【導讀】變電站是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能。本次畢業(yè)設計以110KV變電站為主要。該變電站設有2臺主變壓器，站內主接線分為110KV、35KV和10KV. 勢，設計變電站的原則、目的以及變電站的基本情況和相關基本概念。負荷計算及變壓器的選擇，根據(jù)已知的變電站負荷資料對變電站進行負荷計算，側電氣主接線的擬定，選擇出最穩(wěn)定可靠的接線方式。路點的短路電流。第五章是電氣設備的選擇，電氣設備包括母線、斷路器、隔離。開關、電流和電壓互感器、熔斷器、接地刀閘和電抗器。要從變壓器、母線、輸電線路等方面闡述繼電保護的配置原則及整定計算。章是無人值守變電站自動化系統(tǒng)部分，主要講述無人值班變電站的實現(xiàn)方式。有了一個較為全面、系統(tǒng)的掌握，增強了理論聯(lián)系實際的能力，提高了工程意識，鍛煉了我獨立分析和解決電力工程設計問題的能力。

　　

【正文】 計算； 21 2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的 短路電流計算； 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路田間檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離； 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)； 5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。 短路電流計算 為選擇 110KV— 35KV— 10KV 配電裝置的電器和導體，需計算在最大運行方式下流過電氣設備的短路電流，變電站用電回路共選 3 個短路點，即： d dd3，系統(tǒng)為無限大容量，選 Sj=100MVA。 各元件電抗計算及等值電路圖 110KV 清河變電站主要擔負著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變電站 110KV 母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡，示意圖如圖 41 所示 北 郊 變 變電 站 S 1大 明 湖 變電 站 S 2清 河 變 電 站L 1 = 4 0 k mL 2 = 1 8 k m 圖 41 北郊變、大明湖和清河變地勢示意圖 等值電路圖及其各元件電抗計算為了計算不同短路點的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡分別化簡為以短路點為中心的等值網(wǎng)絡，常常采用的方法有：網(wǎng)絡等值變換、利用網(wǎng)絡的對稱性簡化、并聯(lián)電源支路的合并和分布系數(shù)法四種。 根據(jù)本次設計所選擇的主接線方式和 長期運行方式（兩臺主變壓器并聯(lián)運行），對網(wǎng)絡圖進行簡化。 繪制網(wǎng)絡等值電路如圖 42： 22 S 2 S 1X L 2 X L 1d 1X 1X 2X 3X 1X 2X 3d 2d 3 圖 42 短路電流計算網(wǎng)絡等值電路圖 線路電抗的計算： 2/ jj UXSX ?? (41) ? ? ? ? 1 5/1 0 02/?????? jjLL USXX ? ? ? ? 0 2 7 1 5/1 0 02/?????? jjLL USXX 變壓器電抗的計算： eSSUX jjd 100/%1?? (42) 根據(jù)所選主變壓器型號，查表得： 阻抗電壓分別為： %13 ?U %12 ?U %23 ?U ? ? %)%%(% 2313121 ??????? UUUU S （ 43） ? ? %)%%(% 1323122 ????????? UUUU S （ 44） ? ? %)%%(% 1223133 ??????? UUUU S （ 45） 阻抗的標幺值： ? ? 2 6 0 0/)1 0 (1 0 0/%11 ?????? eSSUX jjS （ 46） 23 01 00/%22 ??? eSSUX jjS ? ? 1 6 0 0/)1 0 (1 0 0/%33 ?????? eSSUX jjS 由于本次設計是兩臺變壓器并聯(lián)運 行，所以： 1 3 4 ???X 02 ??X 0 8 4 ???X 110KV 母線側短路電流的計算 d1 點短路： KVUP 115? 等值電路如圖 43 所示： 2XL2dXL1S1 圖 43 d1 點短路電流等值電路圖 d1 點轉移阻抗： S1 對 d1 點阻抗： ??LX S2 對 d1 點阻抗： ??LX S S2 總的轉移阻抗： 0 1 8 2 7 ??dX 短路電流標幺值： 4 7 1 8 ???? dd XI （ 47） 有名值： ? ? 8 4 )1 1 53/(1 0 04 7 ????? ? Pjdd USII （ 48） 沖擊值： 4 1 ???? dch Ii （ 49） 短路容量： 5 4 3 4 78 4 1 533 11 ????? dPd IUS （ 410） 全電流最大有效值： 8 0 4 1 ???? dch II （ 411） 24 35KV 母線側短路電流的計算 d2 點短路： KVUP 37? 等值電路圖如圖 44 所示： S2 S1XL2 XL1X1X2X1X2d2 圖 44 d2 點短路電流等值電路圖 d2 點轉移阻抗： S1 對 d2 點阻抗： ??LX S2 對 d2 點阻抗： ??LX S S2 總的轉移阻抗： ? ? 1 5 3 ???? ???? XXXXX LLd 短路電流標幺值： 5 2 5 3 ???? dd XI 有名值： ? ? )373/(????? ? Pjdd USII 沖擊值： 9 7 8 2 ???? dch Ii 短路容量： 22 ????? dPd IUS 全電流最大有效值： 2 ???? dch II 25 10KV 母線側短路電流的計算 d3 點短路： KVUP ? 等值電路圖如圖 45 所示： S 2 S 1X L 2 X L 1X 1X 3X 1X 3d 3 圖 45 d3 點短路電流等值電路圖 d3 點轉移阻抗： S1 對 d3 點 阻抗 ： ??LX S2 對 d3 點 阻抗 ： ??LX S S2 總的轉移阻抗 ： ? ? 2 3 7 ???? ???? XXXXX LLd 短路電流標幺值： 2 0 3 7 ???? dd XI 有名值： ? ? )(????? ? Pjdd USII 沖擊值： 9 8 3 3 ???? dch Ii 短路容量： 7 0 2 01 3 33 ????? dPd IUS 全電流最大有效值： 1 6 3 3 ???? dch II 短路電流計算結果統(tǒng)計如表 41： 表 41 短路電流計算結果統(tǒng)計表 短路形式 三相短路 短路點編號 d1 d2 d3 26 基準電壓 115 37 計算電抗全標幺值 短路電流計算標幺值 短路電流計算有名值 短路沖擊電流 全電流最大有效值 短路容量 電氣設備選擇的一般原則 1)應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠 景發(fā)展； 2)應與整個工程的建設標準協(xié)調一致，盡量使新老電器型號一致； 3)同類設備應盡量減少器種； 4)在選擇導體和電器時，應按正常工作條件進行選擇，并按短路情況校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。以滿足正常運行、檢修和短路情況下的要求； 5)驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，按本 27 工程的設計容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進行計算； 6)所選的導體和電器應按當?shù)氐臍鉁?、風速、覆冰、海拔等環(huán)境條件校核電器的基本使 用條件。 載流導體的選擇 本次載流導體設計包含兩部分：軟導體、硬導體。對于 110KV、 35KV 側的主母線和相對應的變壓器引線選用軟導體，對于 10KV側的主母線和相對應的變壓器引線選用硬導體。下面分別進行選?。? 110KV 側載流導體的選擇 1） 110KV側主母線的選擇及校驗 對于 110KV側主母線按照發(fā)熱選取。本設計的 110KV側的電源進線為兩回，一回最大可輸送 60000KVA 負荷， 最大持續(xù)工作電流 按最大負荷算： ? ? ? ? ? ?AUSII eeg 3 01 1 03/6 0 0 0 ??????? （ 51） 最大持續(xù)工作電流選擇導線截面積 S，即 yg IKI ??max. 。 式中， gI 相應環(huán)境溫度為 25? ℃ 時的導體長期允許載流量， ?K 溫度修正系數(shù)，一般為 ??K 根據(jù)計算出的導體長期允許載流量，可選 110KV 主母線進線導線為 LGJ—185/10 鋼芯鋁絞線。在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 539A，滿足最大工作電流的要求。 2） 主變壓器引接線的選擇和校驗 110KV 側主變壓器引接線按主變壓器的持續(xù)工作電流計算，按經(jīng)濟電流密度進行選取。 ? ? ? ? ? ?AUSII eeg 2 01 1 03/4 0 0 0 ??????? hT 4200max? ， 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為 2/ mmAJ ? ? ?2m a x. 8 ??? （ 52） 28 查設備手冊表選擇 LGJ— 185/10 鋼芯鋁絞線。在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 539A，滿足最大工作電流要求。 35KV 側載流導體的選擇 1） 35KV側主母線的選 擇及校驗 對于 35KV 側主母線按照發(fā)熱選取，本設計的 35KV 側一回最大可輸送25000KVA 負荷，主變壓器的容量為 40000KVA，所以最大持續(xù)工作電流按最大負荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算： ? ? ? ? ? ?AUSII eeg ??????? 查設備手冊表選擇 LGJ— 400 鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 835A，滿足最大工作電流的要求。 2） 主變壓器引接線的選擇及校驗 35KV 側主變壓器引接線按主變壓器的持續(xù)工作電流計算 ，按經(jīng)濟電流密度進行選取。 ? ? ? ? ? ?AUSII eeg ??????? 查設備手冊表選擇 LGJ— 400 鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 835A 滿足最大工作電流的要求。 3） 35KV 出線的選擇及校驗 35KV 側出線： ? ? ? ? ? ?AUSII eeg 433353/2 5 0 0 ??????? hT 4000max? 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密 度為： 2/ mmAJ ? 4 ??? JIS gj 查設備手冊表選擇 LGJ— 150 鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 445A，滿足最大工作電流的要求。 10KV 側載流導體的選擇 1） 10KV 側主母線的選擇及校驗 10KV 側主母線 29 ? ? ? ? ? ?AUSII eeg ??????? 查設備手 冊表選擇 LGJQ— 700 鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 1220A，滿足最大工作電流的要求。 2） 主變壓器引接線的選擇及校驗 10KV 側主變壓器引接線按主變壓器的持續(xù)工作電流計算，按經(jīng)濟電流密度進行選取。 ? ? ? ? ? ?AUSII eeg ??????? 查設備手冊表選擇 LGJQ— 700 鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70℃ 的長期載流量為 1220A，滿足最大工作電流的要求。 3） 10KV 側出線的選擇及校驗 ①礦機廠出線 ? ? ? ? ? ?AUSII eeg ??????? hT 5000max? ， 查表得：鋼芯