【正文】 ..............................43致 謝 ............................................................44參 考 文 獻 .......................................................45 第一部分 說明書第 1 章 任務書 設計題目：平遠二次變電所電氣工程（部分）設計 設計原始資料：(1)待設計變電所為造紙廠專變電所，電壓等級為 60/10kv，60 kv 側(cè)有兩回進線，兩回轉(zhuǎn)供線，10kv 側(cè)有配出線段 14 回。(3)系統(tǒng)網(wǎng)絡如圖所示：10kv 側(cè)負荷表待設計變電所3*100MWcosф=xd 〃 =3*120MVAUd%=940km50km60kv40km20km33km15km45km2*50MWcosф=xd 〃 =2*63MVAUd%=序號 負荷名稱遠期最大負荷（kw）功率因數(shù) Tmax重要負荷所占比例回路數(shù)出線方式1 污水處理 站 4100 6500 70 2 架空線2 市政所 3800 6000 70 2 架空線3 電瓷廠 3000 5000 10 2 架空線4 砂輪廠 2600 4500 15 2 架空線5 汽車廠 1400 7000 50 2 架空線6 挖掘機廠 1300 3000 50 1 架空線7 供電所 1 5000 7000 50 1 架空線8 供電所 2 5000 7000 50 1 架空線9 學校 1100 1500 20 1 架空線 其他條件：(1)線損率取 5%。(3)有負荷率取 ；無功負荷率取 。 設計工作任務：(1)分析設計任務書中給定的基本條件。(3)選擇本變電所的電氣主接線。(5)選擇電氣設備（母線、高壓斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器） 。(7)繼電保護及自動裝置規(guī)劃設計。 設計成品：(1)設計說明書一份。(3)變電所電氣主接線圖一張。(5)屋外配電裝置斷面圖一張（畫兩個斷面） 。第 2 章 主變壓器的臺數(shù)和容量的確定 主變臺數(shù)、容量的確定(1)變電所中一般裝設兩臺主變壓器。本次設計的東城變電所是60/10KV 降壓變電所。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當一臺斷開時，其余主變壓器的容量至少能保證所供的全部一級負荷或為變電所全部負荷的 6075%，東城變電所主要是為工廠供電，重要負荷占總負荷的 60%，考慮線損 5%。(4)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“△”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。2% 低 壓：空載損耗：P 0=（KW） ， 空載電流：I 0%=%；負載損耗：P k=117（KW） 阻抗電壓：U k%=9%；連接組標號：Y/△—11本次設計的平遠變電站采用 2 臺主變并列運行的方式。用電設備功率因數(shù)降低之后，由于有功功率需要量保持不變，于是無功功率需要量增加，這將給電力系統(tǒng)帶來許多不良的后果。 電容器組總?cè)萘繎聪铝幸蟠_定(1)并聯(lián)補償電容器組的總?cè)萘繎獫M足所需的無功功率補償值，其中串聯(lián)組數(shù)應根據(jù)電力網(wǎng)和電容器的額定電壓確定。并聯(lián)電容器組的基本接線分為星形和三角形兩種，當單臺并聯(lián)電容器的額定電壓不能滿足電網(wǎng)正常工作電壓要求時，需由兩臺或多臺并聯(lián)電容器串接后達到電網(wǎng)政黨工作電壓的要求。(1)先并后串接線方式，該接線方式的優(yōu)點在于當一臺故障電容器由于熔斷器熔斷后退出運行，對該相的容量變化和與故障電容器串整個退出運對行，對該相的容量變化和與故障電容器并聯(lián)的電容器承受的工作電壓影響較小，同時熔斷器的選擇只需考慮與單臺電容器相配合，故工程中普遍采用。由于電容器的額定電壓與工作電壓不同，實際補償?shù)膯闻_電容器容量：Q’e=Qe(U/Ue)2Q’e:：單臺電容器實際補償容量Qe：電容器額定容量U：電容器實際工作電壓Ue：電容器額定電壓計算總臺數(shù)：N=Qe/Q’因為是三相，所以選擇電容器臺數(shù)為 3 臺的整數(shù)倍，平遠變電所選取 72 臺。(2)當能滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)應盡量采用斷路器較少的接線，如橋形接線等。(4)當?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時，采用單母線或分段單母線的 10 千伏配電裝置中，可設置旁路母線。②主接線的可靠性包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合。④要考慮所設計的變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。②檢修要求，可以方便地停運斷路器，母線及其繼電保護設備進行安全檢修且不致于影響對用戶的供電。b、要能使斷電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備和控制電纜。d、如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求，110KV 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。③電能損失小經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的種類、容量和數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。單母線分段帶旁路用斷路器把母線分段后，對重要負荷可以從不同的母線引出兩個回路，有兩個電源，具有供電可靠性。 配電裝置復雜，接線復雜，運行操作復雜。但當一段母線故障時，整套配電裝置停止工作，在拉開分段刀閘時才能恢復工作。 二次接線兩種方案的比較由于對用戶負荷的調(diào)查中，由于重要負荷所占比例較多，已按用戶要求雙回線供電，以保證其可靠性，10 千伏系統(tǒng)接線仍擬定單母線分段的接線方式。另外，龍灣變電所的所有重要負荷均采用雙回路供電。第四章、短路電流的計算 短路電流計算的目的（1）電氣主接線的選擇（2）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。 短路的基本類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。Icj 短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。I∞ 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。（2）所有電源的電動勢相位角相同。（4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。（6）元件的計算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 一般規(guī)定（1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。（2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。（4）導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。②選取基準容量和基準電壓。（2）選擇計算短路點。（4）各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。（2）應滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求。（4）應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質(zhì)。 母線的選擇（1）母線的選擇①電流分布良好。③有利于提高電暈超始電壓。（2）導體截面選擇和檢驗①按經(jīng)濟電流密度選擇對于全年平均負荷較大，母線較長，傳輸容量也較大的回路，均應按經(jīng)濟電流密度選擇。 高壓斷路器的選擇（1）選擇條件（2）設備種類、型式和結構（3）斷路器額定電壓 Ue 大于電網(wǎng)電壓 Uew，Ue≥Uew(4)高壓斷路器的額定電流 Ie 應大于或等于它的最大持續(xù)工作電流 Igmax，Ie≥Igmax(5)動穩(wěn)定校驗：斷路器的極限通過電流峰值 應不小于三相短路時通過斷路dwi器的沖擊電流 即 ≥cjidwcji(6)熱穩(wěn)定校驗：高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量（7）開斷電流能力：（8）關合能力：所以本次設計的龍灣變電所 60 千伏側(cè)選擇斷路器型號為 LW1163 型。 隔離開關的選擇隔離開關的選擇，除了不校驗開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因為隔離開關與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡出現(xiàn)短路故障時，對隔離開關的影響完全取決于斷路器的開斷時間，故計算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時的計算數(shù)據(jù)完全相同。主變 10 千伏側(cè)選擇隔離開關型號為 GN10—10T 型。有條件時，盡量采用套管式電流互感器。（4）熱穩(wěn)定校驗（5）動穩(wěn)定校驗所以本次設計龍灣變電所 60 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LCWB—60 型。 電壓互感器的選擇（1）裝置種類和型式選擇對于 320 千伏屋內(nèi)配電裝置，宜采用油浸絕緣結構，也可采用樹脂澆注絕緣結構，在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器。二次負荷變化范圍所以本次設計龍灣變電所選擇的 60KV 電壓互感型號為 JDCF—63 型，10KV 電壓互感器型號為 JDZJ6—10 型。（2）電壓為 110KV 及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構架上。（4）主控室及屋內(nèi)配電裝置對直擊雷的防雷措施如下：①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結構時，將金屬部分接地。③若結構為非導體的屋頂時，采用避雷帶保護，該避雷帶的網(wǎng)格為 810m。 防雷設計要求和所需資料雷電過電壓保護主要是：（1）防止雷電直擊于電氣設備上，一般采用避雷針，避雷線進行保護。（3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應的進線保護段進行保護。（2）在 60KVI、Ⅱ段母線分別安裝一組避雷器。（4）在主變中性點安裝一臺避雷器。第七章、繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計 繼電保護的配置（1）變壓器的保護①配置原則 反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱差保護或速斷保護，對其中性點直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路，以及繞組間適中中能起保護作用，如果變壓器的縱差動保護對單相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設零序差動保護。②龍灣變電所主變保護配置主保護：縱聯(lián)差動保護，重瓦斯保護，輕瓦斯保護。（2）母線保護①配置原則 電力網(wǎng)中，主要變電所的 3560KV 雙母線或分段單母線需快速而有選擇地切除一段或一組母線上故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電。 310KV 分段母線，宜采用不完全電流差動式母線保護，保護僅接入有電源支路的電流，保護由兩段組成：其第一段采用無時限或帶時限的電流速斷保護，當靈敏系數(shù)不符合要求時，可采用電流閉鎖，電壓速斷保護，第二段采用過電流保護，當靈敏系數(shù)不符合要求時，可將一部分負荷較大的配電線路接入差動回路， 以降低保護的起動電流。 母線采用