【正文】 遠(yuǎn)景負(fù)荷：=（8+5+10+4)=27MW由公式（）得遠(yuǎn)景綜合最大計算負(fù)荷。 （2）裝有兩臺及兩臺以上主變壓器的變電所中，當(dāng)其中一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器的容量一般應(yīng)滿足大于等于60%的遠(yuǎn)景最大綜合計算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷的要求。無載調(diào)壓變壓器的分接頭檔位較小，電壓調(diào)整范圍一般只有10%以內(nèi)，而有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達(dá)到電壓的30%，但其結(jié)構(gòu)比無載調(diào)壓復(fù)雜，造價高。故本所電壓組合為：110kV/。（1）節(jié)約投資 主接線應(yīng)力求簡單清晰，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備；要使相應(yīng)的控制、保護(hù)不過與復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜等；能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備和輕型電器等。（3）全部停運(yùn)的可能性較低。有母線，擴(kuò)建方便，但變更運(yùn)行方式需要進(jìn)行倒閘，易出現(xiàn)誤操作。可靠性高：（1）檢修母線時不中斷供電。無功功率的不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必須平衡，總之，補(bǔ)償變壓器的無功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無功缺額，可以減少無功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)量和減小電能損耗。所以，變壓器不同電壓等級繞組的中性點接地方式由相應(yīng)的電力系統(tǒng)中性點接地方式?jīng)Q定。具體電容電流計算公式如下：架空線路 （）式中 L—線路的長度（km）； —架空線路的電容電流（A）； 、—系數(shù)，前者適用于無架空地線的線路，后者適用于有架空地線的線路（有些35kV架空線路全長無架空地線，僅在靠近變電所的1~2km有架空地線，稱為進(jìn)線保護(hù)段）； —線路的額定線電壓（kV）。（3） 電氣主接線方案的比較和選擇?；鶞?zhǔn)阻抗： （） 式中： — 基準(zhǔn)阻抗，Ω。不計日照時，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)為： （）式中：——導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許最高溫度，裸導(dǎo)體一般為70℃； ——導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為25℃。 硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗，引入了新內(nèi)容‘固定在支柱絕緣子上的硬導(dǎo)體，在短路電流產(chǎn)生的電動力作用下會發(fā)生彎曲，承受很大的應(yīng)力，可能使導(dǎo)體變形或折斷。環(huán)境溫度為32℃時的允許電流為：滿足長期發(fā)熱的要求。 35kV側(cè)負(fù)荷出線的選擇（1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面根據(jù)最大負(fù)荷利用小時，可查得J=，經(jīng)濟(jì)截面為選擇母線LGJ185 ，+70℃時， ，能夠滿足長期發(fā)熱要求。（5）中性點直接接地的普通型變壓器應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。 電流互感器選擇的技術(shù)條件根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》：3~20kV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。（2）35kV配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》（電氣一次部分）第28節(jié)規(guī)定：（1）接在發(fā)電機(jī)，變壓器引出線及中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。(4) 動穩(wěn)定校驗相間電動力的數(shù)值為 相間應(yīng)力的數(shù)值為根據(jù)， 可以查得形狀系數(shù) 條間電動力為最大允許襯墊跨距為鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為每跨選取一個襯墊時 ，可以滿足動穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗 短路前導(dǎo)體的工作溫度為：短路電流熱效應(yīng)：代入公式得： 故能滿足熱穩(wěn)定的要求。 熱穩(wěn)定校驗 對于特定網(wǎng)絡(luò)和短路切除時間，短路電流熱效應(yīng)保持不變，取短時最高允許溫度計算短路終了時的A值得，取短路前導(dǎo)體的工作溫度計算短路開始時的A值得，熱穩(wěn)定系數(shù)達(dá)到上限值，若計及集膚負(fù)效應(yīng)系數(shù)影響，可得到滿足熱穩(wěn)定的導(dǎo)體最小截面（單位為）為 （）顯然，當(dāng)所選導(dǎo)體截面時，由于短路電流熱效應(yīng)保持不變，短路終了時的A值減小，故導(dǎo)體短路時的溫升不會超過短時最高允許溫度。但是，除了某些特殊的選擇校驗項目外，大多數(shù)電氣設(shè)備具有必須滿足的共同校驗項目，也就是按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流，按短路電流條件校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。然后根據(jù)這三個短路點來依次計算對應(yīng)點的短路電流值，并利用這三個短路點的短路電流值來校驗電氣設(shè)備和繼電保護(hù)。短路電流計算具體目的是；（1） 選擇電氣設(shè)備。在中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，不能構(gòu)成短路回路，故短路電流不大，但故障點與導(dǎo)線對地分布電容形成回路，故障點有不太大的容性電流通過，有可能使故障點的電弧不能自行熄滅并引起弧光接地過電壓，甚至發(fā)展成相間短路故障，使事故擴(kuò)大。 并聯(lián)電容器的選擇查《發(fā)電廠電氣部分》表A15可選擇型號為BGF11/1003W的電容器，其技術(shù)參數(shù)為：型號額定電壓/kV額定容量/kvar額定電容/μF相數(shù)質(zhì)量/kg外形尺寸/mm（寬深高）BGF11/1003W11/100165665165624可計算并聯(lián)電容器的個數(shù)： n= 6300/100=63因為本所采用雙星形連接，而且要在10kV單母線分段的兩端各接入一組，電容器個數(shù)應(yīng)為12的倍數(shù)，應(yīng)選72個。由于本所主變低壓側(cè)的消弧線圈要接至本所所用變中性點上，故本所所用變?nèi)萘繎?yīng)為50kVA。方案比較如下表所示：接線方式手車式單母線分段接線單母線分段帶簡易旁路母線接線接線簡圖靈活性較靈活：接線簡單清晰，有單母線運(yùn)行和各段并列運(yùn)行和分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，且各運(yùn)行方式之間能方便進(jìn)行切換，有母線，擴(kuò)建方便，可以較快檢修斷路器，無需倒閘。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短，約為2～3天），所以，35kV～60kV采用雙母線接線時，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)，現(xiàn)選擇雙母線接線和單母線分段接線兩種方案進(jìn)行比較。（2）當(dāng)聯(lián)絡(luò)斷路器或隔離開關(guān)檢修時，兩出線均成為單電源供電。應(yīng)盡可能的使操作步驟少，便于運(yùn)行人員掌握，不易發(fā)生誤操作?？紤]到良好的性價比，本所主變選用中性點半絕緣。我國110kV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點都需要選擇YN的聯(lián)結(jié)方式。對大型超高壓樞紐變電所，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2～4臺主變壓器，以便減小單臺容量。10kV側(cè)的計算：近期負(fù)荷：=（2+2+2+2++2+1）=式中：—各出線的近景最大負(fù)荷。⑺繼電保護(hù)整定計算。最后要達(dá)到的要求就是能夠熟悉變電站設(shè)計的各個流程，能夠順利地完成變電站設(shè)計。在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結(jié)點，它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個用電設(shè)備的場所，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本次的畢業(yè)設(shè)計有許多目的：首先，畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)知識的回顧，通過這次設(shè)計，我們可以很好地復(fù)習(xí)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)分析、高電壓技術(shù)等課程，可以更好地把所學(xué)知識與具體設(shè)計實踐結(jié)合起來，更好的掌握所學(xué)知識。⑷如何進(jìn)行設(shè)備選擇。 負(fù)荷計算的目的負(fù)荷計算是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)，計算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電氣設(shè)備的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。并應(yīng)保證用戶的一級負(fù)荷和大部分二級負(fù)荷。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的聯(lián)結(jié)方式有星形和三角形兩種。 全絕緣半絕緣、繞組材料等問題全絕緣變壓器的繞組首、尾絕緣水平是一樣的，都是按照線電壓設(shè)計的。（4） 大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對可靠性的特殊要求。 110kV側(cè)主接線設(shè)計根據(jù)題目的要求，對于110kV側(cè)可選用的方案有單母線接線、單母線分段接線、內(nèi)橋形接線和雙母線接線三種方式。經(jīng)過以上兩個方案的對比分析可知，在近期可以按橋型接線運(yùn)行，遠(yuǎn)景發(fā)展可擴(kuò)展為單母線分段接線形式。經(jīng)過以上兩個方案的分析，雙母線接線經(jīng)濟(jì)性差，性價比低，故綜合考慮采用單母線分段接線。故本所兩臺所用變。它們的接線方式有三角形（一般用于較小容量的電容器組）和星形接線兩種方式，星形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的相電壓，而三角形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的線電壓。對于中性點不接地的分級絕緣變壓器，當(dāng)雷電波從線路侵入變壓站到達(dá)變壓器中性點，會產(chǎn)生較高的雷電過電壓，中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器，以防止雷電侵入波對變壓器中性點絕緣的危害。10kV側(cè)加裝避雷器H(Y)5WZ17/45。 短路形式的確定三相系統(tǒng)中短路的基本類型有四種，即三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路?；癁橛嬎汶娍沟茫簩?5kV電壓等級而言，則短路計算時間，故可以直接根據(jù)電抗的倒數(shù)計算短路電流即基準(zhǔn)值分別為 則有名值為:沖擊電流 10kV側(cè)母線短路計算對于10kV側(cè)母線短路，可以分為并列運(yùn)行和分列運(yùn)行兩種方式： 10kV側(cè)母線并列運(yùn)行短路電流計算：與35kV側(cè)短路電流計算相同，將電路按照以下步驟化簡： 圖 圖 圖 圖 圖 與35kV側(cè)計算方法相同，將，然后將并聯(lián)起來得到，然后進(jìn)行一次△/Y變換后得到,。 經(jīng)濟(jì)截面積用下式計算： （）式中， —正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計算式不考慮過負(fù)荷和事故時轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷； —經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時數(shù)，由經(jīng)濟(jì)電流密度曲線中查出來。而襯墊臨界跨距為： （）式中：——系數(shù)，鋁：雙條為1003，三條為1197。環(huán)境溫度為32℃時的允許電流為：滿足長期發(fā)熱的要求。種類和形式的選擇：隔離開關(guān)的型式很多，按安裝地點的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式。（2）6~220kV電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。（2）發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點，發(fā)電機(jī)和變壓器的出口，橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。s]動穩(wěn)定校驗/kA125100 35kV側(cè)斷路器與隔離開關(guān)選擇最大持續(xù)工作電流為后備保護(hù)動作的時間為3s，由短路計算結(jié)果可知：因為，不計非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，選擇LW835型SF6斷路器和GW535ⅡD室外型隔離開關(guān)。（2) 熱穩(wěn)定校驗取 ，故滿足熱穩(wěn)定的要求。(4) 動穩(wěn)定校驗相間電動力的數(shù)值為 相間應(yīng)力的數(shù)值為根據(jù)， 可以查得形狀系數(shù) 條間電動力為最大允許襯墊跨距為鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為每跨選取一個襯墊時 ，可以滿足動穩(wěn)定要求。 ——三相短路沖擊電流； ——相間距離（m)。滿足熱穩(wěn)定的條件為： （）式中： ——短路電流熱效應(yīng)； ——所選用電器t(單位為s)時間內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流。（3）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即、。在設(shè)計110KV及以上電壓等級的架空輸電線時，要計算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險及干擾影響。6kV系統(tǒng)增加18%、10kV系統(tǒng)增加16%、35kV系統(tǒng)增加13%、63kV系統(tǒng)增加12%、110kV系統(tǒng)增加10%。（2）所有普通變壓器的中性點都經(jīng)隔離開關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點。 無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t對無功電源與無功無功負(fù)荷采取在各級電壓電網(wǎng)中分級補(bǔ)償就地平衡的原則。經(jīng)濟(jì)性較經(jīng)濟(jì)，沒有旁路母線及旁路隔離開關(guān)，設(shè)備少，投資小，接線簡單。（3）全部停運(yùn)的可能性較低。靈活性較高：（1）有單母線運(yùn)行、各段并列運(yùn)行和各段分裂運(yùn)行等運(yùn)行方式。（3）年運(yùn)行費(fèi)小 年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常小修的維護(hù)費(fèi)等。2%YN y0 d11第4章 電氣主接線設(shè)計 電氣主接線應(yīng)滿足的概念和基本要求 電氣主接線的概念電氣主接線也成為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線，它是由電氣一次設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體。 容量比的選擇變壓器的容量比有100/100/100、100/100/50、100/50/50等幾種形式。330kV及以下的變電所，應(yīng)選用三相變壓器，由于本次設(shè)計為110kV降壓變電站，故選用三相變壓器。] (1+)=故總的I+II類最大負(fù)荷為：=（+）=3. 主變的選擇在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器稱為主變壓器。⑷地