【正文】 系統(tǒng)的樞紐點，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，目前電壓等級有220kv、330kV(僅西北電網(wǎng))和500kv，樞紐變電站連成環(huán)網(wǎng)，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個系統(tǒng)癱瘓，因此對樞紐變電站的可靠性要求較高。電能可以方便的轉(zhuǎn)化為其它形式的能源，并且電能的分配和輸送易于實現(xiàn)，可以輸送到需要它的工作場合和生活場合。全站停電后，可引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個區(qū)域供電。（1）有人值班變電站大容量、重要的變電站大都采用有人值班變電站。隔離開關(guān)用于輸、配電線路時，變壓器和斷路器等進行保護，檢修時把他們從回路中斷開，有時用來切換母線環(huán)。按照負荷性質(zhì)，用電容量，工程特點和地區(qū)供電條件，綜合國情合理地確定設(shè)計方案；變電站的設(shè)計，必須堅持節(jié)約用地的原則；變電站設(shè)計除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國家有關(guān)標(biāo)準和規(guī)范的規(guī)定。2．主變臺數(shù)的考慮原則：(1)對大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變?yōu)橐?。由于絕緣因素，高壓繞組總放在最外側(cè)，而中、低壓繞組可以分別纏繞在變壓器的鐵心的中間或者最里面。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。設(shè)計時應(yīng)依據(jù)35～110kV變電所設(shè)計規(guī)范原則及其它設(shè)計規(guī)程。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》通過比較，10KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。，這個規(guī)定在計算短路電流時，所造成的誤差很小。: 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流，由于高壓開路電器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。2．隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和適用要求等因素，進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。在10KV 此用電負荷中各回路出線的一、二級負荷較多，且進出線回路數(shù)比較多，通過對主接線基本要求的考慮，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟狀況以及今后經(jīng)濟的發(fā)展，還有擴建和擴展的可能。電暈校驗，根據(jù)《電氣手冊》中指出海拔不超過1000m的地區(qū)，在正常相間距離情況下：如導(dǎo)體型號和外徑不小于一定數(shù)值時，可不進行電暈。(2)穿墻套管選擇根據(jù)工作電壓額定電流來選擇，CLB35/600符合其要求。 2．35KV側(cè)配電裝置設(shè)計35KV側(cè)配電裝置屋內(nèi)與屋外相比較，在經(jīng)濟上兩者總投資接近，因屋內(nèi)式電器投資較屋外略少，而土建投資又稍高于屋外式，但屋內(nèi)式具有節(jié)約用地、便于運行維護、防污等優(yōu)點，且參考以上原則可知，應(yīng)采用屋內(nèi)配電裝置。3)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ585 ：油量在2500kg以上的變壓器或電抗器與油量在600kg以上的充油設(shè)備之間其防火凈距不小于5m。（5）在主變壓器的門型架上不應(yīng)裝設(shè)避雷針。本次設(shè)計使我對具體的工程設(shè)計有細致的了解,并掌握一定的工程設(shè)計方法。隨著社會的發(fā)展，電力的作用越來越重要，所以更需要可靠的系統(tǒng)保護?！峨娏こ淘O(shè)計電氣手冊》關(guān)于防雷有如下規(guī)定：（1）110KV以上的配電裝置，一般將避雷針裝在構(gòu)架上，但在土壤電阻率大于1000的地區(qū)，仍裝設(shè)獨立避雷針，以免發(fā)生反擊。1)根據(jù)各側(cè)、各回路相序排列盡量一致的原則。4)在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。表66 110KV隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù) GW4110D/600U110KVU110KVI166AI600AQ980ii50KA(2)35KV側(cè)根據(jù)35KV側(cè)的額定電壓，及安裝在屋內(nèi)的要求，查《電氣手冊》，可選SF6型少油斷路器，由前數(shù)據(jù)知周期分量熱效應(yīng) 因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為=13KA表67 35KV斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1035Ⅰ/1000U35KVU35KVII1000AII16KAi13KAi45KAQ(3)10KV側(cè)根據(jù)10KV側(cè)的額定電壓，及安裝在屋內(nèi)的要求，查《電氣手冊》，可選真空斷路器，周期分量效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為=表68 10KV斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1010Ⅲ/2000U10KVU10KVI1819AI2000AIIi130KAQ2．分段斷路器選擇(1)110KV側(cè)根據(jù)110KV側(cè)的額定電壓，及安裝在屋內(nèi)的要求，查《電氣手冊》，可選SF6型少油斷路器周期分量效應(yīng) 因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為=表691 110KV分段斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SW4110Ⅰ/1000U110KVU110KVI133AI1000AIIii55KAQ(2)35KV側(cè)根據(jù)35KV側(cè)的額定電壓，及安裝在屋內(nèi)的要求，查《電氣手冊》，可選SF6型少油斷路器周期分量效應(yīng) 因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為=表692 35KV分段斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1035Ⅰ/1000U35KVU35KVI413AI1000AII16KAi13KAi45KAQ(3)10KV側(cè)根據(jù)10KV側(cè)的額定電壓，及安裝在屋內(nèi)的要求，查《電氣手冊》，可選真空型少油斷路器周期分量效應(yīng) 因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為=表693 10KV分段斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1010III/2000U10KVU10KVI1455AI2000AIIii130KAQ3．用戶出線斷路器選擇計算公式 算出35 KV、10KV的負荷出線的情況： 表610 35KV出線斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1035Ⅰ/1000U35KVU35KVII1000AII16KAi13KAi45KAQ表611 10KV出線斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SN1010I/630U10KVU10KVII630AII16KAi40KAQ 互感器的選擇依電壓互感器的選擇條件，可分別選出110KV、35KV、10KV壓互，其型號分別為：TYD110/√（母線型）、TYD110/√（線路型）、JDZX935（母線型）、JDJJ35線路型）、JDZXR10（母線型）、JSJW10（線路型）。瓷絕緣的穿墻套管適用于交流電壓6～35KV系統(tǒng)，油紙電容式絕緣適用于交流電壓60～500KV中性點直接接地系統(tǒng)。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)的獨立式電流互感器，在有條件時，應(yīng)采用套管式電流互感器。 電器選擇1．?dāng)嗦菲鬟x擇依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》中高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定選擇斷路器。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管、開關(guān)柜的選擇及其一次接線的編號。S″—次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》考慮了今后經(jīng)濟的發(fā)展，通過比較，35KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機幫助冷卻。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點，所以都需要選擇的連接方式。表23 10 KV負荷分析電壓負荷 名稱每回最大負荷（kW）功率 因數(shù)回路數(shù)供電 方式線路長度（km）10kVF變電所10003架空5G變電所800 2電纜2H廠700 1電纜3I廠800 2架空7J廠200 1架空4K廠1001架空5L廠500 2架空2 電力系統(tǒng)接線圖圖21 電力系統(tǒng)接線圖第3章 變壓器選擇 主變選擇變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設(shè)備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。該市郊110KV變電站是地區(qū)性城市變電站，它由系統(tǒng)S1和系統(tǒng)S2供電，該站建成后與系統(tǒng)S1和系統(tǒng)S2構(gòu)成110kV環(huán)網(wǎng)，與電網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)系較為緊密，在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中占有重要地位。變壓器由單相變壓器和三相變壓器。箱式變電站是由工廠設(shè)計和制造的，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于居民小區(qū)和公園等場所。對于一級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個獨立電源供電，且一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負荷供電；對于三級負荷一般只需要一個電源供電。為了安全、經(jīng)濟地發(fā)供電，滿足國民經(jīng)濟和人民生活的需要，由發(fā)電機、變壓器、輸配電線路和電力用戶的電器裝置連接而成的整體，它完成了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電的任務(wù)，這就是電力系統(tǒng)。電壓等級一般采用220kv或330kv。（2）無人值班變電站無人值班變電站的測量監(jiān)視與控制操作都由調(diào)度中心進行遙測遙控，變電站內(nèi)不設(shè)值班人員。 控制裝置與互感器控制裝置是變電站的中樞神經(jīng)，通過它值班員監(jiān)視設(shè)備的運行狀態(tài)，根據(jù)需要進行設(shè)備的操作以及聯(lián)合互感器進行電壓、電流和功率的測量。設(shè)計中應(yīng)遵循國家電網(wǎng)公司“兩型一化”變電站設(shè)計建設(shè)導(dǎo)則，參照國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計110kV變電站分冊執(zhí)行。(2)對地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電所，設(shè)計時應(yīng)考慮裝三臺的可能性。由于變壓器的阻抗實際上就是繞組之間的漏抗，因此可見，升壓型結(jié)構(gòu)的變壓器大而降壓結(jié)構(gòu)的大。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對流時提高3倍，則變壓器可增加容量30%。：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。綜上分析可以得出，本次新建變電站的電氣主接線形式為:110KV電壓級采用單母線分段接線形式，35KV電壓級采用單母線分段接線形式，10KV電壓級采用單母線分段接線形式。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點的實際額定電壓，因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否則，誤差偏大。在斷路器、隔離開關(guān)、空氣自然冷卻限流電抗器等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度，不超過《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》GB76374所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40℃(但不高于+60℃)時，環(huán)境溫度每增加1℃，%；當(dāng)使用在環(huán)境溫度低于+40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，%，但其最大過負荷不得超過額定電流的20%，即： 對于導(dǎo)體：；對于電器：對于的計算方法1．匯流主母線 (1)110KV主母線：按實際功率分布進行計算 (2)35KV主母線： (3)10kV主母線：2．旁路母線回路 3．主變的引下線 4．出線 單回線： 雙回線：5．母聯(lián)回路 6．分段回路 (K=～ ) 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》一書中規(guī)定：： 載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。110KV選用GW4型雙柱單端口隔離開關(guān)，35KV、10KV側(cè)選屋內(nèi)隔離開關(guān)。5．接地刀根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》(電氣一次部分)第2—8節(jié)：(1)為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè)1到2組接地刀或接地器，兩組接地刀間的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)隔離開關(guān)上。故電壓為110KV軟導(dǎo)線型號為LGJ240/30，可不進行電暈校驗。2．10KV側(cè)(1)支柱絕緣子選擇 由選擇條件知，選戶內(nèi)內(nèi)膠裝支柱絕緣子，其型號為ZN10/8，其、 =120mm，D=100mm,h=125mm則120+12+125/2=(mm) 由上述計算，所選型號滿足要求?？紤]到RMA市郊變電站35KV側(cè)采用了單母分段型式的主接線，為了提高運行可靠性，節(jié)約用地，故采用手車式高壓開關(guān)柜，所以35KV配電裝置采用屋內(nèi)單層式。4)根據(jù)《變電所總布置設(shè)計技術(shù)規(guī)定》：主控樓的位置在便于運行人員相互聯(lián)系，便于巡視檢查和觀察屋外設(shè)備和減少電纜長度，避開噪音影響地段，在可布置的主配電裝置一側(cè)，配電裝置之間結(jié)合前面設(shè)施進行布置。當(dāng)獨立避雷針遭受雷擊時，雷電流將在避雷針電感L和接地電阻R上造成壓降，避雷針支座上高度為H處的對地電壓(H為相鄰配電裝置構(gòu)架的高度) (KV)接地裝置的對地電壓： (KV)式中——獨立避雷針的沖擊接地電阻, ——避雷針單位高度的等值電感,如果空氣間隙的平均沖擊擊穿場強為E(KV/M)，為了防止避雷針對構(gòu)架發(fā)生反擊，其空氣間隙S應(yīng)滿足下面要求： (m)與此相似，如果土壤的平均沖擊擊穿場強為E(KV/M)，為了防止避雷針接地裝置與變電站接地網(wǎng)之間因土壤擊穿而連在一起，其地下距離S應(yīng)滿