《畢業(yè)論文電氣自動化類 110kv變電站設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文電氣自動化類 110kv變電站設(shè)計（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘 要 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計越來全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。設(shè)計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。 變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡按一定的接線方式所構(gòu)成，它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的

2、設(shè)計和控制模式才能適用現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。 110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡，該地區(qū)變電所所涉及的方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功率補償裝置。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡及導線進行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。 隨著電力技術(shù)高新化、復雜化的迅速發(fā)展，電力系

3、統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中通過新技術(shù)的使用都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。 關(guān)鍵詞 ： 變電站; 負荷; 輸電系統(tǒng); 配電系統(tǒng); 高壓網(wǎng)絡; 補償裝置 目錄 第一章 緒 論 1 1.待設(shè)計變電所地位及作用 1 2.變電站負荷情況及所址概況 1 第二章 電氣主接線設(shè)計 2 2.1 110kV電氣主接線 2 2.2 35kV電氣主接線 4 2.3 10kV電氣主接線 5 2.4 站用電接線 8 第三章 負荷計算及變壓器選擇 8 3.1 負荷計算 8 3.2 主變臺數(shù)、容

4、量和型式的確定 8 3.3 站用變臺數(shù)、容量和型式的確定 10 第四章 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算 11 4.1 各回路最大持續(xù)工作電流 11 4.2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結(jié)果 11 第五章 主要電氣設(shè)備選擇 13 5.1 高壓斷路器的選擇 14 5.2 隔離開關(guān)的選擇 15 5.3 各級電壓母線的選擇 15 5.4 絕緣子和穿墻套管的選擇 16 5. 5電流互感器的配置和選擇 16 5.6 電壓互感器的配置和選擇 17 參 考 文 獻 21 致 謝 22 第一章 緒 論 1.待設(shè)計變電所地位及作用 按照

5、先行的原則，依據(jù)遠期負荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建1中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對本區(qū)用戶供電為主，尤其對本地區(qū)大用戶進行供電。改善提高供電水平。同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。 待設(shè)計變電站 ～ ～ 110kV出線4回，2回備用 35kV出線8回，2回備用 10kV線路12回，另有2回備用 2.變電站負荷情況及所址

6、概況 本變電站的電壓等級為110/35/10。變電站由兩個系統(tǒng)供電，系統(tǒng)S1為600MVA，容抗為0.38, 系統(tǒng)S2為800MVA，容抗為0.45.線路1為30KM, 線路2為20KM, 線路3為25KM。該地區(qū)自然條件：年最高氣溫 40攝氏度，年最底氣溫- 5攝氏度，年平均氣溫 18攝氏度。出線方向110kV向北，35kV向西，10kV向東。 所址概括，黃土高原，面積為100×100平方米，本地區(qū)無污穢，土壤電阻率7000Ω.cm。 本論文主要通過分析上述負荷資料，以及通過負荷計算，最大持續(xù)工作電流及短路計算，對變電站進行了設(shè)備選型和主接線選擇，進而完成了變電站一次部分設(shè)計。

7、第二章 電氣主接線設(shè)計 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。 1.運行的可靠 斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 2.具有一定的靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修

8、在檢修時可以保證檢修人員的安全。 3.操作應盡可能簡單、方便 主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。 4.經(jīng)濟上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。 5.應具有擴建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位

9、、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 2.1 110kV電氣主接線 由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負荷增長而擬建的。那么其負荷為地區(qū)性負荷。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均為單母線分段接線。110kV～220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路母線。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2所示。

10、 圖2-1單母線分段帶旁母接線 圖2-2雙母線帶旁路母線接線 對圖2.1及圖2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-1。 表2-1 主接線方案比較表 項目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技 術(shù) ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ① 運行可靠、運行方式靈活、便于事故處理、易擴建 ② 母聯(lián)斷路器可代替需檢修的

11、出線斷路器工作 經(jīng) 濟 ① 設(shè)備少、投資小 ② 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 占地大、設(shè)備多、投資大 ② 母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟上則方案Ⅰ占優(yōu)勢。鑒于此站為地區(qū)變電站應具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計的最終方案。 2.2 35kV電氣主接線 電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV～60

12、kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短，約為2～3天。）所以，35kV～60kV采用雙母線接線時，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。 據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖1.3及圖1.4所示。 圖2.3單母線分段帶旁母接線 \ 圖2.4雙母線接線 對圖2.3及圖2.4所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較。見表2-2 表2-2 主接線方案比較 項目 方案 方案Ⅰ

13、單 方案Ⅱ雙 技 術(shù) ①簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ②可靠性、靈活性差 ③旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴建方便 ④ 便于試驗 ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟 ①設(shè)備少、投資小 ②用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置復雜 ② 投資和占地面大 經(jīng)比較兩種方案都具有易擴建這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟性。鑒于此電壓等級不高，可選用投資小的方案Ⅰ。 2.3 10kV電氣主接線 6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以

14、上時，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。 上述兩種方案如圖2.5及圖2.6所示。 圖2.5單母線分段接線 圖2.6雙母線接線 對圖2.5及圖2.6所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-3 表2-3 主接線方案比較 項目 方案 方

15、案Ⅰ單分 方案Ⅱ雙 技術(shù) ① 不會造成全所停電 ② 調(diào)度靈活 ③ 保證對重要用戶的供電 ④ 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ①供電可靠 ②調(diào)度靈活 ③擴建方便 ④便于試驗 ⑤易誤操作 經(jīng)濟 ① 占地少 ② 設(shè)備少 ①設(shè)備多、配電裝置復雜 ②投資和占地面大 經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。 2.4 站用電接線 一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。 上述兩種方案如圖2.7及圖2.8所示。

16、 圖2.7單母線分段接線 圖2-8單母線接線 對圖2.7及圖2.8所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表2-4。 表2-4 主接線方案比較 項目 方案 方案Ⅰ單分 方案Ⅱ單 技 術(shù) ①不會造成全所停電 ②調(diào)度靈活 ③保證對重要用戶的供電 ④任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ⑤擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展 ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 經(jīng)濟 ①占地少 ②設(shè)備少

17、 ①設(shè)備少、投資小 經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案Ⅰ。 第三章 負荷計算及變壓器選擇 3.1 負荷計算 要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側(cè)的負荷，包括站用電負荷（動力負荷和照明負荷）、10kVφ負荷、35kV負荷和110kV側(cè)負荷。 由公式 （2-1） 式中 ——某電壓等級的計算負荷 ——同時系數(shù)（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負荷與10kV各負荷之間取0.9、站用負荷取0.85） а%—

18、—該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取5% P、cos——各用戶的負荷和功率因數(shù) 3.1.1 站用負荷計算 S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%) =96.075KVA ≈0.096MVA 3.1.2 10kV負荷計算 S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4] ×(1+5%) =38.675WVA 3.1.3 35kV負荷計算 S35KV=0.9×[(6+6+5+3)/0.

19、9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%) =27.448MVA 3.1.4 110kV負荷計算 S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9) ×(1+5%)+ S站 =68.398+0.096 =68.494MVA 3.2 主變臺數(shù)、容量和型式的確定 3.2.1變電所主變壓器臺數(shù)的確定 主變臺數(shù)確定的要求： 1.對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。 2.對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計時應考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。 考慮到該變電

20、站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路呆主變的方式。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。 3.2.2變電所主變壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求： 1.主變壓器容量一般按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10～20年的負荷發(fā)展。 2.根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設(shè)計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷：對一般性變電站停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的60～70%。S=68.494MVA由于上述條件所限制

21、。所以，兩臺主變壓器應各自承擔34.247MVA。當一臺停運時，另一臺則承擔70%為47.946MVA。故選兩臺50MVA的主變壓器就可滿足負荷需求。 3.2.3 變電站主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電站采用一級有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y連接；35kV采用Y連接，其

22、中性點多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用連接。 故主變參數(shù)如下： 型號 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 高壓 中壓 低壓 高-中 高-低 中-低 1．3 YN，yn0,d11 SFSZ9-50000/110 110±8×1。25% 38．5±5% 10．5 11 10.5 17．5 6.5 3.3 站用變臺數(shù)、容量和型式的確定 3.3.1站用變臺數(shù)的確定 對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺站用變壓器。因站用負荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段10kV母線，為

23、提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺站用變壓器，并采用暗備用的方式。 3.3.2站用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應滿足經(jīng)常的負荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用?？紤]到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。 S站=96.075/(1-10%) =106KVA 3.3.3 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標，可選用干式變壓器。

24、故站用變參數(shù)如下： 型號 電壓組合 連接組標號 空載損耗 負載損耗 空載電流 阻抗電壓 高壓 高壓分接范圍 低壓 S9-200/10 10;6.3;6 ±5% 0.4 Y,yn0 0.48 2.6 1.3 4 因本站有許多無功負荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性，應進行合理的無功補償。 根據(jù)設(shè)計規(guī)范第3.7.1條自然功率應未達到規(guī)定標準的變電所，應安裝并聯(lián)電容補償裝置，電容器裝置應設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 《電力工程電力設(shè)計手冊》規(guī)定

25、“對于35-110KV變電所，可按主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所取較高者。 第四章 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算 4.1 各回路最大持續(xù)工作電流 根據(jù)公式 = （3-1） 式中 ---- 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負荷容量 ---- 各電壓等級額定電壓 ---- 最大持續(xù)工作電流 = =/ 則：10kV =38.6

26、75MVA/×10KV =2.232KA 35kV =27.448 MVA/×35KV =1.58KA 110kV =68.494 MVA/×110KV =3.954 KA 4.2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結(jié)果 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進行

27、計算。 短路電流計算的目的是為了選擇導體和電器，并進行有關(guān)的校驗。按三相短路進行短路電流計算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有４個，即110KV母線短路（K1點），35KV母線短路（K2）點，10KV電抗器母線短路（K3點），0.4KV母線短路（K4點）。 計算結(jié)果:(計算過程見附錄Ⅰ) 當K1點斷路時: =5.58KA =14.2 =8.43 =1111.4 當K2點斷路時: =1.85KA =4.7 =2.8 =120.2 當K3點斷路時: =38KA =96.7 =57.4 =691 當K4點斷路時: =10

28、00KA =2542 =1510 =692.8 第五章 主要電氣設(shè)備選擇 由于電氣設(shè)備和載流導體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： 1. 應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展。 2. 應滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。 3. 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。 4. 同類設(shè)備應盡量減少品種。

29、 5. 與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致。 6. 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 1.電壓 選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運行電壓Ug,即，Umax>Ug 2. 電流 選用的電器額定電流Ie不得低于?所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流Ig ，即Ie>Ig 校驗的一般原則： (1). 電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。 (2

30、). 用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。 3. 短路的熱穩(wěn)定條件 Qdt——在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應（KA2S） It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S） T——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間Ts按下式計算 t=td+tkd式中td ——繼電保護裝置動作時間內(nèi)（S） tkd——斷路的全分閘時間（s） 4.動穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是導體和電器承受短時電流機械效應的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： 上式中 ——短路沖擊電流幅值及其有效值 ——允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值 5.絕緣水

31、平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設(shè)備相應的保護水平來確定。 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 5.1高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。 型式選擇： 本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運行和檢修。 選擇斷路器時應滿

32、足以下基本要求： 1. 在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 2. 在跳閘狀態(tài)下應具有良好的絕緣性。 3. 應有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。 4. 應有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便。 考慮到可靠性和經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸

33、、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負荷電流等特點。因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級中。所以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流 110kV LW14-110 110KV 31500A 31.5 80KA 35kV ZN23-35 35KV 1600 25 63KA 10kV

34、 ZN-10 10KV 600A 8.7kA 5.2 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 選擇隔離開關(guān)時應滿足以下基本要求： 1. 隔離開關(guān)分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 2. 隔離開關(guān)斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 3 .隔離開關(guān)應具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 4. 隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 5. 隔離開關(guān)的

35、結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。 6. 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流 110kV GW4-110G 110KV 1000A 80 35kV GW4-35 35KV 1000A 50 10kV GN8-10 10KV 600A 75 5.3 各級電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應考慮如下內(nèi)容： ⑴、選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； ⑵、選擇母線截面的大小； ⑶、檢驗母線短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定； ⑷

36、、對35kV以上母線，應檢驗它在當?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； ⑸、對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應校驗母線自振頻率。 110kV母線一般采用軟導體型式。指導書中已將導線形式告訴為LGJQ-150的加強型鋼芯鋁絞線。 根據(jù)設(shè)計要求， 35KV母線應選硬導體為宜。LGJ—185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時也大于可不校驗電暈的最小導體LGJ—70，故不進行電暈校驗。 本變電所10KV的最終回路較多，因此10KV母線應選硬導體為宜。故所選LGJ—150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導體LGJ—70，故不進行電暈校驗。 5.

37、4 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。 穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時使用，6～35KV為瓷絕緣，60～220KV為油浸紙絕緣電容式. 5.5電流互感器的配置和選擇 參數(shù)選擇 1. 技術(shù)條件 正常工作條件——一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負荷，準確度等級， 短路

38、穩(wěn)定性——動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比 2. 環(huán)境條件 環(huán)境溫度，最大風速，相對濕度。 型式選擇 35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。 110KV側(cè)CT的選擇 根據(jù)《設(shè)計手冊》35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器常用L(C)系列。 出線側(cè)CT采用戶外式，用于表計測量和保護裝置的需要準確度。 當電流

39、互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最佳工作、并在過負荷時使儀表有適當?shù)闹笜恕? 根據(jù) > 〉 選擇型號為LCWB6-110W型 35KV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點和最大長期工作電流選LCZ--35系列CT 電壓等級 型號 110kV LCWB-6-110 35kV LCZ-35 10kV LMC-10 5.6 電壓互感器的配置和選擇 參數(shù)選擇 1. 技術(shù)條件 (1)正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負荷，準確度等級，機械負荷 (2)承受過電壓能力——絕緣水平

40、，泄露比距。 2. 環(huán)境條件 環(huán)境溫度，最大風速，相對濕度，海拔高度，地震烈度。 1.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。 2.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 3. 110kV側(cè)PT的選擇 《電力工程電氣設(shè)計手冊》248頁，35-110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊，應盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是

41、單相的出線側(cè)PT是當首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設(shè)置重合閘. 型號 額定電壓（V） 二次繞組額定輸出（VA） 電 容 量 載 波耦 合電 容 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 0.5級 1級 高壓 電容 中壓 電容 YDR-110 110000/ 100/ 100 150VA 300VA 12.5 50 10 準確度為: 電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負荷及準確等級要求進行選擇。所以選用 YDR-110 型電容式電壓互感器。 35kV母線PT選擇： 35--11KV配電裝置安裝臺單相電壓互感器用于

42、測量和保護裝置。 選四臺單相帶接地保護油浸式TDJJ--35型PT選用戶內(nèi)式 型號 額定電壓(v) 接線方式 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 TDJJ-35 35000/ 100/ 100/3 Y/Yo/r 準確度測量 準確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側(cè)負荷較小，一般滿足準確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時才校驗準確度，此處因有電度表故選編0.5級。 PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，PT本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 參 考 文 獻 [1] 蘇文成. 工

43、廠供電[M]. 第1版. 北京：機械工業(yè)出版社，1981 [2] 劉介才. 工廠供電[M]. 第3版. 北京：機械工業(yè)出版社，1997 [3] 蘇文成. 工廠供電[M]. 第2版. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 [4]DouglasJ.Maintennance Revoltion[J]. EPRI.Journal.May/June, 1995 [5]郭碧紅,楊曉紅. 我國電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)與應用狀況分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù).1999.23（8）：65-67 [6]嚴璋. 電氣絕緣在線監(jiān)測技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，1995 [7]何克思. 計算機控制系統(tǒng)分析與設(shè)

44、計[M]. 北京：清華大學出版社，1993 [8]楊奇遜. 微型機斷電保護基礎(chǔ)[M]. 北京：水利電力出版社，1988 [9]Kar.Astrom,BjornWittenmark.Computer controlled Systems[M]. Prentice Hall.Inc.1984 [10]千博,朱欣志,王浩宇等. 變電站10KV配出線微機保護自動化技術(shù)的研究[J] [11]熊信銀,張步涵. 電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中科技大學出版社，2003 [12]黃益莊. 變電站綜合自動化技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社，2000 [13]TanWenshu. An intr

45、oduction to substantion communication network and system.[J].2001 [14]李世卿. 自動控制系統(tǒng)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1981 [15]劉紹俊. 高壓電器[M]. 北京：機械出版社，1982 [16]陳粵軍. 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與實踐[M]. 北京： 北京航空航天大學出版社，1991 致 謝 在畢老師的指導下,經(jīng)過近一個月的努力，110KV變電站一次設(shè)備終于設(shè)計完成了，在此我對畢老師給予幫助表示衷心的感謝。 在畢業(yè)設(shè)計過程中，畢老師在百忙之中對

46、我的設(shè)計給予了細致的指導和建議,對我的輔導耐心認真，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻，使我的這次設(shè)計能順利完成。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我對以前學習的知識得到了更深的了解,并使知識得到了進一步的鞏固. 這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學習中激勵我繼續(xù)進步。從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ - 21 -