【正文】 計內容及要求主接線設計：分析原始資料，根據任務數的要求擬出各級電壓母線接線方式，選擇變壓器型式及連接方式，通過技術經濟比較選擇主接線最優(yōu)方案。短路電流計算：根據所確定的主接線方案，選擇適當的計算短路點計算短路電流并列表示出短路電流計算結果。 主要電氣設備選擇。 110kV高壓配電裝置設計。 進行繼電保護的規(guī)劃設計。（簡略） 線保護和變壓器主保護進行整定計算 第3章電氣主接線設計發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動機、變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線和電纜等電氣設備，按一定順序連接的，用以表示生產、匯集和分配電能的電路。電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結構，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經濟性起決定性的作用。 電氣主接線設計概述一、對電氣主接線的基本要求現代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農業(yè)生產和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足一下基本要求。（1） 運行的可靠性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，能盡快的推出設備。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再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。復雜的接線不但不便于操作，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者不必要的停電。（4） 經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，使其盡可能的發(fā)揮經濟效益。二、變電站電氣主接線的設計原則電氣主接線的基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行和維護的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經濟、美觀的原則。電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主體。它與電力系統(tǒng)、電廠動能參數、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經濟性的要求等密切相關，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大影響。因此，主接線設計，必須結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關影響因素 ，正確處理它們之間的關系，合理的選擇主接線方案。(1) 接線方式：對于變電站的電氣接線，當能滿足運行要求時，其高壓側應盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。若能滿足繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。在110—220kV配電裝置中，當出線為2回時，一般采用橋型接線，當出線不超過4回時，一般采用單母線接線，在樞紐變電站中，當110—220kV出線在4回及以上時，一般采用雙母線接線。斷路器的設置：根據電氣接線方式，每回線路均應設有相應數量的斷路器，用以完成切、合電路任務。(2) 為正確選擇接線和設備，必須進行各級電壓最大最小有功和無功電力負荷的平衡。當缺乏足夠 的資料時，可采取下列數據：1. 最小負荷為最大負荷的60—70%，如主要農業(yè)負荷時則取20—30%；2. —，當饋線在三回以下且其中有特大負荷時，—1；3.　功率因數 ；４. 線損平均取5%。我國《變電所設計技術規(guī)程》對主接線設計作了如下規(guī)定：在滿足運行要求時，變電所高壓側應盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。在110~220kv變電所中，當出現為2回時，一般采用橋型接線；當出線不超過4回時，一般采用單母線分段接線；當樞紐變電所的出線在4回及以上時，一般采用雙母線。在35kv變電所中，當出線為2回時，一般采用橋型接線；當出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母線接線。出線回路數和電源數較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線接線。在6~10kv變電所，一般采用單母線接線或單母線分段接線。二、 電氣主接線設計步驟電氣主接線的設計伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設計進行，即按照工程基本建設程序，歷經可行性研究階段、初步設計階段、技術設計階段和施工設計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設計思路、方法和步驟基本相同。（1）分析原始資料1. 本工程情況包括變電站類型，設計規(guī)劃容量（近期，遠景），主變臺數及容量，最大負荷利用小時數及可能的運行方式等。2. 電力系統(tǒng)狀況 包括電力系統(tǒng)近期及遠景規(guī)劃（5—10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和遠景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。主變壓器中性點接地方式是一個綜合問題，它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關，直接影響電網的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運行安全以及對通信線路的干擾等。我國一般對35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)（中性點不接地或經消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，以保證供電可靠性。對110kV及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)以防止輸電線路電壓升高而以其它方式保證供電的可靠性。3. 負荷情況包括負荷的性質及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數及輸送容量等。電力負荷的原始資料是設計主接線的基礎數據，電力負荷預測工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎。對電力負荷的預測不僅應有短期負荷預測，還應有中長期負荷預測，對電力負荷預測的準確性，直接關系著發(fā)電廠和變電站電氣主接線設計成果的質量，一個優(yōu)良的設計，應能經受當前及較長遠時間(5—10年)的檢驗。 4. 設備制造情況這往往是設計能否成立的重要前提，為使所設計的主接線具有可行性，必須對各主要電氣設備的性能、制造能力和供貨情況、價格等質量匯集并分析比較，保證設計的先進性、經濟性和可靠性。，包括當地的氣溫、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔高度及地震等因素，對主接線中電氣設備的選擇和配電裝置的實施均有影響。對此，應予以重視。對重型設備的運輸條件亦應充分考慮。（2） 主接線方案的擬定與選擇根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，根據對電源和出線回路數、電壓等級、變壓器臺數、容量以及母線結構等不同的考慮，可擬定出若干個主接線方案（近期和遠景）。依據對主接線的基本要求，從技術上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2—3個技術上相當，有可能滿足任務書要求的方案，再進行經濟比較，結合最新技術，對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應進行可靠性定量分析計算比較，最終確定出在技術上可行、經濟上合理的方案。（3）短路電流計算和主要電氣設備選擇對選定的電氣主接線進行短路電流計算，并選擇合理的電氣設備。（4）繪制電氣主接線對最終確定的電氣主接線，按照要求，繪圖。（5） 編制工程概算 對于工程設計，無論哪個設計階段(可行性研究、初步設計、技術設計、施工設計)，概算都是必不可少的組成部分。它不僅反映工程設計的經濟性與可靠性的關系，而且為合理地確定和有效控制工程造價創(chuàng)造條件，為工程付諸實施，為投資包干、招標承包、正確處理有關各方的經濟利益關系提供基礎，概算的編制以設計圖紙為基礎，以國家頒布的《工程建設預算費用的構成及計算標準》、《全國統(tǒng)一安裝工程預算定額》、《電力工程概算指標》以及其他有關文件和具體規(guī)定為依據，并按國家定價與市場調整或浮動價格相結合的原則進行。概算的構成主要有以下內容： (1)主要設備器材費，包括設備原價、主要材料(鋼材、木材、水泥等)費、設備運雜費(含成套服務費)、備品備件購置費、生產器具購置費等。除設備及材料費外，其他費用均按規(guī)定在器材費上乘一系數而定。其系數由國家和地區(qū)隨市場經濟的變化在某一時期內下達指標定額。(2)安裝工程費，包括直接費、間接費及稅金等。直接費指在安裝設備過程中直接消耗在該設備上的有關費用，如人工費、材料費和施工機械使用費等；間接費指安裝設備過程中為全工程項目服務，而不直接耗用在特定設備上的有關費用，如施工管理費、臨時設施費、勞動保險基金和施工隊伍調遣費用等；稅金是指國家對施工企業(yè)承包安裝工程的營業(yè)收入所征收的營業(yè)稅、教育附加和城市維護建設稅。以上各種費用都根據國家某時期規(guī)定的不同的費率乘以基本直接費來計算。 (3)其他費用，系指以上未包括的安裝建設費用，如建設場地占用及清理費、研究試驗費、聯合試運轉費、工程設計費及預備費等。所謂預備費是指在各設計階段用以解決設計變更(含施工過程中工程量增減、設備改型、材料代用等)而增加的費用、一般自然災害所造成的損失和預防自然災害所采取的措施費用以及預計設備費用上漲價差補償費用等。根據國家現階段下達的定額、價格、費率，結合市場經濟現狀，對上述費用逐項計算，列表匯總相加，即為該工程的概算。 電氣主接線的基本形式由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數和電源回路數不同。且各回路饋線中所傳輸的容量也不一樣，因而為便于電能的匯集和分配，再進出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 電氣主接線選擇依據原始資料，經過分析，根據可靠性和靈活性經濟性的要求，高壓側有4回出線，其中兩回備用，宜采用雙母線接線或單母線分段接線，中壓側有6回出線，其中兩回備用，可以采用雙母線接線、單母線分段接線方式，低壓側有11回出線，其中兩回備用，可以采用單母線分段、單母線分段帶旁路母線的接線方式，經過分析、綜合、組合和比較，提出三種方案：方案一：110kV側采用雙母線接線方式，35kV側采用雙母線接線方式，10kV側采用單母線分段接線方式。110kV側采用雙母線接線方式，優(yōu)點是運行方式靈活，檢修母線時不中斷供電，任一組母線故障時僅短時停電，可靠性高。缺點是，操作復雜，容易出現誤操作，檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電，任一母線故障仍會短時停電，結構復雜，占地面積大，投資大。10kV側采用單母線分段接線方式，供給市區(qū)工業(yè)與生活用電，由于一級負荷占30%左右，二級負荷占30%左右，一級和二級負荷占65%左右，采用單母線分段接線方式，優(yōu)點是接線簡單清晰，操作方便，造價低，擴展性好，缺點是可靠性靈活性差。方案一主接線圖如下：圖3—1 方案一主接線圖方案二：110kV側采用雙母線接線方式，35kV側采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kV側采用單母線分段接線方式35kV側采用單母線分段帶旁路母線接線方式，優(yōu)點是，檢修任一進出線斷路器時，不中斷對該回路的供電，和單母線分段接線方式相比，可靠性提高，靈活性增加，缺點是，增設旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關的數目，接線復雜，投資增大。方案二的主接線圖如下：圖3—2 方案二主接線圖方案三：110kV側采用雙母線接線方式，35kV側采用單母線分段接線方式，10kV側采用雙母線接線方式。對于上述三種方案綜合考慮：該地區(qū)海拔185m，海拔并不高，對變電站設計沒有特殊要求，地勢平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫+40176。C，年最低氣溫10176。C，年平均氣溫+12176。C，最熱月平均最高溫度+34176。C。最大風速30m/s，覆冰厚度為10mm，屬于我國第V標準氣象區(qū)。因此110kV側采用單母線分段接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經濟性要求，對于35kV側采用單母線分段接線方式而10kV側采用雙母線接線形式。綜合各種因素，宜采用第三種方案。第4章 變電站主變壓器選擇變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設備之一。其擔負著變換網絡電壓進行電力傳輸的重要任務，確定合理的變壓器臺數、容量和型號是變電站可靠供電和網絡經濟運行的保證。 主變壓器的選擇一、主變壓器臺數的選擇在變電站設計過程中，一般需要裝設兩臺主變壓器，以保證對用戶供電的可靠性。對110kV及以下的終端或分支變電站，如果只有一個電源，或變電所的重要負荷有中、低壓側電網取得備用電源時，可只裝設一臺主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可根據具體情況裝設2—4臺主變壓器，以便減小單臺容量。因此，在本次設計中裝設兩臺主變壓器。并且兩部變壓器并列運行時必須滿足以下條件：(1)并列變樂器的額定一次、二次電壓必須對應相等。即并列變壓器的電壓比必須相同，％。如果并列變壓器的電壓比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內將出現環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，導致繞組過熱甚至燒毀。 (2)并列變壓器的阻抗電壓(短路電壓)必須相等。由于并列運行變樂器的負荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，如果阻抗電壓相差很大．可能導致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過負荷現象，所以要求并列變壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值不得超過110％。 (3)并列變壓器的連接紀別必須相同。即所有并列變壓器一次、：次電壓的相序和相位都必須對應地相同，否則不能并列運行。假設兩臺變壓器并列運行，‘臺為Yyno型連接，另一臺為Dynll型連接，則它們的二次電壓將出現30。相位差，從而在兩臺變壓器的二次繞組間產生電位差，并在兩變壓器的二次側產生一個很大的環(huán)流，能使變壓器繞組燒毀。(4) 并列運行的變壓器容量比應小于3；1。即并列運行的變壓器容量應盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時，變壓器間的環(huán)流將相當顯著，