1、畢業設計作業本專業機械設計制造及其自動化類xxx發布日期 話題電廠110KV降壓變電所電氣部分設計話題電氣部分設計主持人想允許和想求允許：設計電廠110KV降壓變電站電氣部分。通過本次設計，掌握了變壓器電氣部分的主要內容，掌握了主要電氣接線的設計方法。要求：(1)變電站電氣主接線設計合理。(2)主變壓器可根據需要降壓。(3)電氣設備選型符合要求。(4)防雷設計合理。主持人想技術技術參數字技能要求：(1)主要采用三相雙繞組變壓器；(2)用CAD畫出變壓器的主要接線圖；(3)該部分采用單總線連接和外橋連接；進入花費和結束使天預計2013 年 4 月 1 日 2013年42013年4月162013年

2、5月012013年5月162013年6月系主任簽名日期教研室主任簽字日期導師簽名日期導師意見畢業論文電廠110KV降壓變電站電氣部件設計符合專業培養目標，畢業論文可達到綜合培養目標。題目難度大，工作量大。選題具有現實指導意義。在三個月的畢業設計中，學生能順利完成畢業設計任務，計劃合理準確，能綜合運用所學知識分析解決實際問題。畢業設計過程中，態度端正，勤勉盡責，軟件設計符合工程規范，文件和設計圖紙齊全。變電站電氣部分設計符合要求，設計合理。綜上所述，我認為論文已經達到本科生畢業水平，我同意學生參加論文答辯。導師：年月日理工大學畢業項目評估意見表設計主題評價項目評價標準（A級）滿分分數一個乙CD乙

3、使用文檔的能力能夠獨立使用多種方式查閱中外文書；能夠正確翻譯外文文件；能夠正確有效地使用各種法規、設計手冊等。10109876綜合應用能力研究方案設計合理；設計方法科學；技術電路先進可行；理論分析計算正確；動手能力強；可獨立完成設計；2019-2017-1815-1613-1412設計質量嚴謹的設計結構；邏輯強；準確流暢的語言表；格式、圖表、表格規則；具有一定的學術水平或實用價值4037-4032-3628-3125-2724創造力具有強烈的創新意識；工作取得重大突破；在設計上有獨特的想法151513-1411-12109工作量工作量滿了；任務書規定的任務圓滿完成。151513-1411-12

4、109總得分您是否同意提交設計答辯：是 ( ) 否 ( )具體意見和修改：審稿人：年月日注：1、請根據A-level標準對每個設計項目的具體分數進行評估，并填寫相應項目的分數欄；2. 計算總分。如果總分低于 60 分，“設計質量”低于 24 分，則建議論文不能送審甚至答辯。應該必須限期修改設計，然后重新申請答辯。3.如果評論欄不夠，可以附加頁。辯護委員會的意見評論當然使成就每周手動的繪畫回復總體回顧國防委員會主席簽字日期(5%)(65%)(30%)百分位數等級制度概括近年來，隨著區域經濟的發展，城市用電量呈現出大幅增長的趨勢。為保障城鎮正常用電，配套變電站建設成為重中之重。本設計是 110 k

5、V 降壓變電站電氣部分的初步設計。根據原始資料，設計任務書和國家有關電力工程設計的法規、規章制度是設計依據。在滿足國家設計標準的基礎上，變電站的設計應盡可能考慮當地的實際情況。今天，一個 110KV 的變電站被設計成以 10KV 的電壓水平向該地區供電。設計2路110KV線路和10路10KV線路，帶架空出線。本設計包括電氣主接線設計、變壓器選型指導、短路電流計算指導、電氣設備選型指導、配電裝置設計、電氣總圖和防雷設計；設計計算包括變壓器選型、短路電流計算、電氣設備選型和校準等，并附主要電氣接線圖等相關圖紙。關鍵詞: 110KV變電站, 電氣設計, 參數計算, 設備選型摘 要近年來，隨著區域經濟

6、的發展，城市消費呈大幅上升趨勢。城鎮為保障正常用電，配套變電站建設成為當務之急。本設計為110KV降壓變電站電氣部分的初步設計，根據原始數據、設計規范和國家有關電力工程設計規范、標準和規定為設計依據。變電站設計在滿足國家設計標準的基礎上，盡可能考慮當地實際情況。今天一個110KV變電站設計，以10KV電壓等級向該地區供電。 110KV線路設計2、10KV線路背靠背、架空線。本設計包括主要電氣布線設計、變壓器選型、短路電流計算、電氣設備選型、配電設備設計、電氣總平面布置和防雷設計；設計計算包括變壓器的選型、短路電流的計算、電氣設備的選型和校準等，并附有主要電氣接線圖及相關圖紙。關鍵詞： 110K

7、V變電站、電氣設備、選型設計、參數計算目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc359235545 第1章緒論 PAGEREF _Toc359235545 h 1 HYPERLINK l _Toc359235546 1.1總則 PAGEREF _Toc359235546 h 1 HYPERLINK l _Toc359235547 1.2對電力系統的基本要求 PAGEREF _Toc359235547 h 1 HYPERLINK l _Toc359235548 1.3設計原則 PAGEREF _Toc359235548 h 2 HYPERLINK l _Toc3592

8、35549 1.4基本概念 PAGEREF _Toc359235549 h 2 HYPERLINK l _Toc359235550 1.5本文設計總結 PAGEREF _Toc359235550 h 3 HYPERLINK l _Toc359235551 第二章 背景資料分析及主要變量選擇 PAGEREF _Toc359235551 h 4 HYPERLINK l _Toc359235552 2.1主變容量的確定 PAGEREF _Toc359235552 h 4 HYPERLINK l _Toc359235553 2.2變壓器數量的選擇 PAGEREF _Toc359235553 h 4 H

9、YPERLINK l _Toc359235554 2.3變壓器相的選擇 PAGEREF _Toc359235554 h 5 HYPERLINK l _Toc359235555 2.4主變壓器繞組數的選擇 PAGEREF _Toc359235555 h 5 HYPERLINK l _Toc359235556 2.5主變壓器繞組及調壓方式的選擇 PAGEREF _Toc359235556 h 5 HYPERLINK l _Toc359235557 第 3 章電氣主接線設計 PAGEREF _Toc359235557 h 7 HYPERLINK l _Toc359235558 3. 1110kv側接

10、線 PAGEREF _Toc359235558 h 8 HYPERLINK l _Toc359235559 210kv側 PAGEREF _Toc359235559 h 10 HYPERLINK l _Toc359235560 第4章變電站功率設計與功率因數補償 PAGEREF _Toc359235560 h 12 HYPERLINK l _Toc359235561 4.1變電站用電設計 PAGEREF _Toc359235561 h 12 HYPERLINK l _Toc359235562 4.2功率因數12的補償 PAGEREF _Toc359235562 h HYPERLINK l _T

11、oc359235563 第 5 章 短路電流計算 PAGEREF _Toc359235563 h 13 HYPERLINK l _Toc359235564 5.1計算目的和內容 PAGEREF _Toc359235564 h 13 HYPERLINK l _Toc359235565 5.2計算假設 PAGEREF _Toc359235565 h 13 HYPERLINK l _Toc359235566 5.3各組件參數計算 PAGEREF _Toc359235566 h 13 HYPERLINK l _Toc359235567 5.4短路電流計算步驟 PAGEREF _Toc359235567

12、 h 14 HYPERLINK l _Toc359235568 5.5系統等效圖 PAGEREF _Toc359235568 h 14 HYPERLINK l _Toc359235569 第六章電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc359235569 h 16 HYPERLINK l _Toc359235570 6.1高壓斷路器的選型 PAGEREF _Toc359235570 h 16 HYPERLINK l _Toc359235571 6.2隔離開關的選擇 PAGEREF _Toc359235571 h 18 HYPERLINK l _Toc359235572 6.3電流互感器的選擇 P

13、AGEREF _Toc359235572 h 18 HYPERLINK l _Toc359235573 6.4電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc359235573 h 20 HYPERLINK l _Toc359235574 6.5支柱絕緣子和穿墻套管的選擇 PAGEREF _Toc359235574 h 21 HYPERLINK l _Toc359235575 6.6母線導體的選擇 PAGEREF _Toc359235575 h 22 HYPERLINK l _Toc359235576 6.7避雷器選擇 PAGEREF _Toc359235576 h 23 HYPERLINK l _

14、Toc359235577 6.8反應器的選擇 PAGEREF _Toc359235577 h 25 HYPERLINK l _Toc359235578 6.9高壓熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc359235578 h 26 HYPERLINK l _Toc359235579 6.10接地開關的選擇 PAGEREF _Toc359235579 h 27 HYPERLINK l _Toc359235580 第 7 章 高低壓配電裝置的設計 PAGEREF _Toc359235580 h 28 HYPERLINK l _Toc359235581 7.1設計步驟 PAGEREF _Toc3592

15、35581 h 28 HYPERLINK l _Toc359235582 7.2評選結果 PAGEREF _Toc359235582 h 28 HYPERLINK l _Toc359235584 第8章短路電流計算 PAGEREF _Toc359235584 h 29 HYPERLINK l _Toc359235585 8.1 d1點短路時 PAGEREF _Toc359235585 h 29 HYPERLINK l _Toc359235586 8.2 d2點短路時 PAGEREF _Toc359235586 h 29 HYPERLINK l _Toc359235587 第9章電氣設備的選型和

16、驗證 PAGEREF _Toc359235587 h 31 HYPERLINK l _Toc359235588 9.1高壓斷路器的選型和驗證 PAGEREF _Toc359235588 h 31 HYPERLINK l _Toc359235589 9.2隔離開關選型驗證 PAGEREF _Toc359235589 h 33 HYPERLINK l _Toc359235590 9.3電流互感器的選型和驗證 PAGEREF _Toc359235590 h 33 HYPERLINK l _Toc359235591 9.4支柱絕緣子的選擇和驗證 PAGEREF _Toc359235591 h 34 H

17、YPERLINK l _Toc359235592 墻套管 PAGEREF _Toc359235592 h 的選用34 HYPERLINK l _Toc359235593 9.6母線導體的選擇和驗證 PAGEREF _Toc359235593 h 35 HYPERLINK l _Toc359235594 9.7反應器的選擇和驗證 PAGEREF _Toc359235594 h 36 HYPERLINK l _Toc359235595 設計總結 PAGEREF _Toc359235595 h 37 HYPERLINK l _Toc359235596 至 PAGEREF _Toc359235596

18、h 38 HYPERLINK l _Toc359235598 參考文獻 PAGEREF _Toc359235598 h 39 HYPERLINK l _Toc359235599 附錄一 PAGEREF _Toc359235599 h 40 HYPERLINK l _Toc359235600 附錄二 PAGEREF _Toc359235600 h 46 HYPERLINK l _Toc359235601 附錄三 PAGEREF _Toc359235601 h 50第 1 部分設計手冊第一章簡介一般的變電站的設計必須立足大局，兼顧全局，根據負荷性質、用電量、工程特點和地區供電情況，結合國情合理確定

19、設計方案;同時，變電站的設計必須堅持節電的原則。原則上。電力系統的基本要求（1）保證供電可靠、持續：供電中斷會導致生產停產、擾亂生活，甚至危及人身和設備安全，后果十分嚴重。停電對國民經濟造成的損失遠遠超過電力系統本身的損失。因此，電力系統的運行首先要滿足可靠、持續供電的要求。(2)保證良好的電能質量：電能質量包括電壓質量、頻率質量和波形質量三個方面。電壓質量和頻率質量都是通過偏移量是否超過給定值來衡量的，波形質量是通過失真率是否超過給定值來衡量的。要測量的值。所有這些質量指標都必須通過各種手段加以保證。（3）對靈活性的具體要求：調度時應能靈活地投入和拆除變壓器和線路調度電流負荷，以滿足系統在事

20、故運行方式下的系統調度要求。檢修時，可以方便的將斷路器母排和用電設備停機，進行安全檢修，不影響電網運行和用戶供電。(4)保證系統運行的經濟性：電能生產規模大，一次能源消耗約占國民經濟一次能源消耗總量的1/3，電能在變、輸過程中的損耗而且配貨絕對的顏值也相當可觀。因此，降低單位發電能耗和轉換、輸配電過程中的損耗具有重要意義。因此，經濟的具體要求是：節約投資，使主接線簡單，盡可能減少斷路器隔離開關、變壓器、避雷針等一次設備。 二級保護力求簡單。 占地面積小。 耗電量少。(5) 對可擴展性的具體要求：在擴展過程中，很容易從初始布線過渡到最終布線。設計原則（一）區域內電網規劃、電網調度自動化系統規劃和

21、通信規劃，根據電網結構、變電站物理環境、交通、消防條件和站區社會經濟條件，制定因地制宜設計方案；(2) 變電站的控制方式除根據電網規劃規定的變電站在電網中的地位和作用考慮外，其與電網的協調、繼電保護和安全自動裝置均應滿足操作方式的要求；（3）在自動化技術與裝備方面，要堅持安全可靠、經濟實用，正確處理短期建設與長期發展的關系，實現遠景結合。和附近；（4）節約用電，減少建筑面積，既降低了電網成本，又滿足了電網的安全、經濟運行；（五）對一、二次設備和土建工程進行必要的簡化，取消不必要的措施；(6) 應滿足備用電源、無功功率和電壓調節的自動切換。基本概念(1)根據突然供電中斷造成的損失程度，分為：一次

22、負荷、二次負荷、三次負荷。一級負荷供電中斷將造成人員傷亡，造成重大政治和經濟損失。比如，會造成重大設備損壞，打亂重點企業生產秩序，需要長期恢復。重要的鐵路樞紐無法運行，經常用于國際活動。地方的負荷。(2)一次負荷供電可靠性高，一般需要多臺供電（不同變電站或發電廠，或同一變電站，但故障不影響不同母線供電）部分）。(3)同時率每個用戶的最大負載不能同時出現。一般同時速率的大小與電力用戶的數量和每個用戶的用電特性有關。通過對已建變電站在電力系統中的狀態、功能和用戶的分析，根據其在系統中的狀態，變電站可分為以下幾類：（1）樞紐變電站：位于電力系統的支點，連接電力系統中高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源

23、，一個電壓為330-500kv的變電站成為一個樞紐變電站。停電后，系統將癱瘓。(2) 中間變電站：高壓側以交流潮流為主，在系統中起交換電力的作用，或為長距離輸電線路的一段。一般收集2-3個電源，電壓為220-330kv。就地使用，這類變電站主要起中間環節的作用，故稱為中間變電站。整個停電將導致地區電網崩潰。(3)區域變電站：高壓側一般為110-220kv，變電站主要為當地用戶供電。這是一個地區或城市的主要變電站。整個停電后，只有該地區的供電中斷。(4)終端變電站：在輸電線路的終端，靠近負荷點，高壓側多為110kv降壓后直接向用戶供電的變電站。整個停電后，只有用戶會被電源中斷。本文設計總結本設計

24、包括電氣主接線設計、變壓器選型指導、短路電流計算指導、電氣設備選型指導、配電裝置設計、電氣總圖和防雷設計；設計計算包括變壓器選型、短路電流計算、電氣裝置選型和驗證。同時，在這個設計過程中，初步體現了工程設計的本質，如按規定選擇方案，采用比對法評價方案。它教會我們將所學的專業知識應用到工程中，鍛煉了我們用實際工程的思維方法分析和解決問題的能力。背景資料分析及主要變量選擇根據背景資料，新變電站位于城市工業區，靠近負荷中心，用于工業和城市生活用電。并且新變電站有110kv和10kv兩個電壓等級，110kv有兩個回路，10kv有十個回路。可以看出，變電站是一個區域變電站。根據電力工程電氣設計手冊的要求

25、，結合變電站的具體情況和相關要求，選用了兩臺同類型的無勵磁調壓兩繞組變壓器。主變容量的確定主變容量應根據5-10年的發展規劃。其容量根據城市規劃、負荷性質、電網結構等綜合考慮確定。對于重要變化，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應滿足電力需求。在過載能力允許的時間內供應I類和II類負載。對于安裝了兩臺變壓器的變電站，每臺變壓器的容量Sn通常選擇如下：Sn=Simp式中： Simp變電站所有重要負荷能力變電站某一等級電壓的最大計算負荷為：Smax=KtPmax(1+)/cos式中 Kt同時速率； Pmax, cos 每個用戶的最大有功功率和功率因數該電壓等級電網的線損率計算如下：皮條客=

26、7.5*80%+2*75%+6*80%+2*80%+3*40%+3.5*80%+4.6*70%+3.4*50%=22.82MW辛普=0.85*22.82*(1+5%)/0.8=25.46MVA考慮到相同的重要負荷不會同時出現，應考慮同時率Kt=0.85變壓器數量的選擇為保證供電的可靠性，變電站內一般安裝兩臺主變，以避免在其中一臺主變發生故障或檢修時造成供電中斷。當安裝三臺或三臺以上機組時，雖然提高了變電站的可靠性，但布線網絡更加復雜，增加了投資。它給維護和切換操作帶來了復雜性。考慮到兩臺主變同時故障概率小，適合長期負荷增長和擴容，變電站選用兩臺主變完全滿足要求。考慮到近期和遠期規劃，經過以上分

27、析，計劃選擇SF7-40000/110變壓器。變壓器相的選擇(1)主變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求和運輸條件等因素。(2) 不受運輸條件限制時， 330KV及以下的發電廠和變電站宜采用三相變壓器。社會日新月異，科技進步了很多。變壓器的制造和運輸不再是問題。因此，根據上述規定，本變電站的主變應為三相變壓器。主變壓器繞組數的選擇對于與負荷中心相連的直接從高壓降到低壓的變電站，為簡化電壓等級，避免容量重復，一般采用雙繞組變壓器。主變壓器繞組的選擇與調壓2.5.1繞組連接參考電力工程電氣設計手冊及相應規定，指出變壓器繞組的接線方式必須與系統電壓一致，否則不能并聯運行。電力系

28、統中的變壓器繞組有兩種連接方式：Y型和型。我國110kv以上電壓互感器繞組用“Y”接法，35kv及以下電壓等級用“Y-”接法，故選用YN、D11接法。2.5.2壓力調節方式的確定變壓器的電壓調節是通過用分解開關切換變壓器的抽頭來實現的，從而改變變比。切換方式有兩種：無電源切換，稱為無勵磁調壓，調壓范圍通常在 5%以內，另一種是帶負載切換，稱為有載調壓，調壓范圍可達 30 % 。對于1 10kV及以下的變壓器，至少有一級電壓的變壓器應考慮有載調壓。根據允許電壓波動范圍小于5%，結合現場實際情況選用兩臺同型號SF7-40000/110雙繞組無勵磁電力變壓器。表 2-1 SF7-40000/110

29、變壓器參數變壓器型號空載損耗（KW）負載損失（KW）空載電流(%)阻抗電壓 (%)SF7-40000/110461740.810.5電氣主接線設計主要電氣布線是發電廠和變電站設計的主體。采用何種布線形式與電力系統的原始數據、發電廠和變電站本身的可靠性、靈活性和經濟性，以及電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式等密切相關。配方影響更大。因此，主接線的設計必須根據電力系統、電廠或變電站的具體情況綜合分析，正確處理各方面的關系，合理選擇主接線方案。電氣主布線設計的基本原則：電氣主布線設計應根據設計任務，以國家經濟建設方針、政策、技術法規和標準為標準，結合工程實際，以在保證供電可靠、調度靈

30、活、滿足各種需求的前提下，在滿足技術要求的前提下，兼顧運維便利性，盡可能節約投資，就近取材，爭創先進性設備部件和設計的可靠性和可靠性，秉承可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。主接線設計的基本要求：在設計主接線時，應滿足供電可靠、運行靈活、經濟的基本要求。可靠性所謂可靠性，是指主接線可靠運行，保證向用戶不間斷供電。衡量可靠性的客觀標準是操作實踐。經過長期運行實踐的考驗，優先考慮過去使用的主接線。主接線的可靠性是其各部件可靠性的綜合，包括運行中的一次設備部件和二次設備部件。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。對于某些變電站而言，一根主接線可能是可靠的，而對于其他變電站則不可靠。評價主要接線方式可靠

31、性的標志有：1）線路、母線（包括母線側的隔離開關）等故障或維修時，停電外殼的尺寸和停電時間的長短能保證對I類和II類的供電負載。2）線路、斷路器、母線發生故障檢修時，確定停電次數和停電時間長短，以確定對重要用戶的供電能否得到保障。3）變電站全部停電的可能性。大型發電機組突發停電對電力系統穩定運行的影響及后果J.(2) 靈活性1）調度靈活，操作方便：應能靈活投入（或切斷）某些機組、變壓器或線路，并分配功率和負荷，以滿足系統在事故、維修和特殊運行模式下的調度要求；2）維護安全：在不影響電網正常運行和對用戶供電的情況下，應能方便地停止斷路器、母線及其繼電保護設備進行安全維護；3）易于擴展：應易于從初

32、期過渡到最終布線，使一、二次設備等在擴展過渡過程中所需的改造最少。設計時不僅要考慮最終布線的實現，還要考慮從最初布線到最終布線的可能性以及分段施工的可行方案，盡量不影響連續供電或在停電時間最短的情況下，可以在以后使用。過渡計劃的實施順利完成，改造工作量最少。經濟1）投資少：主接線要簡單明了，節省斷路器、隔離開關等一次設備的投資；控制和保護方式不宜過于復雜，便于操作，節省二次設備和電纜的投資；應適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設備；2）占地面積小：電氣主布線設計應為配電裝置的布置創造條件，從而節省土地，節省建筑、電線、絕緣子和安裝成本；3）功率損耗少：經濟合理地選擇主變壓器的型號、容量和

33、臺數，避免二次變電，增加功率損耗。110kv側接線這里主要介紹單總線連接、單總線段連接和無總線連接的橋式連接。單母線連接具有簡單明了、設備少、投資少、操作操作方便、有利于擴容等優點。但是，可靠性和靈活性較差。這種接線只適用于6-220KV系統中只有一臺發電機或一臺主變，出線回路少的中小型發電廠或變電站。不能滿足第一類和第二類用戶的要求。如圖 3-1 所示：對于重要用戶，單母線分段布線可以從不同的分段引出兩條饋線回路，由兩個電源供電。當某段母排發生故障時，分段式斷路器自動隔離故障段，保證母排正常段不間斷供電，不造成關鍵用戶停電。這種接線廣泛用于中小容量發電廠的6-10KV接線和6-220KV變電

34、站。如圖 3-2 所示：圖 3-1 單母線接線圖 圖 3-2 單母線段接線橋接線的特點：一般只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋接線。高壓斷路器的數量少，是一種比較經濟的接線方式。四個組件只需要三個斷路器。線路進出線操作方便。當線路發生故障時，僅斷開故障線路的斷路器，其他線路和變壓器不受影響。現在將橋接導線與外部橋接導線進行比較。(1) 橋梁優點：高壓斷路器數量少，四個部件只需要三個斷路器缺點： 1）變壓器切斷輸入比較復雜，需要操作兩個斷路器，初級電路會被暫時切斷。2）橋式斷路器檢修時，需要將兩路斷開并運行。3）斷路器檢修時，出線將在此期間關閉。適用范圍：容量較小的發電廠或變電站，變壓器不頻

35、繁切換或線路較長，故障率高。如圖 3-3 所示：(2) 外橋優點：高壓斷路器數量少，四個部件只需要三個斷路器缺點：1）切線的輸入比較復雜，需要操作兩臺斷路器，一臺變壓器暫時停運；2）橋式斷路器檢修時，需要將兩路斷開并運行；3）變壓器側斷路器檢修時，變壓器停止運行。適用范圍：容量較小的發電廠或變電站，變壓器切換頻繁或線路短，故障率小，線路有穿越電源時使用此接法，因為只有穿越電源流經一臺斷路器，檢修斷路器時，對該功率的影響較小。如圖 3-4 所示：圖 3-3 橋接布線 圖 3-4 外部橋接布線根據實際情況，110kv有兩條進線，有交叉功率流，110kv側采用外橋式接線。10kv側電氣主接線選擇10

36、kv側有10條出線，所以考慮單母連接和單母分段，優缺點如表3-1所示：表 3-1 10kv 主接線方案比較程序可靠性靈活性經濟單母接線在可靠性、母線或隔離方面不夠靈活當開關出現故障或維修時，整個配電單元停電簡單明了的接線、設備少，易操作，方便打包分發的擴展和采用設備同左單母線部分接線用斷路器將母線分段后，可以從不同的細分市場中抽取重要用戶兩個電路，有兩個電源；什么時候母線故障時的分段斷路器可排除故障，保證正常段不間斷供電，無用戶停機電簡單、經濟、方便、實用，克服單母接線缺點10kv側有十個電路。按照規定，單母線段不僅具有單母線布線簡單、經濟、方便的優點，而且在一定程度上克服了它的缺點。用戶有兩

37、個電源，提高了供電的可靠性。 220kv及以下變電站為當地6-10kv配電裝置供電。由于使用了廠家整套開關柜，迅速提高了區域電網進入環網的運維水平。 ，使用單母線分段一般可以滿足要求。不繞過的原因：1）6-10kv回路供電負載小，供電距離短，一般可在網絡中獲得后備電源；2）行業供電電路一般多，企業有備用電源，允許第一路斷電；3）6-10kv多為電纜出線，事故跳閘次數少。綜合考慮以上因素：變電站位于市區，減少了配電裝置占用的面積和空間，杜絕了火災隱患和環保要求，而且該布線不設旁路。因此，110kv采用外橋接線，10kv采用單母線段接線。變電站電氣主接線設計圖見附錄三。變電站用電設計及功率因數補償

38、變電站用電設計(1)確定所用變壓器的參數。一般變電站配備兩臺變壓器，滿足整流運行電源、強制油循環變壓器、無人值守的要求；(2)確定所用變壓器容量：根據所用負載的統計計算，選擇合適的變壓器容量；(3)確定變壓器電源的引線連接方式。低壓母線全部改造時，供電一般由該類母線引出，具有經濟、可靠等優點。(4) 選擇結果：1）用電引出：為保證供電的可靠性，用電分別從10kv母排引出。為節省投資，所用變壓器通過隔離開關和高壓熔斷器與母線相連。2) 所用電容量：這里使用兩臺S9-M-50型號，參數見表4-1：表 4-1 使用的變壓器數據表額定容量千伏安連接組號負載損失千瓦負載損失千瓦空載電流一個短路阻抗50Y

39、,yn00.170.8724功率因數補償P = (7.5+2+6+2+2.4+3+3.5+4.6+3.4+3.6)*0.85=32.3MW原功率因數為0.8，需要補償在0.9以上。采用在低壓側并聯電容器的方法：cos=0.8 =36.87 o cos=0.9 =25.84 o需要補償的無功容量為：Qc=P*(tan-tan)=32.3*(tan36.87 o - tan25.84 o )=8.58Mvar各相補償電容值C= Qc/3 2 =8.58*10 6 /(3*314*10*10 3 )=91.08f電容值選擇至少為91.08f，每相配一個電容。短路電流的計算計算的目的和內容5.1.1短

40、路電流計算的目的（一）為選擇斷路器等電氣設備或對這些設備提出技術要求；(2) 評估并確定網絡規劃；（3）研究限制短路電流的措施；(4) 為繼電保護整定和調試提供數據；(5) 分析計算輸電線路對通信設施的影響。5.1.2容量短路電流計算在電力系統設計中，短路電流的計算應根據遠期規劃水平考慮，遠期規劃水平一般為建成后5-10年。計算能力為系統處于最大運行模式時各支點的三相短路電流。在工程設計中，短路電流計算采用實用的計算方法。所謂實用計算法是指在一定的假設條件下計算短路電流的各個分量，而不是通過微分方程求解短路電流的完整表達式。計算假設(1)故障前空載，即忽略負載，只計算短路電流的故障分量；(2)

41、故障前所有電壓均等于平均額定電壓，其單位值等于1；（3）忽略系統各部件電阻（1kv及以上高壓電網） ；(4) 只計算短路電流的基頻分量。計算每個組件的參數選擇參考電壓U b =U av =115，S b =100，等效圖中計算值為：線X b =0.4/KM，僅計算三相短路電流X S1* =X S1 *S b /S j =0.6*100/1250=0.048X S2* =X S2 *S b /S j =0.8*100/350=0.029X 11* =x 1l1 *S B /U 2 av=0.4*10*100/115 2 =0.03X 12* =x 1l2 *S B /U 2 av =0.4*14

42、*100/115 2 =0.042X 13* =x 1l3 *S B /U 2 av =0.4*6*100/115 2 =0.018X 14* =x 1l4 *S B /U 2 av =0.4*20*100/115 2 =0.06主變量計算：X t* = Uk(%)*S B /(100* S N 短路電流的計算分為次暫態電流、短路電流周期分量有效值和短路沖擊電流。前者用于檢查斷路器的分閘能力和繼電保護整定的熱穩定性計算，后者用于動態穩定性的計算。短路電流計算步驟短路電流計算參考值U b = U av =115kv，S b =100MVA；(2)計算各元件參數的單位值，制作等效電路；(3)簡化網

43、絡，求電源點與短路點之間的電抗，稱為輸入電抗；(4)求短路電流的單位值，再求短路電流的標稱值；(5) 計算浪涌電流的有效值。系統等高線圖圖 5-1 系統等軸測圖計算結果見表5-1：（計算過程見計算書）表 5-1 各短路點計算結果短路次瞬態電流有效值 (KA)沖擊電流幅值 i sh (KA)d 110.6827.18d 22.827.18電氣設備的選擇電氣設備的正確選用是電氣主接線和配電裝置安全、經濟運行的重要條件。在選擇電氣設備時，要根據工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極穩妥地采用新技術，注意節約投資，選擇合適的電氣設備。電氣設備的選型必須能夠可靠地工作，必須根據正常工作條件來選擇，并

44、且必須根據短路狀態來驗證動穩定性和熱穩定性。電氣設備選型的一般要求如下：應滿足各種運行、檢查、短路和過壓條件的要求，并考慮未來的發展；應根據當地環境條件（如海拔高度、空氣污染程度、環境污染程度等）進行校準；技術要先進合理；應與整個工程建設標準一致；應盡量減少同類設備的種類；（6）所有入選的新產品應有可靠的檢測數據，并正式認定合格。高壓斷路器的選擇高壓斷路器的主要作用：在正常運行時，用于切換運行方式，將設備或線路接入電路或退出運行，并能起到保護作用。高壓斷路器是最完整的開關設備類型，其最大的特點是可以斷開負載電流和短路電流。（1）斷路器選型和選型：除滿足各種技術條件外，還應考慮安裝、調試和操作維

45、護的方便性。一般6-35kv用真空斷路器，35-500kv用SF 6斷路器。(2)額定電壓的選擇：U N = U NS U NS 電網額定電壓(3)額定電流的選擇：I N = I MAX I MAX 各種合理方式的最大持續工作電流(4)分斷短路電流的選擇I Nbr = I PT (或 I)I PT是實際分斷瞬間短路電流的周期分量。斷路器應能在最嚴重的情況下分斷短路電流。因此，斷路器的分斷計算時間t應為主保護時間和斷路器固有分閘時間。和。(5) 熱穩定性檢查我2 t*t= Q KI t , t電器允許的熱穩定電流和時間 Q K 短路電流的熱穩定效應(6) 動態穩定性檢查=伊什Ies，I sh 電

46、器允許的短路沖擊電流幅值和動態穩定電流幅值(7) 110kv側高壓斷路器選型結果見表6-1：將表 6-1 中所列的斷路器計算數據與所選斷路器的參數進行對比計算數據西南 6110 _聯合國110KV _巨無霸_210A在_1200A我10.68KA丁腈橡膠15.8KAQ K 351.31(KA) 2 *SI t 2 *t 998.56(KA) 2 *S伊什27.18KA_伊斯41KA從選型可以看出，結果是正確的，各項數據都符合要求，所以110KV側選用SW 6-110型斷路器。(8) 10kv側高壓斷路器選型結果見表6-2：將表 6-2 中所列的斷路器計算數據與所選斷路器的參數進行對比計算數據S

47、N1010U NS 10KV聯合國10KV _巨無霸_2309A在_3000A我2.82KA丁腈橡膠40KAQ K 24.81(KA) 2 *SI t 2 *t 6400(KA) 2 *S伊什7.18KA_125KA由選型可知，結果正確，各項數據均符合要求，故10KV側選用SN10-10型斷路器。隔離開關的選擇隔離開關是發電廠和變電站的常用電器，需要與斷路器配合使用。但隔離開關沒有滅弧裝置，不能用于接通和切斷負載電流和短路電流。它的主要用途是：隔離電壓關機操作3）切換小電流隔離開關的型號應根據配電裝置的布置特點和使用要求等因素綜合技術經濟比較后確定。其選型的具體方法與斷路器的1) 2) 3)

48、4) 5) 6) 相同，不再贅述。根據隔離開關操作控制的要求，還應選擇相應的操作機構。屋式以下的隔離開關80000A一般采用手動操作機構； 220KV將上述選擇條件與短路電流的計算結果進行比較。經過計算，設備選型如表6-3所示：表 6-3 隔離開關選擇結果設備選型技術數據聯合國( KV )在（一）伊斯(KA )5s熱穩定電流（KA）GW5-110 / 6301106305020GN 2 -10/300010300010050隔離開關的驗證：隔離開關校驗的具體方法與斷路器的1) 2) 3) 4) 5) 相同，不再贅述。查表：110KV采用GW 5 -110/630型，10KV采用GN 2 -10

49、/3000型。電流互感器的選擇電流互感器（CT）是一次系統和二次系統之間的連接元件，用于分別為測量儀表和繼電器線圈供電，正確反映電氣設備的正常運行和故障情況。作用是：1）將一次回路的大電流變為二次回路的小電流（5A或1A），使測量儀器和保護裝置標準化和小型化，使其結構緊湊、價格便宜、易于安裝在屏幕上；2）二次設備與高壓部分隔離，變壓器二次側接地，以保證設備和人員的安全。(1) 選型根據安裝地點和使用條件，選擇電流互感器絕緣結構（澆注式、瓷絕緣式、油浸式）、安裝方式（戶用式、室外式、內置式、穿墻式）、結構型（多匝型、單匝型、母線型）、測量特性（測量、保護、帶測量瞬態特性等）。常用類型有：在低壓配

50、電盤和配電裝置中，采用LQ線圈型和LM母線型：6-20KV家用配電裝置和高壓開關柜，常用LD單匝直通型或復雜貫通型：35KV 與上述電流互感器相比，多采用油浸式結構。在有條件的情況下，如回路中有變壓器套管和穿墻套管，應優先選用套管式電流互感器，以節省占地和投資。(2)額定電壓和額定電流的選擇：U N1 = U NS I N1 = I MAX式中，U N1 ，I N1 電流互感器初級額定電壓和額定電流(3) 二次額定電流的選擇CT二次額定電流5A有兩種1A，一般用于弱電系統1A和強電系統5A。當配電裝置（如超高壓）距離控制系統機房較遠時，應盡可能使用，以使 CT 能夠承載更多的二次負荷或減小電纜

51、截面，提高準確度水平1A。(4)根據精度等級選擇CT的精度應滿足二次計量、繼電保護等要求。用于電能計量的CT精度等級不應低于0.5級，用于繼電保護的CT誤差應在一定限度內。要求保證過流測量的準確性。(5)檢查二次負載的容量為保證CT工作的準確性，CT二次負載不超過最大允許負載。 CT的二次負載包括測量儀表、繼電器電流線圈、二次電纜和接觸電阻等電阻；檢查二次負載的公式：按容量測試：S 2 = S N2通過阻抗檢查：Z 2 = Z N2式中，S 2 CT二次最大單相負荷，VA；S N2 CT二次額定負載，VA；Z 2 CT的次級最大第一相阻抗，；Z N2 CT二次額定阻抗，。(6) 熱穩定性檢查：

52、CT的熱穩定能力用熱穩定倍數Kr表示，等于變壓器1s熱穩定電流與一次側額定電流I N1的比值，因此，熱穩定性條件為： (K r * I N1 ) 2 *1= Q K其中Q K 短路熱效應(7) 動態穩定性檢查：CT的動穩定能力用動穩定倍數K d表示，K d等于CT部分允許的極限電流（峰值）與K d乘以一次額定電流I N1的比值，因此：CT的部分動穩定條件為：(K d *1.414*I N1 )= i m其中 i m 通過次級繞組的最大浪涌電流(8) 綜上所述，經過計算，設備選型如表6-4所示：（計算過程請參考計算書）表 6-4 CT 選型結果安裝位置模型繞組組合110KV側LCW-1100.5

53、/110KV側LAJ-101/天電壓互感器的選擇電壓互感器（PT）是一次系統和二次系統之間的連接元件，用于分別給測量儀表和繼電器線圈供電，正確反映電氣設備的正常運行和故障情況。作用是：1）將初級電路的高壓變為次級電路的低壓，使測量儀器和保護裝置標準化和小型化，使之緊湊、廉價、易于安裝：2）二次設備與高壓部分隔離，變壓器二次側接地，以保證設備和人員的安全。(1) 選型：根據安裝地點和使用條件，選擇電壓互感器絕緣結構和安裝方法。一般6-20KV家用配電裝置采用油浸或樹脂澆注絕緣電磁式電壓互感器； 35KV配電裝置采用電磁式電壓互感器。 110KV及以上配電裝置應盡量使用電容式電壓互感器。(2)按額

54、定電壓選擇：為了保證測量的準確性，電壓互感器的一次額定電壓在安裝電網額定電壓的90%-110%之間。PT的二次額定電壓應滿足測量、繼電保護和自動裝置的要求。通常，初級繞組接電網相電壓時，次級繞組的額定電壓應選擇為100/1.732v。當電網為中性點直接接地系統時，變壓器輔助次級繞組的額定電壓選擇為100/1.732v；當電網為中性點間接接地系統時，變壓器輔助次級繞組的額定電壓選擇為100/3v。(3) 按容量和精度等級選擇：根據容量和精度等級，PT的選擇與CT類似。要求變壓器二次最大單相負載S 2 不應超過設計要求的精度等級的額定二次負載S N2 ，并且S 2應盡可能接近S N2 。因為S 2

55、太小，誤差也會增大。 PT二次負荷S 2 的計算公式為：S 2 =( P 0 ) 2 +(Q 0 ) 2 ) 1/2式中P 0 、Q 0 同相一表和繼電器電壓線圈的有功功率和無功功率。(4) PT不檢查動態穩定性和熱穩定性(5) 經過計算，選擇結果如表6-5所示：表6的選擇結果-5 PT模型額定電壓 (KV)二次繞組額定容量（VA）最大容量 (VA)初級繞組二次繞組輔助繞組0.513YDR-110110/1.7320.1/1.7320.11502204401200JDZJ1010/1.7320.1/1.7320.1/34060150300備注：YDR110 Y電壓互感器 D單相 R電容式JDZ

56、J10 J電壓互感器 D單相 Z環氧澆注絕緣 J接地保護柱式絕緣子和穿墻套管的選擇選擇柱絕緣子的額定電壓和類型，并進行短路動態穩定性驗證。穿墻套管根據額定電壓、額定電流和型號選擇，根據短路電流條件驗證動態穩定性和熱穩定性。(1)按額定電壓選擇柱式絕緣子和穿墻套管：支柱絕緣子和穿墻套管的額定電壓應大于或等于電網額定電壓，即U N = U NS ；(2)根據額定電流選擇穿墻套管：墻套管額定電流I N大于等于回路最大連續工作電流I MAX ，即I MAX = Q K(5)支柱絕緣子和套管的動穩定性驗證：要求：F MAX = I MAX where I y 導線的長期允許載流量，A(3)根據經濟電流密

57、度選擇：S j = I MAX /J (mm 2 )(4)熱穩定性試驗應滿足條件：S min = Q 1/2 K /C式中 C母排熱穩定性系數 Q K 短路電流的熱效應（KA） 2 *sS min 滿足熱穩定性的最小截面，mm 2(5) 動態穩定性驗證應滿足條件： MAX =(I B / I-X*) I BL * U B *100%/(U NL * I B )式中 U B 參考電壓，KV； I B 參考電流，KA；X*根據U B和I B ，從電源計算所選電抗器前的單位電抗值；U NL 電抗器額定電壓，KV； I NL 電抗器額定電流，KA；I電抗器后短路次暫態電流，KA。(4)電壓損耗檢查：U

58、%=U*100%/U NL = XL %*I MAX *sin/I NL =60%(6)動穩定性驗證：電抗器的動穩定電流i es不小于通過電抗器的最大三相短路電流i sh ，即i es = i sh(7)熱穩定性檢查：電抗器最大允許短路熱效應I 2 t *t 不小于電抗器實際最大短路熱效應Q K ，即I 2 t *t = QK(8)電抗器選型見表6-8：（主要用于10KV饋線電纜線路）表 6-8 反應器選型結果產品編號額定容量KVA線電壓KV終端電流A電抗(%)動態穩定電流KA熱穩定電流KAXKGK-10-200-63*115510.5200612.7518高壓熔斷器的選擇保險絲是最簡單的保護

59、器具，它用于保護電氣設備免受過載和短路電流損壞。家用高壓熔斷器常用于保護變電站中的電力電容器、配電線路和變壓器，多用于發電廠的電壓互感器。(1)額定電壓選擇：U N = U NS(2)額定電流的選擇：根據保險管的額定電流選擇：I NFT =I NFS為保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的額定電流應大于或等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇 I NFS = K I max式中，K可靠性系數，K=1.11.3I max 電源變壓器電路的最大工作電流(3)熔斷器開斷電流驗證：I Nbr =I sh對于保護PT的高壓熔斷器，只選擇額定電壓和分斷電流容量。(4)高壓熔斷器的選型結果見表6-9：表 6-9 高

60、壓熔斷器選型結果模型額定電壓千伏額定電流K A最大分斷能力 MVA最大開斷電流KA評論注冊護士2100.550085保護到電視(5)最大分斷能力500MVA40MVA符合要求。接地開關的選擇為保證電器及母線的維修安全，每條母線配備1-2組接地開關，63KV及以上斷路器兩側隔離開關的線路側和線路隔離開關應配備接地開關。35KV及以上隔離開關的接地刀，應根據安裝場所的短路電流進行操作，并檢查熱穩定性。計算方法與110KV、10KV隔離開關相同，此處不再贅述。接地開關的選擇見表 6-10：表 6-10 接地開關選型結果模型聯合國KV _在一個_伊斯卡_ _5s熱穩定電流KA執行器型號GW5-110/