【正文】 次設(shè)備的使用數(shù)量，繼電保護(hù)和二次回路在滿足技術(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足可靠性的要求。變電所的主接線應(yīng)滿足變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備和節(jié)約投資等要求，且便于擴(kuò)建。 (2)型式選擇： 330kV 及以下的電力系統(tǒng)，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，應(yīng)選用三相變壓器；具有三種電壓的變電所，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)無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 (3)調(diào)壓方式的選擇：對(duì)于大型樞紐變電所，為保證系 統(tǒng)的電壓質(zhì)量，一般都選擇有載調(diào)壓方式。概括地說(shuō)即可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。所以，在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。 ② 調(diào)度時(shí)的方便性。 ② 占地面積小。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 終接線的實(shí)現(xiàn)，還要考慮從初期接線過(guò)渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能的不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)可順利完成過(guò)渡方案的實(shí)現(xiàn)，使改造的工作量最少。由于電壓等級(jí)較高，且回路出線較多， 還帶有一級(jí)負(fù)荷，所以 首先考慮可靠性和靈活性，雙母線接線方式可靠性和靈活性比單母線分段帶旁路高，則應(yīng)選雙母線接線方式。 表 14 10kV母線方案比較 接線方式 比較項(xiàng)目 單母線接線 單母線分段接線 技術(shù)性 線路斷路器檢修會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間停電；母線檢修或短路會(huì)造成整個(gè)裝置全部停電；母線隔離開(kāi)關(guān)檢修也會(huì)造成整個(gè)裝置全部停電 任一段母線檢修僅造成該段母線上的電源與負(fù)荷停電；任一段母線短路，僅造成該段母線上的電源與負(fù)荷停電 經(jīng)濟(jì)性 后者比前者多用了一臺(tái)斷路器、兩臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)，增加投資不很多 接線圖如下： 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 6 單母線接線 單母線分段接線 由以上比較結(jié)果可做出如下電氣主接線： 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 第二章 短路電流的計(jì)算 短路的類型 短路故障分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路。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)地使相關(guān)斷路器跳閘 。 （ 2）計(jì)算不對(duì)稱短路電流主要步驟如下： ① 計(jì)算電氣設(shè)備元件的正序，負(fù)序， 零序阻抗，繪出正，負(fù)，零序等值網(wǎng)絡(luò)，② 用正序增廣網(wǎng)絡(luò)計(jì)算單相接地短路電流，兩相短路電流，兩相短路接地電流。 (3)類型和形式的選擇 根據(jù)設(shè)備的安裝地點(diǎn)，使用 條件等因素，確定是選戶內(nèi)型還是戶外型；選用普通型還是防污型；選用配置型還是成套型等。 (2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 制造廠 一般直接給出設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定峰值電流 esi (kA)，動(dòng)穩(wěn)定條件為 sh esii? 其中： shi ——所在回路的沖擊短路電流， kA。斷路器要按工作電壓和工作電流選擇，需要校驗(yàn)開(kāi)斷能力、關(guān)合能力、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) (1)型號(hào)初選： ① 額定電壓選擇： N NSUU? ② 額定電流選擇： alI ? maxgI (2)額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) Nbr kII? ，滿足熱穩(wěn)定要求。 (4)熱穩(wěn)定 校驗(yàn) tIQ tk ?? 2 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) tIQ tk ?? 2 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 110kV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇 (2)母線的校驗(yàn) ① 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 。 上式中， Kf為集膚系數(shù)，對(duì)于鋼心鋁 絞線 Kf=1，矩形截面導(dǎo)體的 Kf可查表，C 為熱穩(wěn)定系數(shù)，可查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》第 136 頁(yè)表 62 用插值法求得。 (1)懸式絕緣子 根據(jù)所在電網(wǎng)的電壓選擇絕緣子的額定電壓，并根據(jù)電壓等級(jí)選擇絕緣子片數(shù)。 (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 穿墻套管頂端所受電動(dòng)力 7212m a x 1 .7 3 1 0 2 shLLFia? ??? deF? ，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。電流互感器一般按三相配置 。 其中： tK ——1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 電流互感器選擇結(jié)果如下： 表 316 220kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓NU (kV) 額定電流比12/NNII 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) tK 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) esK LCWB2220W 220 2? 400/5 表 317 110kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓NU (kV) 額定電流比12/NNII 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) tK 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) esK LB1110 110 2? 400/5 表 318 10kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓 額定電流 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 1s 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定倍華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 19 NU (kV) 比12/NNII 倍數(shù) TK 數(shù) esK LBJ10 10 4000/5 表 319 220kV側(cè) 變壓器中性點(diǎn) 電流互感器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓NU (kV) 額定電流比12/NNII 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) TK 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) esK LB110 110 2? 200/5 表 320 110kV側(cè) 變壓器中性點(diǎn) 電流互感器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓NU (kV) 額定電流比12/NNII 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) TK 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) esK LB110 110 2? 200/5 電壓互感器 電壓互感器的二次負(fù)荷阻抗很大，一次電流很小，不需選擇額定電流。 電壓互感器選擇結(jié)果如下： 220kV 電壓互感器的選擇 根據(jù)配電裝置類型，選 用電容式電壓互感器， 具體參數(shù)如下： 表 321 220kV側(cè)電壓互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 次級(jí)繞組額定容量（ VA） 最大容量（ VA） 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 20 初級(jí) 繞組 次級(jí) 繞組 輔助 繞組 1 3 (3p) TYD220/3 220/ 3 110kV 電壓互感器的選擇 根據(jù)配電裝置類型，選擇三臺(tái)單相瓷箱式， 具體參數(shù)如下： 表 322 110kV側(cè)電壓互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 次級(jí)繞組額定容量（ VA） 最大容量（ VA） 初級(jí) 繞組 次級(jí) 繞組 輔助 繞組 1 3 (3p) TYD110/3 110/ 3 10kV 電壓互感器的選擇 根據(jù)配電裝置類型，選擇三相五柱式電壓互感器， 具體參數(shù)如下： 表 323 10kV側(cè)電壓互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 次級(jí)繞組額定容量（ VA） 最大容量（ VA） 初級(jí) 繞組 次級(jí) 繞組 輔助 繞組 1 3 (3p) JSJW10 10 熔斷器 (1)參數(shù)的選擇：高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器額定電流按下式選擇 Ns NcI KI? , NcI ：電力電容器回路的額定電流。 （ 3）單元連接的發(fā)電機(jī)與變壓器之間的母線橋無(wú)屏蔽部分長(zhǎng)度大于 50m，應(yīng)在發(fā)電側(cè)每相裝設(shè) 電容器或磁吹避雷器。 （ 6） SF6 全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。 避雷器型號(hào)選擇結(jié)果，如下 表 325 避雷器的選擇 安裝位置 型號(hào) 額定 電壓 （ kV） 滅弧 電壓 （ kV） 工頻 放電 電壓（ kV） 預(yù)防點(diǎn)時(shí) 間下沖擊電壓幅值（ kV） 5kV沖擊電流下的殘壓的幅值（ kV） 220kV側(cè) FCZ220J 220 200 340390 515 515 110kV側(cè) FCZ110J 110 126 255290 345 332 10kV側(cè) FZ10 10 2631 45 45 220kV變 壓器中性點(diǎn) FCZ220J 220 200 340390 515 515 110kV變壓器中性點(diǎn) FCZ110J 110 126 255290 345 332 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 23 第四章 變壓器保護(hù) 變壓器的瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)繼電器又稱氣體繼電器。氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來(lái)改變的，變壓器嚴(yán)重漏油油面降低時(shí)，繼電器動(dòng)作，同時(shí)發(fā)出 “輕瓦斯動(dòng)作 ”信號(hào)。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度約為 ～ 。 正常 情況流進(jìn)的電流和流出的華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 24 電流在保護(hù)內(nèi)大小相等，方向相反，相位相同，兩者剛好抵消，差動(dòng)電流等 于零； 故障時(shí)兩端電流向故障點(diǎn)流，在保護(hù)內(nèi)電流疊加，差動(dòng)電流大于零。過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)流過(guò)被保護(hù)元件中的電流超過(guò)預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)，保護(hù)裝臵啟動(dòng)，并用時(shí)限保護(hù)動(dòng)作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)，這種繼電器保護(hù)稱為過(guò)電流保護(hù) 。 變壓器的零序保護(hù) 對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的變壓器，正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)無(wú)零序電流和零序電壓，零序保護(hù)不動(dòng)作，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的零序保護(hù)就是根據(jù)這些電氣量的變化來(lái)動(dòng)作的，因此，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地的變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器和相鄰元件接地短路故障的今后被保護(hù)和外部接地故障的遠(yuǎn)后被保護(hù)，保護(hù)一般設(shè)兩 個(gè)時(shí)限，較短時(shí)限條母聯(lián)或分段斷路器，較長(zhǎng)時(shí)限跳本側(cè)斷路器。按其組裝方式，可分為裝配式和成套式。 220kV、 110kV 高壓配電裝置 110kV 及以上的配電裝置大多采用屋外配電裝置。 所以 220kV、 110kV 側(cè)配電裝置采用屋外普通中型布置。 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 27 所以 10kV 側(cè)配電裝置采用屋內(nèi)二層式布置。39。39。39。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間 sstk 14 ?? ，所以不計(jì)短路電流非周期分量產(chǎn)生的影響 ，因?yàn)橄到y(tǒng)為無(wú)限大功率電源，所以各個(gè)時(shí)刻的短路電流都相等： 短路電流熱效應(yīng) )10(12 2222 kk ttppk IIIt ???? )10(124 212121 fff III ??? 華 北 水 利 水 電 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 42 )(124 222 ????? SkA ?? SkAtI t ????? 222 4 8 0 0340 tIQ tk ?? 2 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間 sstk 14 ?? ，所以不計(jì)短路電流非周期分量產(chǎn)生的影響 ，因?yàn)橄到y(tǒng)為無(wú)限大功率電源，所以各個(gè)時(shí)刻的短路電流都相等： 短路電流熱效應(yīng) )10(12 2222 kk ttppk IIIt ???? )10(124 222222 fff III ??? )8 7 7 7 (124 222 ????? SkA ?? SkAtI t ????? 222 tIQ tk ?? 2 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間 sstk 14 ?? ，所以不計(jì)短路電流非周期分量產(chǎn)生的影響 ，因?yàn)橄到y(tǒng)為無(wú)限大功率電源，所以各個(gè)時(shí)刻的短路電流都相等： 短路電流熱效應(yīng) )10(12 2222 kk ttppk IIIt ???? )10(124 2