畢業(yè)設(shè)計(jì)--zxf110kv變電站電氣部分設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題目 ZXF110kV變電站電氣部分設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院 電力學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　姓

2、 名 xxx </p><p>　　學(xué) 號 xxxxxxxxx </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 </p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p><b>　　中 文 摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 選題背景與原始數(shù)據(jù)分析1</p><p>　　1.1 選題背景1</p><p>　　1.2 原始數(shù)據(jù)1</p><p>　　1.3 負(fù)荷等級2</p&g

4、t;<p>　　第二章 變壓器選擇及無功補(bǔ)償4</p><p>　　2.1 主變壓器選擇4</p><p>　　2.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇4</p><p>　　2.1.2 主變壓器額定容量的選擇4</p><p>　　2.1.3 主變壓器調(diào)壓方式的選擇6</p><p>　　2.1.4 主

5、變壓器的型號和主要參數(shù)7</p><p>　　2.2 站用變壓器的選擇7</p><p>　　2.2.1 站用電的作用及計(jì)算7</p><p>　　2.2.2 站用變壓器的選擇8</p><p>　　2.3 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3.1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x9</p><p&

6、gt;　　2.3.2 無功補(bǔ)償方式的選擇9</p><p>　　2.3.3 無功補(bǔ)償?shù)姆桨?0</p><p>　　第三章 電氣主接線11</p><p>　　3.1 電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)原則11</p><p>　　3.1.1 電氣主接線的基本要求11</p><p>　　3.1.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)

7、原則12</p><p>　　3.2 電氣主接線的類型13</p><p>　　3.3 電氣主接線的選擇14</p><p>　　3.3.1 典型主接線的特點(diǎn)14</p><p>　　3.3.2 本次設(shè)計(jì)電氣主接線15</p><p>　　第四章 短路電流計(jì)算17</p><p>　

8、　4.1 短路電流計(jì)算概述17</p><p>　　4.1.1 短路的類型及危害17</p><p>　　4.1.2 短路電流計(jì)算的目的17</p><p>　　4.2 短路計(jì)算的條件18</p><p>　　4.2.1 前提假設(shè)18</p><p>　　4.2.2 近似公式19</p>&l

9、t;p>　　4.3 短路電流計(jì)算19</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)23</p><p>　　5.1 主要電氣設(shè)備及其作用23</p><p>　　5.1.1 電氣一次設(shè)備及作用23</p><p>　　5.1.2 電氣二次設(shè)備及其作用23</p><p>　　5.2 電氣設(shè)備的選擇與

10、校驗(yàn)24</p><p>　　5.2.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求24</p><p>　　5.2.2 電氣設(shè)備選擇的選擇原則24</p><p>　　5.2.3 電氣設(shè)備的校驗(yàn)25</p><p>　　5.3 高壓斷路器的選擇28</p><p>　　5.3.1 高壓斷路器的含義及幾種常用斷路器28<

11、/p><p>　　5.3.2 高壓斷路器的選擇30</p><p>　　5.3.3 高壓斷路器的校驗(yàn)31</p><p>　　5.3.4 本設(shè)計(jì)斷路器的選擇以及校驗(yàn)33</p><p>　　5.4 隔離開關(guān)的選擇37</p><p>　　5.4.1 隔離開關(guān)的含義及分類37</p><p>

12、;　　5.4.2 隔離開關(guān)的設(shè)計(jì)要求38</p><p>　　5.4.3 隔離開關(guān)的校驗(yàn)38</p><p>　　5.4.4 本設(shè)計(jì)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)39</p><p>　　5.5 導(dǎo)線的選擇以及校驗(yàn)42</p><p>　　5.5.1 母線的含義及分類42</p><p>　　5.5.2 母線的選擇4

13、3</p><p>　　5.5.3 母線的校驗(yàn)43</p><p>　　5.5.4 本設(shè)計(jì)導(dǎo)線的選擇45</p><p>　　5.6 互感器的選擇和校驗(yàn)49</p><p>　　5.6.1 互感器作用49</p><p>　　5.6.2 互感器分類50</p><p>　　5.6.3

14、本設(shè)計(jì)中互感器的配置50</p><p>　　5.6.4 電壓互感器的選擇與校驗(yàn)52</p><p>　　5.6.5 高壓側(cè)（110kV）側(cè)電流互感器選擇與校驗(yàn)53</p><p>　　5.6.6 低壓側(cè)（10kV）側(cè)電流互感器選擇與校驗(yàn)54</p><p>　　第六章 電氣布置及防雷規(guī)劃55</p><p>

15、;　　6.1 電氣布置55</p><p>　　6.1.1 電氣總平面布置設(shè)計(jì)55</p><p>　　6.1.2 電氣設(shè)備布置的基本要求56</p><p>　　6.1.3 對高、低壓配電裝置布置的要求56</p><p>　　6.1.4 本變電站的電氣布置57</p><p>　　6.2 防雷保護(hù)規(guī)劃5

16、7</p><p>　　6.2.1 變電站的防雷保護(hù)概述57</p><p>　　6.2.2 變電站的直擊雷過電壓保護(hù)58</p><p>　　6.2.3 變電站的雷電侵入波保護(hù)59</p><p>　　6.2.4 本變電站的防雷方案59</p><p>　　第七章 變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控設(shè)計(jì)62</p>

17、<p>　　7.1 無人值守對變電站設(shè)計(jì)的要求62</p><p>　　7.2 遠(yuǎn)方監(jiān)控概述62</p><p>　　7.3 遠(yuǎn)方監(jiān)控配置63</p><p>　　7.3.1 系統(tǒng)配置63</p><p>　　7.3.2 主要功能63</p><p>　　7.3.3 部分“四遙”量的選擇64&

18、lt;/p><p><b>　　總 結(jié)66</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)67</b></p><p><b>　　致 謝69</b></p><p><b>　　附 錄70</b></p><p>　　附錄

19、一：外文原文70</p><p>　　附錄二：中文翻譯81</p><p>　　附錄三：任務(wù)書88</p><p>　　附錄四：開題報(bào)告92</p><p>　　附錄五：電氣主接線97</p><p>　　附錄六：電氣布置平面示意圖99</p><p><b>　　中 文

20、摘 要</b></p><p>　　變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本論文中待設(shè)計(jì)的變電站是一座降壓變電站，在系統(tǒng)中起著匯聚和分配電能的作用，擔(dān)負(fù)著向該地區(qū)工廠、企業(yè)、居民供電的重要任務(wù)。該變電站的建成，不僅增強(qiáng)了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且為當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的電能，從而達(dá)到使本地區(qū)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活地運(yùn)行的目的。</p><

21、p>　　本論文《ZXF110kV變電站電氣部分設(shè)計(jì)》，首先通過對原始資料的分析及根據(jù)各負(fù)荷最大容量確定主變壓器容量，主變壓器調(diào)壓方式，繼而確定主變壓器的型號。為了減少電線上的電能損耗，根據(jù)主變壓器的容量選擇無功補(bǔ)償方案。同時(shí)根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，確定了電氣主接線的方案。</p><p>　　其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級的母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值

22、。再根據(jù)計(jì)算結(jié)果及各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器等）。</p><p>　　最后，并繪制了電氣主接線圖、電氣總平面布置圖、防雷保護(hù)配置圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)踐教學(xué)的是重要環(huán)節(jié)，能夠使我在大學(xué)四年里所學(xué)的所有</p><p>　　專業(yè)理論知識得到

23、綜合應(yīng)用，以鞏固和加深對專業(yè)知識的理解。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)掌握變電所設(shè)計(jì)的基本技能，培養(yǎng)和提高獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程問題的能力。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 變電站；電氣主接線；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Power system substation as an

24、 important part of the entire power system directly affects the safety and economic operation. To be designed in this paper is a step-down substation. Substation in the system plays the role of aggregation and distributi

25、on of electric energy, charged with the important task of power supply to the region factories, businesses, residents. The completion of the substation will not only strengthen the local power grid network structure, but

26、 also for the local industrial </p><p>　　The papers ZXF110kV, part of the design of electrical substation, first through the analysis of raw data and models based on the maximum capacity of each load to dete

27、rmine the main transformer capacity, the main transformer voltage regulator, and then to determine the main transformer. In order to reduce the power loss on the wire, according to the capacity of the main transformer re

28、active power compensation program. At the same time, according to economic, reliable, flexible requirements of the</p><p>　　Followed by the short-circuit current, short-circuit when a short circuit occurs in

29、 the voltage level of the bus, the steady-state current and inrush current value from the three-phase short-circuit calculations. Selection and verification of electrical equipment (including circuit breakers, disconnect

30、ors, busbar, current transformers, voltage transformers, etc.) according to the calculated results and the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current.</p><p>　　Finally, and d

31、raw the main electrical wiring diagram, electrical floorplan, lightning protection configuration diagram design drawings.</p><p>　　Graduation design is an important part of the practice of teaching, I have l

32、earned in four years of college professional knowledge, in order to consolidate and deepen the understanding of the expertise. Ability to master the basic skills of substation design practice teaching graduate design, de

33、velop and improve independent analysis and solve practical engineering problems.</p><p>　　Keywords ：Power system substation ;Electrical main wiring; short-circuit current calculation; electrical equipment se

34、lection</p><p>　　第一章 選題背景與原始數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　1.1 選題背景 </b></p><p>　　電能是文明社會(huì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，電力行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的先行行業(yè)，重要性不言而喻。電能的利用離不可電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)又可以分為發(fā)電、輸配電、用電等環(huán)節(jié)，在這些環(huán)節(jié)中，變電站都起著極其重要、不可或缺的作用，它是

35、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。</p><p>　　根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用，可以分為系統(tǒng)樞紐變電站、地區(qū)中間變電站和終端變電站。這其中，地區(qū)終端變電站又在電力系統(tǒng)中數(shù)量最多、分布最廣，電壓等級一般采用110kV或35kV。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為110kV終端變電站。</p><p><b>　　1.2 原始數(shù)據(jù)</b></p>

36、<p>　　根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和電力部門規(guī)劃，擬在A市市郊建設(shè)一座110kV降壓變電站。該變電站建成以后，供給市郊開發(fā)區(qū)建設(shè)施工用電，工期一年。工程完畢后，轉(zhuǎn)為向開發(fā)區(qū)常規(guī)供電。待建變電站主要數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　1.電壓等級：110kV/10kV</p><p><b>　　110kV側(cè)：</b></p><p>　　2回

37、出線。一回經(jīng)15km的LGJ架空線與無限大電源系統(tǒng)相連，另一回經(jīng)20km的LGJ架空線與無限大電源系統(tǒng)相連。LGJ電抗值：0.4Ω/km。</p><p><b>　　10kV側(cè)：</b></p><p>　　16回出線。各負(fù)荷最大容量之和為22000kVA，一、二級負(fù)荷比例為70%，負(fù)荷同時(shí)率為0.89，線損率為5%。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000h。</p&g

38、t;<p>　　繼電保護(hù)時(shí)間：主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.1s，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.2s。</p><p>　　站用電負(fù)荷：動(dòng)力負(fù)荷P1=57kVA，加熱負(fù)荷P2=3.2kVA，照明負(fù)荷P3=17kVA。</p><p><b>　　站址自然條件</b></p><p>　　環(huán)境溫度: -15℃～40℃<

39、/p><p>　　最熱月平均最高溫度: 35℃</p><p>　　海拔高度: ﹤1000m</p><p>　　地震烈度: 6度</p><p>　　污穢等級: 2級</p><p><b>　　1.3 負(fù)荷等級</b>

40、;</p><p>　　由設(shè)計(jì)任務(wù)書中的原始數(shù)據(jù)可知，本次設(shè)計(jì)的變電站的供電對象含有大量的一、二級負(fù)荷，現(xiàn)對此進(jìn)行分析。</p><p>　　電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度進(jìn)行分級，不同級別的電力負(fù)荷采用不同的供電方式。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]第3.0.1條、3.0.1條、3.0.7條可知：<

41、/p><p>　　符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為一級負(fù)荷：</p><p>　　(1) 中斷供電將造成人身傷害時(shí)。</p><p>　　(2) 中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。</p><p>　　(3) 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。</p><p>　　符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為二級負(fù)荷：</p>

42、<p>　　(1) 中斷供電將在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。</p><p>　　(2) 中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作。</p><p>　　不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。</p><p>　　第二章 變壓器選擇及無功補(bǔ)償</p&g

43、t;<p>　　2.1 主變壓器選擇</p><p>　　2.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p><b>　　1. 初選方案</b></p><p>　　方案一：選擇一臺(tái)主變，方案二：選擇兩臺(tái)主變，兩種方案做以下比較，對比結(jié)果如表2-1所示</p><p>　　表2-1 兩種方案對比表</p&

44、gt;<p><b>　　2. 最終方案</b></p><p>　　文獻(xiàn)[2]中第3.1.2條規(guī)定：在有一、二級負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。根據(jù)原始數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)的負(fù)荷中有70%的一、二級負(fù)荷，比例很大，為了保證供電的安全性和可靠性，決定采用兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　2.1.2 主變壓器額定容量的選擇</p><p&g

45、t;　　1.確定主變壓器容量的原則：</p><p>　　(1)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。對于城郊變電所，主變壓器應(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)，其余變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶

46、的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電站，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60%。</p><p>　　2.負(fù)荷計(jì)算：將負(fù)載的同時(shí)率、線損率、負(fù)荷年增長率等因素考慮進(jìn)去后，就可得到變電站承受的實(shí)際供電容量，也稱為計(jì)算容量。</p><p>　　式中，Smax——最大負(fù)荷容量(kVA)</p><p>　　k1——負(fù)荷的同時(shí)率</p><

47、;p><b>　　k2——線損率</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)后得:(kVA)</p><p>　　文獻(xiàn)[2]中第3.1.3條規(guī)定：裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中全部負(fù)荷的60%為：</p><

48、p>　　0.6Sca=0.6×20834kVA=12500kVA</p><p>　　本設(shè)計(jì)中全部一、二級負(fù)荷為：</p><p>　　0.70Sca=0.70×20834kVA=14583.8kVA</p><p>　　主變壓器的額定容量應(yīng)該同時(shí)大于這兩個(gè)數(shù)值，所以，決定把主變壓器的額定容量SN定為16000kVA。</p>

49、<p>　　2.1.3 主變壓器調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　變壓器輸出電壓的調(diào)整是通過切換高壓線圈中的分接開關(guān)，從而改變變壓器比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：</p><p>　　(1) 不帶電切換。稱為無載調(diào)壓或無勵(lì)磁調(diào)壓，特點(diǎn)是調(diào)壓范圍通常較小，通常在±5﹪以內(nèi)。而且切換時(shí)必需中斷變壓器的供電。</p><p>　　(2) 帶負(fù)荷切換。

50、稱為有載調(diào)壓，特點(diǎn)是調(diào)壓范圍較大，調(diào)整范圍可達(dá)20﹪～30﹪。切換時(shí)變壓器不用停電，可保障供電的可靠性。兩種調(diào)壓方式比較結(jié)果如表2-2所示</p><p>　　表2-2 兩種調(diào)壓方式比較表</p><p>　　根據(jù)《35-110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》和《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》：</p><p>　　(1) 大于35kV電壓的變電站中的降壓變壓器，直接向35kV、10kV、

51、6kV電網(wǎng)送電時(shí)應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　(2) 對于110kV及以下的變電器，設(shè)計(jì)時(shí)宜考慮至少有一級變壓器采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)屬于110kV變電站，但考慮到目前城鎮(zhèn)用電負(fù)荷具有波動(dòng)性較大的特點(diǎn)，如果不設(shè)有載調(diào)壓，變壓器的電壓變化率將超過正常值，故決定選用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　2.1.4 主變壓器的型號和

52、主要參數(shù)</p><p>　　主變壓器選用具有低損耗、低噪音、檢修周期長等性能的產(chǎn)品，同時(shí)根據(jù)額定容量和調(diào)壓方式這兩個(gè)主要指標(biāo)，決定將主變壓器的型號定為SZ10-16000/110，其主要參數(shù)及特點(diǎn)如表2-3所示</p><p>　　表2-3 SZ10-16000/110的主要參數(shù)表</p><p>　　2.2 站用變壓器的選擇</p><p&g

53、t;　　2.2.1 站用電的作用及計(jì)算</p><p>　　站用電是指變電站在變換、分配電能過程中自身所使用的電能。站用電的主要用電設(shè)備包括：主變壓器的冷卻設(shè)備、蓄電池的充電設(shè)備或開關(guān)電源、油處理設(shè)備、照明、檢修器械以及供水水泵等用電負(fù)荷。重要負(fù)荷有主變壓器的冷卻風(fēng)扇或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置的油泵、水泵、風(fēng)扇以及整流操作電源等。以及滿足運(yùn)行、檢修和試驗(yàn)等的用電。</p><p>　　變電站的自

54、用電源引接、電氣設(shè)備的選擇和接線，應(yīng)考慮運(yùn)行、檢修和施工的需要，以滿足確保機(jī)組安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求。其中，交流不停電電源宜采用成套UPS裝置，或由直流系統(tǒng)和逆變器組成。還應(yīng)設(shè)置直流電源，保證對直流負(fù)荷可靠供電。</p><p>　　2.2.2 站用變壓器的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)中站用電的主要負(fù)荷大小為：動(dòng)力負(fù)荷P1=57kVA，加熱負(fù)荷P2=3.2kVA，照明負(fù)荷P3=

55、17kVA。</p><p>　　站用電計(jì)算容量：S=P1+P2+P3=57kVA+3.2kVA+17kVA=77.2kVA</p><p>　　文獻(xiàn)[2]第3.3.1條規(guī)定：在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的所用變壓器。根據(jù)這條要求和站用電的負(fù)荷計(jì)算，決定選擇兩臺(tái)容量相同的站用變壓器，分別接于10kVⅠ、Ⅱ段母線上，型號為SC10-80/10各一臺(tái)，安裝在X

56、GN2-10開關(guān)柜內(nèi)，SC10-80/10主要參數(shù)如表2-4所示</p><p>　　表2-4 SC10-80/10主要參數(shù)表</p><p>　　2.3 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x</p><p>　　用戶的負(fù)荷中存在著大量的感性負(fù)載，這會(huì)造成電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，供電線路上電流增大，電壓降落和線路損耗增加，

57、造成經(jīng)濟(jì)上的損失。無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　2.3.2 無功補(bǔ)償方式的選擇</p><p>　　目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電力電容器。其中，并聯(lián)電力電容器由于其設(shè)備簡單、性能穩(wěn)定、價(jià)格低，因而大量應(yīng)用于終端變電站。</p><p>　　電力電

58、容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。</p><p>　　所以，選擇并聯(lián)電力電容器作為本次設(shè)計(jì)的無功補(bǔ)償裝置。</p>&l

59、t;p>　　2.3.3 無功補(bǔ)償?shù)姆桨?lt;/p><p>　　文獻(xiàn)[3]第7.8.5條規(guī)定，變電站補(bǔ)償容量以不超過主變壓器容量的15%為宜。</p><p>　　本變電站主變?nèi)萘繛?×16000kVA，所以選擇并聯(lián)電容器的容量為2×1800kVar，型號為TBB10-1800/50-AK分別接于10kV的兩段母線上。</p><p>　　第三

60、章 電氣主接線 </p><p>　　3.1 電氣主接線的基本要求和設(shè)計(jì)原則</p><p>　　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，成為傳輸電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故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。電氣主接線是變電站電

61、氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。對電氣主接線的基本要求概括地說，應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　3.1.1 電氣主接線的基本要求</p><p>　　可靠性。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大的損失，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡。衡量電氣主接線運(yùn)行可靠性的一般準(zhǔn)則是：</p>

62、<p>　　斷路器檢修時(shí)，是否影響供電、停電的范圍和時(shí)間。</p><p>　　線路、斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，停電出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間長短，能否保證對重要用戶的不間斷供電。</p><p>　　變電站全部停電的可能性。</p><p>　　靈活性。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。電氣主接線的靈活性要求有以下幾

63、方面：</p><p>　　調(diào)度靈活，操作方便。應(yīng)能靈活的投入或切除某些元件，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)整要求。</p><p>　　檢修安全。應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，并在擴(kuò)建過渡時(shí)使一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性。在滿足技術(shù)要求的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>

64、　　投資省。電氣主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以有利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備。</p><p>　　占地面積小。電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　電能損耗小。經(jīng)

65、濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)、避免因兩次變壓而增加電能損耗。</p><p>　　3.1.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)變電站電氣主接線時(shí)，所遵循的總原則：符合設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求；符合有關(guān)的方針、政策和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程；結(jié)合具體工程特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的主接線。為此，應(yīng)考慮下列情況：</p><p>　　明確變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用

66、</p><p>　　各類變電站在電力系統(tǒng)中的地位是不同的，所以主接線的可靠性、靈活性、和經(jīng)濟(jì)性等的要求也不同，因次，就決定了有不同的電氣主接線。 </p><p>　　確定變壓器的運(yùn)行方式</p><p><b>　　合理地確定

67、電壓等級</b></p><p>　　變電站的分期最終建設(shè)規(guī)模</p><p>　　變電站根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。</p><p><b>　　開關(guān)電器的設(shè)置</b></p><p><b>　　電氣參數(shù)的確定</b></p><

68、p>　　在滿足供電可靠性要求的條件下，變電站應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)，盡量減少斷路器的數(shù)目。</p><p>　　3.2 電氣主接線的類型</p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式?？煞譃閮纱箢悾河袇R流母線的接線形式；無匯流母線的接線形式。</p><p><b>　　1. 有母線型</b></p>

69、<p>　　當(dāng)進(jìn)出線較多時(shí)，為了便于電能的匯集與分配，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。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用短路器等設(shè)備增多。</p><p>　　有匯流母線的接線形式主要有：單母線和雙母線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為普通雙母線、雙母線分段、3/2斷路器（又叫一臺(tái)半斷路器）、雙母線及帶旁路母線的雙

70、母線等多種形式。</p><p><b>　　2. 無母線型</b></p><p>　　無匯流母線的接線使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于進(jìn)出線回路少，不在擴(kuò)建和發(fā)展的變電所。</p><p>　　無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、橋形接線（內(nèi)橋接線和外橋接線）和角形接線等。</p><p>　　3.3 電

71、氣主接線的選擇</p><p>　　隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備的可靠性大幅提高，變電站的自動(dòng)控制技術(shù)廣泛采用，越來越多的110kV及以下變電站采用了無人值守方案，這些都給電氣主接線的設(shè)計(jì)提出了一種可能，也是一種要求：簡化電氣主接線。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]，目前新建110kV變電站中典型的電氣主接線形式有：</p><p>　　高壓側(cè)：單母線接

72、線，內(nèi)橋接線，線路變壓器組接線（線變組接線）</p><p>　　低壓側(cè)：單母線接線，單母線分段接線</p><p>　　3.3.1 典型主接線的特點(diǎn)</p><p><b>　　1. 單母線接線</b></p><p>　　單母線接線是指各電源和出線都接在同一條公共母線上，母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線都

73、可以從任一電源獲得電能。</p><p>　　單母線接線的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便、有利于擴(kuò)建。</p><p>　　單母線接線的主要缺點(diǎn)：靈活性差，檢修設(shè)備時(shí)，停電面積大。</p><p>　　2. 單母線分段接線</p><p>　　出線回路數(shù)增多時(shí)，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線。根據(jù)電源的數(shù)目和功率

74、，母線可分為2～3段。母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。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>　　對重要用戶，可以采用雙回路供電，即從不同段上分別引出饋電線路，由兩個(gè)電源供電，以保證供電可靠性。</p><p>　　與單母線接線相比，單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)是靈活性好，缺點(diǎn)是：設(shè)備和投資增加，運(yùn)行操作變復(fù)雜

75、。</p><p><b>　　3. 內(nèi)橋接線</b></p><p>　　內(nèi)橋接線是指橋聯(lián)斷路器的位置在內(nèi)側(cè)，即靠近變壓器側(cè)。內(nèi)橋接線的任一線路投入、斷開、檢修或路障時(shí)，都不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，投資?。o母線，四條回路用三臺(tái)斷路器），占地面積小。</p><p>　　缺點(diǎn)：變壓

76、器投切、檢修時(shí)，會(huì)影響另一回線路的正常運(yùn)行，但現(xiàn)在的變壓器本身的可靠性很高，而且不需要經(jīng)常進(jìn)行投入，發(fā)生這種情況的幾率較小。</p><p>　　4. 線路變壓器組接線（線變組接線）</p><p>　　線變組接線是指一條線路與一臺(tái)變壓器直接串聯(lián)相接，是一種最簡單的接線方式。</p><p>　　其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備少、投資省、操作簡便、宜于擴(kuò)建。</p>

77、<p>　　缺點(diǎn)是：靈活性和可靠性較低，當(dāng)線路或變壓器一方檢修時(shí)，另一方就要停運(yùn)。</p><p>　　3.3.2 本次設(shè)計(jì)電氣主接線</p><p>　　通過對上述主接線方案的比較，決定本次設(shè)計(jì)采用的主接線形式如下：</p><p>　　110kV側(cè)采用線變組接線形式，其理由是：(1) 設(shè)備少、投資省、操作簡便、宜于擴(kuò)建。本電站初期供電為僅為施工供電，開

78、發(fā)區(qū)建設(shè)施工后，將轉(zhuǎn)為常規(guī)供電，正好發(fā)揮線變組接線便于改建的特點(diǎn)。(2) 本設(shè)計(jì)110kV只有兩回出線，采用線變組接線也比較適合。</p><p>　　10kV側(cè)采用單母線分段形式，理由是:(1) 這幾種方案中，單母線分段可靠性、靈活性最好。(2) 10kV側(cè)出線有16回路，且有一、二級負(fù)荷，必須保證可靠性和靈活性。</p><p>　　主接線的簡圖如圖3-1所示，詳細(xì)的主接線圖見附錄

79、 </p><p>　　圖3-1電氣主接線簡圖 </p><p>　　第四章 短路電流計(jì)算</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算概述</p><p>　　4.1.1 短路的類型及危害</p><p>　　在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也

80、是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，使電氣設(shè)備受到破壞。短路是指電力系統(tǒng)中正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。發(fā)生短路時(shí)，將會(huì)數(shù)值很大的短路電流，如不及時(shí)切斷會(huì)造成嚴(yán)重的危害。</p><p>　　在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路故障有：三相短路，兩相短路，單相短路和兩相接地短路。短路電流的危害包括：</p><p>　　(1)

81、 熱效應(yīng)會(huì)使設(shè)備發(fā)熱急劇增加，可能導(dǎo)致設(shè)備過熱而損壞甚至燒毀；</p><p>　　(2) 短路電流產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可引起設(shè)備機(jī)械變形、扭曲甚至損壞；</p><p>　　(3) 短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常工作；</p><p>　　(4) 不對稱短路產(chǎn)生的不平衡磁場，會(huì)對附近的通訊系統(tǒng)及弱電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常工作 。</p&

82、gt;<p>　　4.1.2 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　短路是電氣設(shè)備可能遭遇的最極端、最不利的情況，計(jì)算短路電流就可以預(yù)知電氣設(shè)備可能承受的電氣極限和機(jī)械極限，從而正確選擇電氣設(shè)備。</p><p>　　進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的包括：</p><p>　　(1) 在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要采取限制短路

83、電流的措施，需要進(jìn)行短路電流計(jì)算。</p><p>　　(2) 在進(jìn)行各種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)時(shí)，為了保證各種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體在正常運(yùn)行時(shí)和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又要力求節(jié)約、減少投資，需要根據(jù)短路電流對電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。</p><p>　　(3) 設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間、相對地的安全距離。</p><

84、;p>　?。?）設(shè)計(jì)接地裝置。</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)運(yùn)行及故障分析。</p><p>　　選擇電氣設(shè)備時(shí)，只需近似地計(jì)算出通過所選設(shè)備可能出現(xiàn)的最大相短路電流值。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最為嚴(yán)重。因此，我們采用三相短路（對稱短路）來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.2 短路計(jì)算的

85、條件</p><p>　　4.2.1 前提假設(shè)</p><p>　　短路過程是一種暫態(tài)過程，計(jì)算較為復(fù)雜，工程上通常事先做出一些前提假設(shè)，以便簡化計(jì)算，但這種計(jì)算結(jié)果誤差不大，工程是可以接受的。本設(shè)計(jì)的前提假設(shè)有：</p><p>　　(1) 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，變電站高壓側(cè)接無限大的系統(tǒng)，短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變；</p><p>

86、;　　(2) 短路前系統(tǒng)應(yīng)是正常運(yùn)行情況下的接線方式，不考慮在切換過程中短時(shí)出現(xiàn)的接線方式；</p><p>　　(3) 設(shè)定短路回路各元件的感抗為一常數(shù)，計(jì)算中只考慮電抗，不考慮電阻；</p><p>　　(4) 假定短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間，所有電源的電動(dòng)勢相位角相同，電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。</p><p>　　(5) 短路時(shí)間﹥1s，斷路器開斷時(shí)間﹥

87、0.1s。</p><p>　　4.2.2 近似公式</p><p>　　由以上假設(shè)可以得到一些近似公式，從而簡化計(jì)算。</p><p>　　(1) 無限大系統(tǒng)電源電壓保持不變，電壓標(biāo)幺值為1.0，即：</p><p>　　(2) 在無限大容量系統(tǒng)中，短路后任何時(shí)刻的短路電流周期分量有效值始終不變，即： </p><p&

88、gt;　　式中，為次暫態(tài)短路電流，它是短路瞬間（t≈0s時(shí)）三相短路電流周期分量的有效值；為指短路電流非周期分量衰減完后剩下的的周期分量；短路后任一時(shí)刻的短路電流周期分量。</p><p>　　4.3 短路電流計(jì)算</p><p>　　在高壓母線上和低壓母線上分別選擇一個(gè)短路點(diǎn)，短路示意圖和短路阻抗圖如圖4-1至圖4-3所示。</p><p>　　為了便于計(jì)算，短路

89、電流通常采用標(biāo)幺值法，采用標(biāo)幺值法的優(yōu)點(diǎn)是在多電壓等級的計(jì)算中較方便，在高壓電路中電力系統(tǒng)中各元件的電阻都</p><p>　　略去不計(jì)，短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗。通?；鶞?zhǔn)容量取100MVA，各元件的基準(zhǔn)電壓取所在電路的額定平均電壓。</p><p>　　標(biāo)幺值的基本公式如下：</p><p><b>　　=</b></p>

90、;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　==</b></p><p>　　式中——基準(zhǔn)容量（MVA）</p><p>　　——基準(zhǔn)電壓( kV)</p><p>　　——網(wǎng)絡(luò)各級

91、平均額定電壓（kV）</p><p><b>　　——基準(zhǔn)電流</b></p><p><b>　　——基準(zhǔn)阻抗</b></p><p>　　圖4-1 短路示意圖</p><p>　　圖4-2高壓側(cè)短路阻抗圖 圖4-3低壓側(cè)斷路阻抗圖</p><

92、;p>　　本設(shè)計(jì)中，短路電流具體計(jì)算</p><p>　　110kV側(cè)取=115kV</p><p>　　10kV側(cè)取=10.5kV</p><p><b>　　則==115kV</b></p><p><b>　　==10.5kV</b></p><p><b&

93、gt;　　===502A</b></p><p>　　110kV側(cè)出線電抗：</p><p>　　==200.4=0.06</p><p>　　==150.4=0.045</p><p>　　變壓器電抗：==0.656</p><p>　　110kV側(cè)短路電流標(biāo)幺值：==16.67</p>&

94、lt;p><b>　　，所以取22.22</b></p><p>　　10kV側(cè)短路電流標(biāo)幺值： ===0.026</p><p><b>　　= ==2.82</b></p><p>　　短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　，</b></p>

95、;<p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　，()</b></p><p>　　短路電流計(jì)算計(jì)算結(jié)果如表4-1所示</p><p>　　表4-1短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　

96、　5.1 主要電氣設(shè)備及其作用</p><p>　　在發(fā)電廠和變電所中，根據(jù)電能生產(chǎn)﹑轉(zhuǎn)換和分配等各環(huán)節(jié)的需要，配置了各種電氣設(shè)備。根據(jù)它們在運(yùn)行中所起的作用不同，通常將它們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。</p><p>　　5.1.1 電氣一次設(shè)備及作用</p><p>　　直接參與生產(chǎn)﹑變換﹑傳輸﹑分配和消耗電能的設(shè)備稱為電氣一次設(shè)備。電氣一次設(shè)備主要有：&l

97、t;/p><p>　　(1) 進(jìn)行電能生產(chǎn)和變換的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)﹑電動(dòng)機(jī)﹑變壓器等。</p><p>　　(2) 接通﹑斷開電路的開關(guān)電器，如斷路器﹑隔離開關(guān)﹑自動(dòng)空氣開關(guān)﹑接觸器﹑熔斷器等。</p><p>　　(3) 限制過電流或過電壓的設(shè)備，如限流電抗器﹑避雷器等。</p><p>　　(4) 將電路中的電壓和電流降低，供測量儀表和繼電保護(hù)

98、裝置使用的變換設(shè)備，如電壓互感器﹑電流互感器。</p><p>　　(5) 載流導(dǎo)體及其絕緣設(shè)備，如母線﹑電力電纜﹑絕緣子﹑穿墻套管等。</p><p>　　(6) 為電氣設(shè)備正常運(yùn)行及人員﹑設(shè)備安全而采取的相應(yīng)措施，如接地裝置等。</p><p>　　5.1.2 電氣二次設(shè)備及其作用</p><p>　　為了保證電氣一次設(shè)備的正常運(yùn)行，對其

99、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測量﹑監(jiān)視﹑控制﹑調(diào)節(jié)﹑保護(hù)等的設(shè)備成為電氣二次設(shè)備，主要有： </p><p>　　(1) 各種測量儀表，如電流表﹑電壓表﹑有功功率表﹑無功功率表﹑功率因數(shù)表等。</p><p>　　(2) 各種繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置。</p><p>　　(3) 直流電源設(shè)備，如蓄電池﹑浮充電裝置等。</p><p>　　5.2 電氣設(shè)備的選

100、擇與校驗(yàn)</p><p>　　由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的用途及工作條件各異，因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都不完全一樣。但是，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原則，即按正常工作條件進(jìn)行選擇，按短路狀態(tài)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.2.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求</p><p>　　應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修、

101、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展</p><p>　　應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理</p><p>　　同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種</p><p>　　與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致</p><p>　　選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)上級批準(zhǔn)。

102、 </p><p>　　5.2.2 電氣設(shè)備選擇的選擇原則</p><p>　　按正常工作條件進(jìn)行選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備</p><p>　　(1)額定電壓和最大工作電壓</p><p>　　導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓就是銘牌上標(biāo)出的線電壓。此外，電氣設(shè)備還有最大工作電壓，即電氣設(shè)備長期運(yùn)行所允許的最大電壓，其值等于其額定電壓Ue的1.1～1.5

103、倍。所選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即：</p><p><b>　　(5-1)</b></p><p><b>　　(2)額定電流</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流是指在一定周圍環(huán)境溫度下，長時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備所能允許通過的電流。因此，所選用的電氣設(shè)備額定電流不得低于所在回路的最大

104、長期工作電流,即：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流，指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的長期允許電流。而環(huán)境溫度對電氣設(shè)備的長期允許電流允許電流影響很大，當(dāng)電氣設(shè)備使用的環(huán)境溫度不等于額定環(huán)境溫度時(shí)，其額定電流應(yīng)按下式修正 </p><p>　　式中----電

105、氣設(shè)備的長期允許發(fā)熱溫度</p><p>　　----額定溫度，對裸導(dǎo)體為25℃，對斷路器、隔離開關(guān)、電抗器等電氣設(shè)備為40℃。</p><p>　　---- 所選電氣設(shè)備使用的環(huán)境溫度。</p><p>　　5.2.3 電氣設(shè)備的校驗(yàn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇的高壓電氣設(shè)備應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目如表5-1所示，表格中“√”表示要校驗(yàn)的內(nèi)容。&l

106、t;/p><p>　　表5-1 設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目表</p><p><b>　　按短路條件校驗(yàn)</b></p><p><b>　　1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　當(dāng)所選電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過最嚴(yán)重短路電路時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，即</p><p>　　式中---

107、-短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)</p><p>　　----電氣設(shè)備和導(dǎo)體允許的熱效應(yīng)</p><p>　　(1)對載流導(dǎo)體，通常用滿足熱穩(wěn)定的最小截面校驗(yàn)，即</p><p>　　式中----- 短路電流的熱效應(yīng)</p><p>　　S-----導(dǎo)體的載流截面</p><p>　　-----肌膚效應(yīng)系數(shù)</p>

108、<p>　　-----與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)</p><p>　　（2）電氣設(shè)備通過下式校驗(yàn)</p><p>　　式中----所選設(shè)備ts內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流。</p><p><b>　　2.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　當(dāng)所選電氣設(shè)備或?qū)w通過最嚴(yán)重短路電流時(shí)，不應(yīng)因短路電流的電動(dòng)力效

109、應(yīng)造成設(shè)備的變形或損壞。因此，必須校驗(yàn)所選電氣設(shè)備和導(dǎo)體承受短路電流的電動(dòng)力的能力。</p><p>　　制造廠一般直接給出電氣設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定峰值電流，動(dòng)穩(wěn)定條件為</p><p><b>　　或</b></p><p>　　式中 、-----短路沖擊電流的幅值及其有效值</p><p>　　-----0s時(shí)短路電流周

110、期分量及有效值</p><p>　　-----沖擊系數(shù)，發(fā)電機(jī)機(jī)端取1.9,發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器 后的高壓母線和發(fā)電機(jī)機(jī)端母線的引出線的電抗器后取1.85，遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)時(shí)取1.8，低壓電網(wǎng)取1.3</p><p>　　------設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值，在動(dòng)穩(wěn)定電流作用下電氣設(shè)備能繼續(xù)正常工作而不發(fā)生機(jī)械損壞。</p><p>　　下雷擊中情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)

111、定：</p><p>　　用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。</p><p>　　采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　電纜因有足夠的強(qiáng)度，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p>

112、　　5.3 高壓斷路器的選擇</p><p>　　5.3.1 高壓斷路器的含義及幾種常用斷路器</p><p>　　高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，它既可以在正常情況下接通或斷開電路，又可以在系統(tǒng)故障情況下自動(dòng)地迅速地?cái)嚅_電路。高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用。但是高壓斷路器斷開電路時(shí)會(huì)在斷口處產(chǎn)生電弧，因此斷路器設(shè)有專門的滅弧裝置。滅弧能力是斷路器的重要性能指標(biāo)。<

113、;/p><p>　　斷路器的種類很多。按滅弧介質(zhì)可分為油斷路器（少油和多油）、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器等；按安裝場所可以分為戶內(nèi)式和戶外式斷路器。</p><p>　　首先介紹幾種常用的斷路器，如表5-2所示</p><p>　　表5-2 斷路器對比表</p><p>　　5.3.2 高壓斷路器的選擇</p>&l

114、t;p>　　高壓斷路器的選擇要求：</p><p>　　1. 在合閘運(yùn)行時(shí)為良導(dǎo)體，在能長期通過負(fù)荷電流的前提下，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p>　　2. 在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。</p><p>　　3. 應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r(shí)間。</p><p>　　4. 應(yīng)由盡可能長的

115、機(jī)械壽命和電氣壽命，同時(shí)要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。</p><p>　　在選擇設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮產(chǎn)品的系列化，盡可能采取同一型號的斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。</p><p>　　由于六氟化硫斷路器具有滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能好、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長、使用可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在高壓和超高壓電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，所以本設(shè)計(jì)在110kV側(cè)

116、選用戶外式六氟化硫斷路器。</p><p>　　由于真空斷路器具有噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、滅弧室小巧精確、所需操作功小、動(dòng)作快、燃弧時(shí)間短、熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快等優(yōu)點(diǎn)，所以在10kV側(cè)選用戶內(nèi)式真空斷路器。</p><p>　　5.3.3 高壓斷路器的校驗(yàn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇的高壓電氣設(shè)備應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目如表

117、5-3所示：</p><p>　　表5-2是高壓電氣設(shè)備應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目，表格中“√”表示要校驗(yàn)的內(nèi)容。</p><p>　　表5-3 設(shè)備校驗(yàn)項(xiàng)目表</p><p>　　1. 斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓，即：</p><p><b>　　(5-3)</b></p><p>　　

118、式中 ——斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓，kV;</p><p>　　——斷路器的額定電壓，kV。</p><p>　　2. 斷路器的額定電流應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作最大電流，即：</p><p>　　3. 額定開斷能力校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[6]的內(nèi)容，校驗(yàn)斷路器開斷電流時(shí)，短路計(jì)算時(shí)間采用斷路器實(shí)際開斷時(shí)間</p>&

119、lt;p><b>　?。?-4） </b></p><p>　　——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間</p><p>　　tpr1——主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間</p><p>　　tin——斷路器固有分閘時(shí)間</p><p>　　由原始數(shù)據(jù)知，主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr1=0.1s，加上斷路器固有分閘時(shí)間，斷路器的實(shí)際開斷時(shí)間一定會(huì)大于0.1s