【正文】 分接頭可在帶負(fù)載的情況下調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴。）（站 K V AS 8810%13/.79 ?? 式 （ ） 經(jīng)查設(shè)備手冊(cè)，每臺(tái)站用變壓器容量為 100KVA 表 所用變壓器的型號(hào)及參數(shù)選擇結(jié)果 型 號(hào) 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 連接組 損耗（ KW） 空載電流（﹪） 阻抗電壓 （﹪） 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S9100/ 10 100 10 Yyn0 4 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無功功率的補(bǔ)償 15 5 無功功率的補(bǔ)償 無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同 時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。與同步調(diào)相機(jī)比較，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。 2）各種分組方式比較 a. 等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。 2）確定中性點(diǎn)接地方式 對(duì)于 35KV 、 10KV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。計(jì)算回路的 maxWI 應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低 5％時(shí)出力保持不變，所以 NW II ? 。 3）空氣斷路器斷路能力大、動(dòng)作時(shí)間快、尺寸小、重量輕、無火災(zāi)危險(xiǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴、需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等，主要用于 110KV 及以上對(duì)電氣參數(shù)及斷路時(shí)間有較高要求的系統(tǒng)中。但由于 隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流的校驗(yàn)。 35kv 及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。對(duì) 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避 免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主變壓器的保護(hù)及變電站的防雷保護(hù) 28 9 主變壓器的保護(hù)及變電站防雷保護(hù) 電力變壓器的主要故障形式及保護(hù)配置原則 ① 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。保護(hù)只用一個(gè)電流繼電器，接于任一相電流中，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。主要產(chǎn)品有 FS（配電型）、 FZ（變電所型）、 FCZ（配電型）、 FCD（旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)型）等系列 產(chǎn)品；金屬氧化鋅避雷器又分為 Y5W（變電所型）和 Y3W（旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)型）等系列產(chǎn)品。據(jù)變電站設(shè)備要求及主接線形式應(yīng)在下列點(diǎn)裝設(shè)避雷器： 110KV、 35KV、 10KV母線各段母線上 ，主變中性點(diǎn)接地處。后備保護(hù)的方案有過電流保護(hù)，負(fù)荷電壓啟動(dòng)的過流保護(hù)負(fù)序過電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等。 高型配電裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地 50%左右。 2）選擇母線截面的大小。 3）二次繞組的數(shù)量決定于測(cè)量儀表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。 ① 隔離開關(guān)的作用 隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無負(fù)荷電流情況 下，分、合電路。 ① 斷路器一般有油斷路器（多油、少油），壓縮空氣斷路器， SF6 斷路器、真空斷路器等，選擇斷路器形式時(shí)，應(yīng)依據(jù)各類斷路器的特點(diǎn)及使用環(huán)境、條件決定。 ① 按正常工作狀態(tài)選擇電氣設(shè)備： 1）額定電壓。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有設(shè)備原因、自然原因、人為原因。 3）終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損耗。 靜止補(bǔ)償器： 靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。目前在我國，一般情況下， 110KV系統(tǒng)多采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)的電位不發(fā)生位移，其對(duì)地電壓仍保持為零，接地非故障相相對(duì)地電壓基本不變，不會(huì)上升為線電壓；隨著繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作，將接地的線路自動(dòng)切除，因而防止了單相接地時(shí)產(chǎn)生間歇電弧過電壓的可能 性；同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng) 絕緣水平的要求，大大降低了電網(wǎng)的造價(jià)。 ③ 主變繞組及其連接方式的選擇。 2） 二項(xiàng)式法其考慮問題的出發(fā)點(diǎn)就是大容量設(shè)備的作用，因此，當(dāng)用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，使用二項(xiàng)式法可以得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。 當(dāng) 6— 35KV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。一般只使用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一 臺(tái)主變壓器的以下三種情況： 1) 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回； 2) 35～ 63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回； 3) 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2 回。 ② 變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的 作用。 3）地區(qū)變電所。之后對(duì)變電站的配電裝置進(jìn)行了選擇以及電氣平面布置設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以變電站實(shí)際資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容包括選擇變電所的主變 壓器的容量、臺(tái)數(shù)和形式，選擇待設(shè)計(jì)變電所主要電氣設(shè)備及其各項(xiàng)參數(shù)，并且通過計(jì)算，詳細(xì)的校驗(yàn)了不同設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，并對(duì)其選擇進(jìn)行了詳盡的說明。切除故障停電時(shí)間最短、 影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。運(yùn)行靈活且擴(kuò)建方 面。 出線出線進(jìn)線主變10 側(cè)110 側(cè)35 側(cè)站用變 圖 方案一 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 8 站用變主變進(jìn)線出線出線 圖 方案二 主接線方案比較見表 表 主接線方案的比較 比較 項(xiàng)目 技術(shù)比較 方案一 方案二 技術(shù) 110KV側(cè)采用單母線分段接線的方式，供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方面。它的選擇出一句基礎(chǔ)資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運(yùn)行方式及負(fù)荷的增長因素，并至少考慮 5 年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，如果容量過 大臺(tái)數(shù)過多，則會(huì)增加投資，占地面積和損耗，不能充分發(fā)揮上設(shè)備的效益，并增加運(yùn)行和檢修的工作量；如果容量過小、臺(tái)數(shù)過少，則可能限制變電所負(fù)荷的需要，影像系統(tǒng)不同電壓等級(jí)之間的功率交換及運(yùn)行的可靠性等。在 110KV電網(wǎng)中，多采用帶負(fù)荷情況下手動(dòng)或電動(dòng)操作改變分接頭的有載調(diào)壓變壓器。 無功補(bǔ)償裝置類型的選擇 （參考資料：教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)： 《電力工程電器設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次部分第九章） ① 無功補(bǔ)償裝置的類型 無功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝 置。（但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用）。既可用比等容量 分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。 3）選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短 路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。母聯(lián)斷路器回路一般可取 變壓器回路總的 maxWI ；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的 maxWI 。 4） SF6電氣性能好、斷口電壓可較高。 ② 隔離開關(guān)的選擇原則 選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： 1） 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 2）當(dāng)繼電保護(hù)裝置有特殊要求時(shí)，應(yīng)采用專用的電流互感器，如系統(tǒng)繼電保護(hù)中的快速保護(hù)應(yīng)選用暫態(tài)特性好的互感器。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 26 電暈電壓校驗(yàn) 對(duì)于 110～ 220kV 裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進(jìn)行校驗(yàn)，即裸母線的臨界電壓應(yīng)大于最高工作電壓 maxwij UU ? lj r 0 .3 0 1= 8 4 k m δ r ( 1 + ) lg rδ rU ? 式 （ ） 式中： k —— 三相導(dǎo)線等邊三角布置時(shí)為 1，水平布置時(shí)為 ； rm —— 導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，取 ； ? —— 空氣相對(duì)密度，取 ； ? —— 相間距離， cm； r —— 導(dǎo)體半徑為， cm； maxgU —— 安裝處的電網(wǎng)工作電壓 4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按正常電流選出導(dǎo)體截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定進(jìn)行核驗(yàn)。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路及接地短路。 防雷保護(hù)的基本知識(shí) 變電站是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)設(shè)施，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴(yán)重影響社會(huì)生產(chǎn)和人民生。 金屬氧化鋅避雷器比普通閥型避雷器相比，具有較理想的非線性伏安特性、無續(xù)流、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。 裝設(shè)點(diǎn)的選擇及避雷器的選擇 ① 裝設(shè)點(diǎn)的選擇根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，變電站的每組母線上，都應(yīng)安裝避雷器，作為防止高壓雷電波沿架空線路、設(shè)備侵入變電站的最主要措施；在直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且裝有隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)在變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器。為了防止外部短路引起的過電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)，瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，變壓器還應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。缺點(diǎn)是占地面積較大。 110kV 母線一般采用軟導(dǎo)體型式； 35KV及以下母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為 宜。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 24 2）當(dāng)一個(gè)二次繞組的容量不能滿足要求是，可將兩個(gè)二次繞組串聯(lián)使用。在檢修高壓電器時(shí)，將被修理的設(shè)備與其他帶電的部分可靠地?cái)嚅_并構(gòu)成明顯的斷開點(diǎn)，以保證檢修時(shí)的安全。此外，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取有效措施。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則： ； 態(tài)校驗(yàn)。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流的計(jì)算 18 6 短路電流的計(jì)算 ① 所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或地 與相之間的短接。 對(duì)于 110KV— 220KV、主變代 有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。在我國，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 4） 中性點(diǎn)直接接地。根據(jù)本設(shè)計(jì)工程地理環(huán)境，變壓器承載 110KV/35KV/10KV三個(gè)電壓等級(jí)，故此主變壓器應(yīng)采用三相式變壓器。 1） 需要系數(shù)法計(jì)算簡單，是最為常用的一種計(jì)算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相 差不大的情況。 ⑥ 當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6— 10KV 側(cè)宜采用分段單母線，線路為12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施?？煽啃院挽`活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個(gè)檢修期間的均需停止工作。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。最后做了主變壓器的保護(hù)和變電站的防 雷保護(hù)，從而完成了 110kV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。同時(shí)經(jīng)過變壓器的選擇和變電所所帶負(fù)荷情況，確定本變電所電氣主接線形式的確定及所選設(shè)備的型號(hào)繪制變電所的電氣主接線圖及配電裝置的斷面圖 (見附錄 B)。主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。 缺點(diǎn)：一組檢修，另一組母線若故障將造成全停電事故，任一臺(tái)斷路器檢修時(shí)該回路停電。 35KV、 10KV 側(cè)采用單母線分線接線，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母 線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，即保證對(duì)重要用戶的供電。因此，應(yīng)合理選擇其容量和臺(tái)數(shù)。電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷 卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無功功率的補(bǔ)償 16 電力電容器： 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。但會(huì)在改變?nèi)萘拷M合的操作過程中，會(huì)引起無功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出 運(yùn)行的可能性增加。 ③ 計(jì)算方法。 3）環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響