【正文】 ............................................................................ 53 中文譯文： .................................................................................................................... 59 附錄Ⅱ：電氣主接線圖 ................................................................................................... 63 第一部分 設計說明書 第 1 章 設計說明 環(huán)境條件 （ 1）變電站所在高度 70M （ 2）最高年平均氣溫 19 攝氏度，月平均氣溫 27 攝氏度 電力系統(tǒng)情況 （ 1） 110KV 變電站，向該地區(qū)用 35KV 和 10KV 兩個電壓等級供電。 110KV以雙回路與 35km 外的系統(tǒng)相連。系統(tǒng)最大方式的容量為 2900 MVA，相應的系統(tǒng)電抗為 ；系統(tǒng)最小的方式為 2100 MVA，相應的系統(tǒng)電抗為 ，（一系統(tǒng)容量及電壓為基準的標么值）。系統(tǒng)最大負荷利用小時數(shù)為 TM=5660h。 （ 2） 35KV 電壓級，架空線 6 回， 3 回輸送功率 12MVA； 3 回輸送功率 8MVA。 （ 3） 10KV 電壓級，電纜出線 3 回，每回輸送功率 3MW；架空輸電線 4 回， 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 3 頁 共 63 頁 每回輸送功率 4MW。 設計任務 （ 1）變電站電氣主接線的設計 （ 2）主變壓器的選擇 （ 3）短路電流計算 （ 4）主要電氣設備選擇 （ 5）變電站繼電保護 第 2 章 電氣主接線的設計 電氣主接線概述 ]1[ 發(fā)電廠和變電所中的一次設備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設備的數(shù)量和作用，設備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經濟運行起著重要作用，并對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 在選擇電氣主接線時的設計依據 ]2[ （ 1） 發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 （ 2） 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設規(guī)模 （ 3） 負荷大小和重要性 （ 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 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 4 頁 共 63 頁 主接線設計的基本要求 ]3[ （ 1）可靠性 （ 2）靈活性 （ 3）經濟性 6220KV 高壓配電裝置的基本接線 ]2[ 有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設旁母線或旁路隔離開關等。 無 匯流母線的接線：變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 6220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。 110KV 側主接線的設計 110KV 側是以雙回路與系統(tǒng)相連。 由《電力工程電氣一次設計手冊》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 35— 110KV線路為兩回以下時，宜采用橋形，線路變壓器組線路分支接線。 故 110KV 側采用橋形的連接方式。 35KV 側主接線的設計 35KV 側出線回路數(shù)為 6 回。 由《電力工程電氣一次設計手冊》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當 35— 63KV配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回，采用單母分段連接，當連接的電源較多，負荷較大時也可采用雙母線接線。 故 35KV 可采用單母分段連接也可采用雙母線連接。 10KV 側主接線的設計 10KV 側出線回路數(shù)為 7 回。 由《電力工程電氣設計手冊》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當 6— 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時采用單母分段連接。 故 10KV 采用單母分段連接。 主接線方案的 比較選擇 由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案 方案一： 110KV 側采用外橋形的連接方式， 35KV 側采用單母分段連接， 10KV側采用單母分段連接， 如圖 21 所示。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 5 頁 共 63 頁 圖 21 110KV電氣主接線方案一 方案二： 110KV 側采用外橋形的連接方式， 35KV 側采用雙母線連接， 10KV側采用單母分段連接 ， 如圖 22 所示。 此兩種方案的比較 方案一 110KV 側采用外橋形的連接方式，便于變壓器的正常投切和故障切除， 35KV、 10KV 采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈活性，經濟性的要求。 方案二雖供電更可靠，調度更靈活，但與方案一相比較，設備增多，配電裝置布置復雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔離開關作為操作電器使用，容易誤操作。 由以上可知，在本設計中采用第一種接線，即 110KV 側采用外橋形的連接方式， 35KV 側采用單母分段連線， 10KV 側采用單母分段連接。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 6 頁 共 63 頁 圖 22 110KV電氣主接線方案二 主接線中的設備配置 隔離開關的配置 （ 1） 中小型發(fā)電機出口一般應裝設隔離開關：容量為 220MW 及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設隔離開關，但應有可拆連接點。 （ 2） 在出線上裝設電抗器的 6— 10KV 配電裝置中，當向不同用戶供電的兩回 線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應各裝設一組出線隔離開關。 （ 3） 接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器不可裝設隔離開關。 （ 4） 中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；自耦變壓器的中性點則不必裝設隔離開關。 接地刀閘或接地 器的配置 （ 1） 為保證電器和母線的檢修安全， 35KV 及以上每段母線根據長度宜裝設 1— 2 組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔離開關和母聯(lián)隔離開關上，也可裝于其他回路母線隔離開關的基座上。必要時可設置獨立式母線接地器。 （ 2） 63KV 及以上配電裝置的斷路器兩側隔離開關和線路隔離開關的線路宜配置接地刀閘。 電壓互感器的配置 （ 1） 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保 證在運行方式改變時，保護 裝置不得失壓，同期點的兩側都能提取到電壓。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感器的情況和需要確定。 （ 3） 當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 7 頁 共 63 頁 感器。 （ 4） 當需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 （ 5） 發(fā)電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。 電流互感器的配置 （ 1） 凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數(shù)量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 （ 2） 在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器：發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 （ 3） 對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。 （ 4） 一臺半斷路器接線中，線路 — 線路串可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。線路 — 變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設三組電流互感器。 避雷器的裝置 （ 1） 配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設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，應在變壓器附近增設一組避雷器。 （ 4） 三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。 （ 5） 下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器 ① 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。 ② 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣 ，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。 ③ 接地和經消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。 ④ 發(fā)電廠變電所 35KV 及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。 ⑤ SF6全封閉電器的架空線路側必須裝設避雷器。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 8 頁 共 63 頁 ⑥ 110— 220KV 線路側一般不裝設避雷器。 第 3 章 主變壓器的選擇 負荷分析 負荷分類及定義 （ 1） 一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經濟損失者屬于一級負荷。一 級負荷要求有兩個獨立電源供電。 （ 2） 二級負荷：中斷供電將造成設計局部破壞或生產流程紊亂，且較長時間才能修復或大量產品報廢，重要產品大量減產，屬于二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 （ 3） 三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 9 頁 共 63 頁 負荷計算 最大綜合計算負荷的計算可按照公式： ? ?%1c o s1 m a a x ?? ?????????? ??miiit PKS （ 31） 求 得。 式中 tK — 同時系數(shù)，出線回數(shù)較少時，可取 ～ ，出線回數(shù)較多時，取 ～ ； %? — 線損，取 5% ? ?%1c o s1 m a a x ?? ?????????? ??miiit PKS ? ?% ???????? ?????????????? ? ? % ???? ? 主變壓器臺數(shù)的確定 對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中低壓側已構成環(huán)網的情況下，變 電所以裝設兩臺主變壓器為宜。此設計中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺變壓器即可滿足負荷的要求。 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、可靠性要求及運輸條件等因素。 （ 2） 當不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應采用三相變壓器。 主變壓器容量的確定 裝有兩臺及以上