【正文】 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????28六、 母線的選擇及校驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30七、 熔斷器的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32第四章 主變保護整定計算及防雷接地計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????34第一節(jié) 變壓器繼電保護 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????34一、 變壓器差動保護計算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????34二、 變壓器過流保護及過負荷保護計算 ??????????????????????????????????????????????????????36第二節(jié) 防雷接地計算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37一、 防雷計算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37二、 接地計算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39總 結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41致 謝 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42參　考　文　 獻 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43附錄 A 主接線方案圖 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44附錄 B 系統(tǒng)正序等值圖 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????46附錄 C 設(shè)備選擇參照圖 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47附錄 D 短路電流計算結(jié)果表 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48附錄 E 變電所主體設(shè)備型號一覽表 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????49第一章 緒 論第一節(jié) 選題背景電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計來提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和運行效率，從而達到降低成本，提高經(jīng)濟效益的目的。電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置方式的確定，對電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著決定的作用。隨著電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)的提高,變電站綜合自動化系統(tǒng)發(fā)揮著越來越強大的作用,少人或無人值守變電站將成為今后變電運行的主流方式，對原有電站及新建電站實現(xiàn)無人值守勢在必行。第二節(jié) 選題意義變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。本設(shè)計針對變電站進行設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括：變壓器臺數(shù)和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗、繼電保護及變電站防雷等。第三節(jié) 變電站發(fā)展概況隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它集變電站中的控制、保護、測量、中央信號、故障錄波等功能于一身， 替代了原常規(guī)的突出式和插件式電磁保護、晶體管保護、集成電路保護。這就為實現(xiàn)變電站無人值守提供了前提條件。第四節(jié) 設(shè)計原始資料一、 變電站的出線變電站的電壓等級為 110kV/35kV/10kV，設(shè)兩臺主變，變電站最終規(guī)模的進出線回路數(shù)為：110kV：2 回（雙電源進線）35kV：6 回（終端用戶）10kV： 12 回（終端用戶）二、 負荷情況35kV、10kV 負荷情況見下表。2．35—110KV 線路為兩回以下時，宜采用橋形，線路變壓器組線路分支接線。線路 12 回及以下時，變電站 10KV 可用雙母線；當(dāng)不許停電檢修斷路器時，可裝設(shè)旁路設(shè)施。根據(jù)以上要求初步選擇主接線如下：（一） 方案一（接線圖見：附錄 A）1．110KV 側(cè)、35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)均采用單母分段的接線方式。（二） 方案二（接線圖見：附錄 A）1．110KV 側(cè)采用橋形接線，35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用單母分段的接線。二、 主接線方案比較綜上所述，由于方案二采用橋形接線，使用的斷路器比方案一少。同時，從技術(shù)角度，方案一中斷路器 斷路器 4 之間及母線發(fā)生短路，則斷路器 斷路器 斷路器 5 分別跳閘，即所有負荷由 1 號主變承擔(dān)；方案二中當(dāng)斷路器 3 至變壓器繞組內(nèi)及斷路器 2 右側(cè)發(fā)生短路，則斷路器 斷路器 3 及變壓器中、低側(cè)分別跳閘，即所有負荷由 1 號主變承擔(dān)。由以上分析，方案一和方案二在技術(shù)上是相當(dāng)?shù)模鴱慕?jīng)濟上講，方案一比方，所以，最終確定方案二為本設(shè)計的主接線。由于任務(wù)書給定的是一個三個電壓等級的變電站，而且每個電壓等級的負荷均較大，故采用三繞組變壓器 2 臺，運行主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 10—20 年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇。通常每臺變壓器容量應(yīng)當(dāng)在當(dāng)一臺變壓器停用時，另一臺容量至少保證對 60%負荷的供電，并考慮事故過負荷能力選擇變壓器容量，亦即短路時可承擔(dān) 100%的負荷。(S m 為變電站最大負荷)3. 兩臺主變可方便于運行維護和設(shè)備的檢修同時能滿足站用負荷的供電要 兩臺求。②．繞組的確定本站具有三種電壓等級，且通過主變各側(cè)繞組功率均達到該變壓器容量的 15%以上，故選三繞組變壓器。采用“△”接線的目的就是為三次諧波電流提供通路，保證主磁通和相電勢接近正弦波，附加損耗和局過熱的情況大為改善，同時限制諧波向高壓側(cè)轉(zhuǎn)移。本站主要負荷占 60%，在短路時（2 小時）帶全部主要負荷和一半左右Ⅰ類負荷。 Sn=（21）?cos=(22+16)/==24783KVA選 SSPSL25000 型，選擇結(jié)果如表 21：5表 21 主變壓器參數(shù)表損耗(KW) 阻抗電壓(%)型號及容量(KVA)額定電壓高 /中/低(KV)連接組 空載 短路高中 高低中低空載電流(%)運輸重量(t)備注SSPSL25000 110/△1211 148 6 四、 站用變壓器的選擇由主變壓器容量為 25000KVA，站用電率為 %，可選用變壓器容量。其計算的目的主要有以下幾個方面：在選擇電氣主接線時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。接地裝置的設(shè)計，也需要短路電流。2．短路點的確定，根據(jù)以上原則，選擇了 4 個短路點。ndX7．求計算電抗 。js9．計算無限大容量（或 =3）的電源供給的短路電流周期分量。11．計算短路電流沖擊值。13．繪制短路電流計算結(jié)果表。2． 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。4．與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致。6．選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)上級批準。三、 各回路最大持續(xù)工作電流表 31 最大持續(xù)工作電流表回路名稱 計算公式及結(jié)果110KV 母線 = = ??nUS110KV 進線 = = KA9./)8(cos/??P35KV 母線 = = ??nS35KV 出線 = = ?U10KV 母線 = = ??nS10KV 出線 = = ?P15第二節(jié) 主設(shè)備選擇及校驗一、 斷路器的選擇及校驗斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。（一） 母線斷路器 110 的選擇及校驗1．電壓：因為 Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 31 得：I =＝138A選出斷路器型號為 SW4－110－1000 型，如表 32：表 32 110KV 母線斷路器參數(shù)表電壓(KV)斷開容量(MVA)極限通過電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA) 重合性能型號額定最大額定電流 (A)額定斷開電流(KA) 額定 重新* 最大 有效 2S 3S 4S 5S合閘時間(s)固有分閘時間(s) 電流休止時間(s)重合時間 (s)SW4110 110 126 1000 3500 3000 55 32 . 21 因為 In=1000A ==138A所以 In3．開斷電流：I dt≤Ikd (31)因為 Idt= Ikd= 所以 IdtIkd 4．動穩(wěn)定：i ch≤imax (32)因為 ich = imax=55KA 所以 ichimax5．熱穩(wěn)定：I 178。t (33)? (34)??t=+=(t 為后備保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和)查書得 tz=1s 故 tdz=tz+ =+= (35)因為 I 178。t=2125=2205?所以 I 178。t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。故 In，此斷路器型號與斷路器 110 型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗。tdz≤It178。tdz== It178。tdzIt178。（四） 35KV 出線斷路器 133 的選擇及校驗1．電壓：因為 Ug=35KV Un=35KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 31 得：I =＝108A選出斷路器型號為 ZN－35－630 型17故 In，此斷路器型號與斷路器 130 型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗（五） 10KV 母線斷路器 11212的選擇及校驗1．電壓：因為 Ug=10KV Un=10KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 31 得：I =＝1516A選出斷路器型號為 ZN12102022 型，如表 34：表 34 10KV 母線斷路器參數(shù)表極限通過電流 (KA)熱穩(wěn)定電流(KA)型號 額定電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)額定斷開容量(MVA) 峰值 1s 4s 5s合閘時間 (s)固有分閘時間 (s)ZN1210 10 2022 50 1800 125 173 120 85 ?因為 In=2022A =1516A 所以 In3．開斷電流：I dt≤Ikd因為 Idt= Ikd=50KA 所以 IdtIkd4．動穩(wěn)定：i ch≤imax因為 ich = imax=125KA 所以 ichimax5．熱穩(wěn)定：I 178。t???t=+=查書得，t z=