【文章內容簡介】 ........... 40 高壓斷路器的選擇 ..................................................................................................... 40 隔離開關的選擇及校驗 ............................................................................................. 42 電流互感器的選擇及校驗 ....................................................................................... 44 電壓互感器選擇及校驗 ........................................................................................... 47 母線和開關柜選擇 ..................................................................................................... 48 避雷器的選擇 ........................................................................................................... 49 第十一章 避雷針的保護范圍計算 ....................................................................................... 50 避雷針的定位 ........................................................................................................... 50 避雷針保護計算 ....................................................................................................... 50 總 結 .................................................................................................................................. 51 致 謝 ................................................................................................................................... 52 參 考 文 獻 ............................................................................................................................... 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)設計論文為黃河 60kv 降壓變電所電氣部分設計，要求所設計的變電所能長期可靠為其負荷供電。設計過程中遵循國家的法律、法規(guī)，貫徹 執(zhí)行國家經濟建設的方針、政策和基本建設程序，運用系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理生產與生活、安全與經濟等方面的關系，實行資源的綜合利用，節(jié)約能源和用地，對生產工藝、主要設備和主體工程要做到可靠、適用、先進。 在上述原則基礎上，明確設計的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計算、電氣設備選擇、高壓配電裝置的規(guī)劃、繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計、防雷保護規(guī)劃、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。 目前，電力技術已成為世界能源領域的主流技術，發(fā)電、輸電、配電技術的進步，提高了供電的能力、質量 和可靠性，擴大了電力應用范圍，因此，變電所的合理設計也變得尤為重要。設計工作是工程建設的關鍵環(huán)節(jié)。做好設計工作，對工程建設的工期、質量、投資費用和建成投產后的運行安全可靠性和生產的綜合經濟效益，起著決定性的作用。本論文即在遵循原則、合理規(guī)劃、反復校驗的基礎上完成。 沈陽工業(yè)大學畢業(yè)設計 （ 論文 ） － 2－ 第一章 主變壓器的選擇 主變臺數(shù)、容量的確定 ：在各級電壓等級的變電所中，變壓器是主要電氣設備之一，擔負著變換網絡電壓、進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網絡經濟運行的保 證。 ： ，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。 ，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性 ，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的 12級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 3. 主變容量的確定原則： ，變電所應裝設兩臺主變，但一般不超過兩臺。當變電所裝設兩臺及以上主變時，每臺容量選擇應該按照其中任一臺停運時，其余容量至 少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的 60%75%，通常一次變電所采用 75%，二次變電所采用 70%。 ，應從全網出發(fā)，推行系列化、標準化 510 年發(fā)展規(guī)劃進行。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（ ） 對于兩臺變壓器的變電所，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為負荷同時系數(shù)； ∑ Pn為按負荷等統(tǒng)計的綜合用電負荷。 ： ： 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。特別是大型變壓器，尤其要考慮其運輸可能性，保證運輸尺寸不超過隧洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等 運輸工具的允許承載能力。當不受運輸條件限制時， 330KV 及以下（待設變電所為 63/10KV）的變電所，均應選用三相變壓器。 ： 對深入引進至負荷中心，待設變電所具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，為簡化電壓等級或減少重復降壓容量，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，否則不能并列運行。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y連接， 35KV 亦采用 Y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。 35KV以下電壓，變壓器繞組都采用 Δ 形連 接 ： 當系統(tǒng)有調壓要求時應采用有載調壓變壓器 ： 與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負荷較大或與高、中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器。 通過對原始資料的分析，根據(jù)負荷及經濟發(fā)展的要求，同時考慮負荷的同時系數(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%； 負荷的同時系數(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 若選兩臺容量為 25000KVA 的變壓器，當一臺停運時，仍能保證 70%的重要負荷供電。 查《電力設備手冊》確定兩臺主變壓器為 60Kv 級，雙繞變壓器。其型號為 SF725000/60。 正常運行時，兩臺變壓器全部投入。當其中一臺停運檢修時，考慮變壓器的過負荷能沈陽工業(yè)大學畢業(yè)設計 （ 論文 ） － 4－ 力，另一臺仍能達到全部負荷的 98%。 主要參數(shù)如下： 表 11 變壓器主要參數(shù)表 型號 參數(shù) 額定容量（ KVA） 25000 額定電壓（ KV） 高壓 63177。 2 % 低壓 連接組標號 Y/△ — 11 短路損耗（ KW） 空載損耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 9 本次設計的變電所采用 2 臺主變并列運行的方式。 功率因數(shù)的補償及電容器的選擇 提高功率因數(shù)的意義和作用 電力電網中，存在著大量的感性負荷，在系統(tǒng)運行中會消耗大量的無功功率。無功電源容量不足，降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)，造成電壓質量下降和電能損耗的增加，這將直接影響系統(tǒng)的經濟效益和用戶的用電質量。尤其是隨 著科技的進步，經濟的發(fā)展，各新興的企業(yè) 礦廠不斷的興建，原有的企業(yè)規(guī)模不斷擴大，企業(yè)用電不斷增容，用電量猛增，無功負荷的缺口也越來越嚴重。原先的補償方式及容量已經不能滿足電網對無功負荷的需要，這就需要我們重新制定補償方案，本著“全部規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡”的原則，結合實際情況進行補償。當前無功功率消耗的基本特點是，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)及負載的功率因數(shù)，降低設備容量，減少功率損耗。 （ 2）穩(wěn)定受電端及電網的電壓，提高供電質量，在長距離輸電線路 合適的地點設置動態(tài)無功補償裝置，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載不平衡的場合，通過適當?shù)臒o功補償可以平衡三相的有功及無功負荷。 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 5－ 補償方式 一、變電所集中補償 變電所集中補償是將容量較大的電容器組安裝在變電所的母線上，主要是補償主變壓器的無功損耗和 66KV 送電線路的無功損耗。 集中補償?shù)闹饕獌?yōu)點是： 1 就地補償變壓器的無功損耗，減少變壓器的無功電流。 2 相應的增加變壓器所帶的有功負荷，增加變壓器的出力。 3 可以利用電容器組的投切進行調壓。 4 投入時間 長，利用率高，且集中安裝便于維護檢修，總的補償效益較高。 二、分組補償 將電容器組分別裝設在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變配電所高壓或低壓母線上，也稱分散補償。這種方式具有與集中補償相同的優(yōu)點，但無功補償容量和范圍相對小些，效果比較明顯，因而采用的比較普遍。 三、就地補償 將電容器或電容器組裝設在異步電動機或電感性用電設備附近，就地進行無功補償，也稱為單獨補償或個別補償方式。這種方式既能提高用電設備供電回路的功率因數(shù)，又能改善用電設備的電壓質量，對中 小型設備一部分適用。近年來，隨著我國逐步具備生產低壓自愈 式并聯(lián)電容器的能力，且型號規(guī)格日漸齊全，為就地補償方式的推廣創(chuàng)造了有利條件，并已有許多成功應用的實例。 若能將三種補償方式統(tǒng)籌考慮，合理布局，將可取得很好的技術經濟效益。 補償裝置 一、 SVC裝置 近些年來發(fā)展起來的 SVC裝置是一種快速調節(jié)無功功率的裝置。已成功地用于電力，冶金，采礦和電氣化鐵道等沖擊性負荷的補償，它可使所需無功功率作隨機調整，從而保持在非線性，沖擊性負荷連接點的系統(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)公共連接點的無功功率 ，負荷所需的無功功率，可調（可控）電抗器吸收的無功功率，電容器補償裝置發(fā)出的無功功率。單位均為KVar。 當負荷產生沖擊無功 ?QI = ?QD+?QL+?QC 其中 ?QC=0，欲保持 QI不變，即 ?QI=0，則 ?QD=?QL， 即 SVC 裝置中感性無功功率隨沖擊負荷無功功率作隨機調整，此時電壓水平能保持恒定不變。 沈陽工業(yè)大學畢業(yè)設計 （ 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現(xiàn)快速連續(xù)的無功功率調節(jié)，它具有反應時間快（ 520ms），運行可靠，無級補償，分相調節(jié)能平衡有功適用范圍廣，價格便宜等優(yōu)點。 TCR 裝置還能實現(xiàn)分