【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ........... 40 高壓斷路器的選擇 ..................................................................................................... 40 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) ............................................................................................. 42 電流互感器的選擇及校驗(yàn) ....................................................................................... 44 電壓互感器選擇及校驗(yàn) ........................................................................................... 47 母線和開(kāi)關(guān)柜選擇 ..................................................................................................... 48 避雷器的選擇 ........................................................................................................... 49 第十一章 避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 ....................................................................................... 50 避雷針的定位 ........................................................................................................... 50 避雷針保護(hù)計(jì)算 ....................................................................................................... 50 總 結(jié) .................................................................................................................................. 51 致 謝 ................................................................................................................................... 52 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................... 53 附 錄 ...................................................................................................................... 54 黃河 60/10KV 降壓變電所 － IX－ 附 錄 ...................................................................................................................... 55 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 1－ 引 言 本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文為黃河 60kv 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的變電所能長(zhǎng)期可靠為其負(fù)荷供電。設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循國(guó)家的法律、法規(guī)，貫徹 執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系，實(shí)行資源的綜合利用，節(jié)約能源和用地，對(duì)生產(chǎn)工藝、主要設(shè)備和主體工程要做到可靠、適用、先進(jìn)。 在上述原則基礎(chǔ)上，明確設(shè)計(jì)的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、高壓配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)、防雷保護(hù)規(guī)劃、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。 目前，電力技術(shù)已成為世界能源領(lǐng)域的主流技術(shù)，發(fā)電、輸電、配電技術(shù)的進(jìn)步，提高了供電的能力、質(zhì)量 和可靠性，擴(kuò)大了電力應(yīng)用范圍，因此，變電所的合理設(shè)計(jì)也變得尤為重要。設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作，對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。本論文即在遵循原則、合理規(guī)劃、反復(fù)校驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 2－ 第一章 主變壓器的選擇 主變臺(tái)數(shù)、容量的確定 ：在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓、進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保 證。 ： ，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性 ，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 12級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 3. 主變?nèi)萘康拇_定原則： ，變電所應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超過(guò)兩臺(tái)。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量選擇應(yīng)該按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至 少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的 60%75%，通常一次變電所采用 75%，二次變電所采用 70%。 ，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 510 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。變壓器輸出的視在功率按下式確定： PM=∑ Pn 式（ ） QM=∑ Qn=∑ Pntgφ n 式（ ） S M2= PM2+ QM2 式（ ） 對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定： Se=（ 1+5%） 式（ ） 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 3－ 式中 K0為負(fù)荷同時(shí)系數(shù)； ∑ Pn為按負(fù)荷等統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。 ： ： 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。特別是大型變壓器，尤其要考慮其運(yùn)輸可能性，保證運(yùn)輸尺寸不超過(guò)隧洞、涵洞、橋洞的允許通過(guò)限額，運(yùn)輸重量不超過(guò)橋梁、車輛、船舶等 運(yùn)輸工具的允許承載能力。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)， 330KV 及以下（待設(shè)變電所為 63/10KV）的變電所，均應(yīng)選用三相變壓器。 ： 對(duì)深入引進(jìn)至負(fù)荷中心，待設(shè)變電所具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。 ： 變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó) 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y連接， 35KV 亦采用 Y連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。 35KV以下電壓，變壓器繞組都采用 Δ 形連 接 ： 當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器 ： 與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高、中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器。 通過(guò)對(duì)原始資料的分析，根據(jù)負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時(shí)考慮負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)和線損率等因素，可由公式 S= （ 1+5%） P/COSФ 式（ ） 求得。 分析原始資料 P=30500KW cosφ = 線損率為 5%； 負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)為 將以上數(shù)據(jù)代入公式可得變壓器的容量為 32025KVA 由《規(guī)程 》得 Se=70%S=2241705KVA 若選兩臺(tái)容量為 25000KVA 的變壓器，當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，仍能保證 70%的重要負(fù)荷供電。 查《電力設(shè)備手冊(cè)》確定兩臺(tái)主變壓器為 60Kv 級(jí)，雙繞變壓器。其型號(hào)為 SF725000/60。 正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器全部投入。當(dāng)其中一臺(tái)停運(yùn)檢修時(shí)，考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 4－ 力，另一臺(tái)仍能達(dá)到全部負(fù)荷的 98%。 主要參數(shù)如下： 表 11 變壓器主要參數(shù)表 型號(hào) 參數(shù) 額定容量（ KVA） 25000 額定電壓（ KV） 高壓 63177。 2 % 低壓 連接組標(biāo)號(hào) Y/△ — 11 短路損耗（ KW） 空載損耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 9 本次設(shè)計(jì)的變電所采用 2 臺(tái)主變并列運(yùn)行的方式。 功率因數(shù)的補(bǔ)償及電容器的選擇 提高功率因數(shù)的意義和作用 電力電網(wǎng)中，存在著大量的感性負(fù)荷，在系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)消耗大量的無(wú)功功率。無(wú)功電源容量不足，降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)，造成電壓質(zhì)量下降和電能損耗的增加，這將直接影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和用戶的用電質(zhì)量。尤其是隨 著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各新興的企業(yè) 礦廠不斷的興建，原有的企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，企業(yè)用電不斷增容，用電量猛增，無(wú)功負(fù)荷的缺口也越來(lái)越嚴(yán)重。原先的補(bǔ)償方式及容量已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)對(duì)無(wú)功負(fù)荷的需要，這就需要我們重新制定補(bǔ)償方案，本著“全部規(guī)劃，合理布局，分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)前無(wú)功功率消耗的基本特點(diǎn)是，陪電線路所占的比重最大，低壓所占的比重較大。 作用： （ 1）提高供用電系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗。 （ 2）穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量，在長(zhǎng)距離輸電線路 合適的地點(diǎn)設(shè)置動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸電能力。 （ 3）在電氣化鐵道等三相負(fù)載不平衡的場(chǎng)合，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償可以平衡三相的有功及無(wú)功負(fù)荷。 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 5－ 補(bǔ)償方式 一、變電所集中補(bǔ)償 變電所集中補(bǔ)償是將容量較大的電容器組安裝在變電所的母線上，主要是補(bǔ)償主變壓器的無(wú)功損耗和 66KV 送電線路的無(wú)功損耗。 集中補(bǔ)償?shù)闹饕獌?yōu)點(diǎn)是： 1 就地補(bǔ)償變壓器的無(wú)功損耗，減少變壓器的無(wú)功電流。 2 相應(yīng)的增加變壓器所帶的有功負(fù)荷，增加變壓器的出力。 3 可以利用電容器組的投切進(jìn)行調(diào)壓。 4 投入時(shí)間 長(zhǎng)，利用率高，且集中安裝便于維護(hù)檢修，總的補(bǔ)償效益較高。 二、分組補(bǔ)償 將電容器組分別裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變配電所高壓或低壓母線上，也稱分散補(bǔ)償。這種方式具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)功補(bǔ)償容量和范圍相對(duì)小些，效果比較明顯，因而采用的比較普遍。 三、就地補(bǔ)償 將電容器或電容器組裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近，就地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，也稱為單獨(dú)補(bǔ)償或個(gè)別補(bǔ)償方式。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改善用電設(shè)備的電壓質(zhì)量，對(duì)中 小型設(shè)備一部分適用。近年來(lái)，隨著我國(guó)逐步具備生產(chǎn)低壓自愈 式并聯(lián)電容器的能力，且型號(hào)規(guī)格日漸齊全，為就地補(bǔ)償方式的推廣創(chuàng)造了有利條件，并已有許多成功應(yīng)用的實(shí)例。 若能將三種補(bǔ)償方式統(tǒng)籌考慮，合理布局，將可取得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 補(bǔ)償裝置 一、 SVC裝置 近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的 SVC裝置是一種快速調(diào)節(jié)無(wú)功功率的裝置。已成功地用于電力，冶金，采礦和電氣化鐵道等沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償，它可使所需無(wú)功功率作隨機(jī)調(diào)整，從而保持在非線性，沖擊性負(fù)荷連接點(diǎn)的系統(tǒng)電壓水平的恒定。 QI=QD+QLQC 公式 （ ） 公式（ 1— 1）中 QI QD QL QC 分別為：系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的無(wú)功功率 ，負(fù)荷所需的無(wú)功功率，可調(diào)（可控）電抗器吸收的無(wú)功功率，電容器補(bǔ)償裝置發(fā)出的無(wú)功功率。單位均為KVar。 當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生沖擊無(wú)功 ?QI = ?QD+?QL+?QC 其中 ?QC=0，欲保持 QI不變，即 ?QI=0，則 ?QD=?QL， 即 SVC 裝置中感性無(wú)功功率隨沖擊負(fù)荷無(wú)功功率作隨機(jī)調(diào)整，此時(shí)電壓水平能保持恒定不變。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 6－ SVC 由可控支路和固定（或不變）電容器支路并聯(lián)而成，主要有四種型式： （ 1）可控硅閥控制空芯電抗器型（稱 TCR 型） SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的無(wú)功功率調(diào)節(jié)，它具有反應(yīng)時(shí)間快（ 520ms），運(yùn)行可靠，無(wú)級(jí)補(bǔ)償，分相調(diào)節(jié)能平衡有功適用范圍廣，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 TCR 裝置還能實(shí)現(xiàn)分