【正文】 ?? ???? 表 廠所母線增加的 cI電網(wǎng)電壓 6kV 10kV 35kV 63kV 110kV%cI?18% 16% 13% 12% 10%計(jì)及 10KV 側(cè)母線增加的 ?IC=16% ??Ac .%16?????由此分析：10KV 側(cè)無需加裝消弧線圈，中性點(diǎn)不接地 所用變設(shè)計(jì) 所用變?nèi)萘颗_數(shù)和接線設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和參考其他 110kV 變電站，本所所用變壓器容量選擇 50MVA。鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)20所用變引接方式選擇：因本所 10kV 側(cè)采用單母線分段接線形式，且選用兩臺所用變，故使兩臺所用變分別接于兩段 10kV 母線上。 所用變型號選擇由 ≥ ，查變壓器選型表，選用型號為 S9—50/10 的所用變，其有關(guān)參數(shù)Se所如下：表 所用變型式選擇結(jié)果額定電壓/kV 損耗/kW型號 額定容量/kVA 高/低 空載短路阻抗電壓/%空載電流/%聯(lián)結(jié)組別總重/tS950/10 50 10177。無功功率的不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必須平衡，總之，補(bǔ)償變壓器的無功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無功缺額，可以減少無功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)量和減小電能損耗。 朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)21 補(bǔ)償方法補(bǔ)償方法主要有串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償兩類。本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功，以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗，提高電網(wǎng)電壓和功率因數(shù)。所以，對本所中電容器裝置的總?cè)萘堪粗髯儔浩魅萘康?20%考慮，即：5020%2=20MVar電容器裝置宜設(shè)在主變的低壓側(cè)或主變主要負(fù)荷側(cè)。電容器裝置每相的電容器，應(yīng)采用先并聯(lián)后串聯(lián)的連接方式?？蛇x擇型號為 的電容器，其技術(shù)參數(shù)為：BFM1/3501W表 補(bǔ)償電容器型式選擇結(jié)果補(bǔ)償電容器型號 額定電壓（kV） 額定容量（kVar）額定電容（μF）質(zhì)量（kg）BF1/3501/3500 94外形尺寸L L1 L2 B h1 h H F625 685 735 173 655 92可計(jì)算并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)：鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)224050123???n因?yàn)楸舅捎?Y 型連接，而且要在 10kV 單母線分段的兩端各接入一組，故電容器個(gè)數(shù)應(yīng)為 6 的倍數(shù)，應(yīng)選 42 個(gè)。其目的主要是為以下提供方面的確定依據(jù)?，F(xiàn)將簡介前兩種系統(tǒng)運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式是考慮了系統(tǒng) 5～10 年的發(fā)展，對于本設(shè)計(jì)要考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)23 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷為最小，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少數(shù)接地的運(yùn)行方式。 短路形式的確定三相系統(tǒng)中短路的基本類型有四種，即三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。 短路計(jì)算點(diǎn)的確定選取短路計(jì)算點(diǎn)的個(gè)數(shù)，主要依據(jù)變電所的電壓等級數(shù)，故本所設(shè)兩個(gè)短路點(diǎn)，分別以 KK 2 表示 110kV 和 10kV 工作母線上的短路點(diǎn)，其中 10kV 側(cè)計(jì)算并列和分裂運(yùn)行兩種情況的短路電流。 短路電流的計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗，采用標(biāo)幺制形式的近似計(jì)算法。標(biāo)幺值的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為 有 名 值 （ 有 單 位 的 物 理 量 ）標(biāo) 幺 值 （ 相 對 值 ） =基 準(zhǔn) 值 （ 與 有 名 值 同 單 位 的 物 理 量 ） 基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（SB） 、基準(zhǔn)電流（IB） 、基準(zhǔn)電壓（ UB）和基準(zhǔn)阻抗（ZB） 。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)24確定：基準(zhǔn)電流：()3BSIU?基準(zhǔn)阻抗： ()2BZS? 元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算（1） 系統(tǒng) S 的等效電抗標(biāo)幺值：或 ()BSSX??BGSX??式中 —— 系統(tǒng)的容量，MVA；S —— 系統(tǒng)以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。L（3）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計(jì)中主變?yōu)殡p繞組，已給出了阻抗電壓 kU% 可直接代入公式計(jì)算?? ??212*21* BTNBTBT SXUSX????朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)25 網(wǎng)絡(luò)化簡網(wǎng)絡(luò)化簡的目的是簡化短路電流計(jì)算，以求得電源至短路點(diǎn)間的等值阻抗。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算步驟如下：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡，得到各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 X∑；（2）求各電源的計(jì)算電抗 Xjs（將各轉(zhuǎn)移電抗按各電源容量 S∑歸算）： ()jsBS??（3）查運(yùn)算曲線，得到以各電源容量為基準(zhǔn)值的各電源至短路點(diǎn)電流標(biāo)幺鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)26值；（4）求（3）中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流，并計(jì)算短路電流沖擊值 ish。 短路電流計(jì)算的結(jié)果表 短路電流計(jì)算的結(jié)果（kA ）電壓等級 短路點(diǎn) BI39。5 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則與技術(shù)條件 電氣設(shè)備選擇的一般原則(1) 力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理；(2) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；(3) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(4) 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；(5) 選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)27(6) 選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重。 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDGJ 1486 的有關(guān)規(guī)程：（1）按長期工作條件選擇選擇的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓（規(guī)程第 條） ；即： NSU?選用的導(dǎo)體長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流（規(guī)程第 條） ；即： maxlI以下列出主要回路的最大持續(xù)工作電流的計(jì)算公式：變壓器回路：()./(3)TNTTNIISU?母線回路：中低壓母線，取母線上最大一臺主變的最大持續(xù)工作電流，同上。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)28除配電裝置的匯流母線外，對于全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大、母線較長，傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面。溫度條件：我國電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度為+40℃。s；k　　 —— 導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)；0SK　　 —— 熱穩(wěn)定系數(shù)C（5）短路計(jì)算時(shí)間計(jì)算短路電流熱效應(yīng)時(shí)所用的短路切除時(shí)間 等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 與相kt prt應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 之和，即abt tabprtk??斷路器的全開斷時(shí)間 等于斷路器的固有分閘時(shí)間 與燃弧時(shí)間 之和，即 abt intatainabtt??驗(yàn)算裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時(shí)， 宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；驗(yàn)算電器的短路熱prt穩(wěn)定時(shí)， 宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。2）為了防止發(fā)生全面電暈，要求 110kV 及以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓 Ucr應(yīng)大于其最高工作電壓 ，即 。220kV 采用了不小于 LGJ300 型鋼心鋁絞線和外徑不小于 φ30 型的管形導(dǎo)體時(shí)。裸導(dǎo)體一般可分為硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體。常用導(dǎo)體材料有銅、鋁及鋁合金。鋁的電阻率雖為銅的 ～2 倍，但其密度只有銅的 30%，且其儲量豐富，價(jià)格低廉。導(dǎo)體選擇與校驗(yàn)過程見附錄計(jì)算部分。其作用是在正常運(yùn)行情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。第 條 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時(shí)，應(yīng)按較高的額定電壓確定其安全凈距第 條 屋外配電裝置帶電部分的上面或下面不應(yīng)有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過；屋內(nèi)配電裝置帶電部分的上面不應(yīng)有明敷或動(dòng)力線路跨 配電裝置分類配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。（1）屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：①由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較?。虎?維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，可減輕維護(hù)工作量，不受氣候影響；③ 外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可以減少維護(hù)工作量；④ 房屋建筑投資圈套，建設(shè)周期長，但可采用價(jià)格較低的屋內(nèi)型設(shè)備。（3）成套配電裝置的特點(diǎn)：①電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬（外殼或金屬框架）中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；②所有電氣設(shè)備已在工廠組裝成一體，如 SF6 全封閉組合電器、開關(guān)柜等，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有等于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷；③運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便；④耗用鋼材較多，造價(jià)較高。配電裝置的整個(gè)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修、維護(hù)和運(yùn)輸?shù)碾姎饩嚯x等因素而決定的。A1 和 A2 是根據(jù)過電磚瓦 絕緣配合計(jì)算，并根據(jù)間隙放電試驗(yàn)曲線來確定的，而 B、C、D、E 等類安全凈距是在 A 什的基礎(chǔ)上再考慮運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備移動(dòng)、檢修工具活動(dòng)洪恩、施工誤差等具體情況而確定的。 表 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）額定電壓（kV）符號 適用范圍10 110J 110A1 （1）帶電部分至接地部分之間（2）網(wǎng)狀遮攔向上延伸線距地 處， 100 850 950A2（1）不同相的帶電部分之間（2）斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間100 900 1000B1（1）交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間（2）柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間850 1600 1700B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 200 950 1050朱玉龍：110kV 黃河變電站設(shè)計(jì)35C 無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 2400 3150 3250D 平行不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 1900 2650 2750E 通向屋外的出線套管至屋外通道 4000 5000 5500表 屋外配電裝置的安全凈距（mm）額定電壓（kV）符號 適用范圍310 110J 110A1（1）帶電部分至接地部分之間（2）網(wǎng)狀遮攔向上延伸線距地 處，200 900 1000A2（1）不同相的帶電部分之間（2）斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間200 1000 1100B1（1）設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，其外廓至無遮欄帶電部分之間（2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間（3）柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間（4）帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間950 1650 1750B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 300 1000 1100C（1）無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間（2）無遮欄裸導(dǎo)體至建筑物、構(gòu)筑物的頂部之間2700 3500D（1）平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間（2）帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部分之間2200 2900 3000鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)36 各電壓等級配電裝置型式選擇選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，參考國家電網(wǎng)公司的 110kV 典型推廣設(shè)計(jì)方案確定。 普通中型配電裝置的特點(diǎn)是將所有的電器設(shè)備均安裝在同一水平面上，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，而母線一般采用軟導(dǎo)體安裝在構(gòu)架上，稍高于電器設(shè)備所在水平面。本所位于市郊，故可以采用普通中型。但耗用鋼材多，檢修運(yùn)行不及中型方便。半高型配電裝置吸收了中，高型配電裝置的優(yōu)點(diǎn)，并克服了兩者的缺點(diǎn)。半高型配電裝置的優(yōu)點(diǎn)是占地面積比普通中型布置少 30%，除主母線和母線隔離開關(guān)布置在上層外，其余部分與普通中型基本相同，運(yùn)行維護(hù)方便，易被運(yùn)行人員接受。110kV 配電裝置選擇屋外普通中型配電裝置；10kV 配電裝置選擇 JYN210 手車式高壓開關(guān)柜，屋內(nèi)配置。變電所的總平面布置應(yīng)根據(jù)外界條件（城市規(guī)劃、交通和水源） ，依據(jù)配電裝置的電壓等級和型式、出線方向和方式、出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足安全運(yùn)行、方便管理、節(jié)約投資、節(jié)約用地及環(huán)境保護(hù)等綜合要求，因地制宜地進(jìn)行設(shè)計(jì)。因高壓配電裝置為雙列布置，故主控樓（室）宜布置于兩列配電裝置之間，且適當(dāng)靠近所前區(qū)。本所主控樓采用帶夾層的雙層樓，頂層用于主控室，供值班人員工作；底層用于輔助室，像檢修間、休息室、材料間等；中間設(shè)有夾層，用于鋪設(shè)控制電纜。主變壓器坐于貯油池（坑）上，其基礎(chǔ)一般做成雙梁形并鋪以鐵軌，軌距等于主變的滾輪中心距。為防止下雨時(shí)泥水流入貯油池內(nèi)，油池四壁宜高出地面50~100mm，并以水泥抹面，排油管的內(nèi)徑不應(yīng)小于 100mm。當(dāng)主變油量超過2500kg 以上時(shí)，兩臺主變之間的放火凈距不應(yīng)小于 5~10m，布置有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)防火墻，放火墻高度不宜低于主變油枕的頂端高程，其長度應(yīng)大于主變貯油池兩側(cè)各 1m。由大門至主控樓主變的道路，需行駛大型平板車。除主道外，需要行駛汽車的道路。主要為值班人員巡視電氣設(shè)備而設(shè)計(jì)的小道，可利用電纜溝蓋作為部分巡視小道。（2）道路布置要力求規(guī)則，與主要建筑物平行，且宜環(huán)形貫通。（3）道路設(shè)計(jì)標(biāo)高及縱坡因應(yīng)與場地的豎向布置相適應(yīng)，一般應(yīng)與場地排水坡向保持一致，便于運(yùn)輸和排水。（5）穿越道路的電纜溝應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證行車安全。（2）行駛汽車道路的轉(zhuǎn)彎半徑，一般不小于 7m（內(nèi)緣） ，可設(shè)為 8m，通行平板車的路段轉(zhuǎn)彎半徑要根據(jù)不同平板車的類型確定。 通道及圍欄 通道布置應(yīng)便于設(shè)備操作、檢修和搬運(yùn)，故需設(shè)置必要的通道。（1）維護(hù)通道：用于維護(hù)和搬運(yùn)各種電器的通道。（3）防爆通道：僅和防爆小室相通的通道。 圍欄圍欄按其形狀，可分為柵狀圍欄（柵欄）和網(wǎng)狀圍欄（遮欄）兩種。變電所的所區(qū)圍墻，宜采用高度為 ~ 的實(shí)體墻。（3）圍欄門應(yīng)