【正文】 和重要性，一級負荷必須設兩個獨立電源供電；二級負荷一般也設兩個獨立電源供電；三級負荷一般只設一個電源供電。(4)系統(tǒng)備用容量大小。(5)系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。[5](1) 運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。(2) 具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據(jù)調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。(3) 操作應盡可能簡單、方便主接線應簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。(4) 經(jīng)濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。(5) 應具有擴建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負荷的性質、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結構等。 主變壓器臺數(shù)、容量、型式的選擇(1)選擇原則①為保證供電可靠性，在變電所中，一般裝設兩臺主變壓器；②為滿足運行的靈敏性和可靠性，如有重要負荷的變電所，應選擇兩臺三繞組變壓器，選用三繞組變壓器占的面積小，運行及維護工作量少，價格低于四臺雙繞組變壓器，因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺雙繞組變壓器[11]。③裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事故后其余主變壓器的容量應保證該所全部負荷的70%以上，并保證用戶的一級和二級全部負荷的供電。(2)變電所主變壓器臺數(shù)的確定主變臺數(shù)確定的要求：①對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設兩臺主變壓器為宜。②對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用雙母線接線的方式。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。由公式：S=P+JQ，Q=PtgΦ,Se=√P2+Q2得：35kV側的負荷 S1=48000+JQ S1=48000+J3600010kV側的負荷 S2=19200+JQ S2=19200+J14400考慮到今后5~10年的變壓器損耗則[11]：S3=S1(1+5%)5 =55296+J41472 S4=S2(1+5%)5 =+ Se=(S3+S4)=+ 主變壓器的容根據(jù)變電站所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷：對一般性變電站停運時，其余變壓器容量就能保證全部負荷的60～70%。故選兩臺SSPSL163000型的主變壓器就可滿足負荷需求，變壓器參數(shù)如下表21表21 主變壓器參數(shù)型號容量比額定電壓 (kV)Ux1~2%Ux1~3%Ux2~3%高壓側中壓側低壓側SSPSL1100/100/100121 電氣主接線方案設計1．單母接線：優(yōu)點：接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任意元件故障或檢修，均須使整個配電裝置停電[5]。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部母線仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機和一臺主變壓器以下三種況：①610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；②3563kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回；③110220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。：優(yōu)點：(1)用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同端引出兩個回路由兩個電源供電[5]。(2)當一段母線發(fā)生故障，分開母聯(lián)斷路器，自動將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：(1)當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電。(2)當出現(xiàn)為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。(3)擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：①610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。②3563kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時。③110220kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時。：優(yōu)點：(1)供電可靠[5]。通過兩組母線隔離開關得到換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電一組母線故障后，能迅速恢復供電；檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。(2)調度靈活。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化的需要。(3)擴建方便。向雙母線的任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當有雙架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會如單母分段那樣導致出線交叉跨越。(4)便于試驗。當個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路斷開，單獨接至一組母線上。缺點：(1)增加一組母線時每回路就需要增加一組母線隔離開關。(2)當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關誤操作，需在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置。適用范圍：當出線回路數(shù)和母線上的電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復供電、母線或母線設備檢修時不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)運行調度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如下：①6～10kV配電裝置，當短路電流較大、出線需要帶電抗器時。②35～63 kV配電裝置，當出線回路數(shù)超過8回時；或連接的電源較多、負荷較大時。③110～220 kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時；或當110～220 kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時。4．帶旁路母線的單母線分段接線[5]：當檢修短路器時，將迫使用戶停電。尤其是電壓為35kV以上的線路輸入電功率較大，短路器檢修需要時間較長，會帶來較大的經(jīng)濟損失，為此可增設旁路母線，可以保證重要用戶的供電。適用范圍：當110kV出現(xiàn)在6回及以上時，220kV在4回及以上時，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線，在不允許停電檢修斷路器的殊殊場合下設置旁路母線。5．技術分析（1）110kV母線選擇雙母線接線。由于所共35kV和10kV都為Ⅰ、Ⅱ類負荷供電要求高，為了保證供電的可靠性和靈敏性所以選擇雙母線接線形式；（2）35kV選擇單母分段接線。對于35kV電壓側，因為待建變電所35kV有Ⅰ、Ⅱ類負荷。Ⅰ類負荷50%，Ⅱ類負荷50%，供電可靠性要求很高，同時全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應選擇單母分段接線形式；（3）10kV選擇單母線分段接線。因為待建變電所10kV出線有Ⅰ、Ⅱ類負荷。Ⅰ類負荷33%，Ⅱ類負荷67%，供電可靠性要求較高，同時負荷采用雙回線供電且采用手車式開關柜，所以單母分段接線可以滿足要求，為滿足供電的可靠性和靈活性，應選擇單母分段接線形式。 變電所電氣主接線特點該變電所的110kV側在本次設計中采用的是橋形接線，35kV側采用的是單母線分段接線，10kV側也采用的是單母線分段母線。如下圖21所示：圖21變電所主接線簡圖根據(jù)23中提到的各種接線方法我在本次設計中110kV側選擇了外橋接線外橋接線的特點是：適用于線路較短和變壓器經(jīng)常切換的情況，在橋斷路器外側加裝一個“跨條”，在橋斷路器檢修時，能使穿越功率從“跨條”通過，也能使環(huán)形電網(wǎng)不會被破開環(huán)運行。35kV和10kV側選擇了單母線分段接線的方式，主要從3個方面考慮：（1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同端引出兩個回路由兩個電源供電。（2）當一段母線發(fā)生故障，分開母聯(lián)斷路器，自動將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。（3）是該接線方式的應用范圍：610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時，3563kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時，該變電所35側有4條出線，10側有12條出線。所以在35和10側我采用了單母線分段接線的方式。第三章 所用變與直流系統(tǒng) 所用電接線變電站站用母線采用單母線接線方式。當有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時分列運行，以限制故障。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。、容量選擇(1)選擇原則：%變電所容量計(2)所用電負荷: S=S110=%=%=(3)根據(jù)選擇原則選出待建變電所兩臺所用變型號為:S3100/10，額定電壓: 10/(kV), 接線方式:兩臺所用變分別接于10kV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用，平時半載運行，當一臺故障時，另一臺能夠承擔變電所的全部負荷。變壓器參數(shù)如下表31所示：表31 所用變參數(shù)型號U1e （kV）U2e（kV）連接組別損耗（kW）阻抗電壓（%）空載電流（%）S3100/10100．4空載短路4 直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號、繼電保護和自動裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動電源以及用于直流電動機拖動的備用電源。本次設計直流系統(tǒng)采用智能高頻開關電源系統(tǒng)。蓄電池采用2100AH 免維護鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。直流屏兩面，電池屏兩面。該型直流系統(tǒng)是模塊化設計，N+1熱備份。有較高的智能化程度，能實現(xiàn)對電源系統(tǒng)的遙測、遙控、遙信及遙調功能。可對每一個蓄電池進行自動管理和保護。該系統(tǒng)通過RS232或RS485接口接入計算機監(jiān)控系統(tǒng)。直流負荷統(tǒng)計見下表32。表32 直流負荷統(tǒng)計表序號負荷名稱容量（kW）負荷系數(shù)計算容量（kW）計算電流（A）事故放電時間及電流（A）初期持續(xù)末期1經(jīng)常負荷4142事故照明2129993DL跳閘204DL合閘1335合計3第四章 短路電流計算在變電所電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的的主要有以下幾個方面： ①在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進行必要的短路電流計算[2]。 ②在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進行全面校驗。 ③在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線相間和相對地安全距離。 ④在選擇繼電保護方式和進行整定計算，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。⑤接地裝置的設計，也需用短路電流。 短路電流計算條件發(fā)電廠Ａ和發(fā)電廠Ｂ的發(fā)電機參數(shù)如表41所示。表41發(fā)電機型號及參數(shù)廠名機號型號P0（MW）U0（kV）COSφX″%發(fā)電廠A12QFS50250發(fā)電廠B12QFQ50250進線端兩發(fā)電廠的參數(shù)如上表，其中廠A到變電所的距離為20km，廠B到變電所的距離為40km。 其中Sb為基準容量為100MVASn為額定容量輸電線路的阻抗為： 其中，L為該段輸電線路的長度，=100MVA，為該段的電壓值。 變壓器三個繞組的阻抗值為： 短路電流計算方法與步驟在進行短路電流計算時，通常把電源容量視為無窮大的電力系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)內，當某處發(fā)生短路時，電源電壓維持不變，即短路電流周期分量在整個短路過程中不衰減[14]。為了選擇和校驗電氣設備，載流導體，一般應計算下列短路電流值，即： —— 暫態(tài)電流有效值，單位為kA； —— 穩(wěn)態(tài)電流有效值，單位為kA； —— 短路電流的最大沖擊電流，單位為kA； —— 短路容量，單位為MVA。短路電流計算的一般原則：1．計算短路電流用于驗算電器和導體的開斷電流，動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時，應按照設計規(guī)劃內容計算。一般應以最大運行方式下的三相短路電流為依據(jù)，如變電所一般應以2～3臺變壓器為主變進行計算，并適當考慮電網(wǎng)5～10年的遠景發(fā)展規(guī)劃進行計算。2．計算短路電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進行計算。短路點應選擇在短路電流為最大的地點。3．導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流校驗。4．計算10kV以上高壓電網(wǎng)短路電流時，一般將元件的電阻忽略不計，如果短路電路中總電阻R總大于總電抗X總的1/3時，則線路和其他元件的有效電阻仍應計算。5．計算1000kV以下低壓電網(wǎng)短路電流時，一般不允許忽略短路回路中電氣設備的電阻值，如配電變壓器的電阻，低壓線路的電阻，不太長的母線和電纜，電流互感器的一次繞組，自動開關的過電流線圈及自動開關和隔離