【正文】 ②斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)搶修時，盡量減少停運出線的回路數(shù)和停運時間，并保證對I、Ⅱ類負(fù)荷的供電；③盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電；④對裝有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求；2）靈活性 ①調(diào)度靈活，操作方便，應(yīng)能靈活地投入或切除機組、變壓器或線路，靈活的調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的要求； ②檢修安全，應(yīng)能方便地停運線路、斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正常運行及用戶的供電要求； ③擴(kuò)建方便，在設(shè)計主接線時應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴(kuò)建時一、二次設(shè)備所需的改造最少。3）經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 ①投資省。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；應(yīng)適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型電氣設(shè)備；對110KV及以下的終端或分支變電所；應(yīng)推廣采用直降式[110/(610)KV]變電所和質(zhì)量可靠的簡易電器（如熔斷器）代替高壓熔斷器； ②年運行費少。年運行費包括電能損耗費、折舊費及大修費、日常小修維護(hù)費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理的選擇變壓器的型式、容量、臺數(shù)； ③占地面積小。主接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地相節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用； ④在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 1）變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。 2）在3560KV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 3）610KV配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5回時，一般采用單母線接線方式，線路在6回及以上時，采用單母線分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時，可采用雙母線接線。 4）110220KV配電裝置中，線路在4回以上時一般采用雙母線接線。 5）當(dāng)采用SF6等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之，以設(shè)計原始資料及設(shè)計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)適用。 110KV側(cè)主接線方案的選取 本設(shè)計提出三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。方案一：外橋式接線如圖31 圖31 外橋接線 當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線。兩回路間的橫連線稱為“橋”，根據(jù)橋的不同位置分為“內(nèi)橋式”和“外橋式”。內(nèi)橋式的橋接于靠變壓器側(cè)，而外橋式的橋靠于線路側(cè)。正常運行時，橋上的斷路器處于閉合狀態(tài)。1） 特點 ①接線清晰簡單，所用設(shè)備少； ②高壓斷路器數(shù)量少，四個元件只需要三臺斷路器； ③變壓器退出運行時，不影響線路的工作；但線路發(fā)生故障時，該線路及本組的變壓器均停止工作。2） 缺點 ①線路投入切除較復(fù)雜，需要操作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運； ②連接橋斷路器檢修時，兩個回路需解列運行； ③變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器停運； ④可靠性不高，隔離開關(guān)用作操作電器，只適用于小容量發(fā)電廠和變電站，作為最終將發(fā)展為單母線分段或雙母線的過渡接線方式。3） 適用范圍 在容量較小的發(fā)電廠或變電所，并且變壓器切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況，線路有穿越功率時采用此接線，因為穿越功率只流過一個斷路器，斷路器檢修時對此功率影響小。方案二：變壓器母線組接線如圖32 圖32 變壓器母線組接線 在這種接線中，變壓器直接通過隔離開關(guān)分別接到兩組母線上，各出線回路由兩臺斷路器分別接在兩組母線上。1） 特點 ①調(diào)度靈活，電源和負(fù)荷可自由支配，安全可靠，有力擴(kuò)建； ②當(dāng)變壓器回路發(fā)生故障時，連接于母線上的斷路器跳開，不影響其他回路供電；2） 缺點：變壓器故障就相當(dāng)于是母線故障，但一般變壓器故障概率較小。3） 適用范圍：在長距離大容量輸電系統(tǒng)中，對系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性要求較高的變電站中普遍應(yīng)用。方案三：單母線分段接線如圖33 圖33 單母線分段接線1）特點 ①用斷路器吧母線分段后，對重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電； ②安全性、可靠性高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2）缺點 ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時需要向兩個方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。3）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34回時。方案比較： 方案一相對方案二、三時，接線清晰簡單，所用設(shè)備少，高壓斷路器數(shù)量少，變壓器退出運行時，不影響線路的工作；根據(jù)實際情況，110KV有兩回路進(jìn)線，有穿越功率流過，故110KV側(cè)選用外橋形接線。 35KV側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，35KV側(cè)進(jìn)出線共8回，出線6回，其中2回最大負(fù)荷為42MW，重要負(fù)荷占65%。同樣本設(shè)計提出三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。方案一：單母線分段接線如圖34 圖34 單母線分段接線1） 特點 ①用斷路器把母線分段后，對重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電； ②安全性、可靠性高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2）缺點 ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時需要向兩個方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。方案二：單母線接線如圖35 圖35 單母線接線1） 特點：接線簡單、清晰，設(shè)備少，操作方便。2） 缺點：由于電源和引出線都接在同一母線上，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開接在母線上的全部電源，與之相接的整個電力裝置在檢修期間全部停止工作。3） 方案三：帶旁路母線單母線接線如圖36 圖36 帶旁路母線單母線接線1）特點：有了旁路母線，檢修與之相連的任一回路的斷路器時，該回路可以不停電，從而提高了供電的可靠性。2）缺點：這種接線使配電裝置結(jié)構(gòu)變得較復(fù)雜。方案比較： 方案一相對于方案二、三時，具有可靠性高、配電裝置結(jié)構(gòu)較為簡單的優(yōu)點，可以在對用戶不間斷供電的情況下保證經(jīng)濟(jì)性，故35KV側(cè)選用單母線分段接線方式。 10KV側(cè)主接線方案選取 根據(jù)任務(wù)書要求，10KV側(cè)進(jìn)出線共計16回，其中14回為出線。同樣本設(shè)計提出三種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較。方案一：雙母線分段接線如圖37所示 圖37 雙母線分段接線 其中 TQS：母聯(lián)斷路器 OQF：分段斷路器 WBL：母線電抗器 G：發(fā)電機1） 采用雙母線分段可以消除以下缺點： ①在運行中隔離開關(guān)作為操作電器，易導(dǎo)致誤操作； ②當(dāng)母線回路發(fā)生故障時，需短時切除較多電源和負(fù)荷； ③當(dāng)檢修出線斷路器時，該回路停電。2） 缺點：設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差。方案二：雙母線接線如圖38所示 圖38 雙母線接線 其中 TQF：母聯(lián)斷路器1） 特點：供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建。2） 缺點：設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差。方案三：單母線分段接線如圖39所示 圖39 單母線分段接線1）特點 ①用斷路器把母線分段后，對重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電； ②安全性、可靠性高，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2）缺點 ①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電； ②擴(kuò)建時需要向兩個方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻； ③當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。方案比較： 方案一相對于方案二、三來說具有供電可靠，調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建的優(yōu)點，在變電站設(shè)計的過程中應(yīng)該首先保證變電站的安全可靠運行，其次再考慮經(jīng)濟(jì)性。故10KV側(cè)選用雙母線分段接線方式。 1）在選擇電氣出接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算； 2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算； 3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路田間檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離； 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)； 5）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 為選擇110KV—35KV—10KV配電裝置的電器和導(dǎo)體，需計算在最大運行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，變電站用電回路共選3個短路點，即：ddd3，系統(tǒng)為無限大容量，選Sj=100MVA。 110KV清河變電站主要擔(dān)負(fù)著為清河開發(fā)區(qū)供電的重任，主供電源由北郊變電站110KV母線供給，一回由北郊變直接供給，另一回由北郊變經(jīng)大明湖供給形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，示意圖如圖41所示 圖41 北郊變、大明湖和清河變地勢示意圖 等值電路圖及其各元件電抗計算為了計算不同短路點的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的等值網(wǎng)絡(luò)，常常采用的方法有：網(wǎng)絡(luò)等值變換、利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性簡化、并聯(lián)電源支路的合并和分布系數(shù)法四種。 根據(jù)本次設(shè)計所選擇的主接線方式和長期運行方式（兩臺主變壓器并聯(lián)運行），對網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化。 繪制網(wǎng)絡(luò)等值電路如圖42： 圖42 短路電流計算網(wǎng)絡(luò)等值電路圖 線路電抗的計算： (41) 變壓器電抗的計算： (42) 根據(jù)所選主變壓器型號，查表得：阻抗電壓分別為： （43） （44） （45）阻抗的標(biāo)幺值： （46） 由于本次設(shè)計是兩臺變壓器并聯(lián)運行，所以： 110KV母線側(cè)短路電流的計算d1點短路： 等值電路如圖43所示： 圖43 d1點短路電流等值電路圖d1點轉(zhuǎn)移阻抗：S1對d1點阻抗： S2對d1點阻抗： SS2總的轉(zhuǎn)移阻抗： 短路電流標(biāo)幺值： （47）有名值： （48）沖擊值： （49）短路容量： （410）全電流最大有效值： （411） 35KV母線側(cè)短路電流的計算d2點短路： 等值電路圖如圖44所示： 圖44 d2點短路電流等值電路圖d2