【正文】 操作電器，容易發(fā)生誤操作。 這種接線方式具有很高的可靠性和靈活性，但增加了母聯(lián)斷路器和旁路斷路器數(shù)量，配電裝置投資較大。綜上所述，雖然本次設(shè)計任務(wù)書中，所有用戶都有重要負(fù)荷，但都為雙回路供電，雙母線接線就可以滿足供電可靠性與靈活性。為了減少電氣設(shè)備，節(jié)省投資，不選用雙母帶旁路接線方式。所以二次側(cè)接線方式確定為雙母線接線方式。本變電所一次側(cè)采用單母分段接線，二次側(cè)采用雙母接線，接線圖如設(shè)計圖紙主接線圖所示。第3章 短路計算 概述所謂短路是指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路桿塔也能造成短路事故。所謂短路是指相與相之間通過電弧或其他較小阻抗的一種非正常連接，在中性點直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路以及兩相接地短路。由電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少，但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。從短路計算方法來看，一切不對稱短路的計算，在采用對稱分量法后，都可歸結(jié)為對稱短路的計算。在短路過程中，短路電流是變化的，其變化情況決定與系統(tǒng)容量的大小，短路點距電源的遠(yuǎn)近，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)是否有調(diào)壓裝置等因素。根據(jù)線路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)兩大類。為了校驗和選擇電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體，以及為了繼電保護(hù)的整定計算，常用到下述短路電流值：短路電流的沖擊值，最大有效值，次暫態(tài)短路電流有效值，以及短路后不同時刻的短路電流周期分量有效值，而短路時刻由網(wǎng)絡(luò)中的條件及所要選用設(shè)備的參數(shù)確定。（1）電氣主接線的比較與選擇。（2）選擇斷路器等電器設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。（3）為繼電保護(hù)的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù)。（4）評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施。（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(yuǎn)景發(fā)展規(guī)則（一般為本期工程建成后5～10年）。（2）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。（3）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。高壓短路電流計算一般只計及各元件（即發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等）的電抗采用標(biāo)準(zhǔn)值計算。為了計算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，或Sj=1000MVA，基準(zhǔn)電壓Uj一般用各級的平均電壓，即Uj=Up=。當(dāng)基準(zhǔn)容量Sj（MVA）與基準(zhǔn)電壓Uj（KV）選定后，基準(zhǔn)電流Ij（KA）與基準(zhǔn)電抗Xj（Ω）便已確定，如下式：基準(zhǔn)電流： （）基準(zhǔn)電抗： （）電路元件的標(biāo)么值為有名值與基準(zhǔn)值之比 ，采用標(biāo)么值之后，相電壓和線電壓的標(biāo)么值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)么值也是相同的，這是標(biāo)么值的優(yōu)點之一。某些物理量可以用標(biāo)么值相等的的另一些物理量來代替，如I=S，這是標(biāo)么值的另一個優(yōu)點。按平均額定電壓之比計算：發(fā)電機(jī) X= () 變壓器 XT= ()線 路 X=X () 三相短路電流周期分量計算在本次設(shè)計中，所給的電源為發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)，均為有限電源，所以在此只說明有限電源供給的短路電流的計算方法。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機(jī)的特性（指類型、參數(shù)等），另一個是發(fā)電機(jī)對短路點的電氣距離。在離短路點很近的情況下，發(fā)電機(jī)本身特性的不同對短路電流的變化規(guī)律起決定的作用，因此不能將不同類型的發(fā)電機(jī)合并成為一組。如果發(fā)電機(jī)到短路點之間的電氣距離很大時，不同類型發(fā)電機(jī)的特性引起短路電流變化規(guī)律的差異受到極大的削弱，在這種情況下，可以將不同類型的發(fā)電機(jī)合并起來。：（1）繪制等值網(wǎng)絡(luò)；（2）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換：（3）將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對短路點的計算電抗：X= X ()X= X () 式中：SN∑ SN∑2……為等值電源2的額定容量。（4）由計算電抗分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠嬎闱€找出指定時刻各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流的標(biāo)么值；當(dāng)Xjs＞，由它供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標(biāo)么值為： I*=1/Xjs ()（5）計算短路電流周期分量的有名值。按下式計算： =I+I+… ()這些曲線是我國近年來的研究成果。它是采集國內(nèi)200MW及以下各種常用機(jī)組參數(shù)，分析電力系統(tǒng)負(fù)荷分布情況，采用概率統(tǒng)計的方法在計算機(jī)上得到的結(jié)果。 短路點選取短路電流的計算，是為選擇電氣設(shè)備，如母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等等做準(zhǔn)備的。短路電流計算要選擇可能出現(xiàn)最大短路電流的點進(jìn)行計算，以確保在發(fā)生突然短路時電氣設(shè)備不致?lián)p壞。并對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行整定計算。第4章 電氣設(shè)備的選擇 概述電氣設(shè)備是按流過設(shè)備的長期最大負(fù)荷電流和額定電壓選擇。按短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗，設(shè)備的額定電壓必須不低于設(shè)備安裝地點的電網(wǎng)額定電壓，額定電流必須不低于流過設(shè)備的最長期負(fù)荷電流。 一般原則(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(yuǎn)景發(fā)展。(2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。(3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。(4)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。(5)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 選擇的一般問題高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以及保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運行條件。在高壓電器選擇中的主要問題有下述幾點：(1)高壓電器應(yīng)滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。(2)高壓電器應(yīng)滿足安裝地點和使用的環(huán)境條件要求。(3)高壓電器應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。(4)高壓電器應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì)。(5)對于電流互感器的選擇應(yīng)計及其負(fù)載和準(zhǔn)確度級別。 選擇項目的說明(1)按工作電壓和工作電流選擇 電器的額定電壓或最高工作電壓不應(yīng)小于所在回路的工作電壓。避雷器、電壓互感器的額定電壓應(yīng)符合所在回路的工作電壓。電器的額定電流不應(yīng)小于該回路的工作電流。(2)短路計算時間 電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間為繼電保護(hù)動作時間t和相應(yīng)短路器的全開斷時間之t和，即： =； t=t+t； ()式中 t—斷路器全開斷時間； t—后備保護(hù)動作時間； t—斷路器固有分閘時間；t—為斷路器開斷時電弧持續(xù)時間，～，～。(3)熱穩(wěn)定校驗所謂熱穩(wěn)定校驗是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假想時間內(nèi)通過高壓電器時，其各部分發(fā)熱量不會使高壓電器超過規(guī)定的最大容許溫度，即：t≥Qk ()式中 Qk —短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； It —電器允許通過的熱穩(wěn)定電流。(4)動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定校驗的目的是：在沖擊電流作用下高壓電器的載流部分所產(chǎn)生的電動力是否導(dǎo)致高壓電器的損壞。 滿足動穩(wěn)定的條件為≥ （） 式中 —短路沖擊電流幅值及其有效值； —電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 高壓斷路器的選擇在各種電壓等級變電所的設(shè)計中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器的工作最為繁重，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。在電力系統(tǒng)運行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。斷路器型式選擇，除了應(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護(hù)，本次設(shè)計為了保證供電可靠性，選用SF6斷路器。在校驗斷路器的斷流能力時，應(yīng)用開斷電流代替斷流容量。一般取斷路器實際開斷時間（繼電保護(hù)動作時間與斷路器固有分閘分閘時間之和）的短路電流作為校驗條件。本次所設(shè)計變電所220KV側(cè)選用LW7(OFPI)220型斷路器, 60KV側(cè)選用LW963型斷路器，其參數(shù)如41所示:。 高壓隔離開關(guān)的選擇高壓隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時，對隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時間。故計算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時的計算數(shù)據(jù)完全相同。220KV側(cè)選擇GW7220D(W)和GW220G型隔離開關(guān)，60KV側(cè)選擇GW560G型隔離開關(guān)，其參數(shù)如表42所示。表41 220KV和60KV斷路器的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定電流額定短路開斷電流額定關(guān)合電流（kA）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流合閘時間分閘時間（kv）（kv）（A）（kA）峰值峰值4S（S）（S）LW7（OFPI）22022025212508080≦≦LW96363125025636325≦≦表42 220KV和60KV隔離開關(guān)的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定 電流動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）備注（kv）（kv）（A）峰值3S/4SGW220D（W）220252100010040（3S）國標(biāo)耐壓標(biāo)準(zhǔn)可用于海拔2000，2900mGW220G2202526005516（4S）國標(biāo)耐壓標(biāo)準(zhǔn)可用于海拔2000，2900mGW60G606912505016不接地 母線選擇導(dǎo)體和電纜是輸配電系統(tǒng)傳輸電能的的主要組成部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途，導(dǎo)體可分為裸硬導(dǎo)體（矩形、槽形、圓管形導(dǎo)體）和裸軟導(dǎo)體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導(dǎo)線）及封閉導(dǎo)體。本次設(shè)計中選用的為軟導(dǎo)體，主要對軟導(dǎo)體進(jìn)行介紹。軟導(dǎo)體有鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金絞線、擴(kuò)徑導(dǎo)線、鋁鎂硅合金導(dǎo)線、銅絞線等種類，主要用于架空電力線路輸送電能及架空避雷線。鋼芯鋁絞線適用于架空電力線路作為輸送電能之用。但鋁絞線由于機(jī)械強度低，耐腐蝕性能差，故使用范圍受到一定限制。鋼芯鋁絞線強度和載流能力在一定范圍內(nèi)均能滿足要求，且施工安裝方便，目前在各級電壓配電裝置及輸電線路上得到廣泛應(yīng)用。(1)配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件（環(huán)境溫度、日照、風(fēng)速、污穢、海拔高度）和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)形式。(2)當(dāng)負(fù)荷電流較大時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線。當(dāng)電壓較高時，為保持導(dǎo)線表面的電場強度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導(dǎo)線外徑。 (3)對于220KV及以下的配電裝置，電暈對選擇導(dǎo)線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式可采用單根鋼芯鋁絞線或由鋼芯鋁絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。 電流互感器電流互感器應(yīng)按高壓電器選擇的一般要求進(jìn)行選擇，并補充說明如下：（1）電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時亦可考慮用1A。（2）二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護(hù)裝置和自動裝置的要求。一般情況下，測量儀表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。用于電度計量的電流互感器，用于電流電壓測量的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于1級，非重要回路可使用3級。電流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器的熱穩(wěn)定能力常以1S允許通過的熱穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗：≥Qk或t≥Qk ()電流互感器內(nèi)部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的動穩(wěn)定電流或一次額定電流最大值()的倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗：≥ 或 ≥ ()本次設(shè)計中，220KV側(cè)選擇LB220型電流互感器60kv側(cè)選擇LCWB5型電流互感器，其參數(shù)如