【正文】 ax===35kV母線Imax===35kV出線郊一Imax===郊二Imax===水泥廠1Imax===水泥廠2Imax===耐火廠Imax===備用1Imax===備用2Imax===10kV母線Imax===10kV出線棉紡廠1Imax===棉紡廠2Imax===印染廠1Imax===印染廠2Imax===毛紡廠Imax===針織廠Imax===柴油機(jī)廠1Imax===柴油機(jī)廠2Imax===橡膠廠Imax===市區(qū)1Imax===市區(qū)2Imax===食品廠Imax===備用1Imax===備用2Imax===按長期發(fā)熱允許電流選擇各種電壓等級的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時(shí)裝設(shè)的母線，一般均按長期發(fā)熱允許電流選擇截面積。密度為銅的30%，而且儲(chǔ)量多價(jià)值也低，因此在屋內(nèi)屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，用途廣，是很好的母線材料。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。(6)選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。(4)選擇的導(dǎo)體品種不宜過多。(2)應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修，短路，過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 （2）線路電抗標(biāo)幺值： （52）式中 —— 線路單位長度的電抗值，其中，； —— 線路的長度，km。②計(jì)算短路電流周期分量的有名值和短路容量。(5)由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到Xjs=）。(3)化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。③將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 短路電流的計(jì)算方法： (1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。對于帶電抗器的6～10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5～10 年）。對異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。(5) 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。(3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。(2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 圖41電氣主接線圖5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即110kV側(cè)采用單母分段接線，35kV側(cè)采用單母分段接線，10kV側(cè)采用單母分段接線。10kV側(cè)側(cè)單母線分段接線方式。在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一:35kV側(cè)采用單母分段接線；10kV側(cè)采用單母分段接線；方案二：35kV側(cè)采用雙母線接線；10kV側(cè)采用單母線接線。另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能夠自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。 最優(yōu)方案確定在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：110kV側(cè)采用單母分段接線；方案二：110kV側(cè)采用單母分段帶旁路接線。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。這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷和發(fā)電廠和變電站中。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行，造成全廠(站)長期停電。（2）單母線接線：優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，投資少，經(jīng)濟(jì)性好，運(yùn)行費(fèi)用低，較適用于小容量和用戶對可靠性不高的場所，母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能夠自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。方案二：單母線接線。雙母線及雙母線帶旁路接線，供電可靠性高，任一回路開關(guān)故障或檢修，或任一回路故障或檢修時(shí)，都不影響用戶停電，但是倒閘操作復(fù)雜，造價(jià)高，單母線分?jǐn)嘟泳€，接線簡單，操作方便，便于擴(kuò)建，在一定程度上能提高供電的可靠性，但是當(dāng)一段母線上刀閘檢修時(shí)，該段母線上全部出線都要長時(shí)停電，為保證對這些重要用戶得供電，采用單母分段接線方式。（3）通過以上兩種接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。（2）雙母線接線： 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于設(shè)計(jì)。另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能夠自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。方案二：雙母線接線。但是110kV考慮的主要是可靠性，所以選方案一雙母線接線。擴(kuò)展和調(diào)度都靈活。 單母線分段接線，雖然縮小了母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關(guān)檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長時(shí)間停電，這一缺點(diǎn)，對于重要的變電站和用戶是不允許的。在不給用戶停電的情況下可以對出線的斷路器進(jìn)行檢修，不影響用戶供電。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障時(shí)，該母線上的回路都要停電，而且擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建（2）單母分段帶旁路接線： 優(yōu)點(diǎn)：母線經(jīng)斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。（1）單母分段接線： 優(yōu)點(diǎn)：母線分段后，對重要用戶，可以重不同段供電。 各電壓級主接線型式選擇 110kV主接線方案比較方案一：單母分段接線。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(3)占地面積小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易設(shè)備代替高壓側(cè)斷路器。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。(3)擴(kuò)建方便。(2)檢修安全。 靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：(1)調(diào)度靈活，操作方便。 在可靠性分析中，最主要的基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是斷路器的可靠性，其主要指標(biāo)是故障率、可用系數(shù)和平均修理小時(shí)數(shù)。同時(shí)，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運(yùn)行中可靠性的綜合。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。在建站時(shí)必須遵循節(jié)約用地，少占良田的原則，可建成中型規(guī)模變電站。e. 具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。c. 與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線和電纜線路的引入和引出。變電站所址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定a. 靠近負(fù)荷中心。35kV近期5回，遠(yuǎn)期發(fā)展2回。根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，ZY變遠(yuǎn)景規(guī)劃有擴(kuò)建的可能，所以在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留出發(fā)展擴(kuò)建的余地，本設(shè)計(jì)采用一次設(shè)計(jì)，分期投資，擴(kuò)建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則此ZY變電站位于該地區(qū)負(fù)荷中心，為保證電能質(zhì)量,必須保證供電可靠性。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成部分。表31 SFZL7315000/110型變壓器電壓組合（kV）連接組別損 耗（kW）短路阻抗（%）高中低空載有載高低高中中低110177。電壓較額定電壓高5%所以電壓等級為110/。110kV變電所自然風(fēng)冷。不選用自耦變壓器。設(shè)置有載調(diào)壓對于110kV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器。高—低壓側(cè)的阻抗最大。，其最大阻抗是放在高—中壓側(cè)還是放在高—低壓側(cè)，必須按I條原則確定。漏抗的大小，取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的材料，當(dāng)變壓器的電壓比和結(jié)構(gòu)型式，材料確定后，其阻抗大小和變壓器容量關(guān)系不大，以電力系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變的阻抗越小越好，但阻抗偏小會(huì)使系統(tǒng)短路電流增加，高，低壓設(shè)備選擇困難。ZY110kV變電站電壓等級為110/35/10kV，接線方式采用Y/Y/⊿接線方式。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用“Y”型連接，35kV亦采用“Y”型。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”和“⊿”。（1）繞組數(shù)量選擇原則：在具有三種電壓等級的變電所中，如通過各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí) ，在330kV及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器。 容量的計(jì)算和條件容量Se的選擇計(jì)算:(1)選擇條件：nSeSjs Sjs綜合最大計(jì)算負(fù)荷,n為主變壓器的臺(tái)數(shù)(2)校核條件：(n1) (31)(n1)SeS1+S2 (S1,S2為一二類負(fù)荷). (32)由選擇條件nSeSjs總(n=2)..校驗(yàn) a. (21)Se= Sjs總=* (33)b.(21)Se=S1+S2=. 滿足要求。(5)對規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的12級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。(3)對大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜。(2)根據(jù)變電站帶負(fù)荷的性質(zhì)和負(fù)荷電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘俊?) 三繞組負(fù)荷Sjs的計(jì)算：Sjs= 35kV側(cè)的負(fù)荷 Sjs=(++++++)(1+5%)=10kV側(cè)的負(fù)荷Sjs=(++++++)(1+5%)=.Sjs總= Kt＇(+)=(+)=423 主變壓器的確定(1)主變?nèi)萘窟x擇一般按變電所建成以后510年的規(guī)劃符合選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的發(fā)展。Kt＇ 。2)綜合最大計(jì)算負(fù)荷Sjs的計(jì)算方法。(6)選擇發(fā)電機(jī)組，計(jì)算各工況下發(fā)電機(jī)的負(fù)荷百分率。 (4)計(jì)算各電氣設(shè)備的所需功率，并計(jì)算總功率。 (2)選擇計(jì)算工況，并確定各工況下所需使用的電氣設(shè)備。 一般是根據(jù)實(shí)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)后取平均值。1)需用系數(shù)是用電設(shè)備實(shí)際所需要的功率與額定負(fù)載時(shí)所需的功率的比值，用公式表示為 常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備或?qū)w的依據(jù)。 負(fù)荷計(jì)算的概念計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。表21 35kV負(fù)荷表格電壓等級負(fù)荷名稱最大負(fù)荷MW負(fù)荷組成 (﹪)自然力率Ｔmax(h)線長(km)備注近期遠(yuǎn)景一二35kV郊一2353012郊二53016水泥廠12153020水泥廠22153020耐火廠1153018備用115備用215在35kV負(fù)荷中水泥廠和耐火廠的一類負(fù)荷比較大，發(fā)生斷電時(shí)，會(huì)造成生產(chǎn)機(jī)械的壽命縮短、水泥質(zhì)量下降和一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此要盡可能保證其供電可靠性。cm變電所保護(hù)地下水位較低，水質(zhì)良好，無腐蝕性。該變電所所址區(qū)海拔200m地勢平坦，為非強(qiáng)地震區(qū)，輸電線路走廊闊，架設(shè)方便，全線為黃土層地帶，？，天然容重γ=2g/cm,內(nèi)摩擦角θ=23176。該變電所位于ZY縣東南郊，交通便利，變電所的西邊為10kV負(fù)荷密集區(qū)，主要有棉紡廠，食品廠，印染廠，針織廠，柴油機(jī)廠，橡膠廠及部分市區(qū)用電。35kV近期5回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。2 設(shè)計(jì)原始資料及負(fù)荷計(jì)算 原始資料該所位于ZY市郊的工礦企業(yè)集中區(qū)的中心，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展人民生活需要，決定在此建設(shè)此區(qū)域性變電所。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)