【正文】 SystemUniversity最后，衷心感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師！參考文獻[1] 馮建勤，2010[2] ，2010[3] 劉天琪，2011[4] ，2006[5] 尹項根，2005[6] 程浩忠，2009[7] ,2000[8] ：，2008[9] 程浩忠，2009[10] [11] —[12] ，2008[13] 周澤存，2004[14] ，2005[15] 陳家斌，2010[16] ,Vijay本設(shè)計在張文忠老師的精心指導下，從開題報告到資料查閱、論文的撰寫，無一不有老師的悉心教導和無私幫助。設(shè)計是真正的學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不可能有所突破，希望這次的設(shè)計經(jīng)歷能激勵我在以后的生活、學習中繼續(xù)進步。通過設(shè)計，我掌握了變電所電氣一次系統(tǒng)的運行原理，并根據(jù)常規(guī)變電所的設(shè)計要求與步驟，完成了110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計，包括電氣主接線的選擇與論證，主變壓器的選擇，短路電流的計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置設(shè)計和總平面布置，防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計等。在指導老師的幫助，通過查詢相關(guān)資料和同學們之間的互相探討，讓原來模糊的設(shè)計思路逐漸清晰，每一次設(shè)計的改進都讓我們學到了不少的東西。結(jié)束語經(jīng)過了三個多月的學習，我終于完成了110kV變電站電氣設(shè)計。而小電流接地系統(tǒng)單相接地故障是電網(wǎng)最常見的故障之一，但發(fā)生單相接地故障時，雖然在高壓側(cè)發(fā)生了故障相電壓降低和非故障相電壓升高，引起中性點位移，但線電壓仍然是對稱的且故障電流小，對供電設(shè)備不致造成危害，但單相接地故障有可能發(fā)展稱為兩項接地短路故障或其他形式的故障，為保證設(shè)備及人員安全，應(yīng)及時找出接地故障線路以便迅速處理。由于35kV、10kV出線是帶下級變電站或變電所，更加靠近負荷用戶，所以比高壓側(cè)更適合裝設(shè)低頻減載裝置。(2)自動低頻減載裝置：自動低頻減載裝置是一種有著高度選擇性的發(fā)事故自動控制裝置。 自動裝置(1)重合閘：因為架空線路故障大都是瞬時性的，把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復正常的供電，提高供電的可靠性，減少線路停電次數(shù)和電力系統(tǒng)并列運行的可靠性。這時因為三段式電流保護對于多級線路效果好，但本次設(shè)計中，只是設(shè)計三個電壓等級的出線，并沒有下級線路，所以用兩段式保護就可以滿足要求。 線路保護110kV線路的繼電保護沒有采用常用的三段式相間短路的電流保護，即第一段無時限電流速斷保護，第二段帶時限電流速斷保護，第三段定時限過電流保護。這樣的母線保護稱之為母線完全電流差動保護。 按構(gòu)成原理的不同，母線保護主要有單母線完全電流母線差動保護、高阻抗差動保護、電流比相式母線保護。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護：（1）發(fā)電廠和變電所的220~500kV電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線保護，并考慮實現(xiàn)保護雙重化。 母線保護母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。（4）裝設(shè)零序電流保護以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。（2）裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護。（6）過勵磁保護高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護。（4）系統(tǒng)外部接地短路時，應(yīng)采用的保護對中性點直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時，如變壓器中性點接地運行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。電流速斷保護適用于1000kVA以下的變壓器。（2）縱差動保護或電流速斷保護為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護或電流速斷保護。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元器件，所以，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能的良好，工作可靠的繼電保護裝置。匯控箱在設(shè)備現(xiàn)場實現(xiàn)對斷路器、刀閘的控制。測控屏上有斷路器和刀閘的一次接線狀態(tài)圖，以及斷路器的分閘、合閘按鈕，還有同期開關(guān)，可以在上面分合斷路器。 控制設(shè)備則是幫助運行人員遠方合閘、分閘等，方便、安全。8 繼電保護與自動裝置 概述在變電所中，主要的自動裝置有繼電保護設(shè)備、控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠動和通信系統(tǒng)等。求得后，可按圖72繪出兩針間的保護范圍。O點為假想避雷針的頂點，其高度應(yīng)按下式計算：式中 —兩針間保護范圍上部邊緣最低點的高度，m；D—兩避雷針間的距離，m。②當時， 35m的避雷針在高度10m水平面上的保護半徑圖71 單支避雷針的保護范圍 兩支等高避雷針的保護范圍圖72 高度為h的兩等高避雷針1及2的保護范圍（1）兩針外側(cè)的保護范圍應(yīng)按單支避雷針的計算方法確定。 單支避雷針的保護范圍（1）避雷針在地面上的保護半徑應(yīng)按下式計算： 式中 —保護半徑，m； —避雷針的高度，m。 避雷針的保護范圍避雷針的保護范圍根據(jù)電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計規(guī)程的規(guī)定中的折線法進行計算。雷電過電壓的基本形式為直擊雷、感應(yīng)雷、雷電沖擊波和球狀雷。外部過電壓又稱雷電過電壓或大氣過電壓。7 防雷與過電壓 概述電力系統(tǒng)在運行中由于雷擊、誤操作、故障、諧振等原因引起的電氣設(shè)備電壓高于其額定工作電壓的現(xiàn)象稱為過電壓。10kV配電裝置采用戶內(nèi)高壓開關(guān)柜單列布置，采用電纜出線。35kV配電裝置布置在獨立的35kV配電室，采用手車式開關(guān)柜，單列布置。110kV配電裝置采用屋外軟母線中型布置，進、出線均采用架空線。主變壓器布置在變電所中部，靠近進站道路。本設(shè)計的110kV配電裝置布置在站區(qū)的北面，生活綜合室（包括10kV配電室、繼電器室）布置在南面，35kV配電室布置在東面，主變壓器布置在110kV配電裝置和生產(chǎn)綜合室之間，進站大門在變電站西側(cè)。這些都得按照地理條件和環(huán)境情況，并結(jié)合運行，檢修和安裝要求和經(jīng)濟條件進行選擇。6 電氣配電裝置設(shè)計變電站的電氣配電裝置設(shè)計是對電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備和二次設(shè)備進行布置，確定各個裝置的安裝位置。滿足長期發(fā)熱要求。 10kV出線的選擇10kV典型回路，10kV母線的最大持續(xù)工作電流為選擇的電纜。（2）熱穩(wěn)定校驗 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實際選用的母線截面積,所以熱穩(wěn)定度滿足要求。（4）熱穩(wěn)定度校驗 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實際選用的導線截面積95mm ，熱穩(wěn)定度滿足要求。（2）按發(fā)熱條件校驗 LGJ95型鋼芯鋁絞線的允許載流量為 因此滿足發(fā)熱條件。典型回路。（3）動穩(wěn)定校驗 導體所受電動力：母線所受的最大彎矩為：截面系數(shù)：母線最大計算應(yīng)力：小于鋁母線的允許應(yīng)力（），故滿足動穩(wěn)定校驗。 35kV導線選擇 35kV母線的選擇（1）按發(fā)熱條件選擇截面 35kV母線的最大持續(xù)工作電流為選40mmｘ5mm平放鋁母線，允許載流量故35kV匯流母線選用40mmｘ5mm平放鋁母線。(4) 校驗熱穩(wěn)定度 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實際選用的母線截面積120mm ，所以熱穩(wěn)定度滿足要求。⑵ 校驗發(fā)熱條件 LGJ120型鋼芯鋁絞線的允許載流量為滿足發(fā)熱條件。(4) 校驗熱穩(wěn)定度 滿足熱穩(wěn)定度的最小允許截面積為實際選用的母線截面積400mm ，所以熱穩(wěn)定度滿足要求。⑵ 校驗發(fā)熱條件 LGJ400型鋼芯鋁絞線的允許載流量為滿足發(fā)熱條件。110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導線[8]。載流導體可構(gòu)成硬母線和軟母線。導線截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。 母線、電纜選擇與校驗導線應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇或校驗：工作電流、經(jīng)濟電流密度、電暈、動穩(wěn)定或機械強度、熱穩(wěn)定。當三相導體水平放置時，穿墻套管端部所受的最大電動力仍可按上式計算，但為套管端部至最近一個支柱絕緣子之間的距離，取套管本身長度。根據(jù)力矩平衡關(guān)系可得式中：為絕緣子高度；為絕緣子底部到導體水平中心線的高度；為導體放置高度；為導體支撐器下片厚度，一般豎放矩形導體,平放矩形導體。2）校驗穿墻套管的熱穩(wěn)定穿墻套管的熱穩(wěn)定應(yīng)滿足3）校驗支柱絕緣子和穿墻套管的動穩(wěn)定當三相導體水平布置時，支柱絕緣子所承受的最大電動力為式中：、為與絕緣子相鄰的跨距，m；為三相最大沖擊電流，A。所以電壓互感器選擇型號為。初設(shè)變比,3)動穩(wěn)定校驗4)短路熱穩(wěn)定校驗滿足要求。（3）10kV變壓器側(cè)電流互感器：1）額定電壓選擇電流互感器一次回路的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即2)額定電流選擇電流互感器的一次電流額I1N應(yīng)不小于所在回路的最大長期工作電流Imax，即根據(jù)電壓和電流初步選擇型號為。3）額定開斷電流校驗高壓斷路器在給定的額定電壓下，額定開斷電流應(yīng)不小于斷路器滅弧觸點分開瞬間電路的短路全電流有效值，即4)短路動穩(wěn)定校驗高壓斷路器允許通過的動穩(wěn)定極限電流應(yīng)不小于三相短路時通過斷路器的短路沖擊電流，即5)短路熱穩(wěn)定校驗高壓斷路器出廠時，制造廠提供的時間t內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流It，故斷路器的熱穩(wěn)定條件為所以選擇型號為ZN2812的斷路器。因為10kV斷路器為柜式，所以斷路器和隔離開關(guān)是在一起的，無需選擇隔離開關(guān)。 10kV電氣設(shè)備選擇與校驗（1）10kV變壓器側(cè)斷路器：1）額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓，即2)額定電流選擇高壓斷路器的額定電壓應(yīng)不小于所在回