畢業(yè)設(shè)計(jì)--110kv變電所設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目： 110Kv變電所設(shè)計(jì) </p><p>　　年級專業(yè)： 2008級電氣自動化技術(shù)專業(yè) </p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué) 號：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職 稱： 副教授 </p><p>　　導(dǎo)師單位： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　1．設(shè)計(jì)(論文)題目：110Kv變電所設(shè)計(jì)

3、 </p><p>　　2．學(xué)生完成設(shè)計(jì)(論文)期限： 2011 年 5 月 30 日 </p><p>　　3．設(shè)計(jì)(論文)課題要求：</p><p>　?。?）所選題目應(yīng)體現(xiàn)本專業(yè)基本訓(xùn)練內(nèi)容，有利于鞏固、深化和擴(kuò)充所學(xué)知識；

4、 </p><p>　?。?）論文觀點(diǎn)要正確，論述要充分，結(jié)構(gòu)要合理，層次要清晰； </p><p>　　（3）論文應(yīng)能充分分析工作現(xiàn)實(shí)中存在的問題，并有針對性地提出具體的解決措施，要有自己的獨(dú)到

5、見解，不能套用和抄襲他人成果； </p><p>　　（4）論文字?jǐn)?shù)應(yīng)不少于5000字； </p><p>　?。?）論文寫作格

6、式按山東化工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）規(guī)定寫作格式書寫； </p><p>　?。?）論文寫作中要大量查閱資料，以加深對理論知識的理解，提高解決實(shí)際工作問題的能力；

7、 </p><p>　?。?）嚴(yán)格按時間控制點(diǎn)完成。 </p><p>　　4．實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、調(diào)研）部分要求內(nèi)容：</p><p>　　通過實(shí)地調(diào)查和訪談，獲得相關(guān)課題具體、翔實(shí)的第一手資料。試驗(yàn)的方法和數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠

8、，調(diào)研的單位要有代表性，能夠切實(shí)反映大多數(shù)企業(yè)的情況。 </p><p><b>　　5．文獻(xiàn)查閱要求：</b></p><p>　　通過查閱書籍、雜志，上網(wǎng)瀏覽等措施，切實(shí)了解當(dāng)前相關(guān)課題研究的最新成果。閱讀中外文與課題有關(guān)的資料應(yīng)不少于兩萬

9、字。 </p><p>　　6．發(fā)出日期： 2011 年 01 月 05 日 </p><p>　　7．學(xué)生完成日期： 2011 年 03 月 30 日</p><p><b&

10、gt;　　摘 要</b></p><p>　　110kV/35KV/10KV變電所是城市地區(qū)重要變電所，是電力系統(tǒng)110kV電壓等級的重要部分。本次設(shè)計(jì)只涉及一次部分，對于二次部分只涉及到繼電保護(hù)方法的選擇。</p><p>　　一次部分由說明書，計(jì)算書與設(shè)備清單和電氣工程圖組成，說明書和計(jì)算書包括整定及整定原則概述：電氣主接線的選擇；電氣設(shè)備的選擇；線路保護(hù)的整定計(jì)

11、算；主變壓器的保護(hù)整定計(jì)算；電容器的保護(hù)整定計(jì)算。</p><p>　　設(shè)備清單和電氣工程圖為附錄部分。其中一次部分電氣AutoCAD制圖三張。 </p><p>　　本變電所設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，目的是鞏固大學(xué)所學(xué)知識。通過本次設(shè)計(jì)，使我對電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程有一個較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高了工程意識，鍛煉了我獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力，為未

12、來的實(shí)際工作奠定了必要的基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 變電所，變壓器，主接線，繼電保護(hù)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要.............................................................I</p><p>　　第1章

13、 緒論.....................................................1</p><p>　　1.1 原始條件...................................................1</p><p>　　1.2 站址選擇的基本原則.........................................1&l

14、t;/p><p>　　1.3 變電站規(guī)模規(guī)劃.............................................2</p><p>　　1.4本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和意義..........................................2</p><p>　　第2章 電氣主接線方案的確定..........................

15、............3</p><p>　　2.1 概述........................................................3</p><p>　　2.2 電氣主接線方案的基本要求....................................3</p><p>　　2.2.1可靠性..............

16、.....................................3</p><p>　　2.2.2靈活性...................................................4</p><p>　　2.2.3經(jīng)濟(jì)性...................................................4</p><

17、p>　　2.2.4可擴(kuò)性...................................................4</p><p>　　2.3 110KV、35KV及10KV側(cè)的電氣主接線............................4</p><p>　　2.3.1 高、中、低各等級的接線形式...............................4&

18、lt;/p><p>　　2.3.2 初步方案.................................................5</p><p>　　2.4 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)...............................................9</p><p>　　第3章 變壓器的選擇.......................

19、.......................10</p><p>　　3.1 概述........................................................10</p><p>　　3.2 主變壓器臺數(shù)的選擇..........................................10</p><p>　　3.3 主

20、變壓器容量的選擇..........................................10</p><p>　　3.4 選擇變壓器的型號............................................11</p><p>　　第4章 繼電保護(hù)配置與規(guī)劃........................................14</p&g

21、t;<p>　　4.1 概述........................................................14</p><p>　　4.2 主變壓器保護(hù)的配置..........................................14</p><p>　　4.3 母線的保護(hù)配置...........................

22、...................16</p><p>　　4.4 電容器保護(hù)..................................................17</p><p>　　第5章 接地與防雷................................................19</p><p>　　5.1 接地...

23、.....................................................19</p><p>　　5.2 防雷........................................................20</p><p>　　結(jié)論.....................................................

24、.........21</p><p>　　致謝..............................................................22</p><p>　　參考文獻(xiàn)..........................................................23</p><p><b>　　附

25、 錄</b></p><p>　　附錄1 電氣設(shè)備一覽表</p><p><b>　　第1章 前 言</b></p><p>　　110KV/35KV/10KV變電所是城市地區(qū)重要變電所，是電力系統(tǒng)110KV電壓等級的重要組成部分。</p><p><b>　　1.1 原始條件</b>

26、;</p><p>　　地理及氣候條件如下：</p><p>　　該開發(fā)區(qū)地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔200米，最高氣溫40℃，最低氣溫-12℃，年平均氣溫16℃，最熱月平均最高氣溫30℃，土壤溫度25℃。</p><p>　　1.2 站址選擇的基本原則</p><p>　?。?）站址應(yīng)選在靠近負(fù)荷中心，進(jìn)出線走廊開闊，交通運(yùn)

27、輸方便，四周無明顯的污染源。</p><p>　?。?）應(yīng)節(jié)約用地，不占或少占耕地和經(jīng)濟(jì)效益高的土地。</p><p>　?。?）與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)相協(xié)調(diào)，便于架高空線路、電纜線路的引入。</p><p>　?。?）宜設(shè)在受污穢影響最小處。</p><p>　?。?）具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件（例如避開斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風(fēng)口

28、和有危巖或易發(fā)生滾石的場所），應(yīng)避免選在重要文物地點(diǎn)或開采后對變電站有影響的礦藏地區(qū)。</p><p>　?。?）站址標(biāo)高宜高于頻率為2％的高水位，否則應(yīng)有可靠的防洪措施或與地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致。</p><p>　?。?）應(yīng)考慮水源及排水條件。</p><p>　?。?）應(yīng)考慮與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。</p><p>　　1.3 變

29、電站規(guī)模規(guī)劃</p><p>　　本變電站規(guī)劃容量為2×31.5MVA,采用三相三繞組油浸風(fēng)冷式有載調(diào)壓電力變壓器，變電站由兩座220KV變電所的兩回110KV出線供電。110KV配電裝置選用GIS組合電器,35KV配電裝置選用JGN2B-35Z（F）固定開關(guān)柜, 10KV配電裝置選用GG-1A(F)型固定開關(guān)柜。110KV采用內(nèi)橋接線，進(jìn)線2回；35KV采用單母線分段帶旁路方式接線，出線8回；10KV

30、采用采用單母線分段帶旁路方式接線，出線12回。無功補(bǔ)償采用2×4200（2100+2100）kvar并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置。</p><p>　　1.4 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)及意義</p><p>　　本設(shè)計(jì)中110KV配電裝置選用GIS組合電器,35KV配電裝置選用JGN2B-35Z（F）固定開關(guān)柜, 10KV配電裝置選用GG-1A(F)型固定開關(guān)柜。110KV采用內(nèi)橋接線，具有電源線路投

31、入和切除是操作簡便的優(yōu)點(diǎn)；10KV、35KV采用單母線分段帶旁路方式接線，具有供電可靠性更高，運(yùn)此更加靈活的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，使我對電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程有一個較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高了工程意識，鍛煉了我獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問題的能力，為未來的實(shí)際工作奠定了必要的基礎(chǔ)。</p><p>　　第2章 電氣主接線方案的確定&

32、lt;/p><p><b>　　2.1 概 述</b></p><p>　　變電所電氣主接線根據(jù)變電所電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設(shè)備相互之間的連接關(guān)系，以及本變電所與電力系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系，通常以單線圖表示。</p><p>　　電氣主接線通常是根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，然后根據(jù)規(guī)劃容

33、量、供電負(fù)荷、電力系統(tǒng)短路容量、線路回?cái)?shù)以及電氣設(shè)備特點(diǎn)等條件確定，并具有相應(yīng)得可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　變電所電氣主接線方式的選擇，將直接影響到變電所電氣設(shè)備的選擇。因此必須在合理的確定變電所的主接線方案后，才能做到合理選擇變電所的電氣設(shè)備。</p><p>　　2.2 電氣主接線的基本要求</p><p>　　變電所的主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活

34、性、經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)性的基本要求，當(dāng)滿足以上要時變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。</p><p>　　2.2.1 可靠性 </p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù),保證供電的可靠性是電氣主接線的最基本要求，對于本設(shè)計(jì)，年最大使用時間在5000小時以上，且主要是對1，2類負(fù)荷供電，必須采用供電可靠的主接線形式，且保證有兩路電源供電，電氣主接線由電氣設(shè)備組成, 電氣設(shè)備

35、本身的質(zhì)量及可靠程度直接影響著主接線的可靠性，綜合考慮，應(yīng)從以下的幾個方面考慮：</p><p>　　因事故被迫中斷供電的機(jī)會越少，影響范圍越小，停電時間越短，主接線的可靠性程度越高；</p><p>　　供電可靠性準(zhǔn)則：連續(xù)性供電，同時保證電壓頻率在規(guī)定范圍內(nèi)；</p><p>　　通常定性分析和衡量主接線可靠性時，均從以下幾個方面考慮：</p>&

36、lt;p>　　1)斷路器檢修時，能否不影響供電；</p><p>　　2)線路斷路器或母線故障時，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電；</p><p>　　3)發(fā)電廠或變電所全部停電的可能性；</p><p>　　4)大型機(jī)組突然停運(yùn)時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果等因素。</p>

37、<p><b>　　2.2.2 靈活性</b></p><p>　　電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài),要能靈活地投、切某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，又能在事故檢測及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p><b>　　2.2.3 經(jīng)濟(jì)性</b></p><

38、p>　　主接線應(yīng)在滿足可靠性也靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)以以下幾個方面考慮：</p><p>　?、?節(jié)約投資，主接線應(yīng)簡單，清晰，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量,，適當(dāng)采用限制短路電流的措施,以便選用低廉的電器或輕型的電器，二次控制與保護(hù)，不應(yīng)過于復(fù)雜。以便利于運(yùn)行和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的投資。</p><p>　?、?電能損耗小，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器形式，容量和

39、臺數(shù)盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　⑶ 占地面積小，節(jié)約材料，包括建筑材料和投資材料。</p><p><b>　　2.2.4 可擴(kuò)性</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地，不僅要考慮最終接線狀況，還要考慮到從初期接線過度到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時

40、間最短的情況下完成過度方案的實(shí)施，使改造 工作量最少。</p><p>　　2.3 110、35及10KV側(cè)的電氣主接線</p><p>　　2.3.1 高、中、低各等級的接線形式</p><p>　　單母線分段適用于 6～10kV 2臺主變， 出線8回</p><p>　　35kV 出線8回，<

41、;/p><p>　　110Kv 進(jìn)線2回。</p><p>　　由已知出線回?cái)?shù)可知，110kV、35kV、10kV都可選用單母線分段接線。</p><p>　　6～35kV 配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。</p><p><b>　　2.3.2初步方案</b></p&g

42、t;<p>　　110kV：可用單母線分段（室內(nèi)、外）和內(nèi)橋接線；</p><p>　　35kV：可用單母線分段（室內(nèi)、外）和單母線分段帶旁母（簡易旁路）（室外）；</p><p>　　6～10kV：可用單母線分段（專用旁路斷路器，一般用固定式的開關(guān)柜：GG—1A(F)）或單母線分段（手車式開關(guān)柜：JYN2—10），一般都是室內(nèi)。</p><p>&l

43、t;b>　　詳見下表</b></p><p>　　表2.1 設(shè)計(jì)方案對比</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　綜上：本設(shè)計(jì)110kV可選用內(nèi)橋接線，內(nèi)橋接線方式如圖:2-1</p><p>　　圖2-1 內(nèi)橋接線</p><p>　　35kV可選用

44、單母線分段帶旁路接線方式，單母線分段帶旁路接線方式如圖2-2</p><p>　　圖2-2 單母線分段帶旁母線接線方式</p><p>　　10KV也選用單母線分段帶旁路接線方式，如圖2-2。</p><p>　　2.4 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)</p><p>　　無功補(bǔ)償裝置的容量確定原則：依據(jù)《電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》</p><p&

45、gt;　　電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計(jì)，調(diào)相調(diào)壓計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對于35-110kV變電所中電容器裝置的總?cè)萘?，按照無功功率就近平衡的原則或可按主變?nèi)萘康?5%考慮。</p><p>　　2.4 1.無功補(bǔ)償?shù)囊饬x</p><p>　　配電站裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主變目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器裝置向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功以補(bǔ)償多余的感性無功，減少

46、電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。</p><p>　　電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無功功率是它有功功率的50%-100%。同時，電力系統(tǒng)本身消耗的無功功率也很大。在變壓器和高壓輸電線路上消耗的無功功率可以達(dá)到用戶的25%-75%，無功功率不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必

47、須平衡，系統(tǒng)的無功功率不僅靠發(fā)電機(jī)供給，而且調(diào)相機(jī)并聯(lián)電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償可以采用分散補(bǔ)償?shù)姆绞?，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的無功負(fù)荷主要是感性功率，所以具體無功補(bǔ)償就是高壓網(wǎng)上的低壓側(cè)并聯(lián)電容器，利用階梯式調(diào)節(jié)的容性無功補(bǔ)償感性無功，所以無功補(bǔ)償意義為：補(bǔ)償變壓器的無功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無功缺額。</p><p>　　2.4.2無功補(bǔ)償容量的選擇</p><p>　　《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第1.

48、0.3條規(guī)定“電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)相調(diào)壓計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。對35-110kV變電所中的電容器總?cè)萘?，按無功功率就地平衡的原則，可按主變?nèi)萘康?0-30%考慮?！币话闳≈髯兊?5%，在6-10kV兩段母線上安裝。</p><p>　　2.4.3.電容器及接線方式的選擇</p><p>　　電容器的接線方式有三角型和星型接線方式，選擇不同的接線方式電容器<

49、;/p><p>　　1) 無功補(bǔ)償方法：高壓集中補(bǔ)償和低壓分散補(bǔ)償</p><p>　　2) 并聯(lián)電容器的接線：有星形和雙星形,采用雙星形</p><p>　　3) 并聯(lián)電容器的選擇：</p><p>　　a.容量：主變?nèi)萘康?0%-30%兩臺主變的容量為2×31.5MVA，取15%</p><p>　　電容器的

50、容量Qc總為</p><p>　　Qc總=31500×15% kvar=4725kvar</p><p>　　b.型號：TBB23—（2100+2100）/200-2B</p><p><b>　　c.數(shù)量: 2套</b></p><p>　　第3章 變壓器的選擇</p><p>&l

51、t;b>　　3.1 概述</b></p><p>　　一個縣市地區(qū)、一個城市郊區(qū)、一個大型企業(yè)，在建設(shè)新變電所時，首先應(yīng)考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，最高供電負(fù)荷和售電量的現(xiàn)狀增長趨勢，確定新建變電所的規(guī)模，合理選擇主變壓器的容量和臺數(shù)，以確定主變壓器的型號。</p><p>　　變電所主變壓器容量和臺數(shù)影響電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的一個重要因素。

52、變電所的主變壓器容量和臺數(shù)不同，電網(wǎng)中變電所的總數(shù)、變電所的主接線形式i和電力系統(tǒng)的接線方式也就不同，必然對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性產(chǎn)生不同的影響。所以在變電所擴(kuò)容或新建時，必須合理選擇主變壓器的容量和臺數(shù)。</p><p>　　3.2 主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器，但一般不超過四臺。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供

53、電時，可裝設(shè)一臺主變。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝2臺主變。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上主變時，每臺容量的選擇應(yīng)該按照其中一臺停運(yùn)時，其余容量至少能保證所供一級負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60~75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。因此確定：本設(shè)計(jì)中變電所選用兩臺主變壓器。</p><p>　　3.3 主變壓器容量的選擇</p><p>　　1.按照電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃

54、選擇主變壓器的容量</p><p>　　按照電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的要求，主變壓器容量的選一般按變電所建成后5～10年的發(fā)展規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)發(fā)展。對于城市郊區(qū)變電所，選擇的主變壓器的容量應(yīng)與城市發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　　2.根據(jù)變電所所帶的負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)選擇主變壓器的容量。</p><p>　　對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)當(dāng)考

55、慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)石，其余變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力時，在允許的時間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷；對于一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余主變壓器的容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　　3.110KV變電所的單臺主變壓器容量一般選用31.5MVA、40MVA及50MVA三種。</p><p>　　綜合以上條件考慮，本地區(qū)用電負(fù)荷30000KW以上，為提高電能質(zhì)量

56、，保證當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，另一臺主變壓器的容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%滿足該地區(qū)發(fā)展用電的需要，本設(shè)計(jì)中選擇單臺變壓器的容量為31.5MVA。</p><p>　　3.4 選擇主變壓器的型號</p><p>　　3.4.1.主變壓器相數(shù)和繞組數(shù)量的選擇</p><p>　?。?）依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》（電氣一部分）主變壓器形式的選擇原則：</p&g

57、t;<p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時，在330kV及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器。因此本設(shè)計(jì)應(yīng)選擇三相變壓器。[7]</p><p>　?。?）依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》（電氣一部分）的規(guī)定:</p><p>　　在具有三種電壓等級的變電所中，如通過各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　因此在本設(shè)

58、計(jì)中應(yīng)選擇三繞組變壓器</p><p>　　3.4.2.主變壓器連接方式和調(diào)壓方式的選擇</p><p>　?。?）依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》（電氣一部分）的規(guī)定:</p><p>　　變壓器繞組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Ｙ和△型兩種。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來定。我國110kV及以上電壓，變壓器繞

59、組都采用Ｙ0連接，35kV亦采用Ｙ型，其中性點(diǎn)通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中變電站電壓等級為110/35/10kV，因此接線方式采用YN/yn0/d11接線方式。</p><p>　?。?）為保證供電所或發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱為無載調(diào)壓，調(diào)整范圍在±載調(diào)壓，調(diào)整范圍達(dá)30%，

60、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴；一種為由有載調(diào)壓，使在變壓器負(fù)載運(yùn)行中通過改變其有效匝數(shù)，進(jìn)行分級調(diào)壓。</p><p>　　對于110KV及以下的變電所的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用帶負(fù)荷方式。根據(jù)目前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，110KV變電所一般選用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　因此在本設(shè)計(jì)中選擇調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。</p><p>　　3.4.3.各側(cè)額定端電壓

61、的選擇</p><p>　　變壓器110kV側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備與線路額定電壓相等；35kV側(cè)向負(fù)荷供電，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)二次側(cè)。電壓較額定電壓高5%；而10kV側(cè)要考慮負(fù)荷，線路損耗以及無功補(bǔ)償?shù)纫蛩?，所以電壓等級?lt;/p><p>　　110±8×1.25﹪/38.5±2×2.5﹪/10.5。</p><p>　　3.4.

62、4.冷卻方式和絕緣方式的選擇</p><p>　?。?）冷卻方式：油浸風(fēng)冷</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。110kV側(cè)采用分級絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)。35kV及10kV側(cè)中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其

63、中性點(diǎn)都采用全絕緣。</p><p>　　3.4.5.主變壓器容量比的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)為110kV電壓級的系統(tǒng)，為使各繞組能夠充分利用，主變壓器的容量比選擇為100/100/100。</p><p>　　綜合上述主變壓器的各方面的要求，在本設(shè)計(jì)中可選擇變壓器的型號為：SFSZ9—31500/110（三相三繞組油浸風(fēng)冷式有載調(diào)壓變壓器）型號的電力變壓器

64、 。</p><p>　　經(jīng)查得，SFSZ9—31500/110電力變壓器的主要參數(shù)如下：</p><p>　　額定容量/KVA ： 31500 </p><p>　　額定電壓/KV ：高壓，110 中壓，38.5 低壓10.5</p><p>　　聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 ：YN/yn0/d11 空載損耗

65、/KW ：30.6</p><p>　　負(fù)載損耗/KW ：157.5</p><p>　　阻抗電壓（%）：UK1-2=10.5 UK1-3=17.5 UK2-3=6.5</p><p>　　每個繞組電抗百分值（%）：</p><p>　　X1=10.75 X2=-0.25 X3=6.75</p><

66、;p>　　基準(zhǔn)容量Sd=100MVA時每個繞組電抗標(biāo)么值：</p><p>　　X*1=0.3413 X*2=-0.0079 X*3=0.2413</p><p>　　第4章 繼電保護(hù)配置與規(guī)劃</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　繼電保護(hù)是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)故障和不正常狀

67、態(tài)，并及時動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的自動化設(shè)備。其主要任務(wù)是：</p><p>　　（1）自動、迅速有選擇地切除故障組件，是無故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行，是故障部分設(shè)備免遭毀壞。</p><p>　?。?）發(fā)現(xiàn)電器組件的不正常狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件動作與發(fā)信號，減負(fù)荷會跳閘。</p><p>　　動作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上一般應(yīng)滿足五個基本要求，即選擇性、速動

68、性、靈敏性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　4.2 主變壓器保護(hù)的配置</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。由于大容量的電力變壓器是十分昂貴的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度來考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。</p><p><b>　　1.保護(hù)配置原

69、則</b></p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電氣部分二次部分，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)：</p><p>　　(1)反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。</p><p>　　(2)相間短路保護(hù)，容量為6300kVA及以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。</p><p>　　(3)

70、后備保護(hù)，對由于外部相間短路引起的變壓器過流，可采用復(fù)合電壓啟動用的過電流保護(hù)，它適用與于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過負(fù)荷，對中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路故障，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。</p><p>　　(4)過負(fù)荷保護(hù)，對多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能夠反應(yīng)備用側(cè)過負(fù)荷的情況，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接與一相電流上，帶時限動作于信號。</p><p><b>

71、　　2.配置結(jié)果：</b></p><p>　　根據(jù)以上規(guī)定本設(shè)計(jì)中應(yīng)對主變壓器作瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動保護(hù)配置。</p><p>　?。?）瓦斯保護(hù)：防止變壓器油箱內(nèi)部或斷線故障及油面降低。其保護(hù)原理圖如圖4-1： </p><p>　　圖4-1瓦斯保護(hù)原理接線圖</p><p>　?。?）縱聯(lián)差動保護(hù)：防止變壓器繞組和引出線相間短

72、路，直接接地系統(tǒng)側(cè)和引出線的單相接地及繞組見的短路。</p><p>　　變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的原理接線圖如圖4-2</p><p>　　圖4-2變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的原理接線圖</p><p>　　4.3 母線的保護(hù)配置</p><p><b>　　1.保護(hù)配置原則：</b></p><p>　?。?/p>

73、1）一段母線設(shè)一組母線保護(hù)。</p><p>　?。?）母線保護(hù)仍以差動保護(hù)為主，特殊情況情況除外。</p><p>　?。?）電流互感器二次繞組的電阻及由電流互感器至差動繼電器連線的電阻，會影響電流互感器的飽和程度。因此，所接用的導(dǎo)線，應(yīng)盡量設(shè)法縮短，及用較粗的導(dǎo)線。</p><p>　　(3)應(yīng)盡可能使用電流互感器的全部繞組。[6]</p><

74、;p><b>　　2.配置結(jié)果：</b></p><p>　　根據(jù)以上原則本設(shè)計(jì)中母線的保護(hù)，裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。</p><p>　　母線縱聯(lián)差動保護(hù)的原理接線圖如圖4-3：</p><p><b>　　內(nèi)部故障情況</b></p><p>　　正常情況和外部故障情況 </p>

75、<p>　　圖4-3母線縱聯(lián)差動保護(hù)的原理接線圖</p><p><b>　　4.4 電容器保護(hù)</b></p><p>　　1.故障類型及保護(hù)方式</p><p>　　對于1kV及以上電壓的并聯(lián)補(bǔ)償電容器有以下故障及異常運(yùn)行方式。</p><p>　　(1)電容器組和斷路器之間的連接線短路。</p>

76、;<p>　　(2)電容器內(nèi)部故障及其引出線的短路。</p><p>　　(3)電容器組由若干個電容器并聯(lián)及串聯(lián)組成，且在每個電容器上裝設(shè)有熔斷器，則當(dāng)一部分電容器因故障切除后，其余電容器上電壓升高可能超過允許值。</p><p>　　(4)電容器的單相接地故障。</p><p>　　串聯(lián)電容器組按規(guī)定裝設(shè)以下保護(hù)</p><p&g

77、t;　　a.對電容器組和斷路器之間連接線的短路，應(yīng)裝設(shè)無時限或帶時限的電流保護(hù)，動作于跳閘。</p><p>　　b.對電容器內(nèi)部故障及其引出線的短路，可采用下列保護(hù)中的一種保護(hù)：</p><p>　?、偃珉娙萜鞯呐_數(shù)教多，可按電容器容量的大小及熔斷器的斷流容量將電容分組，在每組上裝設(shè)熔斷器。</p><p>　　②可將電容器分為兩組，裝設(shè)橫聯(lián)差動保護(hù)，動作于跳閘。

78、</p><p>　　c.電容器組中由于個別電容器的切除而引起電壓升高，可裝設(shè)橫聯(lián)差動保護(hù)或利用電容器內(nèi)部故障的橫聯(lián)差動保護(hù)。裝置在未超過允許值時可作用于信號，超過允許值時應(yīng)動作于跳閘。</p><p><b>　　2.配置結(jié)果：</b></p><p>　　根據(jù)以上方法，本設(shè)計(jì)對電容器設(shè)置帶時限的電流保護(hù)和橫聯(lián)差動保護(hù)</p>

79、<p>　　第5章 接地與防雷</p><p><b>　　5.1 接地</b></p><p>　　接地是指電氣設(shè)備為達(dá)到安全和功能的需要為目的，將其某一部分與大地之間作練好地電氣聯(lián)接。</p><p>　　從電氣設(shè)備接地的目的來看，接地的類型有以下幾種。</p><p><b>　　1.功能

80、性接地</b></p><p>　　為了保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的接地，例如電源中性點(diǎn)的直接接地或經(jīng)消弧線圈等的接地。</p><p><b>　　2.保護(hù)性接地</b></p><p>　　為了保證電網(wǎng)故障時人身和設(shè)備的安全而進(jìn)行的接地，包括：</p><p><b>　?。?

81、）安全保護(hù)接地</b></p><p>　?。?）過電壓保護(hù)接地</p><p>　?。?）防靜電接地 </p><p>　　3.功能性與保護(hù)性接合一的接地</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，變電所內(nèi)必須安裝閉合的接地網(wǎng)，并裝設(shè)必需的均壓帶，接地網(wǎng)采用水平接地為主，輔以垂直的封閉復(fù)合式接地網(wǎng)。主接地網(wǎng)電阻R≤4Ω；避雷針設(shè)獨(dú)立接

82、地體，它于主接地網(wǎng)地中距離T≥5m，其接地電阻R≤10Ω。接地網(wǎng)有均壓、減少接觸電勢和跨步電壓的作用，又有散流作用。在防雷接地裝置中，可采用垂直接地體作為避雷針、避雷線和避雷器附近加強(qiáng)集中接地和散泄電流的作用。變電所不論采用何種接地體應(yīng)敷設(shè)水平接地體為主的人工接地網(wǎng)。</p><p>　　人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣的各角應(yīng)做成圓弧行，圓弧半徑不宜小于均牙帶間距的一半，接地網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)水平的均壓帶。接地網(wǎng)一般采用0.

83、6m～0.8m，在凍土地區(qū)應(yīng)敷設(shè)在凍土層以下。</p><p>　　均壓帶經(jīng)常有人出入的走道應(yīng)鋪設(shè)瀝青面（采用高電阻率的路面結(jié)構(gòu)層），接地裝置敷設(shè)成環(huán)形，目的是防止應(yīng)接地網(wǎng)流過中性點(diǎn)的不平衡電流在雨后地面積水成泥污時，接地裝置附近的跨步電壓引起行人和牲畜的觸電事故。</p><p>　　此接地網(wǎng)水平接地體采用的是60*6的扁鋼敷于地下0.8m處，垂直接地體為φ50 ，L=2.5m的圓鋼，自

84、地下0.8m處與水平接地體焊接，接地體引上線采用25*4的扁鋼與設(shè)備焊接。接地網(wǎng)的工頻電阻R＜0.5Ω。 敷設(shè)在大氣和土壤中有腐蝕的接地體和接地引下線，需采取一定的防腐措施（熱鍍鋅，鍍錫）</p><p><b>　　5.2 防雷</b></p><p>　　1.變電所防雷保護(hù)的特點(diǎn) （1）變電所屬于集中型設(shè)施,直接雷擊防護(hù)以避雷針為主。 （2）它們都與架空線路相

85、連接,輸電線上的過電壓波會運(yùn)動而至變電所,對電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。因此變電所要對過電壓波進(jìn)行防護(hù),主要手段是避雷器。 （3）變電所內(nèi)裝有主要的電氣設(shè)備,如變壓器等,這些電氣設(shè)備一旦受損,一方面會對人民的生活和生產(chǎn)帶來巨大的損失,造成嚴(yán)重的后果；另一方面,這些設(shè)備修復(fù)困難需花費(fèi)很長時間和大量金錢,該電力系統(tǒng)本身帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以變電所要采取周密的過電壓防護(hù)措施。 (4)為了充分發(fā)揮變電所防雷設(shè)備的保護(hù)作用,變電所應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)。

86、 2.避雷選擇 已在輸電線路上形成的雷閃過電壓,會沿輸電線路運(yùn)動至變電所的母線上,并對于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在老師和師傅的辛勤指導(dǎo)下,經(jīng)過幾個月的努力我終于完成了對110KV/35KV/10kV變電站電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的論文及畫圖工

87、作.</p><p>　　在設(shè)計(jì)中,由于110kV側(cè)進(jìn)線為2回,考慮到內(nèi)橋接線的優(yōu)點(diǎn),采用了這種主接線的方式.對于35KV和10kV側(cè),考慮到出線比較多,而且所帶負(fù)荷容易出線故障,一旦出線故障不能造成大面積停電,所以采用單母線分段帶旁母線的接線方式.</p><p>　　本次設(shè)計(jì)對電氣二次部分只涉及到繼電保護(hù)部分，包括線路的保護(hù)變壓器保護(hù)和電容器保護(hù)，目的是保證快速、可靠地切除線路或電氣元

88、件的故障，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,能反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，動作于發(fā)信號，減少負(fù)荷或跳閘。由于本變電站最高電壓等級為110kV，是地區(qū)重要變電站，具有很重要的意義，因此，其繼電保護(hù)整定必須做到萬無一失。</p><p>　　本變電所的設(shè)計(jì)考慮了各種實(shí)際情況，是在實(shí)際與理論相聯(lián)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，綜合考慮了《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定和依據(jù)實(shí)際情況，

89、本所主接線采用了內(nèi)橋接線方式。既保證了接線簡單，供電可靠，又經(jīng)濟(jì)合理，操作方便。</p><p>　　總的說來，這幾個月確實(shí)使我學(xué)到了很多，首先我對供電工程，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及新技術(shù)，高電壓技術(shù)，電力系統(tǒng)分析等課程有了更全面的了解和認(rèn)識，并把書面知識和和實(shí)際變電站運(yùn)行進(jìn)行了一次有機(jī)且印象深刻的結(jié)合，提高了查閱各種資料及處理某些問題的能力，受益匪淺，并且為我走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)，鋪平了道路。 </p&g

90、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 狄富清編著變.電設(shè)備合理選擇與檢修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.44～50</p><p>　　[2] 翁雙安主編.供電工程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.109～122</p><p>　　[3] 李佑光，林東編著.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及新技術(shù).北京：科學(xué)出

91、版社，2003.191～192</p><p>　　[4] 于永源，楊綺雯編.電力系統(tǒng)分析.北京：中國電力出版社，2004.42～45</p><p>　　[5] 劉介才編著.工廠供電.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[6] 雍靜主編.供配電系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[7] 水利電力部西北電

92、力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊.北京:水利電力出版社，1989</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)前的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，《電力系統(tǒng)分析》《供電工程》和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理和新技術(shù)》等專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的教導(dǎo)為我提供了豐富的專業(yè)理論知識和實(shí)踐分析能力。在本次設(shè)計(jì)的近一個學(xué)期中，老師極其認(rèn)真負(fù)責(zé)的輔導(dǎo)和耐心的解答幫助我解決

93、了一個個的難題。在此要對老師們不辭勞苦的工作和無私奉獻(xiàn)的精神表示衷心的感謝！</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)過程中，也得到了班級里許多同學(xué)的幫助，他們的幫助讓我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多，在此一并致以衷心的感謝！</p><p>　　設(shè)計(jì)中雖然充分采納了老師和同學(xué)們的意見，幾經(jīng)修改，但由于是初次設(shè)計(jì)，加之自身學(xué)識水平有限，設(shè)計(jì)和論述過程中難免有錯誤，請各位老師不吝指正。</p>