【正文】 35kv變電所中，當出線為2回時，一般采用橋型接線；當出線為2回以上時，一般采用單母線分段或單母線接線。結合對主接線的基本要求，設計的主接線應供電可靠、靈活、經(jīng)濟、留有擴建和發(fā)展的余地。 變電所電氣主接線的設計原則變電所主接線的設計必須滿足上述四個基本要求，以設計任務書為依據(jù)，一國家經(jīng)濟建設方針、政策及有關技術規(guī)范為準則，結合工程具體特點，準確地掌握基礎資料，做到既要技術先進，又要經(jīng)濟實用。（3） 電氣主接線應在滿足上述要求的前提下，盡可能經(jīng)濟。對一類負荷和二類負荷占大多數(shù)的用戶應由兩個獨立電源供電，其中任一電源必須在另一電源停止供電時，能保證向重要負荷供電。第二章 電氣主接線的設計發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線和電纜等電氣設備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。(4) 所用負荷有：主控制室照明、主建筑物和輔助建筑物照明等為60KW，鍋爐動力、檢修間動力、主變冷卻裝置動力等為250KW。(3) 220kV系統(tǒng)短路容量為5600MVA，110kV系統(tǒng)短路容量為600MVA。 原始資料簡要分析 (1) 建設規(guī)模：該變電所主變采用2120MVA,其電壓等級為220/110/，220kV進出線四回，110kV進出線八回，35kV進出線八回。其重要特點是：以分層分布結構取代了傳統(tǒng)的集中式；把變電站分為兩個層次，即變電站層和間隔層，在設計理念上不是以整個變電站作為所要面對的目標，而是以間隔和元件作為設計依據(jù)。因此，傳統(tǒng)變電站的設計思路和方法已經(jīng)被國內(nèi)外摒棄和淘汰。同時，為了提高電力系統(tǒng)的可控性，要求更多地采用遠方集中監(jiān)視和控制，并逐步采用無人值班管理模式。(4) 原始變電站自動化系統(tǒng)存在的問題 資料分目前國際上關于變電站自動化系統(tǒng)和通訊網(wǎng)絡的國際標準還沒有正式公布，國內(nèi)也沒有相應的技術標準出臺。這個時期國內(nèi)代表產(chǎn)品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。但2005年國網(wǎng)通信中心組織的IEC61850互操作試驗極大推動了IEC61850在數(shù)字化變電站中的研究與應用。目前IEC61850技術在變電站層和間隔層的技術已經(jīng)成熟，間隔層與過程層通信的技術在大量運行站積累的基礎上正逐漸成熟?！?(3) 國外變電站自動化技術 　　國外變電站自動化技術是從20世紀80年代開始的，以西門子公司為例，該公司第一套全分散式變電站自動化系統(tǒng)LSA678早在1985年就在德國漢諾威正式投入運行，至1993年初，已有300多套系統(tǒng)在德國和歐洲的各種電壓等級的變電站運行。標準和規(guī)范的出臺遠落后于技術的發(fā)展，導致變電站自動化系統(tǒng)在通訊網(wǎng)絡的選擇、通訊傳輸協(xié)議的采用方面存在很大的爭議，在繼電保護和變電站自動化的關系及變電站自動化的概念上還存在分歧。顯然傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。采用一種更先進的技術改造變電站是一種必然趨勢。我國對變電站的技術研究的其中一個主要方面是在220kV及以下中低壓變電站中采用綜合自動化技術，全面提高變電站的技術水平和運行管理水平，而且技術不斷得到完善和成熟。根據(jù)建廠規(guī)模，對本變電所的電氣主接線進行設計確定出2～3種方案，進行技術和經(jīng)濟比較，確定出最佳方案。根據(jù)以上兩系統(tǒng)的短路容量，可計算出兩系統(tǒng)的綜合電抗標幺值。根據(jù)以上所用負荷，可確定所用電設計的相關情況，如對所用變壓器和所用主接線進行設計。電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體結構，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護配置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性起決定性的作用。電壓和頻率是電能質量的基本指標，在確定電氣主接線時應保證電能質量在允許的變動范圍之內(nèi)。應盡量減少設備投資費用和運行費用，并盡量減少占地面積，同時注意搬遷費用、安裝費用和外匯費用。在工程設計中，經(jīng)上級主管部門批準的設計任務書或委托書事必不可少的。設計時，在進行論證分析階段，更應該辯證的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟性的關系，以使設計的主接線具有先進性和可行性。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線接線。在各階段中隨要求、任務的不同，其深度，廣度也有所差異，但總的設計思路、方法和步驟相同。③ 環(huán)境條件，包括當?shù)氐臍鉁?、濕度、污穢、覆冰、風向、水文、地質、海拔高度及地震等因素。(2) 確定主變壓器的容量和臺數(shù)變電所主變壓器的容量，一般應按5~10年規(guī)劃負荷來選擇，根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質、電網(wǎng)結構等綜合考慮確定。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2～3個技術上相當，又都能滿足任務書要求的方案，在進行經(jīng)濟比較。(6) 繪制電氣主接線圖對最終確定的主接線，按工程要求繪制工程圖。各出線回路輸入功率不一定相等，應盡可能使負荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。②調度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，并且線路側發(fā)生短路時，有較大的短路電流。單母線分段接線的缺點是當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。雙母線接線及分段接線（1）雙母線接線雙母接線有兩組母線，并且可以互為備用。其優(yōu)點主要有：①檢修母線時不影響正常供電；②檢修任一組母線隔離開關時，只需斷開此隔離開關所屬回路和與此隔離開關相連的該組母線，其他回路均可通過另一組母線繼續(xù)運行；③工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復供電；④檢修任一出線斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替檢修的斷路器，回路只需短時停電；⑤調度靈活；⑥擴建方便等特點。正常運行時工作母線工作，備用母線不工作，它是單母線分段接線方式，當一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上，即可恢復供電，這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電，仍是單母線分段運行方式。這種接線運行操作方便，不影響雙母線正常運行，但多裝了一組斷路器和隔離開關，增加了投資和配電裝置的占地面積，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。多角形接線沒有集中地母線，相當于將單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，且連接成環(huán)形的接線。 電氣主接線的選擇初選:為滿足可靠性、靈活性、方便性、經(jīng)濟型、可擴建性 、安全性，根據(jù)對原始資料的分析以及對主接線的認識，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。且具備供電可靠、調度靈活、擴建方便等特點。選擇單母線分段接線方式。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。220KV及110KV側均用雙母線接線，故檢修母線時不影響正常供電，35KV側用單母分段接線母線故障時，可保證正常段母線不間斷供電；用29臺短路器，6條母線。本章是對變電站主變壓器的選擇。 根據(jù)以上主變壓器臺數(shù)的選擇原則以及本設計的要求，該變電所裝設兩臺主變壓器。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的70%～80%。則2011年該地區(qū)負荷的視在功率為： ⑴ 根據(jù)該地區(qū)負荷水平增長率10%，可確定未來5～10年的規(guī)劃負荷，如2012年該地區(qū)的負荷有功功率 ⑵視在功率 ⑶2013年該地區(qū)的負荷有功功率 ⑷ 視在功率 ⑸2014年該地區(qū)的負荷有功功率 ⑹ 視在功率 ⑺……2021年該地區(qū)的負荷有功功率 ⑻ 視在功率 ⑼該地區(qū)未來5～10年的規(guī)劃負荷情況如表31所示。⑵ 當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時，已經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺半容量三相變壓器或單相變壓器組。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。根據(jù)以上選擇原則以及原始資料分析，本變電站選用三相變壓器作為主變壓器。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；35KV亦采用丫連接，其中性點多通過消弧線圈接地。本設計中變電所具有三種電壓等級，即220kV、110kV和35kV，需選用三繞組變壓器，變壓器繞組的連接方式為丫/丫/△。)*%121163650237 無功補償?shù)哪康?變電所中由于有大量的感性負荷，從而使功率因數(shù)大大降低。并聯(lián)電容器的補償方式，有以下三種： ⑴ 高壓集中補償：將高壓電容器組集中裝設在變電所的6～10KV母線上。這種補償方式能補償變電所低壓母線前的變壓器和所有有關高壓系統(tǒng)的無功功率。 綜合考慮上述各種補償方式，以求經(jīng)濟合理的達到總的無功補償要求，確定采用低壓集中補償。 (5) 為無功補償率，參考表無功補償率可得，需要補償?shù)娜萘俊?短路電流計算的方法和步驟（一）歐姆發(fā)（又名單位法）1．繪計算電路圖，選短路計算點 計算電路圖上應將短路計算中需計入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件一次編號。等效電路圖上標注的元件阻抗值必須換算到短路計算點。 ，計算短路點基準電流一般設=100MVA，設=（短路計算電壓）。（3） 電力變壓器的電抗標幺值 X=式中 U%—變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； S—變壓器的額定容量（單位為KVA），計算時化為與S同單位。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，現(xiàn)一般選用真空、SF少油和壓縮空氣等斷路器作為10kV～220kV的開關電器。（3）能盡可能的縮短切除故障時間，減輕了電力設備的損壞和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2）壓縮空氣斷路器。故動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗:（）,滿足條件。 在配電裝置中，其主要用途有：（1）保證裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其他帶電部分，用隔離開關構成明顯的空氣絕緣間隔。（2）按閘刀的運行方式可分為水平旋轉式，垂直旋轉式，擺動式和插入式四種。（6）按配用操作結構可分為手動，電動和氣動三種。（2）使二次設備與高電壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身的安全。不同用途的電流互感器，保證誤差準確度的額定一次電流不同，測量用電流互感器，保證滿足規(guī)定誤差要求的一次額定電流的50%120%特殊用途互感器S級，保證滿足規(guī)定誤差要求一次額定電流的10%120%。對于S級電流互感器取3—5。電流互感器選擇結果如下表：（53）電壓等級220 kV110 kV35kV電流互感器型號LB—220WLCWB110LB6—35 電壓互感器的選擇電壓互感器參數(shù)的選擇一．參數(shù)選擇電壓互感器應按下表所列技術條件選擇：（54）項目參數(shù)技術條件正常工作條件一次回路電壓、二次電壓、二次負荷、準確度等級承受過電壓能力絕緣水平、泄露比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、相對濕度、海拔高度、最大風速、污穢二． 型式選擇①6～20KV配電裝置一般采用油浸絕緣結構。電壓互感器選擇結果：（55）型 號額定電壓（KV）二次負荷（VA）最大容量（VA）初級繞組次級繞組剩余電壓繞組0．5級1級3級TYD220/200/300600JCC2110110/50010002000JDZX63535/1502505001000220KV等級選擇TYD220系列電容式電壓互感器，該系列互感器有電容分壓器、電磁裝置及阻尼器組成，戶外型產(chǎn)品，適用于交流50HZ、中性點接地系統(tǒng)，作電壓、電能測量及繼電保護用，并兼作電力線載波耦合電容器用。220kv側：最大持續(xù)工作電流：220kv側年最大負荷利用小時數(shù)為查經(jīng)濟電流密度曲線得經(jīng)濟電流密度為母線經(jīng)濟截面積為∴選擇LF21圓管型鋁錳合金導體作為母線導體尺寸D1/D2(mm)導體截面(mm2)導體最高允許溫度為下值時的載流量截面系數(shù)W （cm3）慣性半徑Ri（cm）慣性矩J （cm4）+70℃+80℃Φ60/5453912401072（1） 按最大長期工作電流選擇 設當導體在額定環(huán)境溫度40℃，導體最高允許溫度為70℃時，經(jīng)查表得綜合修正系數(shù)為K=，則A滿足要求（2） 熱穩(wěn)定校驗：短路持續(xù)時間：tk=t后備+t開斷=+=短路時導體發(fā)熱量： J導體運行溫度為℃查表得熱穩(wěn)定系數(shù)∴滿足熱穩(wěn)定要求的導體最小截面積為（3） 按電暈校驗110kv及以上電壓線路發(fā)電所母線均應以當?shù)貧夂驐l件下晴天不出現(xiàn)全面電暈為控制條件，使導線安裝處的最高工作電壓小于臨界電暈電壓查資料得導線截面大于等于300mm2就不用進行電暈的校