1、課程設計報告書課程名稱：發電廠變電站電氣設備課題名稱：35kv企業變電所電氣部分初步設計系部名稱： 專業班級： 學生姓名：學生學號：指導老師： 2010年5 月 日至2010年5月 日前 言變電所是電力系統的重要組成部分，它直接影響整個電力系統的安全與經濟運行，是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發電廠變電所的主要環節，電氣主接線的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。經過兩年的系統理論知識的學習，及各種實習操作，還有老師精心培育下，我們對電力系統各部分有了初步的認識與了解。在認真

2、閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀中小型變電所實用設計手冊、電力工程電氣設計手冊電氣一次部分、發電廠變電站電氣設備和電力系統繼電保護以及電力系統分析等參考書籍，在指導老師的指導下，經過周密的計算，完成了此次課程設計。設計內容由以下：第一部分：設計任務書；第二部分：35/10kv降壓變壓所初步設計說明書（主接線部分）；第三部分：35/10kv降壓變電所的計算書；第四部分：變電所電氣主接線圖和所用電路圖；兩周的課程設計，使我了解設計的要求及設計內容，更加深刻了解課本中的內容，使知識與理論相結合，使基礎知識與實際操作緊密聯系。尤其對主接線，電氣設備以及電力系統的選擇方法進一步掌握。由于水平所限，設計書

3、中難免出現錯誤和不妥之處，希望指正。目 錄前言第一篇任務書（5）第二篇 設計說明書（5）第一章 概述 （5）第二章 電氣主接線設計方案 （6）第一節 主接線的設計原則 （6）第二節 主接線的設計和論證（8）一、單母線接線（8）二、單母線分段接線（8）三 、雙母線接線 （8）四、外橋型接線（11）五、內橋型接線（12）六、結論（12）第三章 主變臺數和容量的選擇 （12）一、主變臺數的選擇 （12）二、主變容量的確定（12）三、主變壓器接線形式的選擇（13）第四章 所用變的選擇和所用電的設計 （14）第五章 短路電流計算 （15）第六章 電氣設備的選擇 （17）一、一般原則（17）二、技術條件（

4、17）三、環境條件（19）四、環境保護（19）第三篇 計算書（21）一、主變容量的計算（21）二、 短路電流的計算 （21）致 謝 （24）參考資料 （24 ） 附錄i電氣主接線圖第一篇 任務書一 、設計要求1、建立工程設計的正確觀點，掌握電力系統設計基本原則和方法；2、培養獨立思考、解決問題的能力；3、學習使用工程設計手冊和其他參考書的能力；學習撰寫工程設計說明書。二 、原始資料1、某企業為保證供電需求，要求設計一座35kv降壓變電所，以10kv電纜給各車間供電，一次設計并建成。2、距本變電所6km處有一系統變電所，由該變電所用35kv雙回路架空線路向待定設計的變電所供電，在最大運行方式下，

5、待設計的變電所高壓母線上的短路功率為1000mva 。3、待設計的變電所10kv無電源，考慮以后裝設的組電容器，提高功率因素，故要求預留兩個間隔。4、本變電所10kv母線到各個車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為一類負荷，其余為三類負荷，tmax=400h ，各饋線負荷如表11序號 車間名稱 計算用有功功率（kw） 計算用無功功率（kvar） 1 一車間 1046 471 2 二車間 735 487 3 機械車間 808 572 4 裝配車間 1000 491 5 鍛工車間 920 276 6 高壓站 1350 297 7 高壓泵房 737 496 8 其他 931 675（表11）5、所用

6、電的主要負荷見表12序號名稱額定容量（kw）功率因數（cos）安裝臺數工作臺數備注1主充電機200.8811周期性負荷2浮充電機4.50.8511經常性負荷3蓄電池室通風2.70.8811經常性負荷4室內配電裝置通風1.10.7922周期性負荷5交流焊機10.50.511周期性負荷6檢修試驗用電130.811經常性負荷7載波遠動0.960.6911經常性負荷8照明負荷14經常性負荷9生活水泵等用電10經常性負荷（表12）6、環境條件（1）當地最熱月平均最高溫度29.9c，極端最低溫度-5.9c，最熱月地面0.8m處土壤平均26.7c ，電纜出線凈距100mm。（2）當地海拔高度507.4m。雷

7、暴日數36.9日/年：無空氣污染，變電所地處在p500m的黃土上。三、設計任務1 、設計本變電所的主電路，論證設計方案是最佳方案，選擇主變壓器的容量和臺數；2 、設計本變電所的自用電路，選擇自用變壓器的容量和臺數；3 、計算短路電流；4、選擇斷路器和隔離開關；四、設計成果1 、設計說明書和計算書各一份2 、主電路和所用電路圖各一份第二篇 設計說明書第一章 概述一、 設計依據根據設計任務書給出的條件。二、 設計原則 1、 要遵守國家的法律、法規，貫徹執行國家經濟建設的方針、政策和基本建設程序，特別是應貫徹執行提高綜合經濟效益和促進技術進步的方針。 2、 要根據國家規范、標準與有關規定，結合工程的

8、不同性質不同要求，要實行資源的綜合利用，要節約能源、水源，要保護環境，要節約用地并合理使用勞動力，要立足于自力更生。三、 變電站建設的必要性及規模 1、 變電站建設的必要性為了加強企業供電可靠性，減少線路損耗，適應日益增長的負荷發展需要，35kv變電所的選址于距離一電力系統變電所6kv處，其近鄰工廠，其主要供電對象是企業的各個車間，這樣設計減小了供電半徑，供電線損大幅下降，供電量增加，適應現代化建設與發展的需要，有利于企業的經濟發展。 2、 本工程建設規模（1）、企業變電站為35kv/10kv降壓變電站，該類變電站一般為無人職守的綜合自動化站，容量為2*6300千伏安，企業變電站安裝兩臺s7-

9、6300/35主變壓器，35kv為單母線接線。 （2）、企業變電站選址在企業附近，地勢平緩，海拔高度507.4m，氣象條件見任務書的環境條件。 10kv采用屋內配電裝置，電纜出線,10kv電空器室外布置。第二章 電氣主接線設計方案電力系統是由發電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產需要，變電站中安裝有各種電氣設備，并依照相應的技術要求連接起來。把變電站、斷路器等按預期生產流程連成的電路，稱為電氣主接線。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，成為傳輸強電流、高電壓的網絡，故又稱為一次接線或電氣主系統

10、。用規定的設備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝備的全部基本組成和連接關系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。主接線代表了變電站電氣部分主體結構，是電力系統接線的主要組成部分，是變電站電氣設計的首要部分。它表明了變壓器，線路和斷路器等電氣設備的數量和連接方式及可能的運行方式，從而完成變電、輸配電的任務。它的設計，直接關系著全所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統的安全、穩定、靈活和經濟運行。由于電能生產的特點是發電、變電、輸電和用戶是在同一時刻完成的，所以主接線設計的好壞，也影響到工農業生產和人民生活。因此，主接線的設計是一個綜合性的問題

11、。必須在滿足國家有關技術經濟政策的前提下，正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，力爭使其技術先進、經濟合理、安全可靠。第一節 主接線的設計原則電氣主接線的基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便， 盡可能地節省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。一、主接線的設計依據 1、負荷大小的重要性 2、系統備用容量大小 （1） 運行備用容量不宜少于8-10%，以適應負荷突變，機組檢修和事故停運等情況的調

12、頻需要。 （2） 裝有兩臺及以上的變壓器的變電所，當其中一臺事故斷開時，其余主變壓器的容量應保證該變電所60%70%的全部負荷，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證車間的一、二級負荷供電。二、主接線的基本要求電氣主接線設計應滿足可靠性、靈活性、經濟性三項基本要求，其具體要求如下：1、可靠性 研究可靠性應該重視國內外長期運行的實踐經驗和定性分析，要考慮發電廠或變電站在電力系統中的地位和作用、所采用的設備的可靠性以及結合一次設備和相應的二次部分在運行中的可靠性進行綜合分析。其具體要求如下：（1） 斷路器檢修時不應影響供電。系統有重要負荷，應能保證安全、可靠的供電。（2）斷路器或母線故障以及母線檢

13、修時，盡量減少停運出線回數及停電時間，并且要保證全部一級負荷和部分二級負荷的供電。（3） 盡量避免發電廠、變電所全部停運的可能性。防止系統因為某設備出現故障而導致系統解裂。（4） 大機組超高壓電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。2、靈活性主接線應滿足在調度、檢修及擴建時的靈活要求。從系統的長遠規劃來設計，應滿足靈活性要求。（1） 調度時應該可以靈活地投入和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式，檢修運行方式以及特殊運行方式以及特殊運行方式下的系統調度要求。（2） 檢修時可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網的運行和對車間的供電。（3）

14、擴建時可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續供電或停運時間最短的情況下，投入新裝機組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作最少。3、經濟性主接線滿足可靠性，靈活性要求的前提下做到經濟合理。（1） 主接線應力求簡單，經節省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備。（2） 要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備和控制電纜。（3） 要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。（4） 如能滿足系統的安全運行及繼電保護要求，35kv及其以下終端或分支變電所可采用簡易電器。（5） 占地面積少：主接線設計要為配電裝置布置創造條件，盡量使占地面積

15、減少。（6） 電能損失少：經濟合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數量，要避免因兩次變壓而增加的電能損失。第二節 主接線的設計和論證依據變電站的性質可選擇單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、外橋型接線、內橋型接線、五種主接線方案，下面逐一論證其接線的利弊。一、 單母線接線單母線接線的特點是每一回線路均經過一臺斷路器和隔離開關接于一組母線上。優點：（1）、接線簡單清晰、設備少、操作方便。（2）、投資少，便于擴建和采用成套配電裝置缺點：(1)、 可靠性和靈活性較差。任一元件（母線及母線隔離開關等）故障或檢修均需使整個配電裝置停電。(2)、 單母線可用隔離開關分段，但當

16、一段母線故障時，全部回路仍需停電，在用隔離開關將故障的母線分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：單母線接線不能滿足對不允許停電的重要用戶的供電要求，一般用于6-220kv系統中，出線回路較少，對供電可靠性要求不高的中、小型發電廠與變電站中。二、單母線分段接線2.1、用隔離開關分段的單母線接線這種界限實際上仍屬不分段的單母線接線，只是將單母線截成兩個分段，其間用分段隔離開關連接起來。這樣做的好處是兩段母線可以輪流檢修，縮小了檢修母線時的停電范圍，即檢修任一段母線時，只需斷開與該段母線連接的引出線和電源回路拉開分段隔離開關，另一段母線仍可繼續運行。但是，若兩個電源取并列運行方式，則當某段母線故障

17、時，所有電源開關都將自動跳閘，全部裝置仍需短時停電，需待用分段隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障母線段的供電。可見，采用隔離開關分段的單母線接線較之不分段的單母線，可以縮小母線檢修或故障時的停電范圍。2.2、用斷路器分段的單母線接線用隔離開關奮斗的單母線接線，雖然可以縮小母線檢修或故障時的停電范圍，但當母線故障時，仍會短時全停電，需待分段隔離開關拉開后，才能恢復非故障母線段的運行，這對于重要用戶而言是不允許的。如采用斷路器分段的單母線接線，并將重要用戶采用分別接于不同母線段的雙回路供電，足可以克服上訴缺點。 對用斷路器分段的單母線的評價為:2.21 優點： a.具有單母線接線簡單、清晰

18、、方便、經濟、安全等優點。b.較之不分段的單母線供電可靠性高，母線或母線隔離開關檢修或故障時的停電范圍縮小了一半。與用隔離開關分段的單母線接線相比，母線或母線隔離開關短路時，非故障母線段可以實現完全不停電，而后者則需短時停電。c.運行比較靈活。分段斷路器可以接通運行，也可斷開運行。d.可采用雙回線路對重要用戶供電。方法是將雙回路分別接引在不同分段母線上。2.22 缺點： a.任一分段母線或母線隔離開關檢修或故障時，連接在該分段母線上的所有進出回路都要停止工作，這對于容量大、出線回路數較多的配電裝置仍是嚴重的缺點。b.檢修任一電源或出線斷路器時，該回路必須停電。這對于電壓等級高的配電裝置也是嚴要

19、缺點。因為電壓等級高的斷路器檢修時間較長，對用戶影響甚大。單母線分段接線與單母線接線相比提高了供電可靠性和靈活性。但是，當電源容量較大、出線數目較多時，其缺點更加明顯。因此，單母線分段接線用于：（1）電壓為610kv時，出線回路數為6回及以上，每段母線容量不超過25mw；否則，回路數過多時，影響供電可靠性。（2）電壓為3563kv時，出線回路數為48回為宜。（3）電壓為110220kv時，出線回路數為34回為宜。2.3、單母線分段帶旁路母線的接線為克服出線斷路器檢修時該回路必須停電的缺點，可采用增設旁路母線的方法。當母線回路數不多時，旁路斷路器利用率不高，可與分段斷路器合用，并有以下兩種接線形

20、式。（1） 分段斷路器兼作旁路斷路器接線。（2） 旁路斷路器兼作分段斷路器接線。優點：單母分段帶旁路接線與單母分段相比，帶來的唯一好處就是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。單母線分段帶旁路接線，主要用于電壓為610kv出線較多而且對重要負荷供電的裝置中；35kv及以上有重要聯絡線路或較多重要用戶時也采用。單母線分段接線，雖然縮小了母線或母線隔離開關檢修或故障時的停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長時間停電，這一缺點，對于重要的變電站和用戶是不允許的。三 、雙母線接線 優缺點分析：（1）可靠性高?？奢?/p>

21、流檢修母線而不影響正常供電。當采用一組母線工作、一組母線備用方式運行時，需要檢修工作母線，可將工作母線轉換為備用狀態后，便可進行母線停電檢修工作；檢修任一母線側隔離開關時，只影響該回路供電；工作母線發生故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復供電；可利用母聯斷路器代替引出線斷路器工作，使引出線斷路器檢修期間能繼續向負荷供電。（2）靈活性好。為了克服上述單母線分段接線的缺點，發展了雙母線接線。按每一回路所連接的斷路器數目不同，雙母線接線有單斷路器雙母線接線、雙斷路器雙母線接線、一臺半斷路器接線（因兩個回路共用三臺斷路器，又稱二分之三接線）三種基本形式。后兩種又稱雙重連接的接線，意即一個回路與兩臺斷路

22、器相連接，在超高壓配電裝置中被日益廣泛地采用。3.1、單斷路器雙母線接線：單斷路器雙母線接線器是雙母線接線中最基本的接線形式。它具有兩組結構相同的母線，每一回路都經一臺斷路器、兩組隔離開關分別連接到兩組母線上，兩組母線之間通過母聯斷路器來實現聯絡。雙母線接線有兩種運行方式，一種運行方式是一組母線工作，一組母線備用，母聯斷路器在正常運行時是斷開的；另一種運行方式是兩組母線同時工作，母聯斷路器在正常運行時是接通的，這時每一回路都固定連接于某一組母線上運行，故亦稱固定連接運行方式。這兩種運行方式在供電可靠性方面有所差異，當母線短路時，前者將短時全部停電；后者母線繼電保護動作，只斷開故障母線上電源回路

23、的斷路器和母聯斷路器，并不會使另一組母線中斷工作。單斷路器雙母線接線具有以下優缺點:1）單斷路器雙母線接線的優點： 雙母線接線有更高的可靠性，表現在以下幾方面:a檢修任一段母線時，可不中斷供電，即通過倒閘操作將進出線回路都切換至其中一組母線上工作，便可檢修另一組母線。b檢修任一母線隔離開關時，只需停運該回路。c母線發生故障后，能迅速恢復供電。d線路斷路器拒動時或不允許操作時，可經一定的操作順序使母聯斷路器串入該線路代替線路斷路器工作，而后用母聯斷路器切除核線路。e.檢修任一回路斷路時，可用裝接“跨條”的方法，避免該線路長期停電。f.便于試驗。在個別回路需要單獨進行試驗時，可將諒回路單獨接至一組

24、母線上隔離起來進行。g.調度靈活。各個電源和出線可以任意分配到某一組母線上，因而可以靈活地適應系統中各種運行方式的調度和潮流變化。h.擴建方便，且在擴建施工時不需停電。由于雙母線具有上述優點，被廣泛用于10一220kv出線回路較多且有重要負荷的配電裝置中。2）單斷路器雙母線接線的缺點：a.接線較復雜，且在倒母線過程中把隔離開關當作操作電器使用，容易發生誤操作事故。b.工作母線短路時，在切換母線的過程中仍要短時停電。c.檢修線路斷路器時要中斷對用戶的供電，這對重要用戶來說是不允許的。d.于單母線接線相比，雙母線接線的母線長，隔離開關數目倍增，這將使配電裝置結構復雜，占地面積增大，投資明顯增加。雙

25、母線接線比單母線分段接線的供電可靠性高、運行靈活，但投資也明顯增大，因此，只有當進出線回路數較多、母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求盡快恢復送電、母線和母線隔離開關檢修時不允許影響對用戶的供電、系統運行調度對接線的靈活性有一定要求等情況下，才采用雙母線接線方式。3.2、雙斷路器雙母線接線雙斷路器雙母線這種接線，每回路內接有兩臺斷路器，采取雙母線同時運行的方式。雙斷路器雙母線接線的優點是:a.任何一組母線或母線隔離開關發生故障或進行檢修時都不會造成停電。b.任何一臺斷路器檢修時都不需停電。c.任一電源或出線可方便地在母線上配置，運行靈活，能很好地適應調度要求，有利于系統潮流的合理

26、分布和電力系統運行的穩定。d.隔離開關只用于檢修時隔離電源，不作為操作電器，因而減少了誤操作的可能性。雙斷路器雙母線接線的主要缺點是投入使用的斷路器大多，設備投資大，配電裝置占地面積和維護工作量都相應地增大了許多，故在220kv及以下配電裝置中很少采用。但隨著電力系統容量的增大，輸電距離的增加，出于對系統運行穩定性的考慮，這種接線在330kv及以上超高壓變電站中的應用將日益廣泛。3.3、“一臺半”斷路器接線“一臺半”斷路器這種接線的特點是在兩組母線之間串聯裝設三臺斷路器，于兩臺斷路器間引接一個回路，由于回路數與斷路器臺數之比為2：3，固稱為一臺半斷路器接線或二分之三接線。這種接線的正常運行方式

27、是所有斷路器都接通，雙母線同時工作。一臺半斷路器接線的優點是：a. 檢修任一臺斷路器時，都不會造成任何回路停電，也不需進行切換操。b. 線路發生故障時，只是該回路被切除，裝置的其他元件仍繼續工作。c. 當一組母線停電檢修時，只需斷開與其連接的斷路器及隔離開關即可，任何回路都不需作切換操作。d. 母線發生故障時，只跳開與此母線相連的斷路器，任何回路都不會停電。e.操作方便、安全。隔離開關僅作隔離電源用，不易產生誤操作。斷路器檢修時，倒閘操作的工作量少，不必像雙母線帶旁路接線那樣要進行復雜的操作，而是夠斷開待檢修的斷路器及其兩側隔離開關就可以了，也不需要調整更改繼電保護整定值。f.正常時兩組母線和

28、全部斷路器都投入工作，每串斷路器互相連接形成多環狀接線供電，所以，運行調度非常靈活。g.與雙母線帶旁路母線接線和雙斷路器雙母線接線相比，一臺半斷路器接線所需的開關電器數量少，配電裝置結構簡單，占地面積小，投資也相應減少。缺點就是二次線和繼電保護比較復雜，投資較大。另外，為提高運行可靠性，防止同名回路同時停電，一般采用交替布置的原則：重要的同名回路交替接入不同側母線；同名回路接到不同串上；把電源與引出線接到同一串上，這樣布置，可避免聯絡斷路器檢修時，因同名回路串的母線側斷路器故障，使同一側母線的同名回路一起斷開。同時，為使一臺半斷路器接線優點更突出，接線至少應有三個串才能形成多環接線，可靠性更高

29、。一臺半斷路器接線，目前在國內、外已較廣泛實用于大型發電廠和變電站的330500kv的配電裝置中。當進出線回路數為6回及以上，并咋系統中占重要地位時，宜采用一個半斷路器接線。四、外橋型接線外橋接線，橋回路置于線路斷路器外側，變壓器經斷路器和隔離開關接至橋接電，而線路支路只經隔離開關與橋接點相連。外橋接線的特點為:（1） 變壓器操作方便。如變壓器發生故障時，僅故障變壓器回路的斷路器自動跳閘，其余三回路可繼續工作，并保持相互的聯系。（2） 線路投入與切除時，操作復雜。如線路檢修或故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側變壓器停止運行，需經倒閘操作恢復變壓器工作，造成變壓器短時停電。（3） 橋回路故障或檢

30、修時兩個單元之間失去聯系，出線側斷路器故障或檢修時，造成該側變壓器停電，在實際接線中可采用設內跨條來解決這個問題。外橋接線適用于兩回進線、兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經常切換，而且線路有穿越功率通過的發電廠和變電站中。五、內橋型接線內橋接線，橋回路置于線路斷路器內側（靠變壓器側），此時線路經斷路器和隔離開關接至橋接點，構成獨立單元；而變壓器支路只經隔離開關與橋接電相連，是非獨立單元。內橋接線的特點：（1）線路操作方便。如線路發生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回線路可繼續工作，并保持相互的聯系。（2）正常運行時變壓器操作復雜。（3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯系；同時

31、，出線斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。為此，在實際接線中可采用設外跨條來提高運行靈活性。內橋接線適用于兩回進線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經常切換運行方式的發電廠和變電站中。橋形接線具有接線簡單清晰、設備少、造價低、易于發展成為單母線分段或雙母線接線，為節省投資，在發電廠或變電站建設初期，可先采用橋形接線，并預留位置，隨著發展逐步建成單母線分段或雙母線接線。六、結論通過分析比較，五種接線方式中采用無母線型內橋接線作為35kv側接線方式較之其它四種為好，由于本次設計為35kv變電站，考慮到供電可靠性和經濟性的需要，在10kv側采用單母線分段的接線方式。第三章 主變臺數和容

32、量的選擇一、主變臺數的選擇 在變電站中，用來向電力系統或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。35110kv變電所設計規范規定，主變壓器的臺數和容量，應根據地區供電條件、負荷性質、用電容量和運行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級負荷的變電所中宜裝設兩臺主變壓器，當技術經濟比較合理時，可裝設兩臺以上主變壓器。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于 60的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷。主變壓器臺數和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。 正確選擇變壓器的臺數，對實現系統安全經濟和合理供電具有重要意義。目前一般的選擇原則是：一般用戶裝設12臺變壓器；為了

33、提高供電可靠性，對于、級用戶，可設置兩臺變壓器，防止一臺主變故障或檢修時影響整個變電所的供電，所以本所選用兩臺主變，互為備用，當一臺變壓器故障檢修時由另一臺主變壓器承擔全部負荷的75%，保證了正常供電。根據原始資料，本所主變壓器配置兩臺。 二、主變容量的確定1、 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10-20年的負荷發展。2、 根據變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定主變器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷供電，保證供電可靠性。 3、 同級電壓的單臺降壓變壓器容

34、量的級別不宜太多，應從全網出發，推行系列化、標準化。4、裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當其中一臺主變因事故斷開，另一臺主變的容量應滿足全部負荷的70%，考慮變壓器的事故過負荷能力為40%，則可保證80%負荷供電。三、主變壓器接線形式的選擇1、變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統電壓相一致，否則不能并列運行。該變電所有二個電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，連接方式必須和系統電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統采用的繞組連接方式只有星形三角形，高、中、低三側繞組如何組合要根據具體工程來確定。我國110kv及以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接，35kv亦采用星形連接，其中

35、性點多通過消弧線圈接地，35kv以下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。由于35kv采用星形連接方式與220kv、110kv系統的線電壓相位角為零度（相位12點），這樣當電壓為22011035kv，高、中壓為自耦連接時，變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接，否則就不能與現有35kv系統并網。因而就出現所謂三個或兩個繞組全星形連接的變壓器。變壓器采用繞組連接方式有d和y，我國35kv采用y連接，35kv以下電壓的變壓器有國標y/d11、y/y0等變電所選用主變的連接組別為y/d11連接方式。故本次設計的變電所選用主變的連接組別為yn/d11型。2、冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自

36、然風冷卻，強迫油循環風冷卻，強迫油循環水冷卻。本次設計選擇的是小容量變壓器，故采用自然風冷卻。3、調壓方式的選擇變壓器的電壓調整是用分接開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實現的。切換方式有兩種：無激勵調壓，調整范圍通常在5%以內；另一種是有載調壓，調整范圍可達30%，設置有載調壓的原則如下：3.31 對于220kv及以上的降壓變壓器，反在電網電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調壓方式，一般不宜采用。當電力系統運行確有需要時，在降壓變電所亦可裝設單獨的調壓變壓器或串聯變壓器。3.32對于110kv及以上的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調壓方式。3.33接于出力變化大的發

37、電廠的主變壓器，或接于時而為送端，時而為受端母線上的發電廠聯絡變壓器，一般采用有載調壓方式。普通型的變壓器調壓范圍小，僅為5%，而且當調壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調壓）時，僅靠調整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調整很不方便，而有載調壓變壓器可以解決這些問題。它的調壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統傳輸功率，又可能從系統反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質量情況下，有載調壓變壓器，可以實現，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調壓可解決，因此選用有載調壓變壓器。故本次設計選用主變的調壓方式為有載調壓。4、結論綜合以上分析，

38、結合技術分析對比及經濟可靠性分析對比，本所宜采用sz9-6300/35型三相雙繞組有載調壓變壓器，其容量以及技術參數如下：主變容量： = 6300kva型號： 三相雙繞組有載調壓降壓變壓器 阻抗電壓： 7.0%聯接組別： y/-11臺數： 兩臺第四章 所用變的選擇和所用電的設計所用變的設計應以設計任務書為依據，結合工程具體的特點設計所用變的接線方式，因變電站在電力系統中所處的地位，設備復雜程度（電壓等級和級次，主變壓器形式、容量及補償設備有無等）以及電網特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結合變電站重要電工構建物的布置來確定。一般有重要負荷的大型變電所，380220v系統采用單母線

39、分段接線，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常運行情況下可分列運行，分段開關設有自動投入裝置。每臺所用變壓器應能擔負本段負荷的正常供電，在另一臺所用變壓器故障或檢修停電時，工作著的所用變壓器還能擔負另一段母線上的重要負荷，以保證變電所正常運行。一、用電電源和引接原則如下（1）當變電所有低壓母線時；（2）優先考慮由低壓母線引接所用電源；（3）所用外電源滿足可靠性的要求；（4) 即保持相對獨立；（5）當本所一次系統發生故障時；（6）不受波及；（7）由主變壓器低繞組引接所用電源時；（8）起引接線應十分可靠；（9）避免發生短路使低壓繞組承受極大的機械應力；二、所用變接線一般原則（1）一般采用一臺工作變壓器

40、接一段母線；（2）除去只要求一個所用電源的一般變電所外；（3）其他變電所均要求安裝兩臺以上所用工作變壓器；（4）低壓10kv母線可采用分段母線分別向兩臺所用變壓器提供電源；（5）以獲得較高的可靠性；故所用變設在10kv側，所用變選擇兩臺s9100/10型所用變壓器。第五章 短路電流計算一、概 述在電力系統中運行的電器設備，在其運行中都必須考慮到會發生各種故障和不正常運行狀態，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統對用戶正常供電和電氣設備的正常運行。短路是電力系統中的嚴重故障，所謂短路，是指一切屬于不正常運行的相與相間或相與地間發生通路的情況。在35、10kv的電力系統中，可能

41、發生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障，其中三相短路是對稱短路，系統各相與正常運行時一樣，仍屬對稱狀態，其他類型的短路是不對稱短路。電力系統中常發生的單相短路占大多數，二相短路較少，三相短路就更少了。三相短路雖然很少發生，但其后果最為嚴重，應引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計算短路電流，并檢測電氣設備的穩定性。二、短路電流計算的目的短路問題是電力技術的基本問題之一。短路電流及其電動力效應和分效應，短路時的電力的降低，是電氣結線方案比較，電氣設備和載流導線選擇、接地計算以及繼電保護選擇和整定等的基礎。在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環節。其短路電流計算的目的主要有

42、以下幾方面：（1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確實某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進行必要的短路計算。（2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下能安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩定。（3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時短路電流為依據。（4）接地

43、裝置的設計，也需要短路電流。三、一般規定1、 驗算導體和電器動穩定熱穩定及電器開斷電流，應按本規程的設計規劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發展規劃（一般為本期工程建成后5-10年）。確定短路電流時，應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。2、 選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。3、 選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點對帶電抗器的6-10kv出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關之間隔板前的引線和套管的計算短路點

44、，應選擇在電抗器前外，其余導體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。4、 導體和電器的動穩定、熱穩定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統中及自耦變壓器回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。四、短路的物理量短路電流的周期分量、非周期分量、短路全電流、短路沖擊電流和穩態電流。1、正常工作時，三相系統對稱運行；2、所有電源的電動勢相位角相同；3、電力系統中各元件的磁路不飽和；4、電力系統中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%負荷接在高壓母線上，50%負荷接在系統側；5、短路發生在短路電流為最大的一瞬間；6、不考慮短路點的電弧阻

45、抗和變壓器的勵磁電流；7、原件的計算參數都取額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍；8、輸電電纜線的電容略去不計；五、短路電流計算的步驟1、在已知短路容量時：sd=1000mva 選基準容量si=100mvaui=uav=1.05un2、短路點與系統之間電抗標幺值計算： =si/sd3、變壓器電抗標幺值計算: =(u%/100) (si/sd)4、短路電流基準值計算：ii=si/（ vp）5、短路點周期分量有效標幺值計算： =l/ 6、三相短路電流有效值計算： =idij7、三相短路沖擊電流計算： =2.558、三相短路最大： =1.52 9、由于計算設為無限容量系統：暫態短路電流i=i，三相短路

46、穩態電流： =10、短路容量計算：sd=d 第六章 電氣設備的選擇一、一般原則1、 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展；2、 應按當地環境條件校核；3、 應力求技術先進和經濟合理；4、 與整個工程的建設標準應協調一致；5、 同類設備應盡量減少品種；6、 選用的新產品均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經正式鑒定的新產品時，應經上級批準。二、技術條件選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。1、 長期工作條件 1） 電壓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行電壓ug,即umaxug 2)

47、 電流選用的電器額定電流i n不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續工作電流ig即i nig由于變壓器短路時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續工作電流的要求。 3） 機械負荷所選電器端子的允許荷載，應大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。電器機械荷載的安全系數，由制造部門在產品制造中統一考慮。2、 短路穩定條件 1） 校驗的一般原則電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩定校驗。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。若發電機出口的兩相短

48、路，或中性點直接接地系統及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況校驗。 2） 短路的熱穩定條件：it2tqdtqdt在計算時間t秒內，短路電流的熱效應（ka2s）itt秒內設備允許通過的熱穩定電流時間(s)tjs = 繼電器保護裝置后備保護動作時間（tb）+ 斷路器全分閘時間（tdo） 3) 短路的動穩定條件：ichidf ichidfich短路沖擊電流峰值（ka）ich短路全電流有效值（ka）idf電器允許的極限通過電流峰值（ka）idf電器允許的極限通過電流有效值（ka）3、 絕緣水平電器的絕緣水平應按電網中出現的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。當

49、所選用電器的絕緣水平低于國家規定的標準數值時，應通過絕緣配合計算選用適當的過電壓保護設備。三、環境條件1、 溫度按交流高壓電器在長期工作時的發熱（gb-763-74的規定，普通高壓電器在環境最高溫度為+40時，允許按額定電流長期工作。當電器安裝點的環境溫度高于+40（但不高于+60）時，每增高+1，建議額定電流減少1.8%；當低于+40，每降低+1建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不超過額定電流的20%。2、 日照屋外高壓電器在日照影響下將產生附加溫升。但高壓電器的發熱試驗是在避免陽光直射的條件下進行的。如果制造部門未能提出產品在日照下額定載流量下降的數據，在設計中可暫按電器額定電流的80

50、%選擇設備。3、 風速一般高壓電器可在風速不大于35m/s的環境下使用。4、 冰雪在積雪和覆冰嚴重的地區，應采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡。5、 濕度選擇電器的濕度，應采用當地相對濕度最高月份的平均相對濕度。6、 污穢污穢地區內各種污物對電器設備的危害，取決于污穢物質的導電性、吸水性、附著力、數量、比重及距物源的距離和氣象條件。7、 海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000m。海拔超過1000m的地區稱為高原地區。對安裝在海拔高度超過1000m地區的電器外絕緣一般應予加強，可選用高原產品或選用外絕緣提高一級產品。8、 地震地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動的加速度。四、環境保護選用電器尚應注意電器對周圍環境的影響。1、電磁干擾頻率大于10khz的無線電干擾主要來自電器的電流電壓突變和電暈放電。35kv不考