1、 . . 51/60摘 要本設(shè)計是針對“ZYA市新建110KV變電站”一次設(shè)計的要求，對電力系統(tǒng)與變電所的具體情況進行了分析與說明，對主變壓器和主接線進行了設(shè)計與選擇，并進行了短路電流的計算，根據(jù)所求的結(jié)果和已知的數(shù)據(jù)確定了母線、母線引下線、斷路器、隔離開關(guān)、絕緣子、避雷器等必需的電氣設(shè)備，且對變電所進行了防雷設(shè)計。根據(jù)變電所給定的負荷，我們不難對主變進行選擇，并用一級和二級負荷對其容量的選擇進行校驗，根據(jù)遠景與近景負荷的比較確定一期工程主變的臺數(shù)。電氣主接線的設(shè)計是變電站電氣設(shè)計的主體，在設(shè)計中應(yīng)以任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為保證供電可靠、調(diào)度靈準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實

2、際情況在活、滿足各項技術(shù)要求的前提下兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資。導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是電氣設(shè)計的主要容之一，電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件不一樣，具體選擇的方法也不完全一樣，但對它們都有一致的要求，電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。以本設(shè)計來看110KV宜采用室外形式，35KV和10KV宜采用室形式。為了預(yù)防和限制雷電的危害性，變電站中還應(yīng)采用防雷措施和防雷保護裝置。關(guān)鍵詞：斷路器 隔離開關(guān) 配電裝置 避雷器Abstrac

3、tThis design aims at the request which WH the city newly built 110KV transformer substation time designs, has carried on the analysis and the explanation to the electrical power system and the transformer substation special details, has carried on the design and the choice to the main transformer an

4、d the host wiring, and has carried on the short-circuit current computation, according to result and known data determination generator, generator download, circuit breaker, isolator, insulator, and so on which asks essential electrical equipment, also has carried on the anti-radar design to the tra

5、nsformer substation.According to the given load substation, we not difficultly change to the host carry on the choice, and carries on the verification with level of and two level of loads to its capacity choice, changes the Taiwan number according to the prospect and the close view load quite defini

6、te issue of project host. The electrical host wiring design is the transformer substation electricity design main body, in the design should take the project description as the basis, take the national economic construction policy, the policy, the technical stipulation, the standard as the criterion

7、, the union project actual situation in the guarantee power supply reliable, the dispatcher nimble, satisfies each specification under the premise to give dual attention to the movement, the maintenance is convenient, as far as possible saves the investment. The conductor and the electrical equipmen

8、t choice is one of electrical design main contents, in the electrical power system each kind of electrical equipment function and the working condition are dissimilar, concrete choice method quite same not less than, but all has the unanimous request to them, the electrical equipment must be able th

9、e reliable work, must carry on the choice according to the regular service condition, and according to short-circuits the condition to verify the thermally stable and to move stably. The power distribution equipment is according to the electrical host wiring connection way, by the switch electric ap

10、pliance, the protection and the survey electric appliance, the generator and the essential supporting facility sets up the overall installment which but becomes. By this design looked 110KV suitably uses outdoor form, 35KV and 10KV suitably uses in the room the form. In order to prevent with the lim

11、it thunder and lightning hazardous nature, in the transformer substation also should use the anti-radar measure and the anti-radar protective device.Key words: circuit breaker disconnectswitch switchyard lightning arrester目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc263678262前言 PAGEREF _Toc263678262 h 1HYPERLI

12、NK l _Toc2636782631 電力系統(tǒng)概述 PAGEREF _Toc263678263 h 3HYPERLINK l _Toc2636782641.1 電力系統(tǒng)分析 PAGEREF _Toc263678264 h 3HYPERLINK l _Toc2636782651.2 變電站總體分析 PAGEREF _Toc263678265 h 5HYPERLINK l _Toc2636782661.2.1 建設(shè)規(guī)模 PAGEREF _Toc263678266 h 5HYPERLINK l _Toc2636782671.2.2 選址概況 PAGEREF _Toc263678267 h 5HYP

13、ERLINK l _Toc2636782681.3 負荷分析 PAGEREF _Toc263678268 h 5HYPERLINK l _Toc2636782692 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc263678269 h 8HYPERLINK l _Toc2636782702.1 主變?nèi)萘窟x擇應(yīng)考慮問題 PAGEREF _Toc263678270 h 8HYPERLINK l _Toc2636782712.2 主變額定容量的選擇計算 PAGEREF _Toc263678271 h 8HYPERLINK l _Toc2636782722.3 變壓器相數(shù)的形式的選擇 PAGEREF _To

14、c263678272 h 9HYPERLINK l _Toc2636782732.3.1 變壓器相數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc263678273 h 9HYPERLINK l _Toc2636782742.3.2 繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇 PAGEREF _Toc263678274 h 9HYPERLINK l _Toc2636782752.3.3 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇 PAGEREF _Toc263678275 h 10HYPERLINK l _Toc2636782762.3.4 容量比 PAGEREF _Toc263678276 h 10HYPERLINK l _Toc2636

15、782772.3.5 變壓器各側(cè)電壓的選擇 PAGEREF _Toc263678277 h 10HYPERLINK l _Toc2636782783 電氣主接線設(shè)計 PAGEREF _Toc263678278 h 11HYPERLINK l _Toc2636782793.1 電氣主接線設(shè)計 PAGEREF _Toc263678279 h 11HYPERLINK l _Toc2636782803.2 主接線設(shè)計應(yīng)該考慮的基本問題 PAGEREF _Toc263678280 h 11HYPERLINK l _Toc2636782813.3 主接線的設(shè)計步驟 PAGEREF _Toc26367828

16、1 h 12HYPERLINK l _Toc2636782823.3.1 110V電壓等級接線方式的確定 PAGEREF _Toc263678282 h 12HYPERLINK l _Toc2636782833.3.2 35KV 電壓等級主接線的分析設(shè)計 PAGEREF _Toc263678283 h13HYPERLINK l _Toc2636782843.3.3 10KV 電壓等級主接線的確定 PAGEREF _Toc263678284 h 14HYPERLINK l _Toc2636782854 短路電流的計算 PAGEREF _Toc263678285 h 16HYPERLINK l _

17、Toc2636782864.1 選擇基準(zhǔn)容量 PAGEREF _Toc263678286 h 16HYPERLINK l _Toc2636782874.2 計算各線路電抗 PAGEREF _Toc263678287 h 17HYPERLINK l _Toc2636782884.3 對應(yīng)的標(biāo)幺值 PAGEREF _Toc263678288 h 17HYPERLINK l _Toc2636782894.4 系統(tǒng)電抗 PAGEREF _Toc263678289 h 17HYPERLINK l _Toc2636782904.5 各電壓側(cè)計算 PAGEREF _Toc263678290 h 18HYPE

18、RLINK l _Toc2636782915 電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc263678291 h 24HYPERLINK l _Toc2636782925.1 電器選擇 PAGEREF _Toc263678292 h 24HYPERLINK l _Toc2636782935.1.1 導(dǎo)體和絕緣子 PAGEREF _Toc263678293 h 24HYPERLINK l _Toc2636782945.1.2 電氣設(shè)備 PAGEREF _Toc263678294 h 24HYPERLINK l _Toc2636782955.2 選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備的技術(shù)條件 PAGEREF _Toc2

19、63678295 h 24HYPERLINK l _Toc2636782965.3 母線選擇和負荷出線選擇的計算過程 PAGEREF _Toc263678296 h 25HYPERLINK l _Toc2636782975.3.1 110KV母線選擇 PAGEREF _Toc263678297 h 25HYPERLINK l _Toc2636782985.3.2 110KV側(cè)主變引下線 PAGEREF _Toc263678298 h 26HYPERLINK l _Toc2636782995.3.3 35KV母線發(fā)熱與穩(wěn)定性較驗計算書 PAGEREF _Toc263678299 h 27HYPE

20、RLINK l _Toc2636783005.3.4 35KV側(cè)主變引下線的計算 PAGEREF _Toc263678300 h 28HYPERLINK l _Toc2636783015.3.5 10KV側(cè)電氣計算書 PAGEREF _Toc263678301 h 29HYPERLINK l _Toc2636783025.3.6 10KV側(cè)主變引下線的計算 PAGEREF _Toc263678302 h 30HYPERLINK l _Toc2636783035.4 電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc263678303 h 31HYPERLINK l _Toc2636783045.4.1

21、斷路器選擇和隔離開關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc263678304 h 31HYPERLINK l _Toc2636783055.4.2 110KV側(cè)計算書 PAGEREF _Toc263678305 h 32HYPERLINK l _Toc2636783065.4.3 35KV側(cè)計算書 PAGEREF _Toc263678306 h 33HYPERLINK l _Toc2636783075.4.4 10KV側(cè)計算書 PAGEREF _Toc263678307 h 34HYPERLINK l _Toc2636783085.5 電壓互感器和電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc26367

22、8308 h 38HYPERLINK l _Toc2636783096配電裝置設(shè)計 PAGEREF _Toc263678309 h 40HYPERLINK l _Toc2636783106.1 配電裝置設(shè)計 PAGEREF _Toc263678310 h 40HYPERLINK l _Toc2636783116.1.1 配電裝置概述 PAGEREF _Toc263678311 h 40HYPERLINK l _Toc2636783126.1.2. 配電裝置設(shè)計原則 PAGEREF _Toc263678312 h 40HYPERLINK l _Toc2636783136.1.3 配電裝置型式選擇

23、 PAGEREF _Toc263678313 h 40HYPERLINK l _Toc2636783146.1.4. 各電壓等級配電裝置設(shè)計 PAGEREF _Toc263678314 h 41HYPERLINK l _Toc2636783156.1.5 35KV與10KV配電裝置設(shè)備列表 PAGEREF _Toc263678315 h 42HYPERLINK l _Toc2636783167 防雷保護 PAGEREF _Toc263678316 h 44HYPERLINK l _Toc2636783177.1 變電所的直擊雷保護 PAGEREF _Toc263678317 h 44HYPER

24、LINK l _Toc2636783187.2 雷電過電壓波的防護 PAGEREF _Toc263678318 h 45HYPERLINK l _Toc263678319總結(jié) PAGEREF _Toc263678319 h 47HYPERLINK l _Toc263678320致 PAGEREF _Toc263678320 h 48HYPERLINK l _Toc263678321參考文獻 PAGEREF_Toc263678321 h 49 前 言變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用，如果仍然依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主，將無法滿足現(xiàn)代電力系

25、統(tǒng)管理模式的需求；同時用于變電站的監(jiān)視、控制、保護，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機數(shù)據(jù)處理的大功能和速度，經(jīng)濟上也是一種資源浪費。而且社會經(jīng)濟的發(fā)展，依賴高質(zhì)量和高可靠性的電能供應(yīng)，建國以來，我國的電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶對電能的質(zhì)量的要求進一不提高，電網(wǎng)自動化就顯得極為重要；近年來我國計算機和通信技術(shù)的發(fā)展與自動化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動化以具備了條件。變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要，它擔(dān)負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。因此，變電站自動化既是實現(xiàn)自動化的重要基礎(chǔ)之一

26、，也是滿足現(xiàn)代化供用電的實時，可靠，安全，經(jīng)濟運行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動化EMS和DMS的基礎(chǔ)。變電站的設(shè)計，除了能夠滿足用電的需求的基本條件外，還必須考慮到自身的建站經(jīng)濟性、調(diào)度的靈活性和可靠性，并易于擴建和升級改進成微機綜合自動化。變電站自動化的發(fā)展將是以后變電站發(fā)展的主導(dǎo)方向，它不但節(jié)省了人力、物力、財力，而且從更大程度上可以保證供電質(zhì)量，提高供電的可靠性。1 電力系統(tǒng)概述1.1 電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)規(guī)劃，設(shè)計與運行的根本任務(wù)是在國家發(fā)展計劃的統(tǒng)籌計劃下，合理開發(fā)動力資源用最少的支出（含投資和運行成本）為國民經(jīng)濟各部門與人民生活提供充足，可靠和質(zhì)量合格的電能，根據(jù)國民經(jīng)濟的需要和能

27、源，在電力系統(tǒng)規(guī)劃中就已經(jīng)對有功電源的安排，受端系統(tǒng)的建設(shè)電源的接入，系統(tǒng)見的聯(lián)絡(luò)線，無功電源與電壓控制，繼電保護與安全自動，調(diào)度自動化與通信做了統(tǒng)籌的安排與考慮。電力系統(tǒng)的運行與其他電力系統(tǒng)相比較，有非常明顯的特點：1. 傳遞速度快，過渡時間短。2. 電能不能大量存儲，電能的生產(chǎn)，輸送，分配，使用是同時進行的。3. 與現(xiàn)代工業(yè)，農(nóng)業(yè)，科學(xué)技術(shù)以與整個國家的國防事業(yè)都有緊密的聯(lián)系。電力系統(tǒng)根據(jù)其生產(chǎn)的特點，必須滿足下列要求：1. 保護供電的可靠性如果供電中斷將會使生產(chǎn)停頓，人民生活發(fā)生混亂，甚至危與人身設(shè)備安全，造成十分嚴(yán)重的后果。所以在任何情況下，都應(yīng)該盡可能的保證電力系統(tǒng)運行的可靠性。根據(jù)

28、負荷允許停電程度的不同，將負荷分成3級：第級：如果停電將造成人身，設(shè)備事故，生產(chǎn)廢品，使生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)或產(chǎn)生嚴(yán)重政治影響，使人民生活發(fā)生混亂等。第級：如果停電將造成大量減產(chǎn)，使人民生活受到影響。第級：不屬于第、級的負荷，如工廠的附屬車間，小城鎮(zhèn)等。對于第級負荷，至少要有由兩個獨立電源供電，其中每一個電源的容量，都應(yīng)在另一個電源發(fā)生故障時仍能完全保證級負荷的用電；對第級負荷是否需要備用電源，要進行技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定，而對第級負荷，一般不學(xué)要備用電源。2. 保證良好的電能質(zhì)量電壓、頻率和波形是電能的質(zhì)量指標(biāo)，也是電器設(shè)備設(shè)計和制造的主要技術(shù)參數(shù)。當(dāng)電力系統(tǒng)運行電壓和頻率超過允許的偏移值時

29、，將影響設(shè)備的安全運行，并可能造成減產(chǎn)，產(chǎn)生廢品等。我國規(guī)程規(guī)定：1035KV與以上電壓供電的用戶和對電壓質(zhì)量有特殊要求的低呀用戶允許偏移為（正負）5%；頻率允許偏移為（正負）5%HZ。3. 保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性電能的生產(chǎn)規(guī)模大，其消耗的一次能源站國民經(jīng)濟能源總消耗的比重很大。 電力系統(tǒng)運行有三個主要經(jīng)濟指標(biāo)，即生產(chǎn)每度電的能源消耗量（煤耗量、油耗量、水耗量等），生產(chǎn)每度電的有用電量（自用電率），以與供、配電每度電在電力網(wǎng)中的電能損耗量（線損率）應(yīng)在電力系統(tǒng)中開展經(jīng)濟運行工作，在安全、可靠地發(fā)供電與電能質(zhì)量達到一定指標(biāo)的前提下，合理地安排各類發(fā)電廠所承擔(dān)的負荷力求降低能源消耗，廠用電率和電力網(wǎng)

30、的輸配電損耗等，以求得最大的經(jīng)濟效益。1.2 變電站總體分析1.2.1 建設(shè)規(guī)模該變電站電壓等級為：110/35/10KV線路回數(shù)：110KV近期2回，遠景發(fā)展2回 35KV近期3回，遠景發(fā)展2回 10KV近期9回，遠景發(fā)展2回1.2.2 選址概況該變電所位于ZYA市郊東南郊，交通便利，變電所的西邊為10KV負荷密集區(qū)，主要有棉紡廠，食品廠，印染廠，真摯廠，柴油機廠，橡膠廠以部分失去用電。變電所以東主要有35KV的水泥廠，耐火廠以市郊其他用電。該變電所所址海拔220m，地勢平坦，為非強地震區(qū)，輸電線路走廊闊，架設(shè)方便，全線為黃土層地帶，地耐力為2.41.3 負荷分析表1-1 35KV負荷情況3

31、5電壓負荷名稱最大負荷（mW）負荷組成 ()自然力率(h)線長(km) 備注近期遠景一二 水泥廠11.5215300.9350020水泥廠21.5215300.9400020耐火廠11.515350.9500018備用12.50.915備用22.50.91535KV側(cè)負荷分析：水泥廠1和水泥2與耐火廠以與市郊的備用線路，停電將可能出現(xiàn)殘次品或造成機器設(shè)備的損壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，必須對生產(chǎn)和人民群眾的生活進行連續(xù)可靠的線路電能。表1-2 10KV負荷情況電壓等級負荷名稱最大負荷mW負荷組成 ()自然力率(h)線長(km) 備注近期遠景一二 10kv棉紡廠122.520400.7555003.

32、5棉紡廠222.520400.7555003.5印染廠11.5230400.7850004.5印染廠21.5230400.7850004.5毛紡廠2220400.7550002.5針織廠11.520400.7545001.5市區(qū)11.5220400.825002市區(qū)21.5220400.825002食品廠1.21.515300.840001.5備用1 1.50.78備用21.50.7810KV側(cè)負荷分析：主要針對棉紡廠1、2；印染廠1、2；市區(qū)等，其中第、級負荷比重較大。停電意味著出現(xiàn)殘次品或造成機器設(shè)備的損壞，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，甚至出現(xiàn)事故。為能確保對企業(yè)單位可靠的供電，保證工業(yè)區(qū)的各項工

33、作順利進行，不能因中斷供電或電能質(zhì)量的問題給企業(yè)生產(chǎn)造成影響。2 主變壓器的選擇2.1 主變?nèi)萘窟x擇應(yīng)考慮問題根據(jù)變電所帶負荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘浚瑢τ兄匾摵傻淖冸娬緫?yīng)考慮一臺主變壓器停運時，其余主變?nèi)萘吭谟嬇c過負荷能力后的允許時間，應(yīng)保證用戶的、負荷；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變停運時，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負荷運行的60%正常運行。2.2 主變額定容量的選擇計算1. 根據(jù)各電壓等級側(cè)出線數(shù)目的多少選擇各電壓等級的同時系數(shù)：中壓35KV側(cè)出線回路數(shù)為3回，故可取Kt=0.9； 低壓10KV側(cè)出線回路數(shù)為9回，取Kt=0.85由負荷資料表的數(shù)據(jù)經(jīng)計算得到： 2. 變壓器的近期計算容量

34、：3. 由選擇條件：裝有2臺與以上主變壓器的變電所，其中一臺事故斷開，其余變壓器的容量應(yīng)保證該所60%的全部負荷。 得：那么一臺主變電壓器的容量16.59MVA。故可選用主變?nèi)萘繛?31.5MVA. 4.校核條件：一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計與過負荷能力后的允許時間，應(yīng)保證用戶的一、二級負荷正常供電，即： 則： 成立，滿足條件要求。 又有： 顯然滿足條件： 所以選取結(jié)果如下：可選主變?nèi)萘繛?25MVA臺數(shù)2臺 2.3 變壓器相數(shù)的形式的選擇2.3.1 變壓器相數(shù)的選擇由相關(guān)規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運輸方便也不是由于容量過大無法解決制造問題宜選擇三相變壓器。2.3.2 繞組數(shù)和

35、繞組連接方式的選擇在電力工程電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所 中，如果通過主變所各繞組的功率達到該變電站容量的15%以上，或在低壓側(cè)雖沒有負荷，但是在變電所需要裝無功補償設(shè)備時，主變壓器宜選擇三繞組變壓器，結(jié)合本次設(shè)計的具體110KV變電所的實際情況，都應(yīng)該選擇三繞組變壓器。2.3.3 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇電力系統(tǒng)電氣設(shè)計手冊和相應(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，短路電流，系統(tǒng)的調(diào)壓手段和并列運行等的方面進行綜合考慮，并應(yīng)以對工程起決定性作用的因素來確定。2.3.4 容量比變壓器的繞組容量有100/100/100、10

36、0/100/50和100/50/50等幾種，對于100KV變壓器總?cè)萘坎淮螅淅@組容量對于造價影響不大，所以宜采用100/100/100的容量比。2.3.5 變壓器各側(cè)電壓的選擇作為電源側(cè)，為保證想線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在有10%電壓損失的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值。所以，電源側(cè)的主變壓器按照10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可以按照額定電壓選。所以，對本次設(shè)計的110KV變電站，考慮選擇節(jié)能新型的變壓器，110KV側(cè)選110KV, 35KV側(cè)選37KV， 10KV側(cè)選10.5KV。3 電氣主接線設(shè)計3.1 電氣主接線設(shè)計主接線設(shè)計應(yīng)該滿足的基本要求：應(yīng)該考慮可靠性、經(jīng)

37、濟性、靈活性、擴建可能性等，同時應(yīng)該考慮國家的方針政策，如不占或少占良田；盡量選用國家過關(guān)的設(shè)備；采用新設(shè)備應(yīng)該經(jīng)過試驗等。3.2 主接線設(shè)計應(yīng)該考慮的基本問題1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(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號，并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(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。它的設(shè)計的合理性直接影響電力系統(tǒng)運行的可靠性，靈活性與對電器的選擇、配電裝置、繼電保護、自動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

38、。2. 110KV進線回路數(shù)為4回，出線回路數(shù)為2回，為了使進出線斷路器在檢修時不停電，經(jīng)過初步考慮采用方案(1) 單母線分段接線(2)單母線接線35KV和10KV側(cè)電壓級出線回路數(shù)比較多，而且多為直接饋線、電壓較低，而且供電負荷中含有大量的一級負荷和二級負荷，為了保證供電的可靠性與靈活性，不至于對重要的電力負荷中斷供電，經(jīng)過初步考慮采用方案(1)單母分段的主接線形式 (2)單母線。3.3 主接線的設(shè)計步驟3.3.1 110V電壓等級接線方式的確定圖3-1 主接線方案表3-1 110KV側(cè)主接線方案比較基本要求/方案方案1 ：單母線分段方案2 ：單母線可靠性1.無論檢修斷路器或變壓器故障時，均

39、不會造成重要的電力負荷停電。1.供電可靠性差。2.設(shè)備維護與維修都要對負荷停止供電。靈活性1.電氣主接線的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)度靈活性較高。2.易于擴建和擴展。1.運行方式相對簡單，調(diào)度靈活性差。2.易于擴建和擴展經(jīng)濟性1.使用的電氣設(shè)備較少，投資相對較小，年運行費用較低。2.占地面積比較小。1. 選擇輕型的電氣設(shè)備，投資較少，年運行費用較低。2.占地面積比較小。通過對以上幾種可行性方案的比較可知，110KV 電壓級，綜合考慮各種因素，電氣主接線的基本要求以與市區(qū)的經(jīng)濟水平等，最后，選定單母線分段的接線主接線形式。這種電氣主接線形式可以滿足該市郊經(jīng)濟發(fā)展的需要，而且也進行長遠的考慮，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，市

40、區(qū)用電總負荷也將會不斷增加，現(xiàn)在的總電能已經(jīng)不能滿足各行各業(yè)發(fā)展的需要，必須進行擴建才能滿足需求，因此，電氣主接線要留有一定的余量，能夠進行再擴建，選擇單母線分段的電氣主接線形式還是比較好的3.3.235KV 電壓等級主接線的分析設(shè)計圖3-2 主接線方案表3-2 35KV側(cè)主接線方案比較基本要求/方案方案1 ：單母線分段方案2 ：單母線可靠性1.無論檢修斷路器或變壓器故障時，均不會造成重要的電力負荷停電。1.供電可靠性差。2.設(shè)備維護與維修都要對負荷停止供電。靈活性1.電氣主接線的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)度靈活性較高。2.易于擴建和擴展。1.運行方式相對簡單，調(diào)度靈活性差。2.易于擴建和擴展經(jīng)濟性1.使用

41、的電氣設(shè)備較少，投資相對較小，年運行費用較低。2.占地面積比較小。1. 選擇輕型的電氣設(shè)備，投資較少，年運行費用較低。2.占地面積比較小。由表中分析可以知道，35KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以與市區(qū)的經(jīng)濟狀況，通過比較，最后選擇第方案：單母線分段的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市區(qū)各級電力負荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟的發(fā)展，還有擴建和擴展的可能，另外，由于出線回路數(shù)比較多，且各回路出線的負荷大小也不一樣，因此，選擇了單母分段電氣主接線形式。3.3.310KV 電壓等級主接線的確定10KV電壓等級下兩種電氣主接線形式如上圖，綜合考慮該電壓等

42、給下主接線的基本要求，合理分析出線回路數(shù)的多少和重要負荷的容量，結(jié)合該地區(qū)電力負荷的基本情況以與市區(qū)的經(jīng)濟狀況，比較結(jié)果如下：選擇第單母線分段的電氣主接線形式，考慮到今后隨著經(jīng)濟的發(fā)展，還有擴建和擴展的可能性，因此在設(shè)計時應(yīng)留出一定量了擴展空間。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，110KV、35KV、10KV電壓級均采用單母線分段的主接線形式.4 短路電流的計算作電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖的等值電路圖圖4-1 電力系統(tǒng)等值電路圖4.1 選擇基準(zhǔn)容量Sb=100MVA Ub1=115KV Ub3=10.5KV則基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電抗4.2 計算各線路電抗4.3 對應(yīng)的標(biāo)幺值4.4 系統(tǒng)電抗4.

43、5 各電壓側(cè)計算1. 110KV等效圖：圖4-2 等效圖圖4-3 等效圖 圖4-4 等效圖圖4-5 等效圖忽略次要因素對線路電流的影響1.1 計算系統(tǒng)電流對短路點的電抗值1.2 計算短路點的短路電流參數(shù)1按、查汽輪機的計算表得：當(dāng)短路電流周期分量標(biāo)幺值：取1.2秒時/2取0.6秒時得到:取4秒時：因t=和t=4秒時，它們所對應(yīng)的曲線重合所以2 35KV側(cè)故障時短路電流的計算過程系統(tǒng)等效圖可以轉(zhuǎn)化圖4-6 等效圖 圖4-7 等效圖圖4-8 等效圖 圖4-9 等效圖(因阻抗值無負值所以取0)因計算電抗時相等，3 10KV側(cè)故障時短路電流的計算過程圖4-10 等效圖 圖4-11 等效圖圖4-12 等

44、效圖+由于兩個計算電抗都大于3.5可知 =0, =1.2, =0.6, =, 時 I相等即 且計算結(jié)果如表4-1表4-1 短路電流計算結(jié)果短路母線(KA)(KA)(KA)I(KA)（KA）110KV母線9.0768.8369.15810.0923.135KV母線6.66.66.66.616.810KV母線16.416.416.416.441.755 電氣設(shè)備的選擇5.1 電器選擇5.1.1導(dǎo)體和絕緣子導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線、主變引下線、出線以與各電壓級的絕緣子以與絕緣子數(shù)目多少的計算等。5.1.2電氣設(shè)備電氣設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以與相應(yīng)的隔離開關(guān)

45、、熔斷器等。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管、開關(guān)柜的選擇與其一次接線的編號。5.2 選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備的技術(shù)條件參考導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第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行電壓。即：其中，一般按照選擇電氣設(shè)備的額定電壓。第1.1.4條: 選用導(dǎo)體的長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，應(yīng)滿足各中可能運行方式下回路持續(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期工作時的發(fā)熱GB763-74所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器

46、使用在環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時，環(huán)境溫度每增加1，減少額定電流的1.8%；當(dāng)使用在環(huán)境溫度低于+40時，環(huán)境溫度每降低1，增加額定電流的0.5%，但其最大過負荷不得超過額定電流的20%。即：（1）對于導(dǎo)體：（2）對于電器：5.3 母線選擇和負荷出線選擇的計算過程5.3.1110KV母線選擇1.1 按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇截面： 選擇型號為LGJ-240的鋼芯鋁絞線，屋外載流量為610A1.2 熱穩(wěn)定校驗：短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng)：考慮到保護的動作時限t1s,故不計算非周期分量的熱效應(yīng)正常導(dǎo)體運行時導(dǎo)體溫度 根據(jù)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算查表2-32，當(dāng)時，導(dǎo)體的運行

47、極限溫度為；滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為滿足熱穩(wěn)定要求。故選擇型號為LGJ-240的鋼芯鋁絞線，屋外載流量為610A5.3.2110KV側(cè)主變引下線110K側(cè)室外型主變引下線一般用剛芯鋁絞線LGJ母線截面選擇，我們選用接近的LGJ-185其，導(dǎo)體70允許電流為。按相關(guān)規(guī)定導(dǎo)體安裝在屋時其溫度應(yīng)取當(dāng)?shù)卦缕骄罡邷囟?5故導(dǎo)體環(huán)境溫度為25。熱穩(wěn)定效驗，短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng)考慮到保護的動作時限t1s ,故不計算非周期分量的熱效應(yīng)正常運行時導(dǎo)體溫度：取最小溫度值查電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算表2-32得C=99，所以滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為即滿足熱穩(wěn)定要求。故電壓為110KV軟

48、導(dǎo)型號為LGJ-185。5.3.335KV母線發(fā)熱與穩(wěn)定性較驗計算書(1) 按長期發(fā)熱允許電流選擇截面，查電力手冊選單條40mm4mm距形鋁導(dǎo)體，平放時允許電流為456A， K=0.92熱穩(wěn)定效驗，短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng)考慮到保護的動作時限t1s,故不計算非周期分量的熱效應(yīng)正常運行時導(dǎo)體溫度： 查電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算表2-32得C=89，所以滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 即能滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定效驗：因為是單條矩形鋁導(dǎo)體，所以無須進行熱穩(wěn)定校驗。5.3.4 35KV側(cè)主變引下線的計算母線截面選擇，由于母線傳輸容量大，長度超過20m故按經(jīng)濟電流密度選擇截面查電力手冊當(dāng)T=

49、5000h時，J=0.8A/m查電力手冊得，我們選用50mm10mm距形導(dǎo)體，導(dǎo)體允許電流為Ial=565A， K=0.92熱穩(wěn)定效驗，短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng)由于t1S故不計算非周期熱效應(yīng),所以非周期熱效應(yīng)是：正常運行時導(dǎo)體溫度：查電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算表得當(dāng)時C=93，所以滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為即能滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定效驗：由于采用的是單條矩形導(dǎo)體，所以不需進行動穩(wěn)定校驗。5.3.5 10KV側(cè)電氣計算書按長期發(fā)熱允許電流選擇截面，查電力手冊選單條距形鋁導(dǎo)體，平放允許電流Ial=1663A， K=0.92熱穩(wěn)定效驗，短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng)由于t1S故不計

50、算非周期熱效應(yīng)正常運行時導(dǎo)體溫度：查電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實用計算得,當(dāng)時C=87所以滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為即能滿足熱穩(wěn)定要求。5.3.610KV側(cè)主變引下線的計算母線截面選擇，由于母線傳輸容量大，5000h，長度超過20m故按經(jīng)濟電流密度選擇截面查電力手冊當(dāng)T=5000h時，J=0.8A/m ，電力手冊得，我們選用兩條125mm8m距形導(dǎo)體，導(dǎo)體平放允許電流為 ，K=0.92熱穩(wěn)定效驗，短路持續(xù)時間為：周期分量的熱效應(yīng) 因t1S故不計算非周期熱效應(yīng)正常運行時導(dǎo)體溫度： 查電氣手冊C=97滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 即滿足熱穩(wěn)定要求。5.4 電氣設(shè)備的選擇5.4.1 斷路器選擇和隔

51、離開關(guān)的選擇斷路器的主要功能是：正常運行倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常工作，起著保護作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備，其最大的特點是能斷開電器負荷電流和短路電流。根據(jù)電力工程設(shè)計手冊中高壓斷路器選擇規(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)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定選擇斷路器。綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又110KV為檢修方便，選用SF6斷路器，35KV也選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。5.4.2 110KV側(cè)計算書

52、（1） 斷路器選擇根據(jù)110KV側(cè)的額定電壓，與安裝在屋的要求，查電氣手冊，可選SW4-110G型少油斷路器周期分量熱效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為110KV側(cè)斷路器選擇列表：表5-3 斷路器的選擇計 算 數(shù) 據(jù)SW4-110/1000110KVUN110KV210.9A1250A9.076KA31.5KA23.1KA22.1KA315.61724=23.1KA22.5KA（2） 隔離開關(guān)的選擇由UNS=110KV Imax=210.9A 查附表7可選用GW4-110D/600-50型號的隔離開關(guān)。隔離開關(guān)選擇列表：表5-4 隔離開關(guān)的選擇計算數(shù)據(jù)GW-110D/600

53、-50UNS110KVUN110KVImax210.9AIN205.1AQk315.61（KA）2SI2t*t312.1KA）2Sish23.1KAies22.7KA由上表可見所選隔離開關(guān)GW4-110D/600-50合格。5.4.335KV側(cè)計算書根據(jù)35KV側(cè)的額定電壓，與安裝在屋的要求，查電氣手冊，可選SN10-35/1000型少油斷路器周期分量熱效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為110KV側(cè)斷路器參數(shù)列表：表5-5 短路器參數(shù)列表計 算 數(shù) 據(jù)SN10-35/100035KV35KV409.6A408.5A6.6KA5.7KA16.8KA16.4KA130.68(K

54、A)2SI2tt129.5(KA)2S16.8KA16.4KA5.4.410KV側(cè)計算書根據(jù)10KV側(cè)的額定電壓，與安裝在屋的要求，查電氣手冊，可選SN10-110/603型少油斷路器周期分量熱效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為隔離開關(guān)選擇參數(shù)列表：表5-6 隔離開關(guān)參數(shù)列表計 算 數(shù) 據(jù)SN10-10/3000-4.4310KV10KV288.9A287.6A16.4KAInbr16.1KA42.77KA42.7KA268.96(KA)2SI2tt265.7(KA)2S42.77KA42.76KA分段斷路器的選擇根據(jù)10KV側(cè)的額定電壓，要求，查電氣手冊，可選型少油斷路器

55、周期分量熱效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為斷路器選擇列表如下：表5-7 斷路器選擇列表計 算 數(shù) 據(jù)SN10-10/2000-4.4310KV10KV1150A1147A11.32KA11.21KA30.45KA29.4KA139.67(KA)2SI2tt135.4(KA)2S30.45KA30.21KA用戶出線斷路器選擇根據(jù)110KV側(cè)的額定電壓，與安裝在屋的要求，查電氣手冊，可選SN10-10/630-43.3型少油斷路器周期分量熱效應(yīng)因1S故不計算非周期熱效應(yīng)，短路電流引起的熱效應(yīng)為斷路器選擇列表如下：表5-8 斷路器選擇列表計 算 數(shù) 據(jù)SN10-10/63010

56、KV10KV216.51AA11.32KAKA30.45KAKA139.67(KA)2SI2tt(KA)2S30.45KAKA斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表：表5-9 斷路器和隔離開關(guān)選擇列表設(shè)備項目斷路器隔離開關(guān)110KV出線SW4-110/3150GW-110D/600-50/110KV分段SW4-110/3150GW-110D/600-50/110KV主變引下線SW4-110/3150GW-110D/600-50/35KV出線SN10-35/100035KV分段SN10-35/100035KV主變引下線SN10-35/100010KV出線SN10-10/3000-43.310KV分段SN10

57、-10/2000-43.310KV主變引下線SN10-10/630-165.5 電壓互感器和電流互感器的選擇依據(jù)電力工程設(shè)計手冊對電壓互感器配置的規(guī)定：由電壓互感器的選擇條件我們分別選出110KV、35KV、10KV壓互，型號分別為：JCC1-110型油浸式、JDJJ-35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依電流互感器的選擇條件 分別選出各電壓等級的電流互感器具體如下：110KV側(cè)：主變引下線的電壓互感器選： LCWB-60（50-1600/）母聯(lián)的電壓互感器選： LCWB-60(50-1600)35KV側(cè)： 主變引下線的電壓互感器選： LRD-35（600/5

58、）母聯(lián)的電壓互感器選： LRD2-35（600/5）用戶出線的電壓互感器選： LR2（75/5）10KV側(cè)：主變引下線的電壓互感器選： LAJ-10W（2000-6000/5） 母聯(lián)的電壓互感器選： LAJ-10W（1000-1500/5） 用戶出線的電壓互感器選： LAJ-10W1（300/5）電壓互感器與電流互感器選擇結(jié)果列表：表6-10 電壓和電流互感器選擇列表電壓級別設(shè)備類型110KV35KV10KV電壓互感器JCC1-110JDJJ-35JSJW-10分段電流互感器LCWB6-110GYW2600/5LRD-35600/5LAJ-10W11500/5出線電流互感器LCWB6-110G

59、YW2600/5LR2-3575/5LAJ-10W1300/5主變引下線電流互感器LCWB6-110GYW21600/5LRD-35600/5LAJ-10W12000/56配電裝置設(shè)計6.1 配電裝置設(shè)計6.1.1 配電裝置概述配電裝置是變電所的重要組成部分。是全面貫徹國家方針政策的重要環(huán)節(jié)，對變電所的多快好省的建設(shè)和安全，經(jīng)濟可靠的運行有重要意義。它是根據(jù)電氣主接線，由開關(guān)電器，保護和測量電器，母線和必要的組建而成，用來接受和分配的裝置。6.1.2. 配電裝置設(shè)計原則依據(jù)高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程SDJ585中第1.0.1條規(guī)定：高壓配電裝置的設(shè)計必須認真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，并根據(jù)電力系統(tǒng)

60、條件，自然環(huán)境特點和運行檢修的要求，合理的制定布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置，新設(shè)備和新材料，使設(shè)計技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，可靠運行，巡視方便，同時注意節(jié)約三材。6.1.3 配電裝置型式選擇（1）選擇配電裝置應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況與環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約土地并保證運行和檢修的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，35KV與以下配電裝置宜采用屋型。（2）當(dāng)采用管型母線的配電裝置時，管母選用單管或分裂結(jié)構(gòu)，固定方式宜采用支撐式或懸掛式，當(dāng)?shù)卣鹆叶葹?度與以上宜選用懸掛式。配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：1) 配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本方針和技術(shù)經(jīng)濟政策，如節(jié)約土地。2) 保證運行可靠。按照系統(tǒng)和