【正文】 聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Yd11空載損耗△P0短路損耗△Pk阻抗電壓UK%7%空載電流I0%%變壓器的有功功率損耗：△Pb=n△P0+△Pk（Sjs/Sbe）2已知：n=2，n為變壓器臺(tái)數(shù)，Sjs=，Sbe=5000KVA。5000）2=。100）5000+（7247。5000）2=35KV線路的功率：Pjs＇＝Pjs＋△Pb=4522+=Q js＇= Q js+△Qb=1405+=S js＇===35KV線路功率因數(shù):COSφ= Pjs＇/ S js＇=COSφ=＞，合格。溫度過高將會(huì)降低導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，加大導(dǎo)線接頭處的接觸電阻，增大導(dǎo)線的弧垂。按照國家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過查表，35KV線路選用LGJ35鋼芯鋁絞線架設(shè)。方案二 工作電源與備用電源均為10KV電源供電。Ijs＇= S js/ =（/10）=273A功率因數(shù)：COSφ= Pjs/ S js=4522/=，合格。電壓損失：△ u=（r0PjsL+ x0Q jsL）/ue (L=5Km) =(45225+14055)/10 =△ u=＞105%=，電壓損失不合格。查表得：r0=,x0=。方案三 工作電源采用35KV電源供電，備用電源采用10KV電源供電。變壓器的有功功率損耗為：△Pb=n△P0+△Pk（Sjs/Sbe）2已知：n=1，n為變壓器臺(tái)數(shù)，Sjs=，Sbe=5000KVA。5000）2=。100）5000+1（7247。5000）2=35KV線路的功率：Pjs＇＝Pjs＋△Pb=4522+=Q js＇= Q js+△Qb=1405+=S js＇===35KV線路功率因數(shù):COSφ= Pjs＇/ S js＇=COSφ=＞，合格。為保證導(dǎo)線在運(yùn)行中不致過熱，要求導(dǎo)線的最大負(fù)荷電流必須小于導(dǎo)線的允許載流量，即Ijs＇＜Iys 。查表得到：r0=,x0=。（2）、10KV備用電源供電時(shí)：計(jì)算負(fù)荷僅考慮一級(jí)負(fù)荷的使用，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，Pjs=3724KW，Q js=， ===，由此可以計(jì)算出10KV備用電源供電時(shí)線路的負(fù)荷電流。由此可以計(jì)算出10KV備用電源線路的電壓損失。三個(gè)方案的綜合比較通過對(duì)三個(gè)供電方案進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的分析技術(shù)，可以得出一下結(jié)論：方案一：供電可靠，運(yùn)行靈活，線路損耗小，但因要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器和三臺(tái)35KV高壓斷路器，使投資較大。方案三： 介于方案一和方案二之間，正常運(yùn)行時(shí)由35KV線路供電，線路損耗低，運(yùn)行方式靈活，電壓損耗小，能滿足和長期正常運(yùn)行的需要，35KV線路檢修或故障時(shí)，10KV備用線路投入運(yùn)行，期間電源損失較大，但這種情況出現(xiàn)幾率很少，且運(yùn)行時(shí)間也不會(huì)很長。 綜上所述，選定方案一及方案三，由經(jīng)濟(jì)估算比較可知，方案三的總和投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用均低于方案一。第二章 電氣主接線的設(shè)計(jì)第一節(jié)、 電氣主接線設(shè)計(jì)原則電氣主接線是發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體，它反映各電氣設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系。我國《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ279規(guī)定：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)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。主接線可靠性的具體要求：（1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；（2）斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要求保證對(duì)I類負(fù)荷和II類負(fù)荷的供電；（3）盡量避免變電所全部停運(yùn)的可靠性。（1）調(diào)度靈活操作方便。（2）檢修安全。變電站的建設(shè)要考慮工廠擴(kuò)產(chǎn)變電站后續(xù)發(fā)展留有空間，應(yīng)能容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴(kuò)建時(shí)一次、二次設(shè)備所需的改造最小。（1）投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資，要能使控制保護(hù)不過復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡單電器；（2）電能損耗小。（3）占地面積小。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布置。10KV配電系統(tǒng)采用單線分段接線。便于變電所的控制和檢修。10KV備用電源經(jīng)架空線引入經(jīng)ZN510/630真空斷路器接在10KVII段母線上，I、II段之間設(shè)母聯(lián)斷路器ZN510/630。 根據(jù)規(guī)定，10KV備用電源只有在35KV主電源停運(yùn)及主變壓器故障或檢修時(shí)，才能投入使用。在備用電源開關(guān)上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置（APD），當(dāng)工作電源故障時(shí)，自動(dòng)投入備用電源，保證一級(jí)負(fù)荷車間的正常供電。畫出電氣主接線圖，如附錄一。架空線經(jīng)裝隔離開關(guān)301進(jìn)線斷路器QF4接到主變壓器35KV高壓側(cè)，主變壓器10KV側(cè)接斷路器QF2，經(jīng)隔離開關(guān)1011接到10KVⅠ段母線上。10KV備用電源進(jìn)線進(jìn)入降壓站后通過隔離開關(guān)102進(jìn)線斷路器QF1和母線側(cè)隔離開關(guān)1022接到10KVⅡ段母線上。正行運(yùn)行情況下，母聯(lián)隔離開關(guān)0100102和母聯(lián)斷路器QF3均合上，Ⅰ、Ⅱ母線同時(shí)運(yùn)行。備用電源進(jìn)線安裝備用電源自動(dòng)投入裝置APD，當(dāng)工作電源故障時(shí)自動(dòng)投入備用電源，保證一級(jí)負(fù)荷的供電正常。例如設(shè)備絕緣老化造成擊穿，發(fā)生短路事故，大風(fēng)造成樹枝與高壓線路接觸造成接地短路，小動(dòng)物進(jìn)入配電設(shè)備造成的短路事故，誤操作造成的短路事故等等。對(duì)于電機(jī)類設(shè)備有匝間短路等。發(fā)生短路事故后如何控制停電范圍，減少事故造成的損失就是繼電保護(hù)的目的。第一節(jié) 短路電流計(jì)算的條件為了簡化計(jì)算工作量，本次設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算采用等值電路標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算。 標(biāo)幺值計(jì)算基準(zhǔn)容量定為1000MVA。 采用等值電路進(jìn)行計(jì)算，忽略電阻值。 最小運(yùn)行方式：按A變電站兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行考慮。為便于計(jì)算，根據(jù)短路電流干線圖，畫出基本等值電路圖，如下圖： 基本等值電路圖第二節(jié) 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值（1） 電源電抗=Sj/Sd=1000/1918=(2) 三圈變壓器： =（Uk12+Uk13Uk23）/100(Sj/Sbn) =（+176）/100(1000/) ==（Uk12+Uk23Uk13）/100(Sj/Sbn) =（+617）/100(1000/) =(3) 線路：=x0LSjU2j1=（51000）、372=（4） 雙圈變壓器：=（Uk/100）(Sj/Sbn)=(7/100)(1000/5)=14第三節(jié) 短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式下的短路電流Ik（1）等值電路圖如下：（2）短路電流Ik因?yàn)?, , 得到 =當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：IK1=ish===Ish=IK1==SK1= I*K1Sj=(1/)1000=269MVA當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：ish===Ish=IK2==SK2= I*K2Sj=(1/)1000=56MVA 最小運(yùn)行方式下的等值電路（1） 等值電路圖：（2）短路電流IK因此，, 得到 =當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：IK1=ish===Ish=IK1==SK1= I*K1Sj=(1/)1000=180MVA當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：ish===Ish=IK2==SK2= I*K2Sj=(1/)1000=51MVA 短路電流計(jì)算結(jié)果表：運(yùn)行方式短路點(diǎn)短路電流Ik（KA）沖擊電流ish（KA）短路容量Sd（MVA）最大運(yùn)行方式K1269K256最小運(yùn)行方式K1180K251第四章 主要電氣設(shè)備選擇第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般原則一、概述電氣設(shè)備的選擇是變電所設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，正確地選擇設(shè)備關(guān)系到供配電是否安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。電氣設(shè)備的選擇必須遵循國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范和經(jīng)濟(jì)政策，項(xiàng)目要技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。二、電氣設(shè)備選擇的一般條件及原則按正常工作條件選擇電氣設(shè)備（1）按額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓UN就是其銘牌上標(biāo)出的線電壓，另外還標(biāo)出允許最高工作電壓Ualm。即： 可見，只要不低于就能滿足≥，所以一般按照≥選擇。（2）按額定電流選擇 電氣設(shè)備的額定電流是指額定環(huán)境條件下電氣設(shè)備長期運(yùn)行所允許的電流。還要符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件。（2）短路種類：一般按三相短路校驗(yàn)，但若某些系統(tǒng)或設(shè)備兩相、單相接地短路的短路電流更大，則按最嚴(yán)重方式進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。導(dǎo)體和電纜滿足熱穩(wěn)定的條件： (mm2)S按正常工作條件選擇的導(dǎo)體或電纜的截面積按熱穩(wěn)定確定的導(dǎo)線或電纜截面積電器滿足熱穩(wěn)定的條件為： (KA)廠家給定的允許通過電器的熱穩(wěn)定電流t廠家給定的允許通過電器的熱穩(wěn)定時(shí)間短路電流流過電器時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定就是要求電氣設(shè)備能承受短路電流流過時(shí)沖擊電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)。第二節(jié) 35KV側(cè)高壓電氣設(shè)備的選擇其主要設(shè)備包括：高壓斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器和避雷器。它的功能是接通和斷開正常工作電流、過負(fù)荷電流和故障電流。高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)原則 高壓斷路器的選擇主要考慮以下方面：（1）種類和形式選擇一般35KV回路的斷路器多選用真空斷路器，也可用六氟化硫斷路器。 （3）額定電流選擇Ial = KIN≥Imax Ial —— 電氣設(shè)備經(jīng)綜合修正后長期允許電流； K —— 溫度修正系數(shù)；Imax —— 電氣設(shè)備所在回路的最大持續(xù)工作電流（4）額定開斷電流選擇 —— 電氣設(shè)備的額定開斷電流； —— 實(shí)際開斷瞬間的短路全電流有效值。（7）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) —— 電器允許通過的極限電流； —— 短路沖擊電流。二、35KV隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中常用的電氣，它可以在電氣設(shè)備檢修時(shí)，將被檢修設(shè)備與電源電壓隔離，以保證檢修工作的安全，也可以與斷路器配合使用，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)變電所的倒閘操作，還可以分合一些小電流電路，其選擇及檢驗(yàn)原則同斷路器。（1）種類和型式選擇 考慮到占地面積和運(yùn)行維護(hù)，選用雙柱V型戶外隔離開關(guān)。 （3）額定電流選擇IN = Imax IN —— 電氣設(shè)備的額定電流； Imax —— 電氣設(shè)備所在回路的最大持續(xù)工作電流。 —— 制造廠規(guī)定的允許通過電器的熱穩(wěn)定電流。（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) —— 電器允許通過的極限電流。35KV總降壓變電所主變壓器回路隔離開關(guān)的Imax、Qk與斷路器相同，選擇戶外型帶單接地開關(guān)的隔離開關(guān)：，額定短時(shí)耐受電流時(shí)間為4S。三、35KV電壓互感器選擇電壓互感器選擇原則電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇：（1） 一、二次電壓應(yīng)滿足要求；（2） 應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、污穢等級(jí)、海拔高度等環(huán)境條件選擇種類和型式；（3） 根據(jù)接入的測(cè)量儀表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確度等級(jí)的要求確定電壓互感器準(zhǔn)確度等級(jí)；（4） 電壓互感器容量要滿足接入的二次負(fù)荷功率；（5） 接線方式，在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單接線。二次側(cè)負(fù)荷如下表所示：35KV電壓互感器二次負(fù)荷表儀表名稱儀表型號(hào)電壓線圈數(shù)目每個(gè)線圈消耗功率（VA）COSΦ負(fù)荷AB相BC相PabQabPbcQbc電壓表ITIV11功率表IDIW11有功電表DSI1無功電表DXI1合計(jì)求各相負(fù)荷： A相負(fù)荷為：B相負(fù)荷為：C相負(fù)荷為：可見，B相負(fù)荷較大，故應(yīng)按B相總負(fù)荷進(jìn)行選擇：查表可選JDJJ235型單相油浸式電壓互感器。故所選單相油浸式電壓互感器JDJJ235滿足使用要求。（3）種類和型式的選擇根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)屋外）、安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）、及產(chǎn)品情況來選擇電流互感器和種類和型式。（5）按二次側(cè)負(fù)荷選擇 電流互感器二次側(cè)每相儀表和繼電器負(fù)荷，其中最大相負(fù)荷S不大于互感器在該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量即：S≤ （V（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)為了便于設(shè)備的安裝、運(yùn)行、維護(hù)和檢修，35KV系統(tǒng)的電流互感器全部選擇成一致，按最大短路電流回