【正文】 同期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù) 裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。（2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。（3） 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。（4） 當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。（5） 發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測(cè)量、保護(hù)和自動(dòng)電壓調(diào)整裝置需要。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。（1） 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。（2） 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。（3） 對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。（4） 一臺(tái)半斷路器接線中，線路—線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護(hù)和測(cè)量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路—變壓器串，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。（1） 配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)除外。（2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。（3） 220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（4） 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。（5） 下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器 ① 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且裝有隔離開關(guān)時(shí)。 ② 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)。 ③ 接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。 ④ 發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 ⑤ SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。 ⑥ 110—220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。第3章 主變壓器的選擇 負(fù)荷分析 負(fù)荷分類及定義（1） 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來(lái)極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。（2） 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。（3） 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 1) 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 2) 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。3) 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式法等幾種。需要系數(shù)法公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，適用于各類變、配電所和供配電干線以及長(zhǎng)期運(yùn)行而且負(fù)載平穩(wěn)的用點(diǎn)設(shè)備和生產(chǎn)車間（如鍋爐引風(fēng)機(jī)、水源泵站、集中空壓站）的負(fù)荷計(jì)算。但不適合用電設(shè)備臺(tái)數(shù)少，各臺(tái)間容量懸殊且工作制度不同時(shí)的電力負(fù)荷計(jì)算。二項(xiàng)式法將負(fù)荷分為基本部分和附加部分，后者系考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備的影響。適用于機(jī)修類用電設(shè)備的計(jì)算，其他各類車間和車間變電所設(shè)計(jì)亦常采用。二項(xiàng)式法所得計(jì)算結(jié)果一般偏大。利用系數(shù)法以概率論為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)備利用率并考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)以及各臺(tái)間功率差異的影響確定計(jì)算負(fù)荷與平均負(fù)荷間的偏差量（這反映在最大系數(shù)中大于1的部分），從而求得最大負(fù)荷。這種計(jì)算方法更具客觀性和普遍性，適用于各種類型負(fù)荷的計(jì)算，所求得的結(jié)果更接近實(shí)際。但由于國(guó)內(nèi)對(duì)利用系數(shù)缺乏切實(shí)的工作和數(shù)據(jù)的積累，計(jì)算方法本身也較上述兩種方法復(fù)雜，故尚未得到廣泛采用。在本次設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定 最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算可按照公式： （31）求得。式中 —同時(shí)系數(shù)，出線回?cái)?shù)較少時(shí)，～，出線回?cái)?shù)較多時(shí)，～； —線損，取5% ={2+}（1+5%） = (32) 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)企業(yè)用電的一次變電所，在低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺(tái)變壓器即可滿足負(fù)荷的要求。 主變壓器相數(shù)的確定（1） 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。（2） 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。 主變壓器容量的確定 裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷。即（n1） （34） 由上可知，此變電站單臺(tái)主變壓器的容量為：60%=60%= KVA （35） 所以應(yīng)選容量為4000KVA的主變壓器，綜合以上分析計(jì)算，選擇變壓器型號(hào)為S94000/35型，其參數(shù)如表31所示。外形尺寸：28902305298油重、器身、總重：2050、4688850空載損耗4600電源相數(shù)：三相負(fù)載損耗：28500阻抗電流：冷卻形式：液/油浸式負(fù)載電流：容量：4000KVA聯(lián)接組別：Yd11額定功率：4000（KVA） 冷卻方式：油浸自冷式型號(hào)：S94000/35繞組形式：雙繞組 表31 變壓器S94000/35參數(shù)表第4章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定 短路電流計(jì)算的目的 在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 （1） 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；（2） 短路種類：一般以三相短路計(jì)算；（3） 接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式；（4） 短路電流計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。 短路電流的計(jì)算 取基準(zhǔn)容量為,基準(zhǔn)電壓為，又依公式：。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表41所示：表41 基準(zhǔn)值37 計(jì)算變壓器和線路的等值電抗本次設(shè)計(jì)選取的變壓器為S9系列的雙繞組變壓器，因此變壓器的電抗值只有一個(gè)，計(jì)算如下： (41)線路的等值電抗計(jì)算如下（35KV進(jìn)線側(cè)的電線長(zhǎng)約20km，）， (42) 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖41所示：圖41 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 短路計(jì)算點(diǎn)的選擇及短路電流的計(jì)算 選擇等值電抗圖中的ddd3點(diǎn)為短路點(diǎn)，如上圖(41)所示。（1） 點(diǎn)短路時(shí)（如圖42所示） 圖42 d1點(diǎn)短路等值電抗圖次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算： (43) 次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為： (44) 兩相短路電流為：= (45)沖擊電流為: (46) 短路容量為： (47) (48) (2) 點(diǎn)短路時(shí)（如圖43所示）：圖43 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算： (49)次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為： (410)兩相短路電流為:= (411) 沖擊電流為： (412)短路容量為： (413) (414) （3）點(diǎn)短路時(shí)（如圖44所示）：圖44 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算： (415 )次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為： (416)兩相短路電流為：= (417) 沖擊電流為： (418) 短路容量為： (419)第5章 主要電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇概述 選擇的原則（1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)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(gè)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)盡量減少種類。（6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（7） 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件（1） 按正常工作條件選擇① 額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓UN≥UNs② 額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流IN，或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流I max 。計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。（2） 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 。① 熱穩(wěn)定效驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，It2t Qk，tk=tin+ta，校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（3～6KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies＞ish，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；（3） 短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件：所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇 35KV電壓等級(jí)的斷路器及隔離開關(guān)的選擇（1） 出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇: (點(diǎn)短路電流)選用SW335型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表23所示：表23 型斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時(shí)間S峰值4S35200017熱穩(wěn)定效驗(yàn)：，熱穩(wěn)定時(shí)間為：因此需要計(jì)入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時(shí)間T=，所以，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)。因此所選斷路器合適。（2） 主變壓器側(cè)短路器的選擇額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇： (點(diǎn)短路電流)由上表可知，同樣滿足主變壓器側(cè)斷路器的選擇。其動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計(jì)