【正文】 母線的選擇 110kV 母線選擇 （ 1）按 導(dǎo)體 長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)接線圖如 41。三相短路用文字符號(hào) k 表示。 短路電流計(jì)算的目的 在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下一個(gè)方面： （ 1） 電氣主接線的比較 （ 2） 選擇、檢驗(yàn)導(dǎo)體和設(shè)備 （ 3） 在設(shè)計(jì)屋外髙型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)的安全距離 （ 4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 4 短路電流計(jì)算 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 19 短路的危害 （ 1） 通過(guò)故障點(diǎn)的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。 第 條 電容器裝置宜設(shè)在主變的低壓側(cè)或主變主要負(fù)荷側(cè)。在進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確定為了平衡無(wú)功功率而需要在變電所中裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型、臺(tái)數(shù)和容量。這種所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)性好和供電可靠性高的特點(diǎn) 。故本 所 選擇 兩臺(tái)所用變。 由于增加了旁路母線使擴(kuò)建變得復(fù)雜，在切換操作有一定復(fù)雜性。 方案比較如表 33 表 33 單母線分段接線和單母線分段帶旁路母線接線 方案 單母線分段接線 單母線分段帶旁路母線接線 線 接線 簡(jiǎn)圖 WL 1 WL 2QS 12QF 1QS 11QFdWL 3 WL 4電源 1 電源 2 WL 1 WL 2 WL 3 WL 4W 1Q F dQS 2Q F pQS 1QS 1 pQS 12QF 1QS 11電源 1 電源 2 可 靠 性 任一母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，僅停該段 ，不影響其他段運(yùn)行，見笑了母線檢修時(shí)的停電范圍。 每回進(jìn)出線均經(jīng)一組斷路器和兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線，所以每回路均可以換接至兩組母線的任一組上運(yùn)行，使得雙母線接線的可靠性大大提高 靈 活 性 有單母線運(yùn)行，各母線并列運(yùn)行各段分裂運(yùn)行等運(yùn)行方式；有母線主變或出線回?cái)?shù)增加時(shí)方便擴(kuò)建。 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，造價(jià)便宜成本較低 根據(jù)以上比較，特別是可靠性和靈活性方面， 110kV 側(cè) 宜 選擇單母線分段接線。任一段母線故障時(shí)繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正常母線段繼續(xù) 運(yùn)行減小了母線故障影響范圍。 110kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 初步選擇方案：內(nèi)橋接線 ，單母線分段接線 。 《電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第 條 當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6～ 10kV鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 側(cè)宜采用分段單母線。 《電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第 條 35～ 110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。 (3)為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行逐年各級(jí)電壓最大最小有功和無(wú)功電力負(fù)荷的平衡。 在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書或委托書是必不可少的，設(shè)計(jì)的主接線應(yīng)滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行和維護(hù)的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進(jìn)山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 13 取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，可以根據(jù)高度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，停電 時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多地影響用戶供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 4)大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對(duì)可靠性的特殊要求。 主要技術(shù)參數(shù)見表 22 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 11 表 22 主變壓器技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) SFSZ31500/110 額定容量 /kV? A 31500/31500/31500 額定電壓 /kV 高壓 % ?? 中壓 % ?? 低壓 ， ， ， 11 空載損耗 /kW 短路損耗 /kW 高中 高低 中低 阻抗電壓（ %） 高中 高低 中低 空載電流（ %） 連接組別 YNy0d11 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 3 電氣主接線設(shè)計(jì) 發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路，電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和控制方式的選擇，對(duì)運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。 （ 6）變壓器的冷卻方式 變壓器的冷卻方式有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷和強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等，隨變壓器的型式和容量不同而異。 35~63kV 系統(tǒng)接地電容電流大于 10A， 6~10kV 系統(tǒng)若接地電容電流大于 30A 時(shí)，應(yīng)選擇經(jīng)消弧線圈接地的接地方式。 （ 5）主變壓器中性點(diǎn)接地方式 110kV 及以上電壓 等 級(jí)系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)，所以主變壓器 110kV 電壓 等 級(jí)中性點(diǎn)接地方式 應(yīng)選擇中性點(diǎn)直接接地方式。三角形聯(lián)結(jié)的繞組可以消除三次諧波的影響，而采用全星形的變壓器用于中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)時(shí)，三次諧波沒(méi)有通路，將引起正弦波電壓畸變，使電壓的峰值增大，危害變壓器的絕緣，還會(huì)對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，并對(duì)繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確性和靈敏度有影響。 本次設(shè)計(jì)采用三繞組變壓器。在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。對(duì)個(gè)別的終端變電所只一個(gè)電源供電可只裝一臺(tái)。 35kv 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷 同時(shí)率 ? ， 線損 %5%?? 。 山城 110kV 降壓變電站設(shè)計(jì) 5 本次設(shè)計(jì)中的負(fù)荷 新建變電所主要負(fù)荷為一二級(jí)負(fù)荷，如果停電會(huì)造成嚴(yán)重后果影響礦區(qū)的安全生產(chǎn)造成重大財(cái)產(chǎn)損失，影響村民的正常生活和工廠的生產(chǎn)。此類負(fù)荷需要雙電源供電，兩電源之間自動(dòng)切換。土壤熱阻系數(shù) 120℃?cm/w，土溫 20℃。 電壓等級(jí) 本變電站 有三個(gè)電壓等級(jí)， 各等級(jí)電壓 及進(jìn)出線回路數(shù)如下： 110kv：近期 2 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回 。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)分為 電氣一次部分和 電氣 二次部分。 但是一次能源日益緊張也一定程度制約了他們的電能供應(yīng) 。 因此近年來(lái) 我國(guó)在 一直致力于超高壓 輸電 的研究 與推廣并取得了顯著成就。在過(guò)去十多年來(lái)． 110kV電力網(wǎng)絡(luò)和變電站在系統(tǒng)中鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 的地位和功能發(fā)生了很大變化， 1l0kV電力網(wǎng)絡(luò)已下降為配電網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù) l10kV變電站也淪為負(fù)荷型的終端變電站。這就是在大的社會(huì)背景下的課題研究意義。 我國(guó)電力行業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展已逐漸步入世界先進(jìn)的行列。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的 高速 發(fā)展，對(duì)電 能 的需求量 也日益增大，電力消費(fèi) 市場(chǎng)的擴(kuò)大又 促進(jìn)了 整個(gè)電力生產(chǎn)的發(fā)展。 還用 Auto CAD 繪制 了一次接線圖 和二次保護(hù)圖。 變電站 是供電系統(tǒng)的樞紐，在供電系統(tǒng)中占有重要的地位。 該 山城 110kV 降壓變電 站 設(shè)計(jì)，分為電氣一次 部分和 電氣二次部分設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 變電站 ，變壓器， 設(shè)備選擇 ， 繼電保護(hù) Abstract The substation is a place in the electric power system where electricity are mutated, centralized and distributed. It will link power grid at various levels of voltage together through the transformer. The substation is one of the hinges and plays an important role in the power supply system. This design of mountain city 110kV reduction voltage substation can be separated into two parts: first part of the electrical design and second part of the electric design. The first part of the design includes load analysis, the select of the main transformer, the design of main connection form, shortcircuit current calculation, the choice of major equipment and power distribution equipment such conductor models, mutual inductor, circuit breaker, isolation switch, insulators and wall bushings. The design of selfused electricity, reactive power pensation and the lightning protection. The second part of the design includes the main transformer protection and their setting calculation, setting calculation of the three voltage levels line protection. Auto CAD is also used to draw once wiring diagram and secondary protection figure. Keywords substation， transformer， equipment selection， relay protection 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 目錄 摘要 .................................................................................................................................... I Abstract................................................................................................................................ I 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題背景及研究意義 .......................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ........................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ........................................................................................................... 2 2 變電站總體分析與主變選擇 .......................................................................................... 3 變電站的總體分析 .............................................................................................