【正文】 誤差，采用個(gè)別變換法進(jìn)行變換。二、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定(1)驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定以電器的開(kāi)斷電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)容易計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(2)確定短路電流應(yīng)按可能發(fā)生的最大短路的正常接線，而不能按反在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式(3)一般電器設(shè)備可按三相零秒短路容易進(jìn)行選擇(4)短路點(diǎn)的選擇，各級(jí)母線作為短路點(diǎn)三、短路電流計(jì)算的內(nèi)容短路計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條件，取決于短路計(jì)算的目的 。(3)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。(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，也需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。五、主接線方案草圖110kV：35kV： 10kV：第七節(jié) 短路計(jì)算一、短路計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所以，選擇方案一 2）經(jīng)濟(jì)的比較：＜，方案一投資少，且能滿足技術(shù)的要求。h）方案一與方案二的年運(yùn)行費(fèi)用：方案一：＝a△A＋+＝2762162129(萬(wàn)元)方案二：＝a△A＋+＝2762162141(萬(wàn)元)（4）方案的確定：1）技術(shù)的比較：?jiǎn)文妇€分段接線簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)單，有利于變電站的運(yùn)行。h△A—變壓器電能損失(kwa為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù),一般220取70,110取90。 表9接線方式單母線分段雙母線可靠性母線故障時(shí)母線所有連接元件停電短時(shí)停電母線檢修時(shí)母線所有連接元件停電不停電斷路器檢修時(shí)該回路停電短時(shí)停電母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)母線所有連接元件停電該回路停電靈活性操作操作簡(jiǎn)單操作復(fù)雜，易誤操作經(jīng)濟(jì)性占地面積較少，投資較少占地面積較大，投資較大從上述的比較可以看出,三種接線從技術(shù)的角度來(lái)看主要的區(qū)別是在可靠性上，雙母線比單母線可靠性高，但對(duì)于110kV變電站來(lái)說(shuō)，單母線分段接線的可靠性已能達(dá)到要求,確定選擇第一種接線方案。即是說(shuō),當(dāng)一母線故障或檢修的時(shí)候，由母聯(lián)斷路器向另一母線充電,直到完成母線轉(zhuǎn)換過(guò)后，在斷開(kāi)母聯(lián)斷路器,使原工作母線退出運(yùn)行。缺點(diǎn):接線復(fù)雜,設(shè)備多,母線故障有短時(shí)停電。調(diào)度靈活。另一方面是考慮到地區(qū)性一般變電所對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮。缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí),接在該母線上的回路都要在檢修期間停電。任一回路的斷路器檢修時(shí),該回路必須停止工作。一段母線故障時(shí)(或檢修),僅停故障(或檢修)段工作,非故障段仍可繼續(xù)工作。3)主接線方案的評(píng)定 4)繪制電氣主接線圖將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案。⑤設(shè)備制造情況 為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。③負(fù)荷情況 負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。三、電氣主接線設(shè)計(jì)步驟1)分析原始資料①本工程情況 變電站類(lèi)型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量等。 4）近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過(guò)程。2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求。二、主接線選擇的主要原則1）變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。 3）運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。一、 電氣主接線的一般要求1）滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。一個(gè)變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計(jì)主接線的觀念也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。（3）符合外部條件，安全距離要符合要求。四、電氣總平面布置1）布置要求（1）充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等。為此,應(yīng)滿足以下要求:1) 保證運(yùn)行可靠 2) 便于操作﹑巡視和檢修3) 保證工作人員的安全4) 力求提高經(jīng)濟(jì)性5) 具有擴(kuò)建的可能二、配電裝置的設(shè)計(jì)原則1） 節(jié)約用地；2）運(yùn)行安全和操作巡視方便；3）考慮檢修和安裝條件；4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行；5）節(jié)約器材，降低造價(jià)；6）安裝和擴(kuò)建方便。一、配電裝置的基本要求 配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式,由開(kāi)關(guān)電器﹑保護(hù)和測(cè)量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。它是按主接線的要求，由開(kāi)關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測(cè)量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來(lái)接受和分配電能。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。 所用變接線組別為了提供380/220V的所用電壓，本設(shè)計(jì)所變低壓側(cè)繞組應(yīng)接成Y形，因此，為改善電能質(zhì)量，本設(shè)計(jì)所變高壓側(cè)繞組接成Δ形，故本設(shè)計(jì)所用變的接線組別為D，yn11。 所用電源備用方式 所用電源的備用方式分為明備用和暗備用兩種。由于這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)，故有廣泛應(yīng)用。所用電源引接方式對(duì)于無(wú)人值守的變電站、采用交流操作的變電站、及雖然采用直流操作但沒(méi)有蓄電池系統(tǒng)的變電站，其所用電源應(yīng)分別接至兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電源或獨(dú)立電源，500kV變電所，則多出由附近的發(fā)電廠或變電所引接專(zhuān)用線作為所用電源。所用變臺(tái)數(shù)的確定相關(guān)規(guī)程規(guī)定，一般變電站裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器；樞紐變電所、總?cè)萘吭?0MVA及以上的變電站等裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用；但如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。8*%177。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且在出現(xiàn)要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況時(shí)，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無(wú)法滿足要求。故本設(shè)計(jì)變壓器的接線組別為：YN，yn0，d11。（六）、繞組接線組別:該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。消弧線圈的容量：查《常用電氣工廠設(shè)備手冊(cè)》，選擇型號(hào)如下： 表5型號(hào)電流范圍（A）額定電壓（kV）額定電抗（Ω）損耗（120℃，W）接線端子（Md）XHDC600/10~6062~5007由于目前消弧線圈電感電流的調(diào)整級(jí)差已做得很小，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，只要選擇消弧線圈的容量即可滿足要求，無(wú)需再校驗(yàn)其脫諧度等。35kV側(cè)發(fā)生單相接地流過(guò)接地點(diǎn)的電容電流： 所以應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。此外，在配置變壓器接地后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)保證保護(hù)的動(dòng)作是先跳開(kāi)不接地變，再跳接地變。本設(shè)計(jì)變電站有兩臺(tái)主變，其高壓側(cè)中性點(diǎn)通過(guò)隔離刀閘直接接地，正常運(yùn)行時(shí)只有一臺(tái)接地，哪臺(tái)接地由系統(tǒng)調(diào)度決定。 故本設(shè)計(jì)變壓器的額定變比為110kV/。考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。采用降壓結(jié)構(gòu)的變壓器三側(cè)線圈，從鐵芯開(kāi)始依次是低壓—中壓—高壓線圈，如下圖，其高與低壓側(cè)之間阻抗最大。 主變?nèi)萘勘?10kV側(cè)：為變壓器的電源側(cè)，容量63000kVA，以其為基準(zhǔn)，取100%，則35kV側(cè)： 取100%10kV側(cè)：取50%故容量比為：100/100/50。 繞組數(shù)量具有三種電壓的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的容量均達(dá)到該變壓器容量的15%以上時(shí)，宜采用三繞組變壓器。 即 取主變?nèi)萘繛?3000kVA。對(duì)一般性變電站而言，其一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷大致占變電站全部負(fù)荷的70～80%。 （二）、主變壓器容量主變?nèi)萘繎?yīng)綜合考慮城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行確定,并遵循下面幾個(gè)原則：（1）按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。臺(tái)數(shù)越少，變壓器的單臺(tái)容量即越大，其本體投資將越低，與之配套的電氣設(shè)備將越少，同時(shí)節(jié)約了占地面積，簡(jiǎn)化了配電裝置等。第四節(jié) 主變及所用變的選擇主變是一個(gè)變電站的最重要設(shè)備，選擇得是否合理將關(guān)系到變電站的方方面面。本設(shè)計(jì)采用Y形接線，選擇BWM11/—334—1W型電容器。 10kV側(cè) 故需對(duì)10kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。一、提高功率因數(shù)的意義為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)變電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，節(jié)省有色金屬，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，改變電網(wǎng)的無(wú)功潮流分布，從而配置無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，但應(yīng)注意，任何情況下，都不允許無(wú)功功率向電網(wǎng)倒送。合理的無(wú)功補(bǔ)償和有效的電壓控制，不僅可保證電壓質(zhì)量,而且還將提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。三、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果負(fù)荷統(tǒng)計(jì)過(guò)程詳見(jiàn)計(jì)算書(shū)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下表： 表3 (kW) (kvar)S (kVA)10kV側(cè)35kV側(cè)110kV側(cè)第三節(jié) 無(wú)功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中，很多用電設(shè)備都是感性負(fù)載，既需要電源向其提供一定的有功功率，還需要電源向其提供一定的無(wú)功功率。二、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)方法已知有功功率P ,功率因素cosф，先統(tǒng)計(jì)出 P、Q, 則根據(jù)公式,求出S。一、 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)目的 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)目的很多，本設(shè)計(jì)的目的有以下幾個(gè)：（1） 確定主變電源側(cè)容量；（2） 確定無(wú)功補(bǔ)償容量；（3） 確定主變型式。（四） 氣象條件當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟葹?0℃, 年最低溫度為10℃；最熱月平均氣溫30℃；年主導(dǎo)風(fēng)向東，最大定時(shí) 風(fēng)速28m/s，基本風(fēng)壓值54kg/m2；雷暴日數(shù)為60日/年。（一） 一次系統(tǒng)接線圖待設(shè)計(jì)變電所G:2*125MWcosΦ=Xd＂=%T:2*150MVAUd=%110kV60kM50kM110kVC=300MVAXc=20%=250MVAXc=30%40KM30MWcosΦ=50KM40MWcosΦ=（二） 負(fù)荷情況 該變電所有110/35/10kV三種電壓等級(jí)，35kV、10kV側(cè)負(fù)荷情況見(jiàn)下表，年增長(zhǎng)率均為12%，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為5500h。由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。本設(shè)計(jì)在電力工程系 老師的精心指導(dǎo)下完成的，設(shè)計(jì)期間 老師在設(shè)計(jì)思路上給予了我很多的指導(dǎo)和幫助， 老師、循循善誘的教學(xué)方法、熱情待人的處事方式、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度、對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求的敬業(yè)精神給我留下了很深的印象。電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。目錄內(nèi)容提要 2前言 4第一章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一節(jié) 原始資料 5第二節(jié) 負(fù)荷的分析與統(tǒng)計(jì) 7第三節(jié) 無(wú)功補(bǔ)償 8第四節(jié) 主變及所用變的選擇 9第五節(jié) 配電裝置的規(guī)劃 13第六節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì) 15第七節(jié) 短路計(jì)算 21第八節(jié) 電氣設(shè)備選擇 23第九節(jié) 變電所防雷保護(hù)規(guī)劃 26第十節(jié) 變電所的繼電保護(hù)配置 27第十一節(jié) 變電所的安全自動(dòng)裝置配置 29第十二節(jié) 專(zhuān)題 31第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算 34第二節(jié) 短路計(jì)算 35第三節(jié) 電氣設(shè)備選擇 44第四節(jié) 整定計(jì)算 47參考文獻(xiàn) 50前言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器等）、各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)、防雷保護(hù)規(guī)劃、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置以及專(zhuān)題等，本課題的專(zhuān)題為變電所主變相間后備保護(hù)和10kV母線分段斷路器備用電源自投裝置的整定計(jì)