【正文】 負載損耗（ KW） 空載電流（ %） U12% U13% U23% 118 425 六、 調(diào)相機的選擇 1．型號： TT158 UN=11KV， Xd%=16， IN=788A 第二 節(jié) 所用電的設計 一、 站用電接線 的選擇 11 如圖為站用電 接線 方案 ，站用 電 電源取自 10KV I 段母線和 10KV II 段母線，保證了兩個獨立電源供電，低壓側采用單母線分段 的接線 形式，部分重要負荷可在低壓側 I 段母線， II 段母線各 取一回，保證供電的可靠性。 ③ 擴建時需要向兩個方向均衡擴建。 缺點： ① 當一段母線或者母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的 回 路 都要在 檢 修期間停電。 方案二： 8 方案二為帶 雙母線 帶旁路母線 接線 ，與方案一雙母線接線相比較供電可靠性提 高了，從經(jīng)濟上分析比較 ,由于 110KV 側出線回路多 ,方案二 投資比方案一大 ,設計中斷路器選用六氟化硫斷路器 ,檢修周期長 ,綜合分析本設計選擇方案一作為站內(nèi)中壓側110KV 主接線 方案 . 四、 10KV 主接線設計方案 如圖本方案采用的是單母線分段接線，其優(yōu)點如下： 9 ①用斷路器把母線分段后，對重要的負荷可以從不同段引出兩個回路 ,由 兩個電源供電。 三、 110KV 側主接線方案 方案一： 7 如圖，本方案為雙母線接線，其優(yōu)缺，在高壓側 主接線方案中以作分析，這種主接線運 用 到中壓側 110KV 主接線當中，設計運行方式為雙母線同時工作方式，這樣可以大大提高雙母線的供電可靠性，所謂雙母線同時工作，是指兩段母線同時帶電，母線聯(lián)絡斷路器 QF 閉合的運行， 合理分配 負荷 ,這種方式減少了單組 母線上 的匯流量 ，如果一段母線故障，只造成 部分的 線路短時間停電，雙母線同時工作這種運行方式適用于一、二、 三級負荷，目前在我國 35220KV 的配電裝置中采用較多。 ② 當母線故障檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作，為了 免隔離開關誤操作，需要在隔離開關和斷路器 之間裝設聯(lián)鎖裝置 . 根據(jù)以上分析 及相關規(guī)范，本方案滿足 該變電站 220KV 側主接線的 要求 . 方案二： 方案二是在 方案一的基礎上增設了一條旁路母線，其目的是為了在出線斷路器檢修時 不中斷該回路的供電，提高了供電可靠性，但是比起方案一來說增加了一條旁路母線，旁路短路器，隔離開關等設備，擴大了占地面積，投資增加 。 ⑤ 在個別回路 發(fā)生故障，斷路器因故不能跳閘時，可用母線聯(lián)絡斷路器 QF 代替切斷該回路。 ③ 工作母線發(fā)生故障可通過倒閘 操作將所有回路轉(zhuǎn)移到備用母線上，使裝置迅速恢復 供電。各級電壓配電裝置，初期回路數(shù)較少時，應采用斷路器數(shù)量較少的簡化接線，但在布置上應考慮過 渡到最終接線方便。采用雙母線或單母線的 110～220kV 配電裝置，當斷路器為少油 (或壓縮空氣 )型時，除斷路器有條件停電檢修外，應設置旁路母線，當 110kV 出線回路數(shù)為 6 回及以上， 220kV 出線為 4 回及以上時，可裝設專用旁路斷路器。當能滿足電力系統(tǒng)繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。并應綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求 . 220kV 變電所中的 110kV 配電裝置，當出線回路數(shù)在 6 回以下時宜采用單母線或分段單母線接線， 6 回及以上時，宜采用雙母線接線。每回線的最大輸送容量為 2MVA， 10KV 無電源，設計 10KV 配電裝置時予留兩個擴建空間，作為備用。 （ 2） 110KV 進出線回路數(shù)最終 8 回，本期 5 回，其中（一） 、 （二） 、 （三）的最 大輸送容量為 40MVA， Tmax=5000h，為一級負荷，其余線路每回的輸送容量均按 30MVA設計， Tmax=3000h 以上。 （ 3）電力系統(tǒng)總裝機容量為 464 萬千 瓦，本變電站在系統(tǒng)最大運行方式下，系統(tǒng)的正序、負序、零序阻抗見下圖：（此阻抗值為 Sj=100MVA 時的數(shù)值，括號內(nèi)的數(shù)值為零序阻抗）。 2．電力系統(tǒng)與本所連接情況 （ 1）新建的 220KV 變電站，連接著 220KV 和 110KV 兩個電力系統(tǒng)，擔負著一個地區(qū)的供電，是一座樞紐變電站。 1 目 錄 前言 原始材料 第 一 章 電氣主接線的設計及主變選擇 第一節(jié) 電氣主接線設計 …………………… 3 第二節(jié) 所用電的設計 …………………… 10 第 二 章 短路電流計算 第一節(jié) 概述 ……………………………… 12 第二節(jié) 短路計算說明 …………………… 15 第 三 章 導體和電器的選擇計 第一節(jié) 總則 ……………………………… 24 第二節(jié) 母線的選擇設計 …………………… 26 第三節(jié) 斷路器選擇設計 …………………… 31 第四節(jié) 隔離 開關選擇設計 ………………… 33 第五節(jié) 互感器的選擇設計 ………………… 35 第六節(jié) 引下線的選擇設計 ………………… 38 第七節(jié) 支持絕緣子及穿墻套管選擇設計 … 38 第 四 章 防雷保護 第一節(jié) 直擊雷防 護 ……………………… 40 第二節(jié) 雷電過電壓的防護 ………………… 42 第 五 章 繼電保護及自動裝備配置 第一節(jié) 概 述 ………………………… …… 46 第二節(jié) 繼電保護的一般規(guī)定 ……………… 47 第三節(jié) 電力變壓器保護 ……… …… ……… 48 第四節(jié) 自動重合閘配置 ……… …… ……… 50 附錄 (Ⅰ ) ……… …… ……………… …… …………… 53 參考文獻 前 言 畢業(yè)設計是某學院電氣工程系供用技術專業(yè)一門專業(yè)課程 .為了提高畢業(yè)生專業(yè)知識的綜合運用能力 .本設計詳細介紹了 220KV 樞紐變電站的設計過程 . 2 第一章電氣主接線的設計及主變的選擇 ,對主接線的設計提出了多種方案 ,并進行了論述 ,分析比較了各種主接線形式的優(yōu)缺陷 ,選擇最佳主案 。第二章短路電流的計算 ,第三章導體及電器的選擇 ,本章詳細介紹了變電站中的設備選取 ,對設備的參數(shù)進行了校驗論證 .第四章防雷保護 ,對變電站的直擊雷防 護、雷電過電壓防護進行了比較全面的介紹 .第五章繼電保護及自動裝備的配置 ,結合相關規(guī)范對變電站的設備保護做了系統(tǒng)的分析論述 .本設計中的文字符號和圖形符號采用了新的國家標準 . 本設計在設計過程中參考了大量的參考資料 ,如 :《發(fā)電廠變電所電氣部分》、《電力系統(tǒng)繼電保護》 (增訂版 )、《供配電系統(tǒng)》、《 220～ 500KV 變電所設計技術規(guī)程》、《中國電力百科全書》、《畢業(yè)設計指導書》等 . 本設計在設計中大力得到了四川某學院電氣工程系的大力支持 ,他們對本設計提出了寶貴的意見 ,在此對他們一并致謝 . 由于設計水平有限 ,書中謬誤 之處在所難免 ,懇請批評指正 . 原始材料 1． 變電站的建設規(guī)模 （ 1）類型： 220kV 樞紐變電站 （ 2）最終容量：根據(jù)工農(nóng)業(yè)負荷的增長，需要安裝兩臺 220/110/10KV， 120MVA 的主變壓器，容量比為 100/100/50，一次設計，兩期建成。 （ 2）變電站與 220KV 電力系統(tǒng)連線有兩回，與 110KV 電力系統(tǒng)連線有三回 。 3 （ 4）變電站在地理學中所處的地理位置、供電范圍示意圖如下圖： 3．電力負荷水平 （ 1） 220KV 進出線回路數(shù)最終 5 回，本期 2 回，其中線路（一）、（二）的最大輸送容量為 250MVA，其余 3 回線路每回的最大輸送容量為 180MVA，最大負荷利用小時數(shù) Tmax=5000h，為一級負荷。 （ 3） 10KV 出線最終 4 回，本期一次建成。 （ 4）本變電站的自用電負荷可按下式近視計算： 4 計算負荷 =照明負荷 +其余負荷 4．環(huán)境條件 （ 1）當?shù)啬曜罡邷囟? ,年最低溫度為 ，最熱月平均最高溫度 . （ 2）當?shù)睾０胃叨?,P=. （ 3）當?shù)乩纂娙諗?shù) 日 /年 第 一 章 電氣主接線的設計及主變選擇 第一節(jié) 電氣主接線設計 一、 概述 電氣主接線又稱一次接線，它是電廠變電所，電力系統(tǒng)傳遞電能的通路，主接線是發(fā)電廠變電站電氣部分的主體，其中包括發(fā)電機，變壓器，母線，斷路器，隔離開關，電抗器等主要設備， 變電所的電氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設備特點等條件確定。 220kV 終端變電所的配電裝置，當能滿足運行要求時，宜采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路變壓器組或橋形接線等。 220kV 配電裝置出線在 4 回及以上時，宜采用雙母線或其他接線。 110～ 220kV 母線避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關 ,安裝在出線上的耦合電容器、電壓互感器以及接在變壓器引出線或中性點上的避雷器，不應裝設隔離開關 ,在一個半斷路器接線中，前兩串的線路和變壓器出口處應裝設隔離開關。 5 二、 220KV 側 主接線方 案 本變電站高壓側 220KV 出 線回路數(shù) 5 回，本期建成 兩 回 ,其中線路 (一 )， (二 )的最大輸送容量為 250MVA，其余 3 回線路每回的最大輸送容量為 180MVA，最大符合利用小時數(shù) Tmax=5000h，為一級 負荷根據(jù) 以上原始資料擬定了兩個主接線方案，具體分析如下： 方案一： 如圖是單斷 路器不分段雙母線接線，其中 Ⅰ 母線處于工作狀態(tài)，Ⅱ組母線處于備用狀態(tài)，Ⅰ組與Ⅱ組 母線之間由母聯(lián)斷 路器 QF 進行聯(lián)絡，正常運行時 ，母聯(lián)斷路器QF 是斷開的，每一回進出線接到 I 短母線上的隔離開關 是 閉合的，接到 II 短母線上的隔離開關是斷開的，雙母線接線最主要的優(yōu)點是靈活性高，它具有以下五個功能： ① 檢修任意一組母線可不中斷供電 ② 檢修任意回路的斷 路器，只中斷該回路供電。 ④ 檢修任一回路隔離開關，可用母線聯(lián)絡斷路器代替它的工作，不至于使該回路供電長時間中斷。 上圖這種雙母線不分段接線的主要優(yōu)點是靈活性高，便于擴建 ，但此種接線 的主要缺點有： 6 ① 增加了一組母線 ,就需要使每回路增加一組母線隔離開關。 綜合考慮本次設計 220KV 高壓側 接線 方式采用方案一 ,即 雙母線接線。這種工作方式的缺點是平時沒有備用母線。 ②當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段自動切除，保證正常母 線不間斷供電和不至使重要負荷 停電。 ② 當出線為雙回時，常使 架空線路出現(xiàn)交叉跨越。 ④ 母線用斷路器 QF 分為 I， II 段，電源和引出線大體上平均分配在兩段母線上，母線分段的目的是：減少母線故障時停電范圍，例如在 II 段母線上短路時，接在 II 短母線上有電源的斷路器，包括分段斷路器 QF 在繼電保護裝置的作用下均自動斷開，因而 I 段母線可以繼續(xù)供電，提高了可靠性，另外，在檢修母線時也可以分段檢修，提高了靈活性。 二、 站用電負荷計算及 變壓器選擇 P1= P2=41KVA Sis =+P2 =+41= P1′ = P2′ =44KVA Sis′ = P1′ + P2′ =+44= 2．站用變壓器選擇（ S＞ Sis） 抬數(shù)： 2 臺 容量： 315KVA 型號： SJL1315（三相油浸自冷鋁芯變壓器） 變比（ KV） 組別 空載損耗 短路損耗 阻抗電壓 空載電流 12 （ KW） （ KW） （ %） （ %） 10/ ▽ /Y012 5 4 第二章 短路電流計算 第一節(jié) 概述 13 短路是電力系統(tǒng)中最嚴重的故障，他能破壞對用戶的正常 供電 和電氣設備正常工作，因此變電所電氣部分 的設計和運行，都必須靠到可能發(fā)生的各種故障情況，本設計以三相對稱 短路情況作為分析計算 一、 短路的危害 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓嚴重下降，可能破壞各電廠并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，使整個系統(tǒng)被解列成 為幾個 異步運行的部分 ，這時某些發(fā)電廠 可能過負荷，因而使頻率下降，供電頻率下降導致包括鍋爐 給水 的水泵電動機在內(nèi)的所有異步電動機轉(zhuǎn)速下降，鍋爐打不進水，發(fā)電廠出力也進一 步 下降，直至無法運行。短路時電壓下降的越大持續(xù)時間越長，破壞整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行的可能性越大。 考慮到現(xiàn) 代電力系統(tǒng)的實際情況，要進行極準確的短路計算非常復雜的，同時對決大部分實際問題，并不需要十分精確的計算結果，為了使計算 簡化 ,多采用近似計算方法。 ② 不考慮磁系統(tǒng)的飽和，因此可以認為短路回路 各元件的感抗為常數(shù)，這將使短路電流的計算分析大大簡化，并可應用重疊原理。 ④ 所有 元件的電容略去不計。 計算電路圖 計算短 路電流用的