畢業(yè)設(shè)計(jì)---330kv變電站電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚任務(wù)書</p><p>　　院(系) 電氣工程系 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班級 電氣072 學(xué)生姓名 </p><p>　　一、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚題目 禹門330kV變電站電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p&g

2、t;<p>　　二、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚工作自 2011 年 2 月 21 日 起至 2011 年 6 月 10 日止</p><p>　　三、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚進(jìn)行地點(diǎn): 院 內(nèi) 電 氣 實(shí) 驗(yàn) 室 </p><p>　　四、畢業(yè)論

3、文﹙設(shè)計(jì)﹚的內(nèi)容要求：</p><p><b>　　1、站址概況</b></p><p>　　站址位于距市中心約10km（直線距離），東鄰西三環(huán)線，北靠高速公路及鐵路，交通便利。</p><p><b>　　2、建設(shè)規(guī)模</b></p><p><b>　　2.1建設(shè)規(guī)模</b>

4、;</p><p>　　禹門330kV變電站建設(shè)規(guī)模</p><p><b>　　2.2主變壓器</b></p><p>　　主變壓器采用三相三線圈，強(qiáng)油風(fēng)冷、無載調(diào)壓、自耦變壓器。</p><p>　　容量比：240/240/72MVA</p><p>　　電壓比：345±2×

5、;2.5%/121/35kV</p><p>　　接線組別：YN, a0, d11</p><p>　　阻抗電壓：Ud1-2=10.5% Ud1-3=24% Ud2-3=13%</p><p>　　主變中性點(diǎn)直接接地，主變330kV側(cè)裝有 LR(D)-330型 CT 9只，110kV側(cè)裝有LR(D)-110型 CT 9只，主變中性點(diǎn)裝有 LR(D)-35 型

6、 CT 6只，LR(D)-35型專用零序 CT 2只。</p><p>　　2.3 無功補(bǔ)償裝置</p><p>　　每臺(tái)主變壓器低壓側(cè)遠(yuǎn)期配置1×30MVar 低壓并聯(lián)電抗器、1×30MVar 低壓并聯(lián)電容器組。無功補(bǔ)償配置本期均不上。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p&g

7、t;　　1）論證并確定各電壓等級電氣主接線（含圖）；</p><p>　　2）必要的短路電流計(jì)算；</p><p>　　3）選擇主要電氣設(shè)備（主變、開關(guān)、母線、互感器、避雷器等）及校驗(yàn)；</p><p>　　4）綜合自動(dòng)化產(chǎn)品選型及系統(tǒng)配置；</p><p>　　5）保護(hù)配置及防雷規(guī)劃；</p><p>　　6）進(jìn)行適

8、量的無功補(bǔ)償。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1）必須符合國家現(xiàn)行設(shè)計(jì)政策、規(guī)程；</p><p>　　2）在滿足可靠性的前提下，盡量經(jīng)濟(jì)，便于施工、維護(hù)、檢修、擴(kuò)建等；</p><p>　　3）積極采用成熟的新技術(shù)、新產(chǎn)品，不得使用淘汰產(chǎn)品；</p><p&g

9、t;　　4）所有圖紙須符合工程規(guī)范。</p><p>　　禹門330kV變電站電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　[摘要]變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，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。我國電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，對變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《禹門330kV變電站電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》。

10、在設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，著重對變電站的電氣一次部分和二次部分進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。通過方案設(shè)計(jì)，方案可行性對比等方面進(jìn)行論證，力求電氣主接線簡潔，配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)?；诖耍瑥闹鹘泳€形式確定、主變壓器選擇、電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)配置等方面提出了新的設(shè)計(jì)思路，盡力維持電力系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)及安全目標(biāo)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)針對330kV變電站的特點(diǎn)，以電氣設(shè)計(jì)部分為核心，

11、通過分析擬建變電站的進(jìn)出線方向和負(fù)荷等原始資料，從可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，確定了電氣主接線方式。主要從主變壓器的容量、數(shù)量的確定，負(fù)荷分析及計(jì)算，進(jìn)行適量的無功補(bǔ)償，以及短路電流的計(jì)算和變電所主要電氣設(shè)備的選擇（包括斷路器，隔離開關(guān)，互感器等），繼電保護(hù)的配置以及防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)等方面闡述了330kV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟，并在選擇時(shí)對電氣設(shè)備進(jìn)行了必要的計(jì)算和校驗(yàn)。同時(shí)，針對本次設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)圖紙的繪制。</

12、p><p>　　[關(guān)鍵字]變電站；主變壓器；電氣主接線；電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。</p><p>　　The Design of Yumen 330kV Transformer Substation Electrical Parts</p><p><b>　　Wang Jin</b></p><p>　　(Grade07,cla

13、ss2,Major Engineering & Automation, Electronic engineering Dept, Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi)</p><p>　　Tutor: Ma Yongxiang</p><p>　　[Abstract] Power system subst

14、ation is an important component of the electric power system, the substation is the focal point of transmission and distribution substation can directly affect the safety and stable operation of power system safe and sta

15、ble operation. China's power industry's technological level and management level is gradually improving，the design of the substation has put forward higher requirements. The graduation project is entitled "T

16、he Design of Yumen 330kV Transformer Substat</p><p>　　This graduation project in view of the 330kV transformer substation's characteristic, take the electrical design part as a core, plans through the an

17、alysis to construct the transformer substation to enter the going beyond a line direction and the load and so on firsthand information, from aspects and so on reliability, security, efficiency considered, has determined

18、the electrical main wiring way. Mainly from main transformer's capacity, quantity determination, the load analyzes and calculates, </p><p>　　[Key words]Substation；Main transformer；Electrical main wiring；

19、Electrical power system relay protection.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1 主變壓器的選擇2</p><p>　　1.1 主變壓器選擇的一般原則2</p>&l

20、t;p>　　1.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇2</p><p>　　1.1.2 主變壓器容量的選擇2</p><p>　　1.2 主變壓器型式選擇2</p><p>　　1.2.1 主變壓器相數(shù)的選擇2</p><p>　　1.2.2 繞組數(shù)的選擇3</p><p>　　1.2.3 繞組連接方式的選擇3

21、</p><p>　　1.2.4 主變調(diào)壓方式的選擇3</p><p>　　1.2.5 容量比的選擇4</p><p>　　1.2.6 主變壓器冷卻方式的選擇4</p><p>　　1.3 主變壓器的選擇結(jié)果4</p><p>　　1.4 變電站站用變選擇4</p><p>　　1.4

22、.1 站用變的選擇5</p><p>　　1.4.2 站用電接線圖5</p><p>　　2 電氣主接線及設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1電氣主接線概述6</p><p>　　2.1.1電氣主接線的基本要求6</p><p>　　2.1.2 主接線設(shè)計(jì)的原則7</p><p>　

23、　2.2主接線的基本接線方式選擇7</p><p>　　2.2.1 單母線接線及單母線分段接線7</p><p>　　2.2.2 雙母線接線及雙母線分段接線8</p><p>　　2.2.3 帶旁路母線的單母線和雙母線接線8</p><p>　　2.2.4 一臺(tái)半斷路器雙母線接線9</p><p>　　2.2

24、.5 橋形接線10</p><p>　　2.3 主接線方案的比較選擇10</p><p>　　2.4 電氣主接線設(shè)計(jì)圖11</p><p>　　3 短路電流的計(jì)算12</p><p><b>　　3.1 概述12</b></p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算相關(guān)內(nèi)容12</

25、p><p>　　3.2.1 短路電流計(jì)算的目的12</p><p>　　3.2.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定12</p><p>　　3.2.3 短路計(jì)算的基本假設(shè)13</p><p>　　3.2.4 短路電流計(jì)算的步驟13</p><p>　　3.3 變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算14</p><p&g

26、t;　　3.3.1 變壓器參數(shù)的計(jì)算14</p><p>　　3.3.2 主變壓器參數(shù)計(jì)算14</p><p>　　3.3.3 站用變壓器參數(shù)計(jì)算15</p><p>　　3.4 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算15</p><p>　　3.4.1 點(diǎn)短路計(jì)算15</p><p>　　3.4.2 點(diǎn)短路計(jì)算16</

27、p><p>　　3.4.3 點(diǎn)短路計(jì)算17</p><p>　　4 電氣設(shè)備的選擇19</p><p><b>　　4.1 概述19</b></p><p>　　4.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則19</p><p>　　4.1.2 電氣設(shè)備選擇的有關(guān)規(guī)定19</p><

28、;p>　　4.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件19</p><p>　　4.2.1 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備19</p><p>　　4.2.2 按短路條件校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定20</p><p>　　4.2.3 高壓電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目21</p><p>　　4.3 斷路器的選擇22</p><p&g

29、t;　　4.3.1 330kV側(cè)斷路器的選擇22</p><p>　　4.3.2 110kV側(cè)斷路器的選擇23</p><p>　　4.3.3 35kV側(cè)斷路器的選擇24</p><p>　　4.3.4 斷路器選擇結(jié)果25</p><p>　　4.4 隔離開關(guān)的選擇25</p><p>　　4.4.1 330

30、kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇26</p><p>　　4.4.2 110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇27</p><p>　　4.4.3 35kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇28</p><p>　　4.4.4 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果29</p><p>　　4.5 電流互感器的選擇29</p><p>　　4.5.1 電流互感器配置29

31、</p><p>　　4.5.2 電流互感器的特點(diǎn)30</p><p>　　4.5.3 電流互感器的選擇及校驗(yàn)30</p><p>　　4.5.4 330kV側(cè)電流互感器的選擇30</p><p>　　4.5.5 110kV側(cè)電流互感器的選擇32</p><p>　　4.5.6 35kV側(cè)電流互感器的選擇33

32、</p><p>　　4.6 電壓互感器的選擇34</p><p>　　4.6.1 電壓互感器的特點(diǎn)34</p><p>　　4.6.2 電壓互感器的選擇校驗(yàn)34</p><p>　　4.6.3 330kV側(cè)電壓互感器的選擇34</p><p>　　4.6.4 110kV側(cè)電壓互感器的選擇35</p&g

33、t;<p>　　4.6.5 35kV側(cè)母線電壓互感器的選擇35</p><p>　　4.7 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇36</p><p>　　4.7.1 絕緣子的選擇36</p><p>　　4.7.2穿墻套管的選擇36</p><p>　　5 母線的選擇與校驗(yàn)37</p><p><

34、;b>　　5.1 概述37</b></p><p>　　5.1.1 母線的分類及特點(diǎn)37</p><p>　　5.1.2 母線截面的選擇37</p><p>　　5.2 母線選擇與校驗(yàn)38</p><p>　　5.2.1 母線校驗(yàn)的一般條件38</p><p>　　5.2.2 330kV側(cè)母

35、線選擇39</p><p>　　5.2.3 110kV母線的選擇40</p><p>　　5.2.4 35kV側(cè)母線的選擇41</p><p>　　6 防雷及接地裝置設(shè)計(jì)43</p><p>　　6.1 防雷設(shè)計(jì)43</p><p>　　6.1.1 防雷設(shè)計(jì)原則43</p><p>

36、;　　6.1.2 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)43</p><p>　　6.2 避雷器的選擇45</p><p>　　6.2.1 330kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)45</p><p>　　6.2.2 110kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)45</p><p>　　6.2.3 35kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)46</p><p>　　6.

37、3 避雷針的配置47</p><p>　　6.3.1 避雷針的配置原則47</p><p>　　6.3.2 避雷針位置的確定47</p><p>　　6.4 接地設(shè)計(jì)48</p><p>　　6.4.1 接地設(shè)計(jì)的原則48</p><p>　　6.4.2 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析48</p>

38、<p>　　7 繼電保護(hù)配置49</p><p>　　7.1 變壓器的保護(hù)配置49</p><p>　　7.2 線路保護(hù)配置50</p><p>　　7.2.1 330kV線路保護(hù)50</p><p>　　7.2.2 110kV線路保護(hù)50</p><p>　　7.2.3 35kV線路保護(hù)50&

39、lt;/p><p>　　8 無功補(bǔ)償配置51</p><p>　　8.1補(bǔ)償裝置的分類及與電力系統(tǒng)的連接51</p><p>　　8.2設(shè)置補(bǔ)償裝置應(yīng)考慮的主要因素51</p><p>　　8.2.1串補(bǔ)裝置51</p><p>　　8.2.2超高壓并聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置52</p><

40、;p>　　8.2.3調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置和靜補(bǔ)裝置52</p><p>　　8.3補(bǔ)償設(shè)備的選擇52</p><p>　　9 配電裝置的布置53</p><p><b>　　9.1 概述53</b></p><p>　　9.1.1 配電裝置特點(diǎn)53</p><p>　　9.

41、1.2 配電裝置類型及應(yīng)用53</p><p>　　9.2 配電裝置的確定54</p><p>　　9.3電氣總平面布置55</p><p>　　9.3.1電氣總平面布置的要求55</p><p>　　9.3.2電氣總平面布置56</p><p><b>　　總 結(jié)57</b><

42、;/p><p><b>　　致 謝58</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)59</b></p><p><b>　　附錄60</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們前三年

43、所學(xué)理論知識(shí)的一個(gè)鞏固和升華，也是理論轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐的關(guān)鍵一步。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以鞏固所學(xué)各課程理論知識(shí)，了解變電所設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電所電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算機(jī)繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力技術(shù)等方面的工作奠定了非常好的基礎(chǔ)。</p><p>　　隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)

44、的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，設(shè)計(jì)一座符合電力系統(tǒng)整體規(guī)劃的變電站就顯得尤為重要。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動(dòng)化水平的需求，使變電所設(shè)計(jì)問題變得越來越復(fù)雜。隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造工作的開展，對變電所設(shè)計(jì)也提出了更高、更新的要求。

45、變電所可根據(jù)電壓等級、升壓或降壓及在電力系統(tǒng)中的地位分類。根據(jù)在電力系統(tǒng)中的地位可分為樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所、終端變電所。本次設(shè)計(jì)的禹門330kV變電站屬于地區(qū)變電站。結(jié)合電力系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)，通過變電站電氣部分設(shè)計(jì)讓我對變電站有了一個(gè)整體的了解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要包括有以下任務(wù)：1、論證并確定各電壓等級電氣主接線設(shè)計(jì)；2、必要的短路電流計(jì)算；3、主要電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)；4、綜合自動(dòng)化產(chǎn)品選型及系統(tǒng)配置；5、保護(hù)配置及防雷規(guī)劃；

46、6、適量的無功補(bǔ)償。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在掌握變電站生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上完成的。通過它可以復(fù)習(xí)鞏固專業(yè)課程的有關(guān)內(nèi)容，拓寬了知識(shí)面，增強(qiáng)了工程觀念，培養(yǎng)了變電站設(shè)計(jì)的能力。同時(shí)對能源、發(fā)電、變電和輸電的電氣部分有個(gè)詳細(xì)的概念，能熟練的運(yùn)用有些知識(shí)，如短路計(jì)算的基本理論和方法、主接線的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的選擇等。為我們順利走上工作崗位打好基礎(chǔ)。</p><p>　　1 主變壓器的選擇&

47、lt;/p><p>　　主變壓器是指在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器。主變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形勢和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資、減少占地面積，同時(shí)也可以減少運(yùn)行電能的損耗，提高運(yùn)行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。主變壓器是主接線的中心環(huán)節(jié)。本章是對變電站主變壓器的選擇。</p><p>　　1.1 主變壓器選擇的一般原則&l

48、t;/p><p>　　（1）主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。</p><p>　?。?）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負(fù)荷，對于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～

49、80%。</p><p>　?。?）為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。</p><p>　　1.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　　根據(jù)原始資料分析，本變電站為地區(qū)變電站，其與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)系緊密，所以在選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮其在當(dāng)?shù)仉娏W(wǎng)絡(luò)中的重要地位。若全站停電后，將引起下一級變電站與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)地

50、區(qū)的供電，因此在主變臺(tái)數(shù)的選擇上，要確保供電的可靠性。</p><p>　　為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)增大了占地面積，配電設(shè)備以及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。

51、適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器至少能保證所供的一二類負(fù)荷或?yàn)槿控?fù)荷的70%～80%。故選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。綜上所述，主變壓器選擇2臺(tái)。</p><p>　　1.1.2 主變壓器容量的選擇</p><p>　　（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，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所

52、，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　　（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　?。?）同級電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級別不

53、宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化和靈活化。</p><p>　　根據(jù)原始資料分析，本期主變壓器容量選擇為240MVA。</p><p>　　1.2 主變壓器型式選擇</p><p>　　1.2.1 主變壓器相數(shù)的選擇</p><p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的變電所均應(yīng)選擇三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式較同容

54、量的3臺(tái)單項(xiàng)式投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運(yùn)行維護(hù)較方便。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電所，位于城市郊區(qū)，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。</p><p>　　1.2.2 繞組數(shù)的選擇</p><p>　　在具有3種電壓等級的變電所中，如變

55、壓器各側(cè)繞組的通過容量均達(dá)到該變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變壓器、分裂變壓器以及普通三繞組變壓器。

56、</p><p><b>　?。?）自耦變壓器：</b></p><p>　　自耦變壓器的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，除具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時(shí)，它同樣進(jìn)入串

57、聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。</p><p><b>　　（2）分裂變壓器：</b></p><p>　　分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電

58、壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍大，故不選擇分裂變壓器。</p><p>　?。?）普通三繞組變壓器：價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。它的供電可靠性也高。&l

59、t;/p><p>　　在大型降壓變電所中，普通三繞組變壓器的應(yīng)用范圍較為有限。當(dāng)主網(wǎng)電壓為110～220kV，中壓網(wǎng)絡(luò)為35 kV時(shí)，由于它們的中點(diǎn)采用不同的接地方式，才采用普通三繞組變壓器。當(dāng)中壓為110 kV及以上的電壓時(shí)，降壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器多采用自耦變壓器，因自耦變壓器高、中壓繞組有直接電氣聯(lián)系，故有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。其優(yōu)點(diǎn)有：消耗材料省，體積小、重量輕同時(shí)功率損耗低、輸電效率高、可擴(kuò)大變壓器的制造容量，便

60、于運(yùn)輸和安裝。</p><p>　　故本設(shè)計(jì)選用自耦變壓器。</p><p>　　1.2.3 繞組連接方式的選擇</p><p>　　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。我國110kV及以上電壓，變壓器都采用Y0連接；35kV及以下電壓等級變壓器繞組都采用△連接。</p><p>　　根據(jù)選擇原則可確定所選擇變壓器繞

61、組接線方式為Y0/ Y0/△接線。接線組別為：YN，a0,d11。</p><p>　　1.2.4 主變調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性，220kV及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　?、贅屑~變電所二次側(cè)母線的運(yùn)行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的1～1.3倍，在日負(fù)荷最大、最

62、小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。</p><p>　?、陔娋W(wǎng)任一點(diǎn)的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%～100%。</p><p>　　調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可

63、達(dá)30%。</p><p>　　1.2.5 容量比的選擇</p><p>　　由原始資料可知，110kV中壓側(cè)為主要受功率繞組，而35kV側(cè)主要用于附近地區(qū)負(fù)荷、站用電以及無功補(bǔ)償裝置，所以容量比選擇為：100/100/30。</p><p>　　1.2.6 主變壓器冷卻方式的選擇</p><p>　　主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻

64、，強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。</p><p>　　自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻：一般只適用于中小容量變壓器。</p><p>　　強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)，但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。</p><p>　　1.3

65、主變壓器的選擇結(jié)果</p><p>　　查電力變壓器參數(shù)表選定主變壓器的型號(hào)參數(shù)如下。</p><p>　　主變壓器的型號(hào)為：OSFPS7-240000/330</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：240000(kVA)</p><p>　　容量比（%）：240/240/72MVA(100/100/30)</p>&

66、lt;p>　　電壓比：345±2×2.5%/121/35kV</p><p>　　接線組別：YN,a0,d11</p><p>　　空載損耗: 116(kW)</p><p>　　負(fù)載損耗: 553(kW)</p><p>　　空載電流（%）:0.2</p><p>　　阻抗電壓（%）：Ud1

67、-2=10.5% Ud1-3=24% Ud2-3=13%</p><p><b>　　總重：193（t）</b></p><p>　　備注：西安西電變壓器有限責(zé)任公司</p><p>　　所以選用兩臺(tái)OSFPS7-240000/330型變壓器為主變壓器。</p><p>　　1.4 變電站站用變選擇</p>

68、;<p>　　變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器的冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，對330kV變電站，還包括高壓斷路器和隔離開關(guān)的操縱機(jī)構(gòu)電源，盡管這些負(fù)荷的容量并不大，但由于330kV變電站在電力系統(tǒng)中的重要地位，處于運(yùn)行安全的考慮，其站用電系統(tǒng)必須具有高度的可靠性。</p><p>　　1.4.1 站用變的選擇</p><p>　

69、?。?）選擇原則：變電站站用母線采用單母分段接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)站用變采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行互為備用，以限制故障。站用電容量得確定，一般考慮所用負(fù)荷為變電所總負(fù)荷的0.1%～0.5%,這里取變電所總負(fù)荷的0.2%計(jì)算。</p><p>　?。?）站用電負(fù)荷：S=240000/0.7×0.2%=685.7kVA</p><p>　?。?）站用變?nèi)萘坑?jì)算： Sj =0.7

70、×S=480kVA</p><p>　　站用變壓器選擇結(jié)果如表1-1所示</p><p>　　表1-1 35kV雙繞組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表</p><p>　　1.4.2 站用電接線圖</p><p>　　由于變電站的自用電負(fù)荷耗電量不多，因此，變電站的自用電接線簡單。樞紐變電站、總?cè)萘繛?0MVA及以上的變電站，裝有水冷卻或強(qiáng)迫油循

71、環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的變電站，均裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，分別接在電壓最低一級母線的不同分段上。</p><p>　　因而本設(shè)計(jì)兩臺(tái)站用變分別接于35kV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為暗備用，并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)能夠承擔(dān)變電所的全部負(fù)荷。接線圖如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 所用電接線圖</p><p>　　2 電氣主接線及設(shè)計(jì)</

72、p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電站為降壓變電站，共有三個(gè)電壓等級：高壓側(cè)電壓為330kV，本期2回出線；中壓側(cè)電壓為110kV，本期11回出線；低壓側(cè)電壓為35kV。且該站址位于距市中心約10km（直線距離），東鄰西三環(huán)線，北靠高速公路及鐵路，交通便利。從以上資料分析可知該變電站為一座地區(qū)變電站。</p><p>　　2.1電氣主接線概述</p><p>　　電氣主接線是

73、發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，是由多種電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成的接受和分配電能的電路，也稱為電氣一次接線或電氣主系統(tǒng)。它不僅表示出各種電氣設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量、連接方式和所用，并且反映了各電力回路的相互關(guān)系和運(yùn)行條件，從而構(gòu)成了發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)的表示電氣設(shè)備或成套裝置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。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主

74、體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。發(fā)電廠和變電所的主接線，是根據(jù)容量、電壓等級、負(fù)荷等情況設(shè)計(jì)，并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，而后選出最佳方案。</p><p>　　2.1.1電氣主接線的基本要求</p><p>　　根據(jù)我國能源部關(guān)于《220kV~500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ

75、2-88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活性、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求?！?lt;/p><p><b>　　（1）可靠性</b></p><p>　　所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的

76、客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過長期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對以往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠地綜合性。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。評價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：</p><p>　?、?

77、斷路器檢修時(shí)是否影響供電；</p><p>　?、?線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；</p><p>　?、?變電所全部停電的可能性；</p><p>　　④ 有些國家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來表示供電可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在99.9%以上。</p><p><b>　

78、　（2）靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面的要求：</p><p>　?、僬{(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、跈z修要求。可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不至影響對用戶的供電。<

79、/p><p>　?、蹟U(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。</p><p>　　2.1.2 主接線設(shè)計(jì)的原則</p><p>　　電氣主接線

80、的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主題。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方

81、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(xiàng)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(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。</p><p>　　2.2主接線的基本接線方式選擇</p><p>　　電氣主接線的類型通常根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷情況、出現(xiàn)回路數(shù)、布置方式、設(shè)備特點(diǎn)周圍環(huán)

82、境及最終規(guī)模等條件確定。它以電源和出線為主體，由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出現(xiàn)回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，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。有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接線和雙母線接線

83、兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。</p><p>　　2.2.1 單母線接線及單母線分段接線</p><p><b>　　（1）單母線接線</b></p><p>　　電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是由電源進(jìn)線、主變壓器和引出線三部分組成，每一組母線是由A、B、C三相組成。當(dāng)主接線為一組母線時(shí)，稱為單母線接線。</p

84、><p>　　單母線接線形式的主接線主要優(yōu)點(diǎn)是接線簡單、清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。</p><p>　　該接線方式的主要缺點(diǎn)是供電可靠性差，運(yùn)行不夠靈活，當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)等設(shè)備故障或檢修時(shí)，均需將整個(gè)配電裝置停電，影響供電。故單母線接線只適用于單電源進(jìn)線的一般中、小型容量的變電所及用戶，在供電可靠性要求不高的裝置中采用。單母線接線適用于：</p>&

85、lt;p>　?、?～10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回時(shí)；</p><p>　?、?5～60kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回時(shí)；</p><p>　?、?10～220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回時(shí)。</p><p>　?。?）單母線分段接線</p><p>　　當(dāng)出線回路增多時(shí)，單母線供電不夠可靠，需用斷路器將母線分段，形成

86、單母線分段接線。可根據(jù)電源的數(shù)目和功率大小，母線可分為2～3段。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用的斷路器數(shù)量越多，其配電裝置和運(yùn)行也就越復(fù)雜，所需費(fèi)用就越高。</p><p>　　單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)是，在母線分段后，可提高供電的可靠性和靈敏性。對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(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，不致使重要用戶停電；兩段母線同

87、時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。</p><p>　　單母線分段接線的缺點(diǎn)有：增加了分段開關(guān)設(shè)備的投資和占地面積；某段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，仍有停電問題；任何一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。單母線分段接線適用于：</p><p>　?、?10～220kV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回；</p><p>　?、?5～60kV配電裝置的出線回路數(shù)為4～

88、8回；</p><p>　　③6～10kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回以上。</p><p>　　2.2.2 雙母線接線及雙母線分段接線</p><p><b>　　（1）雙母線接線</b></p><p>　　雙母線接線有兩組母線，一組為工作母線，一組為備用母線。每一電源和每一出線都經(jīng)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母

89、線相連，任一組母線都可以作為工作母線或備用母線。兩組母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接。雙母線接線具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)。而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對用戶連續(xù)供電。其廣泛用于：</p><p>　　①出線帶電抗器的6～10kV配電裝置；</p><p>　　②35～60kV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；</p><p>　?、?10～2

90、20kV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。</p><p>　?。?）雙母線分段接線</p><p>　　為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線。雙母線分段接線比雙母線接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出現(xiàn)回路停電；隨后將故障段母線所連的電源回路和出現(xiàn)回路切換到備用母線上即可恢復(fù)供電。

91、</p><p>　　為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。</p><p>　　雙母線分段接線廣泛應(yīng)用于火電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置中，同時(shí)在220～500kV大容量配電裝置中，不僅采用雙母線三分段接線，也有采用雙母線四分段接線的。</p><p>　　當(dāng)110kV出線為7回及

92、以上，220kV出線在4回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。</p><p>　　2.2.3 帶旁路母線的單母線和雙母線接線</p><p>　　斷路器經(jīng)過長期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。為了能使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。通常，旁路母線有三種接線方式：有專用旁路斷路器的旁路母線接線；母聯(lián)斷路器兼

93、做旁路斷路器的旁路母線接線；用分段斷路器兼做旁路斷路器的旁路母線接線。</p><p>　?。?）單母線分段帶旁路母線的接線</p><p>　　這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級為35～110kV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線極大的提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資。</p><p>

94、　?。?）雙母線帶旁路母線的接線</p><p>　　雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。雙母線帶旁路母線的接線可以設(shè)專用旁路斷路器，也可以用旁路斷路器兼做母聯(lián)斷路器，或用母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器。分段雙母線也可以帶旁路母線，但需設(shè)兩臺(tái)旁路斷路器，分別接在兩個(gè)母線上，接線更為復(fù)雜。</p><p>　?。?）旁路母線設(shè)置的原則</p>

95、<p>　　當(dāng)110kV出現(xiàn)在6回及以上、220kV出現(xiàn)在4回及以上時(shí)，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線，帶有專用旁路斷路器的接線，多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接入旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，且對供電可靠性有特殊需求的場合是十分必要的。不采用專用旁路斷路器的接線，雖然可以節(jié)約建設(shè)投資，但是檢修出線斷路器的倒閘操作十分繁雜，而且對于無論是單母線分段接線或雙母線接線方式，在檢修期間均處于單母線不分段運(yùn)行狀況

96、，極大的降低了可靠性。下列情況可以不設(shè)置旁路設(shè)施：</p><p>　?、佼?dāng)系統(tǒng)條件允許斷路器停電檢修（如雙回路供電的負(fù)荷）；</p><p>　?、诋?dāng)接線允許斷路器停電檢修時(shí)(每天回路有2臺(tái)斷路器供電，如角形、一臺(tái)半斷路器接線)；</p><p>　?、壑行⌒退娬究菟竟?jié)允許停電檢修出現(xiàn)斷路器時(shí)；</p><p>　?、懿捎酶呖煽啃缘腟F

97、6斷路器時(shí)及全封閉組合電器時(shí)(GIS)。</p><p>　　隨著高壓配電裝置廣泛采用六氟化硫斷路器及國產(chǎn)斷路器、隔離開關(guān)的質(zhì)量逐步提高，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)劃檢修向狀態(tài)檢修過度，為簡化接線，總的趨勢將逐步取消旁路設(shè)施。</p><p>　　2.2.4 一臺(tái)半斷路器雙母線接線</p><p>　　兩

98、組母線之間接有若干串?dāng)嗦菲鳎恳淮?臺(tái)斷路器，中間一臺(tái)稱為聯(lián)絡(luò)斷路器，每兩臺(tái)之間接入一條回路，每串共有兩條回路。平均每條回路裝設(shè)一臺(tái)半（3/2）斷路器，故稱為一臺(tái)半斷路器接線，又稱3/2接線。這種接線是在雙斷路器的雙母線接線基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，它是介于雙斷路器雙母線接線與單斷路器雙母線接線之間的一種接線。</p><p>　?。?）一臺(tái)半斷路器接線的主要優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　①可靠

99、性高。任何一組母線故障時(shí)，只是與故障母線相連的斷路器自動(dòng)分閘，任何回路不會(huì)停電，甚至在一組母線檢修、另一組母線故障的情況下，仍能繼續(xù)輸送功率；在保證對用戶不停電的前提下，可以同時(shí)檢修多臺(tái)斷路器。</p><p>　　②運(yùn)行靈活性好。正常運(yùn)行時(shí)，兩條母線和所有斷路器都同時(shí)工作，形成多環(huán)路供電方式，運(yùn)行調(diào)度十分靈活。</p><p>　?、鄄僮鳈z修方便。隔離開關(guān)只用作檢修時(shí)隔離電源，不用于倒閘

100、操作。另外，當(dāng)檢修任何一組母線或任一臺(tái)斷路器時(shí)，各個(gè)進(jìn)出線回路都不需切換操作。</p><p>　　（2）接線的主要缺點(diǎn)為投資大、繼電保護(hù)裝置復(fù)雜。</p><p>　?。?）適用范圍：一臺(tái)半斷路器雙母線接線用于大型發(fā)電廠和330kV及以上、進(jìn)出線回路數(shù)6回及以上的高壓、超高壓配電裝置中，是國內(nèi)外大機(jī)組、超高壓電氣主接線中廣泛采用的一種典型接線形式。</p><p>

101、;　　圖2-1一臺(tái)半斷路器接線</p><p>　　2.2.5 橋形接線</p><p>　　當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，采用橋形接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。</p><p>　?。?）內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長、線路故障率較高、穿越功率少和變壓器不需要經(jīng)常改變運(yùn)行方式的場合。即負(fù)荷端可以頻繁停、送電操作，而變壓器端不能頻繁操作。<

102、;/p><p>　?。?）外橋接線：適合于線路較短、故障率較低、主變壓器需按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求經(jīng)常投切及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率通過橋臂回路的場合。即負(fù)荷端不能頻繁進(jìn)行操作，變壓器需要頻繁停、送電操作。</p><p>　　橋形接線屬于無母線的接線形式，簡單清晰、設(shè)備少、造價(jià)低，也易于發(fā)展過渡為單母線分段或雙母線接線。但因內(nèi)橋接線中變壓器的投入與投除要影響到線路的正常運(yùn)行，外橋接線中線路的投入與切除

103、要影響到變壓器的運(yùn)行，而且更改運(yùn)行方式時(shí)需利用隔離開關(guān)作為操作電器，故橋形接線的工作可靠性和靈活性較差。 </p><p>　　2.3 主接線方案的比較選擇</p><p>　　本次待設(shè)計(jì)變電站位于距市中心約10km（直線距離），東鄰西三環(huán)線，北靠高速公路及鐵路，交通便利。該變電站為330/110/35kV地區(qū)變電站，其本期規(guī)模為：330kV側(cè)出線2回；110kV側(cè)出線為11回；35kV

104、側(cè)用于連接補(bǔ)償裝置。綜合考慮本期變電站建設(shè)的要求和遠(yuǎn)期變電站擴(kuò)建方便，現(xiàn)列出以下方案進(jìn)行比較選擇。</p><p>　　方案一：330kV側(cè)選用一臺(tái)半斷路器接線，110kV側(cè)選用雙母線分段接線，35kV側(cè)選用單母線分段接線。</p><p>　　方案二：330kV側(cè)選用橋形接線，110kV側(cè)選用雙母線接線，35kV側(cè)選用單母線接線。</p><p>　　方案三：33

105、0kV側(cè)選用雙母線分段接線，110kV側(cè)選用雙母線分段接線，35kV側(cè)選用單母線接線。</p><p>　　現(xiàn)對三種方案進(jìn)行比較選擇如下：</p><p>　　表2-1：主接線方案比較</p><p>　　通過對方案在可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面的比較，最終確定方案一為最終設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　2.4 電氣主接線設(shè)計(jì)圖</p

106、><p><b>　　見附錄。</b></p><p>　　3 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的破壞，多數(shù)是由于短路故障引起的，系統(tǒng)中將出現(xiàn)比正常運(yùn)行時(shí)的額定電流大許多倍的短路電流，其數(shù)值可達(dá)幾萬甚至幾十萬安培。變電站設(shè)計(jì)中不

107、能不全面地考慮短路故障的各種影響。</p><p>　　短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。</p><p>　　在三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是

108、不對稱短路。</p><p>　　變電所中的各種電氣設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致因過熱或電動(dòng)力的影響造成設(shè)備損壞。短路電流的大小也是比較主接線方案、分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置整定必須在主回路通過短路電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。</p><p>　　由于上述原因，短

109、路電流計(jì)算成為變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。選擇電氣設(shè)備時(shí)，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或單相接地電流。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算相關(guān)內(nèi)容</p><p>　　3.2.1 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求

110、；評論并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線路對通訊設(shè)施的影響等。在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：</p><p>　?。?）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><p>　?。?）在選擇電氣設(shè)備

111、時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(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)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　?。?）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。</p>

112、<p>　　（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　（5）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。</p><p>　　3.2.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　?。?）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣設(shè)備開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)

113、劃（一般為本期工程建成后5～10年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，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。</p><p>　?。?）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　?。?）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短

114、路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　?。?）導(dǎo)體和電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路計(jì)算。</p><p>　?。?）高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值:</p><p><b>　　基準(zhǔn)容量: </b></p><p><b>