課程設(shè)計(jì)---110_35_10kv降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、<p>　　第一章 電氣主接線的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　原始資料分析</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的變電站為降壓變電站,有三個(gè)電壓等級(jí)：高壓側(cè)電壓為110kv,有二回線路；中壓側(cè)電壓為35kv,有六回出線；其中有四回出線是雙回路供電。低壓側(cè)電壓為10kv,有八回出線,其中有六回是雙回路供電。從以上資料可知本變電站為配電變電站。</p&

2、gt;<p><b>　　主接線的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　配電變電站多為終端或分支變電站，降壓供給附近用戶或一個(gè)企業(yè)，其接線應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線，以節(jié)省投資和減少占地面積。隨著出線數(shù)的不同，可采用橋形、單母分段等。低壓側(cè)采用單母線和單母線分段?？砂匆幌聨讉€(gè)原則來選：</p><p><b>　　1 運(yùn)行的可靠</b&

3、gt;</p><p>　　斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。</p><p>　　2 具有一定的靈活性</p><p>　　主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢

4、修時(shí)可以保證檢修人員的安全。</p><p>　　3 操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便</p><p>　　主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡(jiǎn)單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。</p><p><b>　　4 經(jīng)濟(jì)

5、上合理</b></p><p>　　主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　5應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性</p><p>　　由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　變電站電氣主

6、接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。</p><p><b>　　110KV側(cè)</b></p><p>　　根據(jù)原始資料，待設(shè)變電站110kv側(cè)有兩回線路。按照《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》規(guī)定：在110~220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用分段單母線接線。

7、待設(shè)變電所可考慮以下幾個(gè)方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。</p><p>　　方案1：采用單母線分段帶旁路接線</p><p>　　其優(yōu)缺點(diǎn)：⑴對(duì)重要用戶可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源。</p><p>　?、飘?dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作，但需限制一部分用戶的供電。</p><p>　?、菃文妇€分段

8、任一回路斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。</p><p>　?、葐文妇€分段便于過渡為雙母線接線。</p><p>　?、刹捎玫拈_關(guān)、刀閘較多，某一開關(guān)檢修時(shí)，對(duì)有穿越電流的環(huán)網(wǎng)線路有影響。</p><p>　　〔6〕開關(guān)檢修時(shí)，可用旁路代路運(yùn)行，無需停電。</p><p>　　〔7〕易于擴(kuò)建，利于以后規(guī)劃。</p><p

9、>　　方案2：采用內(nèi)橋接線</p><p>　　其優(yōu)缺點(diǎn)：⑴兩臺(tái)斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路的切除和投入是比較方便。</p><p>　?、飘?dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅故障線路的斷路器斷開，其它回路仍可繼續(xù)工作。</p><p>　?、钱?dāng)變壓器故障時(shí)，如變壓器1B故障，與變壓器1B連接的兩臺(tái)斷路器1DL和3DL都將斷開，當(dāng)切除和投入變壓器時(shí)，操作也比較復(fù)雜

10、。</p><p>　?、容^容易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，內(nèi)橋接線適用于故障較多的長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的變電所。</p><p>　　方案3：采用外橋接線</p><p>　　其優(yōu)缺點(diǎn)：⑴當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行中需要切除時(shí)，只斷開本回路的斷路器即可。</p><p>　?、飘?dāng)線路故障時(shí)，例如引出線1X故障，斷路器1DL和3D

11、L都將斷開，因而變壓器1B也被切除。</p><p>　?、峭鈽蚪泳€適用于線路較短、變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越性功率經(jīng)過的變電所。</p><p>　　以上三個(gè)方案所需110KV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量：</p><p>　　經(jīng)以上三種方案的分析比較：</p><p>　　方案1雖然所用設(shè)備多，不經(jīng)濟(jì)，（單母線分段帶旁路接線）但當(dāng)任一回

12、路的斷路器檢修時(shí)，該電站無需停電，對(duì)有重要負(fù)荷的地方有重要意義。</p><p>　　方案2（內(nèi)橋式接線）雖然所用設(shè)備少、節(jié)省投資，但以后擴(kuò)建最終發(fā)展為單母線分段或雙母線接線方式，且繼電保護(hù)裝置整定有點(diǎn)復(fù)雜。</p><p>　　方案3（外橋式接線）雖然具有使用設(shè)備最少，且裝置簡(jiǎn)單清晰和建造費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，當(dāng)電網(wǎng)有穿越功率流經(jīng)本站時(shí)比較適宜。</p&

13、gt;<p>　　由于110kv只有2條進(jìn)線，出于經(jīng)濟(jì)考慮，綜合以上各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用單母分段帶旁路接線方式.</p><p>　　2．10KV側(cè)(8回出線) </p><p>　　分析：6-10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，一般采用單母線分段接線</p><p>　　220KV及以下的變電所，供應(yīng)當(dāng)?shù)刎?fù)荷的6-10KV配電裝置，由于采用

14、了制造廠制造的成套開關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)的運(yùn)行檢修水平迅速提高，采用單母分段接線一般均能滿足運(yùn)行需求。（出線回路數(shù)增多時(shí)，單母線供電不夠可靠）</p><p>　　35KV 側(cè)（6回出線）</p><p>　　35kv送出六回線路,可采用單母線接線或單母線分段接線方式。但單母線接線方式只適用于6~220kv系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的發(fā)電廠或變電所。一般主變不少于2臺(tái)，故選用單母分段

15、帶旁路接線方式。</p><p>　　主接線 由以上分析比較，可得變電站的主接線方案為：110KV采用單母分段帶旁路接線方式，10KV采用單母分段接線，35KV采用單母分段帶旁路接線方式。</p><p>　　三種方案粗略的經(jīng)濟(jì)性比較：</p><p>　　由于設(shè)備選型未定，只能選定某一典型的設(shè)備的參考價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)忽略一些投資比較小的，還有投資相對(duì)固定的，諸

16、如基建，直流系統(tǒng)，控制系統(tǒng)及其他設(shè)備。</p><p>　　第一種方案：110kV單母分段帶旁路，35kV單母分段帶旁路，10kV單母分段</p><p><b>　　110kV</b></p><p><b>　　10kV</b></p><p><b>　　35kV </b>

17、;</p><p>　　第二種方案：110kV內(nèi)橋接法，35kV單母分段，10kV單母分段</p><p><b>　　110kV </b></p><p><b>　　35kV </b></p><p>　　10kV方案同第一種方案</p><p>　　第三種方案：110k

18、V外橋接法，35kV單母分段，10kV單母分段</p><p><b>　　110kV </b></p><p>　　35kV設(shè)備同第二種方案</p><p>　　10kV方案同第一種方案</p><p>　　主變的費(fèi)用為2*2600000＝5200000</p><p>　　第一種方案算得其投資

19、為：5200000+2176671.3+2451286.04+1231278.42＝11059235.76元</p><p>　　第二種方案算得其投資為：5200000+1366123.04+2386169.7+1231278.42＝10183571.16元</p><p>　　第三種方案算得其投資為：5200000+1309301.98+2386169.7+1231278.42＝1012

20、6750.54元</p><p>　　可知總投資方面三種方案相差不是很大，出于可靠性及以后的擴(kuò)建的可能性，采用第一種方案</p><p>　　變電站主變壓器的選擇</p><p><b>　?。保?fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　在最大負(fù)荷水平下的流過主變的負(fù)荷：</p><p>　　在最小負(fù)

21、荷水平下的流過主變的負(fù)荷：</p><p><b>　　2、容量選擇</b></p><p>　　按變電所所建成5～10年的規(guī)劃選擇并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10－20年的發(fā)展，對(duì)城郊變與城郊規(guī)劃結(jié)合。</p><p>　　根據(jù)變電所負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定，對(duì)有重要的負(fù)荷的變電所應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)能保證用戶1

22、～2級(jí)負(fù)荷。對(duì)于一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)后嗣，期于主變應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　　Se(0.7~0.8)Smax</p><p>　　(0.7~0.8)Smax=(0.7~0.8)*37.72=26.40~30.18MVA</p><p>　　同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)化。</p>

23、<p><b>　　3、臺(tái)數(shù)確定</b></p><p>　　對(duì)大城市郊區(qū)的依次變電所在中低壓構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下裝兩臺(tái)。</p><p>　　對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能。</p><p>　　對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?～2級(jí)設(shè)計(jì)以便主變發(fā)展時(shí)更換。</p>

24、<p>　　根據(jù)以上準(zhǔn)則和現(xiàn)有的條件確定選用2臺(tái)主變?yōu)橐恕?lt;/p><p>　　選擇的條件2Se≥Sjs(MVA) n=2</p><p>　　根據(jù)容量計(jì)算，選擇兩臺(tái)SFSZL-31500/110</p><p>　　變壓器選擇結(jié)果及參數(shù)</p><p>　　變電站運(yùn)行方式的確定</p><p>

25、<b>　　該站正常運(yùn)行方式：</b></p><p>　　110kV、35kV、10kV母線分段開關(guān)（在下面選擇設(shè)備都以該方式下出現(xiàn)的最大短路電流來選擇）在合閘位置，#1、#2主變變高、變中中性點(diǎn)只投#1主變，#2主變變高中性點(diǎn)在斷開位置。</p><p><b>　　短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)變電

26、所電氣主接線做出等值電路，采用標(biāo)么值計(jì)算，取Sb=1000MVA，Vb=Vav，Ib=Sb/Vb。</p><p>　　為了選擇各級(jí)電壓的設(shè)備，選取兩短路點(diǎn)d1、d2進(jìn)行短路計(jì)算，計(jì)算過程見計(jì)算書，結(jié)果如下表：</p><p>　　第三章 電器設(shè)備選擇</p><p>　　正確地選擇電器是使電器主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)

27、工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　電器主要選擇項(xiàng)目匯總表</p><p>　

28、　以下各節(jié)列出了各種電器設(shè)備選擇結(jié)果，其計(jì)算過程詳見計(jì)算書。</p><p><b>　　斷路器選擇：</b></p><p>　　據(jù)能源部《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，對(duì)主電路所有電氣設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn)，各級(jí)電壓的斷路器的選擇成果見表</p><p>　　二、 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　選擇隔離開關(guān)的方法和

29、要求與選擇斷路器相同，為了使所選擇的隔離開關(guān)符合要求，又使計(jì)算方便，各斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，原則上按斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。</p><p><b>　　隔離開關(guān)選擇表： </b></p><p>　　三、電流互感器的選擇：</p><p>　　電流互感器的配置原則：</p><p>　　為了滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在

30、發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對(duì)稱、保護(hù)靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置。</p><p>　　對(duì)于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。</p>

31、<p>　　為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。</p><p>　　為了減輕內(nèi)部故障時(shí)發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器已裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)測(cè)。</p><p>　　根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗(yàn)標(biāo)

32、準(zhǔn)選出電流互感器如下：</p><p>　　四、電壓互感器的選擇：</p><p>　　各電壓互感器除供給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)外，另有輔助繞組，供給保護(hù)及絕緣監(jiān)察裝置用。</p><p>　　電壓互感器的配置原則如下：</p><p>　　1、母線 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。</

33、p><p>　　2、線路 35KV級(jí)以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相電壓互感器。</p><p>　　3、發(fā)電機(jī) 一般裝2~3組電壓互感器。一組（三只單相、雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。另一組供測(cè)量?jī)x表、同步和保護(hù)裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，，其開口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否接地之用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)

34、，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測(cè)量?jī)x表使用。5萬KW級(jí)以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。</p><p>　　4、變壓器 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。</p><p>　　根據(jù)以上配置原則和電壓互感器選擇和校驗(yàn)條件選出電壓互感器如下：</p><p><b>　　熔斷器選擇：&

35、lt;/b></p><p>　　由于110KV和35KV側(cè)電壓互感器的電壓等級(jí)很高，不宜裝設(shè)熔斷器，下面對(duì)10KV側(cè)熔斷器進(jìn)行選擇。由于PT一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電壓和開斷電流進(jìn)行選擇。即：</p><p><b>　　選擇結(jié)果如下表：</b></p><p><b>　　無功補(bǔ)償裝置</b><

36、/p><p>　　由于負(fù)荷的變化明顯，波動(dòng)性大，對(duì)線路末端的用戶極為不利，特別在負(fù)荷高峰期電壓太低，在低谷期電壓有明顯偏高，使電壓質(zhì)量下降，站內(nèi)的調(diào)壓裝置有有載調(diào)壓裝置，但單純地依靠有載調(diào)壓進(jìn)行調(diào)壓效果也不是很理想，尤其在出線無功缺額，功率因數(shù)較低的情況下。再者頻繁調(diào)節(jié)有載調(diào)壓對(duì)該裝置的壽命影響很大?？紤]到上述因素，在10kV母線處加裝幾組電容進(jìn)行無功補(bǔ)償。根據(jù)電容容量的選擇原則： ＝6.3MVar－9.45MVar

37、（功率因數(shù)偏低時(shí)用30％）</p><p><b>　　選用型號(hào)為的電容器</b></p><p>　　額定電壓：ｋＶ　　　　額定容量：334ｋＶａｒ</p><p>　　組數(shù)： （考慮站端功率因數(shù)為0.85）　　?。螅?8</p><p>　　組別接法：采用星型接法，每段母線各帶14組電容器</p>&l

38、t;p><b>　　避雷器選擇：</b></p><p>　　根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；變壓器中心點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間；110、35KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。</p><p>　　本工程采用110KV、35KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針；10KV配電裝置設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行直接雷保護(hù)。</p>

39、<p>　　為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。</p><p>　　采用避雷器來防止雷電侵入波對(duì)電器設(shè)備絕緣造成危害。避雷器的選擇，考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程110KV和35KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。</p><p>　　由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相

40、電壓要長期施加在金屬氧化物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上的運(yùn)行電壓不可超過避雷器允許的持續(xù)運(yùn)行電壓。避雷器選擇情況見下表：</p><p>　　導(dǎo)體、電纜、絕緣子和套管的選擇</p><p><b>　　母線導(dǎo)體的選擇</b></p><p>　　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。</p>

41、<p><b>　　各種導(dǎo)體的特點(diǎn) ：</b></p><p>　　矩形導(dǎo)體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，因此，單條矩形導(dǎo)體最好不超過1250mm2，當(dāng)工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時(shí)，可將2-4條矩形導(dǎo)體并列使用。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。</p><p>　　槽形導(dǎo)體：機(jī)械強(qiáng)度好，載流量

42、大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。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。</p><p>　　管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通風(fēng)或通水，用于8000A以上的大電流母線。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。</p><p>　　軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。分裂導(dǎo)線可滿足大的負(fù)荷電流及電暈、無線電干擾要求，

43、且抗震能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好。</p><p>　　導(dǎo)體選擇的一般要求：</p><p>　　裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)：</p><p><b>　　1、工作電流</b></p><p><b>　　2、經(jīng)濟(jì)電流密度</b></p><p><b

44、>　　3、電暈</b></p><p>　　4、動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度</p><p><b>　　5、熱穩(wěn)定</b></p><p>　　同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等。</p><p>　　導(dǎo)體截面可按長期發(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

45、度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。</p><p>　　一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式），因其機(jī)械強(qiáng)度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。</p><p>　　以下為導(dǎo)體選擇結(jié)果（詳細(xì)的計(jì)算選擇和校驗(yàn)過程見計(jì)算書）：&

46、lt;/p><p><b>　　電纜的選擇</b></p><p>　　電力電纜應(yīng)按以下條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：</p><p><b>　　電纜芯線材料及型號(hào)</b></p><p><b>　　額定電壓</b></p><p><b>　　截面選擇

47、</b></p><p><b>　　允許電壓降校驗(yàn)</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　電纜的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。</p><p>　　10KV側(cè)電纜選擇如下：</p><p>　　三、絕緣子選擇及穿墻套管的選擇

48、</p><p>　　支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路條件檢驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇的絕緣子如下：</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇的穿墻套管如下:</p><p><b>　　四、出線選型：</b></p><

49、p><b>　　35kV出線：</b></p><p>　　Tmax＝5000h 　查負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)密度曲線得到</p><p>　　對(duì)于雙回線路的負(fù)荷：　</p><p>　　出于以后負(fù)荷增長的可能，選用LGJ－95導(dǎo)線，在20°C時(shí)最大允許電流為352Ａ，40°Ｃ為272Ａ</p><p>　　

50、對(duì)于單回線路，由于負(fù)荷與雙回線路相差不大，同時(shí)考慮以后負(fù)荷的增長，故仍選用LGJ－95導(dǎo)線</p><p><b>　　10ｋＶ出線：</b></p><p>　?。詍ax＝4000ｈ，查負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)密度曲線得到</p><p>　　對(duì)于雙回線路的負(fù)荷：　</p><p>　　出于以后負(fù)荷增長的可能，選用LGJ－95導(dǎo)線，

51、在20°C時(shí)最大允許電流為352Ａ，40°Ｃ為272Ａ</p><p>　　對(duì)于單回線路，由于負(fù)荷與雙回線路相同，同時(shí)考慮以后負(fù)荷的增長，故仍選用LGJ－95導(dǎo)線</p><p><b>　　第五章 配電裝置</b></p><p>　　配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)

52、量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。</p><p>　　配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。</p><p>　　屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是：</p><p>　　由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較?。?lt;/p><p>　　維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；</p>

53、<p>　　外界污穢空氣對(duì)電器影響較小，可減少維護(hù)工作量；</p><p><b>　　房屋建筑投資較大。</b></p><p>　　屋外配電裝置的特點(diǎn)是：</p><p>　　土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；</p><p><b>　　擴(kuò)建比較方便；</b></p>

54、<p>　　相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；</p><p><b>　　占地面積大；</b></p><p>　　受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣；</p><p>　　不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。</p><p>　　配電裝置的型式選擇，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

55、用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多位屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)型，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，220KV配電裝置也可采用屋內(nèi)型。</p><p>　　發(fā)電廠和變電所中6~10KV的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分為三層、二層和單層式。三層式是將

56、所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、可靠性高，占地面積少等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時(shí)間長，造價(jià)較高，檢修和運(yùn)行不大方便。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。與三層式相比，它的造價(jià)較低，運(yùn)行和檢修較方便，但占地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以減少占地面積。</p><p>　　屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)外，還與場(chǎng)地位置、面

57、積、地址、地形條件及總體不知有關(guān)，并受到設(shè)備材料的供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。</p><p>　　普通中型配電裝置，國內(nèi)采用較多，已有豐富的經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力較好，造價(jià)比較低。缺點(diǎn)是占地面積較大。中型配電裝置廣泛應(yīng)用于110~500KV電壓級(jí)。</p><p>　　高型配電裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約50%左右。但耗用鋼材較多，

58、檢修運(yùn)行不及中型方便。半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯著，但運(yùn)行、施工條件稍有改善，所用鋼材比高型少。一般高型適用于220KV配電裝置，而半高型宜于110KV配電裝置。</p><p>　　根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下：</p><p>　　第六章 繼電保護(hù)裝置</p><p>　　一、變壓器的繼電保護(hù)</p><p>　　變壓器是電力

59、系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來研總的影響。同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。</p><p>　　變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或

60、過負(fù)荷引起的過電流油面降低和過勵(lì)磁等。</p><p>　　對(duì)于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù)DL400--91《繼電器保護(hù)和安全起動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：</p><p><b>　　（1）瓦斯保護(hù)：</b></p><p>　　為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì)0.8MVA及以上油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4M

61、VA以上變壓器應(yīng)裝置設(shè)瓦斯保護(hù)。</p><p>　?。?）縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)</p><p>　　為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　縱差動(dòng)保護(hù)適用于：并列運(yùn)行的變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為10000KVA以上時(shí)；發(fā)

62、電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)。</p><p>　　電流速斷保護(hù)適用于1000KVA以下的變壓器，且其過電流保護(hù)的時(shí)限大于0.5S時(shí)。</p><p>　　（3）外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)：</p><p>　　過電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流；</p>&

63、lt;p>　　復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器上；</p><p>　　負(fù)序電流及單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)，一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；</p><p>　　阻抗保護(hù)，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用前兩種保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。</p><p>　?。?）系

64、統(tǒng)外部接地短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)</p><p>　　對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。</p><p>　　對(duì)自耦變壓器和高中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)該增設(shè)零序方向元件。</p><p>　　當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開

65、后，中性點(diǎn)不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護(hù)裝置，如零序過電壓保護(hù)等。</p><p><b>　　（5）過負(fù)荷保護(hù)</b></p><p>　　對(duì)400KVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。</p><p><b&

66、gt;　?。?）過勵(lì)磁保護(hù)</b></p><p>　　對(duì)400KVA及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)所選變壓器容量為31500KVA，根據(jù)以上保護(hù)原則，可裝設(shè)以下保護(hù)：</p><p>　?。?）裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。</p><p>

67、;　?。?）裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　（3）裝設(shè)反應(yīng)變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的反備保護(hù)的過電流保護(hù)。</p><p>　　（4）裝設(shè)零序電流保護(hù)以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。</p><p>　?。?）裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)防止變壓器過負(fù)荷。</p><p>　　（6）裝設(shè)過勵(lì)磁保

68、護(hù)反應(yīng)變壓器過勵(lì)磁。</p><p><b>　　二、母線保護(hù)</b></p><p>　　母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果極為嚴(yán)重。</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：</p

69、><p>　　發(fā)電廠和變電所的220~500KV電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線保護(hù)，并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。</p><p>　　110kV單母線，重要發(fā)電廠或110以上重要變電所的35~66KV母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線上的故障時(shí)。</p><p>　　35~66KV電力網(wǎng)中主要變電所的35~66KV母線雙母線或分段單母線需要快速而有選擇地

70、切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電時(shí)。</p><p>　　對(duì)母線保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠、方便地適應(yīng)母線運(yùn)行方式的變化；接線盡量簡(jiǎn)化。母線保護(hù)的接線方式，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。母線保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開連接在該母線上的所有斷路器。&

71、lt;/p><p>　　按構(gòu)成原理的不同，母線保護(hù)主要有完全電流差動(dòng)母線保護(hù)、電壓差動(dòng)母線保護(hù)、具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　根據(jù)以上原則，配合本設(shè)計(jì)電氣主接線特點(diǎn)，結(jié)合其站的重要性，以線路（電源線）的后備保護(hù)，方向零序II段，距離II段作為母線故障的保護(hù)，而不專門配置母差保護(hù)。</p><p><b>　　三、線路保護(hù)</b&g

72、t;</p><p>　　根據(jù)35KV側(cè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇安裝限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)（III）和零序電流保護(hù)以反映各種相間短路和接地故障。</p><p>　　10kV側(cè)電網(wǎng)由于系不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過流。</p><p><b>　　四、自動(dòng)裝置</b></p><p>　　安全自動(dòng)裝置可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)性裝置

73、和自動(dòng)操作性裝置，其中發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁和電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻屬于自動(dòng)調(diào)節(jié)型裝置，自動(dòng)重合閘、備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入、自動(dòng)同步并列、自動(dòng)低頻減載、火電廠事故減出力、水電廠事故切機(jī)、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā)電、自動(dòng)解列等屬自動(dòng)操作型裝置。</p><p>　　近幾年，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展及電網(wǎng)安全穩(wěn)定的需要，故障連鎖切機(jī)裝置、故障連鎖切負(fù)荷裝置、故障快關(guān)汽門裝置、振蕩解列裝置、

74、過負(fù)荷連鎖切機(jī)裝置、機(jī)組低頻自啟動(dòng)裝置、具有故障判斷的區(qū)域性穩(wěn)定控制裝置等新型自動(dòng)裝置也在電力系統(tǒng)中得到了運(yùn)用。</p><p>　　由于安全自動(dòng)裝置種類較多，本設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)自動(dòng)裝置配置的內(nèi)容選擇以下自動(dòng)裝置：</p><p>　　三相一次重合閘裝置，提高供電可靠性</p><p>　　自動(dòng)低頻減載裝置，防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時(shí)頻率的過度降低，保證了電力系統(tǒng)

75、的穩(wěn)定運(yùn)行和重要負(fù)荷正常工作</p><p>　　自動(dòng)故障記錄裝置，用于分析電力系統(tǒng)事故，保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置在事故過程中的動(dòng)作情況以及迅速判定線路故障點(diǎn)的位置。</p><p>　　第七章 所用電系統(tǒng)</p><p>　　本章主要講述所用電負(fù)荷、所用變的選擇及所用電系統(tǒng)的接線原則等的基本概念。</p><p>　　確定所用變壓器的臺(tái)數(shù)。

76、一般變電所均裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器，以滿足整流操作電源、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、無人值班等的需要。另外，如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源時(shí)，變電所可以只裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。本設(shè)計(jì)將所用變壓器安裝在最低一級(jí)電壓側(cè)，由10KV側(cè)引出，考慮到可靠性，選用兩臺(tái)所用變互為備用。</p><p>　　二、確定所用變壓器容量。根據(jù)所用負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，并考慮今后負(fù)荷的發(fā)展選用合適變壓器的容量。</p><

77、p>　　所用變?nèi)萘?0.2%主變?nèi)萘?0.2%*31500=63KVA</p><p>　　故選用2臺(tái)電力變壓器SJL1-63/10，Y/Y0-12。</p><p>　　確定所用變壓器的引線方式。當(dāng)變電所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般從這類母線引接電源，這個(gè)引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。如能在兩個(gè)不同電壓等級(jí)的母線上分別引用所用電源，則供電可靠性更高。</p><

78、;p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】參照《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)—電氣一次部分》 水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院 編 水利水電出版社</p><p>　　【2】參照《電力系統(tǒng)分析》 華中科技大學(xué) 編 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　【3】參考《35KV變電站及以上工程》（上、下） 國

79、家電力公司農(nóng)電工作部 編中國電力出版社</p><p>　　【4】參照《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 電力工業(yè)部電力設(shè)計(jì)總院 編 中國電力出版社</p><p>　　【5】《發(fā)電廠電氣部分》 四川聯(lián)合大學(xué) 編 中國電力出版社</p><p>　　【6】依據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDGJ-14-86 電力工業(yè)出版社</p>&

80、lt;p>　　【7】參考《發(fā)電廠變電所電氣接線和布置》 西北電力設(shè)計(jì)院 主編 鄭州電力高等?？茖W(xué)校</p><p>　　【8】參考《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》 賀家李 主編 中國電力出版社</p><p>　　【9】《高電壓技術(shù)》 胡國根、王戰(zhàn)鐸 主編 重慶大學(xué)出版社</p><p>　　【10】《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》