【正文】 m a x1 .2 1 .2 m in ( , ) 1 .8 81 0 1b c r bLL m L L mn? ? ? ? ??? 可以滿足動穩(wěn)定要求，則所選母線符合要求 10kV 母線選擇 （ 1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 m a x 2 2 4 0 0 0 0 4 6 1 8 . 8 03 3 1 0N NSIAU ?? ? ?? 采用槽形導(dǎo)體，根據(jù)最大負(fù)荷利用小時數(shù) max 3500Th? ，由表可查得： / mmJA? ，經(jīng)濟(jì)截面為： 22m a x 4 6 1 8 . 8 0 4 5 2 8 . 2 41 . 0 2IS m m m mJ? ? ? 查槽形鋁導(dǎo)體長期允許載流量表，選用 175h mm? ， 80b mm? ， c8mm? ，12r mm? ， 24880S mm? ， ? ， 6600alIA? ， cm? ， 4144YI cm? ， cm? 的槽形鋁導(dǎo)體，平放。 35kV 母線選擇 （ 1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 m a x 2 2 4 0 0 0 0 1 3 1 9 . 6 63 3 3 5N NSIAU? ?? ? ??? 采用矩形導(dǎo)體，根據(jù)最大負(fù)荷利用小時數(shù) max 4500Th? ，由表可查得：20. 82 / mmJA? ，經(jīng)濟(jì)截面為： 22m a x 1 3 1 9 . 6 6 1 6 0 9 . 3 40 . 8 2IS m m m mJ? ? ? 查矩形鋁導(dǎo)體長期允許載流量表，選用 21063 mm? 雙條矩形鋁導(dǎo)體，平放時允許電流 1825alIA? ，集膚效應(yīng)系數(shù) ? 。 35kVN NSUU?? m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0= 6 9 2 . 8 23 3 3 5NNSIAU ???? 所以，隔離開關(guān)選擇必須滿足： 額定電壓選擇： 35N NSU U kV?? 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 25 頁 額定電流的選擇： m ax I A?? 極限通過電流選擇： 2 shi i kA?? 選用 4 35 /1250GW ? 型，具體參數(shù)如下表 46 所示： 表 46 4 35 /1250GW ? 型隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù) 隔離開關(guān)型號 額定電壓 kV 額定電流 A 極限通過電流 kA 熱穩(wěn)定電流 kA 峰值 4S 4 35 /1250GW ? 35 1250 50 20 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： kt QtI ?2 2 2 2 220 4 16 00 ( kA ) 10 .7 8 ( kA )tkI t S Q S? ? ? ? ? 動穩(wěn)定效驗(yàn)： 250 862es shi kA i kA? ? ? 滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求 ,因此所選隔離開關(guān)合適 10kV 出線側(cè)及主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ⑴ 10kV 出線側(cè)隔離開關(guān)，母聯(lián)斷路器隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)額定電壓，額定電流： N NSUU? ， maxNII? 進(jìn)行選擇。但由于隔離開關(guān)不能用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。倒閘操作，投入備用母線和旁路母線以及改變運(yùn)行方式時常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。 隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)設(shè)備。 因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間 ? ， 2 2 20. 05 15 .8 05 2 12 .4 9( kA )npQ TI S? ? ? ? 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 22 頁 ? ? 2 2 2 2 2 2 22111 0 1 5 . 8 0 5 2 1 0 1 5 . 8 0 5 2 1 5 . 8 0 5 2 0 . 2 5 6 2 . 4 5 ( k A )1 2 1 2kkp t t kQ I I I t S??? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? 21 2 .4 9 6 2 .4 5 7 4 .9 4 ( k A )k n p pQ Q Q S? ? ? ? ? 所以 kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。 動穩(wěn)定效驗(yàn)： 280 862es shi kA i kA? ? ? 滿足動穩(wěn)定效驗(yàn)， 因此所選斷路器合適。 動穩(wěn)定效驗(yàn)： 1125 0es shi kA i kA? ? ? 滿足動穩(wěn)定效驗(yàn)， 因此 所選斷路器合適。 ① 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： 當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，2 ktI t Q? ， k in at t t??，校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（ 3～ 6KV 廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時，短路持續(xù)時間一般采用后備保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間。 （ 7） 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不完全一樣，具體選擇方法也不完全相同，但其基本要求是一致的。39。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需 要進(jìn)行全面的短路電流計算。 A） 電壓（ KV） 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 損 耗（ KW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 容量分配 (MVA) 高壓 中壓 低壓 空載 負(fù)載 SFSZ1140000/110 40000 110177。所以，這里應(yīng)該選擇 兩臺容量略小于最大計算負(fù)荷的變壓器。 , m a xm a x1( ) (1 % )c os30 15= + + % 13=50 MVA64 V Amiti iPSK ?????????（ ） （ 15 ） 主變壓器型號的選擇 主變壓器容量必須滿足電網(wǎng)中各種可能的運(yùn)行方式時的最大負(fù)荷需要，并且要考慮到負(fù)荷的發(fā)展規(guī)劃，使所選變壓器容量切合實(shí)際的需要。 （ 3）三級負(fù)荷：不屬于一級和二級的一般電力負(fù)荷。一級負(fù)荷要求有兩個獨(dú)立電源供電。第三繞組用三角形連接 。 （ 3） 對于季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化比較大時，從供電的經(jīng)濟(jì)性角度考慮；為了方便、靈活地投切變壓器，也可以選擇兩臺變壓器。 （ 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 6 頁 第二章 主變壓器的選擇 主變壓器選取原則 變壓器容量的確定 （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 缺點(diǎn)：占地面地大，刀閘多，投資較多。 3．?dāng)U建需兩個方向。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠。 經(jīng)濟(jì)性的要求 ① 投資省； ② 主接線力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備； ③ 二次回路簡單； ④ 能限制短路電流，以便選擇價廉的設(shè)備； ⑤ 占地面積小； ⑥ 電能損失少。 （ 3） 10kV 側(cè)的主接線形式選擇 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》： 6～ 10kV 系統(tǒng)中，出線在 6 回或以上時一般使用單母線分段接線形式； 當(dāng)用戶要求不能停電時可裝設(shè)旁路 母線。 故選用單母線接線與 外 橋形 接 線兩種方案進(jìn)行比較決定。 2)外橋 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個元件只需要三臺斷路器 缺點(diǎn)： ?線路切除投入較復(fù)雜，需要操作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運(yùn)；?連接橋斷路器檢修時兩個回路需解列運(yùn)行。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 2 頁 1)內(nèi)橋 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個元件只需要三臺斷路器 缺點(diǎn)： ?變壓器切除投入較復(fù)雜，需操作兩臺斷路器并影響一回路暫時停電。 電氣主接線方案的初步設(shè)計 主接線的初步選擇 （ 1） 110kV 系統(tǒng)主接線形式選擇 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》： 110kV～ 220kV 配電裝置出線回路不超過 2 回時一般選用單母線接線； 35～ 110KV 線路為兩回以下時，宜采用橋形，線路變壓器組線路分支接線。 ② 應(yīng)具有一定的靈活性。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級可知，它具有 1 3 10kV 三級電壓。*2 50MWkVCOSX????2 63% MVAkVU?? /km?20km /km?待設(shè)計 變電所 3T121kV% kVU ?系統(tǒng) 1 系統(tǒng) 2 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 IV 頁 摘要 電力工業(yè)在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中占有十分重要的地位，因?yàn)殡娔芘c其他能源比較具有顯著的優(yōu)越性，它可以方便地與其他能量相互轉(zhuǎn)換，可以經(jīng)濟(jì)的遠(yuǎn)距離輸送，并在使用時易于操作和控制，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的需要，決定新建一座 110kV 降壓變電 所，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，擴(kuò)大和深化所學(xué)的理論知識和基本技能，從而使理論與實(shí)踐相結(jié)合。 課程設(shè)計主要任務(wù)： 本設(shè)計只作電氣初步設(shè)計，不作施工設(shè)計。 C，年最低氣溫 10176。 課程設(shè)計任務(wù)要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計條件、設(shè)計要求等） 負(fù)荷情況 110kV 降壓變電所，有 8 回 35kV 出線，每回負(fù)荷按 3750kW 考慮，cos ? ? ，年最大負(fù)荷利用小時數(shù) max 4500Th? ，一、二類負(fù)荷占 50%，總出線長度約 70km（其中最長一回 35kV 出線為 9km）；另外有 6 回 10kV 出線，總負(fù)荷約 15MW,cos ? ? ，年最大負(fù)荷利用小時數(shù) max 3500Th? ，一、二類負(fù)荷占 30%。 系統(tǒng)情況 本變電所由兩回 110kV 電源供電，其中一回來自 東南方向 30km 處的火力發(fā)電廠；另一回來自正南方向 20km 處的地區(qū)變電所。 C，年平均氣溫 20176。設(shè)計的主要內(nèi)容包括： （ 1） 確定 電氣主接線圖 方案； （ 2） 主變壓器選擇； （ 3） 短路電流計算； （ 4） 主要電氣設(shè)備及導(dǎo)線選擇和校驗(yàn)。通過此次設(shè)計，主要掌握發(fā)電廠和變電所電氣部分中各種電器設(shè)備和一、二次系統(tǒng)的接線和裝置的基本知識，并通過相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，掌握基本技能。 110kV 進(jìn)線兩回。 ③ 操作應(yīng)盡可能簡單、方便。 下面分析一下橋形接線特點(diǎn)： 橋型接線的特點(diǎn)：一般當(dāng)只有兩臺變壓器 和兩條輸電線路時，采用橋型接線。 ?連接橋斷路器檢修時兩個回路需解列運(yùn)行。 ?變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器停運(yùn)。 （ 2） 35kV 側(cè)的主接線形式選擇 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》： 1） 35kV～ 63kV 的配電裝置出線回路數(shù)在 4～ 8 回時采用單母線分段接線。 故選用單母線分段接線與單母線分段帶旁母接線兩種方案進(jìn)行比較決定。 幾種方案的比較及最終方案的確定 根據(jù)以上幾點(diǎn)要求對主接線的初設(shè)方案進(jìn)行比較，結(jié)果如下： 電壓等級 方案一：為“ 外橋形接線 ” 方案二：為“單母線接線” 110kV 優(yōu)點(diǎn)： 高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需要三臺斷路器。 35kV 方案一：為“單母線分段接線” 方案二：為“雙母線接線” 西南交通大學(xué)課程設(shè)計 第 4 頁 優(yōu)點(diǎn)：不間斷供電和不致使重要用戶停電。 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，一般不對外 停電。 由于待建變電所屬地區(qū)變電所，負(fù)荷主要是地區(qū)性負(fù)荷，該變電站 110kV、35kV、 10kV 側(cè)均采用單母線分段接線。對于城郊變電所 ，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 變壓器臺數(shù)的確定 （ 1） 為保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時，影響對用戶的供電，變電所一般 應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器。 變壓器相數(shù)的確定 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》： 當(dāng)不收運(yùn)輸條件限制時，在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)選用三相變壓器。 高、中壓電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)按兩級電網(wǎng)正常與檢修狀態(tài)下可能出現(xiàn)的最大功率交換確定容量 ,依賴于兩級電網(wǎng)的合理調(diào)度 。 （ 2）二級負(fù)荷：中斷供 電將造成設(shè)計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 根據(jù)我國變壓器的運(yùn)行的實(shí)際條件、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參考國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， eS 按下式選擇較為合適 ： 變壓器的額定容量： ? 上式 NS 為主變壓器的額定容量（ MVA） 所以， 0 4NS M VA? ? ? 主變壓器選用具有低損耗、低噪音、檢修周期長等性能的產(chǎn)品。 8179。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確 定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動穩(wěn)定。*12 1000 . 1 2 4 0 . 2 4 850BG G dGNSX X X S? ? ? ? ? * * *1 2 3 % 1 0 . 5 1 0 0 0 . 1 6 6 71 0 0 1 0 0 6 3KBT T TTNUSX X X S? ? ? ? ? ? ? 西南交通大學(xué)課程設(shè)計