【正文】 大學四年里所學的所有 專業(yè)理論知識得到綜合應用，以鞏固和加深對專業(yè)知識的理解。 關鍵詞： 變電站； 電氣主接 線 ； 短路電流計 算； 電氣設備選擇 II Abstract Power system substation as an important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a stepdown substation. Substation in the system plays the role of aggregation and distribution of electric energy, charged with the important task of power supply to the region factories, businesses, residents. The pletion of the substation will not only strengthen the local power grid work structure, but also for the local industrial and agricultural production provides enough power, so as to achieve the purpose of the regional power grid safe, reliable, economic, flexible operation. The papers ZXF110kV, part of the design of electrical substation, first through the analysis of raw data and models based on the maximum capacity of each load to determine the main transformer capacity, the main transformer voltage regulator, and then to determine the main transformer. In order to reduce the power loss on the wire, according to the capacity of the main transformer reactive power pensation program. At the same time, according to economic, reliable, flexible requirements of the main wiring to determine the program of the main electrical wiring. Followed by the shortcircuit current, shortcircuit when a short circuit occurs in the voltage level of the bus, the steadystate current and inrush current value from the threephase shortcircuit calculations. Selection and verification of electrical equipment (including circuit breakers, disconnectors, busbar, current transformers, voltage transformers, etc.) according to the calculated results and the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current. Finally, and draw the main electrical wiring diagram, electrical floorplan, lightning protection configuration diagram design drawings. III Graduation design is an important part of the practice of teaching, I have learned in four years of college professional knowledge, in order to consolidate and deepen the understanding of the expertise. Ability to master the basic skills of substation design practice teaching graduate design, develop and improve independent analysis and solve practical engineering problems. Keywords ： Power system substation 。 shortcircuit current calculation。電能的利用離不可電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)又可以分為發(fā)電、輸配電、用電等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中，變電站都起著極其重要、不可或缺的作用，它是聯(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。這其中，地區(qū)終端變電站又在電力系統(tǒng)中數(shù)量最多、分布最廣，電壓等級一般采用 110kV 或 35kV。 原始數(shù)據(jù) 根據(jù)經濟發(fā)展需要和電力部門規(guī)劃，擬在 A 市市郊建設一座 110kV 降壓變電站。工程完畢后，轉為向開發(fā)區(qū)常規(guī)供電。一回經 15km 的 LGJ 架空線與無限大電源系統(tǒng)相連，另一回經 20km 的 LGJ 架空線與無限大電源系統(tǒng)相連。 1. 10kV 側： 16 回出線。 最大負荷利用小時數(shù)為 5000h。 3. 站用電負荷： 動力負荷 P1=57kVA，加熱負荷 P2=，照明負荷P3=17kVA。 電力負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經濟損失上所造成的影響程度進行分級，不同級別的電力負荷采用不同的供電方式。 (2) 中斷供電將在經濟上造成重大損失時。 符合下列情況之一時，應視為二級負荷： (1) 中斷供電將在經濟上造成較大損失時。 不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。根據(jù)原始數(shù)據(jù)，本設計的負荷中有 70%的一、二級負荷，比例很大，為了保證供電的安全性和可靠性，決定采用兩臺主變 壓器。對于城郊變電所，主變壓器應與城市規(guī)劃相結合。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電站，當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 60%。 maxca 12SSk(1 k )? ? 式中， Smax—— 最大負荷容量 (kVA) k1—— 負荷的同時率 k2—— 線損率 代入數(shù)據(jù)后得 : ????Sca(kVA) 文獻 [2]中第 條規(guī)定：裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于 60%的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。 華北水利水電大學畢業(yè)設計 6 主變壓器調壓方式的選擇 變壓器輸出電壓的調整是通過切換高壓線圈中的分接開關，從而改變變壓器比來實現(xiàn)的。稱為無載調壓或無勵磁調壓，特點是調壓范圍通常較小，通常在 177。而且切換時必需中斷變壓器的供電。稱為有載調壓，特點是調壓范圍較大，調整范圍可達 20﹪～ 30﹪ 。兩種調壓方式比較結果如表 22 所示 表 22 兩種調壓方式比較表 項目 方案 無載調壓 有載調壓 安全性 較差 較好 可靠性 較差 較好 經濟性 較好 較差 靈活性 較差 較好 根據(jù)《 35110KV 變電所設計規(guī)范》和《電力系統(tǒng)設計手冊》： (1) 大于 35kV 電壓的變電站中的降壓變壓 器，直接向 35kV、 10kV、6kV 電網送電時應采用有載調壓變壓器。 本設計屬于 110kV 變電站，但考慮到目前城鎮(zhèn)用電負荷具有波動性較華北水利水電大學畢業(yè)設計 7 大的特點，如果不設有載調壓，變壓器的電壓變化率將超過正常值，故決定選用有載調壓變壓器。站用電的主要用電設備包括：主變壓器的冷卻設備、蓄電池的充電設備或開關項目 參數(shù) 特點 額定容量 SN 16000kVA 額定電壓 U1N/U2N 110kV/10kV 高壓側調壓范圍 110177。重要負荷有主變壓器的冷卻風扇或強迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵、風扇以及整流操作電源等。 變電站的自用電源引接、電氣設備的選擇和接線，應考慮運行、檢修和施工的需要，以滿足確保機組安全、技術先進、經濟合理的要求。還應設置直流電源，保證對直流負荷 可靠供電。 站用電計算容量： S=P1+P2+P3=57kVA++17kVA= 文獻 [2]第 條規(guī)定：在有兩臺及以上主變壓器的變電所中，宜裝設兩臺容量相同可互為備用的所用變壓器。5%/ 華北水利水電大學畢業(yè)設計 9 無功補償設計 無功補償?shù)囊饬x 用戶 的負荷中存在著大量的感性負載，這會造成電網的功率因數(shù)降低，供電線路上電流增大，電壓降落和線路損耗增加，造成經濟上的損失。 無功補償方式的選擇 目前常用的補償裝置有：靜止補償器、同步調相機、并聯(lián)電力電容器。 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。電力電容 器的裝設容量可大可小。5% 高壓側有載分接開關有 3個檔 阻抗電壓 U%=4 聯(lián)結組 D,yn11 設計序列號 10 低損耗變壓器，經濟性好 冷卻方式 風冷 干式變壓器，安全性高 在主接線中的位置 接于 母線 華北水利水電大學畢業(yè)設計 10 小。為了在運行中調節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷的變化，分組投入和切除。 無功補償?shù)姆桨? 文獻 [3]第 條規(guī)定，變電站補償容量以不超過主變壓器容量的 15%為宜。 華北水利水電大學畢業(yè)設計 11 第三章 電氣主接線 電氣主接線的基本要求和設計原則 電氣主接線是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、高電壓的網絡，故稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。電氣主接線是變電站電氣設計的首要部分，也是構成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。 電氣主接線的基本要求 1. 可靠性。衡量電氣主接線運行可靠性的一般準則是： （ 1） 斷路器檢修時，是否影響供電、停電的范圍和時間。 （ 3） 變電站全部停電的可能性。電氣主接線應能適應各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉換。應能靈活的投入或切除某些元件，調配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調整要求。應能容易地從初期過渡到最終接線，并在擴建過渡時使一次和二次設備等所需的改造最少。在滿足技術要求的前提下，要做到經濟合理。電氣主接線應簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關等一次設備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以有利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設備。電氣主接線的設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構 、導線、絕緣子及安裝費用。 （ 3） 電能損耗小。 電氣主接線的設計原則 設計變電站電氣主接線時，所遵循的總原則：符合設計任務書的要求；符合有關的方針、政策和技術規(guī)范、規(guī)程；結合具體工程特點，設計出技術經濟合理的主接線。 2. 確定變壓器的運行方式 3. 合理地確定電壓等級 4. 變電站的分期最終建設規(guī)模 華北水利水電大學畢業(yè)設計 13 變電站根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設計。 5. 開關電器的設置 6. 電氣參數(shù)的確定 在滿足供電可靠性要求的條件下，變電站應根據(jù)自身的特點，盡量減少斷路器的數(shù)目?？煞譃閮纱箢悾河袇R流母線的接線形式；無匯流母線的接線形式。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用短路器等設備增多。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為普通雙母線、雙母線分段、 3/2 斷路器（又叫一臺半斷路器）、雙母線及帶旁路母線的雙母線等多種形式。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、橋形接線（內橋接線和外