【正文】 ＋15℃,最熱月平均最高溫度＋33℃,水溫度為+10℃，最大風(fēng)速30m/s,屬于我國第V級標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。2．35KV負(fù)荷分析在35KV負(fù)荷中三回線路是三個(gè)35kV變電站的電源線，是電網(wǎng)中的線路，兩回是分別供D廠和E廠的專線，因此要盡可能保證其供電可靠性。表22 35KV負(fù)荷分析電壓負(fù)荷 名稱每回最大負(fù)荷（kW）功率 因數(shù)回路數(shù)供電 方式線路長度（km）35kVA變電所60001架空15B變電所7000 1架空8C變電所4500 2架空10D廠4300 2架空7E廠5000 1架空113．10KV負(fù)荷分析 在10KV負(fù)荷中，除兩回是供往變電站的線路外，其它均為工廠用電，必須保證其供電可靠性。表23 10 KV負(fù)荷分析電壓負(fù)荷 名稱每回最大負(fù)荷（kW）功率 因數(shù)回路數(shù)供電 方式線路長度（km）10kVF變電所10003架空5G變電所800 2電纜2H廠700 1電纜3I廠800 2架空7J廠200 1架空4K廠1001架空5L廠500 2架空2 電力系統(tǒng)接線圖圖21 電力系統(tǒng)接線圖第3章 變壓器選擇 主變選擇變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設(shè)備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。(2)根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，對有重要?fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(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、二級負(fù)荷；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％。2．主變臺數(shù)的考慮原則：(1)對大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變?yōu)橐恕?3)對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的12級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。4．校核條件： 則： 成立，滿足條件要求。5．近期與遠(yuǎn)景容量問題(分期建設(shè)計(jì)劃)上述計(jì)算結(jié)果是近期規(guī)模變電所的臺數(shù)和容量，遠(yuǎn)期容量問題應(yīng)考慮5~10年規(guī)劃的最終變電所的臺數(shù)和容量。詳細(xì)預(yù)測結(jié)果如下：項(xiàng)目2009年2010年2011年2012年本地區(qū)最高負(fù)荷（MW） 變壓器型式的選擇 相數(shù)的選擇由相應(yīng)規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運(yùn)輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題，在330KV及其以下的發(fā)電廠和變電所中，宜采用三相變壓器，結(jié)合以上分析，本次變電所應(yīng)采用三相變壓器。故本次設(shè)計(jì)變電所主變選擇三繞組變壓器。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式。故本次設(shè)計(jì)變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇《電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊》和相應(yīng)規(guī)程中指出：變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護(hù)，短路電流，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運(yùn)行等的方面進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)由對工程起決定性作用的因素來確定。由于絕緣因素，高壓繞組總放在最外側(cè)，而中、低壓繞組可以分別纏繞在變壓器的鐵心的中間或者最里面。那么看潮流傳輸?shù)拇笮?，在傳輸潮流大的一?cè)采用阻抗小的以減小正常損耗。手動調(diào)壓用于調(diào)整范圍177。，時(shí)而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。在能滿足電壓正常波動情況下可以采用手動調(diào)壓方式(手動調(diào)壓方式的變壓器便宜、維修方便)，但是，近年來隨著對電壓質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器的質(zhì)量的提高，作為城市變電站，一般也都用有載調(diào)壓方式。 主變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。綜合經(jīng)濟(jì)性和本變電站的實(shí)際情況考慮，本次110KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。所以，對于110KV的變電站應(yīng)用近似計(jì)算，額定電壓選線路兩端電壓的平均值，110KV側(cè)應(yīng)該選115KV，35KV側(cè)選37 KV。110KV側(cè)采用分級絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，35KV及10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。 主變型號的選擇綜上所述，可以選擇三相風(fēng)冷式有載調(diào)壓變壓器，其型號為SFSZ931500/110表31 SFSZ931500/110型變壓器參數(shù)型號額定容量KVA額定電壓(KV)空載電流(%)空載損耗KW阻抗電壓(%)SFSZ931500/11031500高壓中壓低壓高中高低中低第4章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)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，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范原則及其它設(shè)計(jì)規(guī)程。：35～110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～110kV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可以設(shè)置旁路設(shè)施。：當(dāng)變電站裝有兩臺主變時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用分段單母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。故可對各電壓等級側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案作以下處理：1．110KV側(cè)根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案： 圖41 方案1單母線分段接線 圖42 方案2單母線接線表41 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案1單母線分段接線方案2單母線接線可靠性用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電，可靠母線既可以保證電源并列運(yùn)行，又能使任一條出線都可以從任一電源獲得電能，但是對有些設(shè)備檢修時(shí)會造成停電，對用戶供電不可靠靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障或有些設(shè)備檢修時(shí)，連接在母線上的所有回路都需停止工作，會造成停電，對用戶供電不可靠經(jīng)濟(jì)性接線簡單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少接線簡單，運(yùn)行設(shè)備少，投資少由于本變電站在整個(gè)系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，已知110KV側(cè)有4回出線(近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回)，根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，所以110KV側(cè)宜采用方案1。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》考慮了今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通過比較，35KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。已知10KV側(cè)有11回出線(近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展4回) 。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》通過比較，10KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。第5章 短路電流的計(jì)算在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。在短路電流計(jì)算過程中，一般都以最嚴(yán)重的短路形式為依據(jù)。 短路電流的計(jì)算目的 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通常可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。為了達(dá)到上述目的，須計(jì)算出下列各短路參數(shù)：I″—次暫態(tài)短路電流，用來做為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器額定斷流容量。—三相短路沖擊電流，用來檢驗(yàn)電器和母線的動穩(wěn)定。S″—次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小。，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件X/3R時(shí)，可以略去電阻的影響。，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。此時(shí)，電動機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機(jī)的反電勢。＞3,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。(1)選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓：=100MVA 、=115KV 、=37KV 、= 則基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電抗 X d1 = X d2= (2)計(jì)算各條線路的阻抗值參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》， XL2=L2x1=10=4 XL3= L3x1=7=它們相對應(yīng)的標(biāo)幺值為：X*L2=XL2=4=X*L3=XL3== 2．計(jì)算短路點(diǎn)d1的短路電流參數(shù)110KV側(cè)短路電流計(jì)算：則圖51可以轉(zhuǎn)化為：圖52 110KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖將圖52網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線：X1*=X2*= =X3*= = 電源相對于d1的轉(zhuǎn)移電抗：XM*=星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗：按上述計(jì)算結(jié)果查汽輪機(jī)的計(jì)算表可知：當(dāng)s時(shí) 短路電流周期分量標(biāo)幺值為：KA當(dāng)=4s時(shí)：= =KA當(dāng)Tk/2=2s時(shí)因t=∞時(shí)和t=4s時(shí)，隨著計(jì)算電抗的減小，它們所對應(yīng)的曲線逐漸重合，所以 KA(表示短路沖擊電流為周期分量幅值的倍數(shù)，其大小取決于，取值范圍為，)3．計(jì)算短路點(diǎn)d2的短路電流參數(shù)35KV側(cè)短路電流計(jì)算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖53 35KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗因兩個(gè)計(jì)算電抗有一個(gè)大于3，所以，時(shí)相等 4．計(jì)算短路點(diǎn)d3的短路電流參數(shù)10KV側(cè)短路電流計(jì)算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖54 10KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計(jì)算電抗因兩個(gè)計(jì)算電抗有一個(gè)大于3，所以得：第6章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇（1）設(shè)計(jì)中電器選擇的主要任務(wù)：①導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級的絕緣子等。用于保護(hù)和測量用的電流互感器，包括穿墻套管、開關(guān)柜的選擇及其一次接線的編號。 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件 按長期工作條件選擇 《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定：: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。: 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流，由于高壓開路電器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。：除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)密度選擇，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。選取條件：經(jīng)濟(jì)截面 J—經(jīng)濟(jì)電流密度按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長期發(fā)熱進(jìn)行校驗(yàn)。(1)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)；(2)污穢對銅腐蝕較輕微而對鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場所。2．10KV出線電纜選擇(1)依據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗(yàn):1)電纜芯線材料及型號2)額定電壓3)截面選擇4)允許電壓降校驗(yàn)5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)6)電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。(3)電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。 電器選擇1．?dāng)嗦菲鬟x擇依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》中高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定選擇斷路器。35KV~220KV可選用少油、SF空氣斷路器等。2．隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和適用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。3．電壓互感器選擇依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》對電壓互