發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)--110kv降壓變電站電氣主接線設(shè)計(jì)

1、<p>　　《發(fā)電廠電氣部分》課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　110kV降壓變電站電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是在完成專業(yè)課學(xué)習(xí)后實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的一次測(cè)試。通過(guò)課程設(shè)計(jì)初步提高自身綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力,使所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏

2、固和升華。同時(shí)也對(duì)培養(yǎng)我們的敬業(yè)品德、獨(dú)立工作、獨(dú)立思考、理論聯(lián)系實(shí)際作風(fēng)具有深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為110kV變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖。該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、35kV和10kV三個(gè)電壓等級(jí)。110KV電壓等級(jí)采用雙母分段線接線，35KV電壓等級(jí)采用雙母接線，10KV電壓等級(jí)采用單母線分段接線。</p>&

3、lt;p>　　本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、熔斷器等）、各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國(guó)家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠

4、、經(jīng)濟(jì)合理。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)...............................................1</p><p>　　1.1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)原則及要求.................................1</p>

5、<p>　　1.1.1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)原則...................................1</p><p>　　1.1.2 電氣主接線的基本要求...................................1</p><p>　　1.1.2.1 可靠性.............................................

6、..1</p><p>　　1.1.2.2 靈活性...............................................2</p><p>　　1.1.2.3 經(jīng)濟(jì)性...............................................2</p><p>　　1.2 主接線方案設(shè)計(jì)...................

7、............................2</p><p>　　1.2.1 各電壓等級(jí)主接線方案選擇與論證...........................2</p><p>　　1.2.1.1主接線方案的論證.....................................2</p><p>　　1.2.1.2主接線方案的選擇.....

8、................................3</p><p>　　1.2.2 接線圖示例和總接線圖.....................................4</p><p>　　1.2.2.1各電壓等級(jí)接線圖示例.................................4</p><p>　　1.2.2.2 電氣總接線

9、圖.........................................5</p><p>　　2 主變壓器的選擇...................................................6</p><p>　　2.1 主變壓器的選擇...............................................6</p>

10、<p>　　2.1.1 主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量的確定原則...........................6</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定.....................................6</p><p>　　2.2.1 臺(tái)數(shù)的確定...............................................

11、6</p><p>　　2.2.2 容量的確定...............................................6</p><p>　　2.2.3 主變壓器型號(hào)的確定.......................................7</p><p>　　3 短路電流的計(jì)算..........................

12、.........................8</p><p>　　3.1 短路計(jì)算的意義、規(guī)定與步驟...................................8</p><p>　　3.1.1 短路計(jì)算的意義...........................................8</p><p>　　3.1.2 短路計(jì)算的規(guī)定.

13、.........................................8</p><p>　　3.1.3 短路計(jì)算的步驟..........................................8</p><p>　　3.2 短路點(diǎn)的選擇及計(jì)算...........................................9</p><p&

14、gt;　　3.2.1 短路點(diǎn)的選擇.............................................9</p><p>　　3.2.2 等值網(wǎng)絡(luò)圖...............................................9</p><p>　　3.2.3 計(jì)算各元件電抗值......................................

15、...9</p><p>　　3.2.4 短路計(jì)算................................................11</p><p>　　4 電氣設(shè)備的選擇..................................................15 </p><p>　　4.1 電氣設(shè)備的選擇原則..........

16、................................15</p><p>　　4.2 斷路器......................................................15</p><p>　　4.2.1 斷路器選擇原則..........................................15</p><p>

17、;　　4.2.2 斷路器的選擇............................................16</p><p>　　4.3 隔離開關(guān)....................................................16</p><p>　　4.3.1 隔離開關(guān)選擇原則.....................................

18、...16</p><p>　　4.3.2 隔離開關(guān)的選擇..........................................16</p><p>　　4.4 母線選擇....................................................17</p><p>　　4.4.1 母線材料選擇...............

19、.............................17</p><p>　　4.4.2 母線截面積的選擇........................................17</p><p>　　4.4.2.1 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇..............................17</p><p>　　總結(jié)體會(huì).........

20、..................................................19</p><p>　　參考文獻(xiàn)...........................................................20</p><p>　　1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)原則及要求<

21、/p><p>　　1.1.1 電氣主接線方案設(shè)計(jì)原則</p><p>　　(1)考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用</p><p>　　變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。</p><

22、;p>　　(2)考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路多少對(duì)主接線的影響</p><p>　　對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一、二級(jí)負(fù)荷不間斷供電；三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。</p><p>　　(3) 考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響</p><p>　　變電站主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變

23、電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低。</p><p>　　(4)考慮備用量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響</p><p>　　發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母

24、線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。</p><p>　　1.1.2 電氣主接線的基本要求</p><p>　　變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。</p>

25、<p>　　1.1.2.1 可靠性</p><p>　　評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：</p><p>　　(1)斷路器檢修時(shí)是否影響供電；</p><p>　　(2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；</p><p>　　(3)變電站全部停電的可能性。</p>

26、;<p>　　1.1.2.2 靈活性</p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面的要求：</p><p>　　(1)調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　　(2)檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用

27、戶的供電。</p><p>　　(3)擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過(guò)度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p>　　1.1.2.3 經(jīng)濟(jì)性</p><p>　　可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性

28、之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　1.2 主接線方案設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2.1 各電壓等級(jí)主接線方案選擇及論證 </p><p>　　1.2.1.1 主接線方案論證</p><p>　　1、110kV電壓等級(jí)側(cè)，擬定方案選

29、擇雙母接線和雙母分段接線，其中雙母接線供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪換檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，其接線復(fù)雜，器件較多，投資相對(duì)較大。</p><p>　　雙母分段接線，其供電可靠性高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障后，備用母線可以繼續(xù)供電，從而恢復(fù)供電，更好的保證該變電站站用電、后續(xù)重要負(fù)荷以及后續(xù)變電站的供電可靠性，雖然接線相對(duì)比較復(fù)雜，器件較多，使得投資有所增加，但是

30、該種接線的優(yōu)點(diǎn)是顯然的，任何時(shí)候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。</p><p>　　對(duì)于該設(shè)計(jì)中，后續(xù)有一級(jí)負(fù)荷供電，且后續(xù)出線回路較多因而必須保證其供電的可靠性，所以雙母分段接線方式要優(yōu)于雙母接線，故在110kV側(cè)選擇雙母分段接線方式。</p><p>　　2、35kV電壓等級(jí)側(cè)，擬定方案選擇單母分段帶旁路接線和雙母接線，其中單母分段帶旁路接線極大的提高了供電可靠性，但是這樣的接

31、線增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資。操作靈活，接線簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。</p><p>　　雙母接線中，供電可靠性相比之下要高很多，調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路可以任意分配到某一組母線上，能靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要，擴(kuò)建方便，向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合的分配。雙母接線方式，兩條母線互為備用，和其他接線方式相比較，雖然接線稍顯復(fù)雜，投資也有所增加，但其運(yùn)行的可靠性

32、和靈活性大為提高。</p><p>　　對(duì)于該設(shè)計(jì)中，35kV側(cè)出線回路多，并且有一類負(fù)荷，所以必須保證供電可靠性高；同時(shí)根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》第四版教材在35-60kV出線數(shù)超過(guò)8回的，也采用雙母接線方式，故在35kV側(cè)選擇雙母接線。</p><p>　　3、10kV電壓等級(jí)側(cè)，擬定方案選擇單母接線和單母分段接線，其中單母接線的突出優(yōu)點(diǎn)是：接線簡(jiǎn)單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，母線易于延

33、伸，擴(kuò)建方便，但是它的缺點(diǎn)也是顯然的，其供電可靠性差，調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，且線路側(cè)短路時(shí)，有較大的短路電流。</p><p>　　單母分段接線中，其接線簡(jiǎn)單，操作方便，擴(kuò)建方便，分段斷路器正常工作時(shí)，可投入也可斷開。斷開時(shí)，兩段母線供電互不影響。任一分段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，連接在該段母線上回路都將停電。同時(shí)根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》第四版教材所述：變電站有兩臺(tái)主變壓器時(shí)的6-10k

34、V配電網(wǎng)中，也適合采用單母分段接線。</p><p>　　對(duì)于該設(shè)計(jì)中，兩種方案比較之下，單母分段接線的優(yōu)越性更高，更適合本設(shè)計(jì)的需要，從以上分析中，證明了該方案的可行性。故在10kV側(cè)選擇單母分段接線。</p><p>　　1.2.1.2 主接線方案選擇</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)任務(wù)書： </b></p><p

35、>　　1、 系統(tǒng)容量S＝42MVA，110kV電源距離為70km，， Xd*=0.7， 35kV系統(tǒng)有10回出線，每回最大負(fù)荷3MW, 距離35km，其中1回線路接一類負(fù)荷，并設(shè)1回備用線路。</p><p>　　2、10kV出線8回，每回最大負(fù)荷1.5MW；設(shè)2回備用線路；輸送距離25km；</p><p>　　3、負(fù)荷同時(shí)率0.85；功率因數(shù)0.8；站用電率忽略不計(jì)；</p

36、><p>　　4、變電所位置海拔400m，年平均氣溫23度，最高溫度40度</p><p>　　根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110kV/35kV/10kV,故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。</p><p><b>　　選擇接線方案如下：</b></p&

37、gt;<p>　　110kV電壓等級(jí)側(cè)選擇雙母分段接線，35kV電壓等級(jí)側(cè)選擇雙母接線，10kV電壓等級(jí)側(cè)選擇單母分段接線。</p><p>　　1.2.2 接線圖示例和總接線圖</p><p>　　1.2.2.1各電壓等級(jí)接線圖示例</p><p>　　1、110kV側(cè)：雙母分段接線圖</p><p>　　2、35kV側(cè)：雙母

38、接線圖</p><p>　　3、10kV側(cè)：?jiǎn)文阜侄谓泳€圖</p><p>　　1.2.2.2 電氣總接線圖</p><p>　　2 主變壓器的選擇</p><p>　　2.1 主變壓器的選擇</p><p>　　在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(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)。確定合

39、理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。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。</p><p>　　2.1.1 主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量的確定原則</p><p>　　主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線

40、回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。為此，在選擇發(fā)電廠主變壓器時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度。</p><p>　　發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)。</p><p>

41、;　　發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺(tái)或以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的70%以上。</p><p>　　聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同的運(yùn)行方式下有功功率和無(wú)功功率的交換。</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定</p><p>　　2.2.1 臺(tái)數(shù)的確定</p><p

42、>　　根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》，為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響對(duì)用戶供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。本變電站出線較多，所供負(fù)荷中有一類負(fù)荷，根據(jù)在電網(wǎng)中的地位、容量及出線規(guī)模，在設(shè)計(jì)中裝設(shè)2臺(tái)同型號(hào)等容量的主變壓器以保障可靠供電。</p><p>　　2.2.2 容量的確定</p><p>　　35kV側(cè)的負(fù)荷為30MW，10kV側(cè)的負(fù)荷為12MW，總的負(fù)荷

43、為42MW。根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃、輸出功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力。對(duì)裝設(shè)2臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇：Sn=0.7PM。PM為變電所最大負(fù)荷。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)70%～80%負(fù)荷的供電。由于一般

44、電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用Sn=0.7PM，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)多數(shù)是可行的。所以Sn=0.7 ×(30+12)＝29.4MW。</p><p>　　考慮到在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)、規(guī)范，便于維護(hù)、調(diào)試以及安裝檢修，本變電站所選擇相同型號(hào)的2臺(tái)主變壓器，單臺(tái)變壓器的容量為29.4MW。</p><p>　　2.2.3 主變壓器型號(hào)的確定</p>

45、<p>　　110kV、35kV側(cè)采用Y型接線，中性點(diǎn)直接接地；10kV側(cè)采用?型接線。</p><p>　　綜合以上分析，根據(jù)設(shè)計(jì)理論原則，本站采用的變壓器為無(wú)激勵(lì)調(diào)壓三相三繞組變壓器，設(shè)計(jì)計(jì)算容量為29400kVA。查閱《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)上冊(cè)》確定主變型號(hào)為：SFS7-31500/110。</p><p>　　SFS7-31500/110變壓器參數(shù)如下表：</p>

46、<p>　　3 短路電流的計(jì)算</p><p>　　3.1 短路計(jì)算的意義、規(guī)定與步驟</p><p>　　3.1.1 短路計(jì)算的意義</p><p>　　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)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：</p><p>　　(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某

47、一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　(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。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p&

48、gt;<p>　　(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。</p><p>　　3.1.2 短路計(jì)算的規(guī)定</p><p>　　(1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。</p><p>　　(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）。</p><p>　　(3)短路發(fā)

49、生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。</p><p>　　(4)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。</p><p>　　(5)應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。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。</p><p>　　3.1.3 短路計(jì)算的步驟</p><p>　　(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。

50、</p><p>　　(2)畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p>　　①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。</p><p>　?、谶x取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub（一般取各級(jí)的平均電壓）。</p><p>　?、蹖⒏髟碾娍箵Q算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。</p><p>　?、芾L制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件

51、電抗統(tǒng)一編號(hào)。</p><p>　　(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)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。</p><p>　　(4)求計(jì)算電抗Xjs。</p><p>　　(5)由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到Xjs=3.5）。</p>&

52、lt;p>　?、儆?jì)算無(wú)限大容量（或Xjs≥3）的電源供給的短路電流周期分量。</p><p>　?、谟?jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。</p><p>　　3.2 短路點(diǎn)的選擇及計(jì)算</p><p>　　3.2.1 短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　凡是需要選擇電氣設(shè)備地方都需要選擇短路點(diǎn)，需要進(jìn)行對(duì)比的地方也要選擇短路點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)

53、對(duì)短路電流計(jì)算采用標(biāo)么值計(jì)算，只計(jì)算三相短路電流，一共計(jì)算5個(gè)短路點(diǎn)，即d1,d2,d3,d4,d5。</p><p>　　3.2.2 等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　計(jì)算電路圖 等值電路圖</p><p>　　3.2.3 計(jì)算各元件電抗值</p><p>　　1、系統(tǒng)電抗標(biāo)么值: S

54、j=100MVA Se=42000kVA</p><p>　　2、110KV進(jìn)線標(biāo)么值(雙回進(jìn)線)</p><p>　　L=70km r=0.4Ω/km， Uj=115kV,</p><p>　　3、主變高壓側(cè)電抗標(biāo)么值:</p><p>　　查《電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)上冊(cè)》變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)，得：</p><p>

55、　　將、、的值及Se=31.5MVA，代入《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》變壓器電抗標(biāo)么值計(jì)算公式，得：</p><p>　　4、10kV側(cè)線路阻抗標(biāo)么值：</p><p>　　L=25km r=0.4Ω/km，Uj=10.5kV</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　5、35kV側(cè)線路阻抗標(biāo)么值：</

56、p><p>　　L=35km r=0.4Ω/km，Uj=37kV</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　3.2.4 短路計(jì)算</p><p>　　設(shè)Uj=Up 、Sj=100MVA</p><p>　　1、d1點(diǎn)短路：Up=115Kv</p><p&g

57、t;<b>　　d1點(diǎn)短路:</b></p><p>　　因?yàn)椋?5.234>3</p><p><b>　　所以: </b></p><p>　　基準(zhǔn)電流： Ij1===0.502 </p><p>　　三相短路電流： I1″

58、= I*″Ij1=7.6336×0.5023.83(kA)</p><p>　　沖擊電流： ich1=2.55 I1″=2.55×3.839.77（kA）</p><p>　　全電流最大有效值：Ich1=1.51 I1″=1.51×3.835.78(kA)</p><p>　　短路容量： S1″=″=

59、5;110×3.83730（MVA）</p><p>　　2、d2點(diǎn)短路：Up=10.5kV</p><p>　　因?yàn)椋?15.248>3</p><p><b>　　所以:</b></p><p>　　基準(zhǔn)電流： Ij2==5.5 </

60、p><p>　　三相短路電流： I2″= I*″Ij2=3.359×5.518.475(kA)</p><p>　　沖擊電流： ich2=2.55 I2″=2.55×18.47547.11（kA）</p><p>　　全電流最大有效值：Ich2=1.51 I2″=1.51×18.47527.897(kA)</p&g

61、t;<p>　　短路容量： S2″=″=×10×18.475320（MVA）</p><p>　　d3點(diǎn)短路：Up=37kV</p><p>　　因?yàn)椋?61.91>3</p><p><b>　　所以:</b></p><p>　　基準(zhǔn)電流： Ij3=

62、=1.56</p><p>　　三相短路電流： I3″= I*″Ij3=2.446×1.563.816(kA)</p><p>　　沖擊電流： ich3=2.55 I3″=2.55×3.8169.73（kA）</p><p>　　全電流最大有效值：Ich3=1.51 I3″=1.51×3.8165.762(kA)&l

63、t;/p><p>　　短路容量： S3″=″=×35×3.816231（MVA）</p><p>　　d4點(diǎn)短路：Up=37kV</p><p>　　因?yàn)椋?91.402>3</p><p><b>　　所以:</b></p><p>　　基準(zhǔn)電流：

64、 Ij4==1.56 </p><p>　　三相短路電流： I4″= I*4″Ij4=0.611×1.560.953(kA)</p><p>　　沖擊電流： ich4=2.55 I4″=2.55×0.9532.43（kA）</p><p>　　全電流最大有效值：Ich4=1.52

65、 I4″=1.51×0.9531.439(kA)</p><p>　　短路容量： S4″=″=×35×0.95357.8（MVA）</p><p>　　d5點(diǎn)短路：Up=10.5kV</p><p>　　因?yàn)椋?924.732>3</p><p><b>　　所以:</b>

66、;</p><p>　　基準(zhǔn)電流： Ij5==5.5 </p><p>　　三相短路電流： I5″= I*″Ij5=0.281×5.51.546(kA)</p><p>　　沖擊電流： ich5=2.55 I5″=2.55×1.5463.942（kA）</p&g

67、t;<p>　　全電流最大有效值：Ich5=1.52 I5″=1.51×1.5462.334(kA)</p><p>　　短路容量： S5″=″=×10×1.54626.8（MVA）</p><p>　　4 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1 電氣設(shè)備的選擇原則</p><p&g

68、t;　　導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。同時(shí)應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。</p><p><b>　　4.2 斷路器</b></p><p>　　4.2.1 斷路器選擇原則</p><p>　　斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)

69、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。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器， 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：</p><p><b>　　(1)電壓：</b></p><p>　　Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un （3-1）</p><p><

70、;b>　　(2)電流：</b></p><p>　　Ig.max(最大持續(xù)工作電流)≤In （3-2）</p><p><b>　　(3)開斷電流：</b></p><p>　　Idt≤Ikd （3-3）</p><p>　　式中：I

71、dt——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量； Ikd ——斷路器的額定開斷電流。</p><p><b>　　(4)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　ich≤imax （3-4）</p><p>　　式中：ich ——斷路器極限通過(guò)電流峰值；</p><

72、;p>　　imax——三相短路電流沖擊值。</p><p><b>　　(5)熱穩(wěn)定：</b></p><p>　　I∞2tdz≤It2t （3-5）</p><p>　　式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；</p><p>　　其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從《發(fā)電廠電氣部分

73、課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)，查短路電流周期分量等值時(shí)間t,從而計(jì)算出。</p><p>　　4.2.2 斷路器選擇</p><p>　　根據(jù)如下條件選擇斷路器：</p><p><b>　　電壓：</b></p><p>　　電流：，各回路的見表3.2。 </p><p>　　各斷路器的選擇結(jié)果

74、見下表：</p><p>　　表3-3 斷路器的型號(hào)及參數(shù)</p><p><b>　　4.3 隔離開關(guān)</b></p><p>　　4.3.1 隔離開關(guān)選擇原則</p><p>　　隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆](méi)有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷

75、路器配合使用。</p><p>　　隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。</p><p>　　4.3.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：</p><p><b>　　電壓：&l

76、t;/b></p><p>　　電流：，各回路的見表3.2。</p><p>　　各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表：</p><p><b>　　4.4 母線選擇</b></p><p>　　變電所屋內(nèi)屋外配電裝置的主母線、變壓器電氣設(shè)備與配電裝置母線之間的連接導(dǎo)線統(tǒng)稱為母線。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母

77、線截面形狀、母線截面積的大小、校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　4.4.1 母線材料選擇</p><p>　　配電裝置母線的材料有銅、鋁、鋁合金。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，用途廣，是很好的母線材料。但是銅的儲(chǔ)量不多，價(jià)值較貴，因此銅母線只用于空氣中含腐蝕性氣體的屋外配電裝置。鋁的電阻率為銅的1.7-2倍，密度為銅的30%，而且儲(chǔ)量多價(jià)值也低，因此在屋內(nèi)屋外配電裝置

78、中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的情況下使用銅母線。</p><p>　　4.4.2 母線截面積的選擇</p><p>　　4.4.2.1 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇</p><p>　　各種電壓等級(jí)的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時(shí)裝設(shè)的母線，一般均按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面積。因此，必須滿足在正常運(yùn)行中，通過(guò)母線的最大長(zhǎng)期工作電流不應(yīng)大于母線的長(zhǎng)期

79、發(fā)熱允許電流，即：</p><p>　　KIal≥Igmax (3-15)</p><p>　　式中： Ial——相應(yīng)于環(huán)境溫度為25oC及母線放置方式時(shí)母線的長(zhǎng)期允許電流。</p><p>　　Igmax——通過(guò)母線的最大長(zhǎng)期工作電流。</p><p><

80、b>　　K——溫度修正系數(shù)</b></p><p>　　θ0為母線的額定溫度，通常θ0=250C，θ為母線安裝地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度，θal為母線的長(zhǎng)期允許溫度，通常θal=700C。</p><p>　　(1)110KV母線選擇</p><p>　　由表3.2可知110KV母線中Igmax=116.05A</p><p>　　

81、KIal=0.943×252=237.636>116.05=Igmax</p><p>　　所以選25×3的矩形鋁母線截面積為75mm2平放Ial=252A</p><p>　　(2)35KV母線選擇</p><p>　　由表3.2可知35KV母線中Igmax= 495.996A</p><p>　　KIal=0.9

82、43×632=595.976A>495.996=Igmax</p><p>　　所以選50×3矩形鋁母線截面積為250mm2平放Ial=632A</p><p>　　(3)10KV母線選擇</p><p>　　由表3.2可知10KV母線中Igmax= 1818.65A</p><p>　　KIal=0.943

83、5;1360=1282.48A>1818.65A=Igmax</p><p>　　所以選80×10矩形鋁母線截面積為800mm2平放Ial=1360A</p><p><b>　　總結(jié)體會(huì)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)之前，我的知識(shí)僅僅局限于書本上，而且對(duì)于課本知識(shí)點(diǎn)理解的并不是很透徹，存在很多模糊與不理解的地方。經(jīng)過(guò)了

84、為期幾周的課程設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，淺略掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，像電氣主接線的結(jié)構(gòu)及接線類型、變壓器的選擇，短路電流的計(jì)算等，使我對(duì)課本知識(shí)理解更加深刻，同時(shí)，也讓我明白了，課本知識(shí)要與實(shí)際工程相結(jié)合，才能更好的理解它，才能更好的明白課本知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際意義。</p><p>　　雖然本次課程設(shè)計(jì)做的比較簡(jiǎn)略，其中還有很多步驟沒(méi)有做，比如電氣設(shè)備的選擇與校方面、繼電保護(hù)方面、無(wú)功補(bǔ)償方面等等，顯得

85、不夠完整，但是對(duì)于我而言，也是一次極大的提高?？磿⒉橘Y料、計(jì)算等等很多自己親手去實(shí)踐，這讓我收獲頗多。我與其他同題目的同學(xué)一起進(jìn)行分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)等。利用這次機(jī)會(huì)我學(xué)到了很多，不只是多認(rèn)識(shí)了課本基本知識(shí)，最重要的是知道了我們自己的欠缺與不足，能在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中查漏補(bǔ)缺，找準(zhǔn)方向，不斷求索！ </p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了如何從書本上查找自己所需要的東西，這對(duì)我們

86、來(lái)說(shuō)是很重要的。因?yàn)橐粋€(gè)人不可能在短短幾年把工作中需要的知識(shí)學(xué)完，只能通過(guò)不斷積累，不斷完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能應(yīng)付今后的工作。通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我對(duì)變電站的電氣主接線方式和電氣設(shè)備的用途，以及選擇電氣設(shè)備等方面有了更深入的了解。并學(xué)會(huì)了為選擇電氣設(shè)備而進(jìn)行的短路電流計(jì)算方法，配電裝置的布置形式也有了深刻的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，使我熟練地掌握了計(jì)算機(jī)公式編輯、繪圖等方面的技能，培養(yǎng)了吃苦耐勞，認(rèn)真

87、踏實(shí)的工作作風(fēng)，遇到不懂的東西就向老師請(qǐng)教，就查閱資料。培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考問(wèn)題，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]、《短路電流實(shí)用計(jì)算》 西安交通大學(xué) 中國(guó)水利電力出版社 1995年</p><p>　　[2]、《實(shí)用短路電流計(jì)算》 天津科學(xué)技術(shù)出版社 李德矩 1955年<

88、;/p><p>　　[3]、《電力系統(tǒng)分析》 華中科技大學(xué)出版社 第三版 1996年何仰贊編</p><p>　　[4]、《發(fā)電廠電氣部分》 四川聯(lián)合大學(xué) 范錫普編 2002年</p><p>　　[5]、《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 上?？萍汲霭嫔?1973年</p><p>　　[6]、《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 水利電氣部西北電力設(shè)計(jì)院 1