畢業(yè)設(shè)計(jì)--110kv變電所電氣一次設(shè)計(jì)

1、<p>　　110kV變電所電氣一次設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文是110kV變電所電氣一次設(shè)計(jì),此變電站兩個(gè)電壓等級(jí)，一個(gè)是110kV，一個(gè)是10kV。首先通過(guò)對(duì)原始資料的分析以及根據(jù)變電站的總負(fù)荷選擇主變壓器，同時(shí)根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了幾種待選主接線方案進(jìn)行技術(shù)比較，去掉較差的方案，最

2、終確定了變電站的電氣主接線方案。同時(shí)對(duì)于變電站內(nèi)主要的設(shè)備進(jìn)行了合理的選型，本設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，電流互感器，電壓互感器，無(wú)功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。使其更加貼合實(shí)際，更具有現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：110kV, 變電所設(shè)計(jì), 計(jì)算</p&g

3、t;<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The paper designs a transformer substation of 110kV which has tow level of voltage, one is 110kV, and the other is 10kV. the first original data through th

4、e analysis and selection based on total load of the substation main transformer, the main wiring under both economical and reliable, flexible operation requirements, select the main connection of two programs to be selec

5、ted A technical comparison, out of poor program to determine the main electrical substation connection program. At the same t</p><p>　　Key words：110kV, substation, design, calculation</p><p><

6、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p>　　第一章 原始資料分析1</p><p>　　第二章 主變壓器

7、的選擇3</p><p>　　2.1 主變壓器選擇的原則3</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)、容量的選擇3</p><p>　　2.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定3</p><p>　　2.2.2 主變壓器容量的選擇3</p><p>　　2.2.3 變壓器相數(shù)的確定4</p><p

8、>　　2.2.4 變壓器繞組的確定4</p><p>　　2.2.5 變壓器的連接組別的確定4</p><p>　　2.2.6 變壓器調(diào)壓方式的確定4</p><p>　　2.2.7 變壓器冷卻方式的選擇5</p><p>　　第三章 電氣主接線的選擇6</p><p>　　3.1電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要

9、求6</p><p>　　3.1.1 可靠性6</p><p>　　3.1.2 靈活性6</p><p>　　3.1.3 經(jīng)濟(jì)性7</p><p>　　3.2 電氣主接線基本接線形式的選擇7</p><p>　　3.2.1 電氣主接線的概述7</p><p>　　3.2.2 主接線方

10、案的擬定8</p><p>　　第四章 短路電流的計(jì)算12</p><p><b>　　4.1概述12</b></p><p>　　4.1.1 短路的原因12</p><p>　　4.1.2 短路的種類12</p><p>　　4.1.3 短路計(jì)算的目的12</p>&l

11、t;p>　　4.1.4 短路計(jì)算的基本假設(shè)13</p><p>　　4.1.5 短路點(diǎn)的選擇13</p><p>　　4.2 短路電流的計(jì)算14</p><p>　　4.3 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表18</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇19</p><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇的條件19&

12、lt;/p><p>　　5.1.1 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備19</p><p>　　5.1.2 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇影響20</p><p>　　5.1.3 按短路狀態(tài)校驗(yàn)21</p><p>　　5.2 主要電氣設(shè)備的選擇21</p><p>　　5.2.1 斷路器的選擇22</p><p

13、>　　5.2.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇23</p><p>　　5.2.3 電流互感器的選擇24</p><p>　　5.2.4 電壓互感器的選擇25</p><p>　　5.2.5 母線的選擇25</p><p>　　5.2.6 熔斷器的選擇26</p><p>　　5.2.7 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇

14、27</p><p>　　第六章 配電裝置的選擇29</p><p>　　6.1 110kV配電裝置30</p><p>　　6.2 10kV配電裝置31</p><p>　　第七章 繼電保護(hù)的配置33</p><p>　　7.1 變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)33</p><p>　　7.2 主

15、變壓器的過(guò)電流保護(hù)35</p><p>　　7.3 主變壓器的繼電保護(hù)配置35</p><p>　　第八章 變電站防雷接地的設(shè)計(jì)36</p><p>　　8.1 避雷針36</p><p>　　8.2 避雷線37</p><p>　　8.3 避雷器37</p><p>　　8.4 防

16、雷接地38</p><p><b>　　結(jié) 論40</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致 謝43</b></p><p>　　附錄1 電氣設(shè)備清單表44</p><p>　　附錄2 變電所

17、總體平面布置圖45</p><p>　　第一章 原始資料分析</p><p>　　1.變電站的地址和地理位置選擇：建設(shè)一個(gè)變電站要考慮到地理環(huán)境、氣象條件等因素，包括：</p><p>　?、拍曜罡邷囟?、最低溫度。</p><p>　?、贫尽⑾募镜娘L(fēng)向以及最大風(fēng)速。</p><p>　?、窃摰貐^(qū)的污染情況。<

18、/p><p>　　2.確定變電站的建設(shè)規(guī)模設(shè)計(jì)⑴電壓等級(jí)有兩個(gè)：110kV 10kV。⑵主變壓器用兩臺(tái)。⑶進(jìn)出線情況：110kV有兩回進(jìn)線，10kV有18回出線。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)110kV和10kV側(cè)的電氣主接線：通過(guò)比較各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍，確定出最佳的接線方案。</p><p>　　⑴110kV側(cè)有兩回進(jìn)線，為電源進(jìn)線，此時(shí)宜采用橋形接線，根

19、據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內(nèi)橋和外橋接線兩種，比較這兩種接線的特點(diǎn)，適用范圍，確定110kV側(cè)的接線方式為內(nèi)橋接線。</p><p>　?、?0kV側(cè)有18回出線，可供選擇的接線方式有：</p><p><b>　?、賳文妇€分段接線。</b></p><p>　?、陔p母線以及雙母線分段。</p><p>　?、蹘月纺?/p>

20、線的單母線和雙母線接線。</p><p>　　比較這幾種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，適用范圍，確定出10KV側(cè)的接線方式為單母線分段接線。</p><p>　　4.計(jì)算短路電流及主要設(shè)備選型。</p><p>　?、胖髯儔浩鞯男吞?hào)、容量、電壓等級(jí)、冷卻方式、結(jié)構(gòu)、容量比和中性點(diǎn)接地方式的選擇等。</p><p><b>　?、僦髯兊娜萘浚?l

21、t;/b></p><p>　　主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60-80%。</p><p><b>　?、诮泳€方式：</b></p><p>　　我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN

22、”聯(lián)接；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。</p><p>　　5.繪制電氣主接線圖；總平面布置圖；110kV和10kV的進(jìn)出線間隔斷面圖等有關(guān)圖紙。</p><p>　　6.簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)主變壓器繼電保護(hù)的配置、整定計(jì)算</p><p>　　選擇幾

23、個(gè)特殊的短路點(diǎn)：如110kV側(cè)、10kV母線上。根據(jù)系統(tǒng)的短路容量進(jìn)行整定計(jì)算。</p><p><b>　　7.防雷接地設(shè)計(jì)</b></p><p>　　防雷設(shè)計(jì)要考慮到年雷暴日，保護(hù)范圍等因素。接地設(shè)計(jì)考慮到主要的電氣設(shè)備能可靠的接地，免受雷電以及短路。</p><p>　　第二章 主變壓器的選擇</p><p>　

24、　在發(fā)電廠和變電所中，用來(lái)向系統(tǒng)和用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。</p><p>　　2.1 主變壓器選擇的原則</p><p>　　主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除了根據(jù)傳輸容量等原始數(shù)據(jù)外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年的發(fā)展規(guī)劃、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。如果變壓器的容量選得過(guò)大、臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加

25、投資，增大占地面積，而且還增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；如果容量選得過(guò)小，就不能滿足變電所負(fù)荷的實(shí)際需要，這在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是不合理的。</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)、容量的選擇</p><p>　　2.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)變電所建設(shè)的規(guī)模，電壓等級(jí)有兩個(gè)：110kV和10kV，110kV側(cè)有兩回進(jìn)線，宜裝設(shè)兩

26、臺(tái)主變壓器。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于全部負(fù)荷的60~80%，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷供電。</p><p>　　2.2.2 主變壓器容量的選擇</p><p>　　主變壓器容量的確定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。該變電所選用兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器的容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷

27、的60~80%。</p><p>　　型號(hào)為：SFZ10-40000/110。</p><p>　　2.2.3 變壓器相數(shù)的確定</p><p>　　電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價(jià)格低、占地面積小，而且運(yùn)行損耗可以減少12～15％。因此，在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。</p&

28、gt;<p>　　2.2.4 變壓器繞組的確定</p><p>　　電力系統(tǒng)中采用的變壓器按繞組數(shù)分類，有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。</p><p>　　該變電站有110kV和10kV兩個(gè)電壓等級(jí)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：具有兩個(gè)電壓等級(jí)的變電站中，首先考慮雙繞組變壓器。</p><p>　　2.2.5 變壓器的連接組別的確定&

29、lt;/p><p>　　變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中常用的繞組連接方式只有星形（Y）和三角形（△）兩種。我國(guó)110kV及以上電壓等級(jí)，變壓器三相繞組都采用“YN”聯(lián)接，中性點(diǎn)直接接地；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地；10kV中性點(diǎn)不接地，繞組多采用△連接。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d

30、11等形式。</p><p>　　2.2.6 變壓器調(diào)壓方式的確定</p><p>　　為了保證變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過(guò)變壓器的分接頭切換開(kāi)關(guān)，可改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。分接頭切換開(kāi)關(guān)有兩種切換方式：</p><p>　?、艓щ娗袚Q，稱為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍較小。</p><p>　?、?/p>

31、另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍大。</p><p>　　該變壓器采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　2.2.7 變壓器冷卻方式的選擇</p><p>　　電力變壓器的冷卻方式，一般有以下幾種類型：</p><p><b>　?、抛匀伙L(fēng)冷。</b></p><p><b>

32、　?、朴徒岳?。</b></p><p><b>　?、怯徒洹?lt;/b></p><p>　?、葟?qiáng)迫空氣冷卻，簡(jiǎn)稱為風(fēng)冷式。</p><p>　　⑸強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。</p><p>　　該變壓器采用油浸自冷式，根據(jù)以上條件，選擇變壓器的型號(hào)為：SFZ10-40000/110。該變壓器的參數(shù)為：</p

33、><p>　　表2-1 SFZ10-40000/110</p><p>　　第三章 電氣主接線的選擇</p><p>　　電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。電氣主接線又稱電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序以及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。電氣主接線直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)

34、電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面有決定性的關(guān)系。因此，主接線設(shè)計(jì)必須綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，最終確定最佳方案。</p><p>　　3.1電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。</p><p><b>　　3.1.1 可靠性</b></p

35、><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平以及運(yùn)行實(shí)驗(yàn)等因素。</p><p>　　主接線可靠性的基本要求通常包括一下幾個(gè)方面：</p><p>　?、艛嗦菲鳈z修時(shí)，不宜影響系統(tǒng)供電。</p><p>　

36、?、凭€路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證大部分用戶的供電。</p><p>　　⑶盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性。</p><p><b>　　3.1.2 靈活性</b></p><p>　　電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括一下幾個(gè)方面

37、。</p><p>　?、挪僮鞯姆奖阈?。電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的基本條件下，接線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能的使操作步驟少。</p><p>　?、普{(diào)度的方便性。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式。并且在發(fā)生故障時(shí)，要能盡快的切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。</p><p><b>　　3.1.3 經(jīng)濟(jì)性</b>

38、</p><p>　　通常設(shè)計(jì)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮。</p><p>　　⑴節(jié)省一次投資。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的數(shù)量、選用廉價(jià)的電器或輕型電器，降低投資。</p><p>　?、普嫉孛娣e少。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件、盡可能使占地面積少。</p>

39、<p>　?、悄軗p耗少。經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　3.2 電氣主接線基本接線形式的選擇</p><p>　　3.2.1 電氣主接線的概述</p><p>　　主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，并且每

40、路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)（一般超過(guò)4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。然而與有母線的接線方式相比，無(wú)匯流母線的接線使用開(kāi)關(guān)電器較少，配電裝置占地面積較少，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站中。</p><p>　　有匯流母線的接線形式概括的可分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無(wú)匯流母線的接線形式主要有橋形接線

41、、角形接線和單元接線。</p><p>　　3.2.2 主接線方案的擬定</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等的不同考慮，可擬定出若干個(gè)主接線方案。根據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2-3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)、又都能滿足任務(wù)書(shū)要求的方案，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。對(duì)于在系統(tǒng)中占

42、有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案。</p><p>　　1.110kV主接線的選擇</p><p>　　110kV側(cè)有兩回進(jìn)線，為電源進(jìn)線，此時(shí)宜采用橋形接線，根據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內(nèi)橋和外橋接線兩種。</p><p><b>　?、艃?nèi)橋接線</b>&l

43、t;/p><p>　　在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作，并且操作簡(jiǎn)單；而在變壓器故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)線路短時(shí)停電并且操作復(fù)雜。因而該接線一般適用于線路較長(zhǎng)（相對(duì)來(lái)說(shuō)線路的故障幾率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況，如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1 內(nèi)橋接線</b></p><p><b>　?、仆?/p>

44、橋接線</b></p><p>　　在運(yùn)行中的特點(diǎn)與內(nèi)橋接線相反，適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)主接線為橋形接線的發(fā)電廠或變電站高壓側(cè)，或者橋形接線的2條線路接入環(huán)形電網(wǎng)時(shí)，通常宜采用外橋接線，如圖3-2所示。</p><p><b>　　圖3-2 外橋接線</b></p><p>　　比較這兩種接

45、線方式的特點(diǎn)、適用范圍，確定出110kV側(cè)的接線方式為內(nèi)橋接線。</p><p>　　2.10kV主接線的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，10kV共有18回出線，每回出線負(fù)荷2.5MVA，可供選擇的接線方式有：</p><p><b>　?、艈文妇€分段接線</b></p><p>　　單母線用分段斷路器進(jìn)行分段

46、，可以提高供電可靠性和靈活性。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，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，不致使重要用戶停電；而兩段母線同時(shí)故障的幾率很小，可以不考慮。</p><p>　　分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量好容量。段數(shù)分的越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用的分段斷路器的數(shù)量也就越多，并且配電裝置和運(yùn)行也就越復(fù)雜，通常以2~3段為宜。</p><p><b>　　該接線適用于

47、：</b></p><p>　　①小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置，一般每段母線上所接發(fā)電容量為12MW左右每段母線上出線不多于5回。</p><p>　?、谧冸娬局杏袃膳_(tái)主變壓器時(shí)的6～10kV配電裝置。</p><p>　?、?5～63kV配電裝置的出線4～8回。</p><p>　?、?10～220kV配電裝置的出線3～4回

48、。</p><p><b>　?、齐p母線接線</b></p><p>　　雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用。兩組母線的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。與單母線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性和靈活性大大提高。其特點(diǎn)如下：</p><p><b>　?、俟╇娍煽?；</b></p><p>&

49、lt;b>　?、谡{(diào)度靈活；</b></p><p><b>　?、蹟U(kuò)建方便。</b></p><p>　　由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于一下情況：</p><p>　?、龠M(jìn)出線回?cái)?shù)較多、容量較大、出線帶電抗器的6～10kV配電裝置。</p><p>　　②35～60kV出線數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大

50、、負(fù)荷較大時(shí)。</p><p>　?、?10kV出線數(shù)為6回及以上時(shí)。</p><p>　?、?20kV出線數(shù)為4回及以上時(shí)。</p><p><b>　?、请p母線分段接線</b></p><p>　　雙母線分段接線不僅能縮小母線故障的停電范圍，而且比雙母線接線的可靠性更高。但是增加了兩臺(tái)斷路器，投資有所增加，雙母線分段

51、不僅具有雙母線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且任何時(shí)候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。</p><p>　　雙母線分段接線多用于220kV配電裝置，當(dāng)進(jìn)出線數(shù)為10～14回時(shí)采用三分段，15回及以上時(shí)采用四分段；同時(shí)在330～500kV大容量配電裝置中，出線為6回及以上時(shí)一般也采用雙母線分段接線。</p><p>　?、葞月纺妇€的單母線接線和雙母線接線</p><p>　　

52、斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線，也就是說(shuō)不停電檢修斷路器。</p><p>　　6～10kV配電裝置一般不設(shè)置旁路母線，特別是當(dāng)采用手車式成套開(kāi)關(guān)柜時(shí)，由于斷路器可迅速置換，可以不設(shè)旁路母線。而6～10kV單母線及單母線分段的配電裝置，在采用固定式成套開(kāi)關(guān)柜式，例如：出線回路數(shù)很多，斷路器停電檢修機(jī)會(huì)多；多

53、數(shù)線路是向用戶單獨(dú)供電，用戶內(nèi)缺少互為備用的電源，不允許停電；均為架空線出線，雷雨季節(jié)跳閘次數(shù)多，增加了斷路器檢修次數(shù)。</p><p>　　需要強(qiáng)調(diào)的是，隨著高壓配電裝置廣泛采用斷路器以及國(guó)產(chǎn)斷路器的質(zhì)量提高，同時(shí)系統(tǒng)備用容量的增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于合理與聯(lián)系緊密、保護(hù)雙重化的完善以及設(shè)備檢修逐步由計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過(guò)度，為簡(jiǎn)化接線，總的趨勢(shì)將逐步取消旁路設(shè)施。</p><p>　　綜上所述

54、，通過(guò)比較這幾種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍，確定出10kV側(cè)的接線方式為單母線分段接線，采用成套式開(kāi)關(guān)柜，如圖3-3所示。</p><p><b>　　圖3-3單母線分段</b></p><p>　　第四章 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　4.1.

55、1 短路的原因</p><p>　　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)）之間未經(jīng)負(fù)載而直接形成閉合回路。產(chǎn)生短路的主要原因：</p><p>　　⑴元件損壞。如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝以及維護(hù)不良等所造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。</p><p>　?、谱匀粸?zāi)害。如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作；大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)Ь€浮冰引起電桿倒塌等。

56、</p><p>　?、沁`規(guī)操作。運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線。</p><p>　　⑷其它原因。如挖溝損傷電纜，人為的破壞等。</p><p>　　4.1.2 短路的種類</p><p>　　短路的基本類型有:三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。短路故障分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路，三相短路是對(duì)稱的，其它三種短

57、路都是不對(duì)稱的。在四種短路類型中，單相接地短路故障發(fā)生的概率最高，可達(dá)65%，兩相短路約占10%，三相短路約占5%。雖然三相短路發(fā)生的概率最小，但對(duì)電力系統(tǒng)的影響最嚴(yán)重。因此采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢測(cè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.1.3 短路計(jì)算的目的</p><p>　　⑴選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大

58、短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。</p><p>　?、评^電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定。需要各種短路時(shí)的短路電流數(shù)據(jù)。</p><p>　?、请姎庵鹘泳€方案的確定；確定限制短路電流的設(shè)備。、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p>&

59、lt;p>　　總之，短路電流計(jì)算是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。</p><p>　　4.1.4 短路計(jì)算的基本假設(shè)</p><p>　?、耪９ぷ鲿r(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；</p><p>　　⑵所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；</p><p>　　⑶電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；</p>&l

60、t;p>　　⑷不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；</p><p>　?、稍碾娮杪匀ィ旊娋€路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；</p><p>　?、氏到y(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。</p><p>　　4.1.5 短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路

61、點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過(guò)各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的不同位置而不同。在校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，必須確定出電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重情況的短路點(diǎn)，使通過(guò)的短路電流校驗(yàn)值為最大。例如：</p><p>　　⑴兩側(cè)均有電源的斷路器，如發(fā)電廠與系統(tǒng)相連的出線斷路器和發(fā)電機(jī)、變壓器回路是斷路器，應(yīng)比較斷路器前后的短路時(shí)通過(guò)斷路器的電流值，選擇最大者為短路點(diǎn)。</p><p>　?、颇嘎?lián)斷路

62、器。應(yīng)考慮當(dāng)采用母聯(lián)斷路器向備用母線充電時(shí)，備用母線故障，流過(guò)該備用母線的全部短路電流。</p><p>　?、菐щ娍蛊鞯某鼍€回路由于干式電抗器工作可靠性較高，并且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，一般可選擇電抗器后為計(jì)算短路點(diǎn)，這樣出線可選擇輕型斷路器，以節(jié)約投資。</p><p>　　取最嚴(yán)重的短路情況，分別在110kV側(cè)的母線和35kV側(cè)的母線上發(fā)生短路（點(diǎn)F1和點(diǎn)F2發(fā)生短路

63、）,則選擇這兩處做短路計(jì)算，如圖4-1所示。</p><p><b>　　圖4-1 等值電路</b></p><p>　　4.2 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　1.求系統(tǒng)電抗</b></p><p>　　已知110kV母線的短路容量2000MVA，短路電流10.5KA。取</p&

64、gt;<p><b>　　2．求變壓器的電抗</b></p><p>　　變壓器的型號(hào)：SFZ10-40000/110,短路電壓</p><p>　　⑴當(dāng)點(diǎn)短路時(shí),電路圖如下所示：</p><p><b>　　圖4-2 等值電路</b></p><p>　　已知短路電流為10.5kA，

65、即三相短路電流周期分量有效值為:</p><p>　　三相短路電流沖擊電流最大值:</p><p><b>　　沖擊電流有效值：</b></p><p>　?、飘?dāng)點(diǎn)短路時(shí)（即10kV母線上）</p><p>　　等效電路如下圖所示：</p><p><b>　　圖4-3 等值電路<

66、/b></p><p><b>　　總的電抗為：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值為：</p><p>　　三相短路電流沖擊電流最大值:</p><p><b>　　沖擊電流有效值：</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明：10kA側(cè)的短路電流很

67、大，需采取措施來(lái)進(jìn)行限制。選擇電抗器限制10kV側(cè)的短路電流，因?yàn)?0kV側(cè)每回出線的負(fù)荷相同，所以可加設(shè)分裂電抗器。</p><p><b>　　圖4-4 等值電路</b></p><p>　　電抗器的型號(hào)為：NKL-10-300,額定電壓為：,額定電流為：，額定電抗選擇4%。</p><p><b>　　則額定容量為</b&

68、gt;</p><p>　　所以電抗器的電抗為：</p><p><b>　　總的電抗為：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值為：</p><p>　　所以電抗器的型號(hào)為：NKL-10-300-4。</p><p>　　三相短路電流沖擊電流最大值：</p><

69、;p><b>　　沖擊電流有效值：</b></p><p><b>　　三相短路容量為：</b></p><p>　　4.3 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　表4-1 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　5

70、.1 電氣設(shè)備選擇的條件</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.1.1 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p><b>　　1.額定電壓</b&g

71、t;</p><p>　　電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.15倍，而電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動(dòng)范圍，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，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)額定電壓的條件選擇，即</p>

72、<p><b>　　2.額定電流</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最低持續(xù)工作電流，即</p><p>　　由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相器和變壓器在電壓降低5%時(shí)，輸出功率可保存不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相器或變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，

73、應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定(1.3～2倍變壓器額定電流)；母線聯(lián)絡(luò)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的。</p><p><b>　　3．開(kāi)斷電流</b></p><p>　　斷路器的額定開(kāi)斷電流是指在額定電壓下能保證正常開(kāi)斷的最大短路電流，它是表征斷路器開(kāi)斷能力的重要參數(shù)。斷路器在低于額定電壓下，開(kāi)斷電流可以提高，但由于滅弧裝置機(jī)械強(qiáng)度的限制，因此開(kāi)斷電流有一個(gè)極限

74、值，該極限值稱為極限開(kāi)斷電流，即斷路器開(kāi)斷電流不能超過(guò)極限開(kāi)斷電流。</p><p>　　額定開(kāi)斷電流包括短路電流周期分量和非周期分量，而斷路器的額定開(kāi)斷電流是以周期分量有效值表示，并計(jì)入了20%的非周期分量。</p><p>　　一般中小型發(fā)電廠和變電站采用中、慢速斷路器，開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)（），短路電流非周期分量衰減較多，可不計(jì)非周期分量影響，采用起始次暫態(tài)電流校驗(yàn)，即：</p>

75、<p><b>　　4.短路關(guān)合電流</b></p><p>　　在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，動(dòng)、靜觸頭之間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流流過(guò)，更容易發(fā)生觸頭焊接和遭受電動(dòng)力的損壞，并且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流是斷路器的重要參數(shù)之一。為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器

76、的額定短路關(guān)合電流不小于短路電流的最大沖擊值，即：</p><p>　　5.1.2 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇影響</p><p>　　當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其注意小環(huán)境）條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰的厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。</p><p>　　對(duì)于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m

77、以下使用，該變電站建設(shè)在平原地區(qū)，可以不考慮環(huán)境條件的影響。</p><p>　　5.1.3 按短路狀態(tài)校驗(yàn)</p><p><b>　　1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為</p><p>　　式中：為短路電流產(chǎn)生的熱效

78、應(yīng)；分別為電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。</p><p><b>　　2.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為</p><p>　　式中：分別為電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值；分別為短路沖擊電流幅值及其有效值。</p><

79、;p>　　同時(shí)，應(yīng)按電氣設(shè)備在特定的工程安裝使用條件，對(duì)電氣設(shè)備的機(jī)械負(fù)荷能力進(jìn)行校驗(yàn)，即電氣設(shè)備的端子允許負(fù)載應(yīng)大于設(shè)備引線在短路時(shí)的最大電動(dòng)力。</p><p>　　5.2 主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　斷路器和隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠與變電站中主系統(tǒng)的重要開(kāi)關(guān)器件。斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或推出運(yùn)行，起控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，

80、能快速切除故障回路、保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。斷路器最大特點(diǎn)是裝有滅弧裝置，能斷開(kāi)電氣設(shè)備中的負(fù)荷電流和短路電流。而隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是保證電氣設(shè)備及裝置在檢修工作時(shí)的安全，不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開(kāi)斷短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作。</p><p>　　5.2.1 斷路器的選擇</p><p>　　主變壓器110kV側(cè)的斷路器的選擇,已知主變壓器的額定容

81、量為,額定電壓為。所以額定電流為：</p><p>　　在系統(tǒng)中取過(guò)負(fù)荷系數(shù)為，則最大電流為：</p><p>　　根據(jù)主變壓器的額定電壓、額定電流以及斷路器安裝在戶外的要求，查手冊(cè)可選LW6-110型六氟化硫斷路器，本設(shè)計(jì)中110kV采用六氟化硫斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比較，該斷路器采用不可燃和有優(yōu)良絕緣與滅弧性能的六氟化硫氣體作為滅弧介質(zhì)，具有優(yōu)良的開(kāi)斷性能。該斷路器運(yùn)行可靠性高，

82、維護(hù)工作量少，耐壓高，允許的開(kāi)斷次數(shù)多，檢修時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)斷電流大，滅弧的時(shí)間短，操作時(shí)噪聲小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)因此可選用LW6-110型戶外高壓SF6斷路器。</p><p>　　表5-1 LW6-110型戶外高壓SF6斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　斷路器的固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間均為0.03s，取繼電保護(hù)后備保護(hù)時(shí)間為2s，所以短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為：</p><p&g

83、t;　　由于，不計(jì)及非周期熱效應(yīng)。短路電流的熱效應(yīng)等于周期分量熱效應(yīng)，即：</p><p><b>　　電氣設(shè)備的熱效應(yīng)：</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)：斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流,滿足校驗(yàn)要求。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　故滿足要

84、求。</b></p><p>　　查設(shè)備手冊(cè)，選擇LW6-110型SF6斷路器，其參數(shù)如表5-2。</p><p>　　表5-2 LW6-110型SF6斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　5.2.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　主變壓器110kV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　選擇型號(hào)為:

85、GW4-110D/1000-80,戶外型隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　表5-4 GW4-110D/1000-80技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　選擇的隔離開(kāi)關(guān)額定電壓為110kV，滿足要求；隔離開(kāi)關(guān)的額定電流為1000A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)：斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流,滿足校驗(yàn)要求。</p>&

86、lt;p><b>　　熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p><p>　　5.2.3 電流互感器的選擇</p><p>　　110kV側(cè)電流互感器的選擇,根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓、最大工作電流和安裝地點(diǎn)的要求，查設(shè)備手冊(cè)，初步選擇LCWB6-110B型電流互感器，其技

87、術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　表5-6 GN10-10T/3000-160技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p&

88、gt;<b>　　所以滿足要求。</b></p><p>　　5.2.4 電壓互感器的選擇</p><p>　　110kV側(cè)電壓互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓、最大工作電流和安裝地點(diǎn)的要求，查設(shè)備手冊(cè)，110kV側(cè)電壓互感器初步選擇YDR-110型，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　

89、表5-8 YDR-110技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　5.2.5 母線的選擇</p><p>　　1.110kV母線的選擇</p><p>　　根據(jù)已知條件，母線上短路時(shí)的短路電流為10.5kA，按照最大持續(xù)工作電流選擇母線。</p><p>　　查設(shè)備手冊(cè)選用LGJ-185鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70度的長(zhǎng)期載流量為539A，滿足最大

90、工作電流的要求。</p><p>　　2.10kV母線的選擇</p><p>　　母線上的最大持續(xù)工作電流為</p><p>　　5.2.6 熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。變電站110kV電壓互感器和10kV電壓互感器以及站用變壓器都用高壓熔斷器保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短

91、路電流的損害及用來(lái)保護(hù)電壓互感器。按額定電壓和開(kāi)斷電流進(jìn)行選取。</p><p><b>　　1.額定電壓選擇</b></p><p>　　對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。但是對(duì)于充滿石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中。</p><p><b>　　2.額定電流的選擇<

92、/b></p><p>　　熔斷器的額定電流的選擇，包括熔斷器管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。</p><p>　　(1)熔管額定電流的選擇。為了保證熔斷器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流，則有:</p><p>　　(2)熔體額定電流選擇。為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路以及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作

93、，保護(hù)35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流應(yīng)根據(jù)電力變壓器回路最大工作電流來(lái)選擇：</p><p>　　10kV側(cè)熔斷器的選擇：選擇RN2-10/0.5型戶內(nèi)熔斷器，額定電壓10kV，滿足要求，斷流容量1000MVA，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　表5-10 RN2—10/0.5型戶內(nèi)熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　

94、3.開(kāi)斷電流校驗(yàn)</b></p><p><b>　　校驗(yàn)式為：</b></p><p>　　對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器，用沖擊電流的有效值進(jìn)行校驗(yàn)，且某些系列產(chǎn)品如屋外跌落式高壓熔斷器，尚需分別對(duì)開(kāi)斷電流的上、下限進(jìn)行校驗(yàn)，以確保最小運(yùn)行方式下的三相短路的有效開(kāi)斷；對(duì)于有限流作用的熔斷器，在電流達(dá)到最大之前已截?cái)?，所以不?jì)非周期分量影響，而采用進(jìn)行校驗(yàn)。&

95、lt;/p><p>　　5.2.7 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇</p><p><b>　　1.型式選擇</b></p><p>　　根據(jù)安裝地點(diǎn)、環(huán)境選擇屋內(nèi)、屋外或防污性及滿足使用要求的產(chǎn)品型式。支柱絕緣子一般屋內(nèi)采用聯(lián)合膠裝多棱式，屋外采用棒式，需要倒裝時(shí)采用懸掛式。穿墻套管一般采用鋁導(dǎo)體，對(duì)鋁有明顯腐蝕的地區(qū)可用銅導(dǎo)體。</p>

96、<p><b>　　2.額定電壓選擇</b></p><p>　　無(wú)論支柱絕緣子或套管都應(yīng)符合產(chǎn)品額定電壓大于或等于所在電網(wǎng)電壓的要求。對(duì)于330kV屋外支柱絕緣子和套管宜選用高一電壓等級(jí)的產(chǎn)品。</p><p>　　3.穿墻套管的額定電流的選擇</p><p>　　具有導(dǎo)體的穿墻套管額定電流應(yīng)大于或等于回路中最大持續(xù)工作電流，當(dāng)

97、環(huán)境溫度，導(dǎo)體的，應(yīng)按下式修正，即</p><p>　　母線型穿墻套管無(wú)需按持續(xù)工作電流選擇，只需保證套管的型式與穿過(guò)母線的窗口尺寸配合。</p><p><b>　　4.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　無(wú)論是支柱絕緣子或套管均要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。布置在同一平面內(nèi)的三相導(dǎo)體，在發(fā)生短路時(shí)，支柱絕緣子（或套管）所受的力為該絕緣子相鄰跨導(dǎo)體上

98、電動(dòng)力的平均值。</p><p><b>　　5.熱穩(wěn)定的校驗(yàn)</b></p><p>　　具有導(dǎo)體的套管應(yīng)對(duì)導(dǎo)體校驗(yàn)熱穩(wěn)定，其套管的熱穩(wěn)定能力，應(yīng)大于或等于短路電流通過(guò)套管所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，即</p><p>　　注意：母線型穿墻套管無(wú)需熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　第六章 配電裝置的選擇</p>&l

99、t;p>　　配電裝置是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，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)備組建而成的總體裝置。其作用是在正常運(yùn)行情況下，用來(lái)接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。為此，配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求。</p><p><b>　　1.運(yùn)行可靠；</b><

100、;/p><p>　　2.便于操作、巡視和檢修；</p><p>　　3.保證工作人員的安全；</p><p>　　4.力求提高經(jīng)濟(jì)性；</p><p>　　5.具有擴(kuò)建的可能。</p><p>　　配電裝置按電氣設(shè)備的裝設(shè)地點(diǎn)不同，可以分為屋內(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

101、裝配配電裝置；在制造廠按要求預(yù)先將開(kāi)關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的稱為成套配電裝置。</p><p>　?、攀覂?nèi)配電裝置的特點(diǎn)：</p><p>　?、儆捎谠试S安全凈距小和可以分層布置而使占地面積?。?lt;/p><p>　?、诰S修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，可減輕維護(hù)工作量，不受氣候影響；</p><p>　?、弁饨缥鄯x空氣對(duì)

102、電器影響小，可以減少維護(hù)工作量。</p><p>　?、莆萃馀潆娧b置的特點(diǎn)：</p><p>　?、偻两üぷ髁亢唾M(fèi)用較小，建設(shè)周期短；</p><p>　?、谂c屋內(nèi)配電裝置相比，擴(kuò)建比較方便；</p><p>　?、巯噜徳O(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)。</p><p>　　⑶成套配電裝置的特點(diǎn)：</p>

103、<p>　　①電器布置在封閉和半封閉的金屬中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；</p><p>　?、谒须娖髟言诠S組裝成一體，大大減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷；</p><p>　?、圻\(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便。</p><p>　　電氣工程中常用配電裝置配置圖（也稱布置圖）、平面圖和斷面圖來(lái)描述配電裝置的結(jié)構(gòu)

104、、設(shè)備布置和安裝情況。</p><p>　　1.配置圖是一種示意圖，按選定的主接線方式來(lái)表示進(jìn)線、出線、斷路器、互感器、避雷器等合理分配于各層、各間隔中的情況，并表示導(dǎo)線和電器在各間隔的輪廓外形，但不要求按比例尺寸繪出。通過(guò)配置圖可以了解和分析配電裝置的總體布置方案，統(tǒng)計(jì)所用的主要電氣設(shè)備。</p><p>　　2.平面圖是在平面上按比例畫(huà)出房屋及其間隔、通道和出口等處的平面布置輪廓，平面

105、上的間隔只是為了確定間隔數(shù)及排列，故不可表示所裝電器。</p><p>　　3.斷面圖是用來(lái)表明所取斷面的間隔中各種設(shè)備的具體空間位置、安裝和相互連接的結(jié)構(gòu)圖，斷面圖也應(yīng)按比例繪制。</p><p>　　6.1 110kV配電裝置</p><p>　　110kV是變電站的高壓側(cè)，主接線采用的是橋形接線，該設(shè)計(jì)中的110kV配電裝置采用屋外配電裝置，是將所有電氣設(shè)備和

106、母線都裝設(shè)在露天的基礎(chǔ)、支架或構(gòu)架上。屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)形式，除與電氣主接線、電壓等級(jí)和電氣設(shè)備類型有密切關(guān)系外，還與地形地勢(shì)有關(guān)。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。</p><p>　　由于髙型和半髙型配電裝置可大量節(jié)省占地面積，因而在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　半髙型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路

107、器、電流互感器、隔離開(kāi)關(guān)上下重疊布置，其占地面積比普通中型減少30%。半髙型配電裝置介于髙型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。半髙型配電裝置節(jié)約占地面積不如髙型顯著，但運(yùn)行、施工條件稍有改善，所用鋼材比髙型少。半髙型適用于110kV配電裝置。所以110kV采用裝配式半髙型配電裝置。</p><p>　　6.2 10kV配電裝置</p><p>　　10kV位于低壓側(cè)，該設(shè)計(jì)中10kV母線采用單母

108、線分段接線，高壓開(kāi)關(guān)柜的配電裝置，由于斷路器可迅速置換，這樣可以不設(shè)置旁路母線，節(jié)省了投資成本，減少了占地面積。</p><p>　　規(guī)程上要求：6~10kV配電裝置一般為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器時(shí)，一般采用成套開(kāi)關(guān)柜單層布置，當(dāng)出線帶電抗器時(shí)，一般采用三層或二層布置。本設(shè)計(jì)中10kV出線不帶電抗器，所以采用成套配電裝置開(kāi)關(guān)柜單層布置。</p><p>　　我國(guó)目前生產(chǎn)3~35kV高壓開(kāi)

109、關(guān)柜，分為固定式和手車式兩類。</p><p>　　1.手車式高壓開(kāi)關(guān)柜</p><p>　　手車式高壓開(kāi)關(guān)柜是將高壓開(kāi)關(guān)柜中的某些主要電氣設(shè)備（如高壓斷路器、電壓互感器和避雷器等）固定在可移動(dòng)的手車上，另一部分電氣設(shè)備則安裝在固定的臺(tái)架上。當(dāng)手車上安裝的電氣部件發(fā)生故障或需要檢修、更換時(shí)，可以隨同手車一起移出柜外，再把同類型備用手車推入，就可立即恢復(fù)供電。相對(duì)于固定開(kāi)關(guān)柜，手車式高壓開(kāi)關(guān)

110、柜的停電時(shí)間大大縮短。這種開(kāi)關(guān)柜檢修方便安全，供電恢復(fù)快，供電可靠性高，主要用于大、中型變配電所和負(fù)荷較重要、供電可靠性要求高的場(chǎng)所。</p><p>　　手車式高壓開(kāi)關(guān)柜的主要新產(chǎn)品有系列KYN、系列JYN等。</p><p>　　⑴KYN系列手車式高壓開(kāi)關(guān)柜。該開(kāi)關(guān)柜是吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)國(guó)內(nèi)特點(diǎn)設(shè)計(jì)研制的新一代開(kāi)關(guān)設(shè)備。它用于接受和分配高壓、三相交流50HZ單母線及母線分段系統(tǒng)的

111、電能并對(duì)電路實(shí)行控制、保護(hù)和檢測(cè)。如KYN-12</p><p>　?、艼YN系列手車式高壓開(kāi)關(guān)柜。該開(kāi)關(guān)柜是在高壓、三相交流50HZ單母線及單母線分段系統(tǒng)中作為接受和分配電能用的戶內(nèi)成套配電裝置，由固定的殼體和可以移動(dòng)的手車組成。柜體用鋼板或絕緣板分割成手車室、母線室、電纜室和繼電器儀表室，具有良好的接地裝置和“無(wú)防”功能。如JYN-10</p><p>　　2.固定式高壓開(kāi)關(guān)柜<

112、/p><p>　　金屬封閉開(kāi)關(guān)柜是指開(kāi)關(guān)柜內(nèi)除進(jìn)、出線外，其余完全被接地金屬外殼封閉的成套開(kāi)關(guān)設(shè)備。</p><p>　?、臱GN系列開(kāi)關(guān)柜，技術(shù)性能高，設(shè)計(jì)新穎。柜內(nèi)儀表室、母線室、斷路器室、電纜室等用鋼板分隔封閉，使之結(jié)構(gòu)更加合理、安全、可靠性高，運(yùn)行操作及檢修維護(hù)方便。XGN2-10系列開(kāi)關(guān)柜適用于3～10kV單母線、單母線帶旁路系統(tǒng)中作為接受和分配電能的高壓成套配電裝置。柜體骨架由角鋼

113、焊接而成，柜內(nèi)由鋼板分割成斷路器室、母線室、電纜室、繼電器室，并可通過(guò)門面的觀察窗和照明燈觀察柜內(nèi)各種主要元件的運(yùn)行情況。該開(kāi)關(guān)柜具有較高的絕緣水平和防護(hù)等級(jí)，內(nèi)部不采用任何形式的相間和相對(duì)地的隔板及絕緣氣體，二次回路不采用二次插頭。</p><p>　?、芀GN系列。是指柜內(nèi)主要組成部件（如斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地金屬隔板隔開(kāi)的隔室中的金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。</p><p>　　

114、根據(jù)上面的分析以及該變電站的已知條件，該變電站10kV側(cè)的配電裝置選擇手車式高壓開(kāi)關(guān)柜，型號(hào)選擇KYN-12.</p><p>　　第七章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、母線以及用電設(shè)備，一旦發(fā)生故障，迅速而有選擇性地切除故障設(shè)備，既能保護(hù)電氣設(shè)備免遭損壞，又能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，是保證電力系統(tǒng)及其設(shè)備安全運(yùn)行最有效的方法之一。實(shí)踐表明，只

115、有裝設(shè)在每個(gè)電力元件上的繼電保護(hù)裝置，才有可能完成這個(gè)任務(wù)。繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。</p><p>　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是:</p><p>　　⑴自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；</p><

116、p>　?、品磻?yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)生信號(hào)或跳閘。</p><p>　　繼電保護(hù)的基本要求：嚴(yán)格的選擇性，需要的快速性，足夠的靈敏性，必保的可靠性。</p><p>　　常見(jiàn)的繼電保護(hù)類型有：電網(wǎng)的電流保護(hù)，電網(wǎng)距離保護(hù)，輸電線路縱聯(lián)保護(hù)，自動(dòng)重合閘，電力變壓器保護(hù) ，發(fā)電機(jī)保護(hù)，母線保護(hù)。以介紹電力變壓器保護(hù)為主。</p><p

117、>　　變壓器的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的設(shè)備。因此應(yīng)根據(jù)變壓器容量等級(jí)和重要程度裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。</p><p>　　7.1 變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)</p><p>　　1.動(dòng)作電流的整定原則</p><p>　?、哦氵^(guò)外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為</p>&

118、lt;p>　　式中——可靠性數(shù)，取1.3；</p><p>　　——外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流。</p><p>　?、贫氵^(guò)變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為：</p><p>　　式中：——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；</p><p>　　——變壓器的額定電流；</p><p>　　——?jiǎng)?lì)磁涌流的最大倍數(shù)，取4