【正文】 離開關(guān)只作為斷路器或線路及母線檢修時(shí)隔離用，減少誤操作的可能性，④進(jìn)出線回路可不相對(duì)應(yīng)，電能由母線集中分別向各出線回路供電，配置靈活。 主變壓器臺(tái)數(shù)：2臺(tái)表21本變電所可能電氣主接線方案擬定 方 案電壓等級(jí)方案一方案二方案三方案四220kV①①②②變壓器2222110kV③④③④10kV⑤⑤⑤⑤ 本變電所可能電氣主接線方案技術(shù)比較 雙母線帶旁路接線：優(yōu)點(diǎn)：①接線清晰；②每一進(jìn)出線各自接一組斷路器，互不影響；③一組母線及所連接設(shè)備故障，不影響另一組母線供電，運(yùn)行靈活可靠；④兩組母線可根據(jù)各線路負(fù)荷情況，通過切換，達(dá)到兩組母線的負(fù)荷大致平衡；⑤任一組母線及所聯(lián)設(shè)備檢修，不影響供電；⑥擴(kuò)建方便；⑦斷路器檢修時(shí)，可切換到旁路母線運(yùn)行，線路可不停電，兩組母線也無需解列運(yùn)行。當(dāng)不允許停電檢修設(shè)備時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 35～220KV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。 變壓器容量確定：（1）總負(fù)荷計(jì)算：∑SM=640+104＝280MVASN=K∑SM =280=224MVA（2）主變?nèi)萘窟x擇： 所以選SN=180MVA（3）校驗(yàn)：①SN≥∑SM =224= 滿足要求② ℃SN=180MVA 所以滿足要求。（2）對(duì)裝有二臺(tái)的變壓器的變電所中，當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí)，另一臺(tái)變壓器的容量一般保證60%全部負(fù)荷的供電但應(yīng)保證一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷。 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量、形式的選擇 主變壓器選擇的原則： 主變壓器臺(tái)數(shù)（1）在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，為保證供電的可靠性，變電所宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。變電所主變壓器的1220kV側(cè)斷路器常接入旁路母線。如果斷路器不允許斷電檢修，則應(yīng)增加相應(yīng)的旁路設(shè)施，其原則基本同前。在具有兩臺(tái)主變壓器的變電所中，當(dāng)35—220kV線路為雙回路時(shí)，若無特殊要求，該電站主接線均采用橋形接線。②主接線設(shè)計(jì)要留有余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過渡接線的可能。 具有經(jīng)濟(jì)性：（1）投資?。孩俟?jié)約一次設(shè)備的投資；②節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；③要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型，價(jià)格合理的電器設(shè)備。對(duì)供電可靠性要求較高，屬于一類或二類負(fù)荷。 系統(tǒng)參數(shù)如圖11所示。由于現(xiàn)在自己的能力有限，時(shí)間倉促，可供查閱的資料有較大的局限性，故設(shè)計(jì)中難免存在不周之處，敬請(qǐng)審閱老師批評(píng)指正。本設(shè)計(jì)敘述了220KV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，主要包括：說明書、及相關(guān)圖紙。與其他形式的能源相比，電能具有明顯的優(yōu)越性，它適宜于大量生產(chǎn)，集中管理，遠(yuǎn)距離傳輸和自動(dòng)控制。一般將電能通過的設(shè)備稱為電力系統(tǒng)到的一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線、輸電線路、補(bǔ)償電容器、電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備等。對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的設(shè)備，稱為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。故電能在工農(nóng)業(yè)及人類生活中獲得廣泛的應(yīng)用。其中說明書的內(nèi)容有：主接線的選擇，主變壓器及廠用變壓器的選擇，電氣設(shè)備選擇。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，老師給予了耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，在此表示衷心謝意。 系統(tǒng)對(duì)本變電所技術(shù)要求 變電所建設(shè)規(guī)模（1）遠(yuǎn)期規(guī)模 2180MVA 220/110/10kVc．各電壓等級(jí)進(jìn)出線回路220kV線路：出線兩回路，備用兩回，計(jì)四回110kV線路：出線五回路，備用七回，計(jì)十二回10kV線路：20回：并聯(lián)電力電容器60Mvar （2）本期規(guī)模 1180MVAb．各電壓等級(jí)進(jìn)出線回路220kV線路：出線兩回路，計(jì)二回110kV線路：出線五回路，備用一回，計(jì)六回10kV線路：10回：并聯(lián)電力電容器30Mvar 主變型式：三相三繞組有載調(diào)壓電力變壓器，有載調(diào)壓范圍 220+8％/121/ 主變中性點(diǎn)直接接地 本變電所負(fù)荷情況分析 負(fù)荷情況 220kV母線穿越功率：800MVA 220KV線路最大輸送容量：320MVA 110kV母線穿越功率：200MVA 110KV線路：每回線最大輸送容量：40000KVA 10KV線路：每回線最大輸送容量：4000KVA ，考慮有無功補(bǔ)償設(shè)備取cosф=，最大年利用小時(shí)數(shù)Tmax=4000小時(shí)/年。 變電所自然條件 變電所位置擬建的某市220KV變電所位于某鐵路的東面，某公路的西面，場地好，沒有種植作物，地形比較開闊， 220KV線路可以就近開斷后接入變電站，由于本址緊靠公路邊，交通非常方便。（2）站地面積?。孩匐姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用；②在運(yùn)輸條件許可的地方采用三相變壓器。在擴(kuò)建過渡時(shí)，一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。在360kV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線。當(dāng)需旁路的斷路器較少時(shí)，首先考慮以母聯(lián)或分段斷路器兼作旁路斷路器。當(dāng)采用六氟化硫（SF6）等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。（2）當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所可由低壓電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。（3）主變壓器容量選擇還應(yīng)考慮周圍環(huán)境溫度的影響。 主變壓器形式選擇選取二臺(tái)型號(hào)為SFPSZ7180000/220/121/、有載調(diào)壓、節(jié)能型電力變壓器。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或單母線分段接線。當(dāng)有旁路母線時(shí)，首先宜采用母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。缺點(diǎn)：①隔離開關(guān)數(shù)量多，切換母線操作過程比較復(fù)雜，容易造成誤操作，②繼電保護(hù)復(fù)雜不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化；③增加設(shè)備和投資，增大布置面積；④母聯(lián)斷路器故障時(shí)，需短時(shí)全廠停電，檢修時(shí)兩組母線解列或按單母線運(yùn)行。⑤母線及所連接設(shè)備檢修或故障，只影響一段母線及所聯(lián)設(shè)備的回路停電。 主變壓器臺(tái)數(shù)：2臺(tái)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，缺點(diǎn)：增加投資，擴(kuò)大占地面積。由于C變電所負(fù)荷為一類或二類負(fù)荷，對(duì)供電可靠性要求較高，應(yīng)選用技術(shù)比較好的可靠性較高的方案，故選擇方案二。⑤母線及所連接設(shè)備檢修或故障，只影響一段母線及所聯(lián)設(shè)備的回路停電。 變電所所用電接線方式 所用電接線基本要求：所用電接線應(yīng)滿足正常運(yùn)行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求。 所用電接線根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，本變電所應(yīng)采用兩臺(tái)所用變壓器，采用單母線分段接線方式，宜同時(shí)供電分列運(yùn)行，以限制故障的范圍，提高供電可靠性。二、所用變壓器容量，型號(hào)選擇。所用電源分別從10kV側(cè)I段、II段母線上引接，低壓側(cè)采用單母線分段，電壓等級(jí)確定為380/220V,采用動(dòng)力和照明混合供電方式。其計(jì)算和目的主要有以下幾點(diǎn)：在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一線路是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用短路電流，一般有以下規(guī)定。（4）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗(yàn)。 短路電流計(jì)算的方法及步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算通常采用運(yùn)算曲線法。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)及經(jīng)濟(jì)合理。 電氣設(shè)備選擇的條件按正常工作條件選擇1）按Ue選擇：Ue≥Uew2）按Ie選擇：Ie≥Igmax，(導(dǎo)體)Iy≥Igmax3）按環(huán)境來選型：4）海拔修正按短路電流情況來校驗(yàn)1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I∞2tdz ≤Ir2t導(dǎo)體： 2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ich ≤idw , σmax=σxj+σtj≤σy , L≤Lmax特殊條件1）斷路器DL： 　開斷電流Iekd≥I” 　關(guān)合電流iec≥ich 2）熔斷器RD：無限流作用：Iekd≥Icj有限流作用：Iekd≥I”保證前后兩級(jí)熔絲之間的選擇性：應(yīng)進(jìn)行熔絲選擇性校驗(yàn) 10kV配電裝置電氣設(shè)備選擇 10kV匯流母線選型按長期允許電流選擇查《變電站設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇雙槽型鋁母線，水平豎放；其技術(shù)參數(shù)如下表51：截面尺寸（mm）截面積Sc（mm2）允許電流Iy（A）集膚效應(yīng)系數(shù)Kf斷面系數(shù)Wy(cm3)慣性矩Jy(cm4)鋁導(dǎo)體共振最大允許跨距（cm）hbcr175808124880660025144147考慮環(huán)境溫度的修正系數(shù)K ∴所選鋁母線滿足長期工作發(fā)熱要求。 主變低壓側(cè)10kV支母線選型（同上） 10kV饋線電纜選型按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇10kV饋線電纜 T max=4000h 所以選擇型電纜可滿足要求，其技術(shù)參數(shù)如下52：導(dǎo)體截面（mm2）允許載流量導(dǎo)體工作最高允許溫度θc（℃）溫度校正系數(shù)多根并列敷設(shè)系數(shù)K5150320901按長期允許電流校驗(yàn)Kθ= K5=1 ∴K=KθK5= ∴IXU(34℃)= kIe(34℃)=320=＞Ig ∴所選電纜滿足長期工作發(fā)熱要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)1）短路計(jì)算時(shí)間即等效發(fā)熱時(shí)間 tdz=2) 電纜熱穩(wěn)定系數(shù)則熱穩(wěn)定系數(shù)為: 3）熱穩(wěn)定最小截面為： ∴滿足熱穩(wěn)定要求。故選用JDZJ10，Y/Y/△型電壓互感器。技術(shù)參數(shù)如下表58：型號(hào)額定變比準(zhǔn) 確級(jí) 次額定二次負(fù)荷（VA）額定短時(shí)熱電流（KAS）額定動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）LZZB10300/515312802)主變低壓側(cè)CT的選型根據(jù)電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓，最大工作電流等條件選擇LMZB10，3000/5。第6章電氣系統(tǒng)繼電保護(hù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值；而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來說，則需編制出一個(gè)整定方案。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化(包括建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化)，當(dāng)超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對(duì)全部或部分繼電保護(hù)重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要。繼電保護(hù)整定計(jì)算即有自身的整定問題，又有繼電保護(hù)的配置與選型問題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問題。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置必須能可靠地、有選擇地、靈敏地和快速地將故障設(shè)備切除，以保證非故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，僅由故障的保護(hù)裝置將故障設(shè)備切除。 靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的反應(yīng)能力。 速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)快速切除故障。四、線路保護(hù)裝置的選擇根據(jù)110KV出線保護(hù)的配置要求，選擇CSL1613B微機(jī)型線路保護(hù)裝置。但根據(jù)被保護(hù)線路在電網(wǎng)中的地位，在能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的前提下，也可裝設(shè)I、II段，II、III段或只裝設(shè)第III段保護(hù)。根據(jù)保護(hù)區(qū)末端兩相短路時(shí)短路電流與動(dòng)作電流相等可以得出最小保護(hù)范圍為： l=(X)E：系統(tǒng)等效相電動(dòng)勢(shì)；X1：單位長度線路正序阻抗；X：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的等值阻抗； 同理可得最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)的最大保護(hù)范圍為：l=(X)X：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的等值阻抗；要求最小保護(hù)范圍不小于本線路全長的15%～20%，最大保護(hù)范圍不小于本線路全長的50%3. 動(dòng)作時(shí)限的整定瞬時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間僅為保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，整定時(shí)限為0s（二）瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)的整定計(jì)算當(dāng)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)，可采用瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)，以提高保護(hù)的靈敏度。它的整定計(jì)算與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和相鄰元件的保護(hù)類型有關(guān)。（五）低電壓閉鎖過電流保護(hù)的整定計(jì)算當(dāng)采用過電流保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)，可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。（一） 零序電流I段保護(hù)的整定計(jì)算，宜設(shè)置“不靈敏I段”和“靈敏I段”。如區(qū)外故障電流大于非全相運(yùn)行電流，則不設(shè)置“不靈敏I段”，只裝設(shè)一個(gè)靈敏I段，其動(dòng)作電流按躲過區(qū)外接地故障時(shí)最大三倍零序電流整定。（二） 零序電流II段保護(hù)的整定計(jì)算（1）按與相鄰線路零序Ⅰ段整定 式中：—相鄰線路零序Ⅰ段（靈敏Ⅰ段或不靈敏Ⅰ段）定值 —可靠系數(shù)，～ —最小分支系數(shù)（2）按與相鄰線路的零序電流保護(hù)Ⅱ段配合整定整定公式為： 式中：—為相鄰線路零序Ⅱ段整定值 —可靠系數(shù)，—（3）II段動(dòng)作時(shí)間取 （4）靈敏度校驗(yàn) 式中：—本線路末端接地時(shí)，流過本保護(hù)的最小零序電流當(dāng)靈敏系數(shù)不滿足要求時(shí)，可按與相鄰（三） 零序電流III