【正文】 考慮原則 一、主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮。所以它的確定除了依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還要根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年的遠(yuǎn)景發(fā)展計(jì)劃，輸送功率的大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入電力系統(tǒng)中的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析與合理的選擇。 10KV側(cè)負(fù)荷分析 表12 10KV側(cè)負(fù)荷 電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成(﹪)自然力率(h)線長(zhǎng)(km) 備注近期遠(yuǎn)景一二10KV棉紡廠1320405500棉紡廠2320405500印染廠130405000印染廠230405000毛紡廠20405000針織廠20404500柴油機(jī)廠1254040003柴油機(jī)廠2254040003橡膠廠304045003市區(qū)1204025002市區(qū)2204025002食品廠15304000備用1備用2在10KV側(cè)負(fù)荷中，印染廠、柴油機(jī)廠、毛紡廠、橡膠廠、市區(qū)一類負(fù)荷比較大；若發(fā)生停電對(duì)企業(yè)造成出現(xiàn)次品，機(jī)器損壞，甚至出現(xiàn)設(shè)備事故，對(duì)市區(qū)醫(yī)院則造成不良政治和社會(huì)影響，嚴(yán)重時(shí)造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，必須保證其供電可靠性。 35KV側(cè)負(fù)荷分析表11 35KV側(cè)負(fù)荷電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組荷(﹪)　　　　　　自然力率(h)線長(zhǎng)(km) 備注近期遠(yuǎn)景一二 　　　　　 　35KV市郊一53012市郊二353016水泥廠1153020水泥廠2153020耐火廠153018備用1315備用2315在35KV側(cè)負(fù)荷中水泥廠和耐火廠的二類負(fù)荷比較大，發(fā)生斷電時(shí)，會(huì)造成生產(chǎn)機(jī)械的壽命縮短水泥質(zhì)量下降和一定的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷供電。由此可知，供電的穩(wěn)定性直接影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷等級(jí)不同，對(duì)供電的要求也不相同：對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，必須有二個(gè)獨(dú)立電源供電，且任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。二級(jí)負(fù)荷會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報(bào)廢或減產(chǎn)；還可能引起社會(huì)秩序混亂或較嚴(yán)重的政治影響。等級(jí)不同，對(duì)電力系統(tǒng)供電可靠性與穩(wěn)定性的要求也不同。所以在變電站設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)要綜合考慮各方面的因素，以保證所建變電站安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。新建變電站是110/35/10KV的降壓變電站，由電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖11可知，變電站在電力系統(tǒng)中的位置相當(dāng)重要，屬于地區(qū)變電站。氣象條件：年最高氣溫＋40℃,年最低氣溫－20℃，年平均溫度＋15℃,最熱月平均最高溫度＋32℃,最大復(fù)水厚度b=10mm，最大風(fēng)速25m/s，屬于我國(guó)第六標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。,土壤電阻率為100Ω變電站以東主要有35KV的水泥廠、耐火廠及市郊其它用電。10KV近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。 變電站的建設(shè)規(guī)模根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，本變電站的規(guī)模如下:電壓等級(jí)：110/35/10KV線路回?cái)?shù)：110KV近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。 變電站總體分析 設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)所發(fā)任務(wù)書設(shè)計(jì)ZYB市郊110KV變電站電氣二次部分。：變電站設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。按照負(fù)荷性質(zhì)，用電容量，工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。 電力系統(tǒng)分析 電力系統(tǒng)及變電站的設(shè)計(jì)首先要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析才能選擇正確的方案，即對(duì)變電站進(jìn)行總體分析才能設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)、可靠的變電站方案。 第1章 變電站的設(shè)計(jì)與分析 引言 變電站是聯(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。繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)整定計(jì)算提出了更高的要求,整定中相當(dāng)部分的系數(shù)具有不確定性,傳統(tǒng)整定方法中根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的整定系數(shù)值,很可能不是最優(yōu)系數(shù)。這些裝置采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成，這些元件組成的自動(dòng)裝置逐步由大規(guī)模集成電路或微機(jī)所代替，出現(xiàn)了微機(jī)型繼電保護(hù)裝置，微機(jī)監(jiān)控和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置等。采取更先進(jìn)的技術(shù)改造變電站是一種必然趨勢(shì)。同時(shí)，為提高電力系統(tǒng)的可控性，要求更多地采用遠(yuǎn)方集中監(jiān)控和控制，并逐步采用無(wú)人值班管理模式。從而使用戶使用上可靠、優(yōu)質(zhì)、價(jià)廉的電能。因此加大電力和電網(wǎng)建設(shè)是十分必要的。具統(tǒng)計(jì)，2004年，全國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市中有20個(gè)出現(xiàn)了“拉閘限電”的現(xiàn)象，使得國(guó)民經(jīng)濟(jì)和居民生活受到了一定的影響。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)于電能的需求也在迅速遞。電力系統(tǒng)要做到優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以便采取一系列的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)手段，但傳統(tǒng)變電站由于遠(yuǎn)動(dòng)功能不全，一些遙測(cè)、遙信量無(wú)法實(shí)時(shí)送到調(diào)度中心，不能滿足向調(diào)度中心及時(shí)提供運(yùn)行參數(shù)的要求。頻率主要由發(fā)電廠來(lái)調(diào)節(jié)，而合格的電壓則需要發(fā)電廠和變電站共同來(lái)保證，變電站也應(yīng)該通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置和控制無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，但傳統(tǒng)的變電站大多數(shù)不具備自動(dòng)調(diào)壓手段，因此無(wú)法保證電能質(zhì)量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民的生活質(zhì)量和生活水平越來(lái)越高，家用電器越來(lái)越多地進(jìn)入千家萬(wàn)戶，各工礦企業(yè)和居民用戶對(duì)保證電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高。二次設(shè)備中的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，遠(yuǎn)動(dòng)裝置等采用電磁式或晶體管式，體積大，設(shè)備笨重，因此主控室、繼電保護(hù)室占地面積較大。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒 論變電站是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)變電站一般都采用常規(guī)設(shè)備。常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性底，維護(hù)工作量大。衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是電壓和頻率，另外還要考慮諧波的危害。對(duì)于諧波的危害，更沒(méi)有引起足夠的重視和采取有力措施，且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核辦法。變電站本身又缺乏自動(dòng)控制和調(diào)控手段，因此無(wú)法實(shí)時(shí)控制，不利于系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。特別是近幾年來(lái)，電力需求量出現(xiàn)了巨大的缺口，尤其是夏季用電高峰期。其主要原因是電力增長(zhǎng)率低于了國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)率。我們本次所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是針對(duì)電能的傳輸和分配問(wèn)題，力圖解決主變壓器和電氣主接線形式的選擇問(wèn)題，可能發(fā)生的短路電流，線路、變壓器和電容器的保護(hù)問(wèn)題，并綜合考慮變電站遠(yuǎn)景的發(fā)展問(wèn)題。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，各級(jí)調(diào)度中心需要獲得更多的信息，以準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行狀況。顯然，傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求，而且不能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的要求。20世紀(jì)70年代以前，為了提高電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，各種功能的自動(dòng)裝置被陸續(xù)研制出來(lái)，如自動(dòng)重合閘裝置，低頻自動(dòng)減載裝置，備用電源自投裝置和各種繼電保護(hù)裝置等。由微機(jī)處理器構(gòu)成的自動(dòng)裝置具有智能化和計(jì)算能力強(qiáng)的顯著優(yōu)點(diǎn)，且裝置本身具有故障自診斷能力，大大提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，監(jiān)控的可靠性和自動(dòng)化水平。所以在設(shè)計(jì)中，在完成傳統(tǒng)的整定基礎(chǔ)上應(yīng)考慮到在條件允許的情況下引進(jìn)模糊集理論( Fuzzy Sets Theory) ,應(yīng)用面向?qū)ο?OOP) 技術(shù),開(kāi)發(fā)了一個(gè)經(jīng)過(guò)系數(shù)尋優(yōu)的繼電保護(hù)整定計(jì)算專家系統(tǒng),擴(kuò)大專家系統(tǒng)整定計(jì)算的能力,保證整定結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠。變電站在電力系統(tǒng)中起著十分重要的作用，其運(yùn)行性能的好壞直接影響所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是電力系統(tǒng)不可缺少的一部分。根據(jù)《35~110KV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》~：：變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。：變電站的設(shè)計(jì)，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。：變電站的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。ZYB市郊變電站是一個(gè)110KV地區(qū)性城市變電所，向市區(qū)及附近工礦企業(yè)以及生活用電供電，它由系統(tǒng)1（容量為1500MVA）和系統(tǒng)2（容量為200MVA）供電，同時(shí)向變電站甲和變電站乙供電，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。 變電站建設(shè)的必要性 該變電站位于ZYB市郊的工礦企業(yè)集中區(qū)的中心，為了滿足市區(qū)生產(chǎn)和生活及市郊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的供電要求，決定在此新建一所區(qū)域性變電站。35KV近期5回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。 系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖：圖11系統(tǒng)接線圖 所址概況 該變電站位于ZYB市郊東南郊，交通便利，變電站的西邊為10KV負(fù)荷密集區(qū)，主要有棉紡廠、食品廠、印染廠、針織廠、柴油機(jī)廠、橡膠廠及部分市區(qū)用電。該變電站所址區(qū)海拔220m,地勢(shì)平坦，為非強(qiáng)地震區(qū)，輸電線路走廊闊，架設(shè)方便，全線為黃土層地帶，天然容重γ=2g/，內(nèi)摩擦角θ=23176。cm,變電站保護(hù)地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。 變電站的總體分析 變電站的站址選擇在市郊東南郊，靠近負(fù)荷中心，有利于系統(tǒng)運(yùn)行性能的提高，降低損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；站址選擇靠近公路，其附近還有鐵路穿越，有良好的交通運(yùn)輸條件；站址所在地的地下水位較底，能很方便的滿足生產(chǎn)和生活用水的需要；變電站所處區(qū)域地勢(shì)平坦、全線為黃土層地帶，避開(kāi)了滑坡、滾石、洞穴、明暗河塘、岸邊沖刷區(qū)等不良的地質(zhì)條件，有利于線路架設(shè)和電氣設(shè)備的安裝，而且為進(jìn)出線提供了廣闊的線路走廊，還有利于變電站的擴(kuò)建；海拔200米，有利于變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，另外，也降低對(duì)防雷保護(hù)裝置的要求；變電站選址避開(kāi)了大氣嚴(yán)重污穢和嚴(yán)重鹽霧地區(qū)及冬季主導(dǎo)風(fēng)向的影響，否則將會(huì)發(fā)生污閃事故和沿面放電，影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能；另外，變電站選址還考慮了變電站與附近設(shè)施的影響，因?yàn)樽冸娬具x址不當(dāng)，必將影響企業(yè)供電系統(tǒng)的主接線方式，送電線路的規(guī)格和布局，電網(wǎng)損失及投資的大小，還可能引起電力倒流，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。如果該變電站出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)引起環(huán)網(wǎng)解列所處地區(qū)全部停電，影響工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，破壞了人民的生活秩序。 變電站負(fù)荷分析 負(fù)荷分析 根據(jù)負(fù)荷允許停電程度的不同，可以將負(fù)荷分為三個(gè)等級(jí)，即一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。當(dāng)發(fā)生停電事故時(shí)，一級(jí)負(fù)荷將造成人身傷亡或回引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染；對(duì)工廠將造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，如重要的大型的 設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，還可能引起社會(huì)秩序混亂或嚴(yán)重的政治影響。三級(jí)負(fù)荷造成的損失不大或不會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)該由二個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)供電。對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電。因此要盡可能保證其供電可靠性。 第2章 變電站主變壓器的選擇 引言 主變壓器的選擇直接影響到變電站的電氣主接線形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇變壓器的容量、臺(tái)數(shù)是選擇主變壓器的關(guān)鍵問(wèn)題。二、對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變壓器為宜。三、如果變電站可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)中取得足夠能量的備用電源時(shí)，可以裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。四、對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變壓器的變電站，其主變壓器基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的1~2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變壓器。二、根據(jù)變電站帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器容量，對(duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％，即（n1）≥，這里的n代表變壓器的臺(tái)數(shù)。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定和容量的計(jì)算依據(jù)變電站所處市區(qū)的情況，變電站的電力負(fù)荷中含有大量的一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷，基于對(duì)經(jīng)濟(jì)狀況、占地面積及變電站位于負(fù)荷中心等諸多因素的考慮，選擇上兩臺(tái)主變電壓器。由此應(yīng)該選擇主變壓器的型號(hào)為：SFSZL731500/110（KVA/KV） 由較核條件： 滿足要求由上述可知，選用型號(hào)為SFSZL731500/110(KVA/KV)的主變壓器合格。35KV中壓側(cè)：取Kt=, 由負(fù)荷資料表中的35KV側(cè)近期負(fù)荷情況可知： 10KV低壓側(cè)：取Kt=,由負(fù)荷資料表中的10KV側(cè)近期負(fù)荷情況可知：則三繞組變壓器的計(jì)算容量為： 由以上結(jié)果看出，顯然，故第一期工程應(yīng)考慮上一臺(tái)主變壓器。結(jié)合本次設(shè)計(jì)110KV變電站的實(shí)際情況，應(yīng)選擇三繞組變壓器。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，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)，所以都需要選擇的連接方式。故ZYB市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：Y0/Y0/D 調(diào)壓方式的確定