【正文】 濟價值是隨時問而經(jīng)常改變的現(xiàn)實，設(shè)備、材料和人工等費用都在隨市場的供求關(guān)系而變化，即隨時間不同而異。O 小而 U 大，則通過公式 ；，如 T5 年，則12UT??采用投資大的第一方案，因為第一方案多投資的費用可在 T 年內(nèi)由節(jié)約的年運行費予以補償，若 T5 年，說明方案在 T 年內(nèi)節(jié)約的運行費，不足以將多用的投資償還，則應(yīng)選用投資小的第二方案為宜，以達到最佳經(jīng)濟效益，此方法計算簡單，不考慮投資時間對經(jīng)濟效果的影響，對于兩方案均采用一次性投資，并且裝機程序相同，主體設(shè)備投入情況相近，僅為在兩個主接線方案中，選擇其時較為適宜。常采用抵償年限法。三繞組自耦變壓器第三繞組的容量(S 3)總小于變壓器的額定容量 ( )，制NS造廠提供的短路損耗 和短路電壓百分值 、)2()31(???KP、 %)31(?KU應(yīng)進行歸算：%)32(?KU三、經(jīng)濟比較計算方法在幾個主接線方案中，0 和 u 均為最小的方案，應(yīng)優(yōu)先選用。 計算公式：K32K NSI%0??NSU10??NKSU10%2??NKSU10Q3??式中： 百分值(％) 表示空載電流；0I、 、 —百分值(％)表示的高壓、中壓、低壓繞組的短1KU23K太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 13 頁路電壓。二、年運行費用計算方法主接線中電氣設(shè)備的運行費 V，主要包括變壓器的電能損耗及設(shè)備的檢修，維護和折舊費用等，按投資的百分率計算，即： (萬元)21UA????式中： —檢修維護費，一般取 —，O 為綜合投資費，本設(shè)計中自耦變壓器取 ，三繞組變壓器取 —折舊費，取 —電能電價，本設(shè)計取 元／度。所謂綜合投資應(yīng)包括設(shè)備本體價格、附屬相關(guān)設(shè)備費(如控制設(shè)備、母線等)、主要材料費、安裝費等各項費用的總和。第四節(jié) 初選方案的詳細經(jīng)濟比較經(jīng)濟比較主要是對各方案的綜合投資和年運行費用進行綜合效益比較：一、綜合投資計算方法太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 11 頁綜合投資 O 主要包括變壓器綜合投資，配電裝置綜合投資以及不可遇見的附加投資等。三、方案的擬定方案一：220KV 側(cè)采用 3/2 斷路器接線，110KV 側(cè)采用雙母接線方式，35KV 側(cè)采用單母線分段接線，變壓器采用三繞組變壓器。適用范圍：1）35—60KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回。當出現(xiàn)是雙回路時，常使饋線交叉跨越。 當一段母線發(fā)生故障或檢修時，分段斷路器自動切除故障段，保證正常母線不間斷供電。單母分段接線太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 10 頁優(yōu)點： 借斷路器進行分段，提高供電可靠性和靈活性。缺點：使用設(shè)備多，尤其是斷路器和電流互感器投資較大，二次控制接線和繼電保護配置都很復雜。正常運行時，兩組母線和全部斷路器都閉合，形成多環(huán)形供電，運行調(diào)度靈活可靠。太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 9 頁35KV—63KV，在單回線出現(xiàn)較多時，有可能停電檢修斷路器時，可增加旁路母線，減小對外停電。運行比較靈活，但是刀閘操作比較復雜，易形成誤操作。檢修與它相連接的任一回路斷路器時，該回路不停電，故障狀態(tài)下停電范圍小，可靠系數(shù)大。110KV—220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為四回及以上。而且此接線設(shè)備多，特別是隔離開關(guān)，配太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 8 頁電裝置復雜，經(jīng)濟性差。雙母線接線圖如下：缺點：增加一組母線時，每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。且可向雙母線的任一方擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的自由組合分配。太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 7 頁二、各類主接線方式的優(yōu)劣比較雙母線接線優(yōu)點：具有兩組母線，當母聯(lián)斷路器斷開時，兩組母線分段運行，每個回路都經(jīng)過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接，通過兩組母線隔離開關(guān)倒換操作可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復供電；檢修任一回路母線隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其它電路均可通過另一組母線繼續(xù)運行，供電可靠。靈活性問題分析主接線應(yīng)在滿足調(diào)度，檢修以及擴建時的靈活性，能夠適應(yīng)各種運行方式的變化，且在檢修，事故等特殊狀態(tài)下，操作方便，調(diào)度靈活，檢修安全，擴建方便等。盡量避免變電站全部停運的可能性。一、主接線設(shè)計整體分析可靠性問題進行分析短路器檢修時，不亦影響對系統(tǒng)的供電。在當今的技術(shù)環(huán)境中，隨著新技術(shù)、高質(zhì)量電氣產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，在某些條件下采用簡單主接線方式比復雜主接線方式更可靠、更安全，變電所主接線日趨簡化。　　從形式上看，主接線的發(fā)展過程是由簡單到復雜，再由復雜到簡單的過程。第三節(jié) 擬定一次主接線方案太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 6 頁隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、調(diào)度自動化水平的提高及新設(shè)備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，變電所電氣主接線形式亦有了很大變化。五、冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻方式，隨其形式和容量不同而異，一般有以下幾種類型：自然風冷卻，強迫空氣冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)導向冷卻，水內(nèi)冷變壓器。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。四、調(diào)壓方式的確定為保證發(fā)電廠和變電所的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。根據(jù)以上繞組聯(lián)結(jié)方式的原則，主變壓器接線組別一般都采用 YN，d11 常規(guī)連接。我國 110KV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”連接，35KV 采用“Y” 連接，其中性點多通過消弧線圈接地；35KV 以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“d” 連接。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星性“Y ”和三角形“D ”兩種。在發(fā)電廠回路及廠用分支回路采用分相太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 5 頁封閉母線時，封閉母線一般不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)而且三繞組變壓器由于制造上的原因，此時一般采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)器。則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。因為單相變壓器相對來講投資大，占地多，運行損耗也大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，也增加了維修工作量。如果變壓器容量選擇過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運行電能的損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能滿足不了變電所負荷需要，如果每千瓦的發(fā)電設(shè)備投資遠大于每千瓦變電設(shè)備的投資，這在技術(shù)上是不合理的。在選擇主變壓器時，應(yīng)從相數(shù)的確定、繞組的確定、繞組接線組別的確定、調(diào)壓方式的確定、冷卻方式的確定等幾個方面來考慮。而低壓 35KV 側(cè)進出線回路數(shù)較多，主要向負荷供電，且為發(fā)電機出口電壓，在經(jīng)濟允許的條件下應(yīng)盡可能采用可靠的主接線方案。從負荷特點和電壓等級可知，此變電所具有 220KV、110KV、35KV三個電壓等級，兩側(cè)連接電源系統(tǒng)，三側(cè)向外供應(yīng)負荷。其主接線要求可靠性、經(jīng)濟性和靈活性。所設(shè)計的變電所為一地區(qū)性樞紐變電所，其匯集多個大電源和大容量聯(lián)絡(luò)線，在系統(tǒng)中處于樞紐地位，其高壓側(cè)系統(tǒng)功率交換容量比較大，并向中壓側(cè)輸送大量的電能。同類型變電所采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標準化，有利于系統(tǒng)運行和設(shè)備檢修。配網(wǎng)自動化、變電所無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢，簡化主接線為這一技術(shù)全面實施，創(chuàng)造更為有利的條件。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下，要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運行費用，減少用地面積。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負荷水平變化；改變運行方式時操作方便，便于變電所的擴建。主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這一要求；當系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求停電范圍小，恢復供電快。變電所主接線形式太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 3 頁應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。因此，主接線設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，合理的選擇主接線方式。電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。選擇接線方案的原則是：要保證送電的安全可靠，運行經(jīng)濟、靈活，檢修、維護方便，保證電能質(zhì)量，簡化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和繼電保護，便于分期過渡，節(jié)省設(shè)備及材料，減少投資及運行費用。經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟論證后方可確定，對主接線的基本概述應(yīng)包括可靠性、經(jīng)濟性、靈活性三個方面。太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 1 頁村地區(qū)性樞紐變電所設(shè)計畢業(yè)論文目 錄畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書………………………………………………………………..1摘 要…………………………………………………………………………………………………………….4第一章 電氣主接線的設(shè)計……………………………………………………….…………………6第一節(jié) 概述………………………………………………………………...……….…………..…6第二節(jié) 主變壓器的選擇…………………………………………………………………..…8第三節(jié) 擬定一次主接線方案……………………………………….……………………..9第四節(jié) 初選方案的詳細經(jīng)濟比較 …………………………..…………………14第二章 短路電流的計算…………………………………………………………………...………23第一節(jié) 概論…………………………………………………………………………………… …23第二節(jié) 短路點的選擇及多元件標幺值的計算…………………………………26第三節(jié) 短路電流計算過程及結(jié)果…………………………………………………….28第三章 主要電氣設(shè)備選擇………………………………………………………………….……33第一節(jié) 概述…………………………………………………….…………………………………33第二節(jié) 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇…………………………………………….34第三節(jié) 母線及避雷器的選擇…………………….………..……………………………39第四節(jié) 電流互感器的選擇…………………………………………………….……….…42第五節(jié) 電壓互感器的選擇…………………………………………………….……….…47第四章 配電裝置的型式選擇……………………………………………………………………51第五章 主變壓器的繼電保護……………………………………………………………………54第一節(jié) 線路保護…………………………………………………………………………….…54第二節(jié) 主變壓器的繼電保護……………………………………………………………58結(jié) 論………………………………………………………………………………………………………..…61主要參考文獻（資料）……………………………………………………………………………….62致 謝…………………………………………………………………………………………………….……63太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 2 頁第一章 電氣主接線方案設(shè)計第一節(jié) 概述一、電氣主接線的概念電氣主接線由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，也稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系，因此，主接線的正確、合理設(shè)計必須綜合處理各方面的因素。二、電氣主接線設(shè)計原則電氣主接線方式關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性及系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性和靈活性。變電站主接線方案的選擇必須根據(jù)這個基本原則進行。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并對電器選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。變電站主接線基本要求：變電所主接線設(shè)計是電力系統(tǒng)總體設(shè)計的組成部份。主接線設(shè)計的基本要求為：　　(1)供電可靠性。　　(2)適應(yīng)性和靈活性。　　(3)經(jīng)濟性。　　(4)簡化主接線。　　(5)設(shè)計標準化。三、本所性質(zhì)分析變電所根據(jù)它的供電范圍和在系統(tǒng)中的地位可以分為：一般變電所、地區(qū)重要變電所、系統(tǒng)樞紐變電所。全部停電后將使系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，電網(wǎng)瓦解。它連接系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個大電源和大容量聯(lián)絡(luò)線，從目前和長遠的發(fā)展情況來看，它在電力行業(yè)中的作用和發(fā)展是至關(guān)重要的，在電力系統(tǒng)中處于樞紐地位，有著極其重要的作用。其高壓 220KV 側(cè)交換系統(tǒng)間的巨大功率潮流并向中壓側(cè)輸送大量電能，中壓 110KV 側(cè)也與系統(tǒng)交換巨大功率潮流，接線回路較多，地位十分重要，也應(yīng)采用可靠性較高的主接線方案。太原理工大學 繼續(xù)教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙第 4 頁第二節(jié) 主變壓器的選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。主變壓器的容量，臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5—10 年發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小，饋線回路數(shù)，電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。一、相數(shù)的確定在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)采用三相變壓器。若安裝或運輸受到限制時，比如從制造廠到發(fā)