【正文】 多用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式6~63kV 電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于 30A (6~10kV 電網(wǎng)) 或 10A(20~63kV 電網(wǎng))時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，用消弧線圈接地時(shí)應(yīng)注意：①消弧線圈應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃，分散布置，應(yīng)避免整個(gè)電網(wǎng)中只裝一臺(tái)消弧線圈，也應(yīng)避免在一個(gè)變電所中裝設(shè)多臺(tái)消弧線圈，在任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。①變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比 X0/X13，以使單相接地時(shí)全相上工頻電壓不超過(guò)閥型避雷器的滅弧電壓；X 0/X1 以使單相接地時(shí)短路電流不超過(guò)三相短路電流.②所有普通變壓器中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn)。鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)18在出線上裝設(shè)電抗器：當(dāng) 610kV 側(cè)短路電流很大，采用其它限流措施不能滿足要求時(shí)，就要采用在出線上裝設(shè)電抗器的接線，但這種接線投資貴，需建設(shè)兩層配電裝置樓，故在變電所中一般不采用出線裝設(shè)電抗器的接線故采用在變壓器低壓回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器 變壓器中性點(diǎn)接地方式根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) I》第 2—7 節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式 ”的規(guī)定：電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。 在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器當(dāng)變壓器容量增大，分裂運(yùn)行不能滿足限制短路電流要求時(shí)，可在變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器或電抗器。 主變中性點(diǎn)接地方式選擇 10kV 側(cè)限流問(wèn)題根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) I》第 節(jié)中“變電所 6～10kV 側(cè)短路電流的限制”規(guī)定：限制變電所 6～10kV 側(cè)短路電流不超過(guò) 16～ ，以便采用價(jià)廉輕型的SF6 斷路器，并且使選用的架空線截面不致過(guò)大，一般采用下列措施： 變壓器分列運(yùn)行在變電所中，母線分段電抗器的限流作用小，故采用簡(jiǎn)便的兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行的方法來(lái)限制短路電流，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）6~10kV 側(cè)發(fā)生短路時(shí)，短路電流只通過(guò)一臺(tái)變壓器，其值較兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)大為減小，從而在許多情況下允許 6~10kV 側(cè)裝設(shè)輕型斷路器；（2）使無(wú)故障母線段維持較高的剩余電壓。對(duì)比以上兩種方案：以上兩種方案均能滿足主接線要求，但由于它與用戶連在一起，并且出線較多，所以采用手車(chē)式單母線分段。靈活采用旁路母線，雖不需要停電檢修出線斷路器，但需通過(guò)較復(fù)雜的倒閘操作。出線斷路器檢修時(shí)，由于采用手車(chē)式，只需短時(shí)停電。重要用戶可以從不同母線段上分別引出兩回饋線向其供電，保證不中斷供電。當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。 10kV 側(cè)接線選擇10kV 出線回路數(shù)近期為 14 回，最終為 20 回；先列出兩個(gè)可行方案：?jiǎn)文妇€分段接線和雙母線接線進(jìn)行比較。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作。經(jīng)濟(jì)性較好,費(fèi)用低 增加隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目,費(fèi)用高.靈活性有一定靈活性，并在檢修斷路器時(shí)不至于中斷對(duì)全部用戶供電。擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右送電。任一回路斷路器檢修,所在回路停電。分段可以縮小母線停電范圍的影響。表 110kV 側(cè)接線方案比較方案 單母線分段 雙母線接線簡(jiǎn)圖可靠性用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電。朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)15 110kV 側(cè)接線的選擇110kV 近期設(shè)計(jì)回路數(shù)為 2，最終為 4 回。另外，我們應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期積累的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)先選用經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐考驗(yàn)的主接線形式。3）年運(yùn)行費(fèi)用小年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常小修的維護(hù)費(fèi)等。2) 占地面積小主接線的形式影響配電裝置的布置和電氣總平面的格局，主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電裝置占地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。4) 大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對(duì)可靠性的特殊要求(2) 靈活性 電氣主接線就能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 2) 斷路器或母線故障以及母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電的時(shí)間的長(zhǎng)短，能否保證對(duì) I 類負(fù)荷和大部分 II 類負(fù)荷的供電。保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，作為其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)的電氣主接線，首先應(yīng)滿足可靠性的要求。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三方面。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。8%/11阻抗電壓 Uk%=空載電流 %連接組別 YN /d11調(diào)壓方式 有載調(diào)壓朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)133 電氣主接線 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求與依據(jù)發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線。綜上所述 主變壓器的選擇 型號(hào)：SFZ9— 50000/110 容量 50MVA 空載損耗 短路損耗 連接組別 YN / d11 聯(lián)接方式 阻抗電壓 % 空載電流 % 額定電壓 110 kV /11kV鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12根據(jù)以上的原則和技術(shù)規(guī)范本變電所采用的變壓器容量為兩臺(tái) 50000kVA 的變壓器，調(diào)壓方式為有載調(diào)壓，絕緣方式為半絕緣。而如果某個(gè)電壓等級(jí)是線路的末端，該側(cè)的電壓應(yīng)按照電網(wǎng)額定電壓選擇。如需減小變壓器體積和降低變壓器本身的損耗，則應(yīng)選擇銅繞組。變壓器繞組材料有鋁繞組和銅繞組兩種。為減小變壓器的造價(jià)，變壓器還可以采用半絕緣方式，即變壓器繞組靠近中性點(diǎn)部分的主絕緣水平比繞組端首部的絕緣水平低，不適按照線電壓設(shè)計(jì)，而是低一個(gè)電壓等級(jí)。此處采用自然風(fēng)冷卻。（7） 變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷和強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等，它隨變壓器的型式和容量不同而異。朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)11（6） 容量比變壓器各繞組容量相對(duì)總?cè)萘坑?100/100/100、100/100/50、100/50/50 等幾種形式。 接發(fā)電機(jī)的三繞組變壓器，為低壓側(cè)向高壓側(cè)輸送功率，應(yīng)選升壓型變壓器；變電所的三繞組變壓器，如果高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則選用降壓型變壓器；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)輸送功率為主，側(cè)可選用升壓型變壓器,但如果需要限制 6~10kV 系統(tǒng)的短路電流，可以考慮優(yōu)先采用降壓結(jié)構(gòu)變壓器。所以該變電站的變壓器選擇有載調(diào)壓方式。2%）以內(nèi)，而有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達(dá)到電壓的 30%，但其結(jié)構(gòu)調(diào)壓變壓器復(fù)雜，造價(jià)高。（4） 調(diào)壓方式的選擇變壓器的調(diào)壓方式分帶負(fù)荷切換的有載（有勵(lì)磁）調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷切換的無(wú)載（無(wú)勵(lì)磁）調(diào)壓方式。我國(guó) 110kV 及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)都需要選擇 YN 的聯(lián)結(jié)方式，對(duì)于　6~10kV 側(cè)采用 d 形。故選用雙繞組變壓器（3） 繞組聯(lián)結(jié)方式變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。所以此變電站主變壓器選三相變壓器。單相變壓器是由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高。（1） 相數(shù)選擇變壓器有三相變壓器和單相變壓器。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的已知條件，代入以上，求得主變額定容量，本所選擇 為NS50MVA，只裝一臺(tái)主變就能滿足近期負(fù)荷，考慮負(fù)荷發(fā)展速度快，和再次改建將影響供電，本所一次施工全部安裝 2 臺(tái)變壓器。n—— 主變額定容量，MVA。(6) 對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?1~2 級(jí)設(shè)計(jì)以便發(fā)展時(shí)宜更換。(4) 對(duì)城市的郊區(qū)一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)下，裝兩臺(tái)。(2) 由變電站帶負(fù)荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定主變?nèi)萘浚瑢?duì)有重要負(fù)荷變電站，朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)9應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)期于主變?nèi)萘吭谟?jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變應(yīng)保證其余負(fù)荷的 60~70%。根據(jù)城市規(guī)劃負(fù)荷性質(zhì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合因素確定主變?nèi)萘?。為保證供電的穩(wěn)定性和遠(yuǎn)期發(fā)展，以及減少投資回收周期，本所采用兩臺(tái)主變。 主變臺(tái)數(shù)選擇變電所主變的臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)接線方式傳輸容量以及系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。第 條 與電力系統(tǒng)連接的 110kV 變壓器，若不受運(yùn)輸條件的制，應(yīng)選用三相變壓器。第 條 主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇。在變電所中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。%?故 遠(yuǎn)景綜合最大負(fù)荷如下： ? ?MVAS ***** ??????朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)7 一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷分析遠(yuǎn)景Ⅰ和 II 級(jí)綜合最大負(fù)荷計(jì)算公式（采用不計(jì)線損和負(fù)荷同時(shí)率）：????ni iiipS11max1max1cos?代入資料表中的數(shù)據(jù)： MVAS ***2 **.* ?? ?????鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)8 2 主變的選擇 設(shè)計(jì)依據(jù)主變的臺(tái)數(shù)、容量、形式的選擇直接影響到電氣主接線和配電裝置的布置以及系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。，保證靈活性和可靠性。（2）變電所的分支和最終建設(shè)規(guī)模變電所依據(jù)5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。電力系統(tǒng)中的變電所有系統(tǒng)樞紐變電所，地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。，并應(yīng)對(duì)過(guò)度年進(jìn)行研究（5年內(nèi)應(yīng)逐年研究）遠(yuǎn)景水平年可為今后等10至等15年的某一年，且要與國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃及規(guī)劃的年份相一致，系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)審查后2至3年宜再行編制，朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)5一旦有重大變化應(yīng)及時(shí)修改。 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為編制和審批工程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，工程初步設(shè)計(jì)，近期計(jì)劃及下一輪電力規(guī)劃提供依據(jù)。土溫 20?C。內(nèi)摩擦角3cm，土壤電阻率 100Ω?cm, 地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。最大風(fēng)速 25m/s,，屬于我國(guó)第六標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。年最高氣溫+40?C，年最低氣溫20?C，年平均溫度+15?C，最熱月平均最高溫+32?C 。其中 110kV 的近期出線數(shù) 2 回，遠(yuǎn)景發(fā)展出線數(shù) 2 回，10kV 的近期出線 14 回，遠(yuǎn)景發(fā)展出線 6 回。向市區(qū)工業(yè)、生活等用戶供電，屬新建變電站，它承擔(dān)了地區(qū)變電所的任務(wù)。我們要繼續(xù)在電力方面深入研究學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取為中國(guó)的電力事業(yè)貢獻(xiàn)我們的力量。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固《發(fā)電廠電氣部分》及相關(guān)課程的理論知識(shí)，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力的目的。變電站的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)至關(guān)重要，本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力考核。朱玉龍:110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)I110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 .................................................................IABSTRACT .............................................................I ...............................................................1 概述 ..............................................................1 總體分析 .........................................................2 設(shè)計(jì)依據(jù) .......................................................2 本設(shè)計(jì)的分析 ...................................................3：負(fù)荷分析 ........................................................4 設(shè)計(jì)依據(jù) .......................................................4 負(fù)荷計(jì)算 ........................................................5 一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷分析 ...............................................72 主變的選擇 .........................................................8 設(shè)計(jì)依據(jù) .........................................................8 主變臺(tái)數(shù)選擇 .....................................................8 主變?nèi)萘窟x擇 .....................................................9 主變型式選擇 ....................................................103 電氣主接線 .............................................