35KV變電站設(shè)計說明

1、. . . . 畢業(yè)設(shè)計論文課 題 名 稱：姓 名：專 業(yè)：班 級：起 止 日 期：指 導(dǎo) 教 師：前 言變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)），變換（變壓器，整流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以與繼電器等。電氣主接線是發(fā)

2、電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，電能需求迅速增長，我國電網(wǎng)的規(guī)模日益擴(kuò)大。做好供配電工作，對促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的意義，供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危與人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。經(jīng)過兩年的系統(tǒng)理論知識的學(xué)習(xí)，與各種實(shí)習(xí)操作，還有老師精心培育下，我們對電力系統(tǒng)各

3、部分有了初步的認(rèn)識與了解。在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀工廠供電、工廠供配電技術(shù)答問、工廠供電設(shè)計指導(dǎo)、配電設(shè)備與系統(tǒng)、和電力系統(tǒng)繼電保護(hù)以與電力系統(tǒng)分析等參考書籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計算，完成了此次課程設(shè)計。設(shè)計容由以下：第一部分： 35/10KV降壓變壓所初步設(shè)計說明書（主接線部分）；第二部分：35/10KV降壓變電所的計算書；第三部分：變電所電氣主接線圖和所用電路圖；目 錄前言第一篇 設(shè)計說明書（5）第一章 概述 （7）第二章 電氣主接線設(shè)計方案 （8）第一節(jié) 主接線的設(shè)計原則 （8）第二節(jié) 主接線的設(shè)計和論證（10）第三章 主變臺數(shù)和容量的選擇 （18）第四章 所用

4、變的選擇和所用電的設(shè)計 （21）第五章 短路電流計算 （22）第六章 電氣設(shè)備的選擇 （25）第七章 變電所的防雷保護(hù) （29）第二篇 計算書 （32）致 （35）參考資料 （35）附錄電氣主接線圖 第一章 緒論第一節(jié) 我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針是：1) 在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展電力工業(yè)。2) 電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。3) 發(fā)揮水電優(yōu)勢，加快水電建設(shè)。4) 建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤、電、運(yùn)平衡。5) 在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。6) 政企分開，省為實(shí)體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。7) 因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用

5、，講求利益。8) 節(jié)約能源，降低消耗。9) 重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對環(huán)境的污染。第二節(jié) 本次設(shè)計的主要任務(wù)本次的設(shè)計是在國家和地方的規(guī)劃下進(jìn)行的，是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(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、就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性。本所的設(shè)計包括電氣一次系統(tǒng)和電氣二次系統(tǒng)中的主要部分。變電站設(shè)計以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以虛擬的變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，容涵蓋發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)原理等電氣工程與其自動化本科教育期間的主要專業(yè)

6、課。通過設(shè)計，使書本上的知識融入到工程設(shè)計的實(shí)際運(yùn)用之中。拉近了理論與實(shí)際的距離，同時也為今后走向工作崗位奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計的精髓容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對比的方法對方案評價等。教會了我們在工程中運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識，鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問題的能力第二章 變電所總體設(shè)計與電力系統(tǒng)分析第一節(jié) 變電站主要構(gòu)成與分類一、 變電站構(gòu)成：變電站由一次回路和二次回路構(gòu)成。一次回路：配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次回路，也稱為主電路或主接線。一次電路中所有的設(shè)備稱為一次設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。（1）變換設(shè)備。按電力系統(tǒng)的要求，改

7、變電壓或電流大小的設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。（2）控制設(shè)備。用來控制一次電路通斷的設(shè)備，如高低壓斷路器、開關(guān)等。（3）保護(hù)設(shè)備。用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓保護(hù)的設(shè)備，如熔斷器、避雷器等。（4）補(bǔ)償設(shè)備。用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備。如并聯(lián)電容器等。 （5）成套設(shè)備。為了節(jié)省空間，按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)的一次設(shè)備與其二次設(shè)備組合成一體的電氣裝置，如高低壓開關(guān)柜、低壓配電箱等。二次回路：凡用到來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為二次回路，也叫二次接線。二次回路中所有的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備，如儀表、繼電器、操作電源等。二、變電站的分類變電所根據(jù)它

8、在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：1) 樞紐變電所 位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330500kV的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。2) 中間變電所 高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集23個電源，電壓為220330kV，同時又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3) 地區(qū)變電所 高壓側(cè)一般為110220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中供電。4) 終端變電所 在

9、輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。第二節(jié) 變電站設(shè)計原則與必要性 一、變電站設(shè)計原則:1、 必須嚴(yán)格遵守國家的法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)，執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，特別是應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。2、必須從全局出發(fā)，按照負(fù)荷的等級、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電規(guī)劃統(tǒng)籌規(guī)劃，合理確定整體設(shè)計方案。3、應(yīng)做到供電可靠、保證人身和設(shè)備安全。要求供電電能質(zhì)量合格、優(yōu)質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計應(yīng)采用符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的設(shè)備。4、應(yīng)根據(jù)整體工程的特點(diǎn)、

10、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理工程的近、遠(yuǎn)期的建設(shè)發(fā)展關(guān)系，以近期為主，遠(yuǎn)、近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。二、 變電站建設(shè)的必要性為了加強(qiáng)企業(yè)供電可靠性，減少線路損耗，適應(yīng)日益增長的負(fù)荷發(fā)展需要，35KV變電所的選址于距離一電力系統(tǒng)變電所6KV處，其近鄰工廠，其主要供電對象是企業(yè)的各個車間，這樣設(shè)計減小了供電半徑，供電線損大幅下降，供電量增加，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的需要，有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展第三節(jié) 設(shè)計變電所總體分析一、所址概況與所址條件1) 所址概況所處地區(qū)地勢平坦，海拔高度為200m，交通方便，周圍空氣無污染，年最高氣溫+40，年最低氣溫-20，年平均氣溫+15,最熱月平均最高溫度+32。最大風(fēng)

11、速25m/s,最大覆冰厚度b10mm。土壤熱阻系數(shù)120.cm/W，土溫+20。2) 所址條件依據(jù)35110kV變電站設(shè)計規(guī)第2.0.1條，變電站所址的選擇，根據(jù)下列要求綜合考慮確定：1) 靠近負(fù)荷中心。2) 節(jié)約用地，不占或少占耕地與經(jīng)濟(jì)效益高的土地。3) 與鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線和電纜線路的引入和引出。4) 交通運(yùn)輸方便。5) 具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。XF市110kV變電站所址在市區(qū)東郊，臨近公路，交通方便，地價相對較便宜，是供地方用電的地區(qū)變電站。在建站時應(yīng)遵循節(jié)約用地，少占良田的原則，可建成中型規(guī)模變電站。二、 負(fù)荷分析1、某企業(yè)為保證供電需求，要求設(shè)計一座35KV降

12、壓變電所，以10KV電纜給各車間供電，一次設(shè)計并建成。2、距本變電所6Km處有一系統(tǒng)變電所，由該變電所用35KV雙回路架空線路向待定設(shè)計的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計的變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA 。3、待設(shè)計的變電所10KV無電源，考慮以后裝設(shè)的組電容器，提高功率因素，故要求預(yù)留兩個間隔。4、本變電所10KV母線到各個車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為一類負(fù)荷，其余為三類負(fù)荷，Tmax=400h ，各饋線負(fù)荷如表11序號 車間名稱 計算用有功功率（kw） 計算用無功功率（kvar） 1 一車間 1046 471 2 二車間 735 487 3 機(jī)械車間 808 57

13、2 4 裝配車間 1000 491 5 鍛工車間 920 276 6 高壓站 1350 297 7 高壓泵房 737 496 8 其他 931 675（表11） 5、所用電的主要負(fù)荷見表12序號名稱額定容量（KW）功率因數(shù)（cos）安裝臺數(shù)工作臺數(shù)備注1主充電機(jī)200.8811周期性負(fù)荷2浮充電機(jī)4.50.8511經(jīng)常性負(fù)荷3蓄電池室通風(fēng)2.70.8811經(jīng)常性負(fù)荷4室配電裝置通風(fēng)1.10.7922周期性負(fù)荷5交流焊機(jī)10.50.511周期性負(fù)荷6檢修試驗用電130.811經(jīng)常性負(fù)荷7載波遠(yuǎn)動0.960.6911經(jīng)常性負(fù)荷8照明負(fù)荷14經(jīng)常性負(fù)荷9生活水泵等用電10經(jīng)常性負(fù)荷（表12）三 負(fù)荷

14、的分類與重要性一類負(fù)荷: 對供電要求最高，要求不斷電或可極短時間斷電。必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源斷開后，能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電；二類負(fù)荷: 對供電要求較高，要求基本不斷電或可短時間斷電。一般要有兩個獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個電源斷開后，能保證全部或大部分二級負(fù)荷不間斷供電；三類負(fù)荷: 對供電要求相對較低，可為一、二類負(fù)荷的緊急用電讓路。對三級負(fù)荷一般只需要一個電源供電。第三章 電氣主接線設(shè)計方案電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(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。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來

15、。把變電站、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。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(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。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(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝備的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計的首要部分。它表明了變壓器，線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式與可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，關(guān)

16、系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用戶是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。第一節(jié) 主接線的設(shè)計原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(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，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持可靠性

17、，堅持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。一、主接線的設(shè)計依據(jù) 1、負(fù)荷大小的重要性 2、系統(tǒng)備用容量大?。?） 運(yùn)行備用容量不宜少于8-10%，以適應(yīng)負(fù)荷突變，機(jī)組檢修和事故停運(yùn)等情況的調(diào)頻需要。（2） 裝有兩臺與以上的變壓器的變電所，當(dāng)其中一臺事故斷開時，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該變電所60%70%的全部負(fù)荷，在計與過負(fù)荷能力后的允許時間，應(yīng)保證車間的一、二級負(fù)荷供電。二、主接線的基本要求電氣主接線設(shè)計應(yīng)滿足安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性四項基本要求，其具體要求如下：1、安全性 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。（1）在高壓斷路器的電源側(cè)與可能反饋電能的負(fù)荷側(cè)，

18、必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)；（2）在低壓斷路器的電源側(cè)與可能反饋電能的負(fù)荷側(cè)，必須裝設(shè)低壓隔離開關(guān)（刀開關(guān)）；(3)在裝設(shè)高壓熔斷器、負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離隔離開關(guān)；（4）35KV與以上的線路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開關(guān)連鎖的接地刀閘。（5）變配電所高壓母線上與架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)；接與變壓器引出的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。2、可靠性 研究可靠性應(yīng)該重視國外長期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗和定性分析，要考慮發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、所采用的設(shè)備的可靠性以與結(jié)合一次設(shè)備和相應(yīng)的二次部分在運(yùn)行中的可靠性進(jìn)行綜合分析。其具體要求如下：

19、（1） 斷路器檢修時不應(yīng)影響供電。系統(tǒng)有重要負(fù)荷，應(yīng)能保證安全、可靠的供電。（2）斷路器或母線故障以與母線檢修時，盡量減少停運(yùn)出線回數(shù)與停電時間，并且要保證全部一級負(fù)荷和部分二級負(fù)荷的供電。（3） 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。防止系統(tǒng)因為某設(shè)備出現(xiàn)故障而導(dǎo)致系統(tǒng)解裂。（4） 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。3、靈活性 應(yīng)能適應(yīng)供電系統(tǒng)所需要的各種運(yùn)行方式，便于操作維護(hù)，并能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，有擴(kuò)充改建的可能性。其具體要求如下：（1）變配電所的高低壓母線，一般采用單母線或單母線分段接線；（2）35KV與以上電源進(jìn)線為雙2網(wǎng)絡(luò)時，宜采用橋型接線或線路變壓器組接線；（3）電氣

20、主接線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)；（4）需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)；（5）調(diào)度時應(yīng)該可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以與特殊運(yùn)行方式以與特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。（6） 檢修時可以方便地停運(yùn)斷路器、母線與其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對車間的供電。（7） 擴(kuò)建時可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停運(yùn)時間最短的情況下，投入新裝機(jī)組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作最少。4、經(jīng)濟(jì)性 在滿足上述要求的前提下，應(yīng)盡量使主接

21、線簡單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量，應(yīng)盡可能選用技術(shù)先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品。其具體要求如下：（1）主接線應(yīng)力求簡單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。（2） 要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電器。（4）如能滿足系統(tǒng)的安全運(yùn)行與繼電保護(hù)要求，35kV與其以下終端或分支變電所可采用簡易電器。（5） 占地面積少：主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。（6）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變

22、壓而增加的電能損失。（7）中、小型工廠變配電所一般采用高壓少油斷路器，在需要頻繁操作場合，應(yīng)采用真空斷路器或SF斷路器第二節(jié) 主接線的設(shè)計和論證依據(jù)變電站的性質(zhì)可選擇單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、外橋型接線、橋型接線、五種主接線方案，下面逐一論證其接線的利弊。一、 單母線接線單母線接線的特點(diǎn)是每一回線路均經(jīng)過一臺斷路器和隔離開關(guān)接于一組母線上。優(yōu)點(diǎn)：（1）、接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便。（2）、投資少，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置缺點(diǎn)：(1)、 可靠性和靈活性較差。任一元件（母線與母線隔離開關(guān)等）故障或檢修均需使整個配電裝置停電。（2)、 單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，

23、全部回路仍需停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用圍：單母線接線不能滿足對不允許停電的重要用戶的供電要求，一般用于6-220kV系統(tǒng)中，出線回路較少，對供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。二、單母線分段接線2.1、用隔離開關(guān)分段的單母線接線這種界限實(shí)際上仍屬不分段的單母線接線，只是將單母線截成兩個分段，其間用分段隔離開關(guān)連接起來。這樣做的好處是兩段母線可以輪流檢修，縮小了檢修母線時的停電圍，即檢修任一段母線時，只需斷開與該段母線連接的引出線和電源回路拉開分段隔離開關(guān)，另一段母線仍可繼續(xù)運(yùn)行。但是，若兩個電源取并列運(yùn)行方式，則當(dāng)某段母線故障時，所有電源開關(guān)都將

24、自動跳閘，全部裝置仍需短時停電，需待用分段隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障母線段的供電。可見，采用隔離開關(guān)分段的單母線接線較之不分段的單母線，可以縮小母線檢修或故障時的停電圍。2.2、用斷路器分段的單母線接線用隔離開關(guān)奮斗的單母線接線，雖然可以縮小母線檢修或故障時的停電圍，但當(dāng)母線故障時，仍會短時全停電，需待分段隔離開關(guān)拉開后，才能恢復(fù)非故障母線段的運(yùn)行，這對于重要用戶而言是不允許的。如采用斷路器分段的單母線接線，并將重要用戶采用分別接于不同母線段的雙回路供電，足可以克服上訴缺點(diǎn)。 對用斷路器分段的單母線的評價為:2.21 優(yōu)點(diǎn)： A.具有單母線接線簡單、清晰、方便、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點(diǎn)

25、。B.較之不分段的單母線供電可靠性高，母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時的停電圍縮小了一半。與用隔離開關(guān)分段的單母線接線相比，母線或母線隔離開關(guān)短路時，非故障母線段可以實(shí)現(xiàn)完全不停電，而后者則需短時停電。C.運(yùn)行比較靈活。分段斷路器可以接通運(yùn)行，也可斷開運(yùn)行。D.可采用雙回線路對重要用戶供電。方法是將雙回路分別接引在不同分段母線上。2.22 缺點(diǎn)： A.任一分段母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，連接在該分段母線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對于容量大、出線回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。B.檢修任一電源或出線斷路器時，該回路必須停電。這對于電壓等級高的配電裝置也是嚴(yán)要缺點(diǎn)。因為電壓等級高的斷路

26、器檢修時間較長，對用戶影響甚大。單母線分段接線與單母線接線相比提高了供電可靠性和靈活性。但是，當(dāng)電源容量較大、出線數(shù)目較多時，其缺點(diǎn)更加明顯。因此，單母線分段接線用于：（1）電壓為610KV時，出線回路數(shù)為6回與以上，每段母線容量不超過25MW；否則，回路數(shù)過多時，影響供電可靠性。（2）電壓為3563KV時，出線回路數(shù)為48回為宜。（3）電壓為110220KV時，出線回路數(shù)為34回為宜。2.3、單母線分段帶旁路母線的接線為克服出線斷路器檢修時該回路必須停電的缺點(diǎn)，可采用增設(shè)旁路母線的方法。當(dāng)母線回路數(shù)不多時，旁路斷路器利用率不高，可與分段斷路器合用，并有以下兩種接線形式。（1） 分段斷路器兼作

27、旁路斷路器接線。（2） 旁路斷路器兼作分段斷路器接線。優(yōu)點(diǎn)：單母分段帶旁路接線與單母分段相比，帶來的唯一好處就是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。單母線分段帶旁路接線，主要用于電壓為610KV出線較多而且對重要負(fù)荷供電的裝置中；35KV與以上有重要聯(lián)絡(luò)線路或較多重要用戶時也采用。單母線分段接線，雖然縮小了母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時的停電圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關(guān)檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長時間停電，這一缺點(diǎn)，對于重要的變電站和用戶是不允許的。三 、雙母線接線優(yōu)缺點(diǎn)分析：（1）可靠性高?？奢喠鳈z修母線而不影響正常供電。當(dāng)

28、采用一組母線工作、一組母線備用方式運(yùn)行時，需要檢修工作母線，可將工作母線轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)后，便可進(jìn)行母線停電檢修工作；檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時，只影響該回路供電；工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復(fù)供電；可利用母聯(lián)斷路器代替引出線斷路器工作，使引出線斷路器檢修期間能繼續(xù)向負(fù)荷供電。（2）靈活性好。為了克服上述單母線分段接線的缺點(diǎn)，發(fā)展了雙母線接線。按每一回路所連接的斷路器數(shù)目不同，雙母線接線有單斷路器雙母線接線、雙斷路器雙母線接線、一臺半斷路器接線（因兩個回路共用三臺斷路器，又稱二分之三接線）三種基本形式。后兩種又稱雙重連接的接線，意即一個回路與兩臺斷路器相連接，在超高壓配電裝置中被

29、日益廣泛地采用。3.1、單斷路器雙母線接線：單斷路器雙母線接線器是雙母線接線中最基本的接線形式。它具有兩組結(jié)構(gòu)一樣的母線，每一回路都經(jīng)一臺斷路器、兩組隔離開關(guān)分別連接到兩組母線上，兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器來實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)。雙母線接線有兩種運(yùn)行方式，一種運(yùn)行方式是一組母線工作，一組母線備用，母聯(lián)斷路器在正常運(yùn)行時是斷開的；另一種運(yùn)行方式是兩組母線同時工作，母聯(lián)斷路器在正常運(yùn)行時是接通的，這時每一回路都固定連接于某一組母線上運(yùn)行，故亦稱固定連接運(yùn)行方式。這兩種運(yùn)行方式在供電可靠性方面有所差異，當(dāng)母線短路時，前者將短時全部停電；后者母線繼電保護(hù)動作，只斷開故障母線上電源回路的斷路器和母聯(lián)斷路器，并不會使

30、另一組母線中斷工作。單斷路器雙母線接線具有以下優(yōu)缺點(diǎn):1）單斷路器雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)： 雙母線接線有更高的可靠性，表現(xiàn)在以下幾方面:A檢修任一段母線時，可不中斷供電，即通過倒閘操作將進(jìn)出線回路都切換至其中一組母線上工作，便可檢修另一組母線。B檢修任一母線隔離開關(guān)時，只需停運(yùn)該回路。C母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電。D線路斷路器拒動時或不允許操作時，可經(jīng)一定的操作順序使母聯(lián)斷路器串入該線路代替線路斷路器工作，而后用母聯(lián)斷路器切除核線路。E.檢修任一回路斷路時，可用裝接“跨條”的方法，避免該線路長期停電。F.便于試驗。在個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗時，可將諒回路單獨(dú)接至一組母線上隔離起來進(jìn)行。G.調(diào)度靈

31、活。各個電源和出線可以任意分配到某一組母線上，因而可以靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式的調(diào)度和潮流變化。H.擴(kuò)建方便，且在擴(kuò)建施工時不需停電。由于雙母線具有上述優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于10一220kV出線回路較多且有重要負(fù)荷的配電裝置中。2）單斷路器雙母線接線的缺點(diǎn)：A.接線較復(fù)雜，且在倒母線過程中把隔離開關(guān)當(dāng)作操作電器使用，容易發(fā)生誤操作事故。B.工作母線短路時，在切換母線的過程中仍要短時停電。C.檢修線路斷路器時要中斷對用戶的供電，這對重要用戶來說是不允許的。D.于單母線接線相比，雙母線接線的母線長，隔離開關(guān)數(shù)目倍增，這將使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積增大，投資明顯增加。雙母線接線比單母線分段接線的供電

32、可靠性高、運(yùn)行靈活，但投資也明顯增大，因此，只有當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)較多、母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求盡快恢復(fù)送電、母線和母線隔離開關(guān)檢修時不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求等情況下，才采用雙母線接線方式。3.2、雙斷路器雙母線接線雙斷路器雙母線這種接線，每回路接有兩臺斷路器，采取雙母線同時運(yùn)行的方式。雙斷路器雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)是:A.任何一組母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時都不會造成停電。B.任何一臺斷路器檢修時都不需停電。C.任一電源或出線可方便地在母線上配置，運(yùn)行靈活，能很好地適應(yīng)調(diào)度要求，有利于系統(tǒng)潮流的合理分布和電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。D.隔

33、離開關(guān)只用于檢修時隔離電源，不作為操作電器，因而減少了誤操作的可能性。雙斷路器雙母線接線的主要缺點(diǎn)是投入使用的斷路器大多，設(shè)備投資大，配電裝置占地面積和維護(hù)工作量都相應(yīng)地增大了許多，故在220KV與以下配電裝置中很少采用。但隨著電力系統(tǒng)容量的增大，輸電距離的增加，出于對系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的考慮，這種接線在330KV與以上超高壓變電站中的應(yīng)用將日益廣泛。3.3、“一臺半”斷路器接線“一臺半”斷路器這種接線的特點(diǎn)是在兩組母線之間串聯(lián)裝設(shè)三臺斷路器，于兩臺斷路器間引接一個回路，由于回路數(shù)與斷路器臺數(shù)之比為2：3，固稱為一臺半斷路器接線或二分之三接線。這種接線的正常運(yùn)行方式是所有斷路器都接通，雙母線同時工

34、作。一臺半斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)是：A. 檢修任一臺斷路器時，都不會造成任何回路停電，也不需進(jìn)行切換操。B. 線路發(fā)生故障時，只是該回路被切除，裝置的其他元件仍繼續(xù)工作。C. 當(dāng)一組母線停電檢修時，只需斷開與其連接的斷路器與隔離開關(guān)即可，任何回路都不需作切換操作。D. 母線發(fā)生故障時，只跳開與此母線相連的斷路器，任何回路都不會停電。E.操作方便、安全。隔離開關(guān)僅作隔離電源用，不易產(chǎn)生誤操作。斷路器檢修時，倒閘操作的工作量少，不必像雙母線帶旁路接線那樣要進(jìn)行復(fù)雜的操作，而是夠斷開待檢修的斷路器與其兩側(cè)隔離開關(guān)就可以了，也不需要調(diào)整更改繼電保護(hù)整定值。F.正常時兩組母線和全部斷路器都投入工作，每串?dāng)嗦菲?/p>

35、互相連接形成多環(huán)狀接線供電，所以，運(yùn)行調(diào)度非常靈活。G.與雙母線帶旁路母線接線和雙斷路器雙母線接線相比，一臺半斷路器接線所需的開關(guān)電器數(shù)量少，配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，投資也相應(yīng)減少。缺點(diǎn)就是二次線和繼電保護(hù)比較復(fù)雜，投資較大。另外，為提高運(yùn)行可靠性，防止同名回路同時停電，一般采用交替布置的原則：重要的同名回路交替接入不同側(cè)母線；同名回路接到不同串上；把電源與引出線接到同一串上，這樣布置，可避免聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時，因同名回路串的母線側(cè)斷路器故障，使同一側(cè)母線的同名回路一起斷開。同時，為使一臺半斷路器接線優(yōu)點(diǎn)更突出，接線至少應(yīng)有三個串才能形成多環(huán)接線，可靠性更高。一臺半斷路器接線，目前在國、外

36、已較廣泛實(shí)用于大型發(fā)電廠和變電站的330500KV的配電裝置中。當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為6回與以上，并咋系統(tǒng)中占重要地位時，宜采用一個半斷路器接線。四、外橋型接線外橋接線，橋回路置于線路斷路器外側(cè)，變壓器經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至橋接電，而線路支路只經(jīng)隔離開關(guān)與橋接點(diǎn)相連。外橋接線的特點(diǎn)為:（1） 變壓器操作方便。如變壓器發(fā)生故障時，僅故障變壓器回路的斷路器自動跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。（2） 線路投入與切除時，操作復(fù)雜。如線路檢修或故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時停電。（3） 橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系，出線側(cè)斷

37、路器故障或檢修時，造成該側(cè)變壓器停電，在實(shí)際接線中可采用設(shè)跨條來解決這個問題。外橋接線適用于兩回進(jìn)線、兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。五、橋型接線橋接線，橋回路置于線路斷路器側(cè)（靠變壓器側(cè)），此時線路經(jīng)斷路器和隔離開關(guān)接至橋接點(diǎn)，構(gòu)成獨(dú)立單元；而變壓器支路只經(jīng)隔離開關(guān)與橋接電相連，是非獨(dú)立單元。橋接線的特點(diǎn)：（1）線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回線路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。（2）正常運(yùn)行時變壓器操作復(fù)雜。（3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。為

38、此，在實(shí)際接線中可采用設(shè)外跨條來提高運(yùn)行靈活性。橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā)電廠和變電站中。橋形接線具有接線簡單清晰、設(shè)備少、造價低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，為節(jié)省投資，在發(fā)電廠或變電站建設(shè)初期，可先采用橋形接線，并預(yù)留位置，隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。六、結(jié)論通過分析比較，五種接線方式中采用無母線型橋接線作為35KV側(cè)接線方式較之其它四種為好，由于本次設(shè)計為35kV變電站，考慮到供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的需要，在10kV側(cè)采用單母線分段的接線方式。第四章 主變壓器臺數(shù)和容量的選擇電力變壓器（power transf

39、ormation文字符號T或TM），是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送，分配和和適用。一、主變壓器臺數(shù)的選擇 正確選擇變壓器的臺數(shù)，對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮原則是：（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一二級負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級負(fù)荷而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，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。（2）對季節(jié)性負(fù)荷或負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)

40、行方式的變電所，可以考慮采用兩臺變壓器。（3）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(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。二、主變?nèi)萘康拇_定1、 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。2、裝有兩臺主變壓器的變電站，每臺主變壓器容量S應(yīng)同時滿足以下兩個條件： （1）任意一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，宜滿足總計算負(fù)荷S的60%70%的需要，即 S=(0.60.7) S（2）任意一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷 S的需要

41、，即 SS3、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計與過負(fù)荷能力后的允許時間，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷供電，保證供電可靠性。 4、 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(biāo)準(zhǔn)化。三、主變壓器接線形式的選擇1、變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致，否則不能并列運(yùn)行。該變電所有二個電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，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三角形，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

42、110KV與以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接，35KV亦采用星形連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地，35KV以下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。由于35KV采用星形連接方式與220KV、110KV系統(tǒng)的線電壓相位角為零度（相位12點(diǎn)），這樣當(dāng)電壓為22011035KV，高、中壓為自耦連接時，變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個或兩個繞組全星形連接的變壓器。變壓器采用繞組連接方式有D和Y，我國35KV采用Y連接，35KV以下電壓的變壓器有國標(biāo)Y/d11、Y/Y0等變電所選用主變的連接組別為Y/d11連接方式。故本次設(shè)計的變電所選用主變

43、的連接組別為YN/d11型。2、冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。3、調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：無激勵調(diào)壓，調(diào)整圍通常在5%以；另一種是有載調(diào)壓，調(diào)整圍可達(dá)30%，設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下：3.31 對于220KV與以上的降壓變壓器，反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時，在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。3.32對于110KV與以上的變壓器，宜

44、考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。3.33接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，或接于時而為送端，時而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器，一般采用有載調(diào)壓方式。普通型的變壓器調(diào)壓圍小，僅為5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定圍時，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器

45、。故本次設(shè)計選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。4、結(jié)論綜合以上分析，結(jié)合技術(shù)分析對比與經(jīng)濟(jì)可靠性分析對比，本所宜采用SZ9-6300/35型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以與技術(shù)參數(shù)如下：主變?nèi)萘浚?= 6300KVA型號： 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： 7.0%聯(lián)接組別： Y/-11臺數(shù)： 兩臺第五章 所用變的選擇和所用電的設(shè)計所用變的設(shè)計應(yīng)以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，結(jié)合工程具體的特點(diǎn)設(shè)計所用變的接線方式，因變電站在電力系統(tǒng)中所處的地位，設(shè)備復(fù)雜程度（電壓等級和級次，主變壓器形式、容量與補(bǔ)償設(shè)備有無等）以與電網(wǎng)特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結(jié)合變電站重要電工構(gòu)建物的布置

46、來確定。一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動投入裝置。每臺所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺所用變壓器故障或檢修停電時，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。一、用電電源和引接原則如下（1）當(dāng)變電所有低壓母線時；（2）優(yōu)先考慮由低壓母線引接所用電源；（3）所用外電源滿足可靠性的要求；（4) 即保持相對獨(dú)立；（5）當(dāng)本所一次系統(tǒng)發(fā)生故障時；（6）不受波與；（7）由主變壓器低繞組引接所用電源時；（8）起引接線應(yīng)十分可靠；（9）避免發(fā)生短路使低壓繞組承受極

47、大的機(jī)械應(yīng)力；二、所用變接線一般原則（1）一般采用一臺工作變壓器接一段母線；（2）除去只要求一個所用電源的一般變電所外；（3）其他變電所均要求安裝兩臺以上所用工作變壓器；（4）低壓10KV母線可采用分段母線分別向兩臺所用變壓器提供電源；（5）以獲得較高的可靠性；故所用變設(shè)在10KV側(cè)，所用變選擇兩臺S9100/10型所用變壓器。第六章 短路電流計算一、概 述在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路（short circuit）是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重故障，所謂短路

48、，是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。在35KV的電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障，其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時一樣，仍屬對稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對稱短路。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，二相短路較少，三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生，但其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。二、短路電流計算的目的短路問題是電力技術(shù)的基本問題之一。短路電流與其電動力效應(yīng)和分效應(yīng)，短路時的電力的降低，是電氣結(jié)線方案比較，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)線選擇、接地計算以與繼電保護(hù)選擇和整定等的

49、基礎(chǔ)。在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其短路電流計算的目的主要有以下幾方面：（1）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備，如斷路器、互感器、電抗器、母線等；（2）在設(shè)計和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時，為了比較各種不同的方案的接線圖，確定是否采用限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路計算；（3）為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動裝置并正確確定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進(jìn)行計算和分析；（4）驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；（5）為確定送電線路對附近通信線路電磁危險的影響提供計算資料；三、造成短路故障的原因 短路的主要原因是電力系統(tǒng)中電力設(shè)備截流導(dǎo)體的絕緣損壞。主要有設(shè)備長期運(yùn)行，絕緣自

50、身老化，操作過電壓，雷電過電壓，絕緣受到機(jī)械損傷等。運(yùn)行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作，如帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘記拆除地線合閘等，或者鳥獸跨越在赤裸導(dǎo)體上也是引起短路的原因。四、短路的危害：1、 驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定熱穩(wěn)定與電器開斷電流，應(yīng)按本規(guī)程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5-10年）。確定短路電流時，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)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(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，對不帶電抗器回

51、路的計算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點(diǎn)對帶電抗器的6-10kV出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。4、 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以與電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。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)中與自耦變壓器回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計算。五、短路的物理量短路電流的周期分量、非周期分量、短路全電流、短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流。1、正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；2、所有電源的電動勢相位角一樣；3、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和

52、；4、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)；5、短路發(fā)生在短路電流為最大的一瞬間；6、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；7、原件的計算參數(shù)都取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整圍；8、輸電電纜線的電容略去不計；六、短路電流計算的步驟1、在已知短路容量時：Sd=1000MVA 選基準(zhǔn)容量Si=100MVAUi=Uav=1.05UN2、短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計算： =Si/Sd3、變壓器電抗標(biāo)幺值計算: =(U%/100) (Si/Sd)4、短路電流基準(zhǔn)值計算：Ii=Si/（ Vp）5、短路點(diǎn)周期分量有效標(biāo)幺值計算： =l/ 6、三相短路電流有效值計算： =IdIj7、三相短路沖擊電流計算： =2.558、三相短路最大： =1.52 9、由于計算設(shè)為無限容量系統(tǒng)：暫態(tài)短路電流I=I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流： =10、短路容量計算：Sd=d第七章 變電所的防雷保護(hù)變電所