【正文】 負(fù)荷中心。不選用自耦變壓器。（1）繞組數(shù)量選擇原則：在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過(guò)各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。2)綜合最大計(jì)算負(fù)荷Sjs的計(jì)算方法。 一般是根據(jù)實(shí)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)后取平均值。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。2 設(shè)計(jì)原始資料及負(fù)荷計(jì)算 原始資料該所位于ZY市郊的工礦企業(yè)集中區(qū)的中心，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展人民生活需要，決定在此建設(shè)此區(qū)域性變電所。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。因此變電站的設(shè)計(jì)工作是整個(gè)工程環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部分。選擇主變壓器形式和結(jié)構(gòu)的選擇原則，應(yīng)考慮以下問(wèn)題。10kV近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。α%=5%為線損率。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來(lái)定。變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備與線路額定電壓相等；二次側(cè)向負(fù)荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)二次側(cè)。d. 交通運(yùn)輸方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(4)在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。(1)單母分段接線： 優(yōu)點(diǎn)：母線分段后，對(duì)重要用戶，可以重不同段供電。調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分裂運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面：(1) 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2)畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖。(3)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準(zhǔn)。 (2)35kV母線選擇由表51可知35kV母線中Imax = KIal=661==Imax所以35kV選505單條矩形鋁導(dǎo)線截面積為250mm2平放Ial=661A。本斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)斷能力強(qiáng)，操作功能齊全，五爆炸危險(xiǎn)，維修簡(jiǎn)單。該系列高壓隔離開(kāi)關(guān)是供高壓電氣設(shè)備和電力線路在有電壓無(wú)負(fù)載情況下分?jǐn)嗪完P(guān)合電路之用。此電壓互感器可用于單相及三相線路。 校驗(yàn)的一般原則電氣設(shè)備在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的短路電流，一般取三相短路時(shí)的短路電流。當(dāng)雷電波沿線路侵入，過(guò)電壓的作用式避雷器動(dòng)作（放電），使導(dǎo)線通過(guò)電阻或直接與大地相連接，雷電流經(jīng)避雷器泄入大地，從而限制了雷電過(guò)電壓的幅值，使避雷器上的殘壓不超過(guò)被保護(hù)電器的沖擊放電電壓。密封性能良好。避雷器選擇結(jié)果如表71：表71 避雷器選擇 名稱項(xiàng)目避雷器110kV中性點(diǎn)Y1W73/200W110kV側(cè)母線Y5W100/260Z35kV側(cè)母線Y5W42/13410kV側(cè)母線參考文獻(xiàn)[1]華志明. 電力系統(tǒng)[M]. 重慶大學(xué)出版社，2003[2]何首賢. 供配電技術(shù)[M]. 中國(guó)水利水電出版社,2005[3]樸在林. 變電所電氣部分[M]. 中國(guó)水利水電出版社,2002[4]熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分[M]. 中國(guó)電力出版社,2009 [5]李光琦. 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[M]. 中國(guó)電力出版社,2008 [6]陳珩. 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料[M]. 中國(guó)電力出版社,2009 [7]劉寶貴. 發(fā)電廠變電所電氣部分[M]. 中國(guó)電力出版社,2010 [8]電力設(shè)計(jì)院. 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)電氣一次部分[M]. 中國(guó)電力出版社,2000[9]設(shè)備手冊(cè)編寫(xiě)組. 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)[M]. 中國(guó)電力出版社,2003[10]陳怡等. 電力系統(tǒng)分析[M]. 中國(guó)電力出版社,2005[11]西北電力設(shè)計(jì)院. 短路電流使用計(jì)算方法[M].電力工業(yè)出版社,1982[12]王钖凡主編，方萬(wàn)良，杜正春. 現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M]. 科學(xué)出版社,2003[13]河海大學(xué) 王士政. 發(fā)電廠電氣部分[M]. 中國(guó)水利水電出版社,2006[14]國(guó)家電力公司東北公司編. 電力工程師手冊(cè)[M]. 中國(guó)電力出版社,2002[15]水利水電部西北電力設(shè)計(jì)院編. 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分[M]. 中國(guó)電力出版社,2003[16]傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與使用計(jì)算[M]. 北京電力出版社,2004[17]熊信銀. 電氣工程概論[M]. 中國(guó)電力出版社,2008附錄致 謝感謝劉青老師對(duì)我的論文不厭其煩的細(xì)心指點(diǎn)。大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒(méi)有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開(kāi)斷的作用。t2500 ① 動(dòng)穩(wěn)定：ish≤iNclIsh=(KA)INcl=63(KA)IshiNcl②熱穩(wěn)定：Qk≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：Qk==[（KA）2s]It2t=2500[（KA）2s] 則：Qk≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開(kāi)關(guān)滿足各項(xiàng)要求。型號(hào)的含義：L——電流互感器 C——手車式開(kāi)關(guān)柜用 Z——澆注成型固體 35——額定電壓600——額定一次電流5——額定二次電流該電流互感器適用于額定頻率50Hz,額定電壓35kV及以下戶內(nèi)裝置的電力系統(tǒng)中，作電流電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器：110kV 出線選用JCC2110 型電壓互感器。GW5系列隔離開(kāi)關(guān)為雙柱水平開(kāi)啟式結(jié)構(gòu)，一般由底座、支柱絕緣子、接地刀閘、左右觸頭等部分組成。使滅弧室開(kāi)斷能力較高，而載流水平較低，并且有較長(zhǎng)的電壽命。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的情況下使用銅母線?；鶞?zhǔn)值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓 表51 平均額定電壓電網(wǎng)額定電壓1035110平均額定電壓37115 主變壓器參數(shù)計(jì)算：由主變型號(hào)表查明可知：U12%= U13%= U23%=U1%=(U12%+U13%U23%)=(+) = （53）U2%=(U12%+U23%U13%)=(+)=0所以U2%=0 （54） U3%=(U13%+U23%U12%)=(+)= （55）其中：U12%—變壓器高壓與中壓繞組間短路電壓 U13%—變壓器高壓與低壓繞組間短路電壓 U23%—變壓器中壓與低壓繞組間短路電壓電抗標(biāo)幺值為：X1=U1%/100SB/SN=（56） X2=U2%/100SB/SN=0/100100/=0 （57） X3=U3%/100SB/SN=（58）系統(tǒng)等值電抗： X3=X1lSB/UB2 =（59）依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如圖51： 圖51 短路等值圖 對(duì)110kV側(cè)母線即短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算 圖52 d1點(diǎn)短路等值圖系統(tǒng)等值電抗X3=X1lSB/UB2 =50100/1152 =XF1=X3=XBf1=Xf1SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBf1=1/=IB=SB/(UB)=100/(115)=(KA)IN=IBSN/SB =3000/100=(KA)I〞= I〞*IN==(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流 對(duì)35kV側(cè)母線即短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算 圖53 d2點(diǎn)短路等值圖Xf1=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=+(+0)//(+0)=XBs2=Xf2SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBs2=IB=SB/(UB)=100/(37)=(KA)IN=IBSN/SB=3000/100=(KA)I〞=I〞*IN= =(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流 對(duì)10kV側(cè)母線即短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算 圖54 d3點(diǎn)短路等值圖Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=+(+)//(+)=XBs3=Xf3SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBs3=IB=SB/(UB)=100/()=(KA)IN=IBSN/SB =3000/100=165(KA)I〞=I〞*IN= 165=(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流短路電流計(jì)算結(jié)果如表52：表52 短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)I（kA）I tk （kA）Ish（kA）110kV母線35kV母線10kV母線6 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)盡管電氣系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)他們的基本要求是一致的。在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35kV、10kV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障時(shí)，該母線上的回路都要停電，而且擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。缺點(diǎn)是增加了隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目，檢修時(shí)容易誤操作。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：(1)斷路器檢修時(shí)是否影響供電；(2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；(3)變電站全部停電的可能性。10kV近期12回，遠(yuǎn)期發(fā)展2回，主變臺(tái)數(shù)選兩臺(tái)，經(jīng)容量校驗(yàn)后可知：近期可以只投運(yùn)一臺(tái)主變壓器，且有足夠的備用容量，以滿足近期負(fù)荷供電的要求。采用有載調(diào)壓方式，用高壓側(cè)調(diào)節(jié)范圍較大，所以分接頭設(shè)在高壓側(cè)。依據(jù)以上原則：此110kV變電站應(yīng)選用三相變壓器。一般發(fā)電機(jī)組應(yīng)有10%20%的功率余量，因此發(fā)電機(jī)負(fù)荷度不超過(guò)80%90%。(3)估計(jì)各輔機(jī)和各電氣設(shè)備實(shí)際使用功率，了解使用情況并確定需要系數(shù)。需要系數(shù)的大小要綜合考慮用電設(shè)備的負(fù)荷狀態(tài)、工作制(連續(xù)、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)工作)和該類設(shè)備的同時(shí)工作幾率等方面的因素。平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。變電站一次部分設(shè)計(jì)是強(qiáng)電類專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的一項(xiàng)基本能力，進(jìn)行本設(shè)計(jì)可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，提高學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際的能力。主接線代表了發(fā)電廠或變電站高電壓、大電流的電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。電氣主接線是發(fā)電廠變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝的布置置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。相數(shù)。該變電所位于ZY縣東南郊，交通便利，變電所的西邊為10kV負(fù)荷密集區(qū)，主要有棉紡廠，食品廠，印染廠，針織廠，柴油機(jī)廠，橡膠廠及部分市區(qū)用電。(4)計(jì)算各電氣設(shè)備的所需功率，并計(jì)算總功率。3) 三繞組負(fù)荷Sjs的計(jì)算：Sjs= 35kV側(cè)的負(fù)荷 Sjs=(++++++)(1+5%)=10kV側(cè)的負(fù)荷Sjs=(++++++)(1+5%)=.Sjs總= Kt＇(+)=(+)=423 主變壓器的確定(1)主變?nèi)萘窟x擇一般按變電所建成以后510年的規(guī)劃符合選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的發(fā)展。我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用“Y”型連接，35kV亦采用“Y”型。電壓較額定電壓高5%所以電壓等級(jí)為110/。e. 具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。(2)檢修安全。 各電壓級(jí)主接線型式選擇 110kV主接線方案比較方案一：?jiǎn)文阜侄谓泳€。另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能夠自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒(méi)有重要負(fù)荷和發(fā)電廠和變電站中。(2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，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(shí)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。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。(4)選擇的導(dǎo)體品種不宜過(guò)多。 (3)10kV母線選擇由表51可知10kV母線 Imax= KIal=2089== Imax