【正文】 ① 110KV 側(cè)、35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)均采用單母分段帶旁路母線的接線方式。（2）具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，主變壓器宜采用三相三繞組變壓器。（4）裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。（3）在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。（2）主變壓器容量一般按變電所、建成后 5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展?？梢?，變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率提高及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增大，進(jìn)而可以使企業(yè)效益提高，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能書送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。由于電能在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，熔斷器，避雷器和避雷針等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。主要用了雙母線接線和單母線分段接線。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。110kv 地 區(qū) 變 電 所 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)目 錄摘要1緒論2第一章 變壓器選擇3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇3 主變壓器型式的選擇3第二章 主接線選擇 5 變電站主接線設(shè)計(jì)的基本要求 5 變電所電氣主接線的具體要求 5 選擇電壓主接線形式 6 變電所一次主接線圖1O第三章 短路電流計(jì)算書 11 短路計(jì)算的目的11 短路計(jì)算的一般規(guī)定11 計(jì)算步驟12 變電所網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)13 第四章 電氣主設(shè)備的選擇及校驗(yàn)19 各回路最大持續(xù)工作電流一覽表19 斷路器的選擇及校驗(yàn)19 離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)24 電流互感器的選擇及校驗(yàn)27 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)3246 母線及電纜旳選擇與校驗(yàn)34 熔斷器的選擇38第五章 防雷保護(hù)39 避雷針保護(hù)39 避雷器保護(hù)40 變電站進(jìn)線段保護(hù)42結(jié)束語(yǔ)43致謝44參考文獻(xiàn)45附錄 1 設(shè)備清單一覽表摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。本論文設(shè)計(jì)了一個(gè) 110KV變電站,此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是 110kV，一個(gè)是 35kV,還一個(gè) 10kv。同時(shí)對(duì)于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過(guò)新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。[關(guān)鍵詞] 變電站 輸電系統(tǒng) 配電系統(tǒng) 高壓網(wǎng)絡(luò) 1緒論電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿剩o生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不利。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。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠。這里所設(shè)計(jì)得就是 110KV 降壓變電站。變電站內(nèi)的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的，因此，在發(fā)生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全利于延長(zhǎng)是使用壽命，降低設(shè)備投資，而且提高了供電的可靠性，這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有效的。生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性，可以提高人民生活質(zhì)量，改善生活條件等。2第一章 變壓器選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇（1）主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，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)行方式等綜合考慮確定。對(duì)于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得跔容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 主變壓器型式的選擇（1）110kV 及 10kV 主變壓器一般均應(yīng)選用三相雙繞組變壓器。（3）110kV 及以上電壓的變壓器繞組一般均為 YN 連接；35kV 采用 YN 連接或D 連接，采用 YN 連接時(shí)，其中性點(diǎn)都通過(guò)消弧線圈接地。② 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢弧?② 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢?。?主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的選擇：2 臺(tái)主變?nèi)萘客桨敢?，而且設(shè)備瑾和參數(shù)均選為一致，便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。② 主變臺(tái)數(shù)的選擇：1） 運(yùn)行主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 10—20 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故過(guò)負(fù)荷能力，以變壓器正常的過(guò)負(fù)荷能力來(lái)承擔(dān)變壓器遭受的短時(shí)高峰負(fù)荷，過(guò)負(fù)荷值以不縮短變壓器的壽命為限。2） 主變?nèi)萘窟x擇 Sn＝ m。4） ．運(yùn)行方式靈活、可靠、方便。②．繞組的確定本站具有三種電壓等級(jí)，且通過(guò)主變各側(cè)繞組功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，故選三繞組變壓器。采用“△”接線的目的就是為三次諧波電流提供通路，保證主磁通和相電勢(shì)接近正弦波，附加損耗和局過(guò)熱的情況大為改善，同時(shí)限制諧波向高壓側(cè)轉(zhuǎn)移。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)故障，都將影響到整體。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該予以遵循。 3)操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。但接線過(guò)于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便，或造成不必要的停電。 5)應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性。，變電所中常需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。，變壓器采用三相式，否則選用單相變壓器。 選擇電壓主接線形式110KV 側(cè)主接線方案A 方案：?jiǎn)文妇€分段接線B 方案 :雙母線接線圖 21 單母線分段接線圖 22 雙母線接線6分析:A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn):1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作。3)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；4)任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；5)當(dāng)出線為雙回線路時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越；6)110kV 為高電壓等級(jí)，一旦停電，影響下—級(jí)電壓等級(jí)供電，其重要性較高,因此本變電站設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。綜合比較 A、B 兩方案，并考慮本變電站 110KV 進(jìn)出線共 6 回，且在系統(tǒng)中地位比較重要，所以選擇 B 方案雙母線接線為 110KV 側(cè)主接線方案。2)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；3)出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。 圖 24 單母線分段接線83)當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； 4)任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；5)當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。綜合比較 A、B 兩方案，并考慮本變電站 35KV 出線為 8 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為35KV 側(cè)主接線方案。2)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；．3)出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。結(jié)論：B 方案一般適用于 10KV 出線為 6 回及以上的裝置中。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：（1） 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。（4） 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。3．2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定（1） 計(jì)算的基本情況：① 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。③ 短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。⑤ 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。（2）接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式） ，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。對(duì)于帶電抗器的 6－10KV 出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取電抗器前。3．3 計(jì)算步驟（1）選擇計(jì)算短路點(diǎn)（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖①首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支，線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 Xd。（5）計(jì)算短路電流周期分量有名值和標(biāo)幺值。（7）計(jì)算全電流最大有效值。（9）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。(35KV 出線) 短路點(diǎn) d4 的短路計(jì)算(10KV 母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖 37 所示X7=X1+X3==X8=X1′ +X3′ ==X9=X7∥X 8=X10=Xs+X9=+=Xjs=X10 =.??bnS因?yàn)?Xjs=＞316所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsX1Ib= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAioh=″ == kAS″ = I″ Un= 10= 短路點(diǎn) d5 的短路計(jì)算(10KV 出線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖 310 上加電抗器的電抗標(biāo)幺值即可，如圖 312 所示：X11=X10+Xk=+=Xjs=X11 =.??bnS因?yàn)?Xjs=＞3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsXIn= Ib =.??SI″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?17ich=″== kAioh=″== kAS″ = I″ Un= 10= 短路點(diǎn) d6 的短路計(jì)算：網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖 310 上加站用變電的電抗標(biāo)幺值即可，如圖 314 所示：X17=X15+Xz=+8=Xjs=X17 =.??bnS因?yàn)?Xjs=＞3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsXIb= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAioh=″ == kAS″ = I″ Un= =1