課程設(shè)計(jì)--220kv變電站初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　220KV變電站初步設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活中。電能可以方便的轉(zhuǎn)化為期他形式的能源，例：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等，并且電能的輸送和分

2、配易于實(shí)現(xiàn)，可以輸送到需要它的人和工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所。電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活以電能作為動(dòng)力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化。保證產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)提高電氣化程度以電能代替其它形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個(gè)重要的途徑</p><p>　　電力工業(yè)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)與其它工業(yè)的區(qū)別在于：</p><p>　　（一）、與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的關(guān)系非常密切。</p>

3、;<p>　　（二）、電力系統(tǒng)從一種運(yùn)行方式過度到另一種運(yùn)行方式的過度，過程非常短促。</p><p>　　（三）、電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)實(shí)際上同時(shí)完成的不能大量?jī)?chǔ)存。</p><p>　　變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的重要紐帶，是將電能從產(chǎn)品變成商品的中間環(huán)節(jié)。它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)。對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極其重要的作用。</p><

4、;p>　　本次所設(shè)計(jì)變電站擔(dān)負(fù)著向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電及變電所附近的地區(qū)負(fù)荷供電，承擔(dān)著該市的輸變電任務(wù)。根據(jù)《電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中的有關(guān)部分，特別是：</p><p>　　第1.0.2條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在國(guó)家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期、長(zhǎng)期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體方案；應(yīng)合理利用能源，合理布局電源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，系

5、統(tǒng)自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及下一級(jí)電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、過度方便、運(yùn)行靈活、切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量合格和充足的電能來滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長(zhǎng)的需要。</p><p>　　第1.0.6條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對(duì)過度年進(jìn)行研究（五年內(nèi)逐年研究），遠(yuǎn)景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致。系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)審查后，二至三年進(jìn)行編制，但有重大

6、變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改。</p><p>　　該市郊220KV變電站是地區(qū)性城市變電站，它由系統(tǒng)同時(shí)向煉鋼廠和地區(qū)負(fù)荷供電，系統(tǒng)總?cè)萘繛椋篠1=200MW，S2=40MW，S3=2100MW，同時(shí)向變電站供電，變電站與系統(tǒng)聯(lián)系較為緊密，在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要地位。</p><p>　　1.2 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換

7、和分配電能的作用。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。故本次220KV變電站設(shè)計(jì)主要為電氣一次部分設(shè)計(jì)。</p><p>　　電氣一次部分設(shè)計(jì)主要包括變電所總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線的選擇、主變的選擇、所用變的選擇、無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置和防雷保護(hù)等內(nèi)容。本部分設(shè)計(jì)主要參考了《電氣一次部分設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《電氣一次

8、部分設(shè)備手冊(cè)》等，按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)程和工程實(shí)例進(jìn)行的。</p><p>　　1.3 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是220KV的變電站的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電氣的一次部分的設(shè)計(jì)和計(jì)算。在一次部分中，要對(duì)電力系統(tǒng)和變電站進(jìn)行總體分析，然后確定變電站電氣主接線的型式，并在此過程中進(jìn)行系統(tǒng)的無功補(bǔ)償、調(diào)壓計(jì)算、短路電流計(jì)算以及電氣設(shè)備的選擇。在具體計(jì)算后，還要為建造變電站

9、進(jìn)行配電裝置及電氣總平面的布置設(shè)計(jì)，使建站合理化，并進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，保證安全。</p><p>　　第2章 變電站分析</p><p>　　2.1 變電站總體分析</p><p>　　水力、火力及核能等發(fā)電站發(fā)出的的電能，由于經(jīng)濟(jì)上的原因把電壓升高，用輸電線送到變電站，在這里把電壓降低，用輸電線再送到其他變電站，或通過輸電線和配電線路送到用戶。這樣，在變電站除了把輸

10、電線送來的電壓和電流進(jìn)行變換，集中和分配外，為了使電能的質(zhì)量良好以及設(shè)備安全，進(jìn)行電壓調(diào)整、電力潮流控制以及輸配電線和變電站的保護(hù) 。</p><p>　　2.2 變電站設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1.變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的5—10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。</p><p>　　2.變電站的

11、設(shè)計(jì)，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。按照負(fù)荷性質(zhì)，用電容量，工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　3.變電站的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。</p><p>　　4.變電站設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。</p><p>　　該變電所是一個(gè)220KV地區(qū)性城市變電所，向市區(qū)的煉鋼廠及附近地區(qū)負(fù)荷供電，它由系

12、統(tǒng)1（容量為200MVA）和系統(tǒng)2（容量為40MVA）和系統(tǒng)3（容量為2100MVA）供電，同時(shí)向變電站供電，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。 </p><p><b>　　（1）建設(shè)的必要性</b></p><p>　　該所位于市郊的工礦企業(yè)集中區(qū)的中心，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活需要，決定再此建設(shè)此區(qū)域性變電所。</p><p><b>　　

13、（2）建設(shè)規(guī)模</b></p><p>　　根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，本變電所的規(guī)模如下:</p><p>　　電壓等級(jí)：220/110/10KV</p><p>　　線路回?cái)?shù)：220KV近期3回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；</p><p>　　110KV 近期2回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；</p><p>　　10KV 近期10回

14、， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回。</p><p>　　2.3 電力系統(tǒng)接線圖</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2.4 負(fù)荷分析</b></p><p>　　根據(jù)負(fù)荷允許停電程度的不同，可以將負(fù)荷分為三個(gè)等級(jí)，即一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。負(fù)荷等級(jí)不同，對(duì)電力系統(tǒng)供電可靠

15、性與穩(wěn)定性的要求也不同。</p><p>　　如果停電，一級(jí)負(fù)荷將造成人身傷亡或會(huì)引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染；對(duì)工廠將造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，如重要的大型的 設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，還可能引起社會(huì)秩序混亂或嚴(yán)重的政治影響。二級(jí)負(fù)荷會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報(bào)廢或減產(chǎn)；還可能引起社會(huì)秩序混亂或較嚴(yán)重的政治影響。三級(jí)負(fù)荷造成的損失不大或不會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。由此可知，供電

16、的穩(wěn)定性直接影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷等級(jí)不同，對(duì)供電的要求也不相同：對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，必須有二個(gè)獨(dú)立電源供電，且任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)該由二個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)供電。對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電。</p><p>　　在110kv負(fù)荷中煉鋼廠的一類負(fù)荷比較大，發(fā)生斷電時(shí)，會(huì)造成生

17、產(chǎn)機(jī)械的壽命縮短和一定的經(jīng)濟(jì)損失.因此要盡可能保證其供電可靠性。</p><p>　　在10kv負(fù)荷中，汽車廠，電機(jī)廠，煉油廠一類負(fù)荷比較大；若發(fā)生停電對(duì)企業(yè)造成出現(xiàn)次品，機(jī)器損壞，甚至出現(xiàn)事故，嚴(yán)重時(shí)造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，必須保證其供電可靠性。</p><p><b>　　第3章 主變的選擇</b></p><p><b>　

18、　3.1 主變選擇</b></p><p>　　變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設(shè)備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。它是變電站中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送，分配和利用。</p><p>　　變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數(shù)分有單相和三相變壓器，按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞

19、組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風(fēng)冷式，油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。而干式變壓器又有澆注式，開啟式，充氣壓（SF6）等。按用途又可分為普通變壓器和特種變壓器，按調(diào)壓方式分有無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。安裝在總降壓變電所的變壓器通常被稱為主變壓器，6~10KV/0.4KV的變壓器常被叫做配電變壓器。</p><p>　　在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或

20、S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不在采用，在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場(chǎng)所，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器，供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器 （S9，S10-M，S11，S11-M等）；對(duì)于高建筑，地下建筑，發(fā)電廠化工等單位對(duì)消防要求較高的場(chǎng)所，宜采用干式電力變壓器（SC，SCZ，SG3，SG10，SC6等）；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7，SF

21、SZ。SGZ3等）降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定。</p><p><b>　　主變壓器的選擇原則</b></p><p>　　選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考率下列原則：</p><p>　　應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求,對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所,應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器,以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí),另一臺(tái)變壓器對(duì)一二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電.對(duì)只有

22、二級(jí)負(fù)荷而無一級(jí)負(fù)荷的變電所,也可以只采一臺(tái)變壓器,但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源或另有自備電源。</p><p>　?。?） 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所也可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　（2） 除上述兩種情況外,一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器.但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所,雖為三級(jí)負(fù)荷,也可以采用兩臺(tái)變壓器。&l

23、t;/p><p>　?。?） 在確定變電所主要變壓器臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展留有一定的余地。</p><p>　　3.1.1 變壓器容量的選擇</p><p>　　主變?nèi)萘窟x擇應(yīng)考慮：（參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》一中的第五章）</p><p>　?。?）主變?nèi)萘窟x擇一般應(yīng)按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展，對(duì)城

24、郊變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　?。?）根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘浚瑢?duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％。</p><p>　　(3)同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推

25、行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。（主要考慮備用品，備件及維修方便。）</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果得知應(yīng)選擇容量為SSP-360000/220型。</p><p>　　3.1.2 主變臺(tái)數(shù)的考慮原則及臺(tái)數(shù)的選擇：</p><p>　?。?）對(duì)大城市的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變?yōu)橐恕?lt;/p><p>　　（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大型

26、的工業(yè)專用變電所，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能性。</p><p>　　（3）對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的1-2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。</p><p>　　由以上分析知應(yīng)選擇兩臺(tái)主變。</p><p>　　3.2 變壓器型式的選擇</p><p>　　3.2.1 相數(shù)的選擇</p><p&

27、gt;　　由相應(yīng)規(guī)程規(guī)定，若站址地勢(shì)開闊，交通運(yùn)輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題宜采用三相變壓器，結(jié)合以上分析，此變電所應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　3.2.2 繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇</p><p>　　參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)的規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的15％以上，或在低壓側(cè)雖沒有負(fù)荷，但是在變電

28、所的實(shí)際情況，由主變?nèi)萘窟x擇部分的計(jì)算數(shù)據(jù)，明顯滿足上述情況。故該市郊變電所主變選擇三繞組變壓器。</p><p>　　參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國(guó)110KV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中型點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式。

29、而6-10KV側(cè)采用△型的連接方式。</p><p>　　故該市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為： 。</p><p>　　3.2.3 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　參考《電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程中指出：變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護(hù)，短路電流，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運(yùn)行等的方面進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)以對(duì)

30、工程起決定性作用的因素來確定。</p><p>　　變壓器的阻抗選擇實(shí)際上是指三個(gè)繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型。</p><p>　　調(diào)壓方式是指采用有載（帶負(fù)荷）調(diào)壓還是手動(dòng)（不帶負(fù)荷）調(diào)壓方式。規(guī)程規(guī)定：在能滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式（手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便宜、維修方便）。近年來隨著對(duì)電壓質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器的質(zhì)

31、量的提高，作為城市變電站，一般也都用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　綜合以上分析本設(shè)計(jì)中此變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　3.2.4 主變壓器的冷卻方式</p><p>　　根據(jù)型號(hào)有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。按一般情況，220KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。</p><p>　　3.

32、2.5 變壓器各側(cè)電壓的選擇</p><p>　　作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變電壓按10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。所以，對(duì)于220KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，220KV側(cè)應(yīng)該選220KV,110KV側(cè)選115kv。 10KV側(cè)選10.5KV。</p><p&g

33、t;　　3.2.6 全絕緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決</p><p>　　在110KV及以上的中型點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時(shí)的短路電流，有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式，因而需要考慮中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問題。220KV，110KV側(cè)采用分級(jí)絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)。10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。</p>

34、<p>　　第4章 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美

35、觀的原則。</p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。</p><p>　　設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配

36、電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，我們要重視電氣主接線的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮：</p><p>　　（1）投資省 主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量，降低投資；要適

37、當(dāng)采用限制短路電流的措施，以便選用價(jià)廉的電器或輕型電器；二次控制與保護(hù)方式不應(yīng)過于復(fù)雜，以利于和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的投資。</p><p>　　（2）占地面積少 主接線設(shè)計(jì)要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，經(jīng)可能使占地面積減少。同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　?。?

38、）電能損耗少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　因此,主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng),發(fā)電廠或變電站的具體情況,全面分析正確處理好各方面的關(guān)系,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理的選擇主接線方案。決定電壓等級(jí)和出線回?cái)?shù)。因此,發(fā)電廠和變電站的主接線必須滿足以下基本要求:</p><p&g

39、t;　　1. 根據(jù)發(fā)電廠變電站在電力系統(tǒng)中的地位,作用和用戶性質(zhì),保證必要的供電可靠行和電能質(zhì)量的要求。</p><p>　　2.應(yīng)力求接線簡(jiǎn)單,運(yùn)行靈活和操作方便。</p><p>　　3.保證運(yùn)行,維護(hù)和檢修的安全和方便。</p><p>　　4.應(yīng)盡量降低投資,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　5.滿足擴(kuò)建的要求,實(shí)現(xiàn)分期過度。<

40、;/p><p>　　我們?cè)诒容^各種電氣主接線的優(yōu)劣時(shí)，主要考慮其可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。我們可以遵循以下原則來滿足其可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性。首先，在比較主接線可靠性的時(shí)候，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： </p><p>　?。?）斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電； </p><p>　　（2）線路、斷路器或母線故障時(shí)以及母線或隔離開關(guān)檢修時(shí)，

41、停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電；</p><p>　?。?）變電站全部停電的可能性；</p><p>　?。?）大型機(jī)組突然停電時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響與后果因素。</p><p>　　其次，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)主要從以下幾個(gè)方面考慮，來滿足其經(jīng)濟(jì)性：</p><p>

42、;<b>　?。?）投資省；</b></p><p><b>　　（2）占地面積?。?lt;/b></p><p><b>　?。?）電能損耗少；</b></p><p>　?。?）擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能性。</p><p>　　4.2 主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求</p>&

43、lt;p>　　變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。</p><p><b>　　4.3 接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　結(jié)合本變電站的實(shí)際情況，220KV側(cè)有3回出線，110KV側(cè)有2回出線，10KV側(cè)有12回出線.該變電站在整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)

44、中處于重要的地位，各側(cè)均不允許斷電。故可對(duì)各電壓等級(jí)側(cè)主接線設(shè)計(jì)方案作以下處理：</p><p><b>　?。?）220KV側(cè)</b></p><p>　　根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：</p><p>　　列表對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較：</p><p>　　由以上比較結(jié)果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變

45、電站在整個(gè)系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，綜合考慮，220KV側(cè)宜采用方案2。</p><p><b>　?。?）110KV側(cè)</b></p><p>　　根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：</p><p>　　列表對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較：</p><p>　　表中分

46、析可以知道，110KV 電壓級(jí)，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負(fù)荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況，通過比較，最后選擇第(1)方案，即采用單母分段的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市郊對(duì)電力負(fù)荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建的可能，另外，在此用電負(fù)荷中有少量的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷。因此，選擇了單母線分段帶旁母的主接線形式。</p><p><b>　　（3）10KV側(cè) <

47、;/b></p><p>　　列表對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較：</p><p>　　由表中分析可以知道，10KV 電壓級(jí)，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負(fù)荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況，通過比較，最后選擇第(Ⅱ)方案，即采用雙母線接線的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市區(qū)各級(jí)電力負(fù)荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能，另外，由于進(jìn)出線回路數(shù)比較多

48、，且各回路出線的負(fù)荷等級(jí)中一，二級(jí)負(fù)荷較多。綜上分析可以得出：市區(qū)新建變電站的電氣主接線形式為，220KV電壓級(jí)采用單母線分段帶旁母的主接線形式，110KV電壓級(jí)采用單母線分段帶旁母的主接線形式10KV電壓級(jí)采用單母線分段帶旁母主接線形式。變電站電氣主接線圖詳見附錄。</p><p>　　第5章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的

49、正常進(jìn)行。然而，由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路。所謂短路既是指載流導(dǎo)體相與相之間發(fā)生非正常接觸情況，在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中還有各相與地之間的短路。同時(shí)論述了短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。</p><p>　　造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓

50、擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過電壓（包括雷電過電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。</p><p>　　工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓設(shè)備接入較高的電壓的電路中，也可能造成短路。</p><p>　　短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大的多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾千萬安。如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：

51、</p><p>　　1） 短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其它元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。 </p><p>　　2） 短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　3） 短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路電越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。</p>

52、<p>　　4） 嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。</p><p>　　5） 不對(duì)稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。</p><p>　　由此可見，短路的后果十分嚴(yán)重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同

53、時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不至損壞。 為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。</p><p>　　在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等， 其中兩相接地短路實(shí)質(zhì)是兩相短路。按短路電路得對(duì)稱性來分，三相短路屬對(duì)稱性短路其他形

54、式為不對(duì)稱性短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般情況下特別是遠(yuǎn)離電源的供電系統(tǒng)中，三相短路地短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了是電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，因此，作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。實(shí)際上，不對(duì)稱短路也可以按對(duì)稱分量發(fā)將不對(duì)稱的短路電流分解為對(duì)稱的正序、負(fù)序和零序分量，然后按對(duì)稱量來分析和計(jì)算，所以對(duì)稱的三相短路分析計(jì)算

55、也是不對(duì)稱短路分析計(jì)算的基礎(chǔ)。因此，本文的短路電流計(jì)算都以三相短路為例。</p><p>　　5.1 短路電流的計(jì)算目的</p><p>　　5.1.1 短路電流的危害 </p><p>　　在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通常可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能

56、損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。</p><p>　　5.1.2 計(jì)算短路電流的目的</p><p>　　計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大

57、，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。</p><p>　　為了達(dá)到上述目的，須計(jì)算出下列各短路參數(shù)：</p><p>　　I″— 次暫態(tài)短路電流，用來做為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。</p><p>　　— 三相短路沖擊電流，用來檢驗(yàn)電器

58、和母線的動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　I— 三相短路電流有效值，用來檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。</p><p>　　S″— 次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。</p><p>　　5.2 短路電流的計(jì)算</p><p>　　5.2.1 短路電流計(jì)算結(jié)果</p&g

59、t;<p>　　表5-1短路點(diǎn)電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　5.2.2短路電流的計(jì)算過程</p><p>　　一般情況下，最大短路電流出現(xiàn)在三相短路的情況下，實(shí)際上應(yīng)該將各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流值計(jì)算出并進(jìn)行比較，以得出最大的短路電流值。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，我們按最嚴(yán)重母線短路來考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設(shè)三個(gè)短路電流計(jì)算點(diǎn)，即k1、k2、K3。k1位于220

60、KV母線上；k2位于110kv母線上；k3位于10kv母線上，一般短路電流在兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)處于最大值，因此我們這里主要介紹在兩臺(tái)變壓器并聯(lián)情況下的短路電流。</p><p><b>　　原理圖為：</b></p><p><b>　?。╝）</b></p><p><b>　　(b)</b><

61、/p><p>　　（１）取SB=100MVA，UB為各電壓級(jí)的平均額定電壓Uav，利用式計(jì)算書各元件的電抗。</p><p>　　發(fā)電機(jī) G1～G4：</p><p>　　發(fā)電機(jī) G5、G6：</p><p><b>　　系 統(tǒng) S：</b></p><p>　　變壓器 T1～T4：</p>

62、;<p>　　變壓器 T5、T6：</p><p>　　主變壓器 T7、T8：</p><p>　　架空線路 L13、L14、L15：</p><p>　　等值電路如圖（a）所示。</p><p><b>　　當(dāng)Ｋ１短路時(shí) ：</b></p><p>　　(Ⅰ)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求轉(zhuǎn)移阻抗。

63、</p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　Xl８，Xl３串聯(lián)得Xz１；Xl９，Xl４串聯(lián)得Xzz,見圖（d）。</p><p><b>　　(d)</b></p><p>　　(Ⅱ) 利用Y—△轉(zhuǎn)換法，將等值電路化簡(jiǎn)為圖（e）所示</p><p>&l

64、t;b>　?。╡）</b></p><p>　　Xz０為Ｓ對(duì)K１的轉(zhuǎn)移阻抗，Xz３為Ga對(duì)K１的轉(zhuǎn)移阻抗，Xz４為Gb對(duì)K２的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p>　　(Ⅲ)各電源的計(jì)算電抗，用式計(jì)算</p><p>　　(Ⅳ)，查運(yùn)算曲線表得。</p><p><b>　　則 </b></p>&

65、lt;p>　　=13.68（KA）</p><p>　　當(dāng)tk =1.2s時(shí)</p><p><b>　　當(dāng) K2 點(diǎn)短路時(shí)</b></p><p><b>　　(f)</b></p><p><b>　　利用法等效</b></p><p><

66、;b>　　（g）</b></p><p><b>　　查運(yùn)算曲線字表得</b></p><p>　　I′II=3.159 I′III=0.485 其中 </p><p><b>　　即: </b></p><p>　　當(dāng)tk =1.2s時(shí)</p>

67、<p>　　= 4.597（KA）</p><p><b>　　當(dāng)K3點(diǎn)短路時(shí)</b></p><p><b>　　利用法等效</b></p><p><b>　　各電源的計(jì)算阻抗為</b></p><p>　　查運(yùn)算曲線字表得 I′III=0.292&

68、lt;/p><p>　　由于 其中 </p><p><b>　　即</b></p><p>　　當(dāng)tk =1.2s時(shí)</p><p>　　第6章 電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　6.1 概述</b></p><p>　　

69、6.1.1 電氣設(shè)備選擇</p><p>　　6.1.1.1 本次設(shè)計(jì)中電氣選擇的主要任務(wù)</p><p>　　（1）導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線及各電壓級(jí)的絕緣子等。</p><p>　　（2）電氣設(shè)備 電氣設(shè)備包括各電壓級(jí)的斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開關(guān)、熔斷器等。用于保護(hù)和測(cè)量用的電流互感器，包括穿墻套管選擇及

70、其一次接線的編號(hào)。</p><p>　　6.1.1.2 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則</p><p>　　根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ14-86第1.1.2條規(guī)定：</p><p>　?。?）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　（2）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路、過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p>

71、;<p>　　（3）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準(zhǔn)；</p><p>　　（4）選擇的導(dǎo)體品種不宜過多；</p><p>　　（5）應(yīng)與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　（6）選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。</p><p>　　6.2 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件</p>&

72、lt;p>　　6.2.1 按長(zhǎng)期工作條件選擇 </p><p>　　參考《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》</p><p>　　第1.1.3條: 選用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。 即： </p><p><b>　　其中， </b></p><p>　　一般按照選擇電氣設(shè)備的額定

73、電壓。</p><p>　　第1.1.4條: 選用導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流，由于高壓開路電器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各中可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。在斷路器、隔離開關(guān)、空氣自然冷卻限流電抗器等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度，不超過《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》GB763-74所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40℃（但不高于+60℃）時(shí)，環(huán)境溫

74、度每增加1℃，減少額定電流的1.8%；當(dāng)使用在環(huán)境溫度低于+40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，增加額定電流的0.5%，但其最大過負(fù)荷不得超過額定電流的20%。</p><p><b>　　即： 對(duì)于導(dǎo)體：</b></p><p><b>　　對(duì)于電器：</b></p><p><b>　　* 的計(jì)算方法</b&

75、gt;</p><p><b>　　1．匯流主母線</b></p><p>　?、?220KV主母線：按實(shí)際功率分布進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　② 110KV主母線：</p><p>　?、?10kV主母線：</p><p><b>　　2．旁路母線回路</b><

76、/p><p><b>　　3．主變的引下線</b></p><p><b>　　4．出線</b></p><p><b>　　單回線：</b></p><p><b>　　雙回線：</b></p><p><b>　　5．母聯(lián)

77、回路</b></p><p><b>　　6．分段回路</b></p><p>　　（K=0.5～0.8 ）</p><p>　　6.3 導(dǎo)體和電器的選取及校驗(yàn)條件</p><p>　　6.3.1 導(dǎo)體的選擇</p><p>　　6.3.1.1 母線的選擇</p>&l

78、t;p>　　參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》：</p><p>　　第2.1.3條：載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場(chǎng)所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。</p><p>　　（1）持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)；</p><p>　　（2）污穢對(duì)銅腐蝕較輕微而對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。</p><p

79、>　　第2.3.1條：20KV以下回路的正常工作電流在4000A及以下時(shí)，宜采用矩形導(dǎo)體，在4000-8000A時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體。</p><p>　　110KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。</p><p>　　6.3.1.2 10KV出線電纜選擇</p><p>　?。?）依據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗(yàn):

80、</p><p>　　a. 電纜芯線材料及型號(hào)</p><p><b>　　b. 額定電壓</b></p><p><b>　　c. 截面選擇</b></p><p>　　d. 允許電壓降校驗(yàn)</p><p><b>　　e. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b><

81、/p><p>　　f. 電纜的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。</p><p>　　（2）電纜芯線材料及型號(hào)選擇</p><p>　　電纜芯線有銅芯和鋁芯，國(guó)內(nèi)工程一般選用鋁芯，電纜的型號(hào)應(yīng)根據(jù)其用途，敷設(shè)方式和使用條件進(jìn)行選擇，該市變電站10KV出線選用三相鋁芯電纜。</p><p>　　（3）電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。&

82、lt;/p><p>　?。?）截面選擇：電力電纜截面一般按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇，當(dāng)電流的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大于5000小時(shí)且長(zhǎng)度超過20m時(shí)，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。</p><p>　　6.3.2 電器選擇</p><p>　　6.3.2.1 斷路器選擇</p><p>　　按照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項(xiàng)

83、技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定選擇斷路器。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第6—2節(jié)規(guī)定：35KV及以下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。35KV—220KV可選用少油、SF6、空氣斷路器等。</p><p>　　綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國(guó)家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又220KV為檢修方便，選用SF6斷

84、路器，110KV也選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。</p><p>　　6.3.2.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器，它需要與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。</p><p>　　隔離開關(guān)的型式較多，按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱

85、式、雙柱式和三柱式；此外，還有V形隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的型式對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響。隔離開關(guān)選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來決定。本變電站選擇操作靈活有經(jīng)濟(jì)的手車式隔離開關(guān)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中采用手車式斷路器， 除10KV以外、220KV、110KV側(cè)均選用隔離開關(guān)。</p><p>　　6.3.2.3 電壓互感器選擇</p>

86、<p>　　依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定：</p><p>　　a. 電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。</p><p>　　b. 6～220KV電壓等級(jí)的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)壓互，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝

87、設(shè)壓互的情況和需要確定。</p><p>　　c.當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。</p><p>　　根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ14-86：</p><p>　　第10.0.1條：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)</p><p><b>　　a. 一次回路電壓</b><

88、/p><p><b>　　b. 二次電壓</b></p><p><b>　　c.二次負(fù)荷</b></p><p><b>　　d. 準(zhǔn)確度等級(jí)</b></p><p>　　e. 繼電保護(hù)及測(cè)量的要求</p><p>　　第10.0.3條：電壓互感器的型式應(yīng)

89、按下列使用條件選擇：</p><p>　　3～20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。</p><p>　　110KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。</p><p>　　第10.0.7條：用于中型點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100V，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互

90、感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。</p><p>　　根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。</p><p>　　6.3.2.4 電流互感器選擇</p><p>　　根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》第9.0.3條：</p><p>　　3～20KV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。&l

91、t;/p><p>　　35KV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第2—8節(jié)：</p><p>　　a. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。</p><p>　　b. 發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器

92、的出口、橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。</p><p>　　c. 對(duì)直接接地系統(tǒng)，按三相配置；對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。</p><p>　　6.3.2.5 絕緣子</p><p>　　根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》第11.0.7條：屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子, 屋外支柱絕緣子需倒裝時(shí), 采用懸掛式支柱絕緣子。</p&g

93、t;<p>　　屋內(nèi)支柱絕緣子宜采用聯(lián)合膠裝的的采用多棱式支柱絕緣子。</p><p>　　6.3.2.6 穿墻套管</p><p>　　根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》第11.0.8條:屋內(nèi)配電裝置宜采用鋁導(dǎo)體穿墻套管,對(duì)于母線型穿墻套管應(yīng)校核窗口允許穿過的母線尺寸。高壓穿墻套管有瓷絕緣和油紙電容式絕緣兩種。瓷絕緣的穿墻套管適用于交流電壓6～35kv系統(tǒng)，油紙電容式絕緣適

94、用于交流電壓60～500kv中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。</p><p>　　6.3.2.7 接地刀</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第2—8節(jié)：</p><p>　　（1）為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè)1～2組接地刀或接地器，兩組接地刀間的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和

95、母聯(lián)隔離開關(guān)上。</p><p>　?。?）63KV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘。</p><p>　?。?）旁路母線一般裝設(shè)一組接地刀閘，設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路母線側(cè)。</p><p>　　（4）63KV及以上主變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地刀閘。</p><p><b>　

96、　6.4 電氣設(shè)備表</b></p><p>　?。?）導(dǎo)體選擇一覽表</p><p>　　(2)斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表</p><p>　　(3)電壓互感器與電流互感器</p><p>　　(4)絕緣子和穿墻套管</p><p>　　6.5電氣設(shè)備選擇具體計(jì)算書 </p><p&g

97、t;　　6.5.1 220KV電氣設(shè)備的選擇與驗(yàn)算</p><p><b>　　匯流母線的Imax</b></p><p><b>　　220KV側(cè)： </b></p><p><b>　　110KV側(cè)：</b></p><p>　　故220KV，110KV側(cè)選用LGJ-3

98、00型導(dǎo)線。</p><p>　　K1點(diǎn)短路數(shù)據(jù)見表一</p><p>　　220KV出線斷路器、隔離開關(guān)、互感器的選擇。</p><p>　　(Ⅰ) 220KV出線斷路器的選擇</p><p>　　根據(jù)220KV出線斷路器的UNS、Imax要求，查表可選LW1—220/2000型六氟化硫斷路器。</p><p>　

99、　根據(jù)已知數(shù)據(jù)效核如下：</p><p>　　(a) 工作電流： IN = 2000 A > Imax=273.74 A</p><p>　　(b) 開斷能力： Idu = 31.5 KA > I’’k = 13.68 KA</p><p>　　(c) 關(guān)合能力： Igu = 80 KA >ish=34.82 KA</p&g

100、t;<p>　　(d) 熱穩(wěn)定： Ig = 31.5 KA</p><p>　　由選擇結(jié)果表可見各項(xiàng)條件均能滿足，故選LW1—220/2000型六氟化硫斷路器合格。</p><p>　　(Ⅱ) 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　由 UNS = 220KV Imax = 273.74A 查表可選GW4—220/630型隔離開關(guān)。<

101、;/p><p>　　根據(jù)以知數(shù)據(jù)效核如下：</p><p>　　工作電流： Imax = 273.74 A < 630A</p><p>　　動(dòng) 穩(wěn) 定： ich = 34.82KA < 80KA</p><p>　　熱 穩(wěn) 定： IK4 = 31.5KA</p><p>　　由以上結(jié)果可見所選隔離開關(guān)GW4

102、—220/630合格。</p><p>　　(Ⅲ)電流互感器的選擇</p><p>　　220KV電流互感器選用LCWB7—220 型。技術(shù)數(shù)據(jù)見表二</p><p><b>　　表 二</b></p><p>　　6.5.2 110KV出線斷路器、隔離開關(guān)、互感器的選擇</p><p>　　6

103、.5.2.1 110KV斷路器的選擇</p><p>　　Imax = 220.44A</p><p>　　根據(jù)110KV出線斷路器的UNS，Imax要求，查參數(shù)表可選SW4—110/1000型少油斷路器。</p><p><b>　　由前面的計(jì)算數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　校核：</b

104、></p><p>　　(a) 工作電流： IN = 1000A > Imax=220.44A</p><p>　　(b) 開斷能力： < 18.4 KA</p><p>　　(c) 動(dòng)穩(wěn)定： ich = 14.627KA < 55KA</p><p>　　(d) 熱穩(wěn)定：

105、</p><p>　　由選擇結(jié)果可見各項(xiàng)條件均能滿足要求，故選擇SW4—110/1000型少油斷路器合格。</p><p>　　6.5.2.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　選用GW4—110D/600—50型號(hào)隔離開關(guān)。額定電壓UN = 110KV，額定電流 IN=600KA，動(dòng)穩(wěn)定電流ich = 50KA.。</p><p>&l

106、t;b>　　校 驗(yàn)：</b></p><p>　　工作電流： Imax = 220.44A < 600A</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定： ich = 14.627KA < 50KA</p><p><b>　　熱穩(wěn)定： </b></p><p>　　由此可見所選GW4—110D/60

107、0—50型號(hào)隔離開關(guān)合格。</p><p>　　6.5.2.2 電壓和電流互感器的選擇</p><p>　　依電壓互感器的選擇條件我們分別選出220KV、110KV、10KV壓互型號(hào)分別為：JCC1-220型油浸式、JCC2-110型油浸式、JSJW-10型三相五柱電壓互感器它們二次側(cè)電壓均為5A。</p><p><b>　　電流互感器的選擇：<

108、/b></p><p>　　線路保護(hù)： 選用 LCWB—110B/300，0.2/P/P級(jí)</p><p>　　主變保護(hù)： 選用 LCWB—110/300，0.5/D1/D2級(jí)</p><p>　　6.5.3絕緣子和穿墻套管選擇</p><p>　　220KV側(cè)支柱絕緣子所選型號(hào)為：ZS-220/4型普通型棒式支柱絕緣子，穿墻套管選

109、CRLQ1-220/1200型。</p><p>　　110KV側(cè)支柱絕緣子所選型號(hào)為：ZS-110/4型普通型棒式支柱絕緣子，穿墻套管選CRLQ1-110/600型。</p><p>　　10KV側(cè)支柱絕緣子所選型號(hào)為：ZS-10/4型普通型棒式支柱絕緣子，穿墻套管選CWWL-10/2000-2型。</p><p><b>　　第10章 結(jié) 論</

110、b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)針對(duì)“220千伏降壓變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)”的要求我們分別對(duì)主變的選擇、主接線的確定、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的以及變電所的防雷設(shè)計(jì)等做了具體分析。在討論設(shè)計(jì)方法和運(yùn)行維護(hù)的同時(shí),特別注意基本理論的系統(tǒng)性和在實(shí)際供電技術(shù)中應(yīng)用的實(shí)用性.并總結(jié)了供電技術(shù)中所用到的新設(shè)備,新技術(shù)和新問題。從開始著手設(shè)計(jì)開始，我們的選題，確定設(shè)計(jì)任務(wù)和目的，尋找相關(guān)材料，到系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及論

111、文的寫作，使我認(rèn)識(shí)到自己在一些專業(yè)知識(shí)方面學(xué)習(xí)的不足，更系統(tǒng)地掌握了更多的專業(yè)知識(shí)。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們對(duì)電力的需求日益增大對(duì)電能質(zhì)量的要求不但提高。這就要求我們的電力系統(tǒng)有足夠的可靠性，我們?cè)诮ㄔO(shè)該市變電站時(shí)為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行不至于受外界條件的影響，所以我們?cè)O(shè)計(jì)了全室內(nèi)變電所，本變電所的優(yōu)點(diǎn)在于它不因天氣的變法而導(dǎo)致無法對(duì)電力系統(tǒng)的檢修。在設(shè)計(jì)母線

112、的運(yùn)行方式時(shí)，因考慮到經(jīng)濟(jì)性和可靠性以及實(shí)用性，最終我們采用了單母分段的主接線形式。</p><p>　　雷電的襲擊可使變電所處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致火災(zāi)造成重大傷亡。為了保證生命及財(cái)產(chǎn)的安全所以我們要足夠的重視變電所的防雷設(shè)計(jì)。</p><p>　　隨著社會(huì)的進(jìn)步科技的發(fā)展新型電氣設(shè)備的脫穎而出，而使高度自動(dòng)化的變電所成為主題。利用微機(jī)和自動(dòng)控制裝置來監(jiān)控各個(gè)電氣設(shè)備，這樣我們即使不到

113、控制現(xiàn)場(chǎng)也能達(dá)到監(jiān)視和控制的目的，這就是“無人值班變電站”。科技的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步這將躊使“無人值班變電站”成為以后變電站發(fā)展的主角。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于我的經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完

114、成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文從選題到完成的整個(gè)過程中是在朱雪凌老師的精心指導(dǎo)下完成的.在這里首先要感謝我的朱老師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從理論講解到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我熱情幫助和悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是朱老師仍然細(xì)心地糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤.。除了朱老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，

115、并對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生極大地促進(jìn)作用.在論文完成之際，我要感謝老師對(duì)我在三年學(xué)習(xí)和生活中的關(guān)心和教誨，特向老師表示深深的敬意和感謝！</p><p>　　其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了大部分的工作量。如果沒有他們的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 然后還要感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下電力系統(tǒng)自動(dòng)化知識(shí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)

116、還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。最后感謝我的母校華北水利水電學(xué)院三年來對(duì)我的大力栽培。</p><p><b>　　2009-4-7</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]焦留成《供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》 中國(guó)計(jì)劃出版社