【正文】 載損耗阻抗電壓%高中高低中低240100/100/50242177。2%/121/YN，yn，d111357201214222479本章小結 本章先從大的方面介紹了電氣主接線設計的基本要求和主接線的基本接線形式，然后根據(jù)要求提出了兩個設計方案，最后從技術和經(jīng)濟的角度對兩個方案進行了比較，得出本系統(tǒng)所需的主接線形式。第2章 所用電接線及設備用電源接線方案 所用電源數(shù)量及容量1) 樞紐變電所﹑總容量為60MVA及以上的變電所﹑裝有水冷卻或強迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調相機的邊點所，均裝設兩臺所用變壓器.采用整流操作電源或無人值班的變電所,裝設兩臺所用變壓器,分別接在不同等級的電源或獨立電源上.如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可以只裝設一臺所用變壓器.2) ,可以分別接在每一臺主變壓器的第三繞組上。兩臺所用變壓器的容量應相等,可只接一臺工作變壓器.3) 當設有備用所用變壓器時,一般均裝設備用電源自動投入裝置.1) 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個所用電源,這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟和可靠性較高的特點。如能由不同電壓等級的母線上可分別引接兩個電源，則更可保證所用電的不間斷供電。當有旁路母線時,可將一臺所用變壓器通過旁路隔離開關接到旁路母線上。正常運行時，則倒換到旁路上供電。2) 由主變壓器第三繞組引接，所用變壓器高壓側要選用大斷流容量的開關設備，否則要加裝限流電抗器。3) 由于低壓網(wǎng)絡故障機會較多，從所外電源引接所用電源可靠性較低。有些工程保留了施工時架設的臨時線路，多用于只有一臺主變壓器或一段低壓母線時的過度階段。500KV變電所多由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。 所用變壓器低壓側接線所用電系統(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。 1) 所用變壓器低壓側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，平時分列運行，以限制故障范圍,提高供電可靠性。2) 500KV變電所設置不間供電裝置，向通訊設備﹑交流事故照明及監(jiān)控計算機等負荷供電,其余負荷都允許停電一定時間，故可不裝設失壓啟動的備用電源自投裝置，避免備用電源投合在故障母線上擴大為全所停電事故。3) 具備條件時,調相機專用負荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側直接支接供電的方式。 所用電接線應按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術和新設備，使設計達到經(jīng)濟合理、技術先進、安全、經(jīng)濟地運行。 變電站的站用電源，是保證正常運行的基本電源。通常不少于兩個。其引接方式有兩種：一種是從母線側引入，另一種是從主變低壓側引入。本站由于沒有具體說明，因此采用通過斷路器和隔離開關從低壓側引入。 本站是用兩臺500KVA變壓器接入，為此，查手冊，選出站變，如下表：型號高壓(KV)低壓(KV)組別空載損耗負載損耗空載電流(A)S7—500/3535Y，yn0 站用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時替代工作電源，起后備作用。備用電源應具有獨立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得備用電源。 備用分為名備用和暗備用。本站是地區(qū)性變電所。所以，采用暗備用的方式，兩臺變壓器相互備用，當一臺退出運行時，由另一臺承擔負荷。本章小結所用電是比較重要的負荷，其電能重要取自電站本身，它的安全運行一定程度上影響著整個變電站的安全運行。為此，我們應謹細的考慮。在本章中重要論述了變電站站用電的電源的選擇、引接線及備用電源的設計。第3章 短路計算計算短路電流的目的主要是 為了選擇斷路器等電氣設備或對這些設備提出技術要求；評價確定網(wǎng)絡方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護設計與調試提供依據(jù)；分析計算送電線路對通訊網(wǎng)絡設施的影響等。 在電力系統(tǒng)設計中，短路電流的計算應按遠景規(guī)劃水平年來考慮，遠景規(guī)劃水平年一般取工程建成后5—10年中的某一年。計算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運行方式時，一個樞紐點的三相短路電流。工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)經(jīng)營﹑辦公等活動以及人民的正常生活，都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)﹑安全﹑，系統(tǒng)會經(jīng)常出現(xiàn)故障，使正常運行狀態(tài)遭到破壞。 短路是系統(tǒng)常見的嚴重故障。所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或地與相之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有 ：1）設備原因 電氣設備、元件的損壞。如：設備絕緣部分自然老化或設備本身有缺陷，正常運行時被擊穿短路；以及設計、安裝、維護不當所造成的設備缺陷最終發(fā)展成短路的功能。2）自然原因 氣候惡劣，由于大風、低溫、導線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應，設備過電壓，絕緣被擊穿等。 3）人為原因 工作人員違反操作規(guī)程帶負荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯線造成短路或運行管理不善造成小動物帶電設備內(nèi)形成短路事故等。 短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運行時阻抗小很多，短路電流通常超過正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會帶來以下嚴重后果：1）短路電流的熱效應 巨大的短路電流通過導體，短時間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設備過熱而損壞。2）短路電流的電動力效應 由于短路電流的電動力效應，導體間將產(chǎn)生很大的電動力。如果電動力過大或設備結構強度不夠，則可能引起電氣設備機械變形甚至損壞，使事故進一步擴大。3） 短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對用戶帶來很大影響。例如，異步電動機的電磁轉矩與端電壓平方成正比。同時電壓降低能造成照明負荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學習。4）不對稱短路的磁效應 當系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不對稱短路電流的磁效應所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應出很大的電動勢。5）短路時的停電事故 短路時會造成停電事故，給國民經(jīng)濟帶來損失。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。6）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴重的后果就是使并列運行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 短路電流計算的目的1）電氣主接線比選 短路電流計算可為不同方案進行技術經(jīng)濟比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。2）選擇導體和電器 如選擇斷路器、隔離開關、熔斷器、互感器等。其中包括計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設備動力穩(wěn)定，計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設備及載流導體的熱穩(wěn)定性，計算三相短路容量以校驗短路器的遮斷能力等。3）確定中性點接地方式 對于35KV 、10KV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點接地方式。4） 選擇繼電保護裝置和整定計算 在考慮正確、合理地裝設保護裝置，在校驗保護裝置靈敏度時，不僅要計算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應計算最小運行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計算三相短路電流而且也要計算兩相短路電流或根據(jù)需要計算單相接地電流等。1） 短路點的選?。焊骷夒妷耗妇€、各級線路末端。2） 短路時間的確定：根據(jù)電氣設備選擇和繼電保護整定的需要，確定計算短路電流的時間。3） 短路電流的計算：最大運行方式下最大短路電流；最小運行方式下最小短路電流；各級電壓中性點不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計算的具體項目及其計算條件，取決于計算短路電流的目的 。 短路電流計算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必須首先計算出短路點到電源的回路總阻抗值。電路元件電氣參數(shù)的計算有兩種方法：標幺值法和有名值法。1）標幺值法 標幺制是一種相對單位制，標幺值是一個無單位的量，為任一參數(shù)對其基準值的比值。標幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標幺值表示。由于電力系統(tǒng)有多個電壓等級的網(wǎng)絡組成，采用標幺值法，可以省去不同電壓等級間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標幺值法進行短路電流計算。2） 有名值法 有名值法就是以實際有名單位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于1KV以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計算。 短路電流的計算通常采用近似標幺值計算。取=100MW，各級基準電壓為平均額定電壓。 計算短路電流對所用的網(wǎng)絡模型為簡化模型，即：忽略負荷電流；不計各元件的電阻，也不計送電線路的電納及變壓器的導納；發(fā)電機用次暫態(tài)電抗表示，并認為發(fā)電機電勢模值標幺制為1，相角為0176。1）計算各元件參數(shù)標幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組），其阻抗電壓百分比，如下表：繞組高—中高—低中—低阻抗電壓%12—1422—247—9計算每個繞組的短路電壓百分數(shù)：＝（＋－）＝（13＋23－8）＝14＝（＋－）＝（13＋8－23）＝1＝（＋－）＝（8＋23－13）＝9取=100MVA，=計算變壓器各繞組的標幺值＝＝＝＝＝＝＝＝ ＝由于一期工程，只有兩臺主變運行。所以，只需考慮2臺變壓器。2變的參數(shù)與1變的參數(shù)一致。做出等值電路圖：2）當（f1）點（220kV母線）發(fā)生短路時的計算＝＝＝有名值：＝＝＝14（KA）沖擊電流：＝＝14＝（KA）3）當（f2）點（110KV母線）發(fā)生短路時的計算＝＝＋＝－＝＝//＝＝＋＝＋＝＝有名值：＝＝＝（KA）沖擊電流：＝＝＝（KA）4）當（f3）點（35KV母線）短路計算＝＝＋＝＋＝＝//＝＝＋＝＋＝＝有名值：＝＝＝（KA）沖擊電流：＝＝＝（KA）短路電流表 計算參數(shù)短路點短路電流有名值(KA)沖 擊 電 流(KA)220KV14110KV35KV本章小結本章對變電站系統(tǒng)中的各個電壓等級下的母線發(fā)生三相短路時，所流過的短路電流進行了分別計算。這為下步設備選擇奠定了基礎。第4章 設備的選擇及動、熱穩(wěn)定校驗盡管電力系統(tǒng)中各種設備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗人穩(wěn)定和動穩(wěn)定。1）電器選擇的一般原則 （1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 （2）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核。 （3）應力求技術先進和經(jīng)濟合理。 （4）與整個工程的建設標準應協(xié)調一致。 （5）同類設備應盡量減少品種。 （6）選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。2）額定電壓電氣設備所在電網(wǎng)的運行電壓因調壓或負荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電氣設備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓。因此，在電氣設備時，一般可按照電氣設備的額定電壓 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓的條件選擇。即≥3）額定電流電氣設備的額定電流是在額定環(huán)境溫度下，電氣設備的長期允許電流。應不小于該賄賂在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即：≥4）環(huán)境條件對設備選擇的影響當電氣設備安裝地點的環(huán)境條件如溫度、風速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆水度等超過一般電氣設備使用條件時，應采取措施。5）機械荷載 所選電器端子的允許荷載，應大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。1）校驗的一般原則 （1）電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱校驗。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流，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，則應按嚴重情況校驗。 （2）用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定。用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。2）短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電器時，電氣設備各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定條件。≥式中：—短路電流產(chǎn)生的熱效應 、t—電氣設備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時間3）電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為：≥ 式中： —短路沖擊電流幅值 —電氣設備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值 4）短路計算時間驗算熱穩(wěn)定的短路計算時間為繼電保護動作時間和相應斷路器的全開斷時間之和，即：＝＋ 一般取保護裝置的后備保護動作時間5）絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。但所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的 標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適當?shù)倪^電壓保護設備。 斷路器、隔離開關的選擇 項目參數(shù)技術條件正常工作條件電壓﹑電流﹑頻率﹑機械荷載電路穩(wěn)定性動穩(wěn)定電流﹑熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間承受過電壓能力對地和斷口間的絕緣水平﹑泄漏比距操作性能開斷電流﹑短路關合電流﹑操作循環(huán)﹑操作次數(shù)﹑操作相數(shù)﹑分合時間及周期性﹑對過電壓的限制﹑某些的開斷電流﹑操作機構環(huán)境條件 環(huán)境環(huán)境溫度﹑日溫差﹑最大風速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震強度環(huán)境保護噪聲﹑電磁干擾1）種類 采用的滅弧介質可分為油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、斷路器、真空斷路器等。選用少油斷路器，其特點運行經(jīng)驗