【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。功率初步平衡廠用電率7%，線損率6%；區(qū)域氣溫最高為40攝氏度，年平均為25攝氏度。10kV出線過電流保護時限不超過1秒。40，最熱月平均最高氣溫

　　

【正文】 小，運行維護和操作條件較好，電氣設備受氣候條件影響較小，但須建造房屋，投資大；屋外配電裝置土建工作量小，投資小，建設工期短，易于擴建，但占地面積大，運行維護和操作條件差，電氣設備易受污染和受氣候條件影響，一般 110kV及以上配電裝置采用屋外式， 35kV及以下采用屋內配電裝置。 屋外配電裝置分為中型、半高型、高型三種， 110kV多采用半高型。屋內配電裝置分為單層、二層、三層。無出線電抗器的配電裝置多為單層式，通常采用成套開關柜。 根據(jù)以上選型原則，本設計變電所 B采用： 110kV側半高 型屋外配電裝置， 10kV側單層戶內手車式成套開關柜配電裝置。 4 變電所所用電接線方式的確定 根據(jù)《 35～ 110KV變電所設計規(guī)范》 GB50059— 92第 ：在有兩臺及以上主變壓器的變電所中，宜裝設兩臺容量相同可互為備用的所用變壓器。如能從變電所外引入一個可靠的低壓備用所用電源時，亦可裝設一臺所用變壓器。當 35kV變電所只有一回電源進線及一臺主變壓器時，可在電源進線斷路器之前裝設一臺所用變壓器。 故本設計 B變電所選用 2臺 10kV所用變壓器 ,分別從 10KV的兩個分段母 線上引接。為了節(jié)約投資，所用變壓器采用隔離開關加高壓熔斷器與母線連接。為了提高供電可靠性，在所用變低壓側可裝設主、備供電源自投裝置，以保證在一段母線故障時，不致于失去所用電源。 所用變的容量 根據(jù)《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南（電力系統(tǒng)分冊）》 P66: 由所用負荷的統(tǒng)計和計算，并考慮今后負荷的發(fā)展，選用合適的所用變壓器的容量。 根據(jù)設計資料， B變電所所用變壓器的容量為 SC10100/10。 B 變電所所用電引接方式的確定 根據(jù)《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南（電力系統(tǒng)分冊）》 P66： 當變 電所內有較低電壓母線時，一般從這類母線引接電源，這種引接方式具有經濟和可靠性較高的特點。如果在兩個不同電壓等級的母線上分別引用所用電源，則供電可靠性更高。 根據(jù)設計資料分析， B變電所所用電可以從 10kV電壓母線引接，或者可以考慮從不同的母線引接。 電壓等級 根據(jù)設計資料，所用電低壓側采用 380/220V中性點直接接地的三相四線制。 接線方式的確定 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》 P199： 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一 個電源。 根據(jù)設計資料，選用采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線單母分段，其中 400V ，I段， 400V， II段。 運行方式 400V I 段， 400V II 段分列運行。 5 互感器配置 配置原則 （ 1）凡裝有 QF 的回路均裝設 TA，其數(shù)量應滿足測量儀表，保護和自動裝置要求。 （ 2）在未設 QF 的下列地點也應裝設 TA。如發(fā)電機和變壓器的中性點，發(fā)電機和變壓器的出口，橋型接線的跨橋上等。 （ 3）對直流接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直流接地系統(tǒng)，以具體技術要求按 兩相或三相配置，為了監(jiān)視三相電流的平衡和差動保護的需求，該處的電流互感器必須采用三相配置。 本案的情況 高壓側： LB110 2 300/5 低壓側： LMZBJ10 300/5 （ 1） TV的數(shù)量和配置與主接線方式有關，并應滿足監(jiān)視，測量，保護，同期和自動裝置的要求。 （ 2） 6220kV 電壓等級的每組主母線的三相上應裝設 TV。旁路母線上是否要裝設 TV，應視各回路出線外側裝 設 TV 的情況和需要確定。 （ 3）當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設 TV。 （ 4）發(fā)電機出口一般裝設兩組 TV，供測量，保護和自動電壓調整裝置需要。 高壓側 : YTD110/√ 低壓側： JDZX1110 互感器的配置： 表 互感器的配置 位置 電流互感器 電壓互感器 高壓側 LB110 2 300/5 YTD110/√ 低壓側 LMZBJ10 300/5 6 短路電流的計算 （ 1）電氣主接線的比較與選擇； （ 2）選擇斷路器等電氣設備，或對這些設備提出技術要求； （ 3）為繼電保護的設計以及調試提供依據(jù)； （ 4）評價并確定網絡方案，研究限制短路電流的措施； （ 5）分析計算送電線路對通訊設備的影響； （ 6）確定中性點運行方式。 條件 電源容量 按工程設計的規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，一般取工程建成后的5~10 年。 運行方式 計算短路電流所用的接線方 式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運行方式，而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 短路類型 一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路情況嚴重時，則應按嚴重的情況進行校驗 。 短路計算點 在正常接線方式時，通過設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。 本案短路計算點 K1,K2,K3 如圖： 圖表 27 短路電流存在時間 ttt abprk ?? （ s） tpr ：距短路點最近的斷路器的后備繼電保護動作時間， s tab ：斷路器全開斷時間， s 這里取 各個短路點短路電流存在時間： 表 短路電流存在時間 短路點 K1 K2 K3 tk (s) 短路計算 采用近 似計算，系統(tǒng)中各元件的電阻、線路對地電容、變壓器勵磁損耗忽略不計，不考慮負荷電流的影響，發(fā)電機采用 Xd″作為等值電抗。 元件參數(shù)計算（標幺值） 取 MVASB 1000? UU avB? 發(fā)電機： ?cos.. GNGN PS ? GNBdG SSXX.39。39。? 變壓器： % . ?? TNBKT SSUX 線路： 21 ** BBUSLxX ? 計算結果列表： 表 元件參數(shù)（表么值） 1GX 2GX 3GX 1TX 2TX 3TX TX SGX GAX GBX ABX 詳細計算見計算書。 網絡化簡 圖表 28 （ 1） K1 點短路 ??? XXX 圖表 29 8 7 )//()////( 87645315 ???? XXXXXXX )( 13121110916 ???? XXXXXX * 151614161417 ???? XXXXXX * 141615161518 ???? XXXXXX （ 2） K2 點短路 1419 ?? ?? XX XX )( 121110921 ???? XXXXX * 202119211922 ???? XXXXXX * 192120212023 ???? XXXXXX （ 3） K3 點短路 1424 ?? ?? XX XX ?? XX * 252624262427 ???? XXXXXX * 242625262528 ???? XXXXXX 圖表 30 轉移電抗（標么值）： 表 轉移電抗（表么值） 短路點 K1 K2 K3 S G 短路電流 K1 點短路 1． t=0s 時，次暫態(tài)電流 I? （ 1）系統(tǒng)供應： 轉移電抗 ?X )(3*11739。39。 kAUSXI avBS ?? （ 2）發(fā)電廠供應： 轉移電抗 ?X 計算電抗 2 *18 ?? BGjs SSXX 據(jù) jsX 和 t=0s 查《電力系統(tǒng)分析》 P295 運算曲 線圖， 得 * ?GI )(** kAUSIIBGGG ???? （ 3） t=0s 時 ,流過 K1 點的短路電流 )( kAIII GS ????????? （ 4） 短路沖擊電流 shi )( 39。39。39。39。 kAIIKi shsh ??? 2． 2ktt? 時，2ktI （ 1）系統(tǒng)供應： )(39。39。2. kAI tkS ? （ 2）發(fā)電廠供應： 轉移電抗 ?X 計算電抗 ?jsX 據(jù) jsX 和 stt k ??? 查《電力系統(tǒng)分析》 P295 運算曲線圖， 得 *2. ?tkGI )(**2.39。39。2.kAUSIIBGtkGtkG ?? （ 3） 2ktt? 時，流過 K1點的短路電流 )( kAIII tkGtkStk ??????? 3． ktt? 時，ktI （ 1）系統(tǒng)供應： )(39。39。 . kAIktS ? （ 2）發(fā)電廠供應： 轉移電抗 ?X 計算電抗 ?jsX 據(jù) jsX 和 stt k ?? 查《電力系統(tǒng)分析》 P295 運算曲線圖， 得 * . ?kGtI )(3** .39。39。 . kAUSII BGtGtG kk ?? （ 3） ktt? 時，流過 K1 點的短路電流 )(.. kAIII kkk tGtSt ??????? 4． K1 點短路時產生的熱效應 ? ?skAIIItQtktkkK *)()*10(*12 2222239。39。 ???? K2,K3 點短路時的計算同 K1點，詳見計算書。 注意，因 K3 點在高壓側，所以其 kVUav 115? 。 短路電流： 表 短路電流 短路點 )(39。39。 kAI )(kAish )(2 kAItk )(kAItk ? ?skAQK *)( 2 K1 K2 K3 7 斷路器及隔離開關的選擇 回路最大工作電流的計算 表 各回路最大持續(xù)工作電流 Imax 的計算 回路名稱 Imax 說明 發(fā)電機 當發(fā)電機冷卻氣體溫度低于額定值時，允許每低 1℃電流增加 % 變壓器回路 變壓器通常允許正?；蚴鹿蔬^負荷，必要時按 ~ （ ~）倍變壓器額定電流 母線聯(lián)絡回路，主母線 母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的Imax 母線分段回路 發(fā)電廠為最大一臺發(fā)電機額定電流的 50%~80% 考慮電源元件事故跳閘后仍能保證該段母線負荷 變電所應滿足的一級負荷和大部分二級負荷 出線 單回路：線路最大負荷電流 包括線損和事故時轉移過來的負荷 雙回路：（ ~2）倍一回線的正常最大負荷電流 包括線損和事故時轉移過來的負荷 環(huán)形與一臺半斷路器接線：兩個相鄰回路正常負荷電流 考慮斷路器事故或檢修時，一個回路加另一最大回路負荷電流的可能 橋形接線：最大元件負荷電流 橋回路尚需考慮系統(tǒng)穿越功率 電動機回路 電動機的額定電流 計算結果： 表 最大持續(xù)工作電流的計算結果 回路 110kV進線 橋連 主變高壓側 主變低壓側 單母分段母聯(lián) 10kV側出線 Imax （ A） 325 詳細計算見計算書。 環(huán)境溫度 表 選擇導體和電器時的實際環(huán)境溫度θ 類類別 實際環(huán)境溫度取值 屋外 屋內 其他 裸導體 最熱月平均最高溫度 屋內通風設計溫度，當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加 5℃ 電纜 屋外電纜溝：最熱月平均最高溫度 屋內電纜溝：屋內通風設計溫度，當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加 5℃ 電纜隧道：該處通風設計溫度。當無資料時，可取最熱月平 均最高溫度加5℃ 土中直埋：最熱月的平均低溫 電器 年最高溫度 該處通風設計溫度。當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加 5℃ 電抗器室：該處通風設計最高排風溫度 實際環(huán)境溫度 C?? 37532 ??? 斷路器的選擇 型式的選擇 根據(jù)目前發(fā)展趨勢，油斷路器在逐步淘汰，更新為 SF6 斷路器、真空斷路器。 SF6 斷路器具有工作可靠性高、故障率低及檢修維護工作量小等顯著特點。真空斷路器體積小，動作快，承受故障電流能力強等優(yōu)點。根據(jù)前述配電裝置型式選擇結果，本設計中 110kV 采用戶外式 SF6 斷路器， 10kV 選用戶內式真空斷路器。 選擇校驗項目 （ 1） 額定電壓