【正文】 tK —— 電流互感器熱穩(wěn)定倍數(shù)，即電流互感器 1s 熱穩(wěn)定電流與一次線圈額定電流的比值，可以查表獲得。由于導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線截面積、長度及電阻率均有關(guān)系，所以連接導(dǎo)線的最小截面應(yīng)為： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 2()wlS mmr?? (412) 式中 ?—— 連接導(dǎo)線的電阻率， 2 /mm m?? 。 (5) 二次回路連接導(dǎo)線截面的選擇 電流互感器準(zhǔn)確級確定以后，能查出保證其準(zhǔn)確級的二次負(fù)荷 2NZ ，應(yīng)使： 2 N z w jZ r r r? ? ? (411) 式中 zr—— 二次負(fù)載（測量儀表或繼電器的電流線圈）的電阻。 (2) 準(zhǔn)確級的選擇： 級用于實驗室測量，重要發(fā)電機和變壓器回路及 500kV 重要回路； 級多用于一般的電能計量； 級用于功率表和電能表；一般測量可用 級；而一般繼電保護用的電流互感器選 5P 或 10P級。電流互感器的準(zhǔn)確級分為 、 、 、 及保護級（ B 級）。 3. 電流互感器 的額定電流比（一次與二次的額定電流比）近似等于二次與一次匝數(shù)比。 電壓互感器的選擇 電壓互感 器的選擇內(nèi)容包括：根據(jù)安裝地點和用途，確定電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型、接線方式和準(zhǔn)確級；確定額定電壓比；計算電壓互感器二次負(fù)荷，使其不超過相應(yīng)準(zhǔn)確度的額定容量。三繞組電壓互感器一般有兩個二次繞組，一個是基本的二次繞組，用于測量儀表和繼電器；另一個為附加二次繞組或開口三角繞組，用于反應(yīng)系統(tǒng)三相接地。 35kV 及以上電壓等級均為單相式。 3. 電磁式電壓互感器二次繞組所接負(fù)荷均為高阻抗的電壓表及繼電器電壓線圈，故正常運行時二次側(cè)相當(dāng)于空載（開路）。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 隔離開關(guān)的校驗 隔離開關(guān)并無切斷電流的要求，其校驗也和斷路器相同，主要進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗 [ 9]。 jt —— 斷路器安裝處的短路穩(wěn)定電流所持續(xù)的時間。 shi —— 短路沖擊電流。 .maxfzI —— 斷路器安裝處回路的最大負(fù)載電流（ kA）。 110kV 母線（ K4 點）短路電流計算結(jié)果 如表 34 所示： 表 34 110kV 母線（ K4 點）短路電流計算結(jié)果匯總 電源 0s 短路電流 0I (kA) 4s 短路電流 4I (kA) 短路沖擊電流 shi (kA) E(1,2) E3 總和 短路電流計算總結(jié) 各個短路點短路電流計算結(jié)果匯總?cè)?表 35 所示 ： 表 35 各短路點短路電流計算結(jié)果匯總 短路點 0s 短路電流 0I (kA) 4s 短路電流 4I (kA) 短路沖擊電流shi (kA) K1 K2 K3 K4 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第 4 章 變電所電氣設(shè)備的選擇及校驗 斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗 斷路器的選擇 高壓短路器是供電設(shè)備中最重要的開關(guān)器件之一。 短路瞬間短路電流有名值： *00av2 2 5= 1 . 9 5 = 0 . 6 13 3 1 1 5 0 .8NSII U ??? ?? （ kA ） (323) 4s 短路電流有名值： *44av2 2 5= 2 . 0 = 0 . 6 33 3 1 1 5 0 .8NSII U ??? ?? （ kA ） (324) 短路沖擊電流： 02 2 1 . 8 0 . 6 1 1 .5 5s h s hi k I? ? ? ? ? （ kA ） (325) 2. 電源 E3 供給的短路電流 計算電抗： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 *3 3 ( 3 )js j 50= = 0 . 8 4 = 0 . 5 2 51 0 0 0 .8XSX S ? ?（ 3 ） (326) 查汽輪發(fā)電機運算曲線，短路瞬間（ 0s）短路電流標(biāo)幺值： *0 ? 4s 短路電流標(biāo)幺值為： *4 ? 。39。短路電流計算時，忽略線路、變壓器電阻以及負(fù)荷的影響 [7]。 4. 簡化等效電路圖， 求出各個電源對短路點的等效電抗標(biāo)幺值 X*j∑ 。 短路計算步驟 通常 三相短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和力效應(yīng)最大，所以只 對三相短路短路電流進行計算。主接線形式如 圖 25 所示： 10kV 出線110k V進線35kV 出線 圖 25 主接線形式 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 3 章 短路電流的計算 概述 短路類型 短路故障分為對稱短路和不對稱短路。單母線分段制可靠性和靈活性更高，檢修時也不至于對全部負(fù)荷中斷供電，故在選擇時應(yīng)該優(yōu)先采用。內(nèi)橋接線主要用于線路較長，不需要經(jīng)常變換變壓器的情況，外橋接線恰恰相反，多用于線路較短，需經(jīng)常切換變壓器的情況，但這兩種接法設(shè)備太多，投資大，切換復(fù)雜，不易操作。 內(nèi)外橋形接線如 圖 23 和圖 24 所示： 圖 23 外橋形接線 圖 24 內(nèi)橋形接線 電氣主接線設(shè)計方案的比較及選擇 通過綜合分析，電氣主接線有以下三種方案可供選擇： 方案一： 110kV 側(cè)為橋形接線方式， 10kV 和 35kV 側(cè)均為單母線分段接線方式。橋臂連接在進線斷路器之內(nèi)稱為內(nèi)橋，連在進線斷路器之外稱為外橋 [ 4]。 單母線分段接線如圖 22所示 ： TQF QSTQF QSQS QFQS QFQFQSQS 圖 22 單母線分段接線 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 雙母線接線 雙母線接線的優(yōu)點： 供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便。 母 線制 單母線接線 單母線接線的優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少，投資少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。 (3) 靈活性 操作的方便性和調(diào)度時的靈活性。 電氣主接線的基本要求 電氣主接線的基本要求如下 [2]： (1) 安全性 安全性主要指設(shè)備安全和人身安全。查 《 35110kV 變電所設(shè)計規(guī)范》 選擇： SFSZ7— 31500/110 型號的變壓器。 2. 由于兩臺變壓器互為暗備用，當(dāng)一臺變壓器故障或檢修時，另一臺變壓器承擔(dān)負(fù)荷取為 70%。 根據(jù)每條回路的傳輸容量和功率因數(shù)，可以選擇合適的變壓器。 3. 待建變電所的電源，由雙回 110kV 線路送到本變電所；在中壓側(cè)35kV 母線，送出 6 回線路 ,每回路輸送容量 2MW,功率因數(shù) ；在低壓側(cè)10kV 母線，送出 12 回線路，為近區(qū)負(fù)荷，每回路輸送容量 ，自然功率因數(shù) ；該變電所的所址，地勢平坦，交通方便。重點對高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、避雷器等設(shè)備進行了選擇。目前國內(nèi)外110kV 以上變電站及相當(dāng)一部分 35kV 變 電站都不同規(guī)模地 實現(xiàn)了 遠動及自動化 控制 ， 而 未來 變電站的發(fā)展 趨勢 也 是向 著 智能化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。至于電氣設(shè)備的選擇則是通過最大負(fù)荷電流和開斷電流進行選擇，根據(jù) 4s 后電流有名值和短路沖擊電流有名值進行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性校驗；至于保護方面，主要是變壓器的保護，通過延時時間不同，來讓不同斷路器動作，進而起到保護作用。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 110kV 變電站的初步設(shè)計 摘 要 根據(jù)對原始資料背景和設(shè)計要求的分析， 110kV 變電站初步設(shè)計的主要內(nèi)容包括：先試選電氣主接線方案，然后進行技術(shù)性和經(jīng)濟性的比較，最終選擇最合理的主接線形式；通過經(jīng)濟截面電流法，先選擇變電所進線導(dǎo)線，為后續(xù)三相短路電流計算做鋪墊；根據(jù)三相短路電流計算結(jié)果，選擇符合使用要求的各種電氣設(shè)備；最終是對變壓器、線路進行保護。 關(guān)鍵詞 ：電氣主接線，三相短路電流，變壓器，線路保護，標(biāo)幺值 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II PRELIMINARY DESIGN OF 110 kV SUBSTATION ABSTRACT According to the analysis of raw data background and design requirements, the main content of the preliminary design of the 110 kV substation including: Try to choose the main electrical wiring scheme, then carries on the technical and economical parison, and finally choose the most appropriate form of the main wiring. Through the economical section current method, choose the substation into line conductor, which will pave for the subsequent threephase shortcircuit current calculation. According to the results of the threephase shortcircuit current calculation to choose all kinds of electrical equipment, which conform to the requirements. Transformer and line are ultimately to be protected. Through the prehensive analyse, the side into line of 110 kV is double power supply, while 35 kV and 10 kV busbar selection are single busbar wiring. Use standard per unit method to calculate the equivalent reactance after selecting wire, and to find out the per unit39。 根據(jù)對原始資料和設(shè)計要求的分析， 110kV 變電站的設(shè)計主要包括電氣主接線方案的分析和選擇、三相短路電流的計算、主要電氣設(shè)備的選擇及變壓器保護等。由于變壓器在電力系統(tǒng)中占有十分重要的地位，其故障會對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響，必須進行各種保護。其對應(yīng)如圖 11所示 ： 圖 11 待建變電所示意圖 原始資料分析 所建變電所既然在城市近郊，說明是向城市供電，城市中一級、二 級負(fù)荷比較多。 變壓器的選擇 變壓器數(shù)量的選擇 由于變電所在城市近郊，其主要向城市及其郊區(qū)的企業(yè)供電。 3. 為了適應(yīng)城市發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量應(yīng)保留 15%～ 25%的裕量，此處取為 20%。其技術(shù)參數(shù)如下表 11 所示 ： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 表 11 所選變壓器參數(shù) 型號 額定容量（ kVA） 額定電壓（ kV） 連接組別 高壓 中壓 低壓 SFSZ7—31500/110 31500 110177。設(shè)備安 全主要指電氣設(shè)計符合國家標(biāo)準(zhǔn)和電氣設(shè)計規(guī)范。 (4) 經(jīng)濟性 投資少，占地面積小，電能損耗少。 單母線接線的嚴(yán)重缺陷是母線停運，將使全部支路停運，且停電時間較洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 長，若為母線自身損壞須待母線修復(fù)之后方能恢復(fù)各支路運行。 雙母線接線的缺點 [3]： 1. 增加一組母線和使每回路就須加一組母線隔離開關(guān)。 橋形接線用于給一、二級負(fù)荷供電。 方案二： 110kV 側(cè)為雙母線接線方式， 10kV 和 35kV 側(cè)均為單母線接線洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 方式。而雙母線接法主要用于特別重要的負(fù)荷，因其開關(guān)數(shù)目多，連鎖機構(gòu)復(fù)雜，切換繁瑣，造價高，故電力系統(tǒng)不推薦采用雙母線。另外，對于 35kV 側(cè)，若采用單母線接線，配線出線回路不能超過 3 回，而已知出線是 6 回路，所以對于 35KV 側(cè)，僅能采用單母線分段接線。三相短路是對稱短路，造成的危害最為嚴(yán)重，但發(fā)生的機會較少。 其計算步驟 [ 6]如下： 1. 根據(jù)原始資料畫出電力系統(tǒng)主要設(shè)備圖。 5. 根據(jù)電抗標(biāo)幺值 X*j∑ 查運算曲線表，求出不同時刻各短路點的短路電流。電力系統(tǒng)短路計算示意圖如圖 31 所示 ： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 G 1G 2T 2T 3T 1T 5T 435KV10KV110KV110KV