工廠供電課程設(shè)計(jì)81023

1、東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課 程 工廠供電課程設(shè)計(jì) 題 目 中小型水電站電氣主接線設(shè)計(jì) 院 系 電氣信息工程學(xué)院電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 電氣13-2 學(xué)生姓名 姜越 學(xué)生學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師 白麗麗 任爽 2016年 11月 6 日東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程 工廠供電課程設(shè)計(jì) 題目 中小型水電站電氣主接線設(shè)計(jì) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓名 姜越 學(xué)號(hào) 130603140222 主要內(nèi)容：電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過(guò)連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作

2、方便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn)方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求。而且還要保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量，具有一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求，還要具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。參考資料：1 牟道槐，發(fā)電廠變電站電氣部分M 重慶：重慶大學(xué)出版社，19962 許建安，中小型水電站電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)M 北京：中國(guó)水利水電出版社，20023 劉增良，劉國(guó)亭.電氣工程CAD M 北京：中國(guó)水利水電出版社，20024 王慶明，小型水電站機(jī)電設(shè)計(jì)圖集M 北京：中國(guó)水利水電出版社，20025 范錫普，發(fā)電廠電氣部分（第二版）M 四川：四川聯(lián)合大學(xué)1955完成期限 2016.10.31至2016.11.6 指導(dǎo)教師 白麗麗

3、任爽 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2016年 10 月 28 日目 錄目 錄11電氣主接線設(shè)計(jì)22變壓器選擇52.2自耦變壓器的選擇73短路電流計(jì)算73.2短路電流計(jì)算一般規(guī)定83.3短路電流計(jì)算結(jié)果84電氣設(shè)備的選擇84.1電氣設(shè)備選擇原則94.2電氣設(shè)備選擇說(shuō)明95配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì)125.1配電裝置設(shè)計(jì)原則125.2總平面設(shè)計(jì)14參考文獻(xiàn)161電氣主接線設(shè)計(jì)1.1 主接線設(shè)計(jì)基本要求與設(shè)計(jì)原則電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過(guò)連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便、易于維護(hù)檢修、利于遠(yuǎn)方監(jiān)

4、控和節(jié)約投資等要求。在電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮以下方面：（1）保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對(duì)主接線最基本的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)，除對(duì)主接線形式予以定性評(píng)價(jià)外，對(duì)于比較重要的水電站需要進(jìn)行定量分析和計(jì)算。本次設(shè)計(jì)水電站雖然是一個(gè)中型水電站，但是由于擔(dān)負(fù)了許多工業(yè)企業(yè)，及農(nóng)業(yè)抗旱排澇等供電任務(wù)，因而必須滿足必要的供電可靠性。（2）具有經(jīng)濟(jì)性在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩者綜合考慮，在滿足供電可靠、運(yùn)行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用為最少。（3）具有

5、一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求。主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且無(wú)論在系統(tǒng)正常運(yùn)行還是故障或設(shè)備檢修時(shí)都能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡(jiǎn)單、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。顯然，復(fù)雜地接線不會(huì)保證操作方便，反而使誤操作機(jī)率增加。但是過(guò)于簡(jiǎn)單的接線，則不一定能滿足運(yùn)行方式的要求，給運(yùn)行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時(shí)間。（4）具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已投產(chǎn)的水電站可能需要擴(kuò)大機(jī)組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴(kuò)建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余

6、地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線的可能和施工的方便。根據(jù)以上幾點(diǎn)，對(duì)水電站的主接線擬定以下幾種方案。1.2各方案比較方案本方案采用了四個(gè)單元接線，220kv側(cè)采用了雙母線接線，而110kv側(cè)采用了單母線接線。同時(shí)自耦變壓器作為兩個(gè)高電壓等級(jí)的聯(lián)絡(luò)變壓器，并兼作廠用電變壓器，方案如下圖1-1所示。圖1-1 方案簡(jiǎn)圖優(yōu)點(diǎn)：(1) 主變壓器與發(fā)電機(jī)容量相同，故障影響范圍小，可靠性高(2) 接線簡(jiǎn)單、清晰，運(yùn)行靈活(3) 發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備最少，布置簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小(4) 繼電保護(hù)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場(chǎng)地增加，整個(gè)接線投資大適用范圍：對(duì)可靠要求很高的

7、大型電站采用，而小型電站只在一些特殊情況下采用，如分期建設(shè)的電站，二期又只有一臺(tái)機(jī)組時(shí)。如圖1-2所示。方案本方案采用了四個(gè)單元接線，220kv側(cè)、110kv側(cè)均采用雙母線接線方式，同時(shí)自耦變壓器作為兩個(gè)高電壓等級(jí)的聯(lián)絡(luò)變壓器，并兼作廠用電變壓器，如圖1-2所示。圖1-2 方案簡(jiǎn)圖優(yōu)點(diǎn)：(1)雙母線接線的供電可靠性較高，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，檢修任一組母線上的隔離開(kāi)關(guān)也不需要中斷供電(2)調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到一組母線上，能靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。(3)擴(kuò)建性也非常好，可以向母線左右方向任意擴(kuò)建，且施工過(guò)程也不會(huì)停電缺點(diǎn)：增加了

8、電氣設(shè)備的投入，且設(shè)備設(shè)計(jì)及布置較復(fù)雜。適用范圍：在電網(wǎng)中占有重要地位的大中型電站采用方案本方案采用了四個(gè)單元接線，220kv側(cè)采用單母線分段接線，110kv側(cè)采用了單母線接線方式。同時(shí)自耦變壓器作為兩個(gè)高電壓等級(jí)的聯(lián)絡(luò)變壓器，并兼作廠用電變壓器，如圖1-3所示。圖1-3 方案簡(jiǎn)圖優(yōu)點(diǎn)：(1)接線簡(jiǎn)單明了，運(yùn)行方便(2)投資費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)性較好缺點(diǎn)：(1)發(fā)電機(jī)電壓配電裝置元件多，增加檢修工作量(2)母線或母線所連接的隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，需全廠停電，可靠性及靈活性較差適用范圍：一般小型電站采用綜合分析上述三種方案，再結(jié)合該水電站為中型水電站的實(shí)際情況，擬定的主接線應(yīng)以經(jīng)濟(jì)性為主，但其可靠性也

9、需要考慮，方案和方案最能滿足這兩項(xiàng)要求，故最終選定方案和方案為最終比較方案。方案的可靠性比方案高，但經(jīng)濟(jì)性上方案要優(yōu)于方案。故在達(dá)到一定可靠性前提下，選擇方案。2變壓器選擇2.1 主變壓器選擇主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺(tái)數(shù)、變壓器的型式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式和對(duì)變壓器的阻抗選擇。2.1.1主變壓器容量和臺(tái)數(shù)確定就中小型水電站來(lái)說(shuō)，一般接在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的近區(qū)和廠用電負(fù)荷很小，有的電站甚至沒(méi)有近區(qū)負(fù)荷，此時(shí)主變壓器的容量可按照所連接的水輪發(fā)電機(jī)容量來(lái)選擇。如果發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接有較大的近區(qū)負(fù)荷，則主變壓器的容量可按照發(fā)電機(jī)電壓側(cè)最小負(fù)荷時(shí)，能將電站所有剩余的有功功率和無(wú)功功

10、率送出去進(jìn)行選擇，考慮到電站的近區(qū)用電負(fù)荷有一個(gè)發(fā)展過(guò)程，一般難以準(zhǔn)確確定，因此在選擇主變壓器容量時(shí)，要考慮適當(dāng)留有余地。對(duì)于有重要負(fù)荷的水電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變故障或檢修停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。因?yàn)閱闻_(tái)發(fā)電機(jī)容量為150MW由 (2-1)算出：S=187.5 MVA 取容量略大于S的變壓器綜合考慮容量應(yīng)選容量為200MVA的四臺(tái)主變壓器。2.1.2主變壓器型式選擇變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運(yùn)輸條件等因素，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，330kV及以下的水電站均應(yīng)選用三相變壓器，最大機(jī)組容量為125MW及以下的發(fā)電

11、廠多采用三繞組變壓器，而機(jī)組容量為220MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線接入系統(tǒng)，本水電站容量為4×150MW，故選用三相雙繞組變壓器。2.1.3繞組連接方式選擇變壓器繞組的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和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定，我國(guó)ll0kV 及以上電壓變壓器繞組都采用Y0 連接，35kV 采用Y 連接，35kV 以下電壓等級(jí)、變壓器繞組都采用連接，所以本水電站主變壓器繞組連接方式為Y0/。2.1.4調(diào)壓方式與阻抗選擇變壓器通過(guò)調(diào)壓方式分為兩類：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓和有載調(diào)壓。有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般

12、在15%以上，而且，既可向系統(tǒng)傳輸功率，又可從系統(tǒng)倒送功率。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器調(diào)壓范圍較小，為±5%，但其經(jīng)濟(jì)性較好，故選用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。對(duì)于三繞組變壓器目前在制造上有兩種基本的組合方式，即“升壓結(jié)構(gòu)”和“降壓結(jié)構(gòu)”。“升壓型”的繞組排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最大?！敖祲盒汀钡睦@組排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性參數(shù)如表2-1。表2-1 主變壓器特性參數(shù)主變型號(hào)額定電壓(KV)空載電流空載損耗負(fù)載損耗阻抗電壓高壓低壓SSP3-200000/220242±2×2.5%

13、10.50.9%123.5kw443kw13.8SFP7-200000/110121±2×2.5%10.50.5%99.4kw410kw10.52.2自耦變壓器的選擇水電站的廠用電是水電站的重要負(fù)荷，因此，在廠用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮水電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證水電站安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。選用自耦變壓器作為兩級(jí)升高電壓之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，同時(shí)兼作廠用變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的備用電源和啟動(dòng)電源。所選主變?nèi)萘繛?00MVA，故自耦變壓器取容量為200MVA。水電

14、站的廠用電負(fù)荷按裝機(jī)容量的0.5%考慮。S=0.5%×750MVA=3.75MVA選出水電站自耦變壓器特性參數(shù)如下表2-2。表2-2 所用自耦變壓器特性參數(shù)型號(hào)額定容量/KVA額定電壓/KV空載電流空載損耗負(fù)載損耗阻抗電壓OSFPS7-200000/220200000/200000/100000高壓242±2×2.5%0.22%62kw320kw8.7中壓12132低壓10.520.53短路電流計(jì)算3.1計(jì)算短路電流計(jì)算目的在水電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路

15、電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。3.2短路電流計(jì)算一般規(guī)定1、電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；2、短路種類：一般以三相短路計(jì)算；3、接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。4、短路電流計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。5、計(jì)算容量：應(yīng)按工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。3.3短路電流計(jì)算結(jié)果確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短

16、路電流的正常接線方式。故確定以220KV主母線，110KV主母線，220KV側(cè)發(fā)電機(jī)出口處，110KV側(cè)發(fā)電機(jī)出口處為三相短路電流計(jì)算點(diǎn)。水電站短路電流計(jì)算結(jié)果如表3-1。表3.1 短路電流計(jì)算結(jié)果表短路類型短路點(diǎn)短路點(diǎn)位置短路電流周期分量短路沖擊電流各時(shí)刻短路電流(KA)有效值I（KA）最大值i（KA）0s0.1s1s2s4s三相短路d1220KV母線7.0246.8707.0017.1247.26810.95718.403d2110kV母線3.453.2393.2933.3443.405.3829.039d3220KV側(cè)發(fā)電機(jī)2.6272.3992.3542.3442.3354.0986.

17、883d4110KV側(cè)發(fā)電機(jī)3.6943.2083.223.2413.2275.7639.6784電氣設(shè)備的選擇4.1電氣設(shè)備選擇原則電氣設(shè)備的選擇是水電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：一.按正常工作狀態(tài)選擇。按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件：（1）額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。一

18、般220KV及以下的電氣設(shè)備的最高允許工作電壓為1.15Ue。所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓Ue不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓Uew: UeUew。（2）額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流Ie不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流Imax: IeImax。計(jì)算回路的Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5時(shí)出力保持不變，所以Imax1.05 Iet;母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的Imax；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的Imax。二.按短路狀態(tài)校驗(yàn)。按短路狀態(tài)校驗(yàn)的具體條件：（1）.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過(guò)所選的電氣設(shè)備時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過(guò)允許

19、值：QyQd（2）.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：所選電氣設(shè)備通過(guò)最大短路電流值時(shí)，不應(yīng)因短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)而造成變形或損壞：ichidw。4.2電氣設(shè)備選擇說(shuō)明4.2.1 斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇一、斷路器選擇高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。它的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和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。斷路器選擇和校驗(yàn)的原則是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗(yàn)。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：.在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。

20、.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。.應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。.應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)水電站設(shè)備的無(wú)由化目標(biāo)，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220KV側(cè)110KV側(cè)和10KV側(cè)皆采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問(wèn)題。二、隔離開(kāi)關(guān)選擇隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：.隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)

21、具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。.隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過(guò)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。.隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。.隔離開(kāi)關(guān)在跳、合閘時(shí)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(shí)的過(guò)電壓。.隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。.帶有接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開(kāi)關(guān)的正確操作。4.2.2母線的選擇說(shuō)明一、母線型號(hào)的選擇.矩形鋁母線：220KV及以下的配電裝置中，35KV及以下的配電裝置一般都是選用矩形的鋁母線。鋁母線的允許載流量較銅母線小，但價(jià)格較便宜，安裝，檢修簡(jiǎn)單

22、，連接方便。故在35KV及以下的配電裝置中，首先應(yīng)選用矩形鋁母線。.矩形銅母線：在化工廠附近的屋外配電裝置中，或持續(xù)工作電流較大時(shí)，可選用銅母線，但銅母線的價(jià)格較貴。.管形母線：在110KV、220KV的配電裝置中，可選用鋁錳合金的管形母線，由于母線跨距和短路容量較大，管形母線截面除應(yīng)滿足載流量和機(jī)械強(qiáng)度要求外。其形狀應(yīng)有利于提高電暈起始電壓和避免微風(fēng)震動(dòng)。戶外配電裝置使用管形母線，具有占地面積小，架構(gòu)簡(jiǎn)明，布置清晰等優(yōu)點(diǎn)。二、母線截面的選擇.一般要求：裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)：工作電流；經(jīng)濟(jì)電流密度；電暈；動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度；熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校

23、驗(yàn)：環(huán)境溫度；日照；風(fēng)速；海拔高度。.按回路持續(xù)工作電流選擇：。式中代表導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流；代表相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長(zhǎng)期允許的載流量。4.2.3 絕緣子選擇在發(fā)電廠的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。選擇戶外式絕緣子可以增長(zhǎng)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(guò)墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時(shí)使用，635KV為瓷絕緣，60220KV為油浸紙絕緣電容式。4.2.4 電流互感器與電壓互感器選擇(1)

24、電流互感器選擇種類和型式的選擇：選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)的安裝方式選擇其型式。一次回路額定電壓和電流的選擇。一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：。動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：或。(2) 電壓互感器選擇電壓互感器配置原則：除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步，測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。35KV及以上輸電線路，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝設(shè)一臺(tái)單相電壓互感器。變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。電壓互感器選擇說(shuō)明：種類和型式選擇。在635KV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式電壓互感器；110220KV配電裝置特別是母線上裝設(shè)

25、的電壓互感器，通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，多在出線上采用電容式電壓互感器。一次額定電壓和二次額定電壓的選擇。335KV電壓互感器一般經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)，。110KV及以上的互感器可靠性較高，電壓互感器只經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)連接。5配電裝置及總平面布置設(shè)計(jì) 5.1配電裝置設(shè)計(jì)原則根據(jù)高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ585第1.0.1條高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修等要求，合理地制訂布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計(jì)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。(1

26、) 設(shè)計(jì)原則和要求：節(jié)約用地；行安全和操作巡視方便；便于檢修和安裝；節(jié)約“三材”(2) 安全凈距（相間相對(duì)地）依據(jù)高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范SDJ585第4.1.1條：屋外配電裝置電氣設(shè)備外絕緣體最低部位距地小于2.5m時(shí)，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。第4.1.2條：屋外配電裝置使用軟導(dǎo)體時(shí)，帶電部分至接地部分之間的電氣距離應(yīng)按規(guī)程選擇，校驗(yàn)。第4.1.3條：電氣設(shè)備外絕緣最低部位，距地小于2.3m時(shí)，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。第4.1.4條：配電裝置的相鄰帶電部分的額定電壓。第4.1.5條：屋外配電裝置的上面或下面，不應(yīng)有照明，通信和信號(hào)線路架空跨越穿過(guò)屋內(nèi)配電裝置。帶電部分的上面不應(yīng)敷設(shè)照明和動(dòng)力線路。(3) 型

27、式選擇配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。屋內(nèi)式特點(diǎn)：占地面積小室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響污穢空氣影響小房屋建筑投資較大屋外式特點(diǎn)：土建工作量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短擴(kuò)建方便相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)占地面積大受外界環(huán)境影響，須加強(qiáng)絕緣不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響成套配電裝置特點(diǎn)：電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊電器元件已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)成安裝工作量，有利于縮短

28、建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便耗用鋼材較多，造價(jià)較高配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35kV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110kV及以上多為屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建110kV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)型。（4）配電裝置設(shè)計(jì)基本步驟根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的型式、出線多少和方式，有無(wú)電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。擬定配電裝置的配置圖。按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參

29、考典型設(shè)計(jì)繪制圖。選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。（5）各種配電裝置特點(diǎn) 屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受材料供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。普通中型配電裝置國(guó)內(nèi)采用較多，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力較好，造價(jià)比較低。缺點(diǎn)是占地面積較大。高型配電裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地50%左右。但耗用鋼材多，檢修運(yùn)行不及中型方便。一般在下列情況下宜采用高型：在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)地形條件限制原有裝置需改、擴(kuò)建而場(chǎng)地

30、受限制。 （6） 各電壓級(jí)配電裝置的確定220kV配電裝置采用屋外半高型配電裝置，采用雙列布置；110kV配電裝置采用屋外半高型配電裝置，采用雙列布置；10 kV配電裝置采用屋內(nèi)小車式配電裝置。5.2總平面設(shè)計(jì)發(fā)電站的總平面布置必須全面貫徹現(xiàn)行的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的政策精心設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，因地制宜，合理布置，充分利用荒地，坡地，劣地，不占或少占良田，認(rèn)真做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳設(shè)計(jì)方案，提高經(jīng)濟(jì)效益，為安全運(yùn)行創(chuàng)造條件。主變壓器的布置：廠房上游側(cè)進(jìn)水高壓管道的上面空地較大時(shí)，主變壓器可布置在這里，主變平臺(tái)下面可設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓開(kāi)關(guān)室。這樣距離發(fā)電機(jī)最近，又不增加開(kāi)挖量。但這樣布置發(fā)電機(jī)出線要從上游側(cè)

31、引出，而上游側(cè)往往是水力機(jī)械、輔助設(shè)備的管道集中的地方。因此要解決好機(jī)電交叉和干擾問(wèn)題。對(duì)于河谷狹窄，大壩較高的水電站，采用這種布置方式時(shí)，還應(yīng)解決好變壓器的通風(fēng)散熱問(wèn)題。如果廠房靠近壩體，廠壩之間沒(méi)有空地時(shí)，則可適當(dāng)加寬尾水平臺(tái)，將主變壓器布置在尾水平臺(tái)上，平臺(tái)下面設(shè)置開(kāi)關(guān)室。發(fā)電機(jī)出線從下游側(cè)引出，這樣可避免機(jī)電交叉。但增加了尾水平臺(tái)水下部分的混凝土工程量，比在上游側(cè)加長(zhǎng)鋼管段長(zhǎng)度的投資大。中央控制室及副廠房的布置：當(dāng)廠壩之間布置變壓器還有余地時(shí)，可布置中央控制室；副廠房則布置在靠進(jìn)廠公路的主廠房的一端。當(dāng)中央控制室在廠壩之間布置不下時(shí)，則布置在主廠房的一端，并盡量靠近發(fā)電機(jī)層。前者中央控

32、制室離發(fā)電機(jī)近，可以縮短控制電纜，并便于巡視，但不易做到自然采光。后者通風(fēng)采光條件好，但至各機(jī)組距離稍遠(yuǎn)。當(dāng)主變壓器位于尾水平臺(tái)上時(shí)，中央控制室及副廠房可布置在主廠房上游側(cè)壩坡間。開(kāi)關(guān)站的布置：開(kāi)關(guān)站位置應(yīng)盡量靠近主變壓器，且交通運(yùn)輸和進(jìn)出線方便。壩后式電站的開(kāi)關(guān)站一般布置在廠房側(cè)的岸上，避免放在溢流壩段一側(cè)的岸上。進(jìn)出線應(yīng)避免跨越溢流區(qū)段上空，以防泄洪時(shí)泥霧影響線路的正常工作。如果大壩兩岸地形陡峻，或開(kāi)關(guān)站占地面積不大時(shí)，可在非溢流段的壩坡上作階梯式布置，也可以部分或全部布置在主廠房頂上。母線和電纜的布置：發(fā)電機(jī)至開(kāi)關(guān)室以及開(kāi)關(guān)室至主變壓器的連接母線，其布置與主變壓器、開(kāi)關(guān)室的位置以及開(kāi)關(guān)室的布