【正文】 管形等，軟導(dǎo)體指鋼芯鋁絞線。 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面 （ 1）首先需求出最大長(zhǎng)期工作電流 Igmax； （ 2）溫度修正系數(shù)0707 0 2 5alalK ?? ???? ????? （ 3） maxal al gI KI I? ??則滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。 按電暈電壓校驗(yàn) 對(duì) 110KV 及以上電壓的母線應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€電暈電壓。 tdz KtCIS ??m in 只要實(shí)際截面 S≥ Smin，則熱穩(wěn)定滿(mǎn)足。 按三相短路進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（對(duì)于硬母線） 一般情況下三相短路時(shí)導(dǎo)體產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力最大，故按三相短路電流來(lái)校驗(yàn)硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定。 （二 ）斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇 斷路器的型式選擇要根據(jù)電壓等級(jí)，安裝地點(diǎn)，該斷路器對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響等因素決定。 查閱相關(guān)資料，明確設(shè)計(jì)規(guī)范，參考相關(guān)文獻(xiàn)和資料，了解變電站線路設(shè)計(jì)的技術(shù)方法。 預(yù)期的成果及形式 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 編制畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)規(guī)范： （ 1） 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 （ 2） 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（抄錄原件有關(guān)內(nèi)容） （ 3） 目錄 （ 4） 畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 （ 5） 參考文獻(xiàn) （ 6） 專(zhuān)業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻譯（原件及譯文，漢字要求 3000 字以上） 計(jì)算書(shū)。（ 2 周） （ 4） 電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)。（ 1 周） （ 8） 答辯。短路電流是非常重要的部分，它主要介紹了不同運(yùn)行方式下的對(duì)稱(chēng)短路與不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算的目的、原則、方法和具體的數(shù)據(jù)信息等，為設(shè)計(jì)中需要的高壓電氣設(shè)備的選擇、整定、校驗(yàn)等方面做準(zhǔn)備，電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)主要是利用對(duì)稱(chēng)短路的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行高壓電氣設(shè)備的校驗(yàn)。同時(shí)也是讓我們運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練，更是 素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括 220kV 側(cè)負(fù)荷 ， 110kV側(cè) 負(fù)荷 和 10kV 側(cè)負(fù)荷 。 ⑵ 相數(shù)的確定 330kV 及以下的電力系統(tǒng)，若不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。 對(duì)裝 設(shè) 兩臺(tái)變壓器的變電所 （電壓等級(jí)為 220kV 及以上） ，每臺(tái)變壓器額定容量一般按下式選擇： ? 這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停 運(yùn) 時(shí)，可保證對(duì) 70%負(fù)荷的供電。 中性點(diǎn)直接接地。 ⑴ 可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要任務(wù) ，電氣主接線的可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶(hù)供電的能力。此外，在保證可靠性的同時(shí)不可片面地追求更高的可靠性而忽視對(duì)靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí) ,能根據(jù)調(diào)度的要求 ,方便的改變運(yùn)行狀態(tài) ,并且在發(fā)生事故時(shí) ,能盡快的切除故障 ,使停電時(shí)間最短 ,影響范圍最小 ,不致過(guò)多地影響對(duì)用戶(hù)的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個(gè)配電裝置的占地面積。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 電氣主接線設(shè)計(jì)方案 ⑴ 220kV 母線 對(duì) 220kV 側(cè)接線 方式，出 線為 3 回， 考慮到其在整個(gè)變電站中的重要地位，采用雙母線，如果采用單母線分段 ，雖然 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能減少一定 的 投資，但 運(yùn)行可靠性 不如雙母線 高 ， 不能保證供電穩(wěn)定性 。 進(jìn)行如下方案比較 : 表 220kV主接線方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 方案 項(xiàng)目 方案一 雙母線接線 方案二 單母線分段接線 技術(shù)性 可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線的隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其它線路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。 在雙母線的基礎(chǔ)上增加 旁路母線，具有雙母線接線的所有優(yōu)點(diǎn)，并且 可以使雙母線接線在檢修任一回路斷路器時(shí)不中斷該回路的供電， 進(jìn)一步提高了雙母線接線的可靠性。 經(jīng)濟(jì)性 單母線分段接線增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量，接線復(fù)雜，投資增大。三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，造成的危害最為嚴(yán)重，但發(fā)生的機(jī)會(huì)較少。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)地 使有關(guān)斷路器跳閘。 根據(jù)設(shè)備的安裝地點(diǎn)，使用條件等因素，確定是選戶(hù)內(nèi)型還是戶(hù)外型；選用普通型還是防污型；選用配置型還是成套型等。 ⑵ 短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 制造廠一般直接給出設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定峰值電流 maxi ，動(dòng)穩(wěn)定條件為 max shii? 式中 shi — — 所在回路的沖擊短路電流， kA； maxi —— 設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）， kA。 ⑶ 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 KQtI ?2 ， shes ii ? KQ ― 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； tI 、 t― 電氣設(shè) 備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果如下表所示： 表 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 4 220GW? 220 630 50 20 表 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 4 110 /1250GW ? 110 1250 50 20 表 10kV側(cè)母線隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流esi （ kA） 5s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 1 10oGN T? 10 4000 160 80 表 10kV側(cè)出線隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)參數(shù) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 19 10( 3)GN C? 10 1250 100 40 母線 ⑴ 母線的選擇 ① 選型 導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。 表 220kV側(cè)斷路器型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定 電壓（ kV） 額定 電流（ A） 額定斷開(kāi)電流 nbrI（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 esi（ kA） 3S 熱穩(wěn)定電流 tI （ kA） LW6220 220 3150 40 100 40 表 110kV側(cè)斷路器型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定 電壓（ kV） 額定 電流（ A） 額定斷開(kāi)電流 nbrI（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1S 熱穩(wěn)定電流 tI （ kA） 4 110SW? 110 1000 55 32 表 10kV側(cè)母線斷路器型號(hào)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 額定斷開(kāi)電流 nbrI （ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1S 熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 4 10SN G? 10 5000 105 300 173 表 10kV側(cè)出線斷路器型號(hào)參數(shù) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 型號(hào) 額定電壓NU（ kV） 額定電流 NI（ A） 額定斷開(kāi)電流 nbrI（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1s熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 4 10SN G? 10 5000 105 300 173 隔離開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按照正常運(yùn)行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備。熱穩(wěn)定條件 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 為 2tkIt Q? 式中 2tIt— — 設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)， 2kA S? 。計(jì)算步驟如下： ⑴ 畫(huà)等值電路圖 ⑵ 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) (消去中間節(jié)點(diǎn) ),得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗 ⑶ 求各電源的計(jì)算電抗 ⑷ 查運(yùn)算曲線 ,得到各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)幺值 ⑸ 求各電源送至短路點(diǎn)電流的有名值之和 ,即為短路點(diǎn)的短路電流 短路計(jì)算結(jié)果 系統(tǒng)的等值電 路圖如下： ( ),100 avBB UUM V AS ?? 圖 系統(tǒng)的等值電路圖 短路電流計(jì)算結(jié)果： 表 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路編號(hào) 短路位置 短路電流 I （ kA） 短路電流 2I （ kA） 短路電流 4I （ kA） 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 1K 220kV側(cè)母線 2K 110kV側(cè)母線 3K 10kV 側(cè)母線 3 導(dǎo)體與電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ⑴ 額定電壓 選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件 選擇，即： N NSUU? ⑵ 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是指在額定環(huán)境溫度 0? 下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。所以在做短路計(jì)算時(shí)，選擇最嚴(yán)重的一種，三相短路計(jì)算。 所以均選擇方案一。 表 10kV主接線方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 方案 項(xiàng)目 方案一 單母線分段接線 方案二 單母線分段帶旁路接線 技術(shù)性 母線和母線斷路器可分段輪流檢修；當(dāng)一段母線發(fā)生故障或任一連接元件故障，斷路器拒動(dòng)時(shí)，由繼電保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)分段 斷路器，將故障限制在故障母線范圍內(nèi)，非故障母線繼續(xù)運(yùn)行，整個(gè)配電裝置不會(huì)全停，也保證對(duì)重要用戶(hù)供電，提高了可靠性 。 經(jīng)濟(jì)性 雙母線接線比單母線 分段 接線所用的電氣設(shè)備數(shù)量多，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大， 投資 增加較 多 。 ⑶ 10kV 母線 10kV 側(cè)出線為 9回，采用單母線分段接線 即可在一定程度上保證穩(wěn)定性和可靠性 。 ⑷ 發(fā)展性 在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。主接線力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量，繼電保護(hù)和二次回路在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下，簡(jiǎn)化配置，優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長(zhǎng)度；采取措施，限制短路電流，得以采用價(jià)廉的輕型設(shè)備，節(jié)省投資。電氣主接線應(yīng)該在滿(mǎn)足可靠性的條件下，接線簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能的使操作 的步驟少，以便運(yùn)行人員掌握，不致在操作過(guò)程中出錯(cuò)。同樣形式的主接線對(duì)某些發(fā)電廠或變電站來(lái)說(shuō)是可靠的，而對(duì)另一些發(fā)電廠或變電站則不一定能滿(mǎn)足可靠性的要求。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備和節(jié) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 約投資等要求，便于擴(kuò)建。 ③ 具 有三種電壓等級(jí) 的變電站中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變 壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三 繞 組 。 ⑶ 主變 容量 及形式的 確定 ① 主變壓器容量一般按變電站建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇， 并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行 和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力 。 ② 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專(zhuān)用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。并在此過(guò)程中對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)有了更深 入 、更系統(tǒng)的了解 , 進(jìn)一步鞏固 了所學(xué)的知識(shí)， 提高了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究問(wèn)題是短路電流的計(jì)算以及各電氣設(shè)備的選 擇與校驗(yàn)。從理論上來(lái)說(shuō)它涉及到電力系統(tǒng)課程的多方面內(nèi)容 。（ 2 周）