精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上220kv變電站設(shè)計220KV變電站初步設(shè)計 緒 論 我國目前所使用的交流電能主要是由交流發(fā)電機提供的。由于受絕緣水平的限制，發(fā)電機輸出端發(fā)出的電壓一般低于30 kV。用這樣低的電壓將電能進行遠距離輸送事實上是不可能的。為此，需要利用升壓變壓器將電壓升高后，再將電能進行遠距離輸送，到用電負荷所在地區(qū)以后，用電設(shè)備多是低壓設(shè)備，所以用高電壓將電能輸送到用電地區(qū)后，還必須利用降壓變壓器降低電壓，才能供給用戶使用。因此，變電站在電力生產(chǎn)過程中是一個重要的環(huán)節(jié)。 在電力系統(tǒng)中，變電站主要擔(dān)負著電壓變換這一重要任務(wù)，其作用主要有提高輸電電壓，減少電能損失。電能在輸送的過程中，由于電流的熱效應(yīng)，就要產(chǎn)生電能損失，且電能轉(zhuǎn)化為熱能的損失與電流的平方成正比。因此，當(dāng)輸送功率一定時，提高輸電電壓就可減小電流，電網(wǎng)就會相應(yīng)減少電能損失。降低電壓，分配電能。電能經(jīng)過升壓輸送到用電地區(qū)后，用戶很難使用高電壓的電氣設(shè)備，因此，需要降壓變電站把電壓降低再分配到用戶供用戶使用。集中電能、控制電力流向。一個電網(wǎng)多數(shù)由多個電源點提供電能，這些電能的集中必須通過樞紐升壓變電站來實現(xiàn)。在用電地區(qū)，根據(jù)負荷情況，再由降壓變電站來控制電力的流向。調(diào)整電壓，提高電壓質(zhì)量，滿足用戶的要求。通過變電站的變壓器調(diào)壓裝置和無功補償設(shè)備，既可使用戶得到穩(wěn)定的電壓，也可以提高線路的輸電功率。 此次設(shè)計的220KV變電站，對該地區(qū)的電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的能力將顯著增強。該站的建成，可以滿足市區(qū)生產(chǎn)及生活的供電要求，在設(shè)計過程中考慮到該市工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的發(fā)展，并可滿足5-10年的遠景供電需求。 作為新建站，除了能夠滿足用電的需求的基本條件外，還必須考慮到自身的建站經(jīng)濟性、調(diào)度的靈活性和可靠性，并易于擴建和升級改進成微機綜合自動化。 關(guān)于此課程，目前國內(nèi)外較先進的是變電站綜合自動化。其一般為無人值班，有人職守，四謠設(shè)計，采用綜合自動化實現(xiàn)控制、保護、測量和遠動等功能。微機控制，通過“遠方”“就地”轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)就地(就地單元控制)、遠方(站內(nèi)控制室微機及調(diào)度中心)兩種控制方式，用微機實現(xiàn)模擬操作，待確認后再執(zhí)行控制命令。測量元件和保護元件接各自獨立的CT，全部四謠量送至調(diào)度中心，站內(nèi)通信采用大量通信網(wǎng)等。 變電站綜合自動化的發(fā)展將是以后變電站發(fā)展的主導(dǎo)方向，它不但節(jié)省了人力、物力、財力，而且從更大程度上可以保證供電質(zhì)量，提高供電的可靠性。 隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化建設(shè)發(fā)展越加1 220KV變電站初步設(shè)計 完善，尤其是在電力系統(tǒng)變電站遠程監(jiān)控中，廣泛采用了最新的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和圖像處理等技術(shù)。傳統(tǒng)的變電站視受技術(shù)發(fā)展的局限，只能進行現(xiàn)場監(jiān)視，簡單的報警信息傳輸，無法實現(xiàn)遠距離傳輸視頻信號，對于前端具體情況的了解、事件的確認是非常困難的，無形中降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。尤其是現(xiàn)在電力系統(tǒng)為提高勞動生產(chǎn)率，增強競爭力，在變電站系統(tǒng)平常的生產(chǎn)過程大量采用無人值守模式。而對于變電站這樣的行業(yè)來說，遠程、實時的監(jiān)控是行業(yè)系統(tǒng)安全運作必備的前提條件。 2 220KV變電站初步設(shè)計 220KV變電站初步設(shè)計 第1章 概述 1.1 概述 隨著社會的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活中。電能可以方便的轉(zhuǎn)化為期他形式的能源，例:機械能、熱能、光能、磁能等，并且電能的輸送和分配易于實現(xiàn)，可以輸送到需要它的人和工作場所和生活場所。電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活以電能作為動力，可以促進工農(nóng)業(yè)的機械化和自動化。保證產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高勞動生產(chǎn)率。同時提高電氣化程度以電能代替其它形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個重要的途徑 電力工業(yè)電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費與其它工業(yè)的區(qū)別在于: (一)、與國民經(jīng)濟各部門的關(guān)系非常密切。 (二)、電力系統(tǒng)從一種運行方式過度到另一種運行方式的過度，過程非常短促。 (三)、電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費實際上同時完成的不能大量儲存。 變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的重要紐帶，是將電能從產(chǎn)品變成商品的中間環(huán)節(jié)。它擔(dān)負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)。對國家經(jīng)濟的發(fā)展有著極其重要的作用。 本次所設(shè)計變電站擔(dān)負著向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電及變電所附近的地區(qū)負荷供電，承擔(dān)著該市的輸變電任務(wù)。根據(jù)電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程中的有關(guān)部分，特別是: 第1.0.2條:系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)在國家計劃經(jīng)濟的指導(dǎo)下，在審議后的中期、長期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計的具體方案;應(yīng)合理利用能源，合理布局電源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護設(shè)計，系統(tǒng)自動裝置設(shè)計及下一級電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。設(shè)計方案應(yīng)技術(shù)先進、過度方便、運行靈活、切實可行，以經(jīng)濟、可靠、質(zhì)量合格和充足的電能來滿足國民經(jīng)濟各部門與人民生活不斷增長的需要。 第1.0.6條:系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對過度年進行研究(五年內(nèi)逐年研究)，遠景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國民經(jīng)濟計劃的年份相一致。系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)審查后，二至三年進行編制，但3 220KV變電站初步設(shè)計 有重大變化時，應(yīng)及時修改。 該市郊220KV變電站是地區(qū)性城市變電站，它由系統(tǒng)同時向煉鋼廠和地區(qū)負荷供電，系統(tǒng)總?cè)萘繛?S1=200MW，S2=40MW，S3=2100MW，同時向變電站供電，變電站與系統(tǒng)聯(lián)系較為緊密，在整個系統(tǒng)中占有重要地位。 1.2 本次設(shè)計的內(nèi)容 變電所是聯(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。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運行工作，為國民經(jīng)濟服務(wù)。故本次220KV變電站設(shè)計主要為電氣一次部分設(shè)計。 電氣一次部分設(shè)計主要包括變電所總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線的選擇、主變的選擇、所用變的選擇、無功補償?shù)脑O(shè)計、短路電流的計算、電氣設(shè)備的選擇、配電裝置和防雷保護等內(nèi)容。本部分設(shè)計主要參考了電氣一次部分設(shè)計手冊、電氣一次部分設(shè)備手冊等，按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)程和工程實例進行的。 1.3 本次設(shè)計的任務(wù) 本次設(shè)計的主要任務(wù)是220KV的變電站的設(shè)計，設(shè)計的內(nèi)容包括電氣的一次部分的設(shè)計和計算。在一次部分中，要對電力系統(tǒng)和變電站進行總體分析，然后確定變電站電氣主接線的型式，并在此過程中進行系統(tǒng)的無功補償、調(diào)壓計算、短路電流計算以及電氣設(shè)備的選擇。在具體計算后，還要為建造變電站進行配電裝置及電氣總平面的布置設(shè)計，使建站合理化，并進行防雷設(shè)計，保證安全。 4 220KV變電站初步設(shè)計 第2章 變電站分析 2.1 變電站總體分析 水力、火力及核能等發(fā)電站發(fā)出的的電能，由于經(jīng)濟上的原因把電壓升高，用輸電線送到變電站，在這里把電壓降低，用輸電線再送到其他變電站，或通過輸電線和配電線路送到用戶。這樣，在變電站除了把輸電線送來的電壓和電流進行變換，集中和分配外，為了使電能的質(zhì)量良好以及設(shè)備安全，進行電壓調(diào)整、電力潮流控制以及輸配電線和變電站的保護 。 2.2 變電站設(shè)計要求 1.變電站的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進行做到遠，近期結(jié)合。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴建的可能。 2.變電站的設(shè)計，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。按照負荷性質(zhì)，用電容量，工程特點和地區(qū)供電條件，綜合國情合理地確定設(shè)計方案。 3.變電站的設(shè)計，必須堅持節(jié)約用地的原則。 4.變電站設(shè)計除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國家有關(guān)標準和規(guī)范的規(guī)定。 該變電所是一個220KV地區(qū)性城市變電所，向市區(qū)的煉鋼廠及附近地區(qū)負荷供電，它由系統(tǒng)1(容量為200MVA)和系統(tǒng)2(容量為40MVA)和系統(tǒng)3(容量為2100MVA)供電，同時向變電站供電，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。 (1)建設(shè)的必要性 該所位于市郊的工礦企業(yè)集中區(qū)的中心，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展及人民生活需要，決定再此建設(shè)此區(qū)域性變電所。 (2)建設(shè)規(guī)模 根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，本變電所的規(guī)模如下: 電壓等級:220/110/10KV 線路回數(shù):220KV近期3回， 遠景發(fā)展2回; 110KV 近期2回， 遠景發(fā)展2回; 10KV 近期10回， 遠景發(fā)展2回。 2.3 電力系統(tǒng)接線圖 5 220KV變電站初步設(shè)計 圖2-1 2.4 負荷分析 根據(jù)負荷允許停電程度的不同，可以將負荷分為三個等級，即一級負荷、二級負荷、三級負荷。負荷等級不同，對電力系統(tǒng)供電可靠性與穩(wěn)定性的要求也不同。 如果停電，一級負荷將造成人身傷亡或會引起對周圍環(huán)境嚴重污染;對工廠設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生將造成經(jīng)濟上的巨大損失，如重要的大型的 產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，還可能引起社會秩序混亂或嚴重的政治影響。二級負荷會造成較大的經(jīng)濟損失，如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報廢或減產(chǎn);還可能引起社會秩序混亂或較嚴重的政治影響。三級負荷造成的損失不大或不會造成直接經(jīng)濟損失。由此可知，供電的穩(wěn)定性直接影響經(jīng)濟的發(fā)展，負荷等級不同，對供電的要求也不相同:對于一級負荷，必須有二個獨立電源供電，且任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。對特別重要的一級負荷應(yīng)該由二個獨立電源點供電。對于二級負荷，一般要有兩個獨立電源供電，且任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負荷供電。對于三級負荷，一般只需一個電源供電。 在110kv負荷中煉鋼廠的一類負荷比較大，發(fā)生斷電時，會造成生產(chǎn)機械的壽命縮短和一定的經(jīng)濟損失.因此要盡可能保證其供電可靠性。 在10kv負荷中，汽車廠，電機廠，煉油廠一類負荷比較大;若發(fā)生停電對企6 220KV變電站初步設(shè)計 業(yè)造成出現(xiàn)次品，機器損壞，甚至出現(xiàn)事故，嚴重時造成重大經(jīng)濟損失和人員傷亡，必須保證其供電可靠性。 7 220KV變電站初步設(shè)計 第3章 主變的選擇 3.1 主變選擇 變壓器是變電所中最重要的和最貴重的是設(shè)備，變壓器的選擇在變電所中是比較重要的。它是變電站中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送，分配和利用。 變壓器的分類方法比較多，按功能分有升壓變壓器和降壓變壓器，按相數(shù)分有單相和三相變壓器，按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分有銅繞組和鋁繞組變壓器，按冷卻方式和繞組絕緣分有油浸式，干式兩大類，其中油浸式變壓器又有油浸自冷式，油浸風(fēng)冷式，油浸水冷式和強迫油循環(huán)冷卻式等。而干式變壓器又有澆注式，開啟式，充氣壓(SF6)等。按用途又可分為普通變壓器和特種變壓器，按調(diào)壓方式分有無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。安裝在總降壓變電所的變壓器通常被稱為主變壓器，610KV/0.4KV的變壓器常被叫做配電變壓器。 在選擇變壓器時，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不在采用，在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器，供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器 (S9，S10-M，S11，S11-M等);對于高建筑，地下建筑，發(fā)電廠化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電SG3，SG10，SC6等);對電網(wǎng)電壓波動較大的，為改善電力變壓器(SC，SCZ，能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器(SZ7，SFSZ。SGZ3等)降壓變電所主變壓器臺數(shù)和容量的確定。 主變壓器的選擇原則 選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考率下列原則: 應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求,對供有大量一、二級負荷的變電所,應(yīng)采用兩臺變壓器,以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時,另一臺變壓器對一二級負荷繼續(xù)供電.對只有二級負荷而無一級負荷的變電所,也可以只采一臺變壓器,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。 (1) 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所也可以考慮采用兩臺變壓器。 (2) 除上述兩種情況外,一般車間變電所宜采用一臺變壓器.但是負荷集中且容量相當(dāng)大的變電所,雖為三級負荷,也可以采用兩臺變壓器。 8 220KV變電站初步設(shè)計 (3) 在確定變電所主要變壓器臺數(shù)時,應(yīng)適當(dāng)考慮負荷的發(fā)展留有一定的余地。 3.1.1 變壓器容量的選擇 主變?nèi)萘窟x擇應(yīng)考慮:(參考電力工程電氣設(shè)計手冊一中的第五章) P214(1)主變?nèi)萘窟x擇一般應(yīng)按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期幾年發(fā)展，對城郊變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 (2)根據(jù)變電所帶負荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，對有重要負荷的變電站?yīng)考慮一臺主變壓器停運時，其余主變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級負荷;對一般性變電站，當(dāng)一臺主變停運時，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負荷的60,。 (3)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，標準化。(主要考慮備用品，備件及維修方便。) 由計算結(jié)果得知應(yīng)選擇容量為SSP-/220型。 3.1.2 主變臺數(shù)的考慮原則及臺數(shù)的選擇: (1)對大城市的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺主變?yōu)橐恕?(2)對地區(qū)性孤立的一次變或大型的工業(yè)專用變電所，設(shè)計時應(yīng)考慮裝三臺的可能性。 (3)對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所，其主變基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的1-2級設(shè)計，以便負荷發(fā)展時更換主變。 由以上分析知應(yīng)選擇兩臺主變。 3.2 變壓器型式的選擇 3.2.1 相數(shù)的選擇 由相應(yīng)規(guī)程規(guī)定，若站址地勢開闊，交通運輸方便，也不是由于容量過大而無法解決制造問題宜采用三相變壓器，結(jié)合以上分析，此變電所應(yīng)采用三相變壓器。 3.2.2 繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇 參考電力工程電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)的規(guī)程中指出:在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達到該變壓器容量的15,以上，或在低壓側(cè)9 220KV變電站初步設(shè)計 雖沒有負荷，但是在變電所的實際情況，由主變?nèi)萘窟x擇部分的計算數(shù)據(jù)，明顯滿足上述情況。故該市郊變電所主變選擇三繞組變壓器。 參考電力工程電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)規(guī)程指出:變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和?型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是?型的，我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中型點，所以都需要Y0選擇的連接方式。而6-10KV側(cè)采用?型的連接方式。 故該市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為: 。 Y.Y.dN.N0113.2.3 主變阻抗和調(diào)壓方式的選擇 參考電力系統(tǒng)電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)規(guī)程中指出:變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定，潮流方向，無功分配，繼電保護，短路電流，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運行等的方面進行綜合考慮，并應(yīng)以對工程起決定性作用的因素來確定。 變壓器的阻抗選擇實際上是指三個繞組在變壓器鐵心中纏繞的位置，由此變壓器可以分為升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型。 調(diào)壓方式是指采用有載(帶負荷)調(diào)壓還是手動(不帶負荷)調(diào)壓方式。規(guī)程規(guī)定:在能滿足電壓正常波動情況下可以采用手動調(diào)壓方式(手動調(diào)壓方式的變壓器便宜、維修方便)。近年來隨著對電壓質(zhì)量的要求的提高和有載調(diào)壓變壓器的質(zhì)量的提高，作為城市變電站，一般也都用有載調(diào)壓方式。 綜合以上分析本設(shè)計中此變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。 3.2.4 主變壓器的冷卻方式 根據(jù)型號有:自然風(fēng)冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫導(dǎo)向油循環(huán)等。按一般情況，220KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。 3.2.5 變壓器各側(cè)電壓的選擇 作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變電壓按10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。所以，對于220KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，220KV側(cè)應(yīng)該選220KV,110KV側(cè)選115kv。 10KV側(cè)選10.5KV。 3.2.6 全絕緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決 10 220KV變電站初步設(shè)計 在110KV及以上的中型點直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時的短路電流，有一部分變壓器的中性點采用不接地的方式，因而需要考慮中性點絕緣的保護問題。220KV，110KV側(cè)采用分級絕緣的經(jīng)濟效益比較顯著，并且選用與中性點絕緣等級相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo。10KV側(cè)為中性點不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點都采用全絕緣。 11 220KV變電站初步設(shè)計 第4章 電氣主接線設(shè)計 4.1電氣主接線設(shè)計 電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下、兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。 電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號，并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。 設(shè)計的合理性直接影響電力系統(tǒng)運行的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，我們要重視電氣主接線的設(shè)計。在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮: )投資省 主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量，降低投資;要適當(dāng)(1采用限制短路電流的措施，以便選用價廉的電器或輕型電器;二次控制與保護方式不應(yīng)過于復(fù)雜，以利于和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的投資。 (2)占地面積少 主接線設(shè)計要為配電布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，經(jīng)可能使占地面積減少。同時應(yīng)注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。對大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 (3)電能損耗少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的型式、容量、和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 因此,主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng),發(fā)電廠或變電站的具體情況,全面分析正確處理好各方面的關(guān)系,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,合理的選擇主接線方案。決定電壓等級和出線回數(shù)。因此,發(fā)電廠和變電站的主接線必須滿足以下基本要求: 12 220KV變電站初步設(shè)計 1. 根據(jù)發(fā)電廠變電站在電力系統(tǒng)中的地位,作用和用戶性質(zhì),保證必要的供電可靠行和電能質(zhì)量的要求。 2.應(yīng)力求接線簡單,運行靈活和操作方便。 3.保證運行,維護和檢修的安全和方便。 4.應(yīng)盡量降低投資,節(jié)省運行費用。 5.滿足擴建的要求,實現(xiàn)分期過度。 我們在比較各種電氣主接線的優(yōu)劣時，主要考慮其可靠性、靈活性、經(jīng)濟性三個方面。我們可以遵循以下原則來滿足其可靠性、靈活性及經(jīng)濟性。首先，在比較主接線可靠性的時候，應(yīng)從以下幾個方面考慮: (1)斷路器檢修時，能否不影響供電; (2)線路、斷路器或母線故障時以及母線或隔離開關(guān)檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對?、?類用戶的供電; (3)變電站全部停電的可能性; (4)大型機組突然停電時，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響與后果因素。 其次，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理，應(yīng)主要從以下幾個方面考慮，來滿足其經(jīng)濟性: (1)投資省; (2)占地面積小; (3)電能損耗少; (4)擴建和擴展的可能性。 4.2 主接線設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求 變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。 4.3 接線設(shè)計 結(jié)合本變電站的實際情況，220KV側(cè)有3回出線，110KV側(cè)有2回出線，10KV側(cè)有12回出線.該變電站在整個電力網(wǎng)絡(luò)中處于重要的地位，各側(cè)均不允許斷電。故可對各電壓等級側(cè)主接線設(shè)計方案作以下處理: (1)220KV側(cè) 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案: 13 220KV變電站初步設(shè)計 L1L1L2L3L2L3L3L311段11段1段1段方案2: 單母分段帶旁母方案1:單母分段 列表對以上兩種方案進行比較: 方案 方案I 單母分段 方案II 單母分段帶旁母接線 項目 用斷路器把母線分段后,對重要可 用斷路器把母線分段后,對重要用用戶可從不同段引出兩個回路, 保證靠 戶可從不同段引出兩個回路,保證不間不間斷供電，可靠;檢修出線斷路器，性 斷供電，可靠 可以不停電檢修，供電可靠性高 靈 當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器自活 自動將故障段隔離,保證正常段母線動將故障段隔離,保證正常段母線不間性 不間斷供電,不致使重要用戶停電 斷供電,不致使重要用戶停電 經(jīng) 接線簡單，增加了設(shè)備,投資較方接線簡單,運行設(shè)備少，投資少，濟 案?高 年運行費用少 性 由以上比較結(jié)果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，綜合考慮，220KV側(cè)宜采用方案2。 (2)110KV側(cè) 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案: 14 220KV變電站初步設(shè)計 L1L2L3L3L1L2L3L311段1段11段1段方案方案1: 單母分段帶旁母2:單母分段 列表對以上兩種方案進行比較: 方案 方案I單母分段帶旁母接線 方案II 單母分段 項目 用斷路器把母線分段后,對重要用斷路器把母線分段后,對重要用可 用戶可從不同段引出兩個回路, 保戶可從不同段引出兩個回路,可靠，適合靠 證不間斷供電，可靠;檢修出線斷路用于屋內(nèi)布置，可采用手車式斷路器，性 器，可以不停電檢修，供電可靠性高 這樣可保證進出線檢修時不中斷供電 當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器自靈 當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器動將故障段隔離,保證正常段母線不間活 自動將故障段隔離,保證正常段母線斷供電,不致使重要用戶停電，且擴建方性 不間斷供電,不致使重要用戶停電 便 經(jīng) 占地面積大，多一旁路增加了投 濟 資 占地面積小，但小車投資多 性 表中分析可以知道，110KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟狀況，通過比較，最后選擇第(1)方案，即采用單母分段的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市郊對電力負荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟的發(fā)展，還有擴建的可能，另外，在此用電負荷中有少量的一級負荷和二級負荷。因此，選擇了單母線分段帶旁母的主接線形式。 15 220KV變電站初步設(shè)計 (3)10KV側(cè) L1L1L2L3L2L3L3L3 11段11段1段 1段方案2: 單母分段帶旁母方案1:單母分段列表對以上兩種方案進行比較: 基本要求/方案 方案(?)單母分段 方案(?)單母分段帶旁母接線 具有較強的供電可靠性。選可 無論檢修斷路器或變壓器故障時，均不擇輕型的電氣設(shè)備。 靠 會造成重要的電力負荷停電。使用的電氣設(shè)使用的設(shè)備比較少，出現(xiàn)故障的性 備比較多，出現(xiàn)故障的幾率也比較大。 幾率比較底。 靈 運行方式相對簡單，并且具電氣主接線的結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)度靈活性活 有較好的靈活性。易于擴建和實較差。易于擴建和擴展。 性現(xiàn)自動化。 經(jīng) 使用的設(shè)備相對少，投資少，使用的電氣設(shè)備多，投資大，年運行費濟 年運行費用不高。占地面積比較用高。占地面積比較大。 性小。 由表中分析可以知道，10KV 電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟狀況，通過比較，最后選擇第(?)方案，即采用雙母線接線的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市區(qū)各級電力負荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟的發(fā)展，還有擴建和擴展的可能，另外，由于進出線回路數(shù)比較多，且各回路出線的負荷等級中一，二級負荷較多。綜上分析可以得出:市區(qū)新建變電站的電氣主接線形式為，220KV電壓級采用單母線分段16 220KV變電站初步設(shè)計 帶旁母的主接線形式，110KV電壓級采用單母線分段帶旁母的主接線形式10KV電壓級采用單母線分段帶旁母主接線形式。變電站電氣主接線圖詳見附錄。 17 220KV變電站初步設(shè)計 第5章 短路電流的計算 供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對用電負荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進行。然而，由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路。所謂短路既是指載流導(dǎo)體相與相之間發(fā)生非正常接觸情況，在中性點直接接地的系統(tǒng)中還有各相與地之間的短路。同時論述了短路電流的計算及電氣設(shè)備的選擇與校驗。 造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過電壓(包括雷電過電壓)擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。 工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓設(shè)備接入較高的電壓的電路中，也可能造成短路。 短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負荷電流大的多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾千萬安。如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害: 1) 短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其它元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。 2) 短路時電路的電壓驟降，嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行。 3) 短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路電越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。 4) 嚴重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列。 5) 不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。 由此可見，短路的后果十分嚴重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素;同時需要進行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不至損壞。 為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。 在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地18 220KV變電站初步設(shè)計 短路等， 其中兩相接地短路實質(zhì)是兩相短路。按短路電路得對稱性來分，三相短路屬對稱性短路其他形式為不對稱性短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般情況下特別是遠離電源的供電系統(tǒng)中，三相短路地短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴重。為了是電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，因此，作為選擇和校驗電氣設(shè)備用的短路計算中，以三相短路計算為主。實際上，不對稱短路也可以按對稱分量發(fā)將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負序和零序分量，然后按對稱量來分析和計算，所以對稱的三相短路分析計算也是不對稱短路分析計算的基礎(chǔ)。因此，本文的短路電流計算都以三相短路為例。 5.1 短路電流的計算目的 5.1.1 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜;在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機正常工作;發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾;當(dāng)短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列。 5.1.2 計算短路電流的目的 計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 為了達到上述目的，須計算出下列各短路參數(shù): I 次暫態(tài)短路電流，用來做為繼電保護的整定計算和校驗斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用(電力系統(tǒng)在最大運行方式下)繼電保護安裝處發(fā)生短路時的次暫態(tài)短路電流來計算保護裝置的整定值。 ish 三相短路沖擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。 I 三相短路電流有效值，用來檢驗電器和母線的熱穩(wěn)定。 S 次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。 5.2 短路電流的計算 19 220KV變電站初步設(shè)計 5.2.1 短路電流計算結(jié)果 表5-1短路點電流計算結(jié)果 類別 ,IItkich IK短路點 , Itk2K1 13.68 12.74 12.77 12.77 34.82 K2 5.746 4.57 4.595 4.597 14.627 K3 17.19 17.19 17.19 17.19 43.75 5.2.2短路電流的計算過程 一般情況下，最大短路電流出現(xiàn)在三相短路的情況下，實際上應(yīng)該將各短路DD點短路時的電流值計算出并進行比較，以得出最大的短路電流值。結(jié)合本次設(shè)計的實際情況，我們按最嚴重母線短路來考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設(shè)三個短路電流計算點，即k1、k2、K3。k1位于220KV母線上;k2位于110kv母線上;k3位于10kv母線上，一般短路電流在兩臺變壓器并聯(lián)時處于最大值，因此我們這里主要介紹在兩臺變壓器并聯(lián)情況下的短路電流。 原理圖為: X1X7X2X8CC13X3X16X18X9X4X1015X5X11K1K2K314X6X12(a) BB 20 AATitleSizeNumberRevisionBDate:14-Apr-2006Sheet of 畢業(yè)設(shè)計新建文件夾dingguofei.DdbDrawn By:File:E:DD220KV變電站初步設(shè)計 CCK1K2K3(b) SBZBZN*,*(,)取S=100MVA，U為各電壓級的平均額定電壓Uav，利用式BBSN計算書各元件的電抗。 發(fā)電機 G,G: 14100 X1,X2,X3,X4,0.124，,0.8發(fā)電機 G、G: 56B100B X5,X6,0.1423，,0.85系 統(tǒng) S: 100X17,0.004，,0.0002 2100變壓器 T,T: 14100X7,X8,X9,X10,0.105，,0.1667 63變壓器 T、T: 56100X11,X12,0.18，,0.075 240主變壓器 T、T: 781，US1%,，14，24,9,14.5 221 AATitleSizeNumberRevisionBDate:14-Apr-2006Sheet of File:E:畢業(yè)設(shè)計新建文件夾dingguofei.DdbDrawn By:220KV變電站初步設(shè)計 1 ，US2%,，14,9,24,0.521 ，US3%,，24，9,4,9.52 XT7I,XT8I,0.145，,0.100 XT7II,XT8II,0.005，,0.100 XT7III,XT8III,0.095，,0.2375 40架空線路 L、L、L: 1100X13,，0.4，50，,0.0189D2D22301100 14 X,，0.4，67，,0.1100X15,，0.4，40，,0.等值電路如圖(a)所示。 (,) 當(dāng),短路時 : ,(?)網(wǎng)絡(luò)化簡，求轉(zhuǎn)移阻抗。 X14X20X18X15X19X13C (c) C1X,X，X,0.，41，X19,X5，X12,0.34 2X20,X17，X16,0.022922 BBAATitleNumberRevSizeisionBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:DD220KV變電站初步設(shè)計 X，X串聯(lián)得X;X，X串聯(lián)得X,見圖(d)。 ,llzllzzDDX21X20X15X22C (d) C(?) 利用Y?轉(zhuǎn)換法，將等值電路化簡為圖(e)所示 X20X23X24k1C (e) C2115XXX,X，X，,0.1299BB22X 2415XXX,X，X，,0.XX為,對K,的轉(zhuǎn)移阻抗，X為Ga對K,的轉(zhuǎn)移阻抗，X為Gb對K的,zzz轉(zhuǎn)移阻抗。 SiNX,Xijsif(?)各電源的計算電抗，用式計算 Sb23 AATitleSizeNumberRevisionBBBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:AATitleSizeNumberRevisionBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:220KV變電站初步設(shè)計 2100SjsX,0.0229，,0.4，500.8 IjsX,0.1299，0.2，200.85XIIjs,0.435，,0.1,I2、I3I2,3.368、I3,5.432(?)，查運算曲線表得。 I1,2.0790.481則 ,I,II，III，IIII 21004，500.82，200.85 ,2.079，3.368，5.432，3，2303，2303，230=13.68(KA) 當(dāng)t=1.2s時 k I,I，I，ItktkItkIItkIII4，500.82100,2.079，2.299，3，2303，230，,12.74KAI,III，II，ItkItktktk222221004，500.82，200.85,2.079，2.332，3.016， 3，2303，2303，230，,12.77KAI,I,I，I,II，I,III 21004，500.82，200.85,2.079，2.27，3.3， 3，2303，2303，230，,12.17KA, ，ich,2KMI,2，1.8，14.34,34.823KA(,) 當(dāng) K點短路時 2 24 234561DDDD220KV變電站初步設(shè)計 X20X23X24k2C(f) C利用法等效 Y,X'sX'1X'2K2(g) 2100,X,0.3015，,6.33Sjs100BCC4，500.8, X,1.35，,0.337 Ijs1002，200.85,XIIjs,4.475，,2.1100查運算曲線字表得 B1,II,0.158 I=3.159 I=0.485 其中 II III6.33即: 25 ASizeberRevisionABTitleDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:NumBBAATitleSizeNumberRevisionBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:220KV變電站初步設(shè)計 ,I,I，I，IIIIIII4，500.82，200.，,0.158，,3.159，0.485，,5.746KA3，1153，1153，115當(dāng)t=1.2s時 k ,，ItkItkIItkIIItkIII ,4.57(KA)DD,II，III，IIIItktktkItk2222，,4.595KAI,I,II,III,III,，, 4.597(KA)= 4.597(KA) , ，ich,2KMI,2，1.8，5.746,14.627KA(,) 當(dāng)K點短路時 3XsXIK3XIICCY利用法等效 ,26 BBAATitleSizeNumberRevisionBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:234561DDX''s220KV變電站初步設(shè)計 X''IK3X''IIC各電源的計算阻抗為 2100,SjsX,0.392，,8.C4，500.8, IjsX,2.222，,5.561002，200.85,XIIjs,7.365，,3.查運算曲線字表得 I=0.292 III,X,5.56,3.50Ijs1,II,0.158由于 其中 16.33,？III,0.185.56即 ,，IIIIIIIIII ,17.19(KA)B當(dāng)t=1.2s時 k I,I，I，ItktkItkIItkIII ,17.19(KA)I,III，II，ItkItktktk2222 ,17.19(KA)I,I，I，I,I,II,III ,17.19(KA)B, ，ich,2KMI,2，1.8，17.19,43.75KA27 ASizeNumberRevisionBDate:17-Apr-2006Sheet of File:F:PROTELEXAMPLESMyDesign.ddbDrawn By:ATitle220KV變電站初步設(shè)計 第6章 電氣設(shè)備選擇 6.1 概述 6.1.1 電氣設(shè)備選擇 6.1.1.1 本次設(shè)計中電氣選擇的主要任務(wù) (1)導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有:各電壓級的匯流母線及各電壓級的絕緣子等。 (2)電氣設(shè)備 電氣設(shè)備包括各電壓級的斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開關(guān)、熔斷器等。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管選擇及其一次接線的編號。 6.1.1.2 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定SDGJ14-86第1.1.2條規(guī)定: (1)應(yīng)力求技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理; (2)應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展; (3)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準; (4)選擇的導(dǎo)體品種不宜過多; (5)應(yīng)與整個工程建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致; (6)選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。 6.2 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件 6.2.1 按長期工作條件選擇 參考導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定 第1.1.3條: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓。 Ual.m,Usm即: Ual.m,1.15UNUsm,1.1UsN其中， UN,UsN 一般按照選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 第1.1.4條: 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流，由28 220KV變電站初步設(shè)計 于高壓開路電器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各中可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。在斷路器、隔離開關(guān)、空氣自然冷卻限流電抗器等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度，不超過交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱GB763-74所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40?(但不高于+60?)時，環(huán)境溫度每增加1?，減少額定電流的1.8%;當(dāng)使用在環(huán)境溫度低于+40?時，環(huán)境溫度每降低1?，增加額定電流的0.5%，但其最大過負荷不得超過額定電流的20%。 Ial,Imax即: 對于導(dǎo)體: IN,Imax對于電器: Imax * 的計算方法 1(匯流主母線 ? 220KV主母線:按實際功率分布進行計算 I1.05m(110)axNKV,I ? 110KV主母線: Imax,1.05IN(10KV) ? 10kV主母線: 2(旁路母線回路 Imax,需要旁路回路的最大額定電流或最大持續(xù)工作電流 3(主變的引下線 Imax,1.05IN對應(yīng)電壓側(cè) 4(出線 Imax,最大負荷電流 單回線: 雙回線: Imax,(1.2-2)I單回線路最大負荷電流5(母聯(lián)回路 Imax,母線上最大一臺變壓器的Imax 6(分段回路 Imax,1.05ITN，KTN,變壓器額定電流 (K=0.5,0.8 ) 6.3 導(dǎo)體和電器的選取及校驗條件 6.3.1 導(dǎo)體的選擇 6.3.1.1 母線的選擇 參考導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定: 載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。 第2.1.3條:(1)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機、變壓器出線端部或采用硬29 220KV變電站初步設(shè)計 鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時; (2)污穢對銅腐蝕較輕微而對鋁有較嚴重腐蝕的場所。 第2.3.1條:20KV以下回路的正常工作電流在4000A及以下時，宜采用矩形導(dǎo)體，在4000-8000A時，宜選用槽形導(dǎo)體。 110KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。 6.3.1.2 10KV出線電纜選擇 (1)依據(jù)發(fā)電廠電氣部分電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗: a. 電纜芯線材料及型號 b. 額定電壓 c. 截面選擇 d. 允許電壓降校驗 e. 熱穩(wěn)定校驗 f. 電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。 (2)電纜芯線材料及型號選擇 電纜芯線有銅芯和鋁芯，國內(nèi)工程一般選用鋁芯，電纜的型號應(yīng)根據(jù)其用途，敷設(shè)方式和使用條件進行選擇，該市變電站10KV出線選用三相鋁芯電纜。 )電壓選擇:電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。 (3(4)截面選擇:電力電纜截面一般按長期發(fā)熱允許電流選擇，當(dāng)電流的最大負荷利用小時數(shù)大于5000小時且長度超過20m時，應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇。 6.3.2 電器選擇 6.3.2.1 斷路器選擇 按照電力工程設(shè)計手冊P高壓斷路器選擇規(guī)定:斷路器型式的選擇除應(yīng)237滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定選擇斷路器。 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊(電氣一次部分)第62節(jié)規(guī)定:35KV及以下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟性。35KV220KV可選用少油、SF6、空氣斷路器等。 綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又220KV為檢修方便，選用SF6斷路器，110KV也選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。 6.3.2.2 隔離開關(guān)的選擇 30 220KV變電站初步設(shè)計 隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器，它需要與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流。 隔離開關(guān)的型式較多，按安裝地點不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式;按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式;此外，還有V形隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的型式對配電裝置的布置和占地面積有很大影響。隔離開關(guān)選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置特點和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟條件來決定。本變電站選擇操作靈活有經(jīng)濟的手車式隔離開關(guān)。 由于本設(shè)計中采用手車式斷路器， 除10KV以外、220KV、110KV側(cè)均選用隔離開關(guān)。 6.3.2.3 電壓互感器選擇 依據(jù)電力工程設(shè)計手冊對電壓互感器配置的規(guī)定: a. 電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護周期和自動裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，周期點的兩側(cè)都能提取到電壓。 b. 6,220KV電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)壓互，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。 c.當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定SDGJ14-86: 第10.0.1條:電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗 a. 一次回路電壓 b. 二次電壓 c.二次負荷 d. 準確度等級 e. 繼電保護及測量的要求 第10.0.3條:電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇: a. 3,20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。 b. 110KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 第10.0.7條:用于中型點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100V，用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。 根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。 31 220KV變電站初步設(shè)計 6.3.2.4 電流互感器選擇 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第9.0.3條: 3,20KV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)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及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，應(yīng)采用套管式電流互感器。 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊(電氣一次部分)第28節(jié): a. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 b. 發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 c. 對直接接地系統(tǒng)，按三相配置;對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。 6.3.2.5 絕緣子 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第11.0.7條:屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子, 屋外支柱絕緣子需倒裝時, 采用懸掛式支柱絕緣子。 屋內(nèi)支柱絕緣子宜采用聯(lián)合膠裝的的采用多棱式支柱絕緣子。 6.3.2.6 穿墻套管 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第11.0.8條:屋內(nèi)配電裝置宜采用鋁導(dǎo)體穿墻套管,對于母線型穿墻套管應(yīng)校核窗口允許穿過的母線尺寸。高壓穿墻套管有瓷絕緣和油紙電容式絕緣兩種。瓷絕緣的穿墻套管適用于交流電壓6,35kv系統(tǒng)，油紙電容式絕緣適用于交流電壓60,500kv中性點直接接地系統(tǒng)。 6.3.2.7 接地刀 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊(電氣一次部分)第28節(jié): (1)為保證電器和母線的檢修安全，35K