四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)某110kV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)學(xué) 生：ovoa學(xué) 號(hào)：09021040421專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)：2009.4指導(dǎo)教師：伊業(yè)超 唐玲四川理工學(xué)院自動(dòng)化與電子信息學(xué)院二O一三年六月1某110kV變電站主接線設(shè)計(jì)摘要：論文為110kV變電站主接線設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書給定的條件來設(shè)計(jì)，其主要包括以下內(nèi)容：在對(duì)各種電氣主接線比較后確定本廠的電氣主接線，對(duì)主變壓器，廠用變壓器、導(dǎo)體和重要電氣設(shè)備進(jìn)行選擇，然后繪制主接線圖、設(shè)備平面布置圖、斷面圖、防雷配置圖和繼電保護(hù)規(guī)劃配置圖。關(guān)鍵詞：主接線；短路計(jì)算；設(shè)備選擇；防雷保護(hù)；繼電保護(hù)IA 110 kV Substation Main Electrical Wiring DesignZHANG Jiachun(Sichuan UniVersity of Science and Engineering, Zigong,China,643000)ABSTRACT：Papers for 110kV substation Lord wiring design, To design according to the specification of the giVen conditions, it mainly includes the following contents: after comparing to all kinds of electrical main wiring to determine our factory the main electrical wiring, for the main transformer, transformer factory, conductor and important electrical equipment selection, and then draw the main wiring diagrams, equipment layout, profile, lightning protection configuration diagram and configuration of relay protection planning.Key words: The Lord wiring; Short circuit calculation; Equipment selection; Lightning protection; Relay protection目 錄摘 要1Abstract1I第1章 引 言11.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的意義1第2章 原始資料分析2第3章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)33.1 電氣主接線設(shè)計(jì)概述33.2 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)33.3 電氣主接線的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較73.3.1 技術(shù)比較73.3.2 經(jīng)濟(jì)比較73.3.3 主變壓器型式的選擇73.3.4 繞組數(shù)的確定73.3.5 繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上的基本型式83.3.6 變壓器容量的確定83.4 本章小結(jié)9第4章 短路電流計(jì)算104.1 短路電流計(jì)算概述104.2 短路電流計(jì)算過程124.3 本章小結(jié)20第5章 變電站導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)215.1 電氣設(shè)備選擇的概述215.2 主電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)245.2.1 斷路器的選擇245.2.2 隔離開關(guān)的選擇275.2.3 電流互感器的選擇和校驗(yàn)305.2.4 電壓互感器選擇315.2.5 熔斷器的選擇335.3 本章小結(jié)34第6章 屋外高壓配電裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)356.1 高壓配電裝置概述356.2 高壓配電裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)376.3 本章小結(jié)39第7章 防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)417.1 變電站過電壓及防護(hù)分析417.2 避雷器的配置規(guī)劃與選擇417.3 變電站避雷針配置規(guī)劃及保護(hù)范圍計(jì)算427.4 變電站接地設(shè)計(jì)447.5 本章小結(jié)44第8章 繼電保護(hù)配置的規(guī)劃設(shè)計(jì)468.1 儀表與繼電保護(hù)配置規(guī)劃概述468.2 繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)468.3 本章小結(jié)49第9章 結(jié)束語(yǔ)51致 謝52參考文獻(xiàn)53III第1章 引 言1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計(jì)的綜合訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的教育過程。對(duì)學(xué)生的思想品德、工作態(tài)度、工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力具有深遠(yuǎn)的影響。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義是：（1）鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中得以靈活運(yùn)用；（2）學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法，樹立正確的設(shè)計(jì)思想；（3）培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的工作能力及解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能；（4）學(xué)習(xí)查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范及其他參考資料的技能。選擇題目后，先認(rèn)真審題，然后根據(jù)題目的要求，將電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1及以前的專業(yè)課書籍相關(guān)內(nèi)容再次閱讀一遍。第一步，擬定初步的主接線圖，列出可能的主接線形式進(jìn)行比較，最后確定兩個(gè)可能的主接線形式比較，最終確定方案。第二步，經(jīng)過計(jì)算，然后主變壓器和廠用變壓器。第三步，短路計(jì)算和做短路計(jì)算結(jié)果表。第四步，導(dǎo)體和設(shè)備的選擇及校驗(yàn)，做設(shè)備清冊(cè)。第五步，繼電保護(hù)、配電設(shè)備和防雷接地的布置。通過這次設(shè)計(jì)將理論與實(shí)踐相結(jié)合，更好的理解電氣一次部分的設(shè)計(jì)原理。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求：熟悉國(guó)家能源開發(fā)的方針政策和有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定等；樹立設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)；鞏固并充實(shí)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，能夠靈活應(yīng)用，解決問題；初步掌握電氣工程專業(yè)的設(shè)計(jì)流程和方法。在指導(dǎo)老師的幫助下，完成工程設(shè)計(jì)。繪圖等相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)嚴(yán)肅、認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的作風(fēng)。1第2章 原始資料分析本次的設(shè)計(jì)任務(wù)是：設(shè)計(jì)一座110/35/10kV終端變電所的電氣主接線和配電裝置、防雷接地、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)變電所電氣主接線的擬定及配電裝置的布置。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：1、電氣主接線方案的設(shè)計(jì)；2、短路計(jì)算；3、導(dǎo)體、設(shè)備選型；4、設(shè)計(jì)防雷保護(hù)和接地裝置；5、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃；6、按設(shè)計(jì)方案繪制電氣一次主接線圖；7、寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)已知的基本條件：設(shè)計(jì)一座110/35/10kV終端變電所，110kV部分有 110kV進(jìn)出線2回，電源距離46公里，系統(tǒng)容量5800MVA，最大利用小時(shí)5800h，系統(tǒng)電抗1.51，所用電率0.042%。10kV部分有出線18回，供電距離52公里，供電負(fù)荷165MW。35kV部分，出線6回，供電距離23公里，供電負(fù)荷41MW，其中有一回電纜供電，供電距離4.8公里。功率因數(shù)0.77。設(shè)計(jì)自然條件：變電所在地海拔<1100 米，本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí)，最高氣溫310C，最低氣溫-50C，平均氣溫150C，最大風(fēng)速 3m/s，其他條件不限。1第3章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)3.1 電氣主接線設(shè)計(jì)概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié),代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、靈活性，并對(duì)電氣的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確合理設(shè)計(jì),必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。對(duì)電氣主接線的基本要求包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(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，就地取材，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。3.2 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)一、110kV 側(cè)主接線選擇110kV側(cè)進(jìn)線4回，出線2回，共有進(jìn)出線6回。單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：1、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同段進(jìn)行供電；2、任意一段母線故障時(shí)，可保證正常母線不間斷供電。缺點(diǎn)：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都在檢修期內(nèi)停電；2、當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：10110kV配電裝置出線回路數(shù)為34回，不適本站。雙分母線接線：優(yōu)點(diǎn)：1、供電可靠，檢修母線及工作母線發(fā)生故障時(shí)，能利用備用母線正常工作；2、調(diào)度靈活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要；3、擴(kuò)建方便；4、便于試驗(yàn)。缺點(diǎn)：1、增加一組母線每回路就需 增加母線隔離開關(guān)；2、母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作；3、出線斷路器檢修時(shí)，線路無(wú)法供電。適用范圍：10110kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)10110kV配電裝置，在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路為4回及以上，適用于本站，但可靠性差。雙母線帶旁路接線：優(yōu)點(diǎn)：1、具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)；2、檢修出線斷路器時(shí)，能夠正常供電。缺點(diǎn)：投資增加。適用范圍：110kV出線在6回及以上，110kV出線在4回及以上，適用于本站，滿足供電可靠性。二、110kV側(cè)主接線選擇110kV側(cè)進(jìn)線4回，出線2回，共有進(jìn)出線6回。單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：1、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同段進(jìn)行供電；2、任意一段母線故障時(shí)，可保證正常母線不間斷供電。缺點(diǎn)：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都在檢修期內(nèi)停電；2、當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：10110kV配電裝置出線回路數(shù)為34回，不適本站。雙分母線接線：優(yōu)點(diǎn)：1、供電可靠，檢修母線及工作母線發(fā)生故障時(shí)，能利用用母線正常工作；2、調(diào)度靈活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn) 行方式調(diào)度和潮流變化需要；3、擴(kuò)建方便；4、便于試驗(yàn)。缺點(diǎn)：1、增加一組母線每回路就需增加母線隔離開關(guān)；2、母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作；3、出線斷路器檢修時(shí)，線路無(wú)法供電。適用范圍：10110kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)10110kV配電裝置，在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路為4回及以上，適用于本站，但可靠性差。雙母線帶旁路接線：優(yōu)點(diǎn)：1、具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)；2、檢修出線斷路器時(shí)，能夠正常供電。缺點(diǎn)：投資增加。適用范圍：110kV出線在6回及以上，110kV出線在4回及以上，適用于本站，滿足供電可靠性。三、35kV側(cè)主接線選擇35kV側(cè)出線6回，供電負(fù)荷41MW。單母線接線：優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，母線任一元件故障或檢修均需使整個(gè)配電裝置停電。適用范圍：3563kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回，不適應(yīng)本站。單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：1、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同段進(jìn)行供電；2、任意一段母線故障時(shí)，可保證正常母線不間斷供電。缺點(diǎn)：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都在檢修期內(nèi)停電；2、當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉。適用范圍：3563kV配電裝置的出線回路為48回時(shí)。適用于本站，但可靠性較差，擴(kuò)建困難。雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：1、供電可靠，檢修母線及工作母線發(fā)生故障時(shí)，能利用備用母線正常工作；2、調(diào)度靈活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要；3、 擴(kuò)建方便；4、便于試驗(yàn)。缺點(diǎn)：1、增加一組母線每回路就需增加母線隔離開關(guān)；2、母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作；3、出線斷路器檢修時(shí)，線路無(wú)法供電，適用于本站。四、初步方案的選定1、110kV 側(cè)接線：方案：雙母帶旁路接線這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開關(guān)等，雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時(shí)，保證了對(duì)該站供電，同時(shí)保證了穿越功率對(duì)外輸送。方案：雙母線接線，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1,10kV至110kV配電裝置出線回路數(shù)5回或者以上必須選擇雙母線接線規(guī)定。而本站110kV側(cè)有出線6回，但出線斷路器檢修或故障時(shí)，該回路必須停電。2、110kV側(cè)接線：方案：雙母帶旁路接線，這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開關(guān)等，雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時(shí)，保證了對(duì)該站供電，同時(shí)保證了穿越功率對(duì)外輸送。方案：雙母分段線接線，據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1,10kV至110kV配電裝置出線回路數(shù)5回或者以上必須選擇雙母線接線規(guī)定。而本110kV側(cè)有出線6回，但出線斷路器檢修或故障時(shí)，該回路必須停電。3、35kV側(cè)接線：方案：雙母線接線，據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)1,35kV至63k配電裝置出線回路數(shù)超過8回，或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)，選擇雙母線接線規(guī)定。但出線斷路器檢修或故障時(shí)，該回路必須停電。而本站35kV側(cè)有出線6回，供電負(fù)荷41MW，平均單條線路供電負(fù)荷6.833MW，且35kV斷路器檢修時(shí)間較短，故選擇雙母線接線。方案與方案相同。4、10kV側(cè)接線：方案：?jiǎn)文妇€分段接線，據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)，6kV至10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上，選用單母線分段接線的規(guī)定。本站10kV共有出線18回，為提高供電可靠性，在選擇10kV出線斷路器時(shí)，用性能較好的空氣斷路器開關(guān)，所以選擇單母線分段接線。方案與方案相同。初步方案主接線一110kV側(cè)：雙母線帶旁路接線10kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線35kV側(cè)：雙母線接線初步方案主接線二110kV側(cè)：雙母線分段接線10kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線35kV側(cè)：雙母線接線所以比較得到最優(yōu)接線方案為方案主接線一。3.3 電氣主接線的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較3.3.1 技術(shù)比較對(duì)于110kV側(cè)，由于負(fù)荷供電要求高，為了保證供電的可靠性和靈活性所以選擇內(nèi)橋形接線形式。對(duì)于35kV電壓側(cè)，供電可靠性要求很高，同時(shí)全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。3.3.2 經(jīng)濟(jì)比較對(duì)整個(gè)方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35kV、10kV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案二。3.3.3 主變壓器型式的選擇選擇原則(1）為保證供電可靠性，在變電所中，一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；(2）為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性，如有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)選擇兩臺(tái)三繞組變壓器，選用三繞組變壓器占的面積小，運(yùn)行及維護(hù)工作量少，價(jià)格低于四臺(tái)雙繞組變壓器，因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺(tái)雙繞組變壓器；(3）裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)事故后其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%以上，并保證用戶的一級(jí)和二級(jí)全部負(fù)荷的供電。臺(tái)數(shù)的確定為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(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)。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器。相數(shù)的確定在330kV及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。3.3.4 繞組數(shù)的確定變壓器繞組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接法和三角形接法，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(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星形接法，35kV也采用星形接法，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV及以下電壓，變壓器繞組都采用三角形接法。3.3.5 繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上的基本型式(1)升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯中壓繞組低壓繞組高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。(2)降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯低壓繞組中壓繞組高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。調(diào)壓方式的確定系統(tǒng)110kV母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。3.3.6 變壓器容量的確定1、主變?nèi)萘康倪x擇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，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。35kV側(cè)負(fù)荷為41MW，10kV側(cè)負(fù)荷為25MW，功率因數(shù)0.7。當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)7080的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)184頁(yè)（）型號(hào)：容量比：額定電壓：高壓側(cè)121kV；中壓側(cè)38.5kV；低壓側(cè)10.5kV,2、所用變壓器的選定當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般均由這類母線上引接12個(gè)所用電源，所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)性和可靠性較高的特點(diǎn)。本所所用電占用率0.36。所用變壓器容量的確定：查發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)附錄1-1，選擇型變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：型號(hào)：額定容量：400kVA額定電壓：高壓10kV；低壓0.4kV損耗：空載0.92kW；負(fù)載5.8kW阻抗電壓：空載電流：接線組別：Y,yn03.4 本章小結(jié)發(fā)電廠、變電站的電氣主接線應(yīng)滿足供電可靠性、調(diào)度靈活、運(yùn)行檢修方便且具有經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)建的可靠性等基本要求。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，須因地制宜地綜合分析各廠(站)的容量、裝機(jī)臺(tái)數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地位等條件，依據(jù)國(guó)家有關(guān)政策及技術(shù)規(guī)范，正確確定主接線形式，合理選擇變壓器的容量和結(jié)構(gòu)型式。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)原始資料進(jìn)行詳盡分析，關(guān)注電力市場(chǎng)化改革的進(jìn)程，對(duì)草擬的主接線方案進(jìn)行比較時(shí)，始終圍繞著可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間的協(xié)調(diào)，使主接線最終方案保證供電可靠、技術(shù)先進(jìn)，同時(shí)又盡可能滿足經(jīng)濟(jì)性的原則。主接線的形式可分為兩大類。其一，是有母線式接線，如單母線接線、雙母線接線、一臺(tái)半斷路器接線，三分之四臺(tái)斷路器接線及變壓器母線組接線。其二，無(wú)母線式接線，如橋形接線、多角形接線、單元接線等。第4章 短路電流計(jì)算4.1 短路電流計(jì)算概述電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電，電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。其中三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路情況最嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。一、短路計(jì)算的目的1.在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，確定接線方案是否需要采取限制 短路電流的措施等。2.在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(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，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。3.計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺。4.在選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。二、電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算的條件1.正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。2.所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。3.系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱；定子三相繞組空間位置相差120°電氣角度。4.電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備阻抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5.電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50負(fù)荷接在高壓母線上，50負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。6.同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。7.短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。8.不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。9.除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。10.元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。11.輸電線路的的電容略取不計(jì)。12.用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。三、計(jì)算短路電流的一般規(guī)定1.驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，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)510的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2.選擇導(dǎo)體和電器的短路電流，在電氣主接線的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3.選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)的短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器610kV出線，選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線，套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器之后。4.導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流驗(yàn)算。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單向，兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算。四、短路電流計(jì)算的方法在本設(shè)計(jì)中，按設(shè)計(jì)要求，短路電流計(jì)算將計(jì)算三相短路電流。對(duì)于簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)，可以采用網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)計(jì)算短路電流。計(jì)算時(shí)首先作出整個(gè)系統(tǒng)的等值電路，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)，將網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)成只保留電源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)課題中短路電流計(jì)算基本計(jì)算步驟如下：1.網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。2.求各電源的計(jì)算電抗（將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算）。3.查運(yùn)算曲線，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值。4.求（3）中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流。5.在要求提高計(jì)算準(zhǔn)確度的情況下，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。4.2 短路電流計(jì)算過程一、計(jì)算電路圖，如圖4-1.圖4-1 計(jì)算電路圖二、主要元件的電抗取，電壓基準(zhǔn)值為各段的平均額定電壓：115kV、37kV、10.5kV。主變壓器:型號(hào)SSPSL1-63000容量比100/100/50額定電壓：高壓側(cè)121；中壓側(cè)38.5；低壓側(cè)10.51、線路:2.系統(tǒng)：三計(jì)算短路電流圖4-2 點(diǎn)短路圖1、短路點(diǎn)：經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換后：計(jì)算電抗：標(biāo)幺值：0.416；0.422；0.422有名值：沖擊電流幅值（取1.80）：沖擊電流有效值：短路容量：2、短路點(diǎn)：圖4-3 點(diǎn)短路圖：3、短路點(diǎn)：圖4-4 點(diǎn)短路圖：，按無(wú)窮大系統(tǒng)處理。4、短路點(diǎn)：圖4-5 點(diǎn)短路圖：5、短路點(diǎn)：圖4-6 點(diǎn)短路圖：6、短路點(diǎn)：短路電流計(jì)算成果，匯總?cè)绫?-1所示短路編號(hào)點(diǎn)短路平均電壓基準(zhǔn)電流分支電抗短路電流值短路電流標(biāo)幺值1150.5020.12240.4164.17710.6516.307813.9910.55.52.75140.36351.9995.0973.018536.310.55.50.34242.921416.06840.97224.26329210.55.50.21174.723625.9866.24939.229472.36371.560.26933.7135.79214.7698.746371.3371.560.82441.2131.89234.82542.8574121.34.3 本章小結(jié)短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。短路沖擊電流、短路電流的最大有效值、短路容量是校驗(yàn)電氣設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。對(duì)于簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)，可以采用網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)計(jì)算短路電流。計(jì)算時(shí)，首先作出整個(gè)系統(tǒng)的等值電路，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)，將網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)成只保留電源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)。要求短路電流，最關(guān)鍵的是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)求出電源點(diǎn)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗或輸入阻抗。第5章 變電站導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)5.1 電氣設(shè)備選擇的概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(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、經(jīng)濟(jì)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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、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)行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)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(yùn)行。1.一般條件（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。在變電所中，如果接有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，應(yīng)將其視為附加電源，短路電流的計(jì)算方法與發(fā)電機(jī)相同。對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常方式是短路電流為最大的地點(diǎn)。（2）驗(yàn)算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對(duì)該處死區(qū)起作用的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處短路電流值。（3）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定以及電器的開斷電流，可按三相短路驗(yàn)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)，自耦變壓器等回路的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。導(dǎo)體是各種電器之間的連接（包括母線和線路），大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線，它們的作用電匯聚、分配和傳送電能。它們?cè)谶\(yùn)行中有很大的功率通過，在短路時(shí)有巨大的短路電流通過，要承受短路電流的熱和力效應(yīng)和沖擊。因此必須經(jīng)過計(jì)算、分 析比較，合理選用材料、截面形狀和截面積，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。導(dǎo)體分為軟導(dǎo)體和硬導(dǎo)體，導(dǎo)體的的選擇一般按下列各項(xiàng)選擇和校驗(yàn)：（1）導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式；（2）導(dǎo)體截面；（3）電暈；（4）熱穩(wěn)定；（5）動(dòng)穩(wěn)定。各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時(shí)必然有相同的基本要求。在正常工作時(shí)必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時(shí)，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路情況下，能滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。2.按正常工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面A.環(huán)境產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。B.電壓選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓小于或等于設(shè)備的額定電壓，即： （5-1）C.電流電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許通過的電流，選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)滿足以下條件：。式中該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流。該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過的最大工作電流。目前我國(guó)規(guī)定電器產(chǎn)品的=40，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是時(shí)，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過電流可修為 （5-2）式中、分別為設(shè)備或載流導(dǎo)體的在長(zhǎng)期工作時(shí)允許溫度和實(shí)際環(huán)境溫度。D.按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或短路容量，即： （5-3）E應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號(hào)一致。F選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種。G選新產(chǎn)品應(yīng)積極謹(jǐn)慎，新產(chǎn)品應(yīng)由可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。3.按短路情況下進(jìn)行電動(dòng)力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)a.按短路情況下的電動(dòng)力穩(wěn)定，即以制造廠的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比，且 （5-4）式中：額定動(dòng)穩(wěn)定電流幅值有效值，用來表征斷路器和承受短路電流電動(dòng)力的能力，用來選擇斷路器時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。沖擊電流幅值有效值。b.短路情況下的熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定應(yīng)滿足： （5-5）式中：為短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；、分別為電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。熱穩(wěn)定電流是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在4s時(shí)間內(nèi),溫度不超過允許發(fā)熱溫度,且無(wú)觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。對(duì)電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系： （5-6）或 （5-7）式中kt由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1·TA電流互感器一次側(cè)額定電流；t由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定時(shí)間；短路電流的假想時(shí)間； 熱效應(yīng)通常分為短路電流交流分量有關(guān)的熱效應(yīng)。5.2 主電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)5.2.1 斷路器的選擇斷路器是變電所的主要電氣設(shè)備之一。正常運(yùn)行時(shí)；用它來倒換運(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。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流，由于它具有專門的滅弧裝置，因此用它來接通和切斷電路。斷路器的選擇必須滿足以下五個(gè)條件：1.額定電壓：；2.額定電流：；3.額定開斷電流：；4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；5.極限電流：；110kV進(jìn)線斷路器的選擇：LW11110 斷路器表5-1 LW11110 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值110kV 母線橋及旁路橋斷路器選擇：LW11110 斷路器表5-2 LW11110 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值110kV 出線斷路器的選擇:LW11110 斷路器表5-3 LW11110 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值35kV 側(cè)主變壓器斷路器的選擇：LW835表5-4 LW8-35 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值35kV 母聯(lián)斷路器：LW835表5-4 LW8-35 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值40kA35kV 出線斷路器的選擇：LW835表5-5 LW8-35 斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值10kV 側(cè)主變壓器斷路器的選擇 ：3AF-10表5-6 3AF-10斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值10kV 母線分段斷路器的選擇 ：3AF-10表5-7 3AF-10斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值2197A10kV 架空出線斷路器的選擇:3AF-10表5-8 3AF-10斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值10kV 電纜出線斷路器的選擇:3AF-10表5-9 3AF-10斷路器選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值I Nor5.2.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的電器，它要與斷路器配套使用。隔離開關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。用作設(shè)備停運(yùn)后隔離電源電壓，以確保安全等作用。在選擇隔離開關(guān)時(shí)間可延用相應(yīng)斷路器的計(jì)算數(shù)據(jù)。斷路器的選擇必須滿足以下四個(gè)條件：1、額定電壓：；2、額定電流：； 3、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；4、極限電流：；110kV進(jìn)線隔離開關(guān)的選擇:表5-10 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值148A110kV母線隔離開關(guān)的選擇:表5-11 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值592A1000A110kV 主變隔離開關(guān)的選擇:表5-12 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)比表計(jì)算值選擇值35kV主變側(cè)及母線隔離開關(guān)的選擇: 表5-13 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值35kV 出線隔離開關(guān)的選擇: 表5-14 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值4.825kA10kV主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇：表5-15 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值1383.710kV母線側(cè)隔離開關(guān)的選擇：表5-16 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值10kV 裸導(dǎo)體出線隔離開關(guān)的選擇：表5-17 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值10kV電纜出線隔離開關(guān)的選擇：表5-18 隔離開關(guān)選型參數(shù)對(duì)計(jì)算值選擇值5.2.3 電流互感器的選擇和校驗(yàn)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。電流互感器應(yīng)按下列原則配置。每條支路的電源均應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路測(cè)量、保護(hù)使用。變壓器出線配置一組電流互感器供變壓器差動(dòng)使用，相數(shù)、變比、接線方式與變壓器的要求相符合。 動(dòng)保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，各端口屬于同一電壓級(jí)時(shí)，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同。一般應(yīng)將保護(hù)與測(cè)量用的電流互感器分開，盡可能將電能計(jì)量?jī)x表互感器與一般測(cè)量用互感器分開，前者必須使用0.5級(jí)互感器，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流的左右。保護(hù)用互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，盡量消除主保護(hù)的不保護(hù)區(qū)。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、暫態(tài)特性、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；短路穩(wěn)定性應(yīng)考慮動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及熱穩(wěn)定倍數(shù)；承受過電壓能力應(yīng)考慮絕緣水平及泄露比距。表5-19 電流互感器選擇結(jié)果位置型號(hào)額定電流比級(jí)次組合二次負(fù)荷1s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定 倍數(shù)0.5級(jí)1級(jí)D級(jí)110kV進(jìn)線側(cè)LCWD-1102×150/5D/11.2751501.2110kV母聯(lián)LCWD-1102×600/5D/11.275150110kV主變側(cè)LCWD-1102×400/5D/11.27515035kV主變側(cè)LCWD-35800/5D/0.5227513535kV母聯(lián)LCWD-35800/5D/0.5227513535kV出線側(cè)LCWD-35150/5D/0.5227513510kV主變側(cè)LDZL-101500/5D/0.51.21.665901.210kV分段LDZL-101500/5D/0.51.21.665901.210kV出線LAJ-10200/5D/0.5112.412021510kV電纜LJ-Z電纜式零序電流互感器校驗(yàn)10kV饋線電流互感器：其中0.5級(jí)供測(cè)量用，額定負(fù)荷為1，D級(jí)供繼電保護(hù)用額定負(fù)荷，如圖所示。A相負(fù)荷為：有功電度表電流線圈；無(wú)功電度表電流線圈；安培表的電流線圈，總負(fù)荷為，以A相負(fù)荷為最大。設(shè)導(dǎo)線電阻為則允許連接線的最大電阻為：設(shè)導(dǎo)線為銅材料: ，長(zhǎng)度L為50m,不完全星形接線系數(shù)時(shí)，則連接導(dǎo)線的截面S為：取銅線的截面：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定：外部動(dòng)穩(wěn)定：絕緣瓷帽的允許荷重750N，當(dāng)相間距離a=40cm,L=100cm時(shí)所選LAJ10 電流互感器完全滿足內(nèi)部和外部動(dòng)穩(wěn)定的要求。5.2.4 電壓互感器選擇電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；在運(yùn)行方式改變時(shí)，保證裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能滿方便地取壓。通常如下配置：6220kV電壓級(jí)的每組主母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器，用與100%定子接地保護(hù)。電機(jī)一般在出口處裝兩組，一組（/Y接線）用于自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置，一組供測(cè)量?jī)x表、同期和繼電保護(hù)保護(hù)使用。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；承受過電壓能力，應(yīng)考慮絕緣水平與泄露比距。由于電壓互感器是與電路并聯(lián)聯(lián)接的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，互感器本身兩側(cè)裝有斷路器，并不受短路電流的作用，因此不需校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。查發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)附表1-42選擇110kV、35kV、10kV的電壓互感器的型式，一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確度等級(jí)和二次負(fù)荷如下：表5-20 電壓互感器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)數(shù)量最大容量額定電壓VA副繞組容量VA接線組原邊副邊輔助0.513110kV母線JCC-1106200050010001/1/1-12-1235kV母線JDJJ-35612001502506001/1/1-12-1210kV母線JSJW-102960100.1120200480對(duì)JSJW-10型電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)和二次負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)：10kV母線上裝有兩臺(tái)三芯五柱型電壓互感器，每臺(tái)承擔(dān)6條饋線，每回引出線上接有功和無(wú)功電度表電壓線圈，要求0.5級(jí)的電壓互感器。母線上裝有接于 BC 相的電壓表和接入相對(duì)地的絕緣監(jiān)視電壓表。查發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)附表 5-42 得：1T1V型電壓表線圈吸收的有功功率為4.5W，有功和無(wú)功電度表電壓線圈吸收的視在功率1.75VA,，則電壓互感器每相副繞組所供給的電功率按表541中的公式計(jì)算：可見b相供給的伏安數(shù)量最大，但仍小于 0.5 級(jí)下 JSJW-10 型電壓互感器付繞組的容量，即:所選JSJW-10 型三芯五柱電壓互感器合格。5.2.5 熔斷器的選擇變電所35kV電壓互感器和10kV電壓互感器以及所用變壓器都用高壓熔斷器進(jìn)行保護(hù)，不需裝設(shè)斷路器。保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電壓和斷流容量選擇。查附表1-34，35kV電壓互感器所用高壓熔斷器應(yīng)選RW9-35型，額定電壓 35kV，斷流容量為 2000MVA。10kV電壓互感器所用高壓熔斷所用高壓熔斷器應(yīng)選RN2-10型，額定電壓 10kV，斷流容量為 1000MVA。所用變壓器用 RN1-10 型高壓熔器進(jìn)行保護(hù)：RW9-35熔斷器附加限流電阻選RD1-35，其技術(shù)參數(shù)：,熔件額定電流，R=396。表5-20 高壓熔斷器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓kV額定電流A斷流容量MVA切斷極限電流kA最大分段斷流kA備注所用變壓器10302008.612供電力線路短路或過流保護(hù)用10kV電壓互感器100.5100050保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器35kV電壓互感器350.5200060保護(hù)戶外電壓互感器5.3 本章小結(jié)電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。高壓斷路器的滅弧原理是利用電弧電流每半周過零自然熄滅的特點(diǎn)，加強(qiáng)去游離使滅弧介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度大于系統(tǒng)恢復(fù)電壓上升速度，使電弧不再重燃。由于需要開斷和關(guān)合短路電流，因此應(yīng)校驗(yàn)斷路器的額定開斷電流和額定關(guān)合短路能力。電流互感器和電壓互感器由于存在勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，使一、二次電流(或電壓)間存在幅值和相位差。分析影響誤差的主要因素，根據(jù)儀表和繼電保護(hù)等的要求，確定互感器的配置以及準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。選擇電流互感器，應(yīng)同時(shí)選擇二次側(cè)導(dǎo)線截面以滿足對(duì)互感器額定容量的要求。選擇電抗器，需計(jì)算用以將短路電流限制到某一給定值的電抗值，并根據(jù)用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求，校驗(yàn)正常工作時(shí)的電壓損失及短路殘壓。高壓熔斷器作為保護(hù)電器，應(yīng)進(jìn)行開斷電流的校驗(yàn)，并應(yīng)考慮熔斷器動(dòng)作時(shí)限與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的配合等。第6章 屋外高壓配電裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)6.1 高壓配電裝置概述配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器，保護(hù)，測(cè)量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組成的總體裝置。其作用是在正常情況下，用來接收和分配電能，而二在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速切除故障部分，維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一、配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求1保證運(yùn)行可靠配電裝置中引起的主要原因，絕緣子因污穢而閃絡(luò)，隔離開關(guān)因誤操作而發(fā)生相間短路，斷路器因開段能力不足而發(fā)生爆炸。因此，要按照系統(tǒng)和自然條件以及有關(guān)規(guī)程 要求合理選擇電氣設(shè)備，使選用電氣設(shè)備具有正確的技術(shù)參數(shù)，保證具有足夠的安全凈距，還應(yīng)采取防火，防暴，儲(chǔ)油和排油措施，考慮設(shè)備防水，防凍，防風(fēng)，抗震，耐污等性能。2便于操作，巡視和檢修配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)使操作集中，盡可能避免運(yùn)行人員在操作一個(gè)回路時(shí)需要走幾層樓或幾條走廊。配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求整潔，清晰，便于操作巡視和檢修，還應(yīng)裝設(shè)防誤操作的閉鎖裝置及連鎖裝置，以防帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)，帶接地線合閘，帶電掛接地線，誤拉合短路器，誤入屋內(nèi)有電間隔。3保證工作人員的安全為了保證工作人員的安全，對(duì)配電裝置應(yīng)采取一系列措施，例如用隔墻把相鄰的設(shè)備隔開，以保證電氣設(shè)備檢修時(shí)的安全，設(shè)置隔欄，留出安全距離，以防觸及帶電部分，設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩隹?，設(shè)備外殼和底座都采用保護(hù)接地等，在建筑等方面還應(yīng)考慮防火等安全措施。4.力求提高經(jīng)濟(jì)性在滿足上述要求的前提下，電器設(shè)備的布置應(yīng)緊湊，節(jié)省占地面積，節(jié)約鋼材，水泥和有色金屬原材料，并降低造價(jià)。5.具有擴(kuò)建的可能要根據(jù)發(fā)電廠和變電所的具體情況，分析是否有發(fā)展和擴(kuò)建的可能。如有，在配電裝置結(jié)構(gòu)占地面積等方面要留有余地。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式：在現(xiàn)場(chǎng)將電器組裝而成的稱為裝配式配電裝置，在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套供應(yīng)的稱為成套配電裝置。二、屋內(nèi)配電裝置1.配電裝置的一般構(gòu)成方法及圖式 a間隔：為配電裝置的最小組成部分、其大體上對(duì)應(yīng)主接線圖中的接線單元。b部署：排列單列、雙列考慮：排列的順序要合理（地理位置、避免交叉） 單列進(jìn)出線QF排成一列布置在母線一側(cè)。 雙列進(jìn)出線QF排成二列布置在母線兩側(cè)。分層單層、雙層、三層 通道的走向c圖式：布置圖 、斷面圖2.屋內(nèi)配電裝置設(shè)備的布置特點(diǎn)：1）由于允許的安全凈距小，能分層布置，因而占地面積比屋外布置??；2）維修、操作和巡視都在戶內(nèi)進(jìn)行，不受氣條件的影響；3）電氣設(shè)備不易受外界污穢空氣環(huán)境的影響，維護(hù)工作量?。?）電氣設(shè)備之間的距離小，通風(fēng)散熱條件差，且不便于擴(kuò)建；房屋建筑投資大，但可采用價(jià)格較低的屋內(nèi)型設(shè)備，能減小一些設(shè)備的投資。3.屋內(nèi)低壓配電裝置布置要求：1） 屋內(nèi)低壓配電裝置的電氣距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。2） 低壓配電裝置的維護(hù)通道的出口數(shù)目，按配電裝置的長(zhǎng)度確定：長(zhǎng)度不足6m時(shí)允許一個(gè)出口；長(zhǎng)度超過6m時(shí)，應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，并布置在通道的兩端；當(dāng)兩出口之間的距離超過15m時(shí)，其間應(yīng)增加出口。3） 低壓配電室長(zhǎng)度超過7m時(shí)，應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，并宜布置在配電室的兩端。4） 當(dāng)?shù)蛪号潆娛覟闃巧虾蜆窍聝刹糠植贾脮r(shí)，樓上部分的出口應(yīng)至少有一個(gè)為 通向該層走廊或室外的安全出口。5） 配電室的門均應(yīng)向外開啟，但通向高壓配電裝置時(shí)的門應(yīng)雙向開啟門。4.屋內(nèi)高壓成套配電裝置的布置要求：1）配電裝置的布置和設(shè)備的安裝，應(yīng)滿足在正常、短路和過電壓等工作條件時(shí)的要求。2）配電裝置的絕緣等級(jí)，應(yīng)和電力系統(tǒng)的額定電壓相配合。3）屋內(nèi)配電裝置的安全凈距不應(yīng)小