【正文】 能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。站用變壓器 型號及參數(shù)如 表 22 表 22 10kv 級三相雙繞組站用變技術(shù)參數(shù)表 型號 額定容量 (KW) 連接組標(biāo)號 額定電壓 (KV) 損耗 (W) 阻抗電壓 (%) 空載電流 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S980/10 80 Yyn0 240 1250 4 6 第三章 電氣主接線設(shè)計 第一節(jié) 電氣主接線的基本知識 電氣主接線是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。 因本設(shè)計的電氣設(shè)備數(shù)量和容量都是確定的，且容量相差不大，所以其負(fù)荷計算方法選擇計算較簡單的需要系數(shù)法。 由待設(shè)計變電站的建設(shè)性質(zhì)和規(guī)?？芍O(shè)計 變電站主要是為了滿足 某鐵礦生產(chǎn)生活的發(fā)展需要 ,是一個 110/10kv 降壓變電站 ,也是一個地區(qū)性變電站，并且只有兩個電壓等級，因此，主變壓器可選用雙繞組型的。 二 .變電站的分類 根據(jù)變電站的性質(zhì)可分為升壓和降壓變電站 （ 1）升壓變電站是將發(fā)電廠發(fā)出的電能進(jìn)行升壓處理，便于大功率和 遠(yuǎn)距離輸送。全所停電后，只是用戶受 2 到損失。 ，是最為常用的一種計算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相差不大的情況。一般考慮站用負(fù)荷為變電站總負(fù)荷的 %%，這里取 %計算， % ?總S =? 22964=， ?站S =(110%)=51KVA。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。 第四章 無功功率補償 第一節(jié) 無功功率補償?shù)谋匾? 在工民用電設(shè)備中，有大量設(shè)備工作需要夠過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功率的成分增加，功率因數(shù)降低，對系統(tǒng)會造成如下影響： （ 1） 使變配電設(shè)備的容量增加； （ 2） 使供配電 系統(tǒng)的損耗增加； （ 3） 使電壓損失增加； （ 4） 使發(fā)電機的效率降低。 為達(dá)到上述目的，需計算出下列各短路參數(shù)： kI 三相短路電流周期分量有效值，用來作為繼電保護(hù)的整定計算和校驗斷路器的額定開斷電流。在進(jìn)行電氣設(shè)備 選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。故在 110KV 側(cè)和 35KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度，海拔高度，地震烈度。 一 .各種配電裝置的特點 屋內(nèi)式配電裝置的特點： （ 1）占地面積小 （ 2）室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響 （ 3）污穢空氣影響小 （ 4）房屋建筑投資較大 屋外式配電裝置的特點： （ 1） 土建工作量和費用小，建設(shè)周期短 （ 2）擴(kuò)建方便 （ 3）相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè) 18 （ 4）占地面積大 （ 5）受外界環(huán)境影響，須加強絕緣 （ 6）不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響 成套配電裝置的特點是： （ 1）電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊 （ 2）電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷 （ 3）運行可靠性高，維護(hù)方便 （ 4）耗用鋼材較多，造價較高 二 . 配電裝置的型式選擇 配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及 環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 (2)當(dāng)路基寬度小于 時且道路亮端不能通過時 ，適當(dāng)位置設(shè)置錯車道。 求得 bx后，即可確定兩針間的保護(hù)范圍。四是通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓。 二． 110kv 出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇 （ 1）額定電壓： Ue=110kV （ 2）額定電流： 按 100KV 出線最大負(fù)荷考慮 g m a x 11622 6 1 . 03 3 1 1 0NSI K AU? ? ?? （ 3）根據(jù)有關(guān)資料選擇隔離開關(guān)如表 126 表 126 110kV 出線側(cè)隔離開關(guān)型號及參數(shù)表 型號 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 動穩(wěn)定電流 (kA) 4 秒熱穩(wěn)定電流 (kA) 39 GW5110/1250 12 80 （ 4） 校驗： ① Ue=110kV=UN ② I=1250A61A ③ 額定開斷電流校驗： 110kV 母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流 kI = KA GW5110/1250 隔離開關(guān)的額定開斷電流＝ 符合要求。 二．主變 10KV 側(cè)總電流互感器選擇 （ 1） U1e=U1g=10kV （ 2） Igmax=110%I1e m a xe 1329 120811 0% 1. 1gIIA? ? ? （ 3）預(yù)選： LFZ610 ,技術(shù)參數(shù)如表 1210 表 1210 主變 10KV 側(cè)電流互感器技術(shù)參數(shù) 型號 技術(shù)參數(shù) 電流比 級次組合 Kd Kt LFZ610 1500/5 （ 4）校驗： ①熱穩(wěn)定校驗： kI2tep =(kA2S) I1e=1500A； Kt=； t=1s (I1eKt)2t=( )2 1=4179(kA2S) kI2tep (I1eKt)2t 符合要求 ②動穩(wěn)定校驗： Kd =110； I1e=； ish =(kA) 1 ????de KI (kA) desh KIi 12? 44 符合要求 通過以上校驗可知，選擇 LFZ610型電流互感器符合要求。 四． 10kV 出線側(cè)斷路器的選擇 （ 1）額定電壓： Ue=10kV （ 2）額定電流：按 10KV 出線最大負(fù)荷考慮 g m a x 20xx 1163 3 1 0NSIAU? ? ?? （ 3）查電氣設(shè)備手冊選擇斷路器型號及參數(shù)如表 124 表 124 10kV 出線側(cè)斷路器 型號及參數(shù)如表 型號 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 額定電流 I（ A） 額定開斷電流（ KA） 動穩(wěn)定電流 (kA) 4 秒熱穩(wěn)定電流(kA) ZW110/1000 17 1000 16 40 16 （ 4）校驗： ① Ue=10kV=UN ② I=1000AIgmax=116A ③額定開斷電流校驗： 10kV 母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流 kI = KA ZW110/1000 斷路器的額定開斷電流＝ 16KA 符合要求。金屬氧化物避雷器除了有較理想的非線性伏安特性外，還有不少優(yōu)點。 第三節(jié) 變電站的防雷設(shè)計 一．變電站防直擊雷設(shè)計 ， 其作用是將雷電吸引到避雷針本身上 21 來并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)了設(shè)備。 第二節(jié) 電氣總平面布置設(shè)計 在變電所中電氣設(shè)施是總平面布置的主體，布置時應(yīng)考慮電氣設(shè)施之間的有機聯(lián)系和與外界出線方向、出線走廊和市政設(shè)施的配合。 ②按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇 導(dǎo)體所在電路中最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱的允許電流 ，即 Igma≤ KQIP （ 6— 2） 16 式中： maxgI —— 相應(yīng)于導(dǎo)體允許溫度和基準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體所在回路中最大長期持續(xù)工作電流， A； IP—— 在額定環(huán)境溫度 25OO C? ?? 時導(dǎo)體允許電流， A KQ—— 綜合修正系數(shù)，裸導(dǎo)體的值與海拔和環(huán)境溫度有關(guān)。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。它的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護(hù)作用。 確定短路計算點。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進(jìn)行計算。 一． 110KV 電氣主接線設(shè)計 方案Ⅰ：單母線接線（見圖 ） 方案Ⅱ：單母線分段接線（見圖 ） 方案Ⅲ：雙母線接線（見圖 ） 8 110KV 110kv 圖 單母線接線 圖 單母線分段接線 圖 雙母線接線 31 表 31 110kv 電氣主接線方案選擇比較表 方案 項目 單母線接線 （方案Ⅰ） 單母線分段接線 （方案Ⅱ） 雙母線接線 （方案Ⅲ） 優(yōu)點 接線簡單、清晰，操作方便 接線簡單、 清晰，操作方便；可靠性、靈活性較高 供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于試驗 缺點 可靠性、靈活性差 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 倒閘操作復(fù)雜，易誤操作 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大 ，造價高 綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，可靠性，靈活性的基礎(chǔ)上， 110kv 母線采用可靠性和靈活性較高，經(jīng)濟(jì)較合理的單母線分段接線。 第二節(jié) 電氣主接線的基本要求 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)密的整體。容量計算如下： 近期 S總=， ? S總=， S???? ?！坝嬎阖?fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假想的 持續(xù)負(fù)荷，“計算負(fù)荷”產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集 2～ 3 個電源，電壓為 220～ 330KV，同時又降壓供當(dāng)?shù)赜秒姡@樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。 3 第二章 負(fù)荷分析計算及變壓器選擇 第一節(jié) 負(fù)荷計算目的、方法 一． 負(fù)荷計算的目的 負(fù)荷計算主要是確定“計算負(fù)荷”。為保證可靠供電，避免一臺主變故障或檢修時影響對用戶的供電，主變?nèi)萘烤蜑榭傌?fù)荷的 60%－ 70%。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后方可確定。 2．在 10kV 配電裝置中，當(dāng)線路在 6回及以上時，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線分段接線方式。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會 影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號。 13 二．按短路狀態(tài)校驗： （ 1） .熱穩(wěn)定校驗：當(dāng)短路電流通過所選的電氣設(shè)備時，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過允許值： Qy≥ Qd （ 2） .動穩(wěn)定校驗：所選電氣設(shè)備通過最大短路電流值時，不 應(yīng)因短路電流的電動力效應(yīng)而造成變形或損壞： ish≦ idw 第二節(jié) 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。 隔離開關(guān)與短路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗的項目相同。 ①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： eccjIS? (㎜2) （ 6— 1） 式中 IC—— 正常工作時的最大持續(xù)工作電流， A。 19 三 . 各電壓級配電裝置的確定 110KV 配電裝置采用屋外普通中型配電裝置 10 KV 配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置。避雷針有單支、多支，等高和不等高之分；避雷器有閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。 隨著金屬氧化物避雷器的不斷推廣，我國絕大多數(shù)變電站已逐步用金屬氧化物避雷器來替換掉原來的閥型避雷器，但也有不少變電站仍采用閥型避雷器。 通過以上校驗可知， 10kV 進(jìn)線及母線分段斷路器選擇 符合要求。 第三節(jié) 電流互感器選擇的選擇 一 .主變 110KV 側(cè)電流互感器選擇 （ 1） U1e=U1g=110kV （ 2） Igmax=110%I1e g m a x 204 18511 0% e IIA? ? ? （ 3）預(yù)選： LB7110 ,技術(shù)參數(shù)如表 129 表 129 主變 110KV 側(cè)電流互感器技術(shù)參數(shù) 型號 技術(shù)參數(shù) 電流比 級次組合 Kd Kt LB7110 400/5 （ 4） 校驗： ①熱穩(wěn)定校驗： kI2tep=(kA2S) I1e=400A； Kt=70； t=1s (I1eKt)2t=( 70)2 1=784(kA2S) kI 2tep(I1eKt)2t 43 符合要求 ②動穩(wěn)定校驗： Kd =135； I1e=400A； ish =(kA) 3 1 ????de KI (kA) desh KIi 12? 符合要求 通過以上校驗可知，選擇 LB7110 型電流互感器符合要求。 ④動穩(wěn)定校驗 ： 110kV 母線短路三相沖擊電流 ish =