畢業(yè)設(shè)計(jì)---110kv變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　內(nèi)容提要</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本次設(shè)計(jì)為 110kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)。該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為 110kV、35kV 和 10kV 三個(gè)電壓等級(jí)。各個(gè)電壓等級(jí)分別采用單母線分段接線、單母線分段帶旁母接線和單母線分段接線。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、主要電

2、氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等）、各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及防雷保護(hù)的配置。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以《35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，</p><p>　　所選設(shè)備全部為國(guó)家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、

3、經(jīng)濟(jì)合理。</p><p><b>　　SUMMARY</b></p><p>　　From the guide of engineering design assignment, we have to design primary power-system of 110kV substation and draw main electrical one-line d

4、iagram and others. There are two main transformer in the substation in which main electrical connection can be divided into three voltage grades: 110kV, 35kV with 10kV.It deposits sectionalized single bus bar scheme, sec

5、tionalized single and transfer bus bar and sectionalized single bus bar scheme per grade.</p><p>　　There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit

6、 electric current, the selection of electrical device and calibration (including circuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer ,bus bar etc.) and the design for distribution installation per. volt

7、age grade, direct current system and lightning protection is also included.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………1</p><p>　　第 1 章 原始資料………………………………………

8、………2 </p><p>　　第 2 章 電氣主接線設(shè)計(jì)…………………………………………4 </p><p>　　第2.1 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求………………………… 4 </p><p>　　第2.2 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)步驟……………………………………6 </p><p>　　第2.3 節(jié) 本變電站電氣主接線設(shè)計(jì)………………………… 7

9、</p><p>　　第 3 章 變壓器選擇…………………………………………………11 </p><p>　　第3.1 節(jié) 主變壓器選擇…………………………………………11 </p><p>　　第3.2 節(jié) 站用變壓器選擇………………………………………12 </p><p>　　第 4 章 短路電流計(jì)算………………………………………………1

10、3 </p><p>　　第4.1 節(jié) 短路電流計(jì)算的目的……………………………… 13 </p><p>　　第4.2 節(jié) 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定…………………………13 </p><p>　　第4.3 節(jié) 短路電流計(jì)算的步驟…………………………………14 </p><p>　　第4.4 節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果……………………………………15

11、</p><p>　　第 5 章 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………17 </p><p>　　第5.1 節(jié) 直流系統(tǒng)概述…………………………………………17 </p><p>　　第5.2 節(jié) 直流系統(tǒng)的電壓等級(jí)…………………………………18 </p><p>　　第5.3 節(jié) 直流系統(tǒng)的接線方式…………………………………18

12、 </p><p>　　第5.4 節(jié) 本變電站直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………… 19 </p><p>　　第 6 章 高壓電器設(shè)備選擇…………………………………………20 </p><p>　　第6.1 節(jié) 電器選擇的一般條件…………………………………20 </p><p>　　第6.2 節(jié) 高壓斷路器的選擇……………………………………2

13、2 </p><p>　　第6.3 節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇………………………………………24 </p><p>　　第6.4 節(jié) 電流互感器的選擇……………………………………25</p><p>　　第6.5 節(jié) 電壓互感器的選擇……………………………………26</p><p>　　第6.6 節(jié) 高壓熔斷器的選擇……………………………………26

14、</p><p>　　第 7 章 配電裝置設(shè)計(jì)…………………………………………… 27 </p><p>　　第 8 章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)………………………………………………29 </p><p>　　總結(jié)……………………………………………………………………31</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………33&l

15、t;/p><p>　　致謝…………………………………………………………………34</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換 和分配電能的作用，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線是變電站 設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線

16、的擬訂直接關(guān)系著全站 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分 投資大小的決定性因素。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)為 110kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。本文是在張瑤的精心指導(dǎo)下完成的，張瑤老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、知識(shí)廣博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間張瑤老師在設(shè)計(jì)的選題和設(shè)計(jì)思路上給了我很多的指導(dǎo)和幫助。張瑤老師循循善誘的教學(xué)方法

17、、熱情待人的處事方式、一絲不茍的治學(xué)態(tài) 度、對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求的敬業(yè)精神給我留下了很深的印象。在此，我對(duì)張瑤師表示最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的感謝！</p><p>　　本文從主接線、主要電氣設(shè)備選擇等幾方面對(duì)變電站設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并繪制了電氣主接線圖、電氣總平面布置圖、站用電系統(tǒng)圖、防雷保護(hù)配置圖、各級(jí)電壓配電裝置斷面圖、直流系統(tǒng)圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</

18、p><p>　　第 1 章 原始資料</p><p>　　1.1 地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn)</p><p>　　(1)本地區(qū)即使在最枯的月份，水電站發(fā)電保證出力時(shí)亦能滿足地區(qū)負(fù)荷的需要，加上小火電，基本不需要外系統(tǒng)支援。</p><p>　　(2)本系統(tǒng)的水電大多數(shù)是逕流式電站，除發(fā)保證出力外的月份，均有電力剩余，特別是 4 至 7 月份。</p&g

19、t;<p><b>　　1.2 建站規(guī)模</b></p><p>　　(1)變電站類型：110kV 變電工程</p><p>　　(2)主變臺(tái)數(shù)：最終兩臺(tái)(要求第一期工程全部投入)</p><p>　　(3)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV</p><p>　　(5)無(wú)功補(bǔ)償：采用電力電容兩組, 容

20、量為 2×4500kva</p><p><b>　　1.3 環(huán)境條件</b></p><p>　　(1)當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟葹?40℃, 年最低溫度為-5℃；</p><p>　　(2)當(dāng)海拔高度為 800 米；</p><p>　　(3)當(dāng)?shù)乩妆┤諗?shù)為 55 日/年；</p><p>　　

21、(4)本變電站處于“薄土層石灰?guī)r”地區(qū)，土壤電阻率高達(dá)1000Ω．М。</p><p><b>　　1.4 電氣主接線</b></p><p>　　建議 110kV、35kV、10 kV 均采用單母線分段帶旁路接線，并考慮設(shè)置熔冰措施。</p><p><b>　　1.5 短路阻抗</b></p><p

22、>　　(1)系統(tǒng)作無(wú)窮大電源考慮：X1∑max=0.05，X0∑max=0.04，X1∑min=0.1，X0∑min=0.05。</p><p>　　(2)火電廠裝機(jī)容量為 3×7500kW， X ''d = 0.125 , 最大運(yùn)行方式下,該火電廠只投入二臺(tái)機(jī)組,最小運(yùn)行方式下,該火電廠三臺(tái)機(jī)組全部投入,并滿發(fā)。</p><p>　　(3)水電廠裝機(jī)容量為

23、 3×5000kW，X ''d = 0.27 ，最大運(yùn)行方式下，該水電廠三臺(tái)機(jī)組全部投入運(yùn)行，并滿發(fā)，最小運(yùn)行方式下，該水電廠只投入一臺(tái)機(jī)組。</p><p>　　第 2 章 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的 中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣 設(shè)備，

24、并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來(lái)。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)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(guò)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(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主 系統(tǒng)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套 裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。</p><p>　　第 2.1 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)原則和要

25、求</p><p>　　主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變 電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接 方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的 安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在 同一時(shí)刻完成的，

26、所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此， 主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正 確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安 全可靠。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、 技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際

27、情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng) 技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備 元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。</p><p>　　(1)接線方式：對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可 能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足 繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。在 110kV～22

28、0kV 配電裝置中，當(dāng)出線為2 回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過(guò) 4 回時(shí)，一般采用分段單母線接線。在樞 紐變電站中，當(dāng) 110～220kV 出線在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母接線。</p><p>　　在大容量變電站中，為了限制 6～10kV 出線上的短路電流，一般可采用下列措施：</p><p><b>　?、僮儔浩鞣至羞\(yùn)行；</b></p>

29、<p>　?、谠谧儔浩骰芈分醒b置分裂電抗器或電抗器；</p><p>　?、鄄捎玫蛪簜?cè)為分裂繞組的變壓器。</p><p>　　④出線上裝設(shè)電抗器。</p><p><b>　　(2)主變壓器選擇</b></p><p>　?、僦髯儔浩髋_(tái)數(shù)：為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)只有一 個(gè)電源或變電站

30、可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。對(duì)于 大型樞紐變電站，根據(jù)工程具體情況，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。</p><p>　?、谥髯儔浩魅萘浚褐髯儔浩魅萘繎?yīng)根據(jù) 5～10 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮 變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電站，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇：</p><p>　　Sn = 0.6PM</

31、p><p>　　PM 為變電站最大負(fù)荷。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì) 60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力 40%，則可保證對(duì) 84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電站大約有 25%的非重要負(fù)荷，因此，采用Sn = 0.6PM ，對(duì)變電站保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)多數(shù)是可行的。對(duì)于一、二級(jí)負(fù)荷比重大的變電站，應(yīng)能在一臺(tái)停用時(shí)，仍能保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　?、壑髯儔浩鞯男?/p>

32、式：一般情況下采用三相式變壓器。具有三種電壓的變電站，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到 15%Sn 以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。其中，當(dāng)主網(wǎng)電壓為 110～220kV，而中壓網(wǎng)絡(luò)為 35kV 時(shí)，由于中性點(diǎn)具有不同的接地形式，應(yīng)采用普通的三繞組變壓器；當(dāng)主網(wǎng)電壓為 220kV 及以上，中壓為 110kV 及以上時(shí)，多采用自耦變壓器，以得到較大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　(3)斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式

33、，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。</p><p>　　(4)為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行逐年各級(jí)電壓最大最小有功和無(wú)功電力負(fù) 荷的平衡。當(dāng)缺乏足夠的資料時(shí)，可采用下列數(shù)據(jù)：</p><p>　　①最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 60～70%，如主要是農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則宜取 20～30%；</p><p>　?、谪?fù)荷同時(shí)率取 0.85～0.9，當(dāng)饋線在三

34、回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取0.95～1； </p><p>　　③功率因數(shù)一般0.8； ④線損平均取 5%。</p><p>　　設(shè)計(jì)主接線的基本要求 </p><p>　　在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。</p><p>　　(1)可靠性：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)

35、要求。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題：</p><p>　?、倏煽啃缘目陀^衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮 長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的 總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。</p><p>　?、谥鹘泳€的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的 綜合。因此主接線設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率

36、及其對(duì)供電的影響。</p><p>　?、劭煽啃圆⒉皇墙^對(duì)的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還 不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p>　　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：</p><p>　?、贁嗦菲鳈z修時(shí)，能否不影響供電。 </p><p>　?、诰€路、斷路

37、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。</p><p>　?、圩冸娬救客＿\(yùn)的可能性。</p><p>　　(2)靈活性：主接線的靈活性要求有以下幾方面。</p><p>　?、僬{(diào)度靈活，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、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。

38、 </p><p>　?、跈z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)能容易的從初期過(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。</p><p>　　(3)經(jīng)濟(jì)性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 </p&

39、gt;<p>　?、偻顿Y省：主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)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。</p><p>　?、谡嫉孛娣e?。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)

40、省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　③電能損耗少：在變電站中，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。</p><p>　　第 2.2 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　電氣主接線的具體設(shè)計(jì)步驟如下：</p>&

41、lt;p><b>　　分析原始資料 ：</b></p><p>　　本工程情況 變電站類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量等。</p><p>　　電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（5～10 年），變電站在電力系統(tǒng) 中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式 等。</p><p>　　負(fù)

42、荷情況 負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。</p><p>　　④環(huán)境條件 當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等 因素，對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。</p><p>　?、菰O(shè)備制造情況 為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、 制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可 行性。

43、</p><p>　　(2)擬定主接線方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個(gè)主接線方案。因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn) 多種接線方案。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，結(jié)合最新技術(shù)，確定最優(yōu)的技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。</p><p>　　(3)短路電流計(jì)算：對(duì)擬定的主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。(4)

44、主要電器選擇：包括高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等電器的選擇。</p><p>　　(5)繪制電氣主接線圖：將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。</p><p>　　第2.3 節(jié) 本變電站電氣主接線設(shè)計(jì) </p><p>　　2.3.1 110kV 電壓側(cè)接線 </p><p>　　《35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，35～110k

45、V 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用</p><p>　　橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段</p><p>　　單母線的接線。35～63kV 線路為 8 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。110kV 線路為</p><p>　　6 回其以上時(shí)，宜采用雙母線接線。</p><p>　　在采用單母線、分段單母線或

46、雙母線的 35～110kV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。</p><p>　　本變電站 110kV 線路有 6 回，可選擇雙母線接線或單母線分段接線兩種方案，如圖 2.3.1 所示。方案一供電可靠、運(yùn)行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，投資大。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，但是運(yùn)行可靠性和靈活性比方案一稍差。本變電站為地區(qū)性變電

47、站，電網(wǎng)特點(diǎn)是水電站發(fā)電保證出力時(shí)能滿足地區(qū)負(fù)荷的需要，加上小火電，基本不需要外系統(tǒng)支援，電源主要集中在 35kV側(cè)，110kV 側(cè)是為提高經(jīng)濟(jì)效益及系統(tǒng)穩(wěn)定性而倒有一回線路與華中大電網(wǎng)聯(lián)系，采用方案二能夠滿足本變電站 110kV </p><p>　　圖 2.3.1 110kV 電壓側(cè)接線方案</p><p>　　側(cè)對(duì)供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案一。</p&g

48、t;<p>　　設(shè)置旁路設(shè)施的目的是為了減少在斷路器檢修時(shí)對(duì)用戶供電的影響。裝設(shè) SF6 斷路器時(shí)，因斷路器檢修周期可長(zhǎng)達(dá) 5～10 年甚至 20 年，可以不設(shè)旁路設(shè)施。本變電站 110kV 側(cè)采用 SF6 斷路器，不設(shè)旁路母線。</p><p>　　35kV 電壓側(cè)接線 </p><p>　　本變電站 35kV 線路有 8 回，可選擇雙母線接線或單母線分段帶旁路母線接線兩

49、種方案，根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)，本變電站電源主要集中在 35kV 側(cè)，不允許停電檢修 斷路器，需設(shè)置旁路設(shè)施，如圖 2.3.2 所示。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操 作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器可以代替出 線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要回路特別是電源回路不停電。方案 二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿足要求，故

50、 35kV 側(cè)接線采用方案二。</p><p>　　圖 2.3.2 35KV 電壓側(cè)接線方案</p><p>　　10kV 電壓側(cè)接線 </p><p>　　《35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為 12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站 10kV 側(cè)線

51、路為 10 回，可采用雙母線接線或手車式高壓開(kāi)關(guān)柜單母線分 段接線兩種方案，如圖 2.3.3 所示。方案一一般用于出線較多，輸送和穿越功率較大， 供電可靠性和靈活性要求較高的場(chǎng)合，設(shè)備多，投資和占地面積大，配電裝置復(fù)雜，易誤操作。方案二簡(jiǎn)單清晰，調(diào)度靈活，不會(huì)造成全站停電，能保證對(duì)重要用戶的供 電，設(shè)備少，投資和占地小。手車式斷路器的出現(xiàn)和運(yùn)行成功，斷路器檢修問(wèn)題可不 用復(fù)雜的旁路設(shè)施來(lái)解決，而用備用的手車斷路器來(lái)替代需要檢修的工作的手

52、車斷路 器。采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜，可不設(shè)置旁路設(shè)施。</p><p>　　圖 2.3.3 10kV電壓側(cè)接線方案 </p><p>　　綜上所述,本變電站主接線如圖 2.3.4 所示。</p><p>　　圖 2.3.4 電氣主接線簡(jiǎn)圖</p><p>　　變電站低壓側(cè)未采用限流措施，待計(jì)算短路電流之后，再采用相應(yīng)的限流措施。 最簡(jiǎn)單的限制

53、短路電流的方法是使變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行。變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行限流效果顯著，是目前廣泛采用的限流措施。在變壓器回路中裝設(shè)電抗器或分裂電抗器用的很少，母線電抗器體積大、價(jià)格高且限流效果較小，出線上裝電抗器，投資最貴，且需造兩層配電裝置室，在變電站中應(yīng)盡量少用。</p><p>　　站用變壓器低壓側(cè)接線 </p><p>　　站用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照

54、明合用一個(gè) 電源，站用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時(shí)分裂運(yùn)行，以限制故障 范圍，提高供電可靠性。380V 站用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。站用變壓器低壓側(cè)接線如圖 2.3.5 所示。</p><p>　　圖 2.3.5 站用變壓器低壓側(cè)接線</p><p>　　第 3 章 變壓器選擇</p><p>

55、;　　第 3.1 節(jié) 主變壓器選擇</p><p>　　在變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。</p><p>　　《35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變

56、電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)到該變壓器容量的</p><p>　　15%以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。</p><p>　　主變壓器臺(tái)數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。</p><p>

57、　　由負(fù)荷計(jì)算（設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第 1 章）可知，本變電站遠(yuǎn)景負(fù)荷為 PM=32.95MVA，裝</p><p>　　設(shè)兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器額定容量按下式選擇</p><p>　　SN = 0.6PM = 0.6 ×32.95 =19.77MVA</p><p>　　故可選擇兩臺(tái)型號(hào)為 SSZ9—20000/110 的變壓器。</p>&l

58、t;p>　　(20000/46700)×100% = 61.0%</p><p>　　當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，即使不考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力，也能保證對(duì) 61.0%的負(fù)荷供電。</p><p>　　主變壓器參數(shù)如表 3.1.1 所示。</p><p>　　表 3.1.1 主變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第 3.2 節(jié) 站用變

59、壓器選擇</p><p>　　《35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電站中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的站用變壓器，分別接到母線的不同分段上。</p><p>　　變電站的站用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電站的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。這些負(fù)荷容量都

60、不太大，因此變電站的站用電壓只需 0.4kV 一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。380V 站用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。</p><p>　　本變電站計(jì)算站用容量為 100kVA（設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第 1 章），選用兩臺(tái)型號(hào)為 S9—100/10 的變壓器，互為暗備用。10kV 級(jí) S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器，是全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，是我國(guó)國(guó)內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比

61、較先進(jìn)的銅線系列配電變壓器。</p><p>　　站用變壓器參數(shù)如表 3.2.1 所示。</p><p>　　表 3.2.1 站用變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第4 章 短路電流計(jì)算</p><p>　　第 4.1 節(jié) 短路電流計(jì)算的目的 </p><p>　　在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一

62、個(gè)重要環(huán)節(jié)。短路電 流計(jì)算的目的主要有以下幾方面：</p><p>　　(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。</p><p>　　(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。例如：計(jì)算某一 時(shí)刻的短路電流有效值，

63、用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算 短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用 以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安 全距離。</p><p>　　(4)在選擇繼電保護(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)。</p><p>　

64、　(5)接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　第 4.2 節(jié) 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：</p><p><b>　　計(jì)算的基本情況 </b></p><p>　　電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；</p><p&g

65、t;　　同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行磁)</p><p>　?、鄱搪钒l(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； </p><p>　?、芩须娫吹碾妱?dòng)勢(shì)相位角相同； </p><p>　?、菡９ぷ鲿r(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；</p><p>　?、迲?yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步 電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流

66、沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。</p><p>　　(2)接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　(3)計(jì)算容量 應(yīng)按本工程設(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（一般考慮本工程建成后 5～10 年）。</p><p>　　(

67、4)短路種類 一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情 況進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　(5)短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的 6～10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引 線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的

68、導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn) 一般取在電抗器后。</p><p>　　第 4.3 節(jié) 短路電流計(jì)算的步驟</p><p>　　在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。其具體計(jì)算步驟如下：</p><p><b>　　繪制等值網(wǎng)絡(luò)。</b></p><p>　?、龠x取基準(zhǔn)功率SB 和基準(zhǔn)電壓VB =Vav ；&l

69、t;/p><p>　　②發(fā)電機(jī)電抗用 x''d ，略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵(lì)磁支路； </p><p>　?、蹮o(wú)限大功率電源的內(nèi)電抗等于零； </p><p><b>　?、苈匀ヘ?fù)荷。</b></p><p>　　(2)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換。 按網(wǎng)絡(luò)變換的原則，將網(wǎng)絡(luò)中的電源合并成若干組，例如，

70、共有 g 組，每組用一個(gè)等值發(fā)電機(jī)代表。無(wú)限大功率電源（如果有的話）另成一組。求出各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 x f i (i =1，2，…，g) 以及無(wú)限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 x fs 。</p><p>　　(3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。</p><p>　　(4)由 x js1 ，x js 2 ， ，x

71、 jsg 分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻t 各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流標(biāo)幺值I pt1* ，I pt 2* ， ，I ptg* 。</p><p>　　(5)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)限大功率電源供給的短路電流周期是不衰減的，并由下式確定</p><p>　　I ps* = x1</p><p><b>　　fs</b></p><

72、p>　　(6)計(jì)算短路電流周期分量的有名值。</p><p>　　第i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為</p><p>　　無(wú)限大功率電源提供的短路電流為：</p><p>　　短路點(diǎn)周期電流的有名值為：</p><p>　　式中，Vav 應(yīng)取短路處電壓級(jí)的平均額定電壓；I Ni 為歸算到短路處電壓級(jí)的第i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)的額定電流；I B

73、 為對(duì)應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率SB 在短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流。</p><p>　　(7)計(jì)算短路容量和短路電流沖擊值。</p><p>　　(8)繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。</p><p>　　第 4.4 節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　本變電站短路電流計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　三相短路電流計(jì)算電路圖及其等

74、值網(wǎng)絡(luò)如圖 4.4.1 所示。</p><p>　　圖 4.4.1 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　當(dāng)短路發(fā)生在 f3 點(diǎn)時(shí)，分變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行和變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行兩種情況進(jìn)行計(jì)算，變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行三相短路電流計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)如圖4.4.2 所示：</p><p>　　圖 4.4.2 變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)</p

75、><p>　　三相短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 4.4.1。</p><p>　　表 4.4.1 短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　注： f3 ——主變低壓側(cè)并列運(yùn)行；</p><p>　　f3' ——主變低壓側(cè)分列運(yùn)行。</p><p>　　第5 章 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　第5.1

76、 節(jié) 直流系統(tǒng)概述</p><p>　　在發(fā)電廠和變電所中，為了供給控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明和汽機(jī)直流油 泵等的用電，要求有可靠的直流電源，即使在發(fā)電廠或變電所完全停電的情況下也要 求能保證上述負(fù)荷的可靠供電。直流控制負(fù)荷包括電氣和熱工系統(tǒng)的控制、信號(hào)、保 護(hù)、自動(dòng)裝置和某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這些都是保證發(fā)電廠和變電站正常、安全運(yùn)行的極為 重要的負(fù)荷。直流控制電源，除為直流控制負(fù)荷供電外，還為一些動(dòng)力負(fù)荷供電，例

77、如大合閘電流的電磁操作機(jī)構(gòu)，事故照明裝置等，可見(jiàn),直流控制電源系統(tǒng)兼有直流 保安電源的功能，其工作的可靠性是極為重要的。</p><p>　　蓄電池組構(gòu)成的直流控制電源系統(tǒng)，有很高的可靠性。整個(gè)蓄電池組故障造成停 止供電的可能性極小。因?yàn)樾铍姵亟M的故障，總是首先在個(gè)別電池中發(fā)生，而且其發(fā) 展過(guò)程緩慢，易于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，不致波及整個(gè)蓄電池組。這種情況已為多年的、 大量的蓄電池組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)所證明。因此，就其可靠性而

78、言，還沒(méi)有其他電源可以代 替。但是,要保證蓄電池組構(gòu)成的直流控制電源系統(tǒng)能可靠地、不間斷地供電,蓄電池 的正確使用和系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)是個(gè)關(guān)鍵。因此，在設(shè)計(jì)安裝和運(yùn)行方面，都必須遵守 一些基本要求，概括起來(lái)有以下幾點(diǎn):</p><p>　　(1)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單可靠，同時(shí)又要滿足運(yùn)行靈活性的要求。為此，要正確 運(yùn)用經(jīng)過(guò)運(yùn)行實(shí)踐考驗(yàn)的典型設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；</p><p>　　(2)電池、充電器

79、直流屏等設(shè)備，要選用可靠性高，性能良好、制造精致、符合 各級(jí)制造標(biāo)準(zhǔn)、有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)主管部門鑒定的產(chǎn)品；</p><p>　　(3)直流屏的安裝環(huán)境條件，一定要符合設(shè)備的要求，特別是蓄電池的環(huán)境條件 是否符合安全運(yùn)行的要求尤為重要；</p><p>　　(4)對(duì)新蓄電池組，要嚴(yán)格按現(xiàn)行規(guī)范和蓄電池的技術(shù)要求進(jìn)行安裝及充放電工作；</p><p>　　(5)運(yùn)行的蓄電

80、池組，要按規(guī)程定期檢查、正確充放電，及時(shí)消除一切不正常現(xiàn) 象，認(rèn)真進(jìn)行維護(hù)。</p><p>　　第 5.2 節(jié) 直流系統(tǒng)的電壓等級(jí)</p><p>　　直流系統(tǒng)額定電壓一般采用220V和110V；當(dāng)采用弱電控制信號(hào)時(shí)，一般采用48V。電力工程中，直流系統(tǒng)電壓等級(jí)分為 220、110、48、24V，常用的電壓等級(jí)為 110V。一些弱電系統(tǒng)采用 48V。具體介紹 110V、220V 直流電壓

81、如下：</p><p>　　(1)220V 直流電壓：以往我國(guó)發(fā)電廠和變電站大多數(shù)都采用單一的 220V 電壓。采用 220V 電壓可以選用較小的電纜截面積，節(jié)省有色金屬、降低電纜投資。</p><p>　　(2)110V 直流電壓：與 220V 直流系統(tǒng)相比，110V 直流系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：</p><p>　?、偎璧碾姵貍€(gè)數(shù)少,占地面積較小，安裝維護(hù)方便；&l

82、t;/p><p>　　②絕緣水平低，系統(tǒng)中配備的中間繼電器線圈線徑較大，減少了線圈斷線和接地 的故障機(jī)率；</p><p>　?、塾捎陔妷核降停瑥亩档土死^電器觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的干擾電壓幅值，并減小 了對(duì)電子元件構(gòu)成的保護(hù)和自動(dòng)裝置的干擾；</p><p>　?、苡捎陔妷核降停沟弥绷髫?fù)荷電流成倍增加，從而使所需電纜截面相應(yīng)增大。 應(yīng)此，通常在負(fù)荷電流較小、供電距離較

83、短的控制信號(hào)和保護(hù)用電源中才推薦采用</p><p><b>　　110V 電壓。</b></p><p>　?、輰?duì)相同容量的負(fù)荷，110V 所需的蓄電池容量與 220V 相比，約增加一倍。 權(quán)衡利弊，直流系統(tǒng)額定電壓宜按下列要求確定：①控制負(fù)荷專用蓄電池組的電壓采用 110V； ②控制負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷和直流事故照明負(fù)荷專用蓄電池組的電壓采用 220V 或110V； ③

84、當(dāng)采用弱電控制或信號(hào)時(shí)，裝設(shè)較低電壓等級(jí)的專用蓄電池組。</p><p>　　第 5.3 節(jié) 直流系統(tǒng)的接線方式</p><p><b>　　(1)單母接線</b></p><p>　　①特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、可靠。由于浮充電接在直流母線上，所以當(dāng)蓄電池回路開(kāi)關(guān)</p><p>　　被誤斷時(shí)，直流母線不致失電。</p&g

85、t;<p>　?、谶m用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池，兩套充電裝置的變電站和小型發(fā)電廠。</p><p><b>　　(2)單母分段接線</b></p><p>　?、偬攸c(diǎn)：充電器和浮充電器分別接到兩段母線上，蓄電池組接在一段母線上。直 流負(fù)荷雙回電源分別接至不同的分段上，以提高供電可靠性。接線較單母線復(fù)雜，但靈活性好；</p><p&g

86、t;　?、谶m用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池和兩套充電裝置的大型變電站或機(jī)組較多的小型發(fā)電廠。</p><p>　　第 5.4 節(jié) 本變電站直流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)直流電源采用 220kV 電壓等級(jí)單母線接線方式，選用 PZ61 直流屏。用于完成交直流轉(zhuǎn)換、電源進(jìn)線饋電、自動(dòng)檢測(cè)、信號(hào)報(bào)警等多種功能，并將有關(guān)直流電源操作、保護(hù)、檢測(cè)等設(shè)備組裝在相應(yīng)屏、柜內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的直

87、流設(shè) 備的總稱叫直流屏(柜)。PZ61 新型直流屏是近幾年由電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織電力設(shè) 計(jì)部門吸收國(guó)外技術(shù)，總結(jié)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計(jì)制造的一種新型直流屏。</p><p>　　110kV 及以下電壓的變電站，直流屏可布置在與蓄電池毗鄰的房間內(nèi)，也可布置在控制室內(nèi)。本站直流屏布置在控制室內(nèi)。</p><p>　　第6 章 高壓電器設(shè)備選擇</p><p&

88、gt;　　第6.1 節(jié) 電器選擇的一般條件</p><p>　　電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電氣 主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程 實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資， 選擇合適的電器。</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不

89、完全相 同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn) 行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　按正常工作條件選擇電器</p><p>　?、兕~定電壓和最高工作電壓：在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓U N 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓U Ns 的條件選擇，即</p><p>　　U N ≥U Ns</p

90、><p>　?、陬~定電流：電器的額定電流I N 是指在額定周圍環(huán)境溫度θ0 下，電器的長(zhǎng)期允許電流。I N 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流I max ，即</p><p>　　I N ≥ I max</p><p>　?、郯串?dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核：在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆

91、冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件是，應(yīng)采取措施。</p><p>　　(2)按短路情況校驗(yàn)</p><p>　?、俣搪窡岱€(wěn)定校驗(yàn)：短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為</p><p><b>　　It2t ≥ Qk</b></p><p>　　式中 Qk ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；&l

92、t;/p><p>　　It 、t ——電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。</p><p>　　②電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)：電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：</p><p>　　ies ≥ ish</p><p>　　或Ies ≥ I sh</p><p>　　式中 ish 、I sh

93、——短路沖擊電流幅值及其有效值；</p><p>　　ies 、Ies ——電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。</p><p>　　下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：</p><p>　　1>熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。</p><p>　　2>采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)

94、穩(wěn)定。</p><p>　　3>裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 </p><p>　?、鄱搪冯娏饔?jì)算的條件 為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定： </p><p>　　1>容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程

95、建成后 5～10 年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式， 但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線方式。</p><p>　　2>短路種類 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按 最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。</p><p>　　3>計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 ④短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力時(shí)，還必須合理的

96、確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間tk 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t pr 和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間tab 之和，即</p><p>　　tk = t pr +tab</p><p>　　而 tab = tin +ta</p><p>　　式中 tab ——斷路器全開(kāi)斷時(shí)間；</p><p&g

97、t;　　t pr ——后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；</p><p>　　tin ——斷路器固有分閘時(shí)間；</p><p>　　ta ——斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間。</p><p>　　開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，故電器的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間tbr 應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間t pr1 和斷路器固有分閘時(shí)間之和，即</p><p>　　tbr = t pr1

98、 +tin</p><p>　　第 6.2 節(jié) 高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接 入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、 保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開(kāi)關(guān)電器中最為完善的一種 設(shè)備。其最大特點(diǎn)是能斷開(kāi)電路中負(fù)荷電流和短路電流。</p><

99、;p>　　本變電站高壓斷路器選擇如下：</p><p>　　(1)110kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 LW11-110 型 SF6 戶外斷路器。</p><p>　　(2)35kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 ZW7-40.5 型真空戶外斷路器。</p><p>　　第 6.3 節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)也是變電站中常

100、用的電器，它需與斷路器配套使用。但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧 裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。</p><p>　　6.3.1 隔離開(kāi)關(guān)的主要用途：</p><p>　　(1)隔離電壓 在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。</p><p>　　(2)倒閘操作 投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開(kāi)關(guān)配 合斷路器，

101、協(xié)同操作來(lái)完成。</p><p>　　(3)分、合小電流 因隔離開(kāi)關(guān)具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力， 故一般可用來(lái)進(jìn)行以下操作：</p><p>　?、俜?、合避雷器、電壓互感器和空載母線；</p><p>　?、诜?、合勵(lì)磁電流不超過(guò) 2A 的空載變壓器；</p><p>　　③關(guān)合電容電流不超過(guò) 5A 的空載線路。</p&g

102、t;<p>　　6.3.2 本變電站隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　(1)110kV：選擇 GW5-110Ⅲ/1000-80</p><p>　　第 6.4 節(jié) 電流互感器的選擇</p><p>　　互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)

103、備的正常運(yùn)行和故障情況。</p><p>　　互感器的作用是：將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓(100V)和小電流(5A 或 1A)，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)小 巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。</p><p>　　本變電站電流互感器選擇：110kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)選用 LCW

104、B6-110 型瓷絕緣戶外電流互感器，校驗(yàn)合格。35kV 線路側(cè)選用 LZZB8-35 型支柱式、LRD-35、LR-35 型裝入式電流互感器，校驗(yàn)合格，配置位置參見(jiàn)主接線圖；35kV 變壓器側(cè)選用 LRD-35、LR-35 型裝入式電流 互感器，校驗(yàn)合格，配置位置參見(jiàn)主接線圖。10kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)選用 LA-10 型穿墻式電流互感器，校驗(yàn)合格。</p><p>　　第 6.5 節(jié) 電壓互感器的選擇<

105、/p><p>　　110kV 出線選用 TYD110/ 3 型成套電容式電壓互感器，校驗(yàn)合格。</p><p>　　110kV 母線選用 JDCF-110 型單相瓷絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。</p><p>　　35kV 母線選用 JDZXW-35 型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。</p><p>　　10kV 母線選用 JSZX1-10

106、F 型三相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。</p><p>　　第 6.6 節(jié) 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。</p><p>　　35kV 母線電壓互感器選用 RXW-35/0.5 型戶外跌落式高壓熔斷器保護(hù)，校驗(yàn)合格。</p><p>　　10kV 母線電壓互

107、感器選用 RN2-10/0.5 型戶內(nèi)限流式高壓熔斷器保護(hù)，校驗(yàn)合格。</p><p>　　第 7 章 配電裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　配電裝置是變電站的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電路、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。</p><p>　　配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：</p><p&g

108、t;　　(1)配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　(2)保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選用設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。</p><p>　　(3)便于檢修、巡視和操作。</p><p>　　(4)在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。</p><p>

109、;　　(5)安裝和擴(kuò)建方便。</p><p>　　配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟：</p><p>　　(1)根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的型式、出線多少和方式、有無(wú)電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式；</p><p>　　(2)擬定配電裝置的配置圖；</p><p>　　(3)按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要

110、求，遵照《配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)和手冊(cè)， 設(shè)計(jì)繪制配電裝置的平、斷面圖。普通中型配電裝置，我國(guó)有豐富的經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能 力好，造價(jià)比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大；半高型配電裝置占地面積為普通中型的47%，而總投資為普通中型的 98.2%，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有 帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似，能適應(yīng)運(yùn)行檢修人員的習(xí)慣與需要。高型一般適用于 220kV

111、及以上電壓等級(jí)。本變電站有三個(gè)電壓等級(jí)，110kV 主接線不帶旁路母線，配電裝置采用屋外中型單列布置；35kV 主接線帶旁路母線，配電裝置采用屋外半高型布置；10kV 配電裝置采用屋內(nèi)成套高壓開(kāi)關(guān)柜布置。</p><p>　　第 8 章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1.1變電站的防雷保護(hù)具有以下特點(diǎn)： </p><p>　　(1)變電站屬于“集中型”設(shè)計(jì)，

112、直接雷擊防護(hù)以避雷針為主。</p><p>　　(2)變電站設(shè)備與架空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過(guò)電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì)電氣設(shè)備過(guò)程威脅。因此變電站要對(duì)侵入波過(guò)電壓進(jìn)行防護(hù)，主要手段是避雷器。</p><p>　　(3)變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣設(shè)備一旦受損， 一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這些設(shè)備的 修復(fù)困難，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和