110KV终端变电所电气一次部分及主变压器保护设计毕业设计论文.docx

毕业设计题 目 110KV终端变电所电气一次部分及主变压器保护设计 学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 学 院 答辩日期 2摘 要变电所是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是发电厂和用户联系的中间环节。变电所按照其升降电压的不同分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所是为了减少电能在运输过程中的损耗，将发电的电升压后输送到远方，这种变电所通常与发电厂联系在一起；降压变电所与负荷中心比较靠近，将高压电通过变电器转变为适合的低压电。本设计一个110KV终端变电所，首先根据各个电压等级的负荷进行计算变压器的容量，选取主变压器的台数型号及其容量等各个参数。其次根据主接线的可靠性及其运行的灵活性，选择各个电压等级的的接线方式。并从经济和技术方面进行比较，选取最优接线方式。再次,根据主接线选择短路点，并画出等值网络图进行短路计算，根据各短路点计算出三相短路电流，短路容量，短路冲击电流的值。最后根据短路计算选取各个电压等级的母线，断路器，隔离开关，电流、电压互感器，避雷器，并进行校验,同时还做了变压器的继电保护;并简单的做了防雷保护。 关键词：主接线；短路电流；电气设备选择；继电保护；防雷 Abstract Power substation is pooled,and langing voloage electricity distribution sites, power paints and users linked to the intermediate links,substation in accordance with its movements into different voltage substation and Boost Substation two categories.Boost substation is to reduce the reduce the power in the transport process of loss, power plants will boost the electricity transmitted to the remote post, This substation is usually linked with the power; Substation with a load center near ,through high-voltage transtormer will be amenabie to changes in a low-votage electricity.This design is the construction of a 110 KV substations terminal buck, first of all based on the reliability of the main cable and run the flexibility to choose various voltage levels of the connection mode. And from the economic and technical aspects to compare, select the optimal connection mode. Second according to various levels of load voltage transformer to calculate the capacity to select the main transformer of Taiwan and its capacity, and other models various parameters. Once again, according to choose the main form of short-circuit wiring, paint and network equivalent to short-circuit, according to calculate the three-phase short circuit, short circuit current, short-circuit capacity, short-circuit the impact of current value. According to select the final calculation of the various short-circuit the bus voltage, circuit breakers, switches isolation, current, voltage transformers, arresters, and check to see whether the appropriate selection of devices, and also done a transformer relay .Key words: main electrical connection ；short circuit current ; choice of main electrical equipment ; relay protection;anti-lightning;目录摘 要IABSTRACTII第1章 引 言21.1毕业设计的目的、意义21.2电气设计的地位和作用21.3设计的基本程序2第2章 原始资料22.1毕业设计的技术背景和设计依据22.2毕业设计的任务22.3毕业设计的主要内容、功能及技术指标2第3章 电气主接线23.1变电所主接线设计的基本要求23.2主接线的设计依据23.3变电所主接线设计原则23.4配电装置的基本接线及适用范围23.5电气主接线方案的拟定23.6两种方案的比较23.7 方案的确定23.8主接线的设备配置2第4章 主变压器台数和容量的选择24.1主变压器台数的选择24.2.主变压器容量的选择24.3.各电压等级容量计算24.4主变压器型号的选择24.5无功补偿24.6无功补偿并联电容器容量的选择24.7主变压器的中性点接地24.8所用变压器的选择2第5章 短 路 电 流 计 算25.1绘计算电路图25.2.绘制等值网络图25.3 短路计算25.4三相短路计算的数据如表5-1所示2第6章 高压电气设备的选择26.1选择电气设备的一般条件26.2 110KV 侧电气设备的选择26.3 35KV侧电气设备的选择26.4 10KV侧电气设备的选择2第7章 导线的选择27.1 母线的选择与检验27.2母线截面的选择与校验27.3 架空线的选择27.4电缆截面的选取2第8章 电流互感器、电压互感器选择与校验28.1 10KV侧互感器选择与校验28.2 35KV侧互感器选择与校验28.3 110KV侧互感器选择与校验2第9章 主变压器继电保护的整定及仪表配置29.1纵联差动保护29.2 主变压器继电保护整定计算29.3仪表的主要配置2第10章 防雷保护210.1防雷保护210.2防雷装置210.3变电所的防雷保护210.4设备的接地2总 结2参考文献2外文翻译2致 谢282*大学毕业设计第1章 引 言 毕业设计是完成教学计划、实现培养目标的重要教学环节，是培养学生综合素质和工程实践能力的教育过程，对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响。1.1毕业设计的目的、意义 通过毕业设计的进一步系统学习，可以进一步巩固和扩大对电气工程及其自动化专业四年函授学习所掌握的相关理论知识。课本基础理论、方法是树立正确设计思想和设计方法的基本依据，电气设计手册、设计规程、典型的电气工程设计实例资料等是设计过程中必不可少的辅助资料。经过毕业设计，所学专业理论知识将得到相当的运用和实践，这将使自己所学的理论知识提升到一定的运用层次，为完成实际工程设计奠定扎实的基本功和基本技能。最终达到学以致用的目的。1.2电气设计的地位和作用电气设计在发变电工程设计的各个阶段中都起着主导作用，是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。设计是工程建设的灵魂。电气一次设计的最后方案是安排工程建设项目和组织施工安装的重要依据。1.3设计的基本程序设计要执行国家规定的基本建设程序。工程进入施工阶段后，设计工作还要配合施工、参加工程管理、试运行和验收，最后进行总结，从而完成设计工作的全过程。第2章 原始资料2.1毕业设计的技术背景和设计依据 毕业设计是学生在校期间最后一个重要的综合性实践数学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计的综合性训练。本设计题目涉及学生所学过的电力工程、电力系统自动化、电机学、电路等课程。其设计依据是电力工程电气设计手册通过毕业设计，使学生在发供电方面受到一次综合训练。2.2毕业设计的任务1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献2、完成电气一次主接线形式比较、选择3、完成主变压器和所用变的容量计算、台数和型号的选择4、进行短路计算以完成电气设备的选择5、完成主变压器保护设计6、采取必要的防雷保护措施7、撰写设计说明书，绘制图纸8、指定内容的外文资料翻译2.3毕业设计的主要内容、功能及技术指标1、毕业设计的主要内容设计一个地方降压变电所的电气一次部分，其电压等级为110kV/38.5 kV/10.5 kV；系统情况为：（1）系统经双回线给变电所供电；（2）系统110 kV母线短路容量为500 MVA；（3）系统110 kV母线电压满足常调压要求。2、设计实现的主要功能将110KV电压降低后，给35KV、10KV的一、二类负荷供电。3、主要技术指标出线回路：110kV侧2回（架空线）35kV侧4回架空线10kV侧8回电缆线负荷情况：主要为一、二级负荷35kV侧：最大40MVA，最小20MVA，功率因数cos=0.85，Tmax=5000小时10kV侧：最大30MVA，最小15MVA，功率因数cos=0.85，Tmax=3500小时变电所110KV侧的功率因数为0.9。第3章 电气主接线变电所主接线设计，必须从全局出发，统筹兼顾，并根据本变电所在系统中的地位、进出线回路数、负荷情况、工程特点、周围环境条件等，确定合理的设计方案。 电气主接线设计，一般分以下几步：1、 拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟定出若干可行方案，内容包括主变压器型式、台数和容量，以及各电压级配电装置的接线方式等。2、 经济比较：依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，淘汰一些较差的方案，保留 23个技术上相当的较好方案，进行计算，选择出经济上的最佳方案后，确定最优主接线方案。3、 短路计算：依据所确定的主接线，进行短路计算。4、 设备选择：依据短路计算结果，选择设备。5、 绘制电气主接线单线图。电气主接线一般按正常运行方式绘制，采用全国通用的图形符号和文字代号，并将所用设备的型号、发电机主要参数、母线及电缆截面等标注在单线图上。单线图上还应示出电压互感器、电流互感器、避雷器等设备的配置及其一次接线方式，以及主变压器接线组别和中性点的接地方式等。3.1变电所主接线设计的基本要求1.可靠性要求： 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。对可靠性应注意的问题：应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。主接线可靠性的衡量标准是运行实践。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。要考虑所设计变电所在电力系统中的地位和作用。主接线可靠性的具体要求如下：1) 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。2) 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。3) 尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求2.灵活性要求：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。1) 调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。2) 检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。3) 扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压气或线路而不互相干扰，并且对一次和二次的改建工作量最少。3.经济型要求：1、主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。1) 主接线应力求简单，以节省短路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。2) 要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。3) 要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。4) 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kV及以下终端或分支变电所可采用简易电器。2、 占地面积小：主接线设计要为配置布置创造条件，尽量使占地面积减少。3、 电能损失少经济合理地选择变压器的种类（双绕组、三绕组或自藕变压器）、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。3.2主接线的设计依据在选择电气主接线时应以下列各点作为设计依据:1.考虑变电所在电力系统中的地位和作用 变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。2.考虑近期和远期的发展规模 变电所主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行，一般设两台主变压器。3.考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响(1)对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电。(2) 对于二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。4.考虑主变台数对主接线的影响对大型变电所，由于其传输容量大，对主接线的可靠性，灵活性的要求高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性，灵活性要求低。5.考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响 发、送、变的备用容量是为了保证可靠供电，适应负荷突增，设备检修，故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同。 3.3变电所主接线设计原则1、变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支界线。2、在 35-60kV 配电装置中，当线路为 3 回及以上时，一般采用单母线或单母线分段接线，若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。3、6-10kV 配电装置中，线路回路数不超过 5 回时，一般采用单母线接线方式，线路在 6 回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大时，可采用双母线接线。4、110-220kV 配电装置中，线路在 4 回以上时一般采用双母线接线。5、当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规范、规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。3.4配电装置的基本接线及适用范围3.4.1单母线接线1、 优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2、 缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开才能恢复非故障段的供电。3、 适用范围：一般只适用于一台主变压器的以下三种情况：1) 610 kV配电装置的出线回路数不超过5回。2) 3563 kV配电装置的出线回路数不超过3回。3) 110220kv配电装置的出线回路数不超过2回。图3-1 不分段的单母线接线3.4.2单母线分段接线1.优点：1) 用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。2) 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2.缺点：1) 当一段母线或母线隔离开关发生故障该母线的回路都要在检修期间内停电。2) 当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3.适用范围：1) 610 kV配电装置的出线回路数为6回及以上时。2) 3563 kV配电装置的出线回路数为48回时。3) 110220 kV配电装置的出线回路数为34回时。图3-2 单母分段接线3.4.3双母线接线双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。由于母线继电保护的要求，一般某一回路定与某一组母线连接，以固定连接的方式运行。1.优点：1) 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速灰复供电；检修任一回路的隔离开关，只停该回路。2) 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活的适系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3) 扩建方便。向双母线的左右任一方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配。不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时不会象单母线分段那样导致出线交叉跨越。4) 便于试验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。2.缺点：5) 增加一组母线就需要增加一组母线隔离开关。6) 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。3.适用范围：当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：1）610 kV配电装置，当出线回路数较多，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2）3563 kV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时。3）110220 kV配电装置的出线回路数为5回及以上时；或其在系统中居重要地位，出险回路数为4回及以上时。图3-3 双母接线图3-4 双母分段接线3.4.4双母线分段接线不分段的双母线接线在母线联络断路器故障或一组母线检修时，另一组运行母线故障时，有可能造成严重的或全厂停电事故，难以满足大型电厂对主接线可靠性的要求。为了提高大型电厂主接线的可靠性，防止全厂停电事故的发生，减小母线故障的停电范围，大型电厂的220KV主接线可采用双母线分段接线。如图3-4所示。3.4.5单母线分段兼旁路断路器旁母接线 在图3-5中，分段断路器QF还兼作旁路断路器。当QF作为分段断路器时，QF投入，隔离开关QS1和QS2闭合，QS3，QS4,QS断开。当QF用旁路断路器时，若检修接在一段母线出线上的断路器，应将QS1，QS4和QF闭合，即将旁路母线BW接至一段母线；若检修接在二段母线出线中的断路器，应闭合QS2，QS3，QF，将BW接至二段母线。这时QS5可作为分段隔离开关。这种接线方式节省了投资，适用于进出线不多，容量不大的中小型发电厂和电压为35110KV的变电站。图3-5单母线分段兼旁路断路器旁母接线3.4.6桥形接线当只有两台变压器和两回线路时，可采用桥形接线。桥形接线分内桥接线和外桥接线两种，图2-6(a)所示是内桥接线，图2-6（b）所示是外桥接线，断路器QF3称为联络断路器，桥形接线用于小型变电站。按连接桥断路器的位置，可以分为内桥和外桥两种接线。1）内桥接线内桥的特点是：连接桥断路器接在线路断路器的内侧，因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此，系统中应用内桥接线较多，以利于线路的运行操作。2）外桥接线外桥接线的特点是：连接桥断路器接在线路断路器的外侧。当线路发生故障时，需动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器的运行。因此，外桥接线只能用于线路短、检修和故障少的线路中。此外，当电网有穿越性功率经过变电站时，也采用外桥接线。 图3-6 桥形接线a)内桥接线 b)外桥接线3.5电气主接线方案的拟定方案110 kv35kV10kV主变台数方案一内桥接线单母线分段单母线分段2方案二双母线单母线分段带旁母单母线分段2 (1)110KV电压级 设计变电所位于地区，是一所终端变电所，主要向附近的的工厂供电，变电所110kV侧出线回路较少，可以采用桥式接线。由于供电线路比较长，变压器不需要经常切换，且没有穿越功率，所以采用内桥接线。 (2)35kV电压级35kV出线为4回，可采用单母线分段带旁母接线，但是考虑到任务书的要求和经济性，最终选用采用单母线分段接线。(3)10kV电压级610kV配电装置出线回路数目8回，可采用单母线分段和单母线分段带旁路母线。当地区电力网或用户不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线，或出线断路器采用可靠性高、检修时间长的SF6断路器。方案一：110kV采用内桥接线，保证了可靠性。35kV采用单母线分段接线，出线只有4回，用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电，由此保障了用户用电。10kV侧采用单母线分段接线，出线8回。方案一： 图3.7方案二：图3-8方案二：110kV侧采用双母线接线形式，具有比内桥接法可靠性更高的接线方式，但多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资。 35kV侧采用单母线分段带旁母接线。10kV侧则采用单母线分段接线，出线8回,接线简单，操作方便，使用的设备少，从而投资少，而且保证了重要用户供电，有很好的可靠性和灵活性。3.6两种方案的比较方方案一方案二 可靠性1.简单清晰、设备少，设备本身故障率小2.重要用户可从不同母线上分别引出两回馈线向其供电，保证不中断供电3.每一种电压级中，均有两台变压器联系，保证了在变压器检修或故障时不致使各级电压解列，提高了供电的可靠性1增加了设备，保护装置复杂，出现故障的机率较大。2.当检修任意出线时，不中断对该回路的供电，提高了可靠性3.保证对重要用户的供电灵活性1. 运行方式相对简单，调度灵活，检修相对灵活2 扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线1.调度灵活，检修安全方便2. 便于扩建和发展经济性1. 设备相对较少，投资小2. 占地相对少1. 设备多、配电装置复杂2. 投资和占地面大3.7 方案的确定比较可以看出,三种接线从技术的角度来看主要的区别是在可靠性上，双母接线比内桥接线可靠性高。但考虑到任务书中的要求以及经济性，内桥接法更加经济并满足要求。 单母线分段接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。从可靠性，灵活性，经济性方面综合考虑，辩证统一，确定选择第一种接线方案。3.8主接线的设备配置3.8.1隔离开关的配置(1)在出线上装设电抗器的10KV配电装置中，当向不同用户供电的两回线共用同一台断路器和一组电抗器时，每回线上装设出线隔离开关。(2)接在母线上的避雷器和电压互感器可以合用一组隔离开关。(3)桥形接线中跨条宜用两组隔离开关串联，以便于进行不停电检修。(4)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修是隔离电源。(5)中性点接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。3.8.2电压互感器的配置(1)电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并满足测量，保护，同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压。(2) 6220KV电压等级的每组主母线上的三相上装设电压互感器。(3)当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应安装电压互感器。(4)当需要在330KV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器电容式套管上的电压抽取装置。3.8.3电流互感器的配置(1)凡装有断路器的回路均应安装电流互感器，其数量应满足测量仪表，保护和自动装置。(2)在未装设断路器的变压器的中性点、变压器出口桥形接线的跨条上也装设电流互感器。(3)对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。3.8.4避雷器的配置(1)配电装置的每相母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器是除外。(2) 220KV及一线变压器到避雷器的电气距离超过允许值时 ，应在变压器附近增设避雷器。(3)三绕组变压器低压侧的一相上宜安装一台避雷器。(4)直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且安装有隔离开关时，变压器中性点应装设避雷器。第4章 主变压器台数和容量的选择4.1主变压器台数的选择由于待建变电所拥有一、二级负荷，根据电力工程电气设计手册的要求，并结合本电所的具体情况，宜选用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电以满足用电负荷对供电可靠性的要求。4.2.主变压器容量的选择 考虑到对拥有两台主变的变电所，其中一台主变的容量应大于等于70%的全部负荷或全部重要负荷，且任意一台变压器单独运行是应满足全部一、二级负荷的需要。考虑到变压器每天的负荷不是均衡的，计及欠负荷期间节省的使用寿命，可用在过负荷期间的消耗，故可先选择较小容量的主变作为过负荷能力计算，以节省主变投资。4.3.各电压等级容量计算(1)10KV电压等级 最大负荷下:30MW/cos=30/0.85=35.29MVA 最小负荷下:15MW/cos=15/0.85=17.65MVA(2)35KV电压等级 最大负荷下:40MW/cos=40/0.85=47.06MVA 最小负荷下:20MW/cos=20/0.85=23.53MVA(3)变压器的最大负荷为：最大负荷下：35.29+47.06=82.35MVA最小负荷下:17.65+23.53=41.18MVA S=82.35MVA S=S×70%=57.65MVA 考虑到五年发展规划:S总=Ki×S×(1+5%)5=0.9×57.65×1.3=67.45MVA因此主变压器容量选取为75000KVA。4.4主变压器型号的选择1.相数的选择主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器制造条件，可靠性要求及运输条件等因素，特别是在330KV及以下的变电所均应采用三相变压器。2.绕组数量和联结方式的选择(1)主变压器绕组数量在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三绕组变压器。(2)主变压器联结方式的选择 我 国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星型接地连接；35KV宜采用星型连接，其中星点多通过消弧线圈接地；35KV以下变压器绕组都采用三角形连接。综合考虑各种因素，宜选两台110KV的三绕组主变压器，型号为 SFPSZ7-75000/110，三相油浸风冷铜线三绕组有载调压电力变压器,其技术参数如表4-1所示: 表4-1 主变压器SFPSZ7-75000/110技术参数型号额定容量（KVA） 额定电压 阻抗电压连接组标号 高压 中压低压高中高低中低SFPSZ7-75000/11075000110±8×1.25%38±5%10.522.5138YN,Y,d114.5无功补偿根据设计技术指标二：变电所功率因数为0.9。对原始资料分析，10KV侧和35KV侧的功率因数都为0.85，需要加补偿置补偿无功功率。1.无功功率的人工补偿装置工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。并联电容器的补偿方式有以下三种：1. 低压分散补偿电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联，电容器组多采用三角形接线。如图4-1示。图4-1 低压电容器分散补偿的接线2. 高压集中补偿电容器装设在变电所的高压电容器室，与高压母线相连，如图4-2示。高压电容器宜采用单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地电网中，星形接线电容器组中的中性点不应接地图4-2高压电容器集中补偿的接线 图4-3低电容器集中补偿的接线3. 低压集中补偿电容器装设在变电所的低压配电室或单独的低压电容器室内与低压母线相联。低压电容器足可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式。如图4-3所示。4.6无功补偿并联电容器容量的选择用户无功补偿并联电容器的容量根据用户自身的功率因数计算。式中: S工厂的有功计算负荷(单位KW); 对应于原来的功率因数(=0.85); 对应于需补偿到功率因数(=0.9);(1)10KV电压等级:其中5,S=67450KVA 若选型号TBB102000/100的并联电容器，则根据公式N=2.4;则无功补偿中并联电容器的个数为3。(2)35KV电压等级: kvar 若选型号TBB359600/100的并联电容器，则只需要一个。4.7主变压器的中性点接地电力网中性点接地方式，决定了主变压器中性点接地方式。(1)主变压器的110500KV侧采用中性点直接接地方式。(2)终端变电所的变压器中性点一般不接地。(3)所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。(4)选择接地点时应保证任何故障形式都不使电网解列成为中性点接地。(5)主变压器663KV侧采用中性点不接地方式，但当单相接地故障电流大于30A(610KV)或10A（2063KV）时，中性点应经消弧线圈接地。4.8所用变压器的选择4.8.1.所用变数量确定枢纽变电所、总容量为60MVA及以上的变电所、装有水冷却或强迫油循环冷却的主变压器以及装有同步调相机的变电所，均装设两台所用变压器。我们要保证所用变压器的可靠性,因此我们选在10KV侧接两台所用变压器以提高所用变压器的可靠运行。4.8.2所用容量的确定根据设计要求，所用电负荷可按0.1%变电所容量考虑，根据前面计算的变电所容量为82350KVA，则厂用变计算负荷为：S=823500.1%KVA=82.35KVA 选型号为SL7-100/10的变压器，其技术参数如表2-3所示：表2-3 型号为SL7-100/10的厂用变压器的技术参数型号额定容量（KVA） 额定电压 阻抗电压 损耗(W)连接组别 高压侧低压侧 %空载短路SL7-100/10100100.443202000Y，yn0 表2-4 型号为S7-100/10的厂用变压器的技术参数型号额定容量（KVA） 额定电压 阻抗电压 损耗(W)连接组别 高压侧低压侧 %空载短路S7-100/10100100.443202000Y，yn0 通过以上比较可知：型号S7-100/10和型号为SL7-100/10的厂用变压器都满足要求，最后选两台型号为SL7-100/10的变压器。第5章 短 路 电 流 计 算 在变电所的设计中，不仅要考虑正常状态，还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对供电系统危害最大的是短路故障。短路电流将引起电动力效应和发热效应以及电压的降低。因此短路电流计算是电气主接线的方案比较，电气设备及载流导体的选择，接地计算及继电保护选择和整定的基础。5.1绘计算电路图5.1.1绘制计算电路图计算电路图上应将短路计算中需要即如的所有电路元件的额定参数都表出来，并将各个元件依次编号。 图5-1 计算电路图5.1.2短路类型短路计算应选择需要进行短路校验的电气元件由最大可能的短路电流通过。一般按三相短路计算，但当其他类型的短路电流较三相短路严重时，则应按最严重的那种短路来验算。5.1.3短路计算点应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。根据本次任务书要求选择110KV进线处(K1)、35KV母线(K2)、10KV母线（K3）、所用变(0.4KV)()四个点作为短路计算5.2.绘制等值网络图5.2.1求各元件电抗，用标幺值计算设基准容量=100MVA，基准电压 =115KV， =37KV， =10.5KV。1）三绕组变压器各绕组之间的电抗： 变压器:2）所用变的电抗：110KV电压等级