【正文】 本次設(shè)計(jì)在 10kVⅠ至Ⅱ段母線上分別接一臺(tái) 50kVA、10/ 接地變壓器、低壓側(cè)為 Y0 。所用變壓器一般高壓側(cè)采用熔斷器，為了滿足用戶側(cè)電壓質(zhì)量要求，故宜采用 或 的所用變。⑦ 對(duì)無(wú)人值班的變電所，一般采用兩臺(tái)能夠自動(dòng)接入的所用變。⑤ 采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機(jī)，變電所裝設(shè)兩臺(tái)所用變。③ 對(duì)于采用復(fù)式整流、電容儲(chǔ)能等整流電源代替蓄電池時(shí)，其交流供電電源由兩種不同電壓等級(jí)取得電源，并裝設(shè)備用電源自接裝置。表 71 屋外配電裝置規(guī)定的最小安全凈距：UN（kV）凈距值（cm）名稱1～10 35 110J 110 200J 330J導(dǎo)電體——地（A 1） 20 40 90 100 180 260異相帶電部分間（A 2） 20 40 100 110 200 280帶電體——柵欄 95 115 165 175 255 335裸導(dǎo)體——地面（C） 270 290 340 350 430 510不同時(shí)停電檢修的裸導(dǎo)體之間的水平距離（D） 220 240 290 300 380 460新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３９ 8 所用電、直流系統(tǒng)及主控室 所用電接線變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷，提高所用電供電可靠性的措施如下：① 對(duì)于容量在 60MVA 及以上或樞紐變電所采用兩臺(tái)所用變供電。10kV 電力電纜采用交聯(lián)電力電纜，型號(hào):120 和 3185。10kV 配電室內(nèi)設(shè)有 1000mm 寬的電力電纜溝，室外有 1800mm 寬的電纜隧道，以供 1OkV 電力電纜通向所外。變電站內(nèi)、戶外間設(shè)置了 800mm 寬的控制電纜溝，通向主控室。110k 控制電器至主變 110kV 側(cè)及主變至 35kV 進(jìn)線套管均采用電纜和電纜溝道敷設(shè)。屋外配電裝置布置應(yīng)符合下列條件：① 設(shè)備套管和絕緣子最低絕緣部位離地＜ 時(shí)應(yīng)加圍欄；② 圍欄向上延伸線距地 處與其上方帶電部分凈距不應(yīng)小于 A1值；③ 車道上運(yùn)設(shè)備時(shí)，其外廓至裸導(dǎo)線凈距≥B 1值；④ 不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮攔裸導(dǎo)體之間垂直凈距＞B 1值；⑤ 帶電部分至建筑物頂部（或圍墻）凈距＞D 值；⑥ 實(shí)際因風(fēng)力、溫度、結(jié)冰使上述尺寸偏短，故設(shè)計(jì)時(shí)取的值大得多，如母線橋母線相間一般取 60cm～80cm。 其它本變電所的配電裝置型式選擇，考慮了所在地區(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。在 10kVⅠ、Ⅱ段母線上分別接 700/160kVA 干式接地變壓器一臺(tái)。35kV 在南邊，室外布置，35kV 均為架空進(jìn)出線。 110kV 配電裝置采用戶外雙列布置，該配電裝置向北出線，進(jìn)線采用懸掛式軟母線，進(jìn)出線架構(gòu)高 10 米，間隔寬度均 8 米，母線及進(jìn)出線相間距離為 米。二次設(shè)備室布置中間。新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３７ 7 電氣布置與電纜設(shè)施 電氣布置110kV 配電裝置為戶外布置。2d因?yàn)槭菃蝹?cè)電流，所以考慮 35kV 短路電流 I d（35）max 為上式中的同一電流。I bp=△f 2αⅠ I dⅠ2d +△U β I d（β）所選設(shè)備具體參數(shù)如下表：表 69 無(wú)功補(bǔ)償電容器組參數(shù)設(shè)備名稱 10KVⅠ段電容器（101R） 10KVⅡ段電容器（102R）新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３５ 型號(hào) BAMH11/ 603W3BAMH11/ 603W3額定電壓（kV） 11/ 11/額定頻率（HZ） 50 50額定電流（A） 相數(shù) 3 3額定容量（kvar） 2400 2400 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算因?yàn)橹髯円淮蝹?cè)電流 I1N=Sn/ UN3所以，I1N110= I1N35= I1N10=CT 一次側(cè)電流 I1N為：110kV 側(cè) I1n= I1N110=（TCT 接線方式⊥/△11）335kV 側(cè) I1n= I1N35=（TCT 接線方式⊥/△11）10kV 側(cè) I1n= I1N10=（TCT 接線方式⊥/┬12）CT 變比 nc為：110kV 側(cè) nc=400/5=8035kV 側(cè) nc=1200/5=24010kV 側(cè) nc=3000/5=600CT 二次側(cè)電流 I2n為（CT“△”接法時(shí) Kjx= ，“┬” 接法時(shí)為 1）3110kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c=35kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c=10kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c=以 110kV 為基本側(cè)，變壓器外部最大短路電流為：I d（35）max =1/30/ 110=Id（10）max =1/30/ 110=以下面三者中最大者為依據(jù)，確定保護(hù)動(dòng)作電流：① 躲勵(lì)磁涌流Idz=K kI1N110==② 躲 CT 二次側(cè)斷線Idz=K kI1N110== ③ 躲母線短路時(shí)最大短路電流Ibp=Ibp+I bp+IbpIbp是 CT 誤差引起的不平衡電流Ibp=Kf2qKtxfiId所以 (kvar) ?????cCqQ (kvar)因此，10kVⅠ段和Ⅱ段各裝設(shè)一組無(wú)功補(bǔ)償電容器。這無(wú)功補(bǔ)償?????tancq率，是表示每 kW 有功功率由 提高到 所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量 kVar 值。 （68???????arctnrtPQ39。假設(shè)功率因數(shù)由 提?cos高到 ，這時(shí)在負(fù)荷需用的有功功率 P 不變的條件下，無(wú)功功率將由 Q 減小??cos到 Q＇，視在功率將由 S 減小到 S＇。因此，為了充分利用無(wú)功功率補(bǔ)償容量，電容器組只需要在重負(fù)荷時(shí)投入，輕負(fù)荷時(shí)全部退出。 變電站避雷器的選擇表 68 各級(jí)電壓避雷器的選擇型號(hào) 電壓等級(jí)避雷器額定電壓系統(tǒng)額定持續(xù)運(yùn)行標(biāo)稱電流下最大殘壓/kV通流容量新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３４ KV （有效值，kV）電壓kV電壓kV陡波 雷電波8/20us 波200us方波4/10us波 10 10 51 45 5kA 150A 40kAHWSW2551/34 35 35 51 54 —— 8kA 10kA 20kAYHSWZ1100/260 110 110 100 73 142 248 —— —— —— 無(wú)功補(bǔ)償電容器的選擇電容器組只能發(fā)出無(wú)功功率，以提高電網(wǎng)電壓，而不能吸收感性無(wú)功功率，以降低電網(wǎng)電壓。當(dāng)（r 0rx）b 0 時(shí)，保護(hù)范圍每側(cè)的最小保護(hù)寬度的計(jì)算式為 （69）)2()(2(2xrxrx hDb???當(dāng)（r 0rx）b 0 時(shí)，在高度 hx 上的保護(hù)范圍如圖 672 中虛線所示。當(dāng) D 小于 時(shí)，雙支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖 6)2(hr?72 所示。當(dāng)避雷針 h 高度大于 hr時(shí)，其保護(hù)范圍按高度等于 hr的避雷針計(jì)算。 避雷針的保護(hù)范圍（1）單支避雷針當(dāng)避雷針的高度小于或等于滾球半徑時(shí)，單支避雷針的保護(hù)范圍是以避雷針為軸線的截面如圖 671 所示，其兩側(cè)的邊界是以為半徑的圓弧，它與針尖相交或相切并與地面相切。對(duì)于 110kV 及以上的變電站，由于此類電壓等級(jí)的絕緣水平配置較高，雷擊避雷針時(shí)在配電構(gòu)架上出現(xiàn)的高電位不會(huì)造成反擊事故，可以將避雷針架設(shè)新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３１ 在配電裝置的構(gòu)架上。對(duì)于直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針或避雷線。 避雷針、避雷器的選擇變電站是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此變電站必須有十分可靠的防雷措施。準(zhǔn)確度測(cè)量：準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編 級(jí)。 35kV 母線 PT 選擇35—10kV 配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。表 65 110kV 側(cè) PT 參數(shù)額定電壓（V） 二次繞組額定輸出（VA）電容量型號(hào)一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 級(jí) 1 級(jí) 高壓電容中壓電容載波耦合電 容YDR110 3/10/10100 150VA 300VA 50 10準(zhǔn)確度為：電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器；35～110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器或電容式電壓互感器。（2）環(huán)境條件：滿足互感器對(duì)環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度等的要求。（6） 10kV 主變出線 CTI==選 LZZBJ1210/3000A，Iee=3000A＞I=Uzd=10kV=UN熱穩(wěn)校驗(yàn)：（I mKth） =（300075） 21=50625（kA） I∞ ==（kA） ∴I ∞ ＜（I ） ∴此選擇符合要求。（5） 35kV 側(cè)用戶出線 CT綜合考慮后，均采用 LCWD135 型，變比 150/5A。（2） 110kV 主變進(jìn)線 CTCT 選 LB6110，變比為 400/5A動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)和熱穩(wěn)校驗(yàn)都符合要求。動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)： ImKem==。計(jì)算選擇如下：（1） 110kV 母線分段 CT新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２９ 考慮較大分段上總負(fù)荷加上變壓器容量。對(duì)于 35kV 及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。 電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：① 型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外墻時(shí)使用，6～35kV 為瓷絕緣，60～220kV 為油浸紙絕緣電容式。所以，絕緣子必須足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。取沖擊系數(shù)為 （kA）.39。短路熱效應(yīng)QK=（kA） 2*S，相間距離為 ，絕緣子跨距 L=。本變電所 10KV 的最終回路較多，因此 10kV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35KV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。此變電站的設(shè)計(jì)中，110kV 母線一般采用軟導(dǎo)體型式。表 64 不同工作溫度下裸導(dǎo)體的 C 值工作溫度 40℃ 45℃ 50℃ 55℃ 60℃ 65℃ 70℃ 75℃ 80℃ 85℃ 90℃硬鋁及鋁錳合金99 97 95 93 91 89 87 85 83 82 81硬銅 186 183 181 179 176 174 171 169 166 164 161矩形導(dǎo)體的應(yīng)力計(jì)算：?jiǎn)螚l矩形導(dǎo)體構(gòu)成的母線的，導(dǎo)體最大相間應(yīng)力 為：ph? （Pa） （65）WLfMphph102??式中，f ph為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體上所受相間電動(dòng)力，N/m；L 為導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距，m；M 為導(dǎo)體所受的最大彎矩，N/m；通常為多跨距、勻載荷梁，取M=fphL2/10。新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２７ 硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)各種形狀的硬導(dǎo)體通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此，導(dǎo)體要按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算?？刹贿M(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小型號(hào)及外徑，可以從手冊(cè)中查詢。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面 SJ 為： SJ=Imax/J (mm2)表 63 導(dǎo)體在各環(huán)境下的綜合校正系數(shù) K實(shí)際環(huán)境溫度（℃）導(dǎo)體最高允許溫度適應(yīng)范圍 海拔高度（m） +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50+70℃ 屋內(nèi)矩形、槽形、管形導(dǎo)體和不計(jì)日照的屋外軟導(dǎo)線 計(jì)及日照的屋外軟導(dǎo)線 1000 及以下202230004000 +80℃計(jì)及日照的屋外管形導(dǎo)體 1000 及以下202230004000 在選擇時(shí)選擇接近上式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)截面，并且按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面還要滿足 Imax≤KI al的要求。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。（1）按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇計(jì)算式為：I max≤KI al式中 I max——導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流，A； Ial——在額定環(huán)境溫度 0=+25℃時(shí)允許的電流，A；? K——與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系數(shù)，見表 63。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（通常指 Tmax5000h） ，傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。（3）35KV 母聯(lián)隔離開關(guān)：GW435ⅡWD 35kV 630A 50kA（4）35KV 出線隔離開關(guān)：GW435ⅡWD 35kV 630A 50kA 各級(jí)電壓母線的選擇選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要考慮如下內(nèi)容：① 選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；② 選擇母線截面的大小；③ 校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；④ 對(duì) 3