【正文】 的主接線形式進(jìn)行比較，最后確定兩個可能的主接線形式比較，最終確定方案。畢業(yè)設(shè)計的目的、意義是：（1）、鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)理論知識，并在畢業(yè)設(shè)計的實踐中得以靈活運(yùn)用；（2）、學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計的基本方法，樹立正確的設(shè)計思想；（3）、培養(yǎng)獨立分析和解決實際問題的工作能力及解決實際工程設(shè)計的基本技能；（4）、學(xué)習(xí)查閱有關(guān)設(shè)計手冊、規(guī)范及其他參考資料的技能。關(guān)鍵詞：主接線 短路計算 設(shè)備選擇 防雷保護(hù) 繼電保護(hù)70前 言第 01 節(jié) 畢業(yè)設(shè)計目的意義畢業(yè)設(shè)計是完成教學(xué)計劃、實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是全面運(yùn)用所學(xué)基 礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，對實際問題進(jìn)行設(shè)計的綜合訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì) 和工程實踐能力的教育過程。110KV變電站電氣主接線設(shè)計摘 要本論文為110KV變電站電氣主接線設(shè)計。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定的條件 來設(shè)計，其主要包括以下內(nèi)容：在對各種電氣主接線比較后確定本廠的電氣主接線，對主變壓器、廠用變壓器和導(dǎo)體和重要電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，然后繪制主接線圖、設(shè)備平面 布置圖、斷面圖、防雷配置圖和繼電保護(hù)規(guī)劃配置圖。對學(xué)生的思想品德、工作態(tài)度、工作作風(fēng)和獨立工作能力 具有深遠(yuǎn)的影響。拿到題目后，先認(rèn)真的審題，然后根據(jù)題目的要求，將《電力工程設(shè)計手冊》及以前學(xué)的專業(yè)課書籍相關(guān)內(nèi)容再次閱讀了一遍。第二步， 經(jīng)過計算，然后選擇主變壓器和廠用變壓器。 第四步，導(dǎo)體和設(shè)備的選擇及校驗，做設(shè)備清冊。通過這次設(shè)計將理論與實踐相結(jié)合，更好的理解電氣一次部分的設(shè)計原理。在指導(dǎo)老師的幫 助下，完成工程設(shè)計。第 02 節(jié) 原始資料分析本次的設(shè)計任務(wù)是：設(shè)計一座110/110/35kV終端變電所的電氣主接線和配電裝置、 防雷接地、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃。設(shè)計的內(nèi)容包括：電氣主接線方案的設(shè)計；短路計算；導(dǎo)體、設(shè)備選型；設(shè)計防雷保護(hù)和接地裝置；繼電保護(hù)的配置規(guī)劃；按設(shè)計方案繪制電氣一次 主接線圖、配電裝置的平面布置圖、斷面圖以及防雷圖；寫設(shè)計說明書。110kV 部分，出線11回，供電距離 52公里，供電負(fù)荷165MW。功率因數(shù) 。第一章 變電所電氣主接線設(shè)計11 電氣主接線設(shè)計概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分，是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)， 代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分， 直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、靈活性，并對電氣的選擇，配電裝置的布置，繼電 保護(hù)，自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。對電氣主接線的基本要求包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。12 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計一、110kV 側(cè)主接線選擇110kV 側(cè)進(jìn)線 4 回，出線 2 回，共有進(jìn)出線 6 回。當(dāng)一段母線或母線隔離開 關(guān)故障或檢修時，該段母線 的回路都在檢修期內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時，常使 架空線路出現(xiàn)交叉跨越。110 ～ 110kV 配電裝置出 線回路數(shù)為 3～4 回不適應(yīng)本站。110 ～ 110kV 配電裝置出 線回路數(shù)為 5 回及以上時， 或 當(dāng) 110 ～110kV 配電裝適用于本站， 但 可 靠性稍 差。置，在系統(tǒng)中 居于重要地 位，出線回路 為 4 回及以上時。增加投資。適用于本站， 滿 足 供電可 靠性。名稱優(yōu)點缺點適用范圍備注單母線 分段接 線用斷路器把母線分段后， 對重要用戶可從不同段進(jìn)行 供電；任意一段母線故障 時，可保證正常母線不間斷 供電。 擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。雙母線 接線供電可靠，檢修母線及工 作母線發(fā)生故障時，能利用 備用母線正常工作；調(diào)度 靈活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn) 行方式調(diào)度和潮流變化需要；擴(kuò)建方便；便于增加一組母線每回路就需 增加母線隔離開關(guān)；母線 故障或檢修時，容易誤操作；出線斷路器檢修時，線路 無法供電。試驗。雙母線 帶旁路 接線具有雙母線接線的各種優(yōu) 點；檢修出線斷路器時， 能夠正常供電。110kV 出線在6 回及以上，110kV 出線在4 回及以上。三、35kV 側(cè)主接線選擇35kV 側(cè)出線 6 回，供電負(fù)荷 41MW。不夠靈活可靠，母線任一元 件故障或檢修均需使整個 配電裝置停電。不適應(yīng)本站。當(dāng)一段母線或母線隔離 開關(guān)故障或檢修時，該段母 線的回路都在檢修期內(nèi)停 電；當(dāng)出線為雙回路時， 常使架空線路出現(xiàn)交叉跨 越。35～63kV 配 電裝置 的出 線回路為 4～8 回時。雙 母 線 接 線供電可靠，檢修母線及工 作母線發(fā)生故障時，能利用備 用母線正常工作；調(diào)度靈 活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方 式調(diào)度和潮流變化需要； 擴(kuò)建方便；便于試驗。35～63kV 配 電裝置 的出 線回路 數(shù)超 過 8 回時，或 連接電 源較 多，負(fù)荷較大時。四、初步方案的選定110kV 側(cè)接線：方案 I 雙母帶旁路接線 這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開關(guān)等， 雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時，保證了對該站供電， 同時保證了穿越功率對外輸送。而本站 110kV 側(cè)有出線 6 回，但出 線斷路器檢修或故障時，該回路必須停電。方案 II 雙母線接線 據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》，110kV 至 110kV 配電裝置 出線回路數(shù) 5 回或者以上必須選擇雙母線接線規(guī)定。35kV 側(cè)接線：方案 I 雙母線接線 據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》，35kV 至 63kV 配電裝置出線回路數(shù)超過 8 回，或連接電源較多，負(fù)荷較大時，選擇雙母線接線規(guī)定。而本站 35kV 側(cè)有出線 6 回，供電負(fù)荷 41MW，平均單 條線路供電負(fù)荷 ，且 35kV 斷路器檢修時間較短，故選擇雙母線接線。10kV 側(cè)接線：方案 I 單母線分段接線 據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》，6kV 至 10kV 配電裝置 出線回路數(shù)為 6 回及以上，選用單母線分段接線的規(guī)定。方案 II 與方案 I初步方案主接線一110kV側(cè) 110kV側(cè) 35kV側(cè) 雙母線分段接線雙母線分段接線雙母線接線初步方案主接線二110kV側(cè) 110kV側(cè) 35kV側(cè) 雙母線分段接線雙母線接線雙母線接線13 電氣主接線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較一、經(jīng)濟(jì)比較的說明本所初步設(shè)計的兩個方案中，只有 110kV 配電裝置部分不同，做比較時，僅對 110kV 配電裝置部分進(jìn)行比較。另外，比較時用的設(shè)備與后面選定的設(shè)備可能存在出入。a— 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù),一般 110 取 70％,110 取 90％.（2）主體設(shè)備的綜合投資如下①主變主變?nèi)萘?MVA每臺主變的參考價格(萬元/臺)變壓器的投資(萬元)636302630＝1260②110KV 側(cè) SW6 ? 110Ι 型斷路器每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元/臺)方案一斷路器投資 (萬元)方案二斷路器的投資 (萬元)651065＝650965＝585③110KV 側(cè) GW4 — 110 型隔離開關(guān)每臺隔離開關(guān)的參數(shù)價格(萬 元/臺)方案一隔離開關(guān)投資 (萬元)方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元)39＝29＝方案一方案二主體設(shè)備總 投資(萬元)Z 0 ＝ 1260 ＋ 650 ＋ ＝Z 0 ＝1260＋585＋＝綜合投資 (萬元)Z＝ Z (1＋ a 100 )＝（1＋）＝Z＝ Z (1＋ a 100 )＝（1＋）＝⑨綜合投資0 0四、計算年運(yùn)行費(fèi)用 CC＝αΔA + α1 I + α 2 I(萬元)式中:α1 —檢修、維護(hù)費(fèi),一般取(～)Zα 2 —折舊費(fèi),一般取(～)a— 電能電價,取 元/kwh) 主變的參數(shù)如下表：空載有功損耗負(fù)載損耗阻抗電壓%高中高低中低30012142224791 S 2 S 2 S 2?A=n(?P0+k?Q0)+(?P+k?Q)( 1 + 2 + 3 )τSn2n 2S n S 2 nS n S3nΔQ0 ＝ I 0 ％S N100＝2400＝2160ΔQ1K ＝U1 ％S N100＝142400＝33600ΔQ2 K ＝U 2 ％S N100＝－12400＝－2400ΔQ3 K ＝U 3 ％S N100＝92400＝21600S1=38 + 24 + 38==77733kVAS?2===47500kVAS3=24 + ==30233kVAτ=4200，k= 電能損耗為：Sn3= Sn2 =63000247。方案一的特點如下：當(dāng)本所出線斷路器故障或檢修檢修時，均可通過旁路母線正常 正常送電，提高供電可靠性；今后擴(kuò)建方便，但占地面積有所增加。從經(jīng)濟(jì)性來看，由于第一方案增加了盤路母線，占地面積較有所增加，從設(shè)備上來 看，需多加一個間隔設(shè)備及 7 組隔離開關(guān)，綜合投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)增加增加。從改變運(yùn)行方式靈活性來看，兩個方案都能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變 化需要，試驗方便。以斷路器故障停電一次造成少供負(fù)荷 10 MVA，6 天修復(fù)，將造成少供電量 萬 kWh,造成的損失就相當(dāng)于 萬 kWh。最優(yōu)主接線方案110kV側(cè) 35kV側(cè) 10kV側(cè) 雙母線分段接線雙母線接線單母線分段接線最優(yōu)主接線方案圖如下： 15 變電所主變和廠用變選擇有原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是 110kV 通過變它是以 110kV 受功率為 主，把所受功率通過主變傳輸至 35kV 及 10kV 母線上，因此，選擇主變臺數(shù)時，要確保 供電的可靠性?？紤]到兩臺主變壓器同時發(fā)生故障機(jī)率較小，適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長及 擴(kuò)建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān) 70％的負(fù)荷，保證全變 電所正常供電，故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電可靠性。一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞 組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作 的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。當(dāng)一臺主變壓器故障或 檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān) 70％～80％的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。本所所用電占用率 ％。型號額定容量（kVA）額定電壓(kV)損耗（kW）阻抗電 壓（％）空載電 流（％）連接組 別高壓低壓空載負(fù)載SL7400/10400104Y，yno 16 變電所用電設(shè)計變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷。一、所用變壓器臺數(shù)的確定本變電所總?cè)萘繛?2500MVA，另有 64MVA 穿越功率，且變壓器采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷型， 為保證所用電運(yùn)行可靠、安全，裝設(shè)兩臺所用變壓器。本所采用從 10kVⅠ段母線引接一個電源，從10kVⅡ段母線引接一個電源的接線方式。 所用電低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，平時分列運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對 于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他 類型的短路都是不對稱短路。但三相短路情況最嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。一、短路計算的目的，為了比較各種接線方案，確定接線方案是否需要采取限制 短路電流的措施等。二、電力系統(tǒng)短路電流計算的條件1. 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。3. 系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo) 體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差 120o 電氣 角度。5. 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50％負(fù)荷接在高壓母線上，50％負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。7. 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。9. 除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去 不計。三、計算短路電流的一般規(guī)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工 程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)5～10的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。，在電氣主接線的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異 步電動機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流驗算。短路電流計算時間 為 0s、1s、2s。（將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算）。（3）中各電流的有名值之和，即為短路點的短路電流。22 節(jié) 短路電流計算過程一、計算電路圖二、主要元件的電抗取 Sj=100MVA，電壓基準(zhǔn)值為各段的平均額定電壓：115kV、37kV、。d