【正文】 主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。 在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞 組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。 35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。8*% 177。 四、站（所）用變壓器選擇 9 （一） 站用變壓器的選擇的基本原則 (1) 變壓器原 、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)； (2) 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的 %? ； (3) 變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。 （一） 斷路器的選擇與校驗(yàn) 斷路器型式的選擇：除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。 （ 1）斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： ① 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 ② 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電壓 ③ 開(kāi)斷電流： kddt II ? 式中： dtI —— 斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量； 10 kdI —— 斷路器的額定開(kāi)斷電流。 ⑤ 熱穩(wěn)定： tItI tdz 22 ?? 式中： ?I —— 穩(wěn)態(tài)三相短路電流； 其中： ??? zdz tt ，由???? II? 和短路電流計(jì)算時(shí)間。但是它有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。對(duì)于 6~20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu) 或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對(duì)于 35KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。 (1)電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下： ① 一次額定電流的選擇： 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大 1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表有最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通 過(guò)一次回路的所有電纜。 ② 準(zhǔn)確級(jí)的選擇： 與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不 低于以下要求： 用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)： ； ； 表也應(yīng)配用 ； ，可配用 ；一般保護(hù)用的電流互感器可選用 3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感 器宜選用 D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按 10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。 ② 熱穩(wěn)定校驗(yàn) : 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允許通過(guò)一次額定電流 I1n來(lái)校驗(yàn) ： (I1n Kt)178。tdz， Kt為 CT的 1s熱穩(wěn)定倍數(shù)； ③ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 I1nKdw≥ ich I1n 電流互感器的一次繞組額定電流（ A） ich 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（ KA） KdwCT 的 1s 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 110KV 母線側(cè)與進(jìn)線側(cè)選電流互感器型號(hào)為 LB110/2? 600/5 型，其參數(shù)如下表所示： 表 12 型號(hào) 額定電 流比 (A) 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二次負(fù)荷 (Ω ) 級(jí) 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 二次負(fù)荷(Ω ) 倍數(shù) LB110 2? 600/5 35KV 母線側(cè)與出線側(cè) 選電流互感器型號(hào)為 LCWD135/800/5 型，其參數(shù)如下表所示： 表 13 型號(hào) 額定電 流比 (A) 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二次負(fù)荷(Ω ) 級(jí) 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 二次負(fù)荷(Ω ) 倍數(shù) LCWD13 800/5 56 10KV 母線側(cè) 選電流互感器型號(hào)為 LAJ10/20xx～ 6000/5 型，其參數(shù)如下表所示： 表 14 型號(hào) 額定電 流比 (A) 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二次負(fù)荷(Ω ) 級(jí) 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 二次負(fù)荷(Ω ) 倍數(shù) LAJ10 20xx～6000/5 14 10KV 出線側(cè) 選電流互感器型號(hào)為 LA10/300/5 型，其參數(shù)如下表所示： 表 15 型號(hào) 額定電 流比 (A) 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二次負(fù)荷(Ω ) 級(jí) 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 二次負(fù)荷(Ω ) 倍數(shù) LA10 400/5 （四） 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 電壓互感器的 型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇： 6－ 20KV屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)， 也可釆用樹(shù)脂繞注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。 當(dāng)需要和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。 110KV 選擇電壓互感器 JCC－ 110 型，其參數(shù)如下表所示： 表 16 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量(VA) 最大容量(VA) 連接組 1 級(jí) 3 級(jí) 單相 (屋外式 ) JCC110 10031003110000 500 1000 20xx 1/1/11212 35KV 選擇電壓互感器 JDJJ－ 35 型，其參數(shù)如下表所示： 表 17 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量 (VA) 最大容量 (VA) 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 15 單相 (屋外式 ) JDJJ35 100/3100/335000 150 250 600 1200 10KV 選擇電壓互感器 JDZ－ 10 型，其參數(shù)如下表所示： 表 18 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量 (VA) 最大容量 (VA) 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 單相 (屋外式 ) JDZ10 10000/100 80 150 300 500 （五）熔斷器的選擇與校檢 高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 （ 1）熔斷器選擇的具體技術(shù)條件如下： 1) 電壓： ng UU ? （ ） 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過(guò)電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為 ng UU ? 2) 電流： nfnfg III 12m ax ??? （ ） 式 中： nfI2 —— 熔體的額定電流。 4) 斷流容量： kdch III ???)(或 （ ） 式中： chI —— 三相短路沖擊電流的有效值。 35KV 選擇熔斷器 RW935 型，其參數(shù)如下表所示： 16 表 19 系列型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 斷流容量 (MVA) 備注 RW935 35 20xx 保護(hù)戶外電壓互感器 10KV 選擇熔斷器 RN210 型，其參數(shù)如下表所示： 表 20 系列型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 斷流容量 (MVA) 備注 RN2 10 1000 保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器 （六）母線的選擇與校檢 目前常用的導(dǎo)體有硬導(dǎo)體和軟 導(dǎo)體，硬導(dǎo)體形式有矩形、槽形和管形。矩形導(dǎo)體一般只用于 35KV 以下，電流 4000A 及以下的配電裝置中。槽形導(dǎo)體一般用于 4000~8000A的配電裝置中，一般適用于 35KV 及以下。圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于 110KV 及以上的配電裝置中。分裂導(dǎo)線可滿足大的負(fù)荷電流及電暈、無(wú)線電干擾要求，且抗震能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好。 導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選 17 擇。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。 110KV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。 10KV 出線電纜選擇 2120mmS ? 電纜 六、 防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 避雷器是一種保護(hù)電器，用來(lái)保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過(guò)電壓或某些操作過(guò)電壓的危害。 避雷器有兩種：（ 1）閥型避雷器 按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和 磁吹閥型避雷器 ： （ 2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電 弧吹滅。 1． 閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇： （ 1）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。在中性點(diǎn)直接接地的 電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的 80% 110KV 母線接避雷器 選 FZ110 型，其參數(shù)如下表所示： 表 21 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ110 4 FZ30J 110 100 224 268 35KV 母線接避雷器 選 FZ35 型，其參數(shù)如下表所示： 表 22 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ35 2 FZ15 35 41 84 104 10KV 母線接避雷器 選 FZ10 型，其參數(shù)如下表所示： 表 23 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ10 單獨(dú)元件 10 26 31 19 第二部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 一、 負(fù)荷計(jì)算 （一） 主變負(fù)荷計(jì)算 由所給材料可知： 10KV 側(cè) P?=20xx+10000+500+1000+1200+800=15500 KW Q?=20xx*+10000*+500*+1000*+ 1200*+800*= kvar S?= QP 22???= KVA= MVA I?= USe3? = 10* = KA 35KV 側(cè) P?=6000+4300+5000+6000=21300 KW Q?=6000*+4300*+5000*+6000* =11230 kvar S?= QP 22???= KVA= MVA I?= USe3? = 35* = KA 所以變電站最大負(fù)荷為： Smax =+= KVA 則主變壓器容量為： S主 =(70%~80%)Smax =~ KVA 選 主變壓器型號(hào)為 SFSZ731500/110 型 （二）站用變負(fù)荷計(jì)算 站用變壓器容量為： S站=%S主 =%*31500= KVA 選 站用變壓器 S6160/10 型 20 二、 短路電流計(jì)算 （一）短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 (2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 (3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 2）所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁 裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。 4）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 3. 計(jì)算步驟 (1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 1）首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 3）將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。 (3) 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短