【正文】 感謝我的學(xué)生們，你們蓬勃的朝氣催人奮進(jìn)。 老師們在自身繁忙的工作之余，給與我耐心的指導(dǎo)與多方面的幫助，導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)、敬業(yè)、高尚寬厚的學(xué)術(shù)情懷和人格魅力指引著我在學(xué)術(shù)的道路上前進(jìn)，讓我在求學(xué)道路上又上了一個(gè)新臺(tái)階。另外，由于本專業(yè)對繼電保護(hù)知識(shí)學(xué)習(xí)的還不夠全面，加上繼電保護(hù)涉及的內(nèi)容很多，所以沒有對變電站繼電保護(hù)作更深的設(shè)計(jì)分析。比如變電站的主接線原理，各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，怎樣選擇主接線、選擇什么樣的主接線既節(jié)省投資、又能滿足供電可靠性和負(fù)荷的要求。 避雷器的選擇： FS10 型避雷器。 電流互感器的選擇 : LMC10 2021/5 型電流互感器。 隔離開關(guān)的選擇 （ 1）額定電壓 Ue≥ Uew=10KV (2)額定電流 Ie≥ Igmax==∑ P10/( 3 UnCOSφ ) = ( 3 10 )=(A) 根據(jù)以上數(shù)據(jù) ,可以初 步選擇 GN810/1000 型戶外隔離開關(guān) ,參數(shù)如下 :額定電壓 :10KV 動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流峰值 :75KA 額定電流 :1000A 熱穩(wěn)定電流 (5s):30KA （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qd=Id32t= =3245() Qr=Ir2t=302 5=4500() 即： Qr Qd 熱穩(wěn)定滿足要求 （ 4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ich3=Idw=75KA 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 ②動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn) F= 2 107l/a 式中 L= a=2m ich =17590A 29 F= 17590 2 107 (N) 故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 計(jì)算拉斷力 68060N ② 110KV 輸電線路側(cè)電壓互感器，采用 一般接線型單相電容式電壓互感器，其初級(jí)繞組額定電壓為 110/ 3 KV，次級(jí)繞組額定電壓為，二次繞組準(zhǔn)確級(jí)為 級(jí)，額定二次負(fù)荷 150VA 35KV 側(cè)電壓互感器 35KV 母線側(cè)、輸電線路均采用 JDJJ— 35 型電壓互感器，它是單相、三繞組、戶外、油浸式全密封結(jié)構(gòu)的互感器，其初級(jí)繞組額定電壓為 35KV，次級(jí)繞組額定電壓為 ，二次繞組準(zhǔn)確度為 ，額定二次負(fù)荷為 150VA。 電壓互感器應(yīng)按一次回路電壓、二次回路電壓、安裝地點(diǎn)和使用條件、二次負(fù)荷及準(zhǔn)確級(jí)等要求進(jìn)行選擇。 按二次回路電壓選擇。 故選擇 LCWD— 110型戶外獨(dú)立式電流互感器能滿足要求，由上述設(shè)計(jì)可列表： 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LCWD— 110 產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) Ue≥ Uew 110Kv 110KV Ie≥ Igmax 300A Kd Ie≥ ichl 26 （ KrIe） 2 1Qd 900KA2S 35kV 側(cè) ① 額定電壓： Ue≥ Uew=35KV ② 額定電流： I≥ =∑ P35/（ 3 35 COSφ） =（ A） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可初步選擇 LCWD— 35型戶外獨(dú)立式電流互感器，其 技術(shù)參數(shù)如下：額定電流比 —— 1000/5A 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) —— 65 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) —— 38 ③ 熱穩(wěn)定效驗(yàn) td= Qd=Id22 td= =() （ KrIe） 2 1=（ 65 1） 2 1=4225（ ） Qd 滿足熱穩(wěn)定要求 ④ 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn) Ich2= 2 KdIe= 2 38 1=Ich2 故選擇 LCWD— 35型戶外獨(dú)立式電流互感器能滿足要求，見列表： 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LCWD— 35 產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) Ue≥ Uew 35KV 35KV Ie≥ Igmax 1000A 2 KdIe≥ ich (KrIe)2電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1S允許通過一次額定電流 Iel 倍數(shù) Kr 來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn) （ IelKr） 2≥ I2∞ tdz（或 Qd） 式 413 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 額定容量。 二次側(cè)所接儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。 二次設(shè)備和高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身安全。 Iekd≥ Icj 式49 對于保護(hù)電壓 互感器的高壓熔斷器只需按規(guī)定電壓及斷流量來選擇。 ①熔管額定電流的選擇。 １、額定電壓選擇。 故選擇 GW4— 110 型戶外獨(dú)立式隔離開關(guān)能滿足要求，由上述設(shè)計(jì)可列表： 設(shè) 備 GW4110 21 項(xiàng) 目 產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) Ue≥ Uew 110KV 110KV Ie≥ Igmax 630A 333A Idw≥ icj 50KA QrQd 1600KA2S 35KV 側(cè)隔離開關(guān) 1）額定電壓 Ue≥ uew=35KV 2）額定電流 Ie≥ Igmax==∑ P35/（ 3 110 COSφ） =（ KA） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇 GW435型戶外隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓： 35KV 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值： 80KA 額定電流： 1250A 熱穩(wěn)定電流（ 4s）： 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) td= Qd=() Qr=Ir2t= 4=3969() 即： QrQd 滿足熱穩(wěn)定要求。 ５、當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。 隔離開關(guān)的配置： １、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在 斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口與電源隔離。斷路器的額定關(guān)合電流 ieg應(yīng)不小于短路電流最大沖擊值 icj。 由于 SF6斷路器滅弧性能好，維護(hù)工作量小，故 110kV 一般采用 SF6短路器。由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉促，所以在設(shè)計(jì)中主要考慮 溫度條件。 短路的熱穩(wěn)定條件 I2tjs≥ Qdt 式 43 式中： Qdt—— 在計(jì)算時(shí)間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng) (kA2?S) I—— tjs秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ KA） tjs—— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（ s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)時(shí)間按 下式計(jì)算： tjs=tb+td 式 44 式中： tb—— 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ s） td—— 斷路器全分閘時(shí)間（ s） ④短路動(dòng)穩(wěn)定條件 ich≤ idf 式45 Ich≤ Idf 式46 式中： ich、 Ich—— 短路沖擊電流幅值、有效值（ KA） idf 、 Idf—— 允許通過穩(wěn)定電流的幅值、有效值（ KA） 絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。 一、長期工作條件 電壓 選用電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即 Umax≥ Ug 式41 電流 選用的電器額定電流 Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie≥ Ig 式 42 15 由于變壓器短時(shí)過載能力很大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。使系統(tǒng)電壓在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常值 . 4. 增大短路回路的阻抗，如在電路中裝設(shè)限流電抗器等。 短路的預(yù)防和限制措施 1. 認(rèn)真執(zhí)行運(yùn)行規(guī)程，不斷學(xué)習(xí)以提高電業(yè)人員的素質(zhì)。 3．短路電流還可能在電氣設(shè)備中產(chǎn)生很大的機(jī)械力（或稱 電動(dòng)力 ）。 b運(yùn)行人員誤操作 工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生人為誤操作，也可能造成短路。 本章小結(jié) ： 本章針對變電站計(jì)劃運(yùn)行的情況，對負(fù)荷功率進(jìn)行計(jì)算。 5% Y,yn0 4 因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。5% 10． 5 11 17． 5 站用變臺(tái)數(shù) 、 容量和型式的確定 對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。 35kV 以下電壓變壓器繞組都采用 ? 連接。 變電站主變壓器型式的選擇 10 具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主 變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。 S總= 由于上述條件所限制。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、 10kVφ負(fù)荷、 35kV 負(fù)荷和 110kV 側(cè)負(fù)荷。 經(jīng)過以上論證，決定采 用單母線分段接線。 缺點(diǎn)： 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。 適用范圍： 3563KV 配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回時(shí)。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。 適用范圍： 110220KV 配電裝置的出線回路數(shù)為 34 回時(shí)。 2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。因此它必須滿足工作可靠，調(diào)度靈活，運(yùn)行檢修方便，且具有經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性等基本要求。 關(guān)鍵詞 ： 電氣主接線 ， 短路計(jì)算 ， 電氣設(shè)備 3 目 錄 前 言 …………………………………………………………………（ 2） 第一章 電氣主接線…………………………………………………（ 5） 1． 1 110kv 電氣主接線…………………………………………（ 5） 1． 2 35kv 電氣主接線 …………………………………………（ 6） 1． 3 10kv 電氣主接線…………………………………………（ 6） 第二章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 …………………………………（ 8） 2． 1 負(fù)荷計(jì)算 …………………………………………………（ 8） 2． 2 主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 ……………………………（ 9） 2． 3 站用變臺(tái)數(shù)、容量和 型式的確定…………………………（ 10） 第三章 最大持