畢業(yè)論文電氣自動化類----110kv變電站設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計越來全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。設(shè)計是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相

2、關(guān)。</p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計和控制模式才能適用現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和

3、計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及的方面多，考慮問題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計算，確定用戶無功率補(bǔ)償裝置。同時進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線進(jìn)行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。

4、</p><p>　　隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中通過新技術(shù)的使用都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ： 變電站; 負(fù)荷; 輸電系統(tǒng); 配電系統(tǒng); 高壓網(wǎng)絡(luò); 補(bǔ)償裝置</p><p><b>　　目錄</b><

5、/p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.待設(shè)計變電所地位及作用1</p><p>　　2.變電站負(fù)荷情況及所址概況1</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計2</p><p>　　2.1 110kV電氣主接線2</p><p>　　2.2 35kV電氣主接線4&

6、lt;/p><p>　　2.3 10kV電氣主接線5</p><p>　　2.4 站用電接線8</p><p>　　第三章 負(fù)荷計算及變壓器選擇8</p><p>　　3.1 負(fù)荷計算8</p><p>　　3.2 主變臺數(shù)、容量和型式的確定8</p><p>　　3.3 站用變臺數(shù)、容量

7、和型式的確定10</p><p>　　第四章 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算11</p><p>　　4.1 各回路最大持續(xù)工作電流11</p><p>　　4.2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結(jié)果11</p><p>　　第五章 主要電氣設(shè)備選擇13</p><p>　　5.1 高壓斷路器的選擇14&l

8、t;/p><p>　　5.2 隔離開關(guān)的選擇15</p><p>　　5.3 各級電壓母線的選擇15</p><p>　　5.4 絕緣子和穿墻套管的選擇16</p><p>　　5. 5電流互感器的配置和選擇16</p><p>　　5.6 電壓互感器的配置和選擇17</p><p>　　

9、參 考 文 獻(xiàn)21</p><p>　　致 謝22</p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.待設(shè)計變電所地位及作用</p><p>　　按照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建1中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對本區(qū)用戶供電為主，尤其對本地區(qū)大用戶進(jìn)

10、行供電。改善提高供電水平。同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。 </p><p>　　110kV出線4回，2回備用 </p><p>　　35kV出線8回，2回備用 </p><p>　　10kV線路12回，另有2回備用</p><p>　　2.變電站負(fù)荷情況及所址

11、概況</p><p>　　本變電站的電壓等級為110/35/10。變電站由兩個系統(tǒng)供電，系統(tǒng)S1為600MVA，容抗為0.38, 系統(tǒng)S2為800MVA，容抗為0.45.線路1為30KM, 線路2為20KM, 線路3為25KM。該地區(qū)自然條件：年最高氣溫 40攝氏度，年最底氣溫- 5攝氏度，年平均氣溫 18攝氏度。出線方向110kV向北，35kV向西，10kV向東。</p><p>　　所

12、址概括，黃土高原，面積為100×100平方米，本地區(qū)無污穢，土壤電阻率7000Ω.cm。</p><p>　　本論文主要通過分析上述負(fù)荷資料，以及通過負(fù)荷計算，最大持續(xù)工作電流及短路計算，對變電站進(jìn)行了設(shè)備選型和主接線選擇，進(jìn)而完成了變電站一次部分設(shè)計。</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計</p><p>　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴(yán)

13、密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。</p><p><b>　　1.運(yùn)行的可靠</b></p><p>　　斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以

14、及能否保證對重要用戶的供電。</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，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。</p><p>　　3.操作應(yīng)盡可能簡單、方便</p><p

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

16、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，在選擇主接線時還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　變電站電氣主接線的選擇，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&

17、gt;　　2.1 110kV電氣主接線</p><p>　　由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長而擬建的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均為單母線分段接線。110kV～220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路母線。</p>

18、<p>　　根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2所示。</p><p>　　圖2-1單母線分段帶旁母接線</p><p>　　圖2-2雙母線帶旁路母線接線</p><p>　　對圖2.1及圖2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-1。</p><p>　　表2-1 主接線方案比較

19、表</p><p>　　在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則方案Ⅰ占優(yōu)勢。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計的最終方案。</p><p>　　2.2 35kV電氣主接線</p><p>　　電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時不中斷

20、對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短，約為2～3天。）所以，35kV～60kV采用雙母線接線時，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。</p><p>　　據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖1.3及圖1.4所示。</p><p>　　圖2.3單母線分

21、段帶旁母接線</p><p>　　\ 圖2.4雙母線接線</p><p>　　對圖2.3及圖2.4所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較。見表2-2</p><p>　　表2-2 主接線方案比較</p><p>　　經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ

22、，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級不高，可選用投資小的方案Ⅰ。</p><p>　　2.3 10kV電氣主接線</p><p>　　6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。</p><p>　　上述兩種方案如圖2.5及圖2.6所示。</p&

23、gt;<p>　　圖2.5單母線分段接線</p><p><b>　　圖2.6雙母線接線</b></p><p>　　對圖2.5及圖2.6所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-3</p><p>　　表2-3 主接線方案比較</p><p>　　經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也

24、可保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。</p><p><b>　　2.4 站用電接線</b></p><p>　　一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。</p><p>　　上述兩種方案如圖2.7及圖2.8所示。</p><p>　　圖2.7單母線分段接線</p&g

25、t;<p><b>　　圖2-8單母線接線</b></p><p>　　對圖2.7及圖2.8所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-4。</p><p>　　表2-4 主接線方案比較</p><p>　　經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案Ⅰ。</p><p>　　第三章

26、 負(fù)荷計算及變壓器選擇</p><p><b>　　3.1 負(fù)荷計算</b></p><p>　　要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、10kVφ負(fù)荷、35kV負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷。</p><p>　　由公式 （2-1）<

27、/p><p>　　式中 ——某電壓等級的計算負(fù)荷</p><p>　　——同時系數(shù)（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負(fù)荷與10kV各負(fù)荷之間取0.9、站用負(fù)荷取0.85）</p><p>　　а%——該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取5%</p><p>　　P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)</p><

28、;p>　　3.1.1 站用負(fù)荷計算</p><p>　　S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%)</p><p>　　=96.075KVA</p><p><b>　　≈0.096MVA</b></p><p>　　3.1.2 10kV負(fù)荷計算</p><p>

29、;　　S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4]</p><p><b>　　×(1+5%)</b></p><p>　　=38.675WVA</p><p>　　3.1.3 35kV負(fù)荷計算</p><p>　　S35KV=0.9

30、15;[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%)</p><p>　　=27.448MVA</p><p>　　3.1.4 110kV負(fù)荷計算</p><p>　　S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9) ×(1+5%)+ S站</p>&l

31、t;p>　　=68.398+0.096</p><p>　　=68.494MVA</p><p>　　3.2 主變臺數(shù)、容量和型式的確定</p><p>　　3.2.1變電所主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>　　主變臺數(shù)確定的要求：</p><p>　　1.對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況

32、下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。</p><p>　　2.對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。</p><p>　　考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路呆主變的方式。故選用兩臺主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。</p><p>　　3.2.2變電所主變壓器容量的確定</p&

33、gt;<p>　　主變壓器容量確定的要求：</p><p>　　1.主變壓器容量一般按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。</p><p>　　2.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在設(shè)計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷：對一

34、般性變電站停運(yùn)時，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60～70%。S=68.494MVA由于上述條件所限制。所以，兩臺主變壓器應(yīng)各自承擔(dān)34.247MVA。當(dāng)一臺停運(yùn)時，另一臺則承擔(dān)70%為47.946MVA。故選兩臺50MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。</p><p>　　3.2.3 變電站主變壓器型式的選擇</p><p>　　具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均

35、達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電站采用一級有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y連接；35kV采用Y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用連接。</p><p&

36、gt;<b>　　故主變參數(shù)如下：</b></p><p>　　3.3 站用變臺數(shù)、容量和型式的確定</p><p>　　3.3.1站用變臺數(shù)的確定</p><p>　　對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段10kV母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺站用變壓器，并采用暗備用的

37、方式。</p><p>　　3.3.2站用變?nèi)萘康拇_定</p><p>　　站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時負(fù)荷之用。考慮到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運(yùn)行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。</p><p&g

38、t;　　S站=96.075/(1-10%)</p><p><b>　　=106KVA</b></p><p>　　3.3.3 站用變型式的選擇</p><p>　　考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。</p><p><b>　　故站用變參數(shù)如下：&l

39、t;/b></p><p>　　因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計規(guī)范第3.7.1條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。</p>

40、<p>　　《電力工程電力設(shè)計手冊》規(guī)定“對于35-110KV變電所，可按主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所取較高者。</p><p>　　第四章 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算</p><p>　　4.1 各回路

41、最大持續(xù)工作電流</p><p>　　根據(jù)公式 = （3-1） </p><p>　　式中 ---- 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負(fù)荷容量 </p><p>　　---- 各電壓等級額定電壓</p><p>　　---- 最大持續(xù)工作電流</p><p><b>　　= </b></p

42、><p><b>　　=/</b></p><p>　　則：10kV =38.675MVA/×10KV</p><p><b>　　=2.232KA</b></p><p>　　35kV =27.448 MVA/×35KV</p><p><

43、b>　　=1.58KA</b></p><p>　　110kV =68.494 MVA/×110KV</p><p><b>　　=3.954 KA</b></p><p>　　4.2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結(jié)果</p><p>　　短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路

44、故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行中，都必須對短路電流進(jìn)行計算。</p><p>　　短路電流計算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗。按三相短路進(jìn)行短路電流計算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有４個，即110KV母線短路（K1點），35KV母線短路（K2）點，10KV電抗器

45、母線短路（K3點），0.4KV母線短路（K4點）。</p><p>　　計算結(jié)果:(計算過程見附錄Ⅰ)</p><p><b>　　當(dāng)K1點斷路時: </b></p><p>　　=5.58KA =14.2 =8.43 =1111.4 </p><p><b>　　當(dāng)K2點斷路時:</b&g

46、t;</p><p>　　=1.85KA =4.7 =2.8 =120.2</p><p><b>　　當(dāng)K3點斷路時: </b></p><p>　　=38KA =96.7 =57.4 =691</p><p><b>　　當(dāng)K4點斷路時: </b></p>

47、;<p>　　=1000KA =2542 =1510 =692.8</p><p><b>　　主要電氣設(shè)備選擇</b></p><p>　　由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。</p>

48、;<p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則為：</p><p>　　1. 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。</p><p>　　2. 應(yīng)滿足安裝地點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。</p><p>　　3. 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　4. 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。</p><p&

49、gt;　　5. 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　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)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。</p><p><b>　　技術(shù)條件：</b></p><p>　　選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。</p>

50、<p><b>　　1.電壓 </b></p><p>　　選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即，Umax>Ug</p><p><b>　　2. 電流</b></p><p>　　選用的電器額定電流Ie不得低于 所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig ，

51、即Ie>Ig</p><p><b>　　校驗的一般原則：</b></p><p>　　(1). 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。</p><p>　　(2). 用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗熱穩(wěn)定。</p><p>　　3. 短路的熱穩(wěn)定條件</

52、p><p>　　Qdt——在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KA2S）</p><p>　　It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）</p><p>　　T——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）</p><p>　　校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間Ts按下式計算</p><p>　　t=td+tkd式中td

53、——繼電保護(hù)裝置動作時間內(nèi)（S）</p><p>　　tkd——斷路的全分閘時間（s）</p><p><b>　　4.動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是：</p><p>　　上式中 ——短路沖擊電流幅值及其有效值</p

54、><p>　　——允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值</p><p><b>　　5.絕緣水平： </b></p><p>　　在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。</p><p>　　由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化

55、幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。</p><p>　　高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。</p><p>　　5.1高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。</p><p><b>　

56、　型式選擇：</b></p><p>　　本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。</p><p>　　選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求：</p><p>　　1. 在合閘運(yùn)行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。</p>

57、<p>　　2. 在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。</p><p>　　3. 應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。</p><p>　　4. 應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。</p><p>　　考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一

58、有發(fā)展前途的斷路器。故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點。因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級中。所

59、以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知</p><p>　　5.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。</p><p>　　選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求：</p><p>　　1. 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯

60、的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。</p><p>　　2. 隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。</p><p>　　3 .隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。</p><p>　　4. 隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電

61、壓。</p><p>　　5. 隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。</p><p>　　6. 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。</p><p>　　又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知</p><p><b>　　各級電壓母線的選擇</b></p><p>　　選

62、擇配電裝置中各級電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：</p><p>　?、?、選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；</p><p>　?、啤⑦x擇母線截面的大??；</p><p>　?、?、檢驗?zāi)妇€短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；</p><p>　?、?、對35kV以上母線，應(yīng)檢驗它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；</p><p>　　⑸

63、、對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率。</p><p>　　110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為LGJQ-150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求， 35KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。LGJ—185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時也大于可不校驗電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗。</p>

64、<p>　　本變電所10KV的最終回路較多，因此10KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選LGJ—150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗。</p><p>　　5.4 絕緣子和穿墻套管的選擇</p><p>　　在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。所以，絕緣子必須

65、有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。</p><p>　　選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。</p><p>　　穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時使用，6～35KV為瓷絕緣，60～220KV為油浸紙絕緣電容式.</p><p>　　5.5電流互感器的配置和選擇<

66、/p><p><b>　　參數(shù)選擇</b></p><p><b>　　1. 技術(shù)條件</b></p><p>　　正常工作條件——一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級，</p><p>　　短路穩(wěn)定性——動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)</p><p

67、>　　承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比</p><p><b>　　2. 環(huán)境條件</b></p><p>　　環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度。</p><p><b>　　型式選擇</b></p><p>　　35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)

68、或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。</p><p>　　35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。</p><p>　　110KV側(cè)CT的選擇</p><p>　　根據(jù)《設(shè)計手冊》35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器常用L(C)系列。<

69、;/p><p>　　出線側(cè)CT采用戶外式，用于表計測量和保護(hù)裝置的需要準(zhǔn)確度。</p><p>　　當(dāng)電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最佳工作、并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。</p><p><b>　　根據(jù) ></b></p><p><b>

70、;　　〉 </b></p><p>　　選擇型號為LCWB6-110W型 </p><p>　　35KV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點和最大長期工作電流選LCZ--35系列CT</p><p>　　5.6 電壓互感器的配置和選擇</p><p><b>　　參數(shù)選擇</b></p><p>&

71、lt;b>　　1. 技術(shù)條件</b></p><p>　　(1)正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級，機(jī)械負(fù)荷</p><p>　　(2)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。</p><p><b>　　2. 環(huán)境條件</b></p><p>　　環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕

72、度，海拔高度，地震烈度。</p><p>　　1.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。</p><p>　　2.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。</p><p>　　3. 110kV側(cè)PT的選擇</p><

73、;p>　　《電力工程電氣設(shè)計手冊》248頁，35-110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。</p><p>　　35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘.</p><p><b&g

74、t;　　準(zhǔn)確度為:</b></p><p>　　電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級要求進(jìn)行選擇。所以選用 YDR-110 型電容式電壓互感器。</p><p>　　35kV母線PT選擇： </p><p>　　35--11KV配電裝置安裝臺單相電壓互感器用于測量和保護(hù)裝置。</p><p>　　選四臺單

75、相帶接地保護(hù)油浸式TDJJ--35型PT選用戶內(nèi)式</p><p><b>　　準(zhǔn)確度測量</b></p><p>　　準(zhǔn)確度測量計算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時才校驗準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編0.5級。</p><p>　　PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，PT本身不遭受短路電流作用，

76、因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 蘇文成. 工廠供電[M]. 第1版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981</p><p>　　[2] 劉介才. 工廠供電[M]. 第3版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[3] 蘇文成. 工廠供電

77、[M]. 第2版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[4]DouglasJ.Maintennance Revoltion[J]. EPRI.Journal.May/June, 1995</p><p>　　[5]郭碧紅,楊曉紅. 我國電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用狀況分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù).1999.23（8）：65-67 </p><p>

78、　　[6]嚴(yán)璋. 電氣絕緣在線監(jiān)測技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，1995</p><p>　　[7]何克思. 計算機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[8]楊奇遜. 微型機(jī)斷電保護(hù)基礎(chǔ)[M]. 北京：水利電力出版社，1988</p><p>　　[9]Kar.Astrom,BjornWittenmark.Compu

79、ter controlled Systems[M]. Prentice Hall.Inc.1984</p><p>　　[10]千博,朱欣志,王浩宇等. 變電站10KV配出線微機(jī)保護(hù)自動化技術(shù)的研究[J]</p><p>　　[11]熊信銀,張步涵. 電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[12]黃益莊. 變電站綜合自動化

80、技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，2000</p><p>　　[13]TanWenshu. An introduction to substantion communication network and system.[J].2001</p><p>　　[14]李世卿. 自動控制系統(tǒng)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1981</p><p>　　[15]劉紹俊

81、. 高壓電器[M]. 北京：機(jī)械出版社，1982</p><p>　　[16]陳粵軍. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實踐[M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社，1991</p><p>　　致 謝</p><p>　　在xx老師的指導(dǎo)下,經(jīng)過近一個月的努力，110KV變電站一次設(shè)備終于設(shè)計完成了，在此我對xx老師給予幫助表示衷心的感謝。</p>

82、<p>　　在畢業(yè)設(shè)計過程中，xx老師在百忙之中對我的設(shè)計給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議,對我的輔導(dǎo)耐心認(rèn)真，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻(xiàn)，使我的這次設(shè)計能順利完成。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我對以前學(xué)習(xí)的知識得到了更深的了解,并使知識得到了進(jìn)一步的鞏固.</p><p>　　這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研