畢業(yè)論文-- 110kv變電站設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目 110kV變電站設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院 : 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)名稱： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　年級(jí)班級(jí)： 電氣1103班 </p><p

2、>　　學(xué)生姓名: </p><p>　　指導(dǎo)老師: </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來(lái)110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展，科學(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地

3、資源，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。</p><p>　　本文針對(duì)山西潞安集團(tuán)110kV變電站的一次部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括負(fù)荷計(jì)算，主變壓器的選擇，電氣主接線的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備及配電裝置的選擇。其中電氣主接線的設(shè)計(jì)根據(jù)進(jìn)出線、負(fù)荷的性質(zhì)等因素綜合確定電氣主接線的形式；短路電流計(jì)算中明確短路電流計(jì)算的目的，確定了短路電流計(jì)算點(diǎn)

4、，并做出等值電路圖，從而進(jìn)行標(biāo)幺值的換算；電氣設(shè)備選擇的主要內(nèi)容是對(duì)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)、母線、電流和電壓互感器、電容器以及避雷器的選擇等；配電裝置的選擇則是結(jié)合變電站的實(shí)際情況，確定潞安集團(tuán)變電站配電裝置的形式。</p><p>　　關(guān)鍵詞：110kV變電站；一次設(shè)計(jì)；負(fù)荷計(jì)算； 短路電流；電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p&

5、gt;<p>　　In recent years, the construction of 110 kV substations has developed rapidly, the scientific design scheme of substation can improve the power supply and the adaptability of distribution network and redu

6、ce the loss , which can also reduce the land resource occupied by the electric power facilities and increase the reliability of the system at the same time, what’s more, it saves land area, overall, it makes the configur

7、ation of substation to achieve the best to improve the economic benefit and </p><p>　　SoThis paper is a part of Shanxi Lu'an Group 110kV substation design. The design content mainly includes load calcula

8、tion, the selection of main transformer, the main electrical wiring design, short-circuit current calculation, electrical equipment and power distribution equipment selection. One of the main electrical wiring design acc

9、ording to the factors of import line, load properties determine the electrical wiring of the main forms of short-circuit current calculation; clear the purpose of </p><p><b>　　Keywords:</b></p

10、><p>　　110 kV substation；the design of the first part；Load calculation;; Short-circuit current; The selection of electrical equipments </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&

11、gt;　　摘 要VI</b></p><p>　　ABSTRACTVII</p><p>　　目 錄VIII</p><p><b>　　1 概 述1</b></p><p>　　1.1 變電站概述1</p><p>　　1.2變電站基本情況1</p>

12、<p>　　2 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇3</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算4</p><p>　　2.1.1 35kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算4</p><p>　　2.1.2 10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算4</p><p>　　2.1.3系統(tǒng)的總負(fù)荷計(jì)算5</p><p>　　2.2 主變壓器的選擇6</

13、p><p>　　2.2.1 主變壓器的選擇原則6</p><p>　　2.2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇6</p><p>　　2.2.3 主變壓器的運(yùn)行方式7</p><p>　　2.2.4 變電站主變壓器型式的選擇7</p><p>　　2.2.5 主變壓器容量的選擇8</p><p>　

14、　3 電氣主接線方式選擇10</p><p>　　3.1 選擇原則10</p><p>　　3.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求10</p><p>　　3.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則11</p><p>　　3.2 電氣主接線的基本形式和特點(diǎn)12</p><p>　　3.2.1單母線接線12</

15、p><p>　　3.2.2單母線分段接線13</p><p>　　3.2.3雙母線及雙母線分段接線14</p><p>　　3.2.4雙母線旁路母線接線方式16</p><p>　　3.2.5單元接線17</p><p>　　3.2.6橋式接線18</p><p>　　3.3 變電站各側(cè)主

16、接線方案的擬定與選擇19</p><p>　　3.3.1 110kV電氣主接線設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.3.2 35kV電氣主接線設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.3.3 10kV電氣主接線設(shè)計(jì)20</p><p>　　4 短路電流計(jì)算22</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算的步驟22<

17、/p><p>　　4.2 短路電流計(jì)算書23</p><p>　　4.3.1 110kV側(cè)k1點(diǎn)短路電流計(jì)算25</p><p>　　4.3.2 35kV側(cè)k2點(diǎn)短路電流計(jì)算25</p><p>　　4.3.3 10kV側(cè)k3、k4點(diǎn)短路電流計(jì)算26</p><p>　　5 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)29</p

18、><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇的原則29</p><p>　　5.2 母線的選擇31</p><p>　　5.2.1 110kV母線的選擇31</p><p>　　5.2.2 35kV母線的選擇32</p><p>　　5.2.3 10kV母線的選擇33</p><p>　　5.3 斷

19、路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇33</p><p>　　5.3.1 110kV斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇34</p><p>　　5.3.2 35kV斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇36</p><p>　　5.3.3 10kV斷路器的選擇37</p><p>　　5.4 電流互感器的選擇38</p><p>　　5.4.1 110

20、kV電流互感器的選擇38</p><p>　　5.4.2 35kV電流互感器的選擇39</p><p>　　5.4.3 10kV電流互感器的選擇40</p><p>　　5.5 電壓互感器的選擇40</p><p>　　5.5.1 110kV電壓互感器的選擇41</p><p>　　5.5.2 35kV電壓互

21、感器的選擇42</p><p>　　5.5.3 10kV電壓互感器的選擇42</p><p><b>　　致 謝43</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)44</b></p><p><b>　　附錄45</b></p><p>&l

22、t;b>　　1 概 述</b></p><p><b>　　1.1 變電站概述</b></p><p>　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)電力的需求也越來(lái)越迫切。電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求電力供應(yīng)更安全可靠及電力運(yùn)營(yíng)管理水平更加科學(xué)化、規(guī)范化、自動(dòng)化。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各

23、級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。近年來(lái)110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展，科學(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設(shè)得到進(jìn)一步完善。由于我國(guó)電力建設(shè)起步比較晚，目前我國(guó)變電站主

24、要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變，有人值班向無(wú)人值班變電站轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，在城市變電站建設(shè)中，戶內(nèi)型變電站大幅增加。國(guó)外變電站主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。而數(shù)字化智能變電站也是國(guó)內(nèi)外變電站未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市居民用電和工業(yè)用電都上了一個(gè)新臺(tái)階，主要是近幾年潞安集團(tuán)新建了大量的工廠，</p><p>　　1.2變電站基本情況</p><p>　　（1）本變電

25、站的電壓等級(jí)為110/35/10?？?cè)萘繛?00MVA，本變電站的系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算值為500MVA負(fù)荷分為35kV和10kV兩個(gè)電壓等級(jí)。</p><p>　　（2）本變電站的出線情況為： 35kV出線6回，10kV線路8回。</p><p>　?。?）本變電站所處的自然條件為：平均海拔1200m，年最高氣溫 35℃，年最底氣溫-20℃，年平均氣溫 20℃，最熱月平均氣溫30℃，土壤溫度

26、25℃。</p><p>　?。?）本變電站各電壓等級(jí)負(fù)荷數(shù)據(jù)如表1-1所示。</p><p><b>　　表1-1 負(fù)荷情況</b></p><p>　　2 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的目的是為了掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開(kāi)關(guān)等。負(fù)荷計(jì)算過(guò)小，則依此選用

27、的設(shè)備和載流部分有過(guò)熱危險(xiǎn)，輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備浪費(fèi)和投資增大。因此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。</p><p>　　要進(jìn)行主變壓器容量的確定、電氣設(shè)備的選擇、母線的選擇與校驗(yàn)以及變壓器各出線側(cè)最大持續(xù)工作電流的計(jì)算，都必須首先計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括110kV側(cè)負(fù)荷、35kV側(cè)負(fù)荷、10kV側(cè)負(fù)荷。<

28、;/p><p>　　目前，我國(guó)設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行企業(yè)供電設(shè)計(jì)時(shí), 經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有：需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位電耗法和單位面積功率法等。其中： </p><p>　?。?）需要系數(shù)法。對(duì)于用電戶或一組用電設(shè)備，當(dāng)在最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)所安裝的所有用電設(shè)備不可能全部同時(shí)運(yùn)行，也不可能全部以額定負(fù)荷運(yùn)行，再加之線路在輸送電力時(shí)必有一定的損

29、耗，而用電設(shè)備本身也有損耗，故不能將所有設(shè)備的額定容量簡(jiǎn)單相加來(lái)作為用電戶或設(shè)備組的最大負(fù)荷，必須要對(duì)相加所得到的總額定容量打一個(gè)折扣。其實(shí)質(zhì)是用一個(gè)小于1的需要系數(shù)對(duì)用電設(shè)備組的總額定容量打一定的折扣。這種方法計(jì)算簡(jiǎn)便，對(duì)于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用，且計(jì)算結(jié)果上符合實(shí)際，因此這種計(jì)算方法采用最廣泛，尤其對(duì)各用電設(shè)備容量相差較小，且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組，這種計(jì)算最適宜。</p><p>　?。?）二項(xiàng)式系

30、數(shù)法。主要適用于各種設(shè)備容量相差大的場(chǎng)所，如機(jī)械加工企業(yè)、煤礦綜合采工作面等。</p><p>　?。?）利用系數(shù)法。以平均負(fù)荷作為計(jì)算依據(jù)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。這種計(jì)算方法雖理論依據(jù)較充分，但由于目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多且計(jì)算步驟較繁瑣，精確度小，所以目前已逐漸不被采用。</p><p>　　最后兩種方法常用于方案估算，經(jīng)過(guò)比較，選用需要系數(shù)法更為合適。</p&

31、gt;<p><b>　　由公式：</b></p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　(2-3)</b></p><p><b>　　(2-4)<

32、;/b></p><p>　　其中 ——該用電設(shè)備組的有功功率；</p><p>　　——該用電設(shè)備組的無(wú)功功率；</p><p>　　——該用電設(shè)備組的視在功率；</p><p>　　——該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流；</p><p><b>　　——需要系數(shù)；</b></p>

33、<p>　　——該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量； </p><p><b>　　——功率因數(shù)角；</b></p><p><b>　　——額定電壓；</b></p><p>　　在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，而各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓

34、母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)K。</p><p>　　經(jīng)查《電氣工程手冊(cè)》知，計(jì)算負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)參考值：</p><p>　?。?）計(jì)算負(fù)荷小于5000kW時(shí)取 0.9～1.0</p><p>　?。?）計(jì)算負(fù)荷為5000-10000kW時(shí)取 0.85</p><p>　?。?）計(jì)算負(fù)荷超過(guò)10000kW時(shí)取

35、 0.8</p><p><b>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　2.1.1 35kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　由表1-1得</b></p><p>　　因?yàn)?，?5kV側(cè)同時(shí)系數(shù)K取0.8。又35kV側(cè)的需要系數(shù)為0.9，于是35kV母線側(cè)的總負(fù)荷為<

36、;/p><p>　　則35kV母線側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　2.1.2 10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　由表1-1得</b></p><p>　　因?yàn)?故10kV側(cè)同時(shí)系數(shù)K取0.8。又10kV側(cè)的需要系數(shù)為0.85，于是10kV母線側(cè)的總負(fù)荷為</p><p>　　則

37、10kV母線側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　2.1.3系統(tǒng)的總負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　(1)35kV側(cè)</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　?。?）10kV側(cè)</b></p><p><b&

38、gt;　　則</b></p><p>　　又35kV側(cè)與10kV側(cè)的同時(shí)系數(shù)K為0.8，于是母線側(cè)的總負(fù)荷為</p><p>　　則系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　2.2 主變壓器的選擇</p><p>　　2.2.1 主變壓器的選擇原則</p><p>　　在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是變電站

39、中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級(jí)之間交換功率的重要任務(wù)。</p><p>　　由于主變壓器的型式、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)，所以主變壓器的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、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。否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量選的過(guò)大，臺(tái)數(shù)過(guò)多，

40、不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來(lái)不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過(guò)小，可能使變壓器長(zhǎng)期在過(guò)負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。</p><p>　　本變電站主變?nèi)萘堪催h(yuǎn)景負(fù)荷選擇，并考慮到正常運(yùn)行和事故過(guò)負(fù)荷能力。</p><p>　　2.2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇<

41、;/p><p>　　主變臺(tái)數(shù)確定的要求：</p><p>　?。?）對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。</p><p>　　（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。</p><p>　　由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是郊區(qū)110kV降壓變

42、電站，它是以110kV受功率為主。把所受的功率通過(guò)主變傳輸至35kV及10kV母線上。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，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)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。</p>&l

43、t;p>　　考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系考緊密，故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。</p><p>　　2.2.3 主變壓器的運(yùn)行方式</p><p>　　變壓器是電力網(wǎng)中的重要電氣設(shè)備，由于連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)，為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提高供電的可靠性和靈活性，在運(yùn)行中通常將兩臺(tái)或以上變壓器并列運(yùn)行。變壓器并列運(yùn)行，就是將兩臺(tái)或以上變壓器的一次繞組并聯(lián)在同一電壓

44、的母線上，二次繞組并聯(lián)在另一電壓的母線上運(yùn)行。其意義是：當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，并列運(yùn)行的其它變壓器仍可以繼續(xù)運(yùn)行，以保證重要用戶的用電；或當(dāng)變壓器需要檢修時(shí)可以先并聯(lián)上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修，既能保證變壓器的計(jì)劃?rùn)z修，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。又由于用電負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，在負(fù)荷輕的季節(jié)可以將部分變壓器退出運(yùn)行，這樣既可以減少變壓器的空載損耗，提高效率，又可以減少無(wú)功勵(lì)磁電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)

45、性。</p><p>　　2.2.4 變電站主變壓器型式的選擇</p><p><b>　　（1）相數(shù)的選擇</b></p><p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相芯式變壓器。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(lái)選擇。</p><p>　　單相變壓器組，相對(duì)來(lái)講

46、投資大，占地多，運(yùn)行損耗大，同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電所，位于郊區(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><b>　?。?）繞組數(shù)的選擇</b></p><p>　　在具有三種電壓等級(jí)的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)的繞

47、組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，主變壓器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(duì)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(jí)，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。</p><p>　?。?）連接組別的選擇</p>

48、<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(guó)110kV及以上電力變壓器繞組都采用YN連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地，35kV以下電力變壓器繞組都采用△連接。由于有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)，所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器，接線方式采用星形/星形/三角形連結(jié)。</

49、p><p><b>　　（4）容量比的選擇</b></p><p>　　由原始資料可知，35kV中壓側(cè)為主要受功率繞組，而10kV側(cè)是無(wú)功補(bǔ)償裝置 ，主變主要起過(guò)高中繞組從110kV，35kV側(cè)傳送功率至低繞組10kV側(cè)，并在110kV側(cè)電源故障時(shí)，通過(guò)高壓繞組從110KVA側(cè)無(wú)窮大系統(tǒng)傳送最大支援。因此，可選擇容量比為100/100/100。</p>&l

50、t;p>　?。?）冷卻方式的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)主變?yōu)榇笮妥儔浩?，發(fā)熱量大，散熱問(wèn)題不可輕視，強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻效果較好，再根據(jù)變電站建在郊區(qū)，通風(fēng)條件好，可選用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。</p><p>　?。?）變壓器的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上分析可知，其三繞組聯(lián)結(jié)組別為：110kV電壓變壓器繞組采用YN連接，35kV采用yn0連接，其中

51、性點(diǎn)通過(guò)消弧線圈接地，10kV繞組都采用d11接法。</p><p>　　2.2.5 主變壓器容量的選擇</p><p>　　主變壓器容量確定的要求：</p><p>　?。?）主變壓器容量一般按變電站建成后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。</p><p>　?。?）根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主

52、變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60～70%。</p><p>　　由上一節(jié)的負(fù)荷計(jì)算結(jié)果可知，, 根據(jù)上述條件要求，兩臺(tái)主變壓器應(yīng)各自承擔(dān)18.6MVA。而當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān)70%為SNT=0.7S=26.04MVA。故綜合實(shí)際情況選兩臺(tái)31

53、.5MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。</p><p>　　綜上所述，變電站變壓器選擇的型號(hào)為SFS9-31500/110。</p><p>　　主變技術(shù)參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　表2-2 #1主變技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3 電氣主接線方式選擇</p><p><b>　　3.1 選擇

54、原則</b></p><p>　　3.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　?。?）安全性</b></p><p>　　高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；低壓斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)；裝設(shè)高壓熔斷器—負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)

55、關(guān)；變配電所高壓母線上及架空線路末端，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(kāi)關(guān)，線路上避雷器前不必裝隔離開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　?。?）可靠性</b></p><p>　　斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免發(fā)電廠、變

56、電所全部停運(yùn)的可能性；大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠的特殊要求；采用綜合自動(dòng)化，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)變電所自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程分為三個(gè)階段。第一階段由集中配屏以裝置為核心的方式，向分散下放到開(kāi)關(guān)柜以系統(tǒng)為核心的方式發(fā)展；第二階段由單一功能、相互獨(dú)立向多功能、一體化過(guò)渡；第三階段由傳統(tǒng)的一次、二次設(shè)備相對(duì)分立向相互融合方式發(fā)展。變電所綜合自動(dòng)化就是在第二階段。</p><p><b>　　（3）靈活性<

57、/b></p><p>　　變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線；兩路電源進(jìn)線，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一般分列運(yùn)行；當(dāng)只一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行；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(kāi)關(guān)；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)。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)

58、性</b></p><p>　　主接線方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器少，而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品；由于工廠變配電所一般都選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀的成套配電裝置，因此變配電所主接線方案應(yīng)與所選成套配電裝置的主接線方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時(shí)，才采用手車式或抽屜式；中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或S

59、F6斷路器。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相短路電流不超過(guò)6KA（10KV的SK3≤100MVA）的電路中。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用，應(yīng)考慮無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積</p><p>　　總之，變電所通過(guò)合理的接

60、線、設(shè)備無(wú)油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。</p><p>　　3.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料

61、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(duì)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)電廠或變電站的具體情況，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(guò)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)的基本原則是以國(guó)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(xiàng)技術(shù)要求的前

62、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(zhēng)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)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 </p><p>　　在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書或委托書是必不可少的。它將根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及電力負(fù)荷增長(zhǎng)率的規(guī)劃，給出所設(shè)計(jì)電廠(變電站)的容量、機(jī)組臺(tái)數(shù)、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)、主要負(fù)荷要求、電力系統(tǒng)參數(shù)和對(duì)電廠(變電站)的具體要求，以及設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍。這些原

63、始資料是設(shè)計(jì)的依據(jù)，必須進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，從而可以初步擬定一些主接線方案。國(guó)家方針政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)家實(shí)際狀況，結(jié)合電力工業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)而制定的準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵循。設(shè)計(jì)的主接線應(yīng)滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)合理地統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，以便于使設(shè)計(jì)的主接線具有先進(jìn)性和可行性。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體

64、設(shè)計(jì)進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟基本相同。</p><p>　　具體的設(shè)計(jì)原則如下：</p><p>　　(1) 變電站的高壓側(cè)接線，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)程應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式,在滿足繼電保護(hù)的要求下,也可以在地區(qū)線路上采

65、用分支接線,但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。</p><p>　　(2) 在6～10kV配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過(guò)5回時(shí)，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。</p><p>　　(3) 在35～66kV配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過(guò)3回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線

66、回路數(shù)為4～8回時(shí)，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多，負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。</p><p>　　(4) 在110-220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò)2回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為3～4回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在5回及以上，或當(dāng)“0～220kV”配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位時(shí)，一般可采用雙母線接線。</p><p>　　(5) 當(dāng)采用S

67、F6等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器時(shí)，以及更換迅速的車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。</p><p>　　總之，以原始資料為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　3.2 電氣主接線的基本形式和特點(diǎn)</p><p>　　有母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線

68、無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等形式。</p><p>　　無(wú)母線的主接線主要有單元接線。擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。</p><p>　　3.2.1單母線接線</p><p>　　單母線接線是一種最原始、最簡(jiǎn)單的接線，如圖3-1所示。</p><

69、p>　　圖3-1 單母線接線</p><p>　　單母線接線所有電源及出線均接在同一母線上。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明顯，采用設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供電可靠性低。母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等任意元件故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。</p><p>　　因此，單母線接線方式一般只在變電所建設(shè)初期無(wú)重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠（所）中采用。</p>&l

70、t;p>　　單母線也可用隔離開(kāi)關(guān)分段，當(dāng)母線故障時(shí)，雖然全部配電裝置仍需停電，但可用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線分開(kāi)后，很快恢復(fù)非故障母線段的供電。</p><p>　　所以單母線和用隔離開(kāi)關(guān)分段的單母線接線只適用于出線回路少的配電裝置，并且電壓等級(jí)越高所連接的回路數(shù)越少。6~10kV級(jí)回路數(shù)不超過(guò)5回；35~60kV級(jí)不超過(guò)3回；110、220kV級(jí)不超過(guò)兩回。</p><p>　　3.2

71、.2單母線分段接線</p><p>　　單母線分段接線是采用斷路器將母線分段，通常是分成兩段，如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 單母分段接線</p><p>　　單母線用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。</p>

72、;<p>　　單母線分段接線既具有單母線接線的簡(jiǎn)單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但他的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障和檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電，所以其連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。6~10kV級(jí)為6回及以上；35~60kV級(jí)為4~8回；110~220kV級(jí)為4回。</p><p>　　3.2.3雙母線及雙母線分段接線</p><p

73、>　　單母線及單母線分段接線的主要缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障和檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電，而雙母線接線則可克服這一弊端。如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 雙母接線</p><p>　　雙母線接線的每一回路都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)連接到兩組母線上。母線1和母線2都是工作母線，兩組母線可同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行。電源和引出線適當(dāng)?shù)?/p>

74、分配在兩組母線上。</p><p>　　雙母線接線比單母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　可輪換檢修母線或母線隔離開(kāi)關(guān)而不致供電中斷。</p><p>　　檢修任一回路的母線或母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只停該回路。</p><p>　　母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。</p><p>　　各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一

75、組母線上，可靈活調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化。</p><p>　　便于向母線左右任意一個(gè)方向擴(kuò)建。</p><p>　　但雙母線接線也有如下缺點(diǎn)：</p><p>　　造價(jià)高。每一回路增加了一組母線及其隔離開(kāi)關(guān)，使配電裝置構(gòu)架數(shù)量、構(gòu)架高度及占地面積增加了許多。</p><p>　　當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，在倒換操

76、作時(shí)容易誤操作。但可加裝斷路器與隔離開(kāi)關(guān)間的聯(lián)鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。具體條件如下：</p><p>　　1）出線帶電抗器的6~10kV廠（所）配電裝置及大型企業(yè)變電所的6~10kV配電裝置。</p><p>

77、;　　2）對(duì)于35~60kV級(jí)，當(dāng)出線回路數(shù)較多（超過(guò)8回）時(shí)，或連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)。</p><p>　　對(duì)于110~220kV級(jí)，當(dāng)出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)。對(duì)于220kV級(jí)，雙母線帶旁路母線接線的配電裝置，有的規(guī)定認(rèn)為母線分段的原則（平均每段母線接4~5個(gè)回路）如下：</p><p>　　1）當(dāng)進(jìn)線和出線總數(shù)為17回及以上時(shí)，在兩組母線上設(shè)置分段斷路器，成為雙母線四分段的接線

78、形式，其可靠性和運(yùn)行的靈活性大為提高。</p><p>　　2）當(dāng)進(jìn)線和出線總數(shù)為12~16回時(shí)，在一組母線上設(shè)置分段斷路器。</p><p>　　采用雙母線分段時(shí)，裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路的斷路器。</p><p>　　當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以下時(shí)，母線不分段。但如為了避免母線故障而母聯(lián)斷路器拒動(dòng)時(shí)導(dǎo)致全部回路停電，可以考慮在正常運(yùn)行時(shí)把母聯(lián)斷路器和專用旁路斷路

79、器串聯(lián)使用，可起到雙保險(xiǎn)作用。</p><p>　　3.2.4雙母線旁路母線接線方式</p><p>　　為了保證采用單母線分段或雙母線接線在斷路器檢修或調(diào)試保護(hù)裝置時(shí)，不中斷對(duì)用戶的供電，需增設(shè)旁路母線。對(duì)于110~220kV線路，輸送距離遠(yuǎn)，輸送功率大，停電影響面大，一般可裝設(shè)旁路母線，但如果條件允許可停電檢修斷路器，配電裝置為屋內(nèi)型。采用可靠性高、檢修周期長(zhǎng)的SF6全封閉電器時(shí)，可不

80、裝設(shè)旁路母線。</p><p>　　對(duì)35~63kV配電裝置，一般不設(shè)旁路母線。但在下列情況可設(shè)，如：</p><p>　　1) 網(wǎng)絡(luò)不成環(huán)形，檢修斷路器時(shí)，影響對(duì)重要用戶的供電。</p><p>　　2）出線回路線超過(guò)8回，斷路器檢修機(jī)會(huì)多。</p><p>　　3）重要用戶雖然已具備雙回路供電，但由于負(fù)荷逐年增長(zhǎng)，已不能互為備用。<

81、/p><p>　　4）地理或氣候條件較差時(shí)，如重冰區(qū)利用旁路母線兼做融冰母線；污穢地區(qū)配電裝置清掃頻繁；雷擊頻繁跳閘機(jī)會(huì)多的山岳區(qū)等。</p><p>　　5）線路負(fù)荷大，沿線分支引線多，而其中多數(shù)又為重要用戶時(shí)。</p><p>　　對(duì)6~10kV配電裝置可不設(shè)旁路母線，但在下列情況下采用單母線分段或單母線接線時(shí)，可設(shè)置旁路母線，如：</p><p

82、>　　1) 出線回路很多，斷路器停電檢修機(jī)會(huì)多。</p><p>　　2）多數(shù)線路系向用戶單獨(dú)供電，不允許停電。</p><p>　　3）均為架空出線，雷雨時(shí)節(jié)時(shí)跳閘次數(shù)多，增加了斷路器檢修次數(shù)。</p><p><b>　　3.2.5單元接線</b></p><p>　　單元接線是最簡(jiǎn)單的接線。它的特點(diǎn)是幾個(gè)元件

83、直接單獨(dú)連接，沒(méi)有橫向的聯(lián)系，單元接線的基本類型有下列幾種：</p><p>　　發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線。為了便于發(fā)電機(jī)或變壓器單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)等工作，在它們之間加裝一組隔離開(kāi)關(guān)。該接線適用于沒(méi)有直配負(fù)荷的電廠及小型水電廠。</p><p>　　擴(kuò)大單元接線。擴(kuò)大單元接線如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 擴(kuò)大單元接線</p><p&g

84、t;　　兩臺(tái)發(fā)電機(jī)與一臺(tái)變壓器連接，每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口均裝有斷路器，便于檢修和處理缺陷。</p><p>　　擴(kuò)大單元接線的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明顯，占地面積小，設(shè)備少，投資省，因此在大、中型電廠中廣泛采用。但是這種接線的靈活性差，例如檢修變壓器時(shí)要迫使兩臺(tái)發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行；同時(shí)，增加了機(jī)電保護(hù)運(yùn)行的復(fù)雜性。</p><p><b>　　3.2.6橋式接線</b></p>

85、<p>　　當(dāng)有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，在變壓器—線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間加一連接橋，則成為橋式接線，如圖3-5所示。</p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　圖3-5 內(nèi)橋、外橋和全橋式接線</p><p>　　（a）內(nèi)橋；（b）外橋；（c）全橋</p><p>　　橋式接線按照

86、連接橋斷路器的位置，可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線。橋式接線中，四個(gè)回路只有三臺(tái)斷路器，所用的斷路器數(shù)量最少，也是最經(jīng)濟(jì)的接線。</p><p>　　內(nèi)橋式接線的特點(diǎn)是連接橋斷路器在變壓器側(cè)，其他兩臺(tái)斷路器接在線路上。因此，線路的投入和切除比較方便，并且當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，僅故障線路的斷路器跳閘，不影響其他回路的運(yùn)行。但是，當(dāng)變壓器故障時(shí)，則與該變壓器連接的兩臺(tái)斷路器都要跳閘，從而影響了一回未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。此外

87、，變壓器的投入與切除的操作比較復(fù)雜，需投入和切除與該變壓器連接的兩臺(tái)斷路器，也影響了一回未故障線路的運(yùn)行。鑒于變壓器屬于可靠性高的設(shè)備，故障率遠(yuǎn)較線路小，一般不經(jīng)常切換，因此系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋式接線的較為普遍。</p><p>　　外橋式接線的特點(diǎn)恰好與內(nèi)橋式接線相反，連接橋式斷路器接在線路側(cè)，其他兩臺(tái)斷路器接在變壓器回路中。所以，當(dāng)線路故障和進(jìn)行投入或切除操作時(shí)，需操作與之相連的兩臺(tái)斷路器，并影響一臺(tái)未故障變壓器的

88、運(yùn)行。但當(dāng)變壓器故障和進(jìn)行切除操作時(shí)，不影響其他回路運(yùn)行。故外橋接線只適用于線路短，檢修和倒閘操作以及設(shè)備故障率均較小，而變壓器由于按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需要經(jīng)常切換的情況。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過(guò)變電所時(shí)，也有采用外橋式接線的，因?yàn)榇┰叫怨β蕛H經(jīng)過(guò)連接橋上的一臺(tái)斷路器。</p><p>　　一次回路全橋接線，它是內(nèi)橋和外橋接線的綜合接線形式，這種接線具有內(nèi)橋和外橋接線方式的共同優(yōu)點(diǎn)。它適用性強(qiáng)、運(yùn)行靈活、易于擴(kuò)

89、展成單母線分段式的中間變電所。這種接線克服了內(nèi)橋和外橋接線中改變變壓器和線路運(yùn)行方式時(shí)所造成的短時(shí)停電現(xiàn)象。</p><p>　　為了在檢修出線和變壓器回路中的斷路器不中斷線路和變壓器的正常運(yùn)行，有時(shí)再在橋型接線中附加一個(gè)正常工作時(shí)斷開(kāi)的帶隔離開(kāi)關(guān)的跨條。在跨條上裝設(shè)兩臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的目的是可以輪換停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān)。橋式接線可發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，但需設(shè)計(jì)好預(yù)留今后發(fā)展時(shí)增加的間隔位置，同時(shí)擴(kuò)建時(shí)繼

90、電保護(hù)和二次回路更改較多，需在設(shè)計(jì)時(shí)采取措施。</p><p>　　3.3 變電站各側(cè)主接線方案的擬定與選擇</p><p>　　3.3.1 110kV電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　適合與110kV線路的電氣主接線形式主要有單母分段，單母分段加旁路，雙母線，雙母線分段。我們保留以下兩種方案：?jiǎn)文阜侄谓泳€和雙母接線。</p><p>　　

91、根據(jù)以上的分析，現(xiàn)在將110kV電壓等級(jí)的電氣主接線定為單母分段接線方式。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)目和容量。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用斷路器的數(shù)量亦越多，且配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜，所以本變電站采用單母雙分段的接線形式。并且對(duì)重要負(fù)荷必須加裝備用線。</p><p>　　采用這種接線方式保證了供電的可靠性使各項(xiàng)生產(chǎn)都能順利地進(jìn)行；這種接線方式還節(jié)省了投資，保證了經(jīng)濟(jì)性，而且隨著企業(yè)的發(fā)展，還可以在以后

92、擴(kuò)建時(shí)方便地將負(fù)荷接入。</p><p>　　為了限制短路電流，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，采用這種接線方式時(shí)，低壓側(cè)母線分段斷路器常處于斷開(kāi)狀態(tài)，電源是分列運(yùn)行的。這樣是為了防止因電源斷開(kāi)而引起的停電，所以應(yīng)在分段斷路器QF上裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，在任一分段的電源斷開(kāi)時(shí)，使QF自動(dòng)接通。</p><p>　　3.3.2 35kV電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　參照《電氣

93、工程師手冊(cè)》適合35kV電壓等級(jí)的電氣主接線形式主要有單母線，單母線分段，單母線分段帶旁路，雙母線分段，雙母線分段帶旁路，結(jié)合潞安集團(tuán)變電站的實(shí)際情況及其負(fù)荷，我們選擇兩種方案：?jiǎn)文妇€接線和單母線分段接線。</p><p>　　電壓等級(jí)為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路

94、母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2～3天。）所以，35kV～60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　根據(jù)以上的分析，根據(jù)集團(tuán)變電所的實(shí)際情況，現(xiàn)在將35kV側(cè)的電氣主接線定為單母分段接線方式。</p><p>　　3.3.3 10kV電氣主接線設(shè)計(jì)</p><

95、p>　　參照《電氣工程師手冊(cè)》適合10kV的電壓等級(jí)的電氣主接線形式主要有單母線接線，單母線分段，雙母線接線等，由于電壓等級(jí)較低，我們采用單母線分段接線和雙母線接線。6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。</p><p>　　采用單母分段接線方式可以使重要負(fù)荷及所用電的供電從不同的母線分段

96、取得，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。而采用雙母線接線盡管可靠性有所提高，但是增加了斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的投資。經(jīng)過(guò)綜合比較單母線分段接線在經(jīng)濟(jì)性上比雙母線接線好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以綜合考慮10kV側(cè)出線采用單母線分段接線。</p><p><b>　　4 短路電流計(jì)算</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的電氣

97、設(shè)備在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，發(fā)生短路時(shí)，因短路回路的總阻抗非常小，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到破壞，短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備，短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到影響或被迫中斷。若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)裂解，引起嚴(yán)重后果。此外，接地短路故障所造成的零序電流會(huì)在鄰近的通信線路內(nèi)產(chǎn)生感

98、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，干擾通信，亦可能危及人身和設(shè)備的安全。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)可以用于熔斷器的選型，防止設(shè)備燒壞。計(jì)算短路電流還可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，新建站設(shè)備選型，運(yùn)行方式制定，繼電保護(hù)整定等環(huán)節(jié)提供依據(jù)。&l

99、t;/p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算的步驟</p><p>　?。?）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下。</p><p>　?。?）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p><b>　?。?）選擇短路點(diǎn)。</b></p><p>　　（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考

100、慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。</p><p>　　標(biāo)幺值 ： （4-1）</p><p>　　有名值： （4-2）</p><p>　　（5）計(jì)算短路

101、容量，短路電流沖擊值</p><p>　　短路容量： （4-3） </p><p>　　短路電流沖擊值： （4-4）</p><p>　　短路全電流有效值： （

102、4-5）</p><p>　?。ㄗⅲ荷瞎街蠸B為基準(zhǔn)容量，IB為基準(zhǔn)電流值）</p><p>　　4.2 短路電流計(jì)算書</p><p>　　一般選取各線路始、末端作為短路計(jì)算點(diǎn)，線路始端的最大三相短路電流常用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并作為上一級(jí)繼電保護(hù)的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電流常用來(lái)校驗(yàn)相關(guān)繼電保護(hù)的靈敏度。本設(shè)計(jì)選取110kV母線、35k

103、V母線、10kV母線為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　本變電站短路電流計(jì)算的等值電路如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 短路電流計(jì)算等值電路圖</p><p>　?。?）基準(zhǔn)值的選取與計(jì)算</p><p>　　取Sd＝1000MV·A，Ud1＝115kV，</p><p>　　Ud2＝37kV

104、 ，Ud3=10.5kV</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　?。?）等值電路圖</b></p><p>　　等值電路如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 等效阻抗圖</p><p>　?。?）各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算</p&g

105、t;<p><b>　　電源的電抗＝</b></p><p><b>　　架空線路12線</b></p><p><b>　　架空線路11線</b></p><p>　　1#主變壓器， 1代表高壓，2代表中壓，3代表低壓</p><p>　　2#主變壓器， 1代表

106、高壓，2代表中壓，3代表低壓</p><p>　　==0.1075×=3.413</p><p>　　==－0.0025×=－0.079</p><p>　　==0.0675×=2.143</p><p>　　4.3.1 110kV側(cè)k1點(diǎn)短路電流計(jì)算</p><p>　　110kV母線在

107、最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路如圖4-3 所示。</p><p>　　圖4-3 k1點(diǎn)短路阻抗等效圖</p><p><b>　　=0.332</b></p><p><b>　　=0.333</b></p><p><b>　　=0.188</b></p><p

108、><b>　　=∥==0.120</b></p><p>　　==0.332+0.120=0.452</p><p><b>　　==2.212</b></p><p>　　= =2.212×5.020=11.106kA</p><p>　　短路容量2212.158MVA</p

109、><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p>　　4.3.2 35kV側(cè)k2點(diǎn)短路電流計(jì)算</p><p>　　35kV母線在最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 k2點(diǎn)短路阻抗等效圖</p><p><b>　　=0.452</b&

110、gt;</p><p>　　=3.413-0.079=3.334</p><p>　　=3.413-0.079=3.334</p><p><b>　　=∥=1.667</b></p><p>　　=+=0.452+1.667=2.119</p><p><b>　　==0.472<

111、;/b></p><p>　　==15.604×0.472=7.365kA</p><p><b>　　短路容量 MVA</b></p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p>　　4.3.3 10kV側(cè)k3、k4點(diǎn)短路電流計(jì)算</p><p

112、><b>　　10kV母線短路</b></p><p>　?、俨⒘羞\(yùn)行如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5 k3點(diǎn)短路阻抗等效圖</p><p><b>　　=0.452</b></p><p>　　=3.413+2.143=5.556</p><p>　　

113、=3.413+2.143=5.556</p><p><b>　　=∥=2.778</b></p><p>　　=+=0.452+2.778=3.23</p><p>　　==0.309×54.986=16.991kA</p><p><b>　　短路容量 MVA</b></p>

114、;<p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p>　?、诜至羞\(yùn)行如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 k4點(diǎn)短路阻抗等效圖</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路電流計(jì)算結(jié)果如表4-1所示。</p><p>

115、　　表4-1 短路電流計(jì)算結(jié)果表</p><p>　　5 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　電氣設(shè)備選擇是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，選擇是否合理將直接影響整個(gè)供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。因此，電氣設(shè)備的選擇，必須遵循一定的選擇原則。本章主要介紹電氣設(shè)備選擇的一般原則以及高壓電器參數(shù)選擇的方法，為正確合理使用電氣設(shè)備提供依據(jù)。</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各