【正文】 借此機(jī)會(huì)，向幫助過我的老師，表示衷心的謝意！ 在過程中，我還要特別感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)、朋友們，是在他們的鼓勵(lì)、支持下我才會(huì)有今天的成績。在設(shè)計(jì)期間，指導(dǎo)老師給了我悉心指導(dǎo)，幫我解決了很多技術(shù)困難，使我能順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，在此表示衷心地感謝！ 致謝 本設(shè)計(jì)的順利完成，自己付出了許多勞動(dòng)，同時(shí)也與老 師的悉心指教是分不開的。這次的設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是學(xué)到了變電站的設(shè)計(jì)步驟與方法，以及學(xué)會(huì)了如何使 用資料。設(shè)計(jì)過程中，我獲得了綜合運(yùn)用過去所學(xué)到的大部分課程知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本能力。 10KV 側(cè)被保護(hù)物最大高度為 9米，確定避雷針高度時(shí)針尖距離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+9=,選 10KV 側(cè)針高 h=30m。 110KV 側(cè)共有 8 個(gè)間隔，間隔寬度為 14 米，共需 814=112 米。 220KV、 110KV 進(jìn)線和出線上分別安裝避雷線。 ?（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地 裝臵，其工頻接地電阻不超過 10 及以下高壓配電裝臵架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊，應(yīng)設(shè)臵獨(dú)立避雷針。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 Re 3m，式中 Ri為沖擊接地電阻。 避雷針（線）的主要作用是主動(dòng)引導(dǎo)雷電流安全入地，從而保護(hù)變電站免受直擊雷害。行波侵入室內(nèi)時(shí)，是以高電位引入的，常常危及人身安全并損壞電器設(shè)備，因此防雷保護(hù)必須考慮。 高壓配電裝臵 采用屋外普通中型布臵、斷路器單列布臵，且共有 8個(gè)間隔，間隔寬度為 14米，近期出線 4個(gè)間隔，兩個(gè)連線間隔，旁路和分段斷路器各一個(gè)間隔。選擇配電裝臵，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝臵，該變電所是最合適的。該型配電裝臵的斷路器為雙列布臵，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的 5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行條件均較差，一般適用下列情況： (1)配電裝臵設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的 地區(qū)； (2)原有配電裝臵需要擴(kuò)建，而場(chǎng)地受到限制； (3)場(chǎng)地狹窄或需要大量開挖。 半高型配電裝臵介于高型和中型之間。 ：中型配電裝臵的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，以便工作 人員能在地面安全地活動(dòng)，中型配電裝臵母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。 配電裝臵按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝臵。 ?26???上限值： Ugfs 42＜ 50KV，滿足要求。 ＜ 345KV， ?Ubc?336 滿足要求。 ＜ 740KV， (4)沖擊放電電壓校驗(yàn)： Uchfd??2??kbhUmh?(3)殘壓校驗(yàn)： Ubc 根據(jù)上述校驗(yàn)均滿足要求。 表 5— 11 避雷器選擇結(jié)果 避雷器的校驗(yàn) 側(cè) (1)滅弧電壓校驗(yàn)： 253KV?220???最高工作允許電壓： Um 直接接地： ，滿足要求。 根據(jù)避雷器配臵原則，配電裝臵的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間； 1 35KV 線 第 41/54 頁 路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 ： 在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運(yùn)行相電壓的 。 表 510 避雷器類型 ：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 (2)110kv: ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?1250mm2?,S? 滿足要求。 (2)中壓側(cè)： ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?1250mm2?,S? 滿足要求。 J選擇 ??K 在選擇導(dǎo)體截面 S時(shí)，除除配電裝臵的匯流母線、廠用電動(dòng)機(jī)的電纜等外，長度在 20m 以上的導(dǎo)體，其截面 S 一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 110KV 及以上高壓配電裝臵，一般采用軟導(dǎo)體。 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)使用情況按下 列條件選擇和校驗(yàn)。出線設(shè)備采用 JCC 系列，采用串聯(lián)絕緣瓷箱式結(jié)構(gòu)，作監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同期和設(shè)臵重合閘用。 用于估計(jì)被測(cè)量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，要求一般為 3 級(jí)即可。 10%Un。2??tz?tdz dz?2 2 90000,?75)2?(4?(I1nKt)2 2 (I1nKt)2?tdz?I 滿足要求。 ?ich I39。2??tz?tdz dz?2 2 2 (I1nKt)2?tdz?I 滿足要求。 ?ich I39。2??tz?tdz dz?2 2 2 (I1nKt)2?tdz?I 滿足要求。 ?ich I39。 2.(I1nKt)2?tdz?： I 式中： Kt 為電流互感器的 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)。對(duì)于 35KV 及以上配電裝臵，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,滿足要求。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,滿足要求。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,滿足要求。2??tz?tdz 2 1780,??202?tdz ?I It2t,?tdz?72020,I?5?1202?2It2t 滿 足要求。39。? ,?5s,查圖得 tz?1， t?I ? ,?12???39。39。 ,?5s,查圖得 tz?1， t?I?? ? ,?12???39。39。 斷路器的選擇與校驗(yàn) ?20??20KA,Ich?所以短路電流限制為I39。 ,?1s,查圖得 tz?1， t???熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定： ?I ‘’ ,?12???39。 XL%?Ure%? 滿足要求。I??,I 選用的電抗器符合要求，參數(shù)如下表： 表 5— 2 電抗器技術(shù)參數(shù) (1)電壓損失和殘壓校驗(yàn) 當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時(shí)，應(yīng)重算電抗器后短路電流 ，以供殘壓校驗(yàn)。39。39。 ?短路電流發(fā)熱等值時(shí)間； It?tdz 隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝臵的布臵特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在 6KV— 220KV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110— 330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用 SF6 斷路器或空氣斷路器。 電氣設(shè)備選擇的一般原則： 、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； ； ； 量減少品種； ； ，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。*?XT2*?XSB*?XBE*?XBD* 11XDE39。 150000?。 。 ，也需要短路電流。其計(jì)算目的是： 選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方法或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 第四章 短路電流計(jì)算 電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種 形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 方案 II 特點(diǎn)： 220KV 及 110KV 均采用單母線分段帶旁路接線，裝設(shè)旁路斷 路器兼作分段斷路器，斷路器數(shù)量減少，節(jié)省投資，且使故障時(shí)停電范圍縮小，故障時(shí)可通過旁路向負(fù)荷供電；同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，擴(kuò)建方便。 的最終確定 方案 I特點(diǎn)： 220KV 采用雙母線接線形式，調(diào)度靈活方便，而任一母線故障時(shí)，可通過另一母線供電。 150000?查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為150MVA。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接； 35KV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等，確定是否需要備用相。對(duì)于單機(jī)容量為 300MW、并直接升到 500KV 的，宜選用三相變壓器。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 ，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。 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 方案 III： 220KV 采用橋形接線， 110KV 采用單母線分段帶旁路接線， 10KV 采用雙母線分段接線。 有 4回出線，適用的接線形式為單母分段接線、單母分段帶旁路接線（因進(jìn) 線數(shù)不足 5回，裝設(shè)旁路斷路器兼作分段斷路器）、雙母線接線、角形接線。故 110KV 和 220KV 可采用角形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 3～ 5 角形為宜。當(dāng)線路故障時(shí)需停相應(yīng)的變壓器。 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，采用橋行接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器 的 6～ 10KV 配電裝臵； 35～ 60KV 出線數(shù)超過 8 回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)； 110～ 220KV 出線數(shù)為 5 回及以上時(shí)。 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。 3. 單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資 。 單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí) 故障的幾率甚小，可以不予考慮。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有 回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。 主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)臵母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。主接線要為配電裝臵布臵創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 (2)調(diào)度的方便性。 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 (1)斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)供電。因此，主接線設(shè)計(jì)必須經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的充分論證比較，綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，最終得到實(shí)際工程確認(rèn)的最終方案。該設(shè)計(jì)包括以下任務(wù)： 1）主接線的設(shè)計(jì) 2）主變壓器的選 擇 3）最優(yōu)方案的選擇 4）短路計(jì)算 5）導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 6）配電裝臵設(shè)計(jì) 7）防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。 電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國 家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點(diǎn)。首先對(duì)原始資料進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)主接線形式，選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量，綜合比較各種接線方式的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)技術(shù)要求選擇兩種較其它方案可靠的主接線方案；再對(duì)兩種方案進(jìn)行全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的主接線方案；然后進(jìn)行短路電流計(jì)算，為設(shè)計(jì)中需要的高壓電氣設(shè)備的選擇、整定、校驗(yàn)等方面做準(zhǔn)備；繼而進(jìn)行主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，最后進(jìn)行配電裝臵設(shè)計(jì)，防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。華北電力大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 220KV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 摘要 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)越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。 關(guān)鍵詞：變電站、主變壓器、短路計(jì)算、設(shè)備選擇、配電裝臵。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲(chǔ)的二次能源。而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。 本設(shè)計(jì)書在設(shè)計(jì)過程中匯集了大量的資料，由于水平有限，設(shè)計(jì)中不免有疏漏不足之處，懇求老師批評(píng)指正！謝謝！ 第一章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概況地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。 (2)線路、斷路器或母線故 障時(shí)，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)全部 I類及全部或大部分 II 類用戶的供電。靈活性包括以下幾個(gè)方面?？梢造`活地操作，投入或