【正文】 由于本人水平有限，設(shè)計中難免有錯誤和疏漏的地方敬請各位老師批評指正。 本設(shè)計還存在不足之處，首先，本次的設(shè)計的是一個 110kV 變 35kV 和 10kV的降壓變電站，主要涉及的變電站內(nèi)部電氣部分的設(shè)計，其中并未涉及到出線線路具體應(yīng)用到什么用戶，所以負(fù)荷統(tǒng)計表相對比較簡潔，也減少了電氣主接線圖的制作難度。 通過本次對降壓變電站電氣部分的改造設(shè)計，使我對變電站以及電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、操作運(yùn)行有了更深一步的了解，同時也是一個把自己所學(xué)專業(yè)知識得以施展、驗證的 機(jī)會，從中找出自己的不足，也使自己的專業(yè)知識得以鞏固。本次電力系統(tǒng)的專業(yè)知識學(xué)習(xí)，使我系統(tǒng)地了解了電力系統(tǒng)變電站的各種設(shè)備。 [7] 劉介才 , 工廠供電 (第四版 ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 36 頁 致謝 在李老師精心指導(dǎo)下， 110KV 地區(qū)變電站電氣設(shè)計終于圓滿完成了，在此對李老師在本次設(shè)計中給與的幫助 表示衷心的感謝！ 本人對電力系統(tǒng)的基本知識以及相關(guān)課程有了更深一步的了解，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行本次畢業(yè)設(shè)計。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。 由于本次設(shè)計的變電站為 110KV 降壓變電站，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是在經(jīng)濟(jì)和檢修方面來考慮，首先選擇并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償裝置。 (4)并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無功負(fù)荷的主要電源之一。但對負(fù)荷功率因數(shù)高（ y? ＞ ）或?qū)Ь€截面小的線路，由于 PR/V 分量的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。 裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，但是調(diào)相機(jī)的造價高，損耗大，維修麻煩，施工期長。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 33 頁 補(bǔ)償裝置選擇及容量確定 補(bǔ)償裝置的確定 (1)同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓177。 (2)在正常運(yùn)行方式 時，突然失去一回線路，或一臺最大容量的無功補(bǔ)償設(shè)備，或一臺最大容量的發(fā)電機(jī)（包括失磁）之后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應(yīng)能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運(yùn)行方式時，若發(fā)生上述事故，應(yīng)允許采取切除部分負(fù)荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。無功電源不足會使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達(dá)不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補(bǔ)償。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的 1~2 倍。據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)用 戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的 50~100%。屋內(nèi)配電裝置主要用于 35KV及以下，有特殊要求時， 110～ 220KV也可采用；屋外配電裝置主要用于 110KV及以上；成套配電裝置目前主要用于屋內(nèi)， SF6 全封閉組合電器主要用于 110～ 500KV配電裝置。 小結(jié) 配電裝置是變電 站的重要組成部分，是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)及測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的，用來接受和分配電能的裝置。 其它 圍墻設(shè)置實體圍墻。手車室與母線、饋電室兩室間設(shè)置有金屬隔離活門，手車推入時活門自動開啟，手車退出時關(guān)閉并閉鎖。開關(guān)柜用金屬薄板分隔為手車室、母線室、饋電室。柜體的外殼及各功能單元的隔板均采用鋼板彎制螺紋緊固件聯(lián)接而成。配電裝置的型號為 KYN810（ F）型金屬鎧裝移開式高壓開關(guān)柜。 由短路計算和設(shè)備的選擇中可知，本設(shè)計中 10kV 出線不帶電抗器，所以采用成 套配電裝置開關(guān)柜單層布置。 10kV 配電裝置 10kV 為本變電所的低壓側(cè)，主接線采用單母線分段接線方式，進(jìn)出線共 10 回，其中 6 回為架空線路， 4 回為電纜出線，并預(yù)留 2 個電纜出口。中型配電裝置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，母線所在水平稍高于電器所在水平面，構(gòu)架高 10m。 ③ 、有足夠的安全距離 高壓配電裝置 110kV 配電裝置 110kV 為本變電所的高壓側(cè)，主接線采用雙母線分段帶旁路母線接線方式，宜用屋外型布置。 （ 2）檢修要求： 在設(shè)計中應(yīng)考慮的問題有： ①、有足夠的維修間距，確保人身安全 。 ④、各級電壓配電裝置各回路的相序排列應(yīng)盡量一致。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 30 頁 ②、避免或減少各級電壓架空的交叉。 滿足運(yùn)行和檢修的要求 （ 1）運(yùn)行要求。 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不 同時，應(yīng)按較高的額定電壓確定安全凈距。 節(jié)約三材，降低造價。 便于檢修和安裝 對于各種型式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝條件。 設(shè)計原則與要求 設(shè)計原則 高壓電站和配電裝置型式選擇應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能。而裝設(shè)避雷針、避雷線等避雷器具是防雷 保護(hù)的最有效措施。 表 61 避雷器選型表 安裝地點 型號 110kV YH5W— 108/281 35kV YH5W— 51/134 10kV YH5WZ— 17/45 小結(jié) 運(yùn)行中的電氣設(shè)備，可能受到來自外部的雷電過電壓的作用，從而造成電氣設(shè)備損壞。其絕緣水平為 35kV 等級，需在中性點上裝避雷器。范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在 10 Ω 左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)，即設(shè)置進(jìn)線段保護(hù)。 （ 2）變電站內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時的過電壓，在 110kV 、35kV 靠近變電站 1— 2KM 的進(jìn)線上架設(shè)避雷線，其耐雷水平分別不應(yīng)低于 30kA和 75kA 保護(hù)角在 25176。 (4)主控制樓：屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng)，并可靠接地。 (2)主變壓器裝設(shè)獨立避雷針。 直擊雷的過電壓保護(hù) 裝設(shè)獨立避雷針，為防止雷直擊變電設(shè)備及其架構(gòu)、電工建筑物，其沖擊接地電阻不宜超過 10 歐，為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣中的距離 Sk不宜小于 5m，獨立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離 Sd應(yīng)不大于 3m。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 27 頁 第五章 變電站防雷保護(hù)及其配置 避雷針、避雷器是變電站屋外配電裝置和站內(nèi)電工建筑物防護(hù)直擊雷過電壓的主要措施。 表 47 消弧線圈選型表 電壓等級 型號 額定容量 額定電壓 額定電流 35KV XDJ35 550KVA 35KV 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 26 頁 小結(jié) 電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按照正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流 )選擇，并按短路狀態(tài)校驗動、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點而提出的選擇和校驗項目。 3) 10kV 電壓互感器屬成套設(shè)備，選取 RN210型高壓熔斷器。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 25 頁 高壓熔斷 器的選擇 變電站 35kV電壓互感器和 10kV電壓互感器以及站用變壓器都用高壓熔斷器保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害及用來保護(hù)電壓互感器。 校驗 10KV 母線，其綜合矯正系數(shù) K=0． 95。 電流的校驗： Kie=0． 95*553=Igmax=104A 則電流校驗合格 熱穩(wěn)定校驗： Smin=(Idt/C) dzt =(*103/87) ≈ ＜ S= mm2 所以熱穩(wěn)定滿足要求 10kV 側(cè)母線 Igmax==*10=(A) 查設(shè)備手冊表選擇 63*8 單片矩形鋁母平放，平放時長期允許載流量為 995A。 查設(shè)備手冊表選擇 LGJ185／ 45鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度 +70 度的長期載流量為 552 A，滿足最大工 作電流的要求。 熱穩(wěn)定校驗 ： Smin=(Idt/C) dzt =(*103/87) ≈ ＜ S= mm2 所以熱穩(wěn)定滿足要求。則 K=0． 95。 其參數(shù)如下： 計算半徑 19． 6毫米，計算截面 227． 83 平方毫米，戶外載流量 553A。 表 4— 5 電壓互感器選擇表 安裝 型號 額定電壓 /KV 各級次額定容量 /VA 地點 原線圈 副線圈 輔助線圈 級 1 級 3 級 110kV 母線 JCC2110 110/ 3 35kV 母線 JDJJ35 35/ 3 10kV 母線 JDZJ10 10/ 3 母線的選擇 110kV 側(cè)母線 對于 110kV 側(cè)母線按照發(fā)熱選取 ,本次設(shè)計的 110kV 側(cè)的電源進(jìn)線為兩回 ,一回最大可輸送 35000KVA 負(fù)荷 ,最大持續(xù)工作電流按最大負(fù)荷算 : Igmax==*110=(A)。 35kV：母線選單相、戶外式電 壓互感器。 110kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 10kV 側(cè)電流互感器： Igmax==*10=(A) Ue=10 KV 由于 10 KV 選用為戶內(nèi)成套設(shè)備，所以選取和開關(guān)柜配套使用的型號： LMZ— 12/1500/5 電流互感器參數(shù)： 雷電沖擊耐受電壓（ kV）， 75 短時工頻耐受電壓（ kV）， 42 表 44 電流互感器選型表 安裝地點 型號 110kV LVQB— 110 35kV LVQB— 35 10kV LMZ— 12/1500/5 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，對于： 320kV 配電裝置，宜采用油絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。 S) Q 承受 =1** (kA2178。 S) Q承 受 ＞ Qd熱穩(wěn)定校驗合格 35kV 側(cè)電流互感器： Igmax==*35=104(A) 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 22 頁 Ue=35 KV 選?。?LVQB— 35， 600/5， 電流互感器參數(shù)：短時熱穩(wěn)定電流： ，動穩(wěn)定電流： 80KA 動穩(wěn)定校驗： ich=(kA) ＜ 80 kA 動穩(wěn)定校驗合格。 熱穩(wěn)定校驗： Qd=** (kA2178。 所選斷路器滿足要求。S) Q 承受 = **4 (kA2178。 I=I∞ =(kA) Ue=10 KV Igmax==*10=(A) 10KV 側(cè)斷路器的選擇 ： 由于 10 KV 選用為戶內(nèi)成套設(shè)備，根據(jù)廠家提供的型號，選空氣絕緣金屬鎧裝移開式 KYN28 型開關(guān)柜 斷路器型號為 ZN63A12/ 其參數(shù)如下 :額定電壓 : Ue=12 KV 額定電流 : Ie=1250 A 四秒熱穩(wěn)定電流 : Irw4″= kA 額定短路開斷電流： Ikd= kA 額定峰值耐受電流： Imax=Idw=80 kA 額 定短路關(guān)合電流： 80 kA 動穩(wěn)定校驗： Igmax=(A)＜ Ie ich=(kA) ＜ Idw=100 kA 動穩(wěn)定校驗合格。 S) 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計用紙 第 20 頁 Q 承受 ＞ Qk熱穩(wěn)定校驗合格。 35KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇： Ue=35 KV Igmax=104(A) 查設(shè) 備手冊試選 GW1435（ D）型隔離開關(guān)，參數(shù)如下： 額定電壓： Ue=35 KV 額定電流： Ie=1250A 動穩(wěn)定電流： Idw=40 kA 2S 熱穩(wěn)定