【正文】 可靠工作的前提下，適當(dāng)留有裕度，力求在經(jīng)濟上進行節(jié)約。在各級電壓等級的變電所中，使用各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、補償電容器等，這些設(shè)備的任務(wù)是保證變電所安全、可靠的供電，因為選擇電氣設(shè)備時，必須慮及電力系統(tǒng)在正常和故障時的工作情況。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟性，必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。在進行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程情況在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。設(shè)系統(tǒng)為無限大容量：，三相短路標(biāo)幺值： （41）化為有名值： （42） 同理，最大運行方式下變電所一次變35KV母線短路電流周期分量有效值Id=,短路阻抗標(biāo)幺值變壓器阻抗電壓，阻抗標(biāo)幺值3． 最大運行方式下短路電流計算(a) （b）圖42 35KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖（a） 35KV母線d1點短路電流計算 （b） 35KV母線d1點短路電流計算 (a) (b)圖43 35KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖（a） 35KV母線d2點短路電流計算 （b） 6KV母線d2點短路電流計算 (a) (b)圖44 6KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖(a) 6KV母線d2點短路電流計算 (b) 6KV母線d2點短路電流計算 表41 短路電流計算結(jié)果 系統(tǒng)供電方式短路參數(shù)110KV方曉一次供電110KV喇南一次供電35kV母線6kV母線35kV母線6kV母線并列分列并列分列阻抗（標(biāo)幺值）短路電流（kV）全電流有效值（kA）沖擊電流（kA）短路容量（MVA）第5章 電氣設(shè)備的選擇電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一。 ，型號為YJLV29 3（1185）。1. 準(zhǔn)備工作（1） 進線取自變電所一次變的1段的1條35KV線路，一次變Ι段的一條35KV線路，35KV按并、分列運行兩種方式，6KV分列運行。 計算方法標(biāo)幺值法：取基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓計算公式：變壓器： 發(fā)電機：線 路： 短路電流周期分量有效值： 短路電流沖擊值： 短路電流計算的計算過程變電所2回35kV進線分別引自110kV方曉變和110kV喇一變，主變按規(guī)劃容量20000kVA歸算，6kV按并列、分列運行分別計算。4． 各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。2． 選擇計算短路點。（2） 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。為此，需要進行短路電流計算，以便正確地選擇具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞。短路的后果是十分嚴重的，且短路所引起的危害程度，與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有關(guān)。直到短路故障被切除后，非故障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓才能得以恢復(fù)。當(dāng)電壓降低到額定值的80％左右時，電磁開關(guān)有可能斷開，因而中斷供電；當(dāng)電壓下降到30％一40％。4 短路必將造成局部停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大、給國民經(jīng)濟造成的損失也越大。3 短路電流通過導(dǎo)體時，同時也使導(dǎo)體受到很大的電動力作用、使導(dǎo)體發(fā)生變形，甚至損壞。 短路的危害1 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多，短路回路中的短路電流可能超過該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍，如6—10kV的大容量裝置，短路電流可達到幾萬甚至幾十萬安。疲勞嚴重、斷線、倒塔、倒桿、電動力太大拉斷導(dǎo)線。雷擊、鳥害、動物接觸、人員或植物距離太近。老化、污閃、霧閃、鹽堿擊穿。電力系統(tǒng)正常運行時，其相與相之間，中性點接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過負荷或阻抗連接的。 短路概述電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運行狀態(tài)、不正常運行狀態(tài)、短路故障?！?5】選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計算的最終目的。【17】電力系統(tǒng)正常運行的破壞或多半是由短路故障引起的。所謂短路時指電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相接觸。因此，綜合各方面因素，二次側(cè)宜采用單母線分段，其接線圖如下：圖32 單母線分段最后，通過前面對一次側(cè)和二次側(cè)接線經(jīng)濟性、可靠性、靈活性等各方面的綜合比較，同時考慮本設(shè)計的進線、出線的回路以及重要負荷的分布等因素，一次側(cè)采用外橋的接線形式，二次側(cè)采用單分段的接線形式。待設(shè)變電所6KV側(cè)低于12回出線，并帶有重要負載，可行性的方案有單母線分段、單母分段帶旁路、雙母線。綜上，通過對經(jīng)濟性的考慮方案一比方案二實惠的多，故本設(shè)計變電所一次側(cè)采用外橋接線。經(jīng)濟性線路變壓器組比外橋接線經(jīng)濟。而外橋接線，當(dāng)線路故障時與之相連的兩個斷路器斷開，從而影響一回未發(fā)生故障的線路，當(dāng)變電器發(fā)生故障時僅線路變壓器斷開，不影響其它回路運行。如圖32所示。如圖31所示。 線路變壓器組接線變電所只有一路進線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。 主接線的選擇 35kV側(cè)主接線方案的確定35kV側(cè)，規(guī)則上講，對于變電所的電氣主接線，當(dāng)滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用橋型線路變壓器組或線路分支接線。（1）610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上。對雙回路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。每段母線上均接有電源和處線回路，便成為單母線分段接線。（2）3566KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過三回。缺點：靈活性和可靠性差，母線出現(xiàn)故障時，各出線必須全部停電。設(shè)計只以單母線為例。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積小，但是只適合用于進出線回路少，不在擴建和發(fā)展的變電所。在進出線數(shù)較多時，為便于變壓器的匯集和分配，采用母線 作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰。變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是變壓器、母線和出線。當(dāng)有擴建需求時，應(yīng)在布置上考慮接線的準(zhǔn)備【19】。 電氣主接線的基本原則變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)的主要組成部分，它表明了發(fā)電機、變壓器、線路、和斷路器等設(shè)備的數(shù)量和接線方式，從而實現(xiàn)安全的輸變電、配電的任務(wù)。（2）占地面積少。通常設(shè)計應(yīng)該在滿足可靠性與經(jīng)濟性的前提下做到經(jīng)濟合理?？梢苑奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，且不致影響對用戶供電?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下，檢修方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。2．靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活的進行運行方式的轉(zhuǎn)換。主接線的可靠性不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可能的影響。對電氣主接線的基本要求，概括的說包括可靠性、靈活性、經(jīng)濟性三方面【9】。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線圖。它是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又一次接線或電氣主系統(tǒng)。 無功補償容量的計算，所以對無功進行補償。 并聯(lián)電力電容器補償電力電容器進行無功補償時，線路WL1輸送無功功率仍為無功功率，即Q=QL，而變壓器輸送的無功功率則為Q=QLQC，線路WL1輸送的無功功率則為Q=QL+QTQC，因此，電源只需向電力負荷提供S=P=J(QLQC)的功率。根據(jù)油田的具體情況，及其無功補償方法的技術(shù)、經(jīng)濟比較選用電力電容器補償中的并聯(lián)補償方法。根據(jù)上述新增負荷數(shù)據(jù)以及該地區(qū)負荷現(xiàn)狀，得出該地區(qū)負荷預(yù)測表。未上市部分新增負荷總計21200KW。 周邊地區(qū)油田產(chǎn)能負荷2011年新增的油田產(chǎn)能4180KW負荷，分別為機采負荷3426KW、注入站負荷454KW、配置站負荷300KW；2011~2015年新增的油田產(chǎn)能17855KW負荷，分別為井場8875KW、轉(zhuǎn)油站1380KW、注入站4400KW、配置站1100KW、水處理站2100KW。通過負荷調(diào)查，用趨勢外推法進行負荷預(yù)測。城市冬季的取暖負荷和夏季的降溫負荷均增加較大，城市電網(wǎng)負荷曲線峰谷差拉大，城市電網(wǎng)最大負荷的增長速度一般要高于用電量的增長速度，電網(wǎng)最大負荷利用小時呈下降趨勢。不同的負荷 預(yù)測方法適用范圍不同，在具有應(yīng)用于城市電網(wǎng)負荷預(yù)測時，必須結(jié)合城市負荷發(fā)展的特點 、要求以及預(yù)測條件，選擇合適的預(yù)測方法，才能達到滿足預(yù)測精度的要求。電力負荷預(yù)測，是電力市場的重要組成部分，實質(zhì)是對電力市場需求預(yù)測，它主要是指在考慮系統(tǒng)運行特性、自然條件、社會條件和地區(qū)經(jīng)濟狀況等重要因素影響的條件下，利用歷史負荷值經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)計算，在滿足一定精度和速度的情況下，決定未來某特定時刻的負荷，負荷預(yù)測對電力系統(tǒng)控制、運行和計劃很重要【8】。 負荷預(yù)測電力負荷預(yù)測是實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)。（2）型號主變壓器的型號選擇主要考慮一下因素：①變電所的地址選擇；②主要用電設(shè)備對供電的要求；③當(dāng)?shù)毓╇姴块T對變電所的管理體制等。2. 變壓器的臺數(shù)和型號（1）臺數(shù)變壓器的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負載的特點和經(jīng)濟運行選擇，由負載的大小對供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求決定的，并且要節(jié)約電能、維護設(shè)備等因素，確定變壓器應(yīng)綜合考慮，進行認真的技術(shù)、經(jīng)濟比較。變壓器的最佳負載率在40%~70%之間，負載過高，損耗明顯增加；另一方面，由于變壓器的容量裕量小，負載稍有增長，就需要更換大容量的變壓器，會增加投資，而且影響供電。[2] 變壓器的容量及臺數(shù)的確定1. 變壓器的容量 變壓器空載運行時需要用較大的無功功率，需由供電系統(tǒng)供給，變壓器的容量如果選的過大，會增加投資，而且會是變壓器長期處于輕載運行，使空載的損耗增加，功率因數(shù)增加，網(wǎng)絡(luò)損耗增加。主變的好壞對供電可靠性和以后的擴建都有影響。在輸配電系統(tǒng)中，變壓器起到橋梁作用，變壓器是借助電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率，交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。防雷保護是變電所保護中不可缺少的一項保護措施，故本次設(shè)計采用三支等高避雷針作為變電所防雷措施。選擇了電氣設(shè)備的規(guī)格型號，并對它們進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。根據(jù)變電所主接線的設(shè)計原則，對變電所的主接線進行設(shè)計：高壓35kV采用外橋接法,6kV母線采用單母分段接線形式。根據(jù)所選電氣元件，結(jié)合實際繪制設(shè)計圖紙針對油田負荷的用電要求，根據(jù)近幾年的用電需求進行了負荷預(yù)測。依照主接線的特點，選擇各個電壓等級的接線方式，進行綜合比較，選擇最佳接線方式。建設(shè)城市變電所應(yīng)當(dāng)遵循的基本原則是足夠的變電容量以滿足供電區(qū)域內(nèi)中長期規(guī)劃預(yù)測的負荷要求；可靠靈活的主接線方式；結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備體積小，占地面積小；主設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)越，可靠性高，檢修頻率低，噪聲低；自動化程度高，通信誤碼率低，可靠性高。基于上述主變壓器戶外布置不僅便于安裝和維護，而且還利于散熱和消防等特點，在地理位置限制較少的非中心城區(qū)，在無重污染源，噪聲又滿足環(huán)保要求的情況下，建設(shè)半戶內(nèi)布置變電所較全戶內(nèi)布置變電所具有一定的優(yōu)勢【5】。半戶內(nèi)布置方式與全戶內(nèi)布置方式相比較，配電裝置的布置方式和運行條件相同，區(qū)別主要在于主變壓器的布置方式。半戶內(nèi)布置方式就是除主變壓器以外的全部配電裝置集中布置在一幢主廠房不同樓層的電氣布置方式。全戶內(nèi)布置方式是指主變壓器、35kV配電設(shè)備等全部配電裝置均為戶內(nèi)布置。對于戶內(nèi)型布置的變電所，由于設(shè)備布置緊湊，因而不如戶外布置通風(fēng)散熱效果好，一旦發(fā)生火災(zāi)時，波及面較大。早期采用敞開式常規(guī)設(shè)備的變電所多采用戶外布置的方式，占地面積較大。欲實現(xiàn)無人值班變電所，其中變電所的綜合自動化程度很重要[1]。它既是變壓器側(cè)配電網(wǎng)中的負荷，又是下一級配電網(wǎng)的電源，其自動化程度的高低直接反映了配電自動化的水平。該地區(qū)目前只有1座35kV長龍變電所，其主變?nèi)萘?8000kVA，負載率48%，無法滿足新增負荷需要。建設(shè)集團建材公司的“后四廠”和物資供應(yīng)公司的“讓庫”等企業(yè)位于該區(qū)域，需要整體遷建到（位于讓林路西側(cè)，讓杜路北側(cè)，方曉居住區(qū)的后面）大慶油田喇南地區(qū)的大慶經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)。2009～2013年，位于大慶油田喇南地區(qū)北側(cè)喇北區(qū)塊新增產(chǎn)能用電負荷17855kW。 Lightning protection design. According to the main line of electrical design should meet the reliability, flexibility, economy requirements, The substation main electrical wiring High Side singlebus wiring, low voltage side of the singlebus above the main electrical wiring form。關(guān)鍵詞：35kV 變電所 電氣主接線 繼電保護 AbstractThe topic of this design is35KV the oilfield substation electrical part of the design. The ma