【正文】 缺 點(diǎn) ： ，連接在該分段母線(xiàn)上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對(duì)于容量大、出線(xiàn)回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。 。 。 ，母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍縮小了一半。 b 單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 110KV變電站設(shè)計(jì) 19 10kv 側(cè)的接線(xiàn) （ 1） 單母線(xiàn)接線(xiàn) 圖 單母線(xiàn)接線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)： a接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便。 優(yōu)缺點(diǎn)和內(nèi)橋式相反。用于線(xiàn)路較長(zhǎng)、故障停電和檢修的機(jī)會(huì)多、變壓器不需經(jīng)常切換的變電所。 內(nèi)橋式接線(xiàn)的 優(yōu)點(diǎn) 是 電源線(xiàn)路故障時(shí)，不影響供電；缺點(diǎn) 是 主變壓器故障時(shí)，將造成短時(shí)停電。 橋式接線(xiàn)具有工作可靠、靈活、使用電器少、裝置簡(jiǎn)單 清晰、建造費(fèi)用低和易于發(fā)展成單母線(xiàn)分段接線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn) 。橋式接線(xiàn)分內(nèi)橋式接線(xiàn)和外橋式接線(xiàn) 。方案（三）在供電可靠性與靈活性方面能滿(mǎn)足本站供電要求，但考慮到接線(xiàn)較復(fù)雜，占地面積大且費(fèi)用較高，所以也不符合要求。用于電源較多、輸送和穿越功率較大、要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。 以上三種方案比較：方案（一）主接線(xiàn)供電可靠性與靈活性高，用于 110KV，出線(xiàn)回路適合本站設(shè)計(jì)，因此此方案可行。 ，通常采用可靠性高，檢修周期長(zhǎng)的 SF6 斷路器，或氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，可取消旁路母線(xiàn)。 6. 由于雙母線(xiàn)接線(xiàn)的設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開(kāi)關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時(shí)投資和占地面積也較大。 4. 可利用母聯(lián)斷路器替代引出線(xiàn)斷路器工作。 2. 檢修任一母線(xiàn)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只影響該回路供電。因?yàn)殡妷?等級(jí)高的斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)用戶(hù)影響甚大。 ，該回路必須停電。方法是將雙回路分別接引在不同分段母線(xiàn)上。分段斷路器可以接通運(yùn)行，也可斷開(kāi)運(yùn)行。與用隔離開(kāi)關(guān)分段的單母線(xiàn)接線(xiàn)相比，母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)短路時(shí)，非故障母線(xiàn)段可以實(shí)現(xiàn)完全不停電，而后者則需短時(shí)停電。 該設(shè)計(jì)的電氣主接線(xiàn)： 某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 110KV變電站設(shè)計(jì) 15 110kv 側(cè)的接線(xiàn) （ 1） 單母線(xiàn)分段接線(xiàn) 圖 分段的單母線(xiàn)的 特點(diǎn) 為 : 優(yōu) 點(diǎn) ： 母線(xiàn)接線(xiàn) 具有 簡(jiǎn)單、清晰、方便、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點(diǎn)。 (3)適用范圍： 6— 10KV 配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為 6 及 以上時(shí)； 35— 63KV 配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為 4— 8 回時(shí)； 110— 220KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為 3— 4 回時(shí)。 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 單母線(xiàn)分段接線(xiàn) (1)優(yōu)點(diǎn)： 用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。 主接線(xiàn)的方案與分析 單母線(xiàn) (1)優(yōu)點(diǎn) ： 接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置； (2)缺點(diǎn)： 不夠靈活可靠，任一元件（母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相短路電流不超過(guò) 6KA（ 10KV的 SK3≤ 100MVA） 的電路中。 某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 110KV變電站設(shè)計(jì) 13 (4)經(jīng)濟(jì)性 主接線(xiàn)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器少，而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品；由于工廠變配電所一般都選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀的成套配電裝置，因此變配電所主接線(xiàn)方案應(yīng)與所選成套配電裝置的主接線(xiàn)方案配合一致。變電所綜合自動(dòng)化就是在第二階段。 (2)可靠性 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線(xiàn)故障以及母線(xiàn)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性；大機(jī)組超高壓電氣主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足可靠的特殊要求；采用綜合自動(dòng)化，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)變電所自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程分為三個(gè)階段。 DKSC315/： 表 站用變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定容量 （ kVA） 額定電壓（ kV） 空載電流 （ %） 損耗 （ W） 阻抗電壓 連接組標(biāo)號(hào) 高壓 低壓 空載 負(fù)載 DKSC315/,yn0 廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 4 主接線(xiàn)方案的確定 (1)安全性 高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；低壓斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)；裝設(shè)高壓熔斷器 — 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線(xiàn) 柜母線(xiàn)側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；變配電所高壓母線(xiàn)上及架空線(xiàn)路末端，必須裝設(shè)避雷器。本變電站計(jì)算站用容量為 100kVA， 結(jié)合消弧裝置， 選用 2臺(tái) DKSC315/，互為暗備 用。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電站的站用電壓只需 一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方 式。8 , ,11 YN， dll 71 260 站用變壓器選擇： 變電站的站用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。 電壓等級(jí)： 110KV/10KV 出線(xiàn)： 110KV2 回， 10KV15 回。 變電站 8 年規(guī)劃全部負(fù)荷 Sδ= 變電站目前負(fù)荷 S0= 變壓器的初選容量 S=80%Sδ== 選兩臺(tái) 63000KVA 的變壓器。變壓器 110KV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，同時(shí)裝設(shè)避雷器保護(hù)。 因?yàn)樵摰貐^(qū) 110KV 電壓不是很穩(wěn)定，為了保證 10KV 供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，本站采用有載調(diào)壓方式，這樣才能達(dá)到隨時(shí)調(diào)整電壓的目 的。所以該站選擇三相供電。 綜合上述各種因數(shù)，確定該站主壓器采用 2 臺(tái) 60MVA 的變壓器。如容量有 100KVA、 125KVA、160KVA、 200KVA、 250KVA、 315KVA 等。 按照上述原則確定變壓器容量后，最終應(yīng)選用靠近的國(guó)家的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 ，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負(fù)荷的增加和發(fā)展，后期可采用暗備用方式。 ，即 2臺(tái)主變壓器的容量之和滿(mǎn)足 全部供電 的要求。 =39444KVA Q=39444 tan（ ） =19103kvar 表 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表 電壓等級(jí) 有功功率（ KW） 無(wú)功功率（ KW） 視在功率（ KVA） 10KV 35500 12282 37368 110KV 35500 19103 39444 某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 110KV變電站設(shè)計(jì) 9 3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 《 35～ 110KV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的 5～ 10 年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。 =37368KVA Q=37368 tan（ ） =12282Kvar ∵ 110KV： COSφ 2≥ ∴選 COSφ2= 來(lái)考慮 。 ： Nc=Qc / qc 式中： qc 單個(gè)電容器的容量，單位 kavr。目前提高功率因數(shù)的常用的辦法是裝設(shè)電容器補(bǔ)償。 表 10kV變電站站用變壓器計(jì)算 序號(hào) 名稱(chēng) 計(jì)算容量 （ KW） 額定容量 （ KW） 功率因數(shù)和效率 經(jīng)常性負(fù)荷 非經(jīng)常性負(fù)荷 安裝運(yùn)行臺(tái)數(shù) 運(yùn)行容量 安裝運(yùn)行臺(tái)數(shù) 運(yùn)行容量 （ KW） （ kVA） （ KW） （ kV） 1 充電機(jī) 40 1 2 蓄電池室通風(fēng)機(jī) 1 — 3 屋內(nèi)配 電裝置 通風(fēng)機(jī) 1 4 電源 1 — 5 屋內(nèi)配 電裝置 通風(fēng)機(jī) 2 — 6 檢修用電 5 — 5 — 7 電熱 15 — — 15 — 8 通訊用電 9 取暖用電 — 10 操動(dòng)機(jī)構(gòu)用電 — 11 遠(yuǎn)動(dòng)裝 置用電 — 12 屋內(nèi)工作照明 13 事故照明 14 屋外工作照明 計(jì)算總?cè)萘?（ kVA） 選擇變壓器容量（ kVA） 100 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康? 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康氖窍到y(tǒng)功率因數(shù)低，降低了發(fā)電機(jī)和變壓器的出力，增加了輸電線(xiàn)路的損耗和電壓損失，這一些原因是電力系統(tǒng)基本的常識(shí)，在這里不多作特別的說(shuō)明。充電機(jī)系不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，故其負(fù)荷應(yīng)予以計(jì)算，但此時(shí)可考慮浮充電機(jī)不運(yùn)行，不必計(jì)算。按每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)、效率、負(fù)荷系數(shù)分別由 kW 換算成 kVA，再 考慮不同時(shí)運(yùn)行的情況，計(jì)算出總負(fù)荷。 ems (1 + 5%) = 8 (1 + 5%) = （ 2） 站用變壓器負(fù)荷計(jì)算 目前采用的站用變壓器負(fù)荷計(jì)算的主要方法有： (1)換算系數(shù)法； (2)分別將每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的 kW 換算成 kVA，再考慮不同時(shí)運(yùn)行情況的計(jì)算方法。 — 初期負(fù)荷 x — 年數(shù)，一般按 5～ 10 年規(guī)劃考慮 m — 年負(fù)荷增長(zhǎng)率，由概率統(tǒng)計(jì)確定。 變電站所供負(fù)荷的總數(shù)： P 總 = Q 總 = P 總 tan()= 變電站所供一類(lèi)負(fù)荷總數(shù) ： P 總 1= 變電站所供二類(lèi)負(fù)荷總數(shù)： P 總 2= 某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 110KV變電站設(shè)計(jì) 5 一類(lèi)負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比： δ= P 總 1/ P 總 =／ 100%=% 二類(lèi)負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比： δ= P 總 2 /P 總 =／ 100%=% 考慮增長(zhǎng)，按 8 年計(jì)算，由工程概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)得知，負(fù)在荷一定階段內(nèi)的自然增長(zhǎng)率是按指數(shù)規(guī)律變化的， 即 S = S 39。 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率就是要使系統(tǒng)中無(wú)功電源所發(fā)出的無(wú)功功率與系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗相平衡 。 本變電站負(fù)荷分析計(jì)算如下 (線(xiàn)損平均取 5%，功率因數(shù)取 ，負(fù)荷同時(shí)率?。?)： 各組負(fù)荷的計(jì)算： P=KX?ΣPei Q=P?tgФ S= 22 QP ? 式中： ΣPei：每組設(shè)備容量之和，單位為 KW； KX：需要系數(shù)； CosФ:功率因數(shù)。 綜上所述，新建 110KV 開(kāi)發(fā)區(qū)南變電站是電源合理分布點(diǎn)，改善 10KV 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足新增用電需要的必要措施。加上部分線(xiàn)路供電半徑大、用戶(hù)多、負(fù)荷重，線(xiàn)路壓降過(guò)高，供電質(zhì)量差，但區(qū)南變電站建成后可承擔(dān)開(kāi)發(fā)區(qū)南部的用電負(fù)荷，釋放大沖站的供電能力，提高大沖鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損。為滿(mǎn)足用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需要到 2021 年建設(shè)新的 110KV變電站是十分必要的。 由此分析，僅靠目前僅有的一個(gè) 110KV 變電站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿(mǎn)足負(fù)荷增長(zhǎng)需求的。目前 區(qū)北 站的最大負(fù)荷為 萬(wàn)千瓦，到 2021 年，開(kāi)發(fā)區(qū)的用電量將達(dá) 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá) 萬(wàn)千瓦。 設(shè)計(jì)背景 開(kāi)發(fā)區(qū)現(xiàn)有 110KV 變電站（區(qū)北站）一座，向全區(qū)圍內(nèi)供電。廣東技術(shù)師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 要求不同制造廠生產(chǎn)的設(shè)備能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連和互操作，同 時(shí)還要求以后擴(kuò)建時(shí)，現(xiàn)有系統(tǒng)的硬件和軟件能較方便的與新增設(shè)備實(shí)現(xiàn)互操作。采用分布式分層結(jié)構(gòu)，不須人工干預(yù)的盡量下放，有合理的冗余但盡量避免硬件不必要的重復(fù)。變電站的綜合自動(dòng)化為變電站小型化、智能化、擴(kuò)大監(jiān)視范圍及變電站的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行提供了現(xiàn)代化手段和基礎(chǔ)保證。它是變電站的一種現(xiàn) 代化技術(shù)裝備，是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的 綜合應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。因此，變電站自動(dòng)化既是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿(mǎn)足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化 EMS和 DMS 的基礎(chǔ)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶(hù)對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一不提高，電網(wǎng)自動(dòng)化就顯得極為重要；近年來(lái)我國(guó)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與 管理自動(dòng)化以具備了條件。correction equipment 目錄 1 緒論 1 變電站發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 1 概況 1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1 課題來(lái)源及設(shè)計(jì)背景 2 課題來(lái)源 2 2 變電站負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 3 變電站的負(fù)荷計(jì)算 3 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 3 負(fù)荷計(jì)算 4 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康? 6 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 7 3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 9 變壓器的選擇原則 9 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 9 變壓器容量的選擇 9 4 主接線(xiàn)方案的確定 12 主接線(xiàn)的基本要求 1