WH市郊110KV變電站一次部分設(shè)計(jì)1

1、. . . . 緒 論在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知，不僅全面的影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)與其它部門(mén)的發(fā)展，同時(shí)也極影響人民的物質(zhì)和文化生活水平的提高，影響整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。變電所是接受電能、變換電壓和分配電能的，實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離輸送，將電能分配到用戶，將發(fā)電機(jī)電壓進(jìn)行多次變換，由電力變壓器、配電裝置和二次裝置構(gòu)成。按變電所的性質(zhì)和任務(wù)不同，分為升壓變電所和降壓變電所，其中與發(fā)電機(jī)相連的為升壓變電所，其余為降壓變電所。按地位和作用不同分為樞紐變電所、地區(qū)變電所和用戶

2、變電所。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民的生活質(zhì)量和生活水平不斷提高家用電器越來(lái)越多的進(jìn)入千家萬(wàn)戶，人們對(duì)用電質(zhì)量的要求越來(lái)越高。并且電力系統(tǒng)的發(fā)展電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。需準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行情況。并逐步采用無(wú)人值班管理模式。傳統(tǒng)變電站一般都采用常規(guī)設(shè)備。各個(gè)斷路器的控制與信號(hào)回路、各事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)均采用獨(dú)自的信息傳送通道，主要是從被監(jiān)控的一次設(shè)備到主控室。信號(hào)傳送距離長(zhǎng)，使電壓互感器和電流互感器的測(cè)量精度降低，并且電纜用量巨大。無(wú)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)功能。所以，常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，維護(hù)工作量大。因此，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化是全面提高變電站的技術(shù)水平和管理水平的重要目標(biāo)。本次設(shè)計(jì)的為110k

3、V變電站，主要是一次部分有變電站總體分析和負(fù)荷分析、變電站主變壓器的選擇、電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置與電氣總平面布置設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)所用數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，特別是在電氣設(shè)備選擇計(jì)算中，存在很大缺陷，力求在以后的設(shè)計(jì)中能夠逐步趨于完善，相信不久能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班高度自動(dòng)化以彌補(bǔ)傳統(tǒng)變電站的缺陷。隨著社會(huì)的進(jìn)步科技的發(fā)展新型電氣設(shè)備的脫穎而出，而使高度自動(dòng)化的變電所成為主題。利用微機(jī)和自動(dòng)控制裝置來(lái)監(jiān)控各個(gè)電氣設(shè)備，這樣我們即使不到控制現(xiàn)場(chǎng)也能達(dá)到監(jiān)視和控制的目的，這就是“無(wú)人值班變電站”?？萍嫉陌l(fā)展社會(huì)的進(jìn)步這將躊使“無(wú)人值班變電站”成為以后變電站發(fā)展的主角。本文首先根據(jù)任務(wù)書(shū)

4、上所給系統(tǒng)與線路與所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以與出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)與可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以與站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算與供電圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量與型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量與型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流與短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開(kāi)關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了110kV電氣一次部分的設(shè)計(jì)。按照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建一所中型110kV變電站。本設(shè)計(jì)屬中間變電站該變

5、電所建成后，,它的主要任務(wù)是把110KV變成35kV和10kV電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。WH市郊110kV變電站是地區(qū)性城市變電站，它由系統(tǒng)1和系統(tǒng)2供電，同較為緊密，在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要地位。變電站主要設(shè)備的組成主要有主變壓器、電氣主接線、保護(hù)裝置、控制裝置、避雷裝置以與無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。主變壓器是變換電壓的主要設(shè)備。在110kV變電站中它主要用于降壓，此變電站中我們采用了三相變壓器，在功率和電壓等級(jí)上完全滿足了我們的設(shè)計(jì)需要。電氣主接線由于直接影響著電力系統(tǒng)的可靠性，至關(guān)重要，因此對(duì)它的選擇應(yīng)加以足夠的重視?？紤]到系統(tǒng)的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等因素，所以在本變電站中我們采用了單母分段的接線形式?？刂?/p>

6、裝置是變電站的中樞神經(jīng)，控制著整個(gè)電氣元件。值班員可通過(guò)集中監(jiān)視系統(tǒng)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。避雷裝置是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要部分。它的故障能夠?qū)е抡麄€(gè)電力系統(tǒng)的瓦解。給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失。在電力系統(tǒng)中為了減少電能在線路中的損耗，我們采用了無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)調(diào)整系統(tǒng)中的無(wú)功功率。第1章 變電站的設(shè)計(jì)分析1.1 變電站的主要作用和設(shè)備組成變電站都是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)。水力、火力以與和核能等發(fā)出的電能，由于經(jīng)濟(jì)上的原因把電壓升高，用輸電線送到變電站，在這里將電壓降低，用輸電線在送到其它變電站，或通過(guò)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(lái)的電壓和電流進(jìn)行變換

7、，集中和分配外，為了使電能的質(zhì)量良好以與設(shè)備安全，進(jìn)行電壓調(diào)整電力潮流控制以與輸配電線和變電站的保護(hù)。1.1.1 變電站主要設(shè)備組成發(fā)電廠和變電站中安裝的各種電氣設(shè)備，其主要任務(wù)是啟停機(jī)組、調(diào)整負(fù)荷、切換設(shè)備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)生異常故障時(shí)與時(shí)處理等。根據(jù)電氣設(shè)備的作用不同，可將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。主要包括：1.一次設(shè)備（1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)等。（2）接通或斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)，熔斷器、接觸器等。（3）限制故障電流和防御過(guò)電壓的保護(hù)電器，如電抗器和避雷器等。（4）載流導(dǎo)

8、體，如裸導(dǎo)線和電纜等。（5）接地裝置。把對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視、和保護(hù)的設(shè)備稱為二次設(shè)備。它們包括：2.二次設(shè)備（1）儀用互感器，如電壓互感器和電流互感器。（2）測(cè)量表計(jì)，如電壓表、電流表、功率表和電能表等。（3）繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置。（4）直流電源設(shè)備。（5）操作電器、信號(hào)設(shè)備與控制電纜。本次設(shè)計(jì)主要是變電站一次部分的設(shè)計(jì)，主要的設(shè)備也為一次設(shè)備，當(dāng)然也有互感器等二次設(shè)備。1.1.2 變壓器主變壓器是變換電壓的主要設(shè)備。一般在變電站用于降低電壓。變壓器由單相變壓器和三相變壓器。一般使用經(jīng)濟(jì)上有利的三相變壓器，單相變壓器僅在高電壓、大容量的500kv變電站等由于受到搬運(yùn)上的限

9、制而被采用。1.1.3輸電線和開(kāi)關(guān)設(shè)備在變電站匯集著許多集中和分配電力的輸配電線，與主變壓器一起接在母線上，在每一條線路的引出口除裝設(shè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。斷路器通常用于電路的送出、停止或切換，當(dāng)輸、配電設(shè)備發(fā)生事故時(shí)則用來(lái)自動(dòng)切斷。隔離開(kāi)關(guān)用于輸、配電線路時(shí)，變壓器和斷路器等進(jìn)行保護(hù)，檢修時(shí)把他們從回路中斷開(kāi)，有時(shí)用來(lái)切換母線環(huán)。1.1.4控制裝置與互感器控制裝置是變電站的中樞神經(jīng)、值班員監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)備的操作以與聯(lián)合互感器進(jìn)行電壓、電流和功率的測(cè)量?；ジ衅髦饕獪y(cè)量于儀器：將高電壓、大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流進(jìn)行測(cè)量。1.1.5 避雷器避雷器是把系統(tǒng)中如雷電和操作過(guò)電壓之類(lèi)的

10、異常電壓抑制在規(guī)定值以，從而保護(hù)以主變壓器為主的機(jī)器設(shè)備。1.1.6 其它設(shè)備變電站除上述設(shè)備外，還有接地和屏蔽裝置、站電源蓄電池、照明設(shè)備等其它各種設(shè)備。1.2變電站的分類(lèi)1.2.1 按照變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用1.系統(tǒng)樞紐變電站樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，它的電壓是系統(tǒng)最高輸電電壓，目前電壓等級(jí)有220kv、330kV(僅西北電網(wǎng))和500kv，樞紐變電站連成環(huán)網(wǎng)，全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，因此對(duì)樞紐變電站的可靠性要求較高。樞紐變電站主變壓器容量大，供電圍廣。2.地區(qū)一次變電站地區(qū)一次變電站位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)，是與輸電主網(wǎng)相連的地區(qū)受電端變電站，任務(wù)是直接從

11、主網(wǎng)受電，向本供電區(qū)域供電。全站停電后，可引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)區(qū)域供電。電壓等級(jí)一般采用220kv或330kv。地區(qū)一次變電站主變壓器容量較大，出線回路數(shù)較多，對(duì)供電的可靠性要求也比較高。3.地區(qū)二次變電站地區(qū)二次變電站由地區(qū)一次變電站受電，直接向本地區(qū)負(fù)荷供電，供電圍小，主變壓器容量與臺(tái)數(shù)根據(jù)電力負(fù)荷而定。全站停電后，只有本地區(qū)中斷供電。4.終端變電站終端變電站在輸電線路終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，全站停電后，只是終端用戶停電。1.2.2 按照變電站安裝位置1.室外變電站室外變電站除控制、直流電源等設(shè)備放在室外，變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等主要設(shè)備均布置在室外。這種變電站建

12、筑面積小，建設(shè)費(fèi)用低，電壓較高的變電站一般采用室外布置。2.室變電站室變電站的主要設(shè)備均放在室，減少了總占地面積，但建筑費(fèi)用較高，適宜市區(qū)居民密集地區(qū)，或位于海岸、鹽湖、化工廠與其他空氣污穢等級(jí)較高的地區(qū)。3.地下變電站在人口和工業(yè)高度集中的大城市，由于城市用電量大，建筑物密集，將變電站設(shè)置在城市大建筑物、道路、公園的地下，可以減少占地，尤其隨著城市電網(wǎng)改造的發(fā)展，位于城區(qū)的變電站乃至大型樞紐變電站將更多的采取地下變電站。這種變電站多數(shù)為無(wú)人值班變電站。4.箱式變電站箱式變電站又稱預(yù)裝式變電站，是將變壓器、高壓開(kāi)關(guān)、低壓電器設(shè)備與其相互的連接和輔助設(shè)備緊湊組合，按主接線和元器件不同，以一定方式

13、集中布置在一個(gè)或幾個(gè)密閉的箱殼。箱式變電站是由工廠設(shè)計(jì)和制造的，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、可靠性高、安裝方便，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于居民小區(qū)和公園等場(chǎng)所。箱式變電站一般容量不大，電壓等級(jí)一般為3kv35kv，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和要求的提高，電壓圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)已經(jīng)制造出了132kv的箱式變電站。箱式變電站按照裝設(shè)位置的不同又可分為戶外和戶兩種類(lèi)型。5.移動(dòng)變電站將變電設(shè)備安裝在車(chē)輛上，以供臨時(shí)或短期用電場(chǎng)所的需要。1.2.3 根據(jù)變壓器的使用功能1.升壓變電站升壓變電站是把低電壓變?yōu)楦唠妷旱淖冸娬?，例如在發(fā)電廠需要將發(fā)電機(jī)出口電壓升高至系統(tǒng)電壓，就是升壓變電站。2.降壓變電站與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱?/p>

14、變電站，在電力系統(tǒng)中，大多數(shù)的變電站是降壓變電站。1.3 電力系統(tǒng)分析我們所設(shè)計(jì)的110kV變電屬于中間變電站,高壓側(cè)以交換潮流為主,起系統(tǒng)交換功率作用,或使長(zhǎng)距離輸電線路分段,一般匯集23個(gè)電源,同時(shí)又降壓給當(dāng)?shù)赜秒?。這樣的變電站主要起中間環(huán)節(jié)作用,全所停電將引起區(qū)域解列。在設(shè)計(jì)中為使變電所的設(shè)計(jì)認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，符合安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的要求，制訂本規(guī)。1.3.1變電站設(shè)計(jì)規(guī)1本規(guī)適用于電壓為35110kV，單臺(tái)變壓器容量為2500kVA與以上新建變電所的設(shè)計(jì)。2變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)

15、系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。3變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案。4變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。變電所設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)的規(guī)定。1.3.2 變電站地址變電所設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)的規(guī)定。變電所位于WH市郊東南郊，交通便利，變電所的西邊為10KV負(fù)荷密集區(qū)，主要有棉紡廠、食品廠、印染廠、針織廠、柴油機(jī)廠、橡膠廠與部分市區(qū)用電。變電所以東主要有35KV的水泥廠、耐火廠與市郊其它用電。該變電所所址區(qū)海拔220m,地勢(shì)平坦，為非強(qiáng)地震區(qū)，輸電線路走廊闊，架設(shè)

16、方便，全線為黃土層地帶，地耐力為，天然容重,摩擦角=23°,土壤電阻率為100·cm,變電所保護(hù)地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。氣象條件：年最高氣溫40,年最低氣溫20，年平均溫度15,最熱月平均最高溫度32,最大復(fù)水厚度10mm,最大風(fēng)速25m/s,屬于我國(guó)第六標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。1.3.3 負(fù)荷分析與組成根據(jù)任務(wù)書(shū)可知WH市有一市區(qū)變電所。WH市110KV變電站的建設(shè)將外電與市區(qū)變電所更好的連接起來(lái)，從而形成統(tǒng)一的供電網(wǎng)絡(luò)。更好的解決WH市的供電問(wèn)題，同時(shí)也促進(jìn)了供電網(wǎng)絡(luò)的形成和供電的可靠性。為了考慮本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展此變電站設(shè)計(jì)的最大容量為36.8MW。各級(jí)負(fù)荷見(jiàn)以下圖表：1

17、110KV負(fù)荷情況表1-1 110KV負(fù)荷電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成 ()自然力率(H)線長(zhǎng)(KM) 備注近期遠(yuǎn)景一二 110kv市系線101810市甲線101810備用110備用212235KV負(fù)荷情況表1-2 35KV負(fù)荷電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成 ()自然力率(H)線長(zhǎng)(KM) 備注近期遠(yuǎn)景一二 35KV水泥廠11.5215300.920水泥廠21.5215300.920耐火廠11.515350.918備用12.50.915備用22.50.915310KV負(fù)荷情況表1-3 10KV負(fù)荷電壓等級(jí)負(fù)荷名稱最大負(fù)荷MW負(fù)荷組成 ()自然力率(H)線長(zhǎng)(KM) 備注近

18、期遠(yuǎn)景一二 10棉紡廠122.520400.7555003.5棉紡廠222.520400.7555003.5印染廠11.5230400.7850004.5印染廠21.5230400.7850004.5毛紡廠2220400.7550002.5針織廠11.520400.7545001.5市區(qū)11.5220400.825002市區(qū)21.5220400.825002食品廠1.21.515300.840001.5備用1 1.50.78備用21.50.781.3.4建站的必要性由于企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，為滿足該公司生產(chǎn)的需要，決定新建一個(gè)110KV變電站。又由于臨近該市的電力負(fù)荷中心，決定在此建設(shè)此變電站。圖1

19、-1系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖1.3.5 WH市110KV變電所建設(shè)規(guī)模根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，本變電所的建設(shè)規(guī)模如下：額定電壓等級(jí)：110KV/35KV/10KV110KV近期出線2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回35KV近期出線3回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回10KV近期出線9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回S1=1000MVA X1=0.5 X2=0.7S2=600MVA X1=0.4 X2=0.6第2章 電力系統(tǒng)與變電站總體分析電力系統(tǒng)與變電所的設(shè)計(jì)首先要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析才能選擇正確的方案，與對(duì)變電所進(jìn)行總體分析才能設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)、可靠的變電所方案。電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能

20、等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門(mén)快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。電力系統(tǒng)與變電所的設(shè)計(jì)首先要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析才能選擇正確的方案，與對(duì)變電所進(jìn)行總體分析才能設(shè)計(jì)比較經(jīng)濟(jì)、可靠的變電所方案。2.1 電力系統(tǒng)分析經(jīng)過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的正確分析才能選擇變電站的正確設(shè)計(jì)方案，電力系統(tǒng)的分析應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：1.變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。2.變電站的設(shè)計(jì)，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。按照負(fù)荷性質(zhì)，用電容量，工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合國(guó)情合理

21、地確定設(shè)計(jì)方案。3.變電站的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。4.變電站設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)的規(guī)定。該110KV變電站是濟(jì)鋼集團(tuán)的廠用變電站，它有兩個(gè)系統(tǒng)向其供電，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2，其總?cè)萘繛椋?，它與電力系統(tǒng)緊密相連，具有重要的地位。2.2變電站總體分析2.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)本企業(yè)的電力需求，向省電力公司提出申請(qǐng)，在得到省電力公司文件濟(jì)鋼110KV變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的批復(fù)后進(jìn)行該變電站的建設(shè)。2.2.2變電所建設(shè)的必要性由于企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，為滿足該公司生產(chǎn)的需要，決定新建一個(gè)110KV變電站。又由于臨近該市的電力負(fù)荷中心，決定在此建設(shè)此變電站。第3章 主接線選擇3.1 主

22、變選擇原則3.1.1 容量選擇原則主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，510 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力后允許時(shí)間，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的60%。故選擇兩臺(tái)容量為 25MVA 的主變。3.1.2 臺(tái)數(shù)的選擇原則工廠總降壓變電所主變?nèi)萘颗c臺(tái)數(shù)的選擇在很大

23、程度上取決于負(fù)荷的大小與其對(duì)供電可靠性的要求，同時(shí)應(yīng)考慮工廠發(fā)展規(guī)劃等因素并與電氣主接線的選擇統(tǒng)籌安排，應(yīng)力求變電所主接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，供電可靠，節(jié)約能源與減少投資。變壓器多則供電可靠，但是設(shè)備投資也大，運(yùn)行費(fèi)用也要增加。因此，在滿足可靠性要，變壓器臺(tái)數(shù)越少越好。由于我廠負(fù)荷較大，采用110KV電壓供電，根據(jù)負(fù)荷情況和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，我廠采用二臺(tái)主變。3.1.3 容量和臺(tái)數(shù)的選擇(1)35KV 中壓側(cè)由于出現(xiàn)回路數(shù)為5回，故可取結(jié)合表1-1中負(fù)荷情況分析部分可知： =(2)10KV低壓側(cè)由于出現(xiàn)回路數(shù)是11回，故可取結(jié)合表1-2中負(fù)荷情況分析部分可知：則變壓器的計(jì)算容量：=(3) 由選擇條件故可選

24、用主變?nèi)萘繛?5000KVA.(4)校驗(yàn)條件則滿足條件。+故滿足要求。3.1.4 變壓器型式的選擇1.相數(shù)的選擇由相應(yīng)規(guī)程可知，若站址地勢(shì)開(kāi)闊，交通運(yùn)輸方便，而不是由于容量過(guò)大而無(wú)法解決制造問(wèn)題，宜采用三相變壓器。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(jì)手冊(cè)和相應(yīng)規(guī)程指出： 變壓器三相繞組的接線組別、電壓、相位、和系統(tǒng)一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó)110KV與以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式；35KV采用“Y”的連接方式，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地；35KV以下的高電壓，變壓器三相繞組均采用“D”的連接方式。因此，新建變電站的主變電力變壓器采用

25、“YN Yn0 d11”的連接組別。3.主變調(diào)壓方式的選擇一般情況下，110KV主變宜選用有載調(diào)壓。4.主變冷卻方式的選擇冷卻方式有很多，在此選自然風(fēng)冷式。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(duì)于110KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，110KV應(yīng)該選115KV,35KV選37 KV,10KV選10.5KV。6.全絕緣、半絕緣、繞組材料等問(wèn)題的解決在110KV與以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時(shí)的

26、短路電流，有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式，因而需要考慮中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問(wèn)題。110KV側(cè)采用分級(jí)絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)。35KV與10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采用全絕緣。經(jīng)查閱新編工廠電氣設(shè)備手冊(cè)，我們選擇由高壓電器廠生產(chǎn)的SFS7-25000/110系列的電力變壓器，其主要的技術(shù)參數(shù)如下：表3-1 SFS7-25000/110系列電力變壓器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)額 定容 量KVA額定電壓（KV）連接組別阻抗電壓（%）空載電流%損耗（MW）高壓中壓低壓高低高中中低空載負(fù)載SFS7-25000/11025000110

27、77;2×2.5%38.5±2×2. 5%10.5YN yn0 d1110.510.56.51.038.51753.2 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體與發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。(1) 參考35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī) 第3.2.3條：35110KV線路為兩回與以下時(shí)，宜采用橋形線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形單母線或分段單母線的接線，35

28、63KV線路為8回與以上時(shí)，亦可采用雙母線接線，110KV線路為6回與以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 第3.2.4條：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35110KV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可以設(shè)置旁路設(shè)施。 當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的接線，當(dāng)110KV線路為6回與以上，3563KV線路為8回與以上時(shí)，可裝設(shè)專(zhuān)用的旁路斷路器，主變壓器35110KV回路中的斷路器，有條件時(shí)，亦可接入旁路母線，采用斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。第3.2.5條：當(dāng)變電站裝有兩臺(tái)主變時(shí)，610KV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回與以上時(shí)亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路

29、器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。3.2.1 設(shè)計(jì)的基本要求1滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。2接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。3運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。4具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。5具有擴(kuò)建和可能性。3.2.2主接線的原則參考35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)第3.2.1條：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(diǎn)與負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。采用分段單母線或雙母線的110220KV配電裝置，當(dāng)斷路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。對(duì)于屋配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁母。63

30、5KV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嘞惦p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約23天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。610KV配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以與不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線610KV配電裝置多不設(shè)旁路母線。對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。擬定可行的主接線方案23種，容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以與各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的

31、基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。3.2.3 方案的比較根據(jù)要求可以比較以下兩種方案：（主要進(jìn)行以下三個(gè)方面的比較）方案(1)單母分段帶旁母接線形式如圖3-1:圖3-1 單母分段帶旁母接線可靠性：無(wú)論檢修母線、斷路器與變壓器，都不會(huì)造成重要的電力負(fù)荷的停電。使用的電氣設(shè)備比較少，出現(xiàn)故障的幾率也比較底。機(jī)組配置合理，使傳輸容量在變壓器或線路中的電能損耗為最小。靈活性：可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式，調(diào)度靈活性較好，易于擴(kuò)建或擴(kuò)展。經(jīng)濟(jì)性：使用的電氣設(shè)備相對(duì)少，年運(yùn)行費(fèi)用也不高。占地面積相對(duì)小。方案(2)單母分段接線形式如圖3-2:圖3-2 單母分段接線可靠性：無(wú)論檢

32、修斷路器或變壓器故障時(shí)，均不會(huì)造成重要的電力負(fù)荷停電。使用的電氣設(shè)備少，出現(xiàn)故障的幾率小。一段母線隔離開(kāi)關(guān)故障檢修時(shí)，此母線回路將停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路交叉跨越。靈活性：運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，具有比較好的調(diào)度靈活性，但是擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。經(jīng)濟(jì)性：電氣設(shè)備使用少，年運(yùn)行費(fèi)用也不高。占地面積相對(duì)也小。經(jīng)過(guò)結(jié)果比較可知，兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站110KV電壓等級(jí)出線近期2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。在整個(gè)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。在經(jīng)濟(jì)性方面考慮，采用110KV側(cè)宜采用方案(2)單母分段接線形式。35KV電

33、壓等級(jí)出線近期3回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10KV近期9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回。根據(jù)以上比較來(lái)選擇，同樣也選擇采用方案（2）單母分段接線形式. 用斷路器把母線分段后,適合用于屋布置，可采用手車(chē)式斷路器，這樣可保證進(jìn)出線檢修時(shí)不中斷供電。表3-2 方案比較表 方案項(xiàng)目 方案I 單母分段帶旁母方案II 單母線分段接線可靠性用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電。檢修出線斷路器時(shí)可不停電，可靠性高。用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,保證不間斷供電。靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電，不至使重要用戶停電。當(dāng)一回線路故障時(shí)

34、,分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,且擴(kuò)建方便。經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一旁路增加了投資。占地面積小，接線簡(jiǎn)單,運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年運(yùn)行費(fèi)用少。3.3 主變中性點(diǎn)接線方式與設(shè)計(jì)變電站中性點(diǎn)接地方式的安排應(yīng)盡量保持變電站的零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因使變電站的零序阻抗有較大變化的特殊運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時(shí)處理。3.3.1 變壓器中性點(diǎn)接地方式變壓器中性點(diǎn)接地方式一般分為以下5種: 1中性點(diǎn)不接地方式。2中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式。3中性點(diǎn)直接接地方式。4中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式。5中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。3.3.2 所用變壓器中性點(diǎn)接線根據(jù)變電所所用變壓器

35、分以下幾種情況:1變電所只有一臺(tái)變壓器，則中性點(diǎn)應(yīng)直接接地，計(jì)算正常保護(hù)定值時(shí)，可只考慮變壓器中性點(diǎn)接地的正常運(yùn)行方式。當(dāng)變壓器檢修時(shí)，可作特殊運(yùn)行方式處理，例如改定值或按規(guī)定停用、起用有關(guān)保護(hù)段。規(guī)程規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時(shí)處理。規(guī)程規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時(shí)處理。 2變電所有兩臺(tái)與以上變壓器時(shí)，應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器停運(yùn)時(shí)，若有第三臺(tái)變壓器則將第三臺(tái)變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。否則，按特殊運(yùn)行方式處理。 3雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)與以上

36、變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行，并把它們分別接于不同的母線上，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)、將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，作為特殊運(yùn)行方式處理。 4為了改善保護(hù)配合關(guān)系，當(dāng)某一短線路檢修停運(yùn)時(shí)，可以用增加中性點(diǎn)接地變壓器臺(tái)數(shù)的辦法來(lái)抵消線路停運(yùn)對(duì)零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的影響。 5自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。該變電所兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行，并把它們分別接于不同的母線上，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)、將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器直接接地。3.4無(wú)功補(bǔ)償3.4.1 補(bǔ)償

37、裝置的意義無(wú)功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。3.4.2無(wú)功補(bǔ)償裝置類(lèi)型的選擇1無(wú)功補(bǔ)償裝置的類(lèi)型無(wú)功補(bǔ)償裝置可分為兩大類(lèi)：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。2常用的三種補(bǔ)償裝置的比較與選擇這三種無(wú)功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變配電所的母線上。(1)同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無(wú)功功率，進(jìn)

38、行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。(2)靜止補(bǔ)償器靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過(guò)可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無(wú)功功率，來(lái)調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無(wú)功功率的大小和方向。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，以滿足無(wú)功補(bǔ)償裝置的要

39、求。這樣就克服了電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)。 (3) 電力電容器電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無(wú)功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。第4章 短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的 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(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊

40、穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過(guò)電壓（包括雷電過(guò)電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。由此可見(jiàn)，短路的后果十分嚴(yán)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(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)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(shí)不至損壞。 為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行，假如短路電流較大，為了

41、使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_(kāi)斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理選擇輕型電器，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮限制Id的措施，即而需要計(jì)算Id。4.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。4.3 短路電流的計(jì)算方法對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的短路電流，我們可采用一種運(yùn)算曲線來(lái)計(jì)算任意時(shí)刻的短路電流。所謂運(yùn)算曲線，是按我國(guó)電力系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)得到汽輪發(fā)電機(jī)的參數(shù)，逐個(gè)計(jì)算在不同阻抗條件下，某時(shí)刻t的短路電流，然后取所有這些短路電流的平均值，作為運(yùn)行曲線在某時(shí)刻t和

42、計(jì)算電抗情況下的短路電流值。運(yùn)算曲線包括兩種方法，即同一變化法和個(gè)別變化法。4.4 短路電流計(jì)算結(jié)果為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定：1. 所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率一樣，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。2. 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵芯始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。3. 輸電線路的分布電容略去不計(jì)。4. 每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓，因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩啵駝t，誤差偏大。5.

43、計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般只計(jì)與發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件X/3>R時(shí)，可以略去電阻的影響。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電抗的1/3時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用Z=X。6.短路點(diǎn)距離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)。7.在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)較遠(yuǎn)的電源與較近的電源不能合并。8.以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值>3,可以認(rèn)為電源容量為無(wú)限大容量的系統(tǒng)

44、,短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。表4-1 短路電流計(jì)算表短路電流短路點(diǎn)I"（KA）I tk/2 （KA）I tk（KA）Ish（KV）K14.274.274.2710.87K21.521.521.523.87K31.521.521.523.87具體計(jì)算見(jiàn)附錄。第5章 電氣設(shè)備選擇5.1 概述正確選擇設(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)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，具體選擇方法也就不完全一樣。但對(duì)它們的要求卻是基本一樣的。電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，其運(yùn)行條件完全一樣，選擇方法也不

45、完全一樣，但對(duì)它們的基本要一樣的。電氣設(shè)備要想能可靠地工作，必須按正常運(yùn)行條件進(jìn)行選擇，并且按短路條件校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。5.1.1 電氣選擇1.主要任務(wù)導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線、主變引下線、出線以與各電壓級(jí)的絕緣子等。2.電氣設(shè)備的分類(lèi) 電氣設(shè)備包括各電壓級(jí)的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以與相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等。用于保護(hù)和測(cè)量用的電流互感器，包括穿墻套管、開(kāi)關(guān)柜的選擇與其一次接線的編號(hào)。5.2 選擇導(dǎo)體和電器的基本條件5.2.1 按長(zhǎng)期工作條件選擇1. 設(shè)備選擇（1）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓。即 （2）

46、電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下最大持續(xù)電流。即 2.的計(jì)算方法（1）.匯流主母線110KV：按實(shí)際功率分布計(jì)算=35KV: =1.05 10KV: = 1.05（2）旁路母線回路=需要旁路回路的最大額定電流或最大持續(xù)工作電流（3）主變引下線=1.05（4）出線 單回： =最大負(fù)荷電流 雙回： =（1.22）單回線路最大負(fù)荷電流（5）母聯(lián)回路=母線上最大一臺(tái)變壓器的持續(xù)工作電流（6）分段回路=1.055.2.2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體參考導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第2.1.3條：載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料第2.1.6條：除配電裝置的匯流母線外，較長(zhǎng)導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，

47、導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按附錄四所列數(shù)值選擇 當(dāng)合適規(guī)定導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算截面的相鄰下一檔選取 選取條件：經(jīng)濟(jì)截面= J-經(jīng)濟(jì)電流密度注：按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長(zhǎng)期發(fā)熱校驗(yàn)參考導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第2.1.3條：載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。第2.1.6條：除配電裝置的匯流母線外，較長(zhǎng)導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)密度選擇，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。當(dāng)無(wú)合適規(guī)定導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算截面的相鄰下一檔選取。*選取條件：經(jīng)濟(jì)截面 J經(jīng)濟(jì)電流密度注意：按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長(zhǎng)期發(fā)熱校驗(yàn)。5.3 導(dǎo)體和電器的選取與校驗(yàn)5.3.1導(dǎo)體的選擇1.母線的選擇參考導(dǎo)體和電

48、器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定第2.1.3條：載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場(chǎng)所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。1.持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)；2.污穢對(duì)銅腐蝕較輕微而對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。第2.3.1條：20KV以下回路的正常工作電流在4000A與以下時(shí)，宜采用矩形導(dǎo)體，在4000-8000A時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體。 110KV與以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。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(yàn):a. 電纜芯線材料與型號(hào)b. 額定電壓c. 截面選擇d. 允許電壓降校驗(yàn)e. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)f. 電纜

49、的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。2.電纜芯線材料與型號(hào)選擇電纜芯線有銅芯和鋁芯，國(guó)工程一般選用鋁芯，電纜的型號(hào)應(yīng)根據(jù)其用途，敷設(shè)方式和使用條件進(jìn)行選擇，WH市郊變10KV出線選用三相鋁芯電纜。3.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。5.3.2 電器選擇1. 斷路器選擇根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）第62節(jié)規(guī)定：35KV與以下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)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(guò)國(guó)家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又110KV為檢修方便，選用SF6斷路器，35KV也選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。2.

50、隔離開(kāi)關(guān)的選擇種類(lèi)和形式的選擇：隔離開(kāi)關(guān)的型式很多，按安裝地點(diǎn)的不同可分為屋式和屋外式。按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對(duì)配電裝置的占地面積有很大影響，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點(diǎn)和使用要求以與經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來(lái)確定。由于本設(shè)計(jì)中均不采用手車(chē)式斷路器，故35KV、10KV側(cè)用選隔離開(kāi)關(guān)。3. 電壓互感器選擇電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過(guò)它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量。依據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定：1. 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(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝

51、置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。2.6220KV電壓等級(jí)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。3.當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，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(yàn)a. 一次回路電壓b. 二次電壓二次負(fù)荷c. 準(zhǔn)確度等級(jí)d. 繼電保護(hù)與測(cè)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. 320KV屋配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。b. 35KV配電裝置宜采用電磁式電壓互

52、感器。c. 110KV與以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。第10.0.7條：用于中型點(diǎn)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(diǎn)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。4.電流互感器選擇目前電力系統(tǒng)中用的廣泛是電磁式電流互感器（用字母TA表示），它的原理和變壓器相似，他的特點(diǎn)：一次繞組串聯(lián)在電路中，并且很少，電流取決于被測(cè)試電路的負(fù)荷電流，而與二次側(cè)電流的大小無(wú)關(guān)；二次側(cè)的電流繞組阻抗很小，所以它在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）第28節(jié)：1.凡裝有斷路器的

53、回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。2.發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)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。3.對(duì)直接接地系統(tǒng)，按三相配置；對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。5. 絕緣子和穿墻套管參考導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第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(shí)，可用懸掛式支柱絕緣子。屋支柱絕緣子宜采用聯(lián)和膠裝的多棱式支柱絕緣子。第11.0.8條：屋配電裝置宜采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。對(duì)于母線型穿墻套管應(yīng)該校核窗口允許穿過(guò)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635kv系統(tǒng)，油紙電容式絕緣適用于交流

54、電壓60500kv中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。5.4 電氣設(shè)備表5.4.1導(dǎo)體選擇一覽表表5-1 導(dǎo)體一覽表項(xiàng)目電壓等級(jí)主母線主編引下線負(fù)荷出線110KVLGJ-95LGJ-95 /35KVLGJ-185LGJ-185LGJ-18510KVLMY矩形鋁母線（兩條125×10）LMY矩形鋁母線（兩條125×10）LMY矩形鋁母線（兩條125×10）表5-2 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)一覽表設(shè)備項(xiàng)目斷路器隔離開(kāi)關(guān)110KVLW11-110/1600GW5-110/63035KVLW8-35/1600GN2-35/60010KVZN-10/1600-31.5GN10-107/3000/60表