《電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、電氣工程及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 廣州市*** 110KV終端變電所設(shè)計(jì) 2、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的及成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）： 電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，研究110kV變電站的可靠性、穩(wěn)定 性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)廣州市黃埔區(qū)大沙11OKV 終端變電所的負(fù)荷資料、變電要求，進(jìn)行該變電所的設(shè)計(jì)，要求在滿意技術(shù)規(guī)定 的前提下，力求經(jīng)濟(jì)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題基本涵蓋了電氣工程專業(yè)所有專業(yè)課的內(nèi) 容，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，能夠提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決本專業(yè) 相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題的能力，以及從事專業(yè)技術(shù)工作的基

2、本能力。 3、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 一、原始資料： 1． 變電所的建設(shè)規(guī)模： （1） 類型：110 kV地方變電所 （2） 最終容量：根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，安裝兩臺(tái)容量為35.2MVA，電壓為 110/35/10kV的主變壓器，變壓器各側(cè)容量比為：100/100/100, —次性設(shè)計(jì)并 建成。 2． 電力系統(tǒng)與本所的連接情況： （1） 該變電所是一座降壓變電所，擔(dān)負(fù)著該地區(qū)的供電任務(wù)。 （2） 變電所有兩回線與110 kV電力系統(tǒng)連接，有兩回線與35 kV電力系統(tǒng)連接。 （3） 本變電所在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，110 kV系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻

3、抗標(biāo)幺值為0.11, 零序阻抗為0.28； 35 kV系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻抗標(biāo)幺值為0.94，零序阻抗為 0.52（Sj=100MVA），110kV及35k V電源容量為無(wú)窮大，阻抗值包括平行線路阻抗 在內(nèi)。 3. 變電所不考慮無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，35 kV因線路電容電流較小，不裝設(shè)消弧線圈。 110 kV出線無(wú)電源。 4. 電力負(fù)荷水平： （1） 110 kV進(jìn)出線共4回，其中兩回線110kV供電，正常情況下輸送容量各為 30000 kVA；另有兩回線分別供電給兩個(gè)大型工廠，輸送容量各為20000 kVA， 且均為一級(jí)負(fù)荷，Tmax=5000h （2） 35kV進(jìn)出線共6回，其中兩回線連接35

4、kV電源，正常情況下輸送容量各 為 7000 kVA，為二級(jí)負(fù)荷，Tmax =3500h。 （3） 10 kV進(jìn)出線共10回，其中6回為架空線路，每回按照2500 kVA設(shè)計(jì)； 另有4回為電纜供電，每回按照1500 kVA設(shè)計(jì)，再預(yù)留兩個(gè)電纜出線，以待擴(kuò) 建。 （4） 本變電所自用負(fù)荷（單位kW），如下表： 序號(hào) 設(shè)備名稱 容量 安裝臺(tái)數(shù) 工作臺(tái)數(shù) 功率因數(shù) 備注 1 主充電機(jī) 20 1 1 0.85 常常 2 浮充電機(jī) 4.5 0.85 常常 3 主變通風(fēng) 0.15 36 36 0.73 常常 4 蓄電池通風(fēng) 2.6 1 1

5、 0.88 常常 5 檢修試驗(yàn)用電 15 0.8 常常 6 載波通信用電 0.68 7 室內(nèi)照明 6.0 8 室外照明 4.5 9 生活水泵 4.5 2 2 0.8 周期性 10 第二節(jié) 原始資料分析 一、資料分析 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所提供的課題是某 110KV 變電所的設(shè)計(jì)，該變電所是一座降壓變電 所，擔(dān)負(fù)該地區(qū)的供電任務(wù)。變電所有110KV、35KV、10KV三個(gè)電壓等級(jí)，一次性設(shè)計(jì)并建成。其中110KV側(cè)有兩回路與50KM外的電網(wǎng)相連接，輸送容量各為 30000KVA；另有兩回路直接送至40KM外的兩個(gè)大型工廠，輸送容量各為 20000KVA

6、，均為一級(jí)負(fù)荷。35KV進(jìn)出線共6回，其中兩回路連接電源，輸送距 離30KM，輸送容量各為70000KVA，為二級(jí)負(fù)荷。110 kV進(jìn)出線共10回，其中6 回為架空線路，輸送距離為10KM，每回按照2500 KVA設(shè)計(jì)；另有4回為電纜供 電，輸送距離為20KM，每回按照1500 KVA設(shè)計(jì)，并預(yù)留兩個(gè)電纜出線，以待擴(kuò) 建。該變電站的一、二級(jí)負(fù)荷所占比例大，負(fù)荷也較重，設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重保證設(shè) 備供電的可靠性，所以應(yīng)能夠保證不管是母線或母線設(shè)備檢修還是任何一個(gè)電源 斷開后，都不會(huì)影響對(duì)用戶的供電。 我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2-79規(guī)定：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電 力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)

7、、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿意運(yùn)行可靠， 簡(jiǎn)樸靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。因此110KV及35KV主接線 方案應(yīng)該考慮采用雙母帶旁母接線形式，且裝設(shè)專用母聯(lián)、旁路斷路器，正常運(yùn) 行時(shí)旁母不帶電°10KV采用單母分段，且裝設(shè)分段斷路器，以保證供電的可靠 性。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。 因此，必須準(zhǔn)確處理好各方面的關(guān)系。 二、本變電所與電力系統(tǒng)的連接情況，如圖1-1 110KV進(jìn)錢 50KX 2回路 兩個(gè)大型工廠 11OKV出線 50E1 11 OKV?方變電所 35KV電源

8、 2回路 1OKV電纜 35KV 30KI 4回齬 1OKV架宇 2OKI60?& 圖1-1：電力系統(tǒng)連接情況圖 小結(jié) 在變電站設(shè)計(jì)之前，因地制宜地分析變電站的容量、裝機(jī)臺(tái)數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)以及在 系統(tǒng)中的地位等原始資料，并且查閱國(guó)家有關(guān)政策及技術(shù)規(guī)范，是整個(gè)變電站設(shè) 計(jì)的基礎(chǔ)。這為后續(xù)的變電站主接線確定以及合理選擇主變壓器的容量及結(jié)構(gòu)提 供了重要依據(jù)。 第二章 電氣主接線的設(shè)計(jì)原理 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站設(shè)計(jì)的主體。采用何種主接線形式，與電力系統(tǒng)原 始資料，發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)， 并且對(duì)電氣

9、設(shè)備的選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有較大的 影響。 因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的詳細(xì)情況，全面分析， 準(zhǔn)確處理好各方面的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方式。 第一節(jié)電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 一、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則與依據(jù) 1、 電氣主接線的基本原則為： 以下達(dá)的任務(wù)書為依據(jù)，根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國(guó)情”的 電力建設(shè)與發(fā)展的方針，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際的詳細(xì)特點(diǎn)， 準(zhǔn)實(shí)地把握原始資料，保證設(shè)計(jì)方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 2、 變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模： 變電所根據(jù)5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃

10、進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；當(dāng)技 術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，330~500KV樞紐變電所出可裝設(shè)3~4臺(tái)主變壓器；終端或分 支變電所如只有一個(gè)電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 3、 負(fù)荷大小和重要性： 1） 對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后能保證全 部或大部一級(jí)負(fù)荷不間斷電源。 2） 對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)失去一個(gè)電源后，能保證全 部和大部二級(jí)負(fù)荷的供電。 3） 對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。 4、 備用容量大小： 裝有2 臺(tái)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)事故斷開，其余主變壓器的容量應(yīng) 保證該 70%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的答應(yīng)

11、時(shí)間風(fēng)，應(yīng)保證用戶的一級(jí) 和二級(jí)負(fù)荷。 系統(tǒng)備用容量的大小將會(huì)影響運(yùn)行方式的變化。設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)充分考慮這些因 素。 二、對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求 主接線應(yīng)滿意可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性等四個(gè)方面的要求。 1、 可靠性： 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對(duì)主接線最基本要 求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線可靠性應(yīng)根據(jù)變電站在電力系 統(tǒng)中的地位，變電站的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路和變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備 特點(diǎn)等條件確定。供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿 足這個(gè)要求。通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，均從以下幾方面考慮： 1）斷路

12、器檢修時(shí)，能否不影響供電。 2）線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線檢修時(shí)，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)重要用戶的供電。 3）變電站全部停運(yùn)的可能性。 2、 靈活性： 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)樸可靠，靈活合 理，以節(jié)省斷路器、隔離開頭、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。要能使 繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。要能限制短路電 流，以便于選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備或輕型電器。要求電能損失少，經(jīng)濟(jì)合理地 選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)，要避免因兩次變壓而增加電能損失。主接線 的靈活性要求有以下幾方面。 1）調(diào)度靈

13、活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配 電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特別運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 2）檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修 而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 3）擴(kuò)建方便：應(yīng)能輕易的從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，在不影響 連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一 次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 3、經(jīng)濟(jì)性： 主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。在滿足技術(shù)要求的前 提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 1）投資省：主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清楚，以節(jié)約 ? 斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)

14、備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利 于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以選擇價(jià)格合理的電 器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6?10kV ... ? ? 斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以 利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以選擇價(jià)格合理的 電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6?10kV）變壓器， 以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓斷路器。 2） 占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地 和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 3） 電能損耗少：在變

15、電站中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來(lái)自變壓器。應(yīng)經(jīng)濟(jì) 合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 4、發(fā)展性： 主接線可以輕易地從初期接線方式過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí) 間最短的情況下，完成過(guò)渡期的改擴(kuò)建，且對(duì)一次和二次部分改動(dòng)工作量最少。 第二節(jié)主接線的基本形式和特點(diǎn) 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無(wú)匯流母線的接線形 式。在電廠或變電所的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過(guò)4回），為便于電能的匯集和 分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清楚、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò) 建。缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無(wú)匯流母

16、線 的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā) 展的電廠和變電所。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無(wú)分 段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無(wú)分段、 雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無(wú)匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接 線等。 下面介紹變電所常用的電氣主接線，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍進(jìn)行分析比較。 一、單母線接線 單母線接線是一種最原始、最簡(jiǎn)單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上。 如圖2-1所示。 長(zhǎng)處：簡(jiǎn)單明顯，采用設(shè)備少，操作方便

17、，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。 缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所 接的電源，且與之相接的電力裝置在整個(gè)檢修期間均需停運(yùn)。出線斷路器檢修時(shí) 也須停運(yùn)該回路，影響對(duì)用戶的供電。它不能滿足 I、II 類用戶的要求。 適用范圍：6~10KV配電裝置的出線回?cái)?shù)少與5回；35~63KV配電裝置的出線回?cái)?shù) 不超過(guò)3回；110~220KV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過(guò)兩回。采用成套配電裝置時(shí), 因可靠性高也可用于較重要用戶的供電。 二、單母線分段接線 單母線分段接線是采用斷路器將母線分段,通常分為兩段,提高供電的可靠性和 靈活性,如圖 2-2 所示。 長(zhǎng)處：用斷路器對(duì)母線分段后

18、,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩回饋電線路,由兩 個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線故障后分段斷路器自動(dòng)將故障切除,保證正常段母線不 間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)該段母線的回路都要在檢修期間 停電；當(dāng)出線為雙回時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)要向兩個(gè)方向均衡 擴(kuò)建。 選用范圍：6~10KV配電裝置出線回路為6回及以上時(shí)；35~63KV配電裝置出線回 路數(shù)為4~8回時(shí)；110~220KV配電裝置出線回?cái)?shù)為3~4回時(shí)。 另外還有加設(shè)旁路的單母線分段接線方式,此種接線是在單母線分段的基礎(chǔ)上加 設(shè)一旁路母線,在檢修出線時(shí)可以不用停止線路的運(yùn)行,提高了對(duì)用戶的供電

19、可 靠性,但增加了投資,如圖2-3所示。 三、雙母線及雙母線分段接線 雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均 分配在兩組母線，有兩組母線后運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高如圖2-4所示。 優(yōu)點(diǎn)： 1、 供電可靠。通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可輪流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；檢修任一回路的母線隔離開關(guān), 僅只停該回路。 2、 調(diào)度靈活。各電源和各回路負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng) 系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 3、 擴(kuò)建方便。向雙母線的左右兩側(cè)任何方向擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù) 荷均

20、勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電，并且布置也方便。 4、 便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)可將該回路分開，單獨(dú)接至一組 母線上進(jìn)行。 缺點(diǎn)： 1、增加一組母線和使每回路都增加一組隔離開關(guān)，增加了投資。 2、操作復(fù)雜。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，易誤操作。 為了避免隔離開關(guān)誤操作，需要在隔離開關(guān)同斷路器間加設(shè)閉鎖裝置。 適用范圍：當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送功率和穿越功率較大、母線故 障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不答應(yīng)影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng) 運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定的要求時(shí)采用。 1、6~10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器

21、時(shí)。 2、 35~63KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò)8回時(shí)；連接的電源較多，負(fù)荷較大 時(shí)。 3、 110~220KV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110~220KV配電裝置 在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。 采用雙母線分段時(shí)，裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路的斷路器，這種接線適用于當(dāng)出線回路 數(shù)或母線上電源較多、輸送功率和穿越功率較大。 當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在 11 回及以下時(shí)，母線不分段。但如為了避免母線故障 而母聯(lián)斷路器拒動(dòng)時(shí)導(dǎo)致全部回路停電，可以考慮在正常運(yùn)行時(shí)把母聯(lián)斷路器和 旁路專用斷路器串聯(lián)使用，可以提高雙保險(xiǎn)作用如圖2-5所示。 假如110~220KV出線回路較多

22、時(shí)，貝V： 1) 330 / 110KV (300~500MVA)降壓變電所的110KV配電裝置，當(dāng)進(jìn)出線總數(shù)為 12~16回，仍采用不分段的母線連接。 2) 500 / 220KV (1500MVA)降壓變電所的220KV配電裝置，當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)達(dá) 14回時(shí)，采用三分段的雙母線接線；當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)達(dá)1 6回，采用四分段的雙 母線連接，平均每段母線接 4~5 個(gè)回路。 圖z-4：5R母線的接線方式 圖階樂(lè)取母線分段的接線方式 四、雙母線旁路母線接線 為了保證采用單母線分段或雙母線接線在 ?斷路器檢修或調(diào)試保護(hù)裝置時(shí)，不中斷對(duì)用戶的供電，需增設(shè)旁路母線。對(duì) 110~220KV線

23、路，輸送距離遠(yuǎn)，輸送功率大，停電影響大，一般可裝設(shè)旁路母線。 這種帶專用旁路母線的雙母線接線方式可靠性、靈活性高，但設(shè)備??? ? ?斷路器檢修或調(diào)試保護(hù)裝置時(shí)，不中斷對(duì)用戶的供電，需增設(shè)旁路母線。 對(duì)110~220KV線路，輸送距離遠(yuǎn)，輸送功率大，停電影響大，一般可裝設(shè)旁路母 線。這種帶專用旁路母線的雙母線接線方式可靠性、靈活性高，但設(shè)備投資大， 操作復(fù)雜，如圖2-6所示。 A 圖2-仁雙母線帶旁路母銭的接線方式 五、一臺(tái)半斷路器接線（二分之三接線） 一臺(tái)半斷路器是從雙母線雙斷路器接線改進(jìn)而發(fā)展成的，如圖2-7所示。 優(yōu)點(diǎn)： 1、 運(yùn)行調(diào)度靈活。正常時(shí)兩條母線和全部斷

24、路器均投入工作，從而形成多環(huán)狀 供電。 2、 操作檢修方便。隔離開關(guān)僅用檢修隔離電源用，避免了將隔離開關(guān)作操作用 的大量倒閘操作。當(dāng)任一母線或任一斷路器停電檢修時(shí)，各回路無(wú)需運(yùn)行切換。 3、 具有調(diào)度可靠性。每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，發(fā)生線故障時(shí)，只需跳開與 此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。在事故與檢修相生重合情況下的停 電回路不多于兩回。 缺點(diǎn)：由于每個(gè)回路連接著兩臺(tái)斷路器，一臺(tái)中間聯(lián)絡(luò)斷路器連接著兩個(gè)回路, 使繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜化。 圖2-匸一臺(tái)半變壓器的養(yǎng)銭 六、無(wú)匯流母線接線 1、單元接線是電簡(jiǎn)單的接線。一般發(fā)電廠采用較多，指發(fā)電機(jī)各變壓器直接

25、連 接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)-變壓器組。特點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn) 便，短路電流減少。 2、 橋形接線：適用于只有兩臺(tái)變壓器和兩條引出線的裝置中。接線簡(jiǎn)單清晰， 設(shè)備少，造價(jià)低，易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線。 3、 多角形接線：有3、4、5角形接線，多角形接線的每一邊中有一臺(tái)斷路器， 各邊連接成閉合的多角環(huán)形接線，電源與引出線只經(jīng)隔離開關(guān)接至多角形頂點(diǎn)。 特點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單清晰、操作方便、經(jīng)濟(jì)性好；供電可靠性高、運(yùn)行靈活。缺點(diǎn)是 運(yùn)行方式改變時(shí)支路電流變化大，繼電保護(hù)整定復(fù)雜且難于擴(kuò)建。只適用于 110KV及以上配電裝置中出線回路數(shù)不多，不再擴(kuò)建的配電裝置。 小結(jié) 變電站的電氣

26、主接線應(yīng)滿足供電可靠、調(diào)度靈活、運(yùn)行檢修方便且具有經(jīng)濟(jì)性和 擴(kuò)建的可能性等基本要求。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(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選 擇主接線方式。 主接線的形式可概括分為兩大類。其一，是有匯流母線式接線，如單母線接線、 雙母線接線、一臺(tái)半斷路器接線，4/3 臺(tái)斷路器接線，以及變壓器母線接線等。 其二，是無(wú)匯流母線式接線，如橋式接線、多角形接線、單元接線等。 第三章 變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)與選擇 第一節(jié)主接線方案的擬定 在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟(jì)性等基本要求 綜合考慮在滿足技術(shù)

27、、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理 的主接線方案。 供電可靠性是變電所的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要，同 時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮： 1、 斷路器檢修時(shí)，不影響連續(xù)供電； 2、 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長(zhǎng)短， 能否滿足重要的I、II類負(fù)荷對(duì)供電的要求； 3、 變電所有無(wú)全所停電的可能性； 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下 操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮

28、，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可 能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。 一、110K V側(cè)主接線方式擬定 從原始資料可知，110KV進(jìn)出線為4回路，兩回路供電給大型工廠，都為一級(jí)負(fù)荷，因此, 變電站110KV側(cè)可采用雙母線接線方式（如圖3-1）或雙母線帶旁路母線接線方式（如圖3-2）, 以確保供電的可靠性。 xr Tr-1 XT XT I Hu- ff ff 圈3-雙母踐接線方式主接線圖 PL1 WL2 圖3-2： 110KV側(cè)雙母線帶旁路母線接線方式主接線圖 二、35KV側(cè)主接線方式擬定 從原始資

29、料可知，35KV母線出線為6個(gè)回路，有2回路連接35KV電源，另外4路為二級(jí)負(fù) 荷，為了保證可靠性和靈活,35KV側(cè)也采用雙母線接線方式（如圖3-3）或雙母線帶旁路母 線接線方式（如圖3-4）。 WL1 WL2 電源 電源 WL3 圈皆3： 母線農(nóng)線主接線圖 Wbl ?L2 電源 電源 WL3 HL4 八 檔 八 八 -■■. 山 圖3-4 SSKVtt^母線帶旁路母線空接線圖 三、10KV側(cè)主接線方式擬定從原始資料可知，10KV母線出線為10回路，6回路為架空線路，4回路為電纜，可采用單 母線分段主接線方式（如圖3-5），經(jīng)濟(jì)靈活、可靠穩(wěn)定、便于擴(kuò)建。 ^3-b： L0

30、釣博主接統(tǒng)圖 第二節(jié)110K V變由所主接線方案與比較 一、110K V變電所主接線方案 方案一：110KV側(cè)母線采用雙母線帶旁路母線接線方式；35KV側(cè)母線采用雙母線帶旁路母線 接線方式；10KV側(cè)采用單母線分段接線方式。如圖3-6所示： 方案二：110KV側(cè)母線采用雙母線接線方式；35KV側(cè)母線采用雙母線接線方式；10KV側(cè)采 用單母線分段接線方式。如圖3-7所示： 二、110K V變電所主接線方案的比較 110KV采用雙母帶旁路母線接線方式，35KV也采用雙母帶旁路母線接線，110KV進(jìn)出線為4 回路，兩回路一級(jí)負(fù)荷都為大型工廠供電，考慮到110KV側(cè)的特殊性

31、，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器 和旁路斷路器。 35KV母線出線為6個(gè)回路，有2回路連接35KV電源，為了保證供電的可靠性和檢修時(shí)的靈 活性，特裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 10KV母線出線為10回路，預(yù)留2回路，可采用單母分段接線方式。 其接線特點(diǎn)： 1、110KV、35KV都采用雙母帶旁母，并設(shè)專用的旁路斷路器，其經(jīng)濟(jì)性相對(duì)來(lái)是降低了， 但是保證了各段出線斷路器檢修和事故不致影響供電的情況下，而且也不會(huì)破雙母運(yùn)行的特 性，繼電保護(hù)也比較容易配合，相對(duì)來(lái)可靠性即提高了。并且設(shè)計(jì)專用的旁路斷路器，即使 斷路器檢修或故障時(shí)，不致破壞雙母接線的固有運(yùn)行方式，及不致停電，保證供電可靠性。 2、1

32、0KV雖然負(fù)荷較低，但出線有10回。如采用單母接線時(shí)，接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操 作方便等優(yōu)點(diǎn)。但如果某一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，將影響全所的照明 及操作電源、控制電源保護(hù)等。 10KV采用單母線分段運(yùn)行時(shí)，操作靈活、可靠， 110KV、35KV 都采用雙母不帶旁路，斷路器檢修或故障時(shí)，會(huì)造成停電，嚴(yán)重情況時(shí)：主變 壓器進(jìn)線斷路器檢修或故障時(shí)，影響供電可靠性。 10KV雖然負(fù)荷較低，但出線有10回，為了滿足所用電的可靠性，有用裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器， 為互備方式運(yùn)行，其接線方式為單母分段接線方式。 其接線方式的特點(diǎn)： 1、 雙母不帶旁路，其經(jīng)濟(jì)性相對(duì)來(lái)是提高了，但是各段出線

33、斷路器檢修和事故會(huì)影響供電 的情況下，會(huì)破雙母運(yùn)行的特性，繼電保護(hù)也比較容易配合，相對(duì)來(lái)可靠性即降低了。 2、 ）10KV為了保證所用電可以從不同段兩出線取得電源，同時(shí)一段母線發(fā)生故障，分段斷 路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 以上二種方案相比較，方案一的可靠性略高于方案二，其經(jīng)濟(jì)性略低于方案二，操作靈活性 居于方案二之上，根據(jù)原始資料，方案一滿足要求，而且根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，只 有方案一更適合于本次設(shè)計(jì)切身利益，故選擇方案一。 第三節(jié)變壓器的選擇 主變的容量、臺(tái)數(shù)，直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù)基礎(chǔ) 資料外，還取決于輸送功率的大小，

34、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度。 一、主變臺(tái)數(shù)的確定 1、選擇原則 1） 變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜； 2） 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)變壓器的 可能性； 3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電站，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的2級(jí)設(shè)計(jì)， 以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 2、主變臺(tái)數(shù)的選擇 根據(jù)原始資料，本變電所為110KV地方變電所，根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，選用兩臺(tái)共35.2MVA 變電器，一次性設(shè)計(jì)并建成。 二：主變壓器容量的確定 1、 選擇原則 1） 主變壓器容量一般按變電站建成后5?10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行 和事故

35、時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力。 2） 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電 站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保 證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷的供電。對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能 滿足全部負(fù)荷的70%~80%。 3） 同一電壓等級(jí)的單臺(tái)降壓變壓器的級(jí)別不宜太多，推行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。 2、 主變壓器容量確定 根據(jù)選擇原則和已確定選用兩臺(tái)主變壓器，且計(jì)及每臺(tái)變壓器有30%過(guò)負(fù)荷能力，當(dāng)一臺(tái)變 壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要保證全部一、二類負(fù)荷（一、二類負(fù)荷為85%）的供電能力，能滿足全 部的一、二級(jí)負(fù)荷的電力需要；同

36、時(shí)當(dāng)一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要保證全部負(fù)荷的70%~80% 負(fù)荷的供電能力（不計(jì)過(guò)負(fù)荷能力）。每臺(tái)主變壓器的容量按以下公式計(jì)算： 110KV 側(cè)負(fù)荷的最大容量計(jì)算：S1max = 2*30000/0.85=70.6MVA 35KV側(cè)負(fù)荷的最大容量計(jì)算：S2max = 4*7000/0.85=24.7MVA 10KV側(cè)負(fù)荷的最大容量計(jì)算： S3max= （6*2500+4*1500+20+4.5+0.15*36+2.6+15+1+6+4.5+4.5*2+2.5）/0.8=26.4MVA 通過(guò)變壓器容量計(jì)算：S=（S2max + S3max）K=（24.7+26.4）*0.9=45.99

37、MVA 所以一臺(tái)主變應(yīng)承擔(dān)的系統(tǒng)容量為：Sn=0.7S=0.7*51.1=32.19MVA 變壓器型號(hào)：SFSZQ廠40000/110 變壓器各側(cè)容量比為：100/100/100 其參數(shù)為： 額定容量（kVA）： 40000； 額定電壓（KV）:高壓：110±8X1.25% 中壓：38. 5±5% 低壓：10.5 空載電流：1.1% 空載損耗（KW）： 60.2 負(fù)載損耗 KW：210 阻抗電壓：10.5%（高-中）、17.5%（高-低）、6.5%（中-低） 3、 主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接 方式只有

38、丫和4高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓， 變壓器繞組都采用Y0連接；35KV也采用Y連接。 由以上所知，變電所110KV宜采用Y0接線，35KV側(cè)采用Y連接，10KV側(cè)采用△接線。 4、 主變中性點(diǎn)的接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合問(wèn)題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水 平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器的運(yùn) 行安全以及對(duì)通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和 直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地 與否，決定于主變壓器

39、中性點(diǎn)運(yùn)行方式。在本設(shè)計(jì)中110KV采用中性點(diǎn)直接接地方式，35KV、 10KV采用中性點(diǎn)不接地方式。 5、 主變的調(diào)壓方式 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第五章第三節(jié)規(guī)定：調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào) 整是用分接開關(guān)切換變壓器分接頭，從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶 電切換稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在正負(fù)5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào) 壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到正負(fù)30%。對(duì)于110KV及以下的變壓器，以考慮至少有一級(jí)電壓的變壓 器采用有載調(diào)壓。由以上所知，本變電所的主變壓器宜采用有載調(diào)壓方式。 6、變壓器冷卻方式選擇 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分

40、）第五章第四節(jié)，主變一般的冷卻方式有以 下幾種類型； 1）自然風(fēng)冷卻，適用于小型變壓器； 2）強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于中、小型變壓器； 3）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，用于大容量變壓器，且水源充足的變電所； 4）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，適用于大容量變壓器； 5）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻，用于大型變壓器。 根據(jù)該變壓器的容量，本變電所中主變冷卻方式宜采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 三：變電所用變壓器選擇 變電站所用變的總?cè)萘繛椋? S 總=（20+4.5+0.15*36+2.6+15+1+6+4.5+4.5*2+2.5） /0.825=85.5KVA 考慮一定的所有負(fù)荷增長(zhǎng)裕度，所有變10KV側(cè)選擇兩臺(tái)S9-M-1

41、25型號(hào)低損耗全 密封波紋油箱配電變壓器；互為備用。 其參數(shù)如下所示： 額定容量（kVA）： 125 額定電壓（KV）:高壓：10±5% 低壓：0.4 空載電流：1.5% 空載損耗KW： 0.34 負(fù)載損耗KW： 1.8 短路阻抗：4% 聯(lián)接組別：Y,yn0 小結(jié) 變電站主接線方式關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性。是變電站設(shè)計(jì)的首要任 務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、 出線回路數(shù)等條件和具體情況確定變電站主接線方式。 變電站使用的電力變壓器有主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器以及廠用變壓器之分。各自的容量、形式 及臺(tái)數(shù)的選擇和連

42、接點(diǎn)的確定，直接影響著主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，務(wù)必根據(jù)接 線形式和特點(diǎn)合理選擇變壓器容量和形式。 第四章短路電流計(jì)算 第一節(jié) 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 一、 短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié) 其計(jì)算目的是： 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。 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。 3、 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 4、 在選擇繼電

43、保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 5、 按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 二、 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1、 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī) 劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5?10年）。確定短 路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能 并列運(yùn)行的接線方式。 2、 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)步電機(jī) 的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 3、 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在

44、正常接線方式時(shí)短路 電流為最大的地點(diǎn)。 4、導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 三、短路計(jì)算基本假設(shè) 1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； 2、所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； 3、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； 4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； 5、元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響； 6、系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 第二節(jié)短路電流計(jì)算的步驟 目前在電力變電站建設(shè)工程設(shè)計(jì)中，計(jì)算短路電流的方法通常是采用實(shí)用曲線法，其步驟如 下： 1、 選擇要計(jì)算短路電流的短路點(diǎn)位置；

45、 2、 按選好的設(shè)計(jì)接線方式畫出等值電路圖網(wǎng)絡(luò)圖； 1） 在網(wǎng)絡(luò)圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷之路，線路電容，各元件電阻； 2） 選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓Ub （—般取各級(jí)的平均電壓）； 3） 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗； 4） 由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖； 3、 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電 流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，即轉(zhuǎn)移電抗； 4、 求其計(jì)算電抗； 5、 由運(yùn)算曲線查出短路電流的標(biāo)么值； 6、計(jì)算有名值和短路容量； 7、計(jì)算短路電流的沖擊值； 1）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電 流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 標(biāo)幺值：I d* = 有名值：Idi = Id*I j 2）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值