【正文】 5000kW 7km LGJ—240 湖東線： 15000kW 8 km LGJ—240 ② 10kV 出線 20 回 功率因素 同時(shí)率 : 本變 —嘉華 3200kW 2km LGJ—240 本變 —官前 3000kW JKLYJ240 本變 —錦田 2100kW 4km JKLYJ240 本變 —倒橋 1300kW JKLYJ240 本變 —集源 2500kW 5km JKLYJ240 本變 —榮盛 3500kW 4km JKLYJ240 一級(jí)負(fù)荷 本變 —銀聲 3200kW 4km (兩回 ) JKLYJ240 本變 —蘇塘 2900kW 3km JKLYJ240 本變 —南宅 3000kW 4km JKLYJ240 本變 —芳山 2200kW 2km JKLYJ240 本變 —上厝 1200kW JKLYJ240 本變 —龍林 2560kW JKLYJ240 本變 —張林 2280kW 2km JKLYJ240 本變 —五中 2020kW JKLYJ240 備用 5回 (4)無功補(bǔ)償 采用電力電容四組 , 容量為 44800kVa 環(huán)境條件 (1)當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟葹?℃ , 年最低溫度為 1℃ ；平均氣溫 ℃ (2)當(dāng)海拔高度為 800 米； (3)當(dāng)?shù)乩妆┤諗?shù)為 25 日 /年； (4)年平均風(fēng)速： (5)本變電站處于 “薄土層石灰?guī)r ”地區(qū)，土壤電阻率高達(dá) 1000Ω． М。將 220 kV的上級(jí)變電站作無窮大電源考慮，阻抗值為 。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)的表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。對(duì)電氣主接線的基本要求概括的說應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的安全性，可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性。 （ 2）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大 的損失，所以主接線的接線形式必須保證供電可靠，它應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一，二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。檢修時(shí)可以方便的停運(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為 簡(jiǎn)化主接線，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種。 （ 1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。 （ 2）考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 510 年電力發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 （ 3）考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有 2 個(gè)電源供電，且當(dāng)一 個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。 （ 4）考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接影響。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性，靈活性要求低。電氣主接線的設(shè)計(jì)要求根據(jù)備用 容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路，變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路，變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 ② 電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。 ④ 環(huán)境條件 當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等 因素，對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。 (2)擬定主接線方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個(gè)主接線方案。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，結(jié)合 最新技術(shù)，確定最優(yōu)的技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。 (4)主要電器選擇 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 段 段包括高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線等電器的選擇。 變電站的電氣主接線設(shè)計(jì) 110kV 電壓側(cè)接線 擬定可行的主接線方案 3 種，內(nèi)容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。 ，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍縮小了一半。 。 。 (2)缺點(diǎn) ，連接在該分段母線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對(duì)于容量大、出線回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。這對(duì)于電壓等級(jí)高的配電裝置也是嚴(yán)要缺點(diǎn)。 方案 (二 )不分段的雙母線 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 段段雙母線接線單母線分段帶旁路段段 圖 32雙母線接線圖 雙母線接線的特點(diǎn)： a．可輪流檢修母線而不影響正常供電。 c．工作母線發(fā)生故障后， 所有回路短時(shí)停電并能迅速恢復(fù)供電。 e．便于擴(kuò)建。 方案 (三 )單母分段帶旁路接線 圖 33 單母線分段帶旁路接線圖 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 單母分段帶旁路接線的特點(diǎn)： (1)優(yōu)點(diǎn) ，供電可靠性比單母分段接線更高，運(yùn)行更加靈活，一般用在 35110kV的變電所的母線。 (2)缺點(diǎn) ，占地面積比較大，花費(fèi)比較高。方案（二）由于雙母線接線具有較高的可靠性，這種接線在大、中型發(fā) 電 廠和變電站得到廣泛的使用。因此此方案不可行。 10kV 電壓側(cè)接線 10kV側(cè)的接線 方案 (一 ) 單母線接線 1 Q F 2 Q F單 母 線T 1T 2 圖 34單母線接線圖 (1)優(yōu)點(diǎn)： a 接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便。 b 單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍 需停電，在用隔山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 段 段段 段離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 ，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍縮小了一半。 。 (2)缺點(diǎn) 檢修或故障時(shí)，連接在該分段母線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對(duì)于容量大、出線回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。這對(duì)于電壓等級(jí)高的配電裝置也是嚴(yán)要缺點(diǎn)。 方案 (三 )單母分段帶旁路接線 圖 36 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 36 單母分段帶旁路接線圖 (1)優(yōu)點(diǎn) ，供電可靠性比單母分段接線更高，運(yùn)行更加靈活，一般用在 35110kV的變電所的母線。 (2)缺點(diǎn) ，占地面積比較大，花費(fèi)比較高。 由以上分析比較，可得變電站的主接線方案為： 110kV采用單母分段接線， 10kV采用單母分段接線。 (2)二類負(fù)荷為比較重要負(fù)荷，一般要由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證二級(jí)負(fù)荷的供電。 負(fù)荷情況： 110kV和 10kV本期用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表 1 和表 2。S=Smxe 式中 S39。 m —年負(fù)荷增長(zhǎng)率，由概率統(tǒng)計(jì)確定。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 所以，考慮負(fù)荷增長(zhǎng)以及線損，年負(fù)荷增長(zhǎng)率取 10%，按 5年計(jì)算，代入公式，得本變電站負(fù) 荷為 39。 ，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 。 S = 所以，兩臺(tái)主變壓器各自承擔(dān) ，當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)另一臺(tái)則應(yīng)承擔(dān) 60%為 ，所以選擇 25MVA 的即可。要求電容器能夠頻繁投切。 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證各種電器設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能保證安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 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)短路電流為依據(jù)。 接線方式應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而不能按切換中可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)，Id 最大的點(diǎn)，對(duì)帶電抗器的 6－ 10kV出線應(yīng)計(jì)算兩點(diǎn)，電抗器前和電抗器后的 Id。 計(jì)算短路電流的步驟 （ 1) 畫出計(jì)算電路圖。 ① 選取基準(zhǔn)容量 BS 和基準(zhǔn)電壓 B avVV? ； ② 無限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； ③ 略去負(fù)荷。 ① 基準(zhǔn)值的選取及計(jì)算，選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。將 220 kV 的上級(jí)變電站作無窮大電源考慮，阻抗標(biāo)幺值為 1 ? 。 第六章 高壓電器設(shè)備選擇 電器選擇的一般條件 電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。在進(jìn)行電器設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的前提下，廣泛采用新技術(shù)，選擇合適的電器設(shè)備。 (1)按正常工作條件選擇電器設(shè)備 ① 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時(shí)，一般按照電器的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即 NU ≥ NSU 。 NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即 NI ≥ maxI 。 (2)按短路情況校驗(yàn) ① 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。 ② 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 2)短路種類 一般按三相短路校驗(yàn)，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情 況校驗(yàn)。 ④ 短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理的確定短路計(jì)算時(shí)間。 開關(guān)電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計(jì)算時(shí)間 brt 應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間 pr1t 和斷路器固有分閘時(shí)間 int 之和，即 brt = pr1t +int 。 ① 按工作電壓選擇選用的高壓電器，其額定電壓應(yīng)符合所在回路的系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，其允許最高工作電壓 Umax 不應(yīng)小于所在回路的最高運(yùn)行電壓 Uy，即 Umax ≥ Uy ② 按工作電流選擇高壓電器的額定電流 In 不應(yīng)小于該回路在各種可 能運(yùn)行方式山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 下的持續(xù)工作電流 Ig，即 In ≥ Ig。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)上述各項(xiàng)開斷電流和關(guān)合電流未作規(guī)定，但使用中應(yīng)按制造廠給出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。 （ 2） 10kV線路側(cè)： 選用 KYN810(F)高壓開關(guān)柜，柜內(nèi)裝設(shè) SN1010/ 型戶內(nèi)高壓少油斷路器。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)應(yīng)根據(jù)下列條件選擇：額定電壓，額定電流，裝置種類，構(gòu)造形式。選擇隔離開關(guān)的要求和方法，與選擇斷路器相同，但不需要校驗(yàn)其斷流容量?；ジ衅鞯淖饔檬牵簩⒁淮位芈返母唠妷汉痛箅娏髯?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓 (100V)和小電流 (5A 或 1A)，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)小巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 本變電站電流互感器選擇： （ 1） 110kV線路側(cè)電流互感器：選用 LCWB4110250/5感器 110kV 進(jìn)線側(cè)電壓互感器：選用 TYD110/ 3 （ 2） 110kV變壓器側(cè)電流互感器：選用 LQZ1102200型電流互感器。 （ 3） 10kV變壓器側(cè)電流互感器：選用 LDJ103000型電流互感器。 （ 4） 10kV線路側(cè)：選用 LZZBJ910型，其額定電流 150A,200A,300A的電流互感器。 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害 （ 1） 110kV高壓熔斷器，選用 RW6110/100型戶外限流式高壓熔斷器。 母線的選擇 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： ⑴ 選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； ⑵ 選擇母線截面的大?。? ⑶ 檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定； ⑷ 對(duì) 35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； ⑸ 、對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)前 變電所中所采用的防雷措施 (外部避雷 )是 可靠的，但是 ,隨山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)容量的增大，電壓 等級(jí)的提高，綜合自動(dòng)化水平的需求，越來越多的微電子設(shè)備在變電 站中廣泛應(yīng)用，其所依賴的微電子設(shè)備，因受雷電沖擊而損壞的事故 發(fā)生率大幅上升，造成難以估算的經(jīng)濟(jì)損失。無論是多大或多小的系統(tǒng)防護(hù)工程，都應(yīng)以一切為用戶著想的原 則做事，以用戶需求作為準(zhǔn)繩 ,本著務(wù)實(shí)