【正文】 10 強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。主接線代表了變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 35~1100kv 變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中規(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、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修 方便、投資節(jié)約和便于過渡和擴建的要求。 可靠性 (1) 斷路器檢修時，不宜影響系統(tǒng)的供電。 (2) 斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停電的回路數(shù)和停運時間并要保證對Ｉ類負荷及全部或大部分Ⅱ類負荷的供電。 (3) 盡量避免全所停電的可能性 (4) 大機組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求 靈活性 (1)調(diào)度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 (2)檢修要求： 可以發(fā)表的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備進行安全檢修，且不至影響對用戶的供電。 (3)擴建要求：可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。 經(jīng)濟性 主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理，主要是： (1)投資省 (2)占地面積少 (3)電能損失少 可擴性 便于發(fā)展，擴建 二、 各電壓級主接線方案 變電站各電壓等級側(cè)都有自己的主接線方式，對不同主接線方式的實際要求也不同。 單母線分段適用于： 110220KV 配電裝置，出線回路在 34 回； 3563KV 配電裝置，出線回路在 48回； 610KV 配電裝置，出線回路在 6回以上。 雙母線接線適用于出線回路或母線上電流較大、輸送或穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運行調(diào)度對靈活性有較高的要求時，在各電壓等級應(yīng)用的情況為： 110220KV 配電裝置，出線回路在 5 回以上； 3563KV 配電裝置，出線回路超過 8回，或連接的電源較多，負荷較大時； 610KV 配電裝置，當短路電流較大，出線需帶電抗器時。 110KV 配電裝置主接線方案 11 本站 110KV 側(cè)進出線共 2回，由規(guī)程知，變電站在系統(tǒng)中地位非常重要， 110 出線回路在 3回及以上時，可采用雙母線接線，也可采用單母分段接線。對兩個方案比較如下： 示意圖 可靠性 重要用戶可從兩段母線上引出兩個回路，相當于兩個電源供電，當檢修出線斷路器時，只使該回路停電，而不影響其他回路，當母線檢修或故障時，可將所有的負荷倒到另一母線上，從而不會造成任何用戶停電，同時，環(huán)網(wǎng)此時不會解開，系統(tǒng)可以正常運行。 任何一段母線故障時，連接在該段母線上的線路都將 停電；對重要用戶可以從兩段母線上分別引兩段線路供電，增加可靠性。 靈活性 各個電源和各回路負荷可任意分配到某一組母線上， 能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行方式調(diào) 度和潮流度變化的需要，通過倒閘操作可以組成各種運行方式，但倒閘操作容易發(fā)生誤操作。 調(diào)度靈活，可以方便地投入或切除任一出線回路，但母線檢修時影響整段母線上的線路供電。 經(jīng)濟性 這種接線方式需要的配電裝置較多，經(jīng)濟性較差。 這種接線方式接線簡單，需要的配電裝置較少，占地面積少，經(jīng)濟性較好。 可擴建性 擴建時可向任意一方向擴展，擴建方便， 并 且擴建時不致使該母線上負荷停電，不會影響用戶系統(tǒng)的安全運行。 擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展，擴建時影響該母線供電。 通過比較可知， 110KV 出線比較少 ,考慮到經(jīng)濟性、靈活性單母分段比雙母線接線要好，為了節(jié)省投資 ,應(yīng)選擇單母分段接線方式。 10KV 配電裝置主接線方案 12 示意圖 可靠性 重要用戶可從兩段母線上引出兩個回路，相當于兩個電源供電，當檢修出線斷路器時， 可通過倒閘操作把用戶倒到旁母上，不致使該出線停電，當檢修一段母線故障時，該母線的用戶可由另一母線和旁母供電而不使其 用戶停電。 任何一段母線故障時，連接在該段母線上的線路都將停電；對重要用戶可以從兩段母線上分別引兩段線路供電，增加可靠性。 靈活性 重要負荷可以從兩段母線上供電，能靈活供電，但電源和負荷在母線上需均衡分配，通過倒閘操作可以完成多種運行方式，但倒閘操作易發(fā)生誤操作。 調(diào)度靈活，可以方便地投入或切除任一出線回路，但母線檢修時影響整段母線上的線路供電。 經(jīng)濟性 這種接線需要的配電裝置較單母分段復(fù)雜，因為有一組旁母，使占地面擴大，設(shè)備較多，增加了設(shè)備投資，經(jīng)濟性較差。 這種接線方式接線簡單，需要的配電裝 置較少，占地面積少，經(jīng)濟性較好。 可擴建性 擴建時，需向兩個方向均衡發(fā)展，擴建時可把母線負荷通過倒閘操作倒到另一組母線或旁母上運行。 擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展，擴建時影響該母線供電。 兩種方案相差不大，雖然單母分段兼旁路斷路器接線可靠性較高，有利于保證對Ⅰ、Ⅱ類負荷的供電，但經(jīng)濟性較差。 10KV 的重要負荷由雙回路供電，可靠性有保證，故選用單母分段接線。 最終確定各電壓等級的主接線方式如下： 110KV—— 單母分段接線 10KV—— 單母分段接線 13 第四節(jié) 所用變設(shè)計 所用變臺數(shù) 選擇 由《規(guī)范》第 條“在有兩臺及以上主變壓器的主電所中， 宜裝設(shè)兩臺容量相同互為備用的所用變壓器。 故本變電所選用２臺所用變。 所用變電源連接方式 由《手冊》①Ｐ 110“當所內(nèi)有較低電壓母線時， 一般均由這類母線上引接１～２個所用電用電源?！? 本變電所電源由 10kv 兩段母線上分別引接。 所用變低壓側(cè)接線方式 由《手冊》①Ｐ 112“所用電系統(tǒng)采用 380/220v 中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源?！薄八米儔浩鞯蛪簜?cè) 多采用單母線接線方式 ，當有兩臺所用變壓器時，采用單母線分段接線方式，平時分別運行。 所用變?nèi)萘窟x擇 本所選用兩臺所用變，容量為 50KVA。主要供給充電機、通風(fēng)電機、檢修試驗用電、載波通訊用電、室內(nèi)外照明、水泵、福利區(qū)用電等。 所用變：型號： S50/10 采用 Yyn0 接線，油浸自冷式 第二章 最大持續(xù)工作電流及短路計算 第一節(jié) 各回路最大持續(xù)工作電流 根據(jù)公式，可以計算出各回路最大持續(xù)工作電流。其中： Ｓ nT為 主變額定容量， Ue為各電壓級額定電壓 。計算結(jié)果見下表： 110kV 系統(tǒng)聯(lián) 絡(luò)線： ?????? ? 1 10*3 )2*182*10(2*253em a x USSI NT 穿越功率601A 110kV 主母線： ?????? ? 110*3 )2*182*10(2*253em a x USSI NT 穿越功率601A 變壓器低壓側(cè)引出線： 14 ??? *3 2 5 0 0 0* * em a x U SI e 1443A 10kV 主母線 : ??? *3 2 5 0 0 0* * em a x U SI e 1443A 10kV 出線 (雙回 ): ???? ? ***3 5000*%)51(c os3 *em a x ?UPI 308A 第二節(jié) 短路電流計算點的確定和短路電流計算結(jié)果 一、基本原則和規(guī)定 短路計算的目的：為了選擇導(dǎo)體和電器，并進行 有關(guān)的校驗。 基本假定：短路電流實用計算中，采用以下假設(shè)條件和原則：（ 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。 (2)所有電源的電動勢相位角相同。 (3)系統(tǒng)中的同步和異步電機為理想電機，不考慮電機飽和、磁滯、鍋流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間相差 1200電氣角。 (4)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變化。 (5)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行，其中 50%負荷接在高壓母線上， 50%負荷接在系統(tǒng)側(cè)。 （ 6） 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）。 (7)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 (8)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 (9)除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計。（ 10）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 (11)輸電線路的電容略去不計。 (12)用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 一般規(guī)定： (1)驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成的 5~10年）。確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短 路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 (2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響。 (3)選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。對電抗器的 6~10kV 出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計算短路點應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。 (4)導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相 短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況計算。 設(shè)計中只按三相短路進行短路電流計算，并選擇在 110kV、 10kV 母線上（變壓器分列運行）、 10kV 母線上（變壓器并列運行）和 10kV 用戶線末端， 4 個可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計算點分別為 K K K3。 15 二、計算的基本步驟 選擇短路點 畫出計算用等值網(wǎng)絡(luò) 利用標幺值計算 （ 1） 基準值選?。?Sb=100MVA Ub=Uav （ 2） 各種標幺值的計算 （ 3） 各元件的電抗編號 網(wǎng)絡(luò)化簡，求轉(zhuǎn)移電抗 X*∑ (Sb) 求相應(yīng) 的計算電抗 Xjs Xjs= *SbSe X*∑ 當 Xjs 時 有 I,=Xjs1 或查汽輪機運算曲線：求 I,、 Ish 求短路電流有名值 I,= I, UavSb3 求沖擊電流 Ish= 2 I,= I, 短路計算過程見計算書，計算結(jié)果如下表： 電壓等級 (kV) 短路點 I,（ KA） 110 K1 10kV 母線上（變壓器分列運行） K2 10kV 母線上（變壓器并列運行） K3 10kV用戶線末端 K4 第三章 主要電氣設(shè)備選擇 電氣選擇的一般原則為 ○ 1 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求 ， 并考慮遠景發(fā)展； ○ 2 應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校驗；年最高氣溫 40 ℃ 年最低氣溫 － 20 ℃ 年平均氣溫 32 ℃ ○ 3 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟 合理； ○ 4 與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致； ○ 5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇 16 考慮到可靠性、經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電所設(shè)備的無油化目標，故在 110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器、 10kV側(cè)采用真空斷路器。斷路器規(guī)范的選擇按照《電力工程設(shè)計手冊（ 1 冊）》第 259 頁的表 46 確定。 項目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按動穩(wěn)定校驗 按熱穩(wěn)定校驗 斷路器 Uzd≥ Ug Ie≥ Ig Idn≥ I〃 igf≥ ich It≥ I∞ tjt 110kV側(cè)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線 LW6110 型斷路器 變壓器低壓側(cè)回路 ZN1210/16