jì)算電抗： Xjs1=X16 (Sex/Sj )= (2021/100)? 經(jīng) 過 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P189頁(yè) 標(biāo)幺值： I0*= I1*= I2*= 有名值： I0= I0* （ 4） 選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種。 二、計(jì)算最大工作電流和短路電流引起的熱效應(yīng) 祼 本站 按 區(qū)域變 設(shè)計(jì)， 110kV 部分有 110kV 進(jìn)出線 6 回， 35kV 部分有出線 8 回，供電負(fù)荷 35MW。動(dòng)穩(wěn)定以及電器的開斷電流，可按三相短路驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇和電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇等。 （將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算）。 9. 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻 都略去不計(jì)。同時(shí)，發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量，還將破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解。 S=（ 35＋ 20） /＝ (MVA) *12＝ (MVA) 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 334頁(yè)（ Sj=100kVA） ， 型號(hào) 容量比 額定電壓（ kV） U*12% U*13% U*23% 高壓側(cè) 中 壓側(cè) 低壓側(cè) SFSL763000 100/100/50 121 二、所用變壓器的選定 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)， 一般均由這類母線上引接 1～ 2 個(gè)所用電源，所用電源昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 電氣工程及其自動(dòng)化（函授） 2021級(jí)高起本 ： 尹忠魁 第 20頁(yè) (共 83 頁(yè) ) 引接方式具有經(jīng)濟(jì)性和可靠性較高的特點(diǎn)。 當(dāng)進(jìn)出線斷路器故障或檢修時(shí)，可由盤路臨時(shí)供電。 適用于本站。 增加一組母線每回路就需增加母線隔離開關(guān)； 母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作； 出線斷路器檢修時(shí)，線路無法供電。 適用于本站，但可靠性稍差。如果需要檢修某線路的斷路器時(shí)，不裝設(shè) “ 跨條 ” ，則該回路在檢修期需要停電。而 本站 各電壓等級(jí)進(jìn)出線均超過四回，采用有母線連接。 （ 8） 當(dāng)采用六氟化硫（ SF6）等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 （三） 經(jīng)濟(jì)性 方面 （ 1） 做到 投資省 ， 主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資 。在 110kV 變電站中它主要用于降壓，此變電站中我們采用了三相變壓器，在功率和電壓等級(jí)上完全滿足了我們的設(shè)計(jì)需要。 （ 1）設(shè)計(jì)參數(shù) 序號(hào) 變電站 類 型 電壓 kV 進(jìn)出 線數(shù) 所用 電率 % 電源 距離 km Tmax 系統(tǒng) 容量 MVA *dX 穿越 功率 MVA 4 地區(qū) 變電站 110 6 45 4200 2021 45 序 號(hào) lX ?/km 負(fù)荷數(shù) (條 ) 總負(fù)荷（ MW） 距 離 km 電纜 距離 km cos? 110 35 10 110 35 10 110 35 10 35 10 4 8 12 35 20 30 10 1 （ 2） 設(shè)計(jì)條件： 海拔 2500m ，污穢等級(jí) 3，地震裂度 ? 8 級(jí)，最高氣溫 35?C，最低氣溫 5?C，平均溫度 ?C，最熱月平均溫度 25?C，其他條件不限。分為任務(wù)書和說明書兩部分，同時(shí)附有 變電站 電氣主接線圖、 變電站 高壓配電裝置平面圖、 變電站 高壓配電裝置斷面圖、 變電站 繼電保護(hù)配置規(guī)劃圖、 變電站 直擊雷保護(hù)范圍圖。 成人教育學(xué)生具有社會(huì)實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可以使自己進(jìn)一步鞏固加深所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)，使之系統(tǒng)化、綜合化 。設(shè)計(jì)內(nèi)有電氣主接線方案的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、導(dǎo)體、設(shè)備選型、設(shè)計(jì)防雷保護(hù)和接地裝置 、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃、繪制電氣一次主接線圖、配電裝置的平面布置圖、斷面圖以及防雷圖、寫設(shè)計(jì)說明書。在樞紐變電站中，當(dāng) 110～ 220kV 出線在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母接線；在大容量變電站中，為了限制 6～ 10kV 出線上的短路電流，一般可采用下列措施 ： 變壓器分列運(yùn)行、在變壓器回路中裝置分裂電抗器或電抗器、 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器、出線上裝設(shè)電抗器。若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。主接線可靠性的具體要求如下： 1) 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，采用橋式 接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。 增設(shè)旁路母線 為了保證單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，可在需要的時(shí)候增設(shè)旁路母線，以便提高供電可靠性，減少負(fù)荷停電時(shí)間，但這會(huì)導(dǎo)致投資增加。 不夠靈活可靠，母線任一元件故障或檢修均需使整個(gè)配電裝置停電。 不適應(yīng)本站 。 方案 Ⅱ： 單母線分段接線 據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》， 35kV 至 63kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4至 8回時(shí)，選用單母線分段接線。 110kV側(cè) 35kV側(cè) 10kV側(cè) 雙母線分段接線 雙母線接線 單母線分段接線 變電站 主變和廠用變選擇 變壓器是主要的電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 本站 采用從 10kVⅠ段母線引接一個(gè)電源，從 10kVⅡ段母線引接一個(gè)電源的接線方式。 。 ，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)的短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器 6～ 10KV 出線，選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線，套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器之后。 Ib = (Sex/（ 3 UB） ) = （ 2021/（ 121） =（ kA） I1= I1* （ 5） 選新產(chǎn)品應(yīng)積極謹(jǐn)慎，新產(chǎn)品應(yīng)由可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部 門鑒定合格。 10kV 部分有出線 12回，供電負(fù)荷 20MW，其 中有一回電纜供電，功率因數(shù)，穿越功率 45MVA。 （ 4） 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 步驟如下： ， 畫出計(jì)算電路圖， 得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。 8. 不考慮短路點(diǎn)的 電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 短路時(shí)，通過故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，會(huì)使故障元件損壞，當(dāng)短 路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起他們的損壞或縮短他們的使用壽命。當(dāng)一臺(tái)主變 壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器 按 可承擔(dān) 70％～ 80％的負(fù)荷保證全 變電站 的正常供電 進(jìn)行選擇 。 增加了盤路母線，占地面積較有所增加，從設(shè)備上來看，需多加一個(gè)間隔設(shè)備及 7 組隔離開關(guān)，建設(shè)費(fèi)用增加。 6～ 10kV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大出線需要帶電抗器時(shí)。 雙母線接線 供電可靠，檢修母線及工作母線發(fā)生故障時(shí)，能利用備用