35KV無人值守變電站設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文內(nèi)涵主接線圖我的任務(wù)書參考負(fù)荷河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要摘要隨著我國工業(yè)的發(fā)展，各行業(yè)對電力系統(tǒng)的供電可靠性和穩(wěn)定性的要求日益提高。變電站是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能。變電站的安全運(yùn)行對電力系統(tǒng)至關(guān)重要。本文主要進(jìn)行35KV/10KV無人值班降壓變電站的設(shè)計(jì)。35KV變電所綜合自動化系統(tǒng)主要為無人值班形式，其設(shè)計(jì)應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計(jì)，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。因此,本次設(shè)計(jì)我們將以此作為設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則展開設(shè)計(jì)工作。整個(gè)設(shè)計(jì)過程包括變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)和選擇、短路電流的計(jì)算、主變壓器和電器設(shè)備的選擇。其中電器設(shè)備的選擇主要包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線導(dǎo)體、避雷器、高壓熔斷器等。本設(shè)計(jì)簡單介紹了采用綜合自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電站無人值班。關(guān)鍵詞降壓變電站，電氣部分設(shè)計(jì)，無人值班，綜合自動化I河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）ABSTRACTABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFOURINDUSTRY,ALLINDUSTRIESINCREASINGDEMANDFORPOWERSYSTEMRELIABILITYANDSTABILITYTHESUBSTATIONISCONNECTEDTOTHEINTERMEDIATELINKSOFTHEPOWERSYSTEMTOBRINGTOGETHERTHEPOWER,LIFTVOLTAGEANDDISTRIBUTIONOFELECTRICENERGYTHESAFEOPERATIONOFTHESUBSTATIONPOWERSYSTEMISCRITICALINTHISPAPER,THEDESIGNOFTHESTEPDOWNSUBSTATION35KV/10KVUNATTENDEDTHE35KVSUBSTATIONINTEGRATEDAUTOMATIONSYSTEMFORUNATTENDED,ITSDESIGNSHOULDBESUBJECTTOTHEOVERALLDESIGNOFTHEPOWERGRIDDISPATCHAUTOMATION,CONFIGURATION,FEATURESINCLUDELAYOUTOFTHEEQUIPMENTSHALLMEETTHEPOWERGRIDSAFETY,QUALITY,ECONOMYOFOPERATIONANDINFORMATIONLAYEREDTRANSMISSION,SHARINGOFRESOURCESPRINCIPLETHEREFORE,THEDESIGNWEWILLUSETHISASTHEDESIGNGUIDELINESTOEXPANDTHEDESIGNWORKTHEENTIREDESIGNPROCESSINCLUDINGTHECHOICEOFDESIGNANDSELECTIONOFTHEMAINWIRINGOFTHEELECTRICALSUBSTATION,SHORTCIRCUITCURRENTCALCULATION,THEMAINTRANSFORMERANDELECTRICALEQUIPMENTWHICHTHECHOICEOFTHEELECTRICALEQUIPMENTINCLUDINGCIRCUITBREAKERS,ISOLATINGSWITCHES,CURRENTTRANSFORMERS,VOLTAGETRANSFORMERS,BUSCONDUCTORS,SURGEARRESTERS,HIGHVOLTAGEFUSES,ETCTHESIMPLEDESIGNOFINTEGRATEDAUTOMATIONEQUIPMENTUNATTENDEDSUBSTATIONKEYWORDSSTEPDOWNSUBSTATIONS，ELECTRICALPARTOFTHEDESIGN，UNATTENDED，INTEGRATEDAUTOMATIONII河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄目錄摘要IABSTRACTII1緒論111原始資料112課題的目的和意義1121提高了運(yùn)行可靠2122加快了事故處理的速度2123提高了勞動生產(chǎn)率2124降低了建設(shè)成本213國內(nèi)外無人變電站綜述314無人值班變電站設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題3141變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則3142主接線和平面布置4143一次設(shè)備選型4144直流系統(tǒng)4145系統(tǒng)的抗干擾能力和自診斷功能4146繼電保護(hù)的配置4235KV總降壓變電所設(shè)計(jì)621設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想622主接線的選擇7221電氣主接線的含義和滿足的要求7222本設(shè)計(jì)所選擇的主接線方案及其選擇理由723主變壓器的選擇8231主變壓器臺數(shù)的選擇8232主變?nèi)萘康拇_定9233主變壓器接線形式的選擇10234結(jié)論1124所用變壓器的選擇和所用電的設(shè)計(jì)1125短路電流的計(jì)算12251概述12252短路計(jì)算的目的13253短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)13254短路電流實(shí)用計(jì)算步驟1426主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)17261高壓電氣選擇的一般原則18262按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器18263按短路情況校驗(yàn)1927高壓開關(guān)柜中斷路器及隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)20271額定電流的計(jì)算20272高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇結(jié)果及校驗(yàn)2028高壓開關(guān)柜電壓互感器、電流互感器及高壓熔斷器的選擇25281電流互感器的選擇和校驗(yàn)25III河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄282電壓互感器的選擇27283高壓熔斷器的選擇2829母線的選擇及校驗(yàn)29210本設(shè)計(jì)所選擇的配電裝置及選擇理由31211變電所的防雷保護(hù)規(guī)劃3321210KV中性點(diǎn)接地設(shè)計(jì)34213無功補(bǔ)償363變電站綜合自動化系統(tǒng)及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3831變電站綜合自動化技術(shù)介紹38311變電站綜合自動化概述38312變電站綜合自動化的優(yōu)越性39313變電站綜合自動化的基本功能3932變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)形式40321變電站綜自系統(tǒng)發(fā)展的基本趨勢40322變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式4033SC2000型分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)42331概述42332SC2000系統(tǒng)組成43333SC2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置45334SC2000系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)46335SC2000系列數(shù)字保護(hù)監(jiān)控裝置功能介紹54336主要設(shè)備清單5534遙視警戒系統(tǒng)55341系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則56342系統(tǒng)構(gòu)成5635煙、溫報(bào)警系統(tǒng)及自動消防系統(tǒng)57351變電站的火災(zāi)探測、報(bào)警系統(tǒng)58352變電站的滅火系統(tǒng)58353防火封堵裝置60參考文獻(xiàn)62致謝63附錄A35KV無人值班變電所主要電氣設(shè)備清單64附錄B35KV無人值班變電所電氣主接線圖附錄CSC2000型分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置圖附錄D電氣總平面布置圖IV河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論1緒論11原始資料本工程為滿足某區(qū)域?qū)﹄娏Φ男枨?，?jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，論證新建一座35KV終端變電站。變電站安裝兩臺3150KVA變壓器。電壓分為35KV、10KV兩個(gè)電壓等級。35KV側(cè)進(jìn)線一回，10KV出線六回，最大負(fù)荷4500KVA，最大一回負(fù)荷為1000KVA，各側(cè)功率因數(shù)COS及最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為35KV側(cè)TMAX4200小時(shí)年COS085。查表損耗小時(shí)數(shù)T2800小時(shí)10KV側(cè)TMAX4500小時(shí)年COS08。查表損耗小時(shí)數(shù)T3150小時(shí)35KV側(cè)電源近似為無限大電源系統(tǒng)，以100MVA為基準(zhǔn)容量，歸算到本所35KV側(cè)母線阻抗標(biāo)幺值為02。本所環(huán)境要求本所所在地地勢平坦，交通便利、空氣無污染。該地區(qū)最熱月平均氣溫為28，年平均氣溫16，絕對最高氣溫40，土壤最熱平均月氣溫18，風(fēng)速為25MS。微風(fēng)風(fēng)速小于5MS。該所位于生荒土地，便于進(jìn)出線等諸多方面的考慮。且考慮有視野較寬闊，有足夠的間隔。12課題的目的和意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電力工業(yè)的騰飛，人們對能源的利用的認(rèn)識越來越來越重視，電力系統(tǒng)在整個(gè)行業(yè)中所占的比例逐漸增大，現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的，嚴(yán)密的整體，電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門，而變電站的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，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，建國以來，我國的成像供電事業(yè)得到了迅速發(fā)展，同時(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)不斷認(rèn)識、提高、完善的過程。隨著綜合自動化技術(shù)的出現(xiàn)與實(shí)用,微機(jī)保護(hù)技術(shù)的成熟,數(shù)字通信技術(shù)與光纖的廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及調(diào)度自動化系統(tǒng)的完善,為變電站的綜合自動化控制提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),它克服了傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)的固有缺點(diǎn),適應(yīng)了現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。人們開始感覺到變電站無人值班已經(jīng)有了可能,再無必要配置固定值班人員。加上我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,追求高效益已1河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論是企業(yè)的必要行為,況且市場諸多價(jià)格因素的變化征地費(fèi)、土建費(fèi)、人員福利、工資開支與設(shè)備價(jià)格的相對關(guān)系,變電站無人值班在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性減少人員,降低建設(shè)成本,便必然成為電力企業(yè)追求的目標(biāo)。另一方面,近年來國內(nèi)市場上一系列高性能、長壽命,免維護(hù)的一、二次設(shè)備包括直流電源的涌現(xiàn),也有助于促使變電站無人值班的實(shí)現(xiàn)。它是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,是高新技術(shù)應(yīng)用的必然產(chǎn)物,更是企業(yè)自身謀求高效益所必需的有效手段。變電站綜合自動化是電力網(wǎng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物,是整個(gè)電力系統(tǒng)自動化工程中的重要一環(huán)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活質(zhì)量的提高,對供電可靠性及供電質(zhì)量不斷提出更高要求減少發(fā)、變、送、配電損失,降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益的要求,電力部門自身發(fā)展提出減人增效提高勞動生產(chǎn)力的要求,改善運(yùn)行人員生活條件,減輕運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度晝夜值班等等的要求,都是促使電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的重要因素。而變電站綜合自動化的發(fā)展則為電力系統(tǒng)自動化的實(shí)現(xiàn)邁出了關(guān)鍵的一步。由于變電站綜合自動化相對電廠綜合自動化來說要容易實(shí)現(xiàn),因此變電站綜合自動化首先在電力系統(tǒng)運(yùn)行中得到發(fā)展和應(yīng)用。可以預(yù)見隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,隨著電力生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,電廠的生產(chǎn)運(yùn)行也將由目前的局部自動化走向全面綜合自動化,同樣將實(shí)現(xiàn)無人或少人值班。到那時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行自動化的理想將不是遙遠(yuǎn)的夢想。因此我們可以說變電站的綜合自動化在電力系統(tǒng)自動化實(shí)踐中有著重要意義。作為變電站運(yùn)行管理一種新的模式,變電站無人值班還有著非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,這在眾多的文獻(xiàn)中都有過肯定的闡述。概括起來,變電站無人值班主要有以下優(yōu)點(diǎn)121提高了運(yùn)行可靠首先,基于微機(jī)監(jiān)控的遙控操作,其實(shí)際統(tǒng)計(jì)誤操作率比就地人工操作低得多其次,由于了解全局,對操作意圖最為明確的調(diào)度員直接操作,其操作正確率將肯定高于變電站值班人員的現(xiàn)場操作。據(jù)文獻(xiàn)介紹,某供電局將有人值班改為無人值班后,誤操作率降低了60,遙控的誤動作率低于萬分之一。122加快了事故處理的速度調(diào)度員直接操作,可大大加快事故處理或正常負(fù)荷轉(zhuǎn)移的速度,據(jù)資料報(bào)道,平均每次操作可節(jié)省時(shí)間10MIN。123提高了勞動生產(chǎn)率變電站無人值班,減少了現(xiàn)場值班人員,因而提高了勞動生產(chǎn)率。減人的直接效果是減少了人員的工資獎金和福利開支,此外,還相應(yīng)減少了生活設(shè)施建設(shè),減少了企業(yè)各種后勤保障負(fù)擔(dān)。124降低了建設(shè)成本2河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論無人值班變電站布局緊湊,監(jiān)控室小,不建生活設(shè)施,降低了建筑裝飾標(biāo)準(zhǔn),因而占地少,建筑面積小,裝飾費(fèi)用低,施工周期短,從而有效地降低了建筑成本。13國內(nèi)外無人變電站綜述在西歐、北美的發(fā)達(dá)國家及東亞的日本，不僅中低壓的變電站，而且有些高電壓等級的變電站380KV和500KV等級的變電站也都采用了無人值班的運(yùn)行方式，有的電力公司已實(shí)現(xiàn)100變電站無人值班。據(jù)介紹，這些國家在20世紀(jì)60年代就已開始了無人值班變電站建設(shè)，到20世紀(jì)70年代已完成了變電站無人值班的改造。我國的無人值班變電站起步也比較早，早在20世紀(jì)50年代開展有接點(diǎn)遙信和頻率式遙測遠(yuǎn)動技術(shù)的研究時(shí)，就以鄭州和沈陽等供電局作為試點(diǎn)，并于1958年在全國掀起了變電站無人值班的高潮，許多供電局的35110KV變電站都撤了人。后來，由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及管理體制上的原因，除鄭州電業(yè)局等少數(shù)供電部門還在部分變電站堅(jiān)持無人值班外，大都停止了這一嘗試。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，我國在電網(wǎng)調(diào)度自動化及遠(yuǎn)載技術(shù)的研究及產(chǎn)品開發(fā)方面取得了比較大的發(fā)展，特別是基于微機(jī)及工作站的SCADA/EMS系統(tǒng)、分布式微機(jī)遠(yuǎn)動裝置和交流采樣遠(yuǎn)動裝置的開發(fā)成功奠定了變電站實(shí)現(xiàn)無人值班的基礎(chǔ)。1994年全國地調(diào)調(diào)度自動化專業(yè)工作組會議討論通過并向國調(diào)中心提交的專題文件“關(guān)于擴(kuò)展遙控和變電站無人值班的意見”，以及1995年2月28日召開的全國變電所無人值班研討會，進(jìn)一步促進(jìn)了我國的無人變電站建設(shè)的進(jìn)程。1996年，全國電力系統(tǒng)第一座110KV綜合自動化變電站福益站在邢臺電網(wǎng)投入運(yùn)行。14無人值班變電站設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題無人值班變電站除了應(yīng)配置分層分布式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、遙視警戒系統(tǒng)和完善的煙、溫報(bào)警及自動消防系統(tǒng)外,在設(shè)計(jì)中還需要重視和解決好如下問題。141變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則實(shí)施變電站無人值班是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它與電網(wǎng)規(guī)劃、域網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造，調(diào)度通信自動化有著密切的聯(lián)系，必須因地制宜，基本設(shè)計(jì)原則就是在滿足安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提下，盡量減少工作量，新建變電站可盡量做到一步到位，老變電站根據(jù)需要作適當(dāng)改。3河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論142主接線和平面布置在滿足安全可靠運(yùn)行的前提下，盡量簡化電氣一次接線。110KV可采用單母線分段，橋型接線，1035KV可采用單母線接線、單母分段接線。設(shè)備布置方式35KV屋內(nèi)配電裝置使用GBC35型手車式高壓開關(guān)柜，屋內(nèi)單列布置。此高壓開關(guān)柜系三相交流50HZ單母線系統(tǒng)的戶內(nèi)屋內(nèi)配電裝置，作為接受和分配35KV及以下的網(wǎng)絡(luò)電能之用，可選少油斷路器和真空斷路器，本設(shè)計(jì)選用真空斷路器。10KV的配電裝置10KV配電裝置因?yàn)殡妷狠^低，電氣設(shè)備的體積，及最小安全凈值A(chǔ)、B、C均較小，因而其顯著特點(diǎn)是廣泛采用屋內(nèi)成套配電裝置。143一次設(shè)備選型應(yīng)盡可能選擇技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備，并滿足下列要求主變壓器應(yīng)裝有遙信、遙控接口的有載調(diào)壓開關(guān)。1035KV斷路器可選用SF6斷路器或真空斷路器，因電磁操動機(jī)構(gòu)合閘電流較大，增加直流設(shè)備負(fù)擔(dān)，最好采用彈簧儲能機(jī)構(gòu)。隔離開關(guān)應(yīng)配有能滿足遙信，閉鎖要求的輔助開關(guān)，主變中性點(diǎn)地刀閘應(yīng)配有電動操作機(jī)構(gòu)。1035KV電壓互感器也應(yīng)配有性能可靠的消諧裝置。各電壓等級的電流互感器應(yīng)選用帶有02準(zhǔn)確級的二次線圈。以滿足計(jì)量要求。避雷器采用氧化鋅避雷器。配有在線監(jiān)測裝置。計(jì)數(shù)器應(yīng)具有遙信接口。站用電源系統(tǒng)應(yīng)具有兩路電源?；閭溆茫詣忧袚Q。144直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)的接線方式要求安全可靠，要選擇免維護(hù)無鉛酸蓄電池或鎘鎳蓄電池，配置直流電壓自動調(diào)整裝置和浮充電自動調(diào)整裝置，一定要具有遙信接口。RTU、通訊、控制、保護(hù)使用UPS電源。145系統(tǒng)的抗干擾能力和自診斷功能變電站內(nèi)一次設(shè)備很集中,而開關(guān)、隔離刀閘的操作,雷電波侵入等都是不可避免的干擾源。我們在總體設(shè)計(jì)時(shí),為了節(jié)約電纜、減少弱電信號的衰減、提高抗干擾能力,盡量使控制、保護(hù)單元靠近被控設(shè)備。但從另一方面看,同時(shí)也就把現(xiàn)地控制單元推向惡劣的工作環(huán)境。這就要求系統(tǒng)和設(shè)備本身對大電流、強(qiáng)磁場、振動等強(qiáng)干擾源有很好的抑制措施。后臺操作系統(tǒng)本身還應(yīng)具有較完善的自診斷功能,對計(jì)算機(jī)、人機(jī)接口、通信接口、過程接口等設(shè)備的狀況進(jìn)行在線或離線診斷,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)要及時(shí)登錄報(bào)警,對于冗余的設(shè)備還要能完成自動切換。146繼電保護(hù)的配置繼電保護(hù)是變電站安全運(yùn)行的重要保證。變電站無人值班設(shè)計(jì)后,宜仍保持繼電保護(hù)單元的可靠性應(yīng)僅與保護(hù)裝置本身有關(guān),盡可能與其他裝置如通信口、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控單元等無關(guān),因此,保護(hù)單元應(yīng)相對獨(dú)立。保護(hù)裝置包括元件保護(hù)、線4河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）緒論路保護(hù)等獨(dú)立配置。實(shí)際工程中可在中低壓部分嘗試使用監(jiān)控、保護(hù)一體化的裝置。35KV或10KV采用監(jiān)控、保護(hù)一體化裝置,減少設(shè)備配置,降低造價(jià)。對于向特別重要的中、低壓用戶供電的線路的監(jiān)控、保護(hù)合一裝置可采用多CPU配置,以保證監(jiān)控和保護(hù)的相對獨(dú)立。本次設(shè)計(jì)采用了SC2000型分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)。5河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)235KV總降壓變電所設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想變電站及配電所在配電網(wǎng)中具有十分重要的地位。它既是變壓器側(cè)配電網(wǎng)中的負(fù)荷，又是下一級配電網(wǎng)的電源，其自動化程度的高低直接反映了配電自動化的水平。1995年，國家調(diào)度中心要求現(xiàn)有35KV110KV變電站在條件具備時(shí)逐步實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，新建變電站可根據(jù)調(diào)度和管理需要以及規(guī)劃要求，按無人值班設(shè)計(jì)。欲實(shí)現(xiàn)無人值班變電站，其中變電站的綜合自動化程度很重要。變電站自動化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計(jì)，其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。因此本次設(shè)計(jì)我們將以此作為設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則展開設(shè)計(jì)工作。按我國的實(shí)際情況，目前變電站還不大可能完全實(shí)現(xiàn)無人值班，即使是無人值班，也有一個(gè)現(xiàn)場維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急處理的問題，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)方與就地控制操作并存的模式。同樣，保護(hù)單元亦應(yīng)具有遠(yuǎn)方、就地投切和在線修改整定值的功能，以遠(yuǎn)方為主，就地為鋪，并應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造上保證同一時(shí)間只允許其中一種控制方式有效。要積極而慎重地推行保護(hù)、測量、控制一體化設(shè)計(jì)，確保保護(hù)功能的相對獨(dú)立性和動作可靠性。保護(hù)、測量、控制原則上可合用電壓互感器，對電量計(jì)費(fèi)等有精度要求的量可接量測電流互感器，供監(jiān)測用的量可合用保護(hù)電流互感器。變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用交流采樣技術(shù)，減輕電流互感器和電壓互感器的負(fù)載，提高測量精度。同時(shí)可取消以前經(jīng)常采用的光字牌屏和中央信號屏，簡化控制屏，由計(jì)算機(jī)承擔(dān)信號監(jiān)視功能，使任一信息做到一次采集、多次使用，提高信息的實(shí)時(shí)性、可靠性，節(jié)約占地空間，減少屏柜，二次電纜和設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)工作量。光纖通信以光波作為信息載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)，先進(jìn)通信方式。組成結(jié)構(gòu)包括多路轉(zhuǎn)換器（多路復(fù)用等）、光端機(jī)（光電轉(zhuǎn)換）、光纜（傳輸介質(zhì)）、光中繼電裝置（放大整形轉(zhuǎn)換）。特點(diǎn)抗電磁干擾、頻帶寬。主要作為電網(wǎng)骨干通信網(wǎng)，重要信息的傳輸。變電站內(nèi)存在強(qiáng)大的電磁場干擾，從抗電磁干擾角度考慮，在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采用光纖通信方式，對于本次35KV小型變電站的設(shè)計(jì)，變電站與控制室的距離并不遙遠(yuǎn)干擾較小，用光纖就已經(jīng)很快速可6河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)靠的完成信息的傳輸，而且用起來方便經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)中的通信統(tǒng)一用光纖通信。由上面的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想可以看到我們這里無人值班變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使一些現(xiàn)實(shí)問題得以解決，使供配電質(zhì)量能進(jìn)一步提高。22主接線的選擇221電氣主接線的含義和滿足的要求電氣主接線主要是指在發(fā)電廠變電所的電力系統(tǒng)中,為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路、電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等，它們的連接方式對供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí),為了清晰和方便,通常將三相電路圖描繪成單線圖，在繪制主接線全圖時(shí),將互感器、避雷器、電容器中性點(diǎn)設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件也稱高頻阻波器等也表示出來電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求運(yùn)行的可靠性主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性,特別是保證對重要負(fù)荷的供電。運(yùn)行的靈活性主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況,特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí),能夠通過倒換開關(guān)的運(yùn)行方式,做到調(diào)度靈活,不中斷向用戶的供電，在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下,做到經(jīng)濟(jì)合理,盡量減少占地面積,節(jié)省投資。222本設(shè)計(jì)所選擇的主接線方案及其選擇理由根據(jù)實(shí)際情況，擬定不分段單母線接線和單母分段兩種備選主接線方案。35KV側(cè)不分段單母線接線由線路、變壓器回路和一組（匯流）母線所組成的電氣主接線。單母線接線的每一回路都通過一臺斷路器和一組母線隔離開關(guān)接到這組母線上。如圖21優(yōu)點(diǎn)簡單清晰、設(shè)備少、投資小。運(yùn)行操作簡便、有利于擴(kuò)建。圖217河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)隔離開關(guān)僅在檢修電氣設(shè)備是作隔離電源作用，不作為倒閘操作電器。從而避免了因用隔離開關(guān)進(jìn)行大量倒閘操作而引起的誤操作事故。缺點(diǎn)可靠性、靈活性差。適用范圍這種接線適用于小容量和用戶對供電要求不高的發(fā)電廠或變電所中。610KV配電裝置，出線回路不超過5回；3563KV配電裝置，出線回路數(shù)不超過3回。單母線分段接線以分段斷路器將單母線分成兩段，將線路和變壓器分別連接到兩段母線上的電氣主接線。如圖22優(yōu)點(diǎn)單母線分段接線可以減少母線故障的影響范圍，提高供電的可靠性。當(dāng)一段母線有故障時(shí)，分段斷路器在繼電保護(hù)的配合下自動跳閘，切除故障段，使非故障母線保持正常供電。對于重要用戶，可以從不同的分段上取得電源，保證不中斷供電。缺點(diǎn)增加了分段開關(guān)設(shè)備的投資和占地面積。某段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，仍有停電問題。圖22適用范圍單母線分段接線應(yīng)用在610KV，出線在6回及以上，每段所接容量不宜超過25MW,用于3566KV時(shí)，出線回路不宜超過8回。本次設(shè)計(jì)35KV側(cè)進(jìn)線一回出線兩回，考慮到無人值班盡量安裝方便，防止誤動作，35KV側(cè)選用不分段單母線接線。10KV側(cè)參照35KV側(cè)單母線不分段，單母線分段的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍，由于本次設(shè)計(jì)10KV側(cè)出線6回，最大一回負(fù)荷1000KVA,采用單母線分段可以有效提高供電可靠性,所以10KV側(cè)采用單母線分段的接線方式。23主變壓器的選擇電力變壓器（POWERTRANSFORMATION文字符號T或TM），是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送，分配和和適用。231主變壓器臺數(shù)的選擇8河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)正確選擇變壓器的臺數(shù)，對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。選擇主變壓器臺數(shù)時(shí)應(yīng)考慮原則是應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一二級負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級負(fù)荷而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。對季節(jié)性負(fù)荷或負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可以考慮采用兩臺變壓器。除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。在確定變電所主變壓器臺數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。232主變?nèi)萘康拇_定主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。裝有兩臺主變壓器的變電站，每臺主變壓器容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件1）任意一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30的6070的需要，即ST0607S302）任意一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷S30III的需要即STS30III根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷供電，保證供電可靠性。同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。由于本次設(shè)計(jì)要求10KV最大負(fù)荷4500KVA最大一回負(fù)荷為1000KVA，每臺變壓器的容量按計(jì)算負(fù)荷的70選擇。ST70S4500703150（KVA）經(jīng)查表選擇變壓器的型號為SZL3150/35。9河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)含義S三相Z有載調(diào)壓L繞組主材為鋁線，額定視在容量為3150KVA，一次側(cè)額定電壓為35KV,因?yàn)镾N315010070，選擇變壓器的容量滿足要求。S4500233主變壓器接線形式的選擇變壓器繞組的連接方式變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致，否則不能并列運(yùn)行。該變電所有二個(gè)電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，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星形三角形，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接，35KV亦采用星形連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地，35KV以下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。由于35KV采用星形連接方式與220KV、110KV系統(tǒng)的線電壓相位角為零度（相位12點(diǎn)），這樣當(dāng)電壓為22011035KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連接的變壓器。變壓器采用繞組連接方式有D和Y，我國35KV采用Y連接，35KV以下電壓的變壓器有國標(biāo)Y/D11、Y/Y0等，變電所選用主變的連接組別為Y/D11連接方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/D11型。冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種無激勵調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在5以內(nèi)；另一種是有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30，設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下1）對于220KV及以上的降壓變壓器，凡在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，有載調(diào)壓方式一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí)，在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。2）對于110KV及以上的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。3）接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，或接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端10河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器，一般采用有載調(diào)壓方式。普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為5，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。234結(jié)論綜上得該變電所的主變型號及相關(guān)參數(shù)如下表21所示24所用變壓器的選擇和所用電的設(shè)計(jì)變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。所用變臺數(shù)的確定一般變電所裝設(shè)一臺所用變壓器，對于樞紐變電所、裝有兩臺以上主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺容量相等的所用變壓器。所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照下列公式近似計(jì)算S照明負(fù)荷其余負(fù)荷085KVA所用變壓器的容量SES085P十P照明KVA11河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下型號SL7125L0。含義S三相L線圈導(dǎo)線材質(zhì)為鋁7產(chǎn)品序號視在容量為125KVA一次側(cè)額定電壓為10KV。連接組別號YNYN0,調(diào)壓范圍為高壓5，阻抗電壓為4所用電接線方式一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動投入裝置。每臺所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。25短路電流的計(jì)算251概述短路（SHORTCIRCUIT）是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。在35KV的電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的12河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)故障，其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣，仍屬對稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對稱短路。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，二相短路較少，三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生，但其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。252短路計(jì)算的目的選擇電氣設(shè)備。電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。繼電保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。電氣主接線方案的比較和選擇。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計(jì)中，往往遇到這樣的情況有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案，因此，在比較和評價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。通信干擾。在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級的架空輸電線時(shí)，要計(jì)算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。在500KV配電裝置中，普遍采用分裂導(dǎo)線做軟導(dǎo)線。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。短路電流計(jì)算還有很多其他目的，如確定中性點(diǎn)的接地方式，驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓，計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺，輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等。253短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，要進(jìn)行準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的，同時(shí)對解決大部分實(shí)際問題，并不要求十分精確的計(jì)算結(jié)果。例如，選擇效驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，一般只需近似計(jì)算通過該設(shè)備的最大可能的三相短路電流值。為簡化計(jì)算，實(shí)用中多采用近似計(jì)算方法。這種近似計(jì)算法在電力工程中被稱為短路電流13河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)實(shí)用計(jì)算。它是建立在一系列的假設(shè)基礎(chǔ)上的，其計(jì)算結(jié)果稍偏大。短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)如下短路發(fā)生前，電力系統(tǒng)是對稱的三相系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)電勢的相角在短路過程中都相同，頻率與正常工作時(shí)相同。變壓器的勵磁電流和電阻、架空線的電阻和相對地電容均略去，都用純電抗表示。次假設(shè)將復(fù)數(shù)運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。即各元件的參數(shù)不隨電流而變化，計(jì)算可應(yīng)用疊加原理。對負(fù)荷只作近似估計(jì)，由于負(fù)荷電流一般比短路電流小得多，近似計(jì)算中，對離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)的負(fù)荷忽略不計(jì)，只考慮在短路點(diǎn)附近的大容量電動機(jī)對短路電流的影響。254短路電流實(shí)用計(jì)算步驟按通過電氣設(shè)備的短路電流最大地點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)的原則，分別選出兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，如圖23即K1變電站主變一次側(cè)K2變電站主變10KV母線K1U135KVK2U210KVK1K2圖23電力系統(tǒng)35KV側(cè)架空線路變壓器S02SN3150KVAUK7求各元件的電抗標(biāo)么值，取SB100MVA，UBUAVR一回線路XL0214河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)變壓器XTUKSB7100222100SN100315當(dāng)在K1處發(fā)生三相短路時(shí)，作出等值電路圖，如圖24所示最小運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為X02無限大容量電源E1K1短路電流周期分量的標(biāo)么值SI/E15圖24X02有名值I/I/IBI/SB3UB510033778KA沖擊電流ISH2KIMPI/218781985KA短路全電流最大有效值II/2KIMP1278218121178KA短路容量SSBI/1005500MVA最大運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為XXL1/XL2102012無限大容量電源E1短路電流周期分量的標(biāo)么值I/有名值I/I/IBI/E110X01SB10010156KA3UB337沖擊電流ISH2KIMPI/2181563972KA15河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)短路全電流最大有效值II/2KIMP12156218122355KA短路容量SSBI/100101000MVA當(dāng)在K2處發(fā)生三相短路時(shí)，作出等值電路圖如下25所示S2402222XLXT3102222K2XTXL圖25最大運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為XXL1XT3/XL2XT41022221212無限大容量電源E1短路電流周期分量的標(biāo)么值/IE10826X121100105454KA有名值I/I/IB0826沖擊電流ISH2KIMPI/2184541156KA短路全電流最大有效值II/2KIMP1245421812685KA16河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)短路容量SSBI/1000826826MVA最小運(yùn)行方式下電源至短路點(diǎn)的總電抗為XXLXT02222242無限大容量電源E1短路電流周期分量的標(biāo)么值I/E10413X242有名值I/I/IB04131001052272KA沖擊電流ISH2KIMPI/2182272578KA短路全電流最大有效值II/2KIMP12227221812343KA短路容量SSBI/1000413413MVA表23短路電流計(jì)算結(jié)果表26主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)17河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(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)約，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。261高壓電氣選擇的一般原則導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)、必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修，短路和過電壓情況下的需求，并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展需要。按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致。選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。有關(guān)規(guī)定驗(yàn)算110KV以下電纜和導(dǎo)體短路穩(wěn)電時(shí)，所選用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)運(yùn)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。如果主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的運(yùn)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。電器和10KV及以上充油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間一般采用后備保護(hù)動時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。斷路器全分閘時(shí)間包括斷路器固有分閘時(shí)間和電弧燃燒時(shí)間。262按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器額定電流導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流IY（或額定電流IN）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流IGMAX，即IGMAXIY（或IN）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的IGMAX105IN（IN為電機(jī)的額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的IGMAX；母線分段電抗器的IGMAX應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的IGMAX除考慮線路正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還應(yīng)按電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對導(dǎo)體和電器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式的選擇。額定電壓和最高工作電壓18河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓UEW，故所選電器和電纜允許最高運(yùn)行電壓UYMAX不得低于所接電網(wǎng)的最高工作電壓UGMAX，即UYMAXUGMAX一般電纜和電器允許的最高工作電壓當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為115UN；額定電壓為330500KV時(shí)為11UN。而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的UGMAX一般不超過11UN，因此在選擇設(shè)備時(shí)，一般可按照電器和電纜的額定電壓UN，不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNW的條件選擇，即UNUNW263按短路情況校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過時(shí)，導(dǎo)體和電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，既滿足熱穩(wěn)定的條件為2QKQR或ITIMAIT2T式中QK短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；QR短路時(shí)導(dǎo)體和電器設(shè)備允許的熱效應(yīng)；。IT時(shí)間T內(nèi)允許通過的短時(shí)熱穩(wěn)定電流（或短時(shí)耐受電流）TIMA短路電流計(jì)算時(shí)間（繼電保護(hù)動作時(shí)間與斷路器全分閘時(shí)間之和）T導(dǎo)體或電器熱穩(wěn)定時(shí)間I短路全電流電動力穩(wěn)定校驗(yàn)電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是ISHIMAX或ISHIMAX式中ISH、ISH短路沖擊電流幅值及其有效值；IMAX、IMAX允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定1）用熔斷器保護(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。2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動穩(wěn)定；電纜印有足夠的強(qiáng)度，亦可不校動穩(wěn)定。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、熱穩(wěn)定。19河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)27高壓開關(guān)柜中斷路器及隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)271額定電流的計(jì)算變壓器一次側(cè)額定電流IN1SN3UN131503355196AIGMAX105IC110551965455A變壓器二次側(cè)額定電流IN2SN3UN231501018186AIGMAX105IC21051818619095A當(dāng)按運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)IGMAXPQ22UN4500102598A考慮10KV母線上的最大出線負(fù)荷22PMAXQMAXI“GMAX3UN10003105773A“IGMAXIGMAXIGMAX考慮今后便于安裝、調(diào)試和檢修，同電壓等級側(cè)均選用同一型號的斷路器和隔離開關(guān)。IGMAX與IGMAX相差不大，以下均已IGMAX為基準(zhǔn)選設(shè)備。272高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇結(jié)果及校驗(yàn)根據(jù)設(shè)備的額定電壓、電流值，得20河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)主變一次側(cè)的斷路器選擇參數(shù)如下圖所示（35KV側(cè)斷路器）1）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)ITIMA3I/13156KATK013S22IK005018SI156QKI232TIMA1562018438KA2SITT25242500KA2SITTI232TIMA即合格2）動穩(wěn)定的校驗(yàn)IMAX63KAI/1156KA又ISH3255I/12551563978KA3IMAXISH即合格3）開斷能力I/1156KA25KA即合格4）短路容量SSBI/100101000MVA3150MVA即合格根據(jù)設(shè)備的額定電壓、電流值經(jīng)查表，得21河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)主變二次側(cè)的斷路器選擇參數(shù)如下圖所示（10KV側(cè)斷路器）1）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)I3I/23454KATK013S2TIMA2I/23454013005TK005018SI454QKI232TIMA4542018371KA2S又ITT20241600KA2SITTI232TIMA即合格2）動穩(wěn)定的校驗(yàn)IMAX50KAI/2454KA又ISH3255I/22554541157KA3IMAXISH即合格3）開斷能力I/2454KA20KA即合格4）短路容量SSBI/1000826826MVA6300MVA即合格22河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)主變一次側(cè)隔離開關(guān)選擇參數(shù)如下圖所示（35KV側(cè)隔離開關(guān)）1）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)I3I/1323156KA設(shè)TIMA018SQKI2TIMA1562018438KA2S又ITT20241600KA2SITTI232TIMA即合格2）動穩(wěn)定的校驗(yàn)IMAX48KAI/1156KA又ISH3255I/12551563978KA3IMAXISH即合格主變二次側(cè)隔離開關(guān)選擇參數(shù)如下圖所示（10KV側(cè)隔離開關(guān)）1）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)II3I/23454KA設(shè)TIMA018S32TIMA4542018173KA2S又ITT20241600KAS2ITTI232TIMA即合格23河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)2）動穩(wěn)定的校驗(yàn)IMAX52KAI/2454KA又ISH3255I/22554541157KA3IMAXISH即合格選擇校驗(yàn)結(jié)果列表主變二次側(cè)的斷路器高壓斷路器的型號表示如下ABCDE/FG，其中24河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35KV總降壓變電所設(shè)計(jì)A位表示產(chǎn)品名稱（D多油斷路器；S少油斷路器；Z真空斷路器；Q產(chǎn)氣斷路器；K空氣斷路器；C磁吹斷路器；L六氟化硫斷路器）B位表示使用環(huán)境（W戶外；N戶內(nèi)）C位表示設(shè)計(jì)序號D位表示額定電壓（KVE位表示系列標(biāo)識（如、表示同型系列中不同規(guī)格或派生品種；G改進(jìn)型；C手車型；D帶有電動操動機(jī)構(gòu)）F位表示額定電流AG位表示額定開斷電流KA隔離開關(guān)的型號及含義標(biāo)示格式是/，解釋如下第一個(gè)字符G隔離開關(guān)第二個(gè)字符N戶內(nèi)用W戶外用第三個(gè)字符設(shè)計(jì)序號第四個(gè)字符額定電壓（KV）第五個(gè)字符T統(tǒng)一設(shè)計(jì)，G改造型第六個(gè)字符額定電流（A）28高壓開關(guān)柜電壓互感器、電流互感器