【正文】 用旁路斷路器的旁路母線接線優(yōu)點(diǎn)：在正常工作時(shí)，旁路斷路器以及各出線回路上的旁路隔離開關(guān)，都是斷開的，旁路母線不帶電，通常兩側(cè)的開關(guān)處于合閘狀態(tài)，檢修時(shí)兩兩互為熱備用；檢修QF時(shí)，可不停電；可靠性高，運(yùn)行操作方便。③ 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。④ 對(duì)大機(jī)組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。 （1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。計(jì)算短路電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇和效驗(yàn)主要電氣設(shè)備。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無(wú)法大量?jī)?chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。2001年至2005年8月，經(jīng)國(guó)家環(huán)?？偩謱徟幕痣婍?xiàng)目達(dá)472個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)344382MW，其中2004年審批項(xiàng)目135個(gè)，裝機(jī)容量107590MW，比上年增長(zhǎng)207%；2005年1至8月份，審批項(xiàng)目213個(gè)，裝機(jī)容量168546MW，同比增長(zhǎng)420%。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、啟動(dòng)/備用變壓器和高壓廠用變壓器容量計(jì)算、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇；短路電流計(jì)算和高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。 環(huán)境條件 當(dāng)?shù)啬曜罡邷?0℃，最低溫33℃，年平均最高溫度15℃，土壤最高溫度30℃。 220KV電壓等級(jí)：架空線8回。 廠用電率：8%。 當(dāng)?shù)睾０胃叨葹?00m 本廠位于某縣邊緣，距負(fù)荷中心30km，供電半徑70km。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。關(guān)鍵詞： 發(fā)電廠；變壓器；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；電氣設(shè)備。隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視，中國(guó)開始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。 電氣主接線 由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。衡量主接線運(yùn)行可靠性的標(biāo)志是：① 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 （2）靈活性 ① 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活地投入某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。、主接線方案的選擇 方案設(shè)計(jì)1）單元接線其是無(wú)母線接線中最簡(jiǎn)單的形式，也是所有主接線基本形式中最簡(jiǎn)單的一種，此種接線方法設(shè)備更多。缺點(diǎn)：增加了一臺(tái)旁路斷路器的投資。缺點(diǎn)：多裝了一臺(tái)斷路器，增加投資和占地面積，容易造成誤操作。很容易知道當(dāng)采用單母線分段帶旁路的時(shí)候，必須多增加較多斷路器，這在穩(wěn)定的可靠性，及經(jīng)濟(jì)上都是不具有優(yōu)勢(shì)的，因此采用方案一。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對(duì)供電電壓等級(jí)，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證。 （2） 為保證發(fā)電機(jī)電壓出線供電可靠，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺(tái)。 （4） 對(duì)潮流方向不固定的變壓器，經(jīng)計(jì)算采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓要求是，可采用有載調(diào)壓變壓器。 確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量? 臺(tái)數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機(jī)母線，發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電機(jī)電壓出線的供電可靠，主變壓器200WM發(fā)電機(jī)組的主變壓器選用三繞組變壓器2臺(tái)，300WM發(fā)電機(jī)組的主變壓器選用兩繞組變壓器2臺(tái)。d%)超瞬變電抗(Xd%)QFSN20022008625QFSN30023001811320 發(fā)電機(jī)GG2的額定容量為300MW，扣除廠用電后經(jīng)過(guò)變壓器的容量為： 發(fā)電機(jī)GG4的額定容量為200MW，扣除廠用電后經(jīng)過(guò)變壓器的容量為： 經(jīng)計(jì)算后選取變壓器如下 300MW發(fā)電機(jī)組所選變壓器型號(hào)為：SFP360000/220 兩臺(tái) 200MW發(fā)電機(jī)組所選變壓器型號(hào)為：SFPS240000/220 兩臺(tái) 廠用變壓器選擇 與300MW發(fā)電機(jī)組相連的廠用變壓器型號(hào)為：SFF740000/18兩臺(tái) 與200MW發(fā)電機(jī)組相連的廠用變壓器型號(hào)為：SFF31500/15 兩臺(tái) 廠用備用電源變壓器型號(hào)為：SFPFZI40000/220 一臺(tái) 其具體參數(shù)如表32所示 表32 所選變壓器型號(hào)及其參數(shù)型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓空載電流（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓（UK%）高壓（KV）中壓（KV）低壓（KV）SFP7360000/22036000018190860SFPS240000/220240000121175800高中高低中低25149SFF740000/18400000/22000030全穿越半穿越系數(shù)SFF31500/1531500/22000027150全穿越半穿越SFPFZI40000/22040000變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。我國(guó)110KV以上電壓，變壓器的繞組都采用Y連接。其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面：電氣主接線的比選。確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。2) 所有電流的電功勢(shì)相位角相同。6) 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。圖41 系統(tǒng)等值電抗圖選取基準(zhǔn)容量為SB=600MVA VB=VavSB—— 基準(zhǔn)容量；Vav—— 所在線路的品平均電壓 以上均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*”。無(wú)線大功率系統(tǒng)的德主要特征是：內(nèi)阻抗X=0，端電壓U=C，它所提供的短路電流周期分量的幅值恒定且不隨時(shí)間改變。 如取平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則系統(tǒng)的短電壓U=Uav，若選取Ud=Uav，則無(wú)限大功率系統(tǒng)的短路電壓的標(biāo)幺值 無(wú)限大功率電源供給的短路電流周期分量的標(biāo)幺值為 式中 XFS——無(wú)限大系統(tǒng)功率系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的組合電抗的標(biāo)幺值。 短路計(jì)算過(guò)程如附錄Ⅰ所示 短路計(jì)算結(jié)果如表41所示表41 短路計(jì)算結(jié)果表 短路電流計(jì)算表短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)平均電壓(kv)基準(zhǔn)電流IB(KA)分支線名稱 分支 電抗 xjs 分支 額定 電流IN(KA)短路電流標(biāo)么值短路電流值(KA)0s4s0s4s d1 115KV無(wú)限大系統(tǒng)300MW發(fā)電機(jī)分支200MW發(fā)電機(jī)分支 d2230KV無(wú)限大系統(tǒng)300MW發(fā)電機(jī)分支200MW發(fā)電機(jī)分支 電氣設(shè)備的選擇： 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) 一、設(shè)備選擇的一般原則①應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。選用的電器最高允許工作電壓，不得低于該回路最高運(yùn)行電壓。驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算：（1）、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外，元件的電阻都應(yīng)略去不計(jì)。在正常運(yùn)行時(shí)，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)電器和110KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。這種帶接地刀閘的隔離開關(guān)的工作方式為：正常運(yùn)行時(shí)，主刀閘閉合，接地刀閘斷開；檢修時(shí)，主刀閘斷開，接地刀閘閉合。（3）接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。原則：① ② 2. 220KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）出線回路最大工作持續(xù)電流： IN1 =1000/（10UN ）= IMAX1 = I N1N = UNs =220KV=242KV UN UNs擬選型號(hào)為GW4—220/2500系列隔離開關(guān)，參數(shù)如表53所示。（2）母線回路 IN2 =1000/（UN ）=420/（*220*）= IMAX1 = IN2= UNs =220KV=242KV UN UNs擬選型號(hào)為GW4—220/2500系列隔離開關(guān)根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與雙繞組變壓器回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。 表54 GW4—110G/1250系列隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）額定電流流（A）4s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）額定頻率（HZ）1101500208050 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=50KA，110KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ， =+= 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 teq =即： 4*20*20=**= 滿足熱穩(wěn)定條件。 表55 GW4—110/2000系列隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）額定電LI流（A）4s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）額定頻率（HZ）11020004010050 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=100KA，110KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ， =+= 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 teq =即： 4*40*40=**= 滿足熱穩(wěn)定條件。在電壓等級(jí)相同、開斷電流和其他性能相接近的情況下，SF6斷路器比少油斷路器串聯(lián)斷口數(shù)要少，可是制造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行比較方便和經(jīng)濟(jì)。（2）母線側(cè)IN2 =1000/（UN ）=420/（*220*）= IMAX1 = IN2= UNs =220KV=242KV UN UNs擬選型號(hào)為L(zhǎng)W2—220系列六氟化硫斷路器根據(jù)額定電流和電壓所選型號(hào)和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與出線回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。2. 110KV側(cè)斷路器的選擇（1）出線回路最大工作持續(xù)電流：IN5 =180/（8**UN ）=290/（8**110*）= IMAX3= IN5= UNs =110KV=121KV UN UNs 擬選型號(hào)為SW6—110系列六氟化硫斷路器，參數(shù)如表52所示。（3）三繞組變壓器回路最大工作持續(xù)電流：IN7=200/（UN ）=240/（*110*）=IMAX7= IN7 =UNs =110KV=121KV UN UNs 擬選型號(hào)為SW2—110III系列六氟化硫斷路器。 （2）線路 當(dāng)需要堅(jiān)實(shí)和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，共同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。各種互感器的使用范圍 （1）6—220KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開關(guān)柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂膠柱絕緣結(jié)構(gòu)。 表57 JCC5220系列電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）二次負(fù)荷連接組標(biāo)號(hào)初級(jí)繞組次級(jí)繞組剩余電壓繞組1級(jí)3級(jí)220/500VA500VA