【導(dǎo)讀】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)。濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐，會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)。視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同。樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。2原始資料分析···················································&#18

　　

【正文】 擇 110KV 母線型號(hào) 為： LGJ— 185，查表得 IY=631A。 Imax=565A＜ Kθ IY= 631= 滿足要求 （二）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S=185 mm2＞ Smin= CIK dzt =834166 2= 滿足熱穩(wěn)定要求。 35KV 母線的選擇與校驗(yàn) （一）、按最大工作電流選擇導(dǎo)線截面 S Imax=?＝ (kA） Ial= Imax/k0= 選擇 35KV 母線型號(hào)為： h100 b10（單條矩形），查表得 IY=1663A。 Imax=＜ kθ IY= 1663=1569A 滿足要求 （二）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S=1000 mm2＞ Smin= CIK dzt = 876395 =104mm2 滿足熱穩(wěn)定要求。 （三）、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 母線采取水平排列平放 則 W=bh2/6=10 1002/6=16666(mm3) = 105 m3 相鄰支柱間跨距取 L= 相間母線中心距離取 a= σ max= ish2 aWL102 = 62 ???? = 106(pa) σ max＜ σ y=70 106pa 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 10kV 母線的選擇與校驗(yàn) (一 )按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面 選片 80b8（單條矩形） Imax =*3*= I Ca ?125 =*1330=1255KA (二 )熱穩(wěn)定校驗(yàn) 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 ??? 0 +（ 1a? a? ）12max2aII =25+（ 8025） =? 查表得： C=97 滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積為 Smin = CKQk /* ? = 97/*10* 6 4 9 6 =42780*8=640 mm2 滿足熱穩(wěn)定要求 （三）動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn) 母線采取水平排放 W=bh2 /6=8*802 /6=*10 6? m3 相鄰支柱間跨距?。?L= 相間母線中心距離： a= tmax = sh * aWL102 =* *62 10*5 3 **10 ? =*106 70*106 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 互感器的選擇 互感器是電力系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感 器?；ジ衅鲗⒋箅娏?、高電壓按比例變成小電流、低電壓，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次測(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。 電壓互感器的選擇 變電所 每組母線的三相上均安裝電壓互感器。詳見(jiàn)電氣主接線圖。 電壓互感器應(yīng)按工作電壓來(lái)選擇： （一）、 110kV 電壓互感器選擇 3 JDX1— 110 （二）、 35kV 電壓互感器選擇 3 JDXN— 35 （三）、 10 kV 電壓互感器選擇 3 JSW— 10 電流互感器的選擇 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。 （一 ） 、 110KV 電流互感器的選擇 選擇電流互感器型號(hào) :LCWD— 110，變比如下： （ 1）線路側(cè)： I=2110375000= 則取變比?。?800/5 （ 2）聯(lián)絡(luò)斷路器處： I=110375000= 則取變比取： 400/5 （二） 、 35KV 電流互感器的選擇 選擇電流互感器型號(hào) :LCWB— 35，變比如下： 變壓器至母線及母線分段斷路器處： I== 則取變比為： 2020/5 線路處，取最大負(fù)荷的線路選?。? I==300A 則取變比為： 400/5 （三） 、 10kV 電流互感器的選擇 選擇 10kV 側(cè)電流互感器型號(hào) :LB— 10，變比如下： 變壓器至母線及母線分段斷路器處： I=11375000= 則取變比為： 4000/5 線路處，取最大負(fù)荷的線路選?。? I=113900= 則取變比為： 60/5 避雷器的選擇 避雷器的配置 （一）配電裝置的每組母線上，均裝設(shè)避雷器。 （二）三繞組變壓器的低壓側(cè)一相上設(shè)置一組避雷器。 （三）變壓器高、低壓側(cè)中性點(diǎn)均裝置避雷器。 變電所避雷器的配置詳見(jiàn)電氣接線圖。 (圖 41) 避雷器的選擇 （一） 110kV 選擇： Y5W84/197(變壓器 ) 110kV 選擇： Y1０ W100/260(母線側(cè) ) （二） 35kV 選擇： Y5W42/128 （三） 10 kV 選擇： 3. 高壓配電裝置的配置 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求 配電裝置 是變電站的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來(lái)接受和分配電能。形式有屋內(nèi)和屋外配電裝置，裝配式配電裝置和成套式配電裝置。 總的原則 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒布的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用親布置新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 火力發(fā)電廠及變電所的配置 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)約用地并結(jié)合運(yùn)行檢修和安裝要求通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定，在確定配電裝置形式時(shí)，必需滿足下列 4 點(diǎn)要求。 （一）節(jié)約用地 （二）運(yùn)行安全和操作巡視方便。 （三）便于檢修和安裝。 （四）節(jié)約材料、降低造價(jià)。 設(shè)計(jì)要求 （一）滿足安全凈距要求。 （二）施工、運(yùn)行和檢修要求。 （三）噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施。 （四）靜電感應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)水平和限制措施。 （五） 電暈條件無(wú)線電干擾的特性和控制。 高壓配電裝置的配置 110 kV 配電裝置 采用屋外普通中型配電裝置，屋外型的配電裝置有中型、半高型和高型三種形式。中型布置的特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施 工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積較大。因本變電站建在山坡上，不存在面積問(wèn)題，所以采用普通中型配電裝置的布置方式。 35 kV、 10 kV 配電裝置，采用雙，單層屋內(nèi)成套配電裝置，即用制造廠成套供應(yīng)的高壓開(kāi)關(guān)柜，高壓開(kāi)關(guān)柜為單列獨(dú)立式布置、電氣主接線為單母線分段接線。 屋內(nèi)配電裝置的布置原則 （一）盡量將電源布置 在每段母線的中部，使母線截面通過(guò)較小的電流，但有時(shí)為了連接方便，根據(jù)主廠房或變電站的布置而將發(fā)電機(jī)或變壓器間隔設(shè)在每段母線的端部。 （二） 同一回路的電器和導(dǎo)體應(yīng)布置在一個(gè)間隔內(nèi)，以保證檢修和限制故障范圍。 （三）較重的設(shè)備布置在下層，以減輕樓板的荷重并便于安裝。 （四）充分利用間隔的位置 （五）設(shè)備對(duì)應(yīng)布置，便于操作 （六）有利于擴(kuò)建 第七章 二次回路部分 二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣設(shè)備，包括測(cè)量?jī)x表、控制及信號(hào)器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等。二次設(shè)備是通過(guò)電壓互感器和電流互感 器與一次設(shè)備取得聯(lián)系的。二次回路是電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、可靠供電的重要保障，是發(fā)電廠和變電站不可缺少的重要組成部分。 1. 測(cè)量?jī)x表的配置 在變電站中，電氣儀表的配置要符合 《電氣測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，以滿足電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運(yùn)行的需要。 基本原則 （一）應(yīng)能正確反映電氣設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 （二）能監(jiān)視絕緣狀態(tài)。 （三）在事故時(shí)能使運(yùn)行人員迅速判別事故的設(shè)備性質(zhì)及原因 根據(jù)測(cè)量?jī)x表的配置原則變電所的測(cè)量?jī)x表配置如下 ： 變壓器 低壓側(cè)：裝設(shè)電流表、有功功率表、無(wú)功 功率表、有功電度表、無(wú)功電度表各 1 只。 中壓側(cè)：裝設(shè)儀表與低壓側(cè)相同。 高壓側(cè)：裝設(shè)電流表 1 只。 線路 10 kV 線路引出線：裝設(shè)電流表、有功電度表和無(wú)功電度表各 1 只。 35 kV 線路引出線：裝設(shè)電流表、有功電度表、有功功率表和無(wú)功電度表各 1 只。 110 kV 線路引出線：裝設(shè)電壓表 1 只，監(jiān)視 110 kV 線路電壓。 母線 10 kV 母線：各分段裝設(shè) 1 只電壓表。 35 kV 母線：各分段裝設(shè) 1 只電壓表。 110 kV 母線：裝設(shè) 1 只切換測(cè)量三個(gè)線電 壓的電壓表。 其它回路 10kV 母線和 35 kV 母線分段斷路器各裝設(shè)電流表 1 只。 2. 繼電保護(hù)的配置 保護(hù)原則 變壓器保護(hù)的配置原則 變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置 （一）相間短路保護(hù) 反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相同短路的縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組閘短路也能起到保護(hù)作用。 （二）反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。 （三）后備保護(hù) 對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)： （ 1）過(guò)電流保護(hù)。 （ 2）復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。 （四）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。 （五）過(guò)負(fù)荷保護(hù) 對(duì)于 400 kVA 及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷，對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置，應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況。 三繞組變壓器后備保護(hù)的配置 （一）、對(duì)于多側(cè)電源的三繞組變壓器，應(yīng)在三側(cè)都裝設(shè)后備保護(hù)，對(duì)動(dòng)作時(shí)間最小的保護(hù)應(yīng)加方向組件，動(dòng)作功率方向取為變壓器指向母線，在裝人有方向 性保護(hù)的一側(cè)，加裝一套不帶方向的生備保護(hù)，其時(shí)限應(yīng)比三側(cè)保護(hù)的最大的時(shí)限大一個(gè)階梯時(shí)限 T，保護(hù)動(dòng)作后，跳開(kāi)三側(cè)斷路器，作為內(nèi)部故障時(shí)的后備保護(hù)。 （二）、對(duì)單側(cè)電源的三繞組變壓器，應(yīng)設(shè)置兩套后備保護(hù)，分別裝于電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)。 6~10 kV 母線保護(hù)的配置原則 ： （一） 對(duì)于變電所 6~10 kV 分段或不分段的單母線，如果接在母線上的出線不帶電抗 器或?qū)χ行∪萘孔冸娝釉谀妇€上的出線帶電抗器并允許帶時(shí)限切除母線故障，不裝設(shè)專用的母線保護(hù)，母線故障可利用裝設(shè)在變壓器斷路器的后備保護(hù)和分段斷路器 的保護(hù)來(lái)切除，當(dāng)分段斷路器的保護(hù)需要帶低壓起動(dòng)組件時(shí)，分段斷路器上可不裝設(shè)保護(hù)可利用變壓器的后備保護(hù)以第一段時(shí)間動(dòng)作于分段斷路器跳閘。 （二） 對(duì)大容量變電所 6~10 kV 單母線分段或雙母線經(jīng)常并列運(yùn)行且出線帶電抗器時(shí)，采用接于每一段母線供電組件和電流上的兩相、兩段式不完全母線差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于變壓器低壓側(cè)斷路器、分段斷路器和同步調(diào)相機(jī)斷路器跳閘對(duì)于分列運(yùn)行的變電所則采取與第 1 項(xiàng)相同的措施。 （三） 分段斷路器保護(hù)：出線斷路器如不能按切除電抗器前的短路條件選擇時(shí)，分段斷路器上通常裝設(shè)兩相或瞬時(shí)電流 速斷裝置和過(guò)電流保護(hù)。 6~10 kV 線路的配置原則 ： （一）、相間短路保護(hù) 對(duì)于不帶電抗器的單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。 （二）、單相接地保護(hù) 根據(jù)人身和設(shè)備的安全要求，必要時(shí)應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)。 35 kV 及以上中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的線路保護(hù)配置原則 ： （一）相間短路保護(hù) 對(duì)簡(jiǎn)單電網(wǎng)一般采用一段式或兩段式電流電壓速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，例如單側(cè)電的終端回路上，通常僅需裝設(shè)主保護(hù)的瞬時(shí)段及后備電流保護(hù)。 （二）單相接地保護(hù) 對(duì)線路單相接地故障現(xiàn)從優(yōu)應(yīng) 裝設(shè)下列電流構(gòu)成的有選擇性的電流保護(hù)或功率方向保護(hù)： （ 1）網(wǎng)絡(luò)的自然電容電流。 （二）消弧線圈補(bǔ)償后的殘余電流。 （三）人工接地電流，一般比電流不宜大于 10— 20A。 （四）單相接地的暫態(tài)電流。 110~220kV 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的線路保護(hù)應(yīng)裝設(shè)防御單相及多相短路保護(hù)，多段式相間短路保護(hù)、相電流速斷保護(hù)距離保護(hù)，縱差動(dòng)保護(hù)。 變電所繼電保護(hù)配置 、 10 kV 線路 配置：（ 1）電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)；（ 2）零序電流保護(hù)。 、 35 kV 線路 配置：（ 1）電流速斷保 護(hù)和過(guò)電流保護(hù)；（ 2）零序電流保護(hù)。 、 110 kV 線路 配置：由變壓器保護(hù)作為保護(hù) 、 10kV、 35kV 母線分段斷路器 配置：（ 1）電流速斷保護(hù)；（ 2）過(guò)電流保護(hù)。 、變壓器 配置：（ 1）瓦期保護(hù)；（ 2）縱差動(dòng)保護(hù)；（ 3）過(guò)電流保護(hù)；（ 4）零序電流電壓保護(hù)；（ 5）過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 第八章 所用電的設(shè)計(jì) 所用電接線方式，因變電所在電力系統(tǒng)中所處的地位、變電站主接線和主設(shè)備的復(fù)雜程度、以及電網(wǎng)的特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結(jié)合變電所主 要電工構(gòu)、建筑物的布置來(lái)確定。 1. 所用電接線的一般原則 一般采用一臺(tái)工作變壓器接一段母線。 母線段之間設(shè)聯(lián)絡(luò)刀開(kāi)關(guān)，不設(shè)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)和自投裝置。 調(diào)相機(jī)負(fù)荷集中，可設(shè)專用線供電。 當(dāng)有柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，一般設(shè)柴油發(fā)電機(jī)母線段。 為了便于經(jīng)濟(jì)核算，當(dāng)有備用母線短時(shí)，檢修負(fù)荷接在該母線段上；也可設(shè)檢修專用母線段，與正常負(fù)荷分開(kāi)供電。 據(jù)所用電要求，為保證對(duì)所用電可靠供電，選用兩臺(tái)型號(hào)不相同的雙繞組變壓器對(duì)所用電負(fù)荷供電，根據(jù)所用電負(fù)荷 ，進(jìn)行所用變壓器容量和型 號(hào)選擇。 從上面的所用電負(fù)荷分析，可知所用電的供電容量 S 所 = ，所以在 10kV則選用 S9— 80/10 型電力變壓器，其有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表： 表 81 變壓器型號(hào) Tab 81 Transformer model 型 號(hào) 額定容量 kVA 額定電壓 kV 連接組別 損耗 W 阻抗電 壓 % 空載電 流 % 高壓 低壓 負(fù)載 空載 S980/10 80 10177。5% Y/yn0 1250 250 4 在 35kV 則選用 S9— 100/35 型電力變壓器，其有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下 表： 表 82 變壓器型號(hào) Tab 82 Transformer model 型 號(hào) 額定容量 kVA 額定電壓 kV 連接組別 損耗 W 阻抗電 壓 % 空載電 流 % 高壓 低壓 負(fù)載 空載 S9100/35 100 35177。5% Y， yn0 2100 350 所用電分別采用 10kV 、 35kV 母線段供電方式。當(dāng) 10kV 母線側(cè)檢修時(shí)，可從３５ kV 母?jìng)?cè)側(cè)供電，平時(shí)分裂運(yùn)行，保證所用電。以提高供