【正文】 本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是 紅安降壓變電所電氣工程（ 部分 ） 初步設(shè)計(jì)。 變壓器的選擇包括：主變壓器 的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計(jì)依據(jù)、基本要求、各種接線 形式的優(yōu)缺點(diǎn)以及主接線的比較選擇，并制定了適合本所要求的主接線。 短路電流計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)，本論文詳細(xì)的介紹了短路電流計(jì)算的目的、假定條件、一般規(guī)定、元件 參數(shù)的計(jì)算、網(wǎng) 絡(luò)變換、以及各短路點(diǎn)的計(jì)算等知識(shí)。而根據(jù)本論文所介紹的高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則、要求和 60KV 的配電裝置，決定此次設(shè)計(jì)對(duì)本廠采用分相中型布置。 關(guān)鍵字 ：短路計(jì)算 校驗(yàn) 設(shè)備選擇 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract This graduate design thesis is a yanqing Transformer Substation Two Times Electrical Engineering (part) Design. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique in number, capacity, model number...etc. in set data of the transformer to really settle。 The factory connects with the electricity the line includes: The factory connect the linear total request and factory to connect the line design with the mother line with the electricity. The shortcircuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in shortcircuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, work transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order。 變電所的設(shè)計(jì)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌安排下，必須貫徹執(zhí)行黨的有關(guān)方針、政策。 變電所的設(shè)計(jì)水平，一般根據(jù) 5— 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展情況規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，樞紐變電所連接的 電源和回路，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和經(jīng)濟(jì)等條件確定。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 變電所設(shè)計(jì)原則 總則 電所 的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行黨的有關(guān)方針、政策， 設(shè)計(jì)中應(yīng)不斷終結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) ，在保證安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)合理的條件下 ， 力求接線簡化 ，布置緊湊和逐步提高自動(dòng)化水平，并積極慎重地采用新技 術(shù)。 所址選擇和所區(qū)規(guī)劃 1． 所址選擇 所址的選擇應(yīng)符合下列要求 ： ① 接近負(fù)荷中心 ； ② 不占或少占農(nóng)田 ； ③ 便于各級(jí)電壓線路的引入和引出 ,架空線路走廊應(yīng)與此同時(shí)確定 ； ④ 交通運(yùn)輸方便 ； ⑤ 盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū) ,否則采用防污措施或設(shè)在污穢源上風(fēng)道 ； ⑥ 所址不應(yīng)為積水淹沒 ， 并有足夠排洪設(shè)施 ； ⑦ 生活和生產(chǎn)用水的可靠水源 ； 。 為了減少所占面積或地區(qū)面積受到限制時(shí) ， 配電裝置中盡量采用少占地的電網(wǎng)或布置采用高型或半高型方式等。建設(shè)物的基礎(chǔ)的構(gòu)造 ， 管線的埋設(shè)深度 ， 檢修的位置及當(dāng)?shù)仄渌麠l件確定其最小距可參照 ， 《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的“附錄 ”所列數(shù)值。 變電所內(nèi)應(yīng)設(shè)巡視小道 ， 并可利用電纜溝蓋板作為部分巡視小道。 2 變電所主變壓器一般采用三相式變壓器 ， 其容量應(yīng)根據(jù)電力噸度年個(gè) 5～ 10 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇 ， 裝有兩臺(tái)以上主變壓器變電所中 ， 當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí) ， 其余主變壓器的容量一般保證 70%的全部負(fù)荷 ， 但應(yīng)保證用戶的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷 。 2． 主接線 （ 1）變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù) ，裝備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定 ， 并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活 ， 操作方便和節(jié)約投資等要求。 當(dāng)能夠滿足電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的要求時(shí) ， 也可采用線路分支接線 ， 如有擴(kuò)建的要求 ， 在布置上應(yīng)為過度到最終接線準(zhǔn)備條件。 （ 4）當(dāng)?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時(shí) ， 采用單母線或分段單母線的 6 千伏和 10 千伏配電裝置中 ， 可設(shè)置旁路母線。 （ 6）大容量變電所中為限制 6千伏和 10千伏出線上短路電流一般采用下列措施之一。 ○ 2 在變壓器回路中裝設(shè)分列電抗器或電抗 器。 ○ 4 出險(xiǎn)上裝設(shè)電抗器。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 三、 10KV 架空導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn) 架空線是軟導(dǎo)體 ， 架空線的選擇主要是截面選擇 ， 而架空線路的型號(hào)則視具體情況而定 。 架空線路一般用裸導(dǎo)線 ，其結(jié)構(gòu)型式主要有單股線、多股絞線、鋼芯鋁絞線、擴(kuò)徑導(dǎo)線、空心導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線幾種。 本線路設(shè)計(jì)采用 LGJ 型架空線，含義為機(jī)械強(qiáng)度為普通型的鋼芯鋁絞線。 在含鹽量較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對(duì)鉛有明顯腐蝕的場所，應(yīng)盡量選用防腐型鋁鉸線。在電壓較高時(shí)，為保持導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電量的要求，可增加導(dǎo)線外徑或增加每相導(dǎo)線的根數(shù)。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式可采用單根鋼芯鋁鉸線或由鋼芯絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。對(duì)負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)小（通常指maxT 5000h），傳輸容量大 ， 長度在 20m 以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)，變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長期允許電流來選擇。 1． 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇架空線截面可使年綜合費(fèi)用最低 。 導(dǎo)體投資和折舊費(fèi) 、 利息等 。 綜合 這些因素 ， 使年綜合費(fèi)用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線截面稱導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面 ， 對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度母線的經(jīng)濟(jì)截面可由下式?jīng)Q定 ： 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 5 ? （ 31） 式中： S — 母線的經(jīng)濟(jì)截面（ mm2） J — 經(jīng)濟(jì)電流密度（ A/ mm2） — 正常工作時(shí)的最大長期工作電流（ A） =?cos3 NUP （ 32） 式中： P — 本線路的有功功率（ Kw） NU — 本線路的額定電壓 (Kv) ?cos — 本線路的功率因數(shù) 注 :當(dāng)雙回路時(shí)， = ?cos3 2/NUP （ 33） 當(dāng)單 回路時(shí)， = ?cos3NUP （ 33） 選出標(biāo)準(zhǔn)截面應(yīng)接近于計(jì)算截面 ， 然后用求得的導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)截面的實(shí)際 1r 、 1x 計(jì)算實(shí)際線路的實(shí)際電壓損失。 （二） 導(dǎo)線截面的校驗(yàn) 導(dǎo)線截面校驗(yàn)方法一般包括電暈電壓校驗(yàn)、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、導(dǎo)體載流量的校驗(yàn)、電壓損耗校驗(yàn)。 電暈的產(chǎn)生與電壓等級(jí)及導(dǎo)體的直徑有很大關(guān)系。 機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn) ： 導(dǎo)線截面應(yīng)保證一定的機(jī)械強(qiáng)度。否則難以保證應(yīng)有的機(jī)械強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)屬于Ⅱ類線路單股導(dǎo)線導(dǎo)體材料為鋼筋鋁絞線 ， 所以不用進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。 綜上所述 ， 只進(jìn)行導(dǎo)體載流量校驗(yàn)和電壓損耗校驗(yàn)即可。 小于其持沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 續(xù)工作電流 alIn ， 即 alIn 。 2． 按電壓損失校驗(yàn) 電壓損耗 : NPR QXU U+D= (35) R 各段線路電阻 ? X 各段線路電抗 ? P 各段線路通過的有功功率 Mw Q 各段線路通過的無功功 R率 Mvar NU 線路上的額定電壓 kv )co s(tgPQ 1???? (36) LxX LrR 11 ?? ?? L 線路長度 km 1r 每千米線路電阻 ? 1x 每千米線路電抗 ? 注 :電壓損失不超過 8%。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 7 四 、無功補(bǔ)償和變壓器選擇 （一）線路的功率損耗 當(dāng)電力網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，在線路和變壓器中將要產(chǎn)生功率損耗和電能損耗。另一部分損耗則僅與電壓有關(guān) ，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器在并聯(lián)導(dǎo)納上，如輸電線路的電暈損耗、變壓器的激磁損耗等。而且，當(dāng)通過輸電線路和變壓器輸送無功功率時(shí)，也將引起有功功率損耗，這些對(duì)于電力系統(tǒng)來說都是非常不經(jīng)濟(jì)的。 線路功率損耗計(jì)算公式如下： RU QPP222 ??? （ 41） XU QPQ222 ??? （ 42） 式中： P? — 線路總有功損耗（ kw） Q? — 線路總無功損耗（ vark ） P 、 Q — 線路末端有功功率和無功功率（ Mw， varM ） U — 線路末端電壓 (kv) 雙回路時(shí)： （ 1） 兩條線路運(yùn)行???????????????2)()(2)()(222222XUQPQRUQPPLL （ 43） 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 （ 2） 一條線路運(yùn)行?????????????XU QPQRU QPPLL222222)()()()( （ 44） （二）主變壓器的選擇 主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所。在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí) 符合。變壓器是按照電磁感應(yīng)原理，將一種交變電壓變?yōu)榱硪环N交變電壓的電氣設(shè)備在供用電系統(tǒng)中，電力變壓器的主要作用是根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要，將交流發(fā)電機(jī)輸出的電壓升高，使電能輸送到需要用的遠(yuǎn)方負(fù)荷中心，然后通過降壓變壓器降低電壓供用戶使用。同時(shí)，變壓器在電氣的測量、控制等方面，也有廣泛的應(yīng)用。如果有一個(gè)電源或變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得備用電源，則也可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí)，其余一臺(tái)主變壓器的容量一般應(yīng)保證全部負(fù)荷的 70%（但應(yīng)保證用戶的一類負(fù)荷和大部分二類負(fù)荷）獲得供電因此對(duì)于裝有兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量可按下式選擇： caN SS ? （ 45） 式中： Sca－全廠的計(jì)算負(fù)荷 這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì) 70%的負(fù)荷供電，考慮到變壓器的過負(fù)荷能力為 30%，則可保證對(duì) 84%負(fù)荷的供電。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 9 2． 主變壓器型式選擇原則 在工業(yè)企業(yè)用戶的總降壓變電所中，由于供電電源電壓一般不超過 110KV，因此一 般都選用三相變壓器。 當(dāng)某此高壓供電的工業(yè)企業(yè)用戶廠區(qū)內(nèi)出現(xiàn)三個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，是采用三繞組變壓器還是雙繞組變壓器要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定。其中某個(gè)繞組的傳送功率小于該變壓器額定容量的 15%。 3． 確定主變壓器臺(tái)數(shù)、容量 （ 1）主變壓器臺(tái)數(shù) 為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超過兩臺(tái)主變。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)