【正文】 電工建筑物，稱為配電裝置。 （ 7） SF6全封閉電器的架空線路側必須裝設避雷器。 3）接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。 （ 5）下列情況的變 壓器中性點應裝設避雷器 1）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。 （ 3） 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 避雷器的裝置 （ 1）配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。 （ 4）一臺半斷路器接線中，線路 — 線路串 可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。 （ 3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。 電流互感器的配置 （ 1）凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數(shù)量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 （ 5）發(fā)電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置 17 需要。 （ 3）當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。 （ 2） 6— 220KV 電壓等級的每組母線的三相上應裝設電壓互感器。 電壓互感器 的配置 （ 1）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。必要時可設置獨立式母線接地器。 接地刀閘或接地器的配置 （ 1）為保證電器和母線的檢修安全， 35KV 及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設 1— 2組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。 （ 3）接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷 器不可裝設隔離開關。 六、主接線中的設備配置 隔離開關的配置 （ 1）中小型發(fā)電機出口一般應裝設隔離開關：容量為 220MW 及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設隔離開關，但應有可拆連接點。 方案二雖供電更可靠，調度更靈活，但與方案一相比較，設備增多，配電裝置布置復雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔離開關作為操作電器使用，容易誤 操作。 方案二： 110KV 側采用單母分段的連接方式， 35KV 側采用雙母線連接，10KV 側采用單母分段連接。 故 35KV 可采用單母分段連接也可采用雙母線連接。 故 110KV 側采用單母分段的連接方式。 二、 110KV 側主接線的設計 110KV 側初期設計回路數(shù)為 2，最終為 4 回 由《電力工程電氣設計手冊》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 110KV 側配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。 14 無匯流母線的接線：變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。 六、并聯(lián)電容器對 10KV 系統(tǒng)單相接地電流的影響 10KV 系統(tǒng)的中性點是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點也是不接地的，當發(fā)生單相接地故障時，構不成零序電流回路，所以不會對 10KV系統(tǒng)造成影響。因為雙星形接線更簡單，而且可靠性、靈敏性都高，對電網(wǎng)通訊不會造成干擾，適用于 10KV 及以上的大容量并聯(lián)電容器組。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。 綜上所述，在本設計中，無功補償裝置分作方式采用等容量分組方式。 b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組，當某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時，將造成整個并聯(lián)電容器裝置退出運行。但會在改變容量組合的操作過程中，會引起無功補償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時間縮短，從而使電容器組退出 12 運行的可能性增加。 2）、各種分組方式比較 a、等差容量分 組方式：由于其分組容量之間成等差級數(shù)關系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。投切任一組電容器時引起的電壓波動不應超過 ％。 3）、終端變電所的并聯(lián)電容器設備，主要是為了提高電壓和補償變壓器的無功損耗。 2）、對于單獨補償?shù)哪撑_設備，例如電動機、小容量變壓器等 用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設備相聯(lián)接，并與該設備同時投切。 此設計中主變容量為 40000KVA 11 故并聯(lián)電容器的容量為： 4000KVA— 12022KVA 為宜，在此設計中取 12022KVA。 綜合比較以上三種無功補償裝置后，選擇并聯(lián)電容 器作為無功補償裝置。此外，由于它沒有旋轉部件，維護也較方便。 電力電容器的裝設容量可大可小。 電力電容器： 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。與同步調相機比較，靜止補償器運行維護簡單，功率損耗小，能做到分相補償以適 應不平衡負荷的變化，對沖擊負荷也有較強的適應性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應用。靜止補償器能快速平滑地調節(jié)無功功率，以滿足無功補償裝置的要求。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)調壓需要，通過可調電抗器吸收電容器組中的無功功率，來調節(jié)靜止補償其輸出的無功功率的大小和方向。在我國，同步調相機常安裝在樞紐變電所，以便平滑調節(jié)電壓 和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。小容量的調相機每千伏安容量的投入費用也較大。但是同步調相機是旋轉機械，運行維護比較復雜。 裝有自動勵磁調節(jié)裝置的同步調相機，能根據(jù)裝設地點電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率，進行電壓調節(jié)。 常用的三種補償裝置的比較及選擇 這三種無功補償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。 二、無功補償裝置類型的選擇 （參考資料：教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)： 《電力工程電器設計手冊》電器一次部分第九章） 無功補償裝置的類型 無功補償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置。 故此變電所中的主變采用強迫油循環(huán)風冷卻方式。 小容量變壓器一般采用自然風冷卻。 由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調壓方式。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調壓，調壓范 8 圍通常在 +5％以內，另一種是帶負荷切換，稱為有栽調壓，調壓范圍可達到+30％。電力網(wǎng)中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。 有以上知，此變電站 110KV 側采用 Y0 接線 35KV 側采用 Y 連接， 10KV 側采用△接線 主變中性點的接地方式： 選擇電力網(wǎng)中性點接送地方式是一個綜合問題。 我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0 連接； 35KV 亦采用 Y 連接，其中性點多通過消弧線接地。 五、主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。 四、主變繞組數(shù)量 1）、在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側的功率均達到該變壓器容量的 15％以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償裝備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 當不受運輸條件限制時，在 330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應采用三相變壓器。 有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為： S=Σ S2*=*= 所以應選容量為 40000KVA 的主變壓器。對于有重要負荷的變電所，應考慮到當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70％ 80％。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。此設計中的變電所符合此情況，故主變設為兩臺。 耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。 農(nóng)藥廠：農(nóng)藥廠的生產(chǎn)過程伴有化學反應，若停電就會造成產(chǎn)品報廢，應屬于一級負荷。 機械廠：機械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密，若中止供電，不會帶來太大的損失，所以應屬于二級負荷。 磚廠：磚廠的生產(chǎn)過程與電的聯(lián)系不是非常緊密，若終止電力供應，只會造成局部破壞，生產(chǎn)流程混亂，所以應屬于三級負荷。 煤礦變：煤礦變負責向煤礦供電，煤礦大部分是井下作業(yè)，例如：煤礦工人從礦井中的進出等等，若煤礦變一旦停電就可能造成人身死亡，所以應屬一級負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 二級負荷：中斷供電將造成設計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復或大量 產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。 第二章：負荷分析 一、 負荷分類及定義 一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失者屬于一級負荷。 主變壓器的繼電保護整定計算。 各種電氣設備選擇。 無功補償裝置的形式及容量確定。 電氣主接線的設計。 1 第一部分 .設計說明書 第一章：畢業(yè)設計任務書 一、 設計題目 110KV 降壓變電站部分的設計 二、 所址概況 地理位置及地理條件的簡述 變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔 200 米，最高氣溫 40℃，最低氣溫 18℃，年平均氣溫 14℃，最熱月平均最高氣溫 30℃，土壤溫度 25℃。 三、系統(tǒng)情況如下圖 ∽ с 待設變電所 10KV 2 30km 110KV 4 240MVA 4 200MW (1 200MW) 75km 80km 220KV Xc= Sj=1000MVA 2 120MVA cosΨ = Xd″ = 注：括號內為最小運行方式 2 四、負荷情況： 電壓 負荷 名稱 每回最大負荷（ KW） 功率因數(shù) 回路數(shù) 供電方式 線路長度 （ km） 35KV 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變 1 6000 1 架空 15 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變 2 7000 1 架空 8 汽車廠 4300 2 架空 7 磚廠 5000 1 架空 11 10KV 鄉(xiāng)區(qū)變 1000 3 架空 5 紡織廠 1 700 1 電纜 3 紡織廠 2 800 2 架空 7 紡織廠 3 600 1 架空 4 加工廠 700 1 架空 5 材料廠 800 2 架空 2 五、設計任務 負荷分析及主變壓器的選擇。 變壓器的運行方式以及中性點的 接地方式。 短路電流計算（包括三相、兩相、單相短路） 各級電壓配電裝置設計。 繼電保護規(guī)劃。 六、 設計目的 3 總體目標 培養(yǎng)學生綜合運用所學各科知識，獨立分析各解決實際工程問題的能力。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。二級負荷應由兩回線供電。 三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。 二、 本設計中的負荷分析 市鎮(zhèn)變 2：市鎮(zhèn)變擔負著對所轄區(qū)的電力供應，若中斷供電將會帶來大面積停電，所以應屬于一級負荷。 4 化肥廠：化肥廠 的生產(chǎn)過程伴隨著許多化學反應過程，一旦電力供應中止了就會造成產(chǎn)品報廢，造成極大的經(jīng)濟損失，所以應屬于一級負荷。 鎮(zhèn)區(qū)變：鎮(zhèn)區(qū)變擔負著對所轄區(qū)域的電力供應，若中止鎮(zhèn)區(qū)變的電力供應，將會帶來大面積停電，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失，所以應屬于一級負荷。 紡織廠 2：若中斷紡織廠的電力供應，就會引起跳線， 打結，從而使產(chǎn)品不合格，所以應屬于二級負荷。 面粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。 三、 35KV 及 10KV 各側負荷的大小 35KV 側： Σ P1＝ 6000+7000+4500*2+4300*2+5000＝ 35600KW Σ Q1=6000*+7000*+4500**2+4300**2+ 5000*=19186Kvar 10KV側： Σ P2＝ 1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2＝ 9800KW Σ Q2=1000*3*+700*+800**2+800**2+ 5 600*+700*+800**2= Σ P＝Σ P1+Σ P2=35600KW+9800KW=45400KW Σ Q=Σ Q1+Σ Q2=19186+= 所以：Σ S＝（ 454002+） 1/2＝ 51398KVA 考慮線損、同時系數(shù) 時的容量： Σ S2=51398**= 第三章 主變壓器的選擇 （參考資料：《電力工程電氣設計手冊》電器一次部分，第五章：主變壓器選擇） 一、主變臺數(shù)的確定 對于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側