【正文】 調(diào)整 ,改變變壓器的高壓側(cè)的繞組匝數(shù) ,從而改變其變比 ,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào) 整 。 ZY 110KV 變電所電壓等級(jí)為 110/35/10KV，接線方式采用 YN/Yn0/D接線方式。我國(guó) 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Ｙ 0 連接，35KV 亦采用 Ｙ 型，其中性點(diǎn)通過(guò)消弧線圈接地。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 Ｙ 和 △ 型兩種。 第 條：裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)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 第 條：具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)到該主變?nèi)萘康?15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 第 條：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。利用上節(jié)的有關(guān)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 以及 技術(shù)規(guī)范 便可選擇主變的臺(tái)數(shù)、容量和型式。 （ 2） 同理得 近期綜合最大負(fù)荷 m a x1 (1 % )c o sn itjs i iPSK ?????? 近近 () 式中符號(hào)與遠(yuǎn)期基本相同 . 35kV 及 10KV 側(cè)遠(yuǎn)期 Ⅰ 級(jí)和 Ⅱ 級(jí)綜合最大負(fù)荷計(jì)算 本項(xiàng)計(jì)算采用保守算法， 不計(jì)同時(shí)系數(shù)和線損率，即負(fù)荷直接相加。 35kV 及 10KV 側(cè)綜合最大負(fù)荷計(jì)算 為以后便于 以后 選擇主變 的臺(tái)數(shù)及容量，須計(jì)算 35kV 及 10KV 側(cè)近期和遠(yuǎn)期綜合最大負(fù)荷。 計(jì)算負(fù)荷為 5000～ 10000 千瓦 。并且，應(yīng)考慮電力網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗，通常用網(wǎng)損率（或線損率 %? ）來(lái)表示。其中，各電力用戶的最大負(fù)荷不一定出現(xiàn)在同一時(shí)間里，因此變電所的綜合最大負(fù)荷不是各用戶最大負(fù)荷的直接相加，而是比它們的總和要小些。 表中負(fù)荷為最大負(fù)荷值，最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 70%，負(fù)荷同時(shí)率取 負(fù)荷計(jì)算 變電所綜合最大負(fù)荷，是選擇變壓器容量及臺(tái) 數(shù)配置的依據(jù)。 另外不考慮穿越功 率 。因而可知熔煉用電屬于 一 級(jí)負(fù)荷，要求供電可靠性很高，可采用雙回供電或設(shè)備用電源。 以下 以鋼廠為例 具體地分析 出線上的負(fù)荷 用電情況，其生產(chǎn)過(guò)程為選礦 → （ 20%） → 煉焦（ 10%） → 煉鐵（ 10%） → 煉鋼（ 10%）→ 軋鋼（ 35%），括號(hào)內(nèi)的百分?jǐn)?shù)為各環(huán)節(jié)用電比重，其它用電占 15%。因此，將主要分析中壓側(cè)負(fù)荷。 10kV 側(cè)主要是市區(qū)及一些輕工業(yè)用電且接補(bǔ)償器和所用電。供電要求：可以長(zhǎng)時(shí)間停電。 Ⅱ類負(fù)荷：凡停電造成減產(chǎn)，使用戶造成較大的經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。 變電所負(fù)荷分析 負(fù)荷可以分為三類： Ⅰ類負(fù)荷，Ⅱ類負(fù)荷，Ⅲ類負(fù)荷 Ⅰ類負(fù)荷：凡是暫時(shí)停電將 造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞及重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。若全所停電，將引起該地區(qū)用戶供電中斷，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危機(jī)生命。所以，這些條件為組建變電所提供了充分性和優(yōu)越性。 不僅如此，該地區(qū) 地勢(shì)平坦 ，且附近建筑物稀疏，使得出線走廊較開(kāi)闊；該地區(qū)海拔高度為 200m，屬于非強(qiáng)烈地震區(qū)；水文地質(zhì)方面，地耐力較好，土壤熱阻率為 100℃ 因而，該地區(qū)工農(nóng) 業(yè)負(fù)荷集中，需電量大 。 .因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求利益。 .在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。 .節(jié)約能源，降低消耗。 .發(fā)揮水電優(yōu)勢(shì)，加快 水電建設(shè)。 我國(guó)目前電力工業(yè)的發(fā)展方針是： .在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展電力工業(yè)。迄今，我國(guó)電力工業(yè)已進(jìn)入了大機(jī)組，大電廠，大電力系統(tǒng)，高電壓和高自動(dòng)化的新階段。 我國(guó)電力工業(yè)自動(dòng)化水平正在逐年提高。在電業(yè)部門常用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。這種保護(hù)裝置直到目前為止，大多是由單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱為繼電保護(hù)裝置。 國(guó)內(nèi)外概況 在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。 .熟悉所采用的電氣主接線圖，掌握各種運(yùn)行方式的倒閘操作程序。 .對(duì)所設(shè)計(jì)的變電站的特點(diǎn)，以及它在電力系統(tǒng)中的地位、作用和運(yùn)行方式等應(yīng)有清晰的概念。 此外，通過(guò)本次設(shè)計(jì)實(shí)踐，不僅回顧和加深了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，而且還熟練地掌握了 ECAD、 Visio 等繪圖軟件，以及進(jìn)一步鞏固了 Microsoft Office Word 的操作方法。此次設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課 程（如《發(fā)電廠電氣部分》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》、《高電壓技術(shù)》等）后進(jìn)行的。該變電站有 2 臺(tái)主變壓器，初期上 1 臺(tái)，分為三個(gè)電壓等級(jí)： 110kV、 35kV、 10kV， 其中 110KV 電壓等級(jí)采用單母分段帶旁母其余的均采用單母分段的主接線方式供電，本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、母線等），并同時(shí)附帶介紹了所用電和直流系統(tǒng)、繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、過(guò)壓保護(hù)、接地、通信等相關(guān)方面的知識(shí)。 本所的設(shè)計(jì)是在國(guó)家和地方的規(guī)劃下進(jìn)行的，是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資、就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性。全所停電 后，僅使該地區(qū)中斷供電 ,但仍將使該地區(qū) 生產(chǎn)停頓，生 活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。因此，作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)是很有必要的。ZY 110KV 變電所設(shè)計(jì) 110KV 變電站的初步設(shè)計(jì) 1 1 緒論 概述 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠 、 變電所 、 線路和用戶組成的。變電所是聯(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。 本次所設(shè)計(jì)的 ZY 110kV 變電所為某 X 城市一地區(qū)變電所，本所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，高壓側(cè)以接受系統(tǒng)電能為主，降壓后供電給本地區(qū)的 35kV 用戶，對(duì)本地區(qū)的正常供電起到了重要作用。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)為 110kV 變電站初步設(shè)計(jì)，共 分 為任務(wù)書、計(jì)算書、說(shuō)明書三部分，同時(shí)還附有 4 張圖紙加以說(shuō)明。 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的主要指標(biāo) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要環(huán)節(jié)，也是本專業(yè)學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 2 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是 通過(guò)變電所設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān)方針政策，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為未來(lái)的實(shí)際工作奠定必要的基礎(chǔ)。 應(yīng)掌握的知識(shí)與技能 .學(xué)習(xí)和掌握變電 站電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法。 .熟悉所選用電氣設(shè)備的工作原理和性能，及其運(yùn)行使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。 .培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。切除故障的時(shí)間常常要求小到十分 之幾甚至百分之幾秒，實(shí)踐證明只有裝設(shè)在每個(gè)電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。在電子式靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以后，雖然繼電器以被電子元件或計(jì)算機(jī)所代替，但仍沿用此名稱。繼電保護(hù)裝置一詞，則指各種具體的裝置。 20 萬(wàn) MW 及以上大型機(jī)組以采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，許多變電所以裝設(shè)微機(jī)綜合自 動(dòng)化系統(tǒng)，有些已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，電力系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化。 ZY 110KV 變電所設(shè)計(jì) 110KV 變電站的初步設(shè)計(jì) 3 國(guó)家方針、政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)家實(shí)際情況、結(jié)合電力工業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)而制定的準(zhǔn)則，是把科學(xué)、技術(shù)總結(jié)成條理化，也是長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)晶，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)辯證的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，方能達(dá)到先進(jìn)性與可行性。 .電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。 .建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤、電、運(yùn)平衡。 .重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對(duì)環(huán)境的污染。 .政企分開(kāi)，省為實(shí)體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 4 第一篇 電氣一次部分 2 變電所總體分析、負(fù)荷分析與主變壓器選擇 變電所總體分析 今欲組建 的 ZY 110kV 變電所位于某城市近郊區(qū)，四周臨近工業(yè)區(qū)和各種大型工礦企業(yè)。所以，這些條件為組建變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。cm/W,地 下水位較低，水質(zhì)良好，且無(wú)腐蝕性；氣象方面，年最高氣溫 +40℃ ，年最低氣溫 20℃ ，年 平均 氣溫 +15℃ ，最熱月平均最高氣溫 +32℃ ，最大覆冰厚度 b=10mm，最大風(fēng)速為 25m/s，微風(fēng)風(fēng)速為 。 本所位于該地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐 點(diǎn)上，高壓側(cè)以接受系統(tǒng)電能為主，降壓后供電給本地區(qū)的 35kV 變電所用戶，因此它屬于地區(qū)變電所，對(duì)本地區(qū)的正常供電起到了重要作用。 本所電壓等級(jí)為 110/35/10kV，其中， 110KV 電壓等級(jí)近期出線 2 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回； 35KV 電壓等級(jí)近期出線 5 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回； 10 電壓等級(jí)近期出線12 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回 ,且 用于接補(bǔ)償電容器和所用電。供電要求：任何時(shí)候都不能停電。供電要求：可短時(shí)停電幾分鐘 Ⅲ類負(fù)荷：Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷以外的其他負(fù)荷。 ZY 110KV 變電所設(shè)計(jì) 110KV 變電站的初步設(shè)計(jì) 5 各電壓側(cè)負(fù)荷分析 110kV 和 10kV 側(cè)負(fù)荷分析 110kV 側(cè)主要近期回路數(shù)有 2 回，主要連接系統(tǒng) S S2 以及一些傳輸線 ；遠(yuǎn)景發(fā)展 2 回。 因在計(jì)算負(fù)荷求主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)時(shí)， 僅用主變中壓側(cè)和低壓側(cè)負(fù)荷，且因本所低壓側(cè)負(fù)荷較小，故計(jì)算負(fù)荷時(shí)可忽略不計(jì)。 35kV 側(cè)負(fù)荷分析 35kV 側(cè) 近期共有 5 回，遠(yuǎn)景將發(fā)展 2 回 .該工業(yè)區(qū)內(nèi)有冶金 、 化工 、 機(jī)械制造 、等大型企業(yè)，是重要的電力負(fù)荷。生產(chǎn)中熔煉（包括煉焦 、 煉鐵和煉鋼）過(guò)程要求絕不能停電，否則可能使鐵水冷卻后與 煉爐凝固為一體，造成煉爐報(bào)廢，導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失。該工業(yè)區(qū)中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 級(jí)負(fù)荷比重 及 其它有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 中。 表 變電所負(fù)荷資料 電壓 等級(jí) 負(fù)荷 名稱 最大負(fù)荷(MW) 穿越功率 MW 負(fù)荷組成 % 自然 力率 Tmax (h) 線長(zhǎng) (km) 近期 遠(yuǎn)景 近期 遠(yuǎn)景 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 110kv 市系 1 線 10 18 60 市系 2 線 10 18 25 備用 1 10 備用 2 12 35kv 郊一 2 3 郊二 5000 11 水泥廠 1 2 4000 10 水泥廠 2 2 4000 13 耐火廠 1 5000 12 備用 1 備用 2 10kv 棉紡廠 1 2 15 25 3500 棉紡廠 2 2 4000 印染廠 1 2 2 30 30 4000 印染廠 2 1 3500 3 毛紡廠 1 10 30 4000 3 針織廠 2 4500 3 鄭州 大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) (論文 ) 6 柴油機(jī)廠 1 2 3500 2 柴油機(jī)廠 2 2 4000 橡膠廠 1 20 20 市區(qū) 1 2 15 20 市區(qū) 2 2 食品廠 15 20 備用 1 10 20 備用 2 注： 35kV 負(fù)荷的功率因數(shù) 是各 35kV 變電站集中無(wú)功補(bǔ)償后的數(shù)值。將變電所供電范圍以內(nèi)所有用戶的負(fù)荷相加乘以同時(shí)系數(shù)，并考慮網(wǎng)損后即可得到變電所的綜合最大負(fù)荷。這些差別在計(jì)算中是用同時(shí)系數(shù)來(lái)表示的。 同時(shí)系數(shù)的確定： 確定配電所母線的最大負(fù)荷時(shí)，所采用的有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)： 計(jì)算負(fù)荷小于 5000 千瓦 ～ 。 計(jì)算負(fù)荷超過(guò) 10000 千瓦 。 (1) 遠(yuǎn)期綜合最大負(fù)荷 m a x1 (1 % )c o sn ijs t i iPSK ?????? 遠(yuǎn)遠(yuǎn) （ ） 式中 tK —— 同時(shí)系數(shù)， 分別取 與 ； maxiP 遠(yuǎn) — — 線路遠(yuǎn)期負(fù)荷， MVA； cos i? —— 自然力率 ； %? —— 線損率，取 5%。 ZY 110KV 變電所設(shè)計(jì) 110KV 變電站的初步設(shè)計(jì) 7 遠(yuǎn)期 Ⅰ 級(jí)綜合最大負(fù)荷計(jì)算公式 max1 cosn