【正文】 保證。 B、主變臺(tái)數(shù)的確定：為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 ，但一般不超過(guò)兩臺(tái)。通常一次變電所采用 75%，二次變電所采用 60%。其所附加的工 程造價(jià)，通常在短期內(nèi)可回收。 (2)主變?nèi)萘康拇_定：凡裝有兩臺(tái)（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)（組）事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的 70%，在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻，大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。 因本地區(qū)交通方便，所以選擇三相變壓器。將電路中各種電氣設(shè)備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制成的電氣連結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。因此，主接線設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問(wèn)題。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 9 5） 考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增，設(shè)備檢修，故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。 靈活性 滿足運(yùn)行、檢修要求和擴(kuò)建要求。 對(duì) 220kV 千伏側(cè)接線方式的論證 220kV 側(cè)擬采用雙母線接 線和單母線分段帶旁路母線接線。當(dāng)某一回路的一組母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)，只要將該隔離開(kāi)關(guān)所在的回路和所連接的母線停電，就可以對(duì)該隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修，不影響其它回路。 （ 5）擴(kuò)建方便。 單斷路器的雙母線接線也有自己的缺點(diǎn)： （ 1）任一臺(tái)斷路器拒動(dòng)，將造成與該斷路器相連母線上其它回路的停電。 （ 5）在檢修任一進(jìn)出線回路的斷路器時(shí)，將使該回路停電。 單母線分段帶旁路母線的缺點(diǎn)為： 接線不夠靈活。但當(dāng)其一段母線故障時(shí)，整套配電裝置停止工作，在拉開(kāi)分段刀閘時(shí)恢復(fù)無(wú)故障母線工作。本變電所用戶較多，負(fù)荷容量較大， 要求供電可靠性較高。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性。 綜合以上分析，本變電所 220kV 側(cè)選用雙母線接線方式 60kV 側(cè)接線方式的選擇與論證 60kV 側(cè)采用雙母線接線和雙母線帶旁路接線。但當(dāng)設(shè) 置了專用旁路斷路器后，設(shè)備的投資和配電裝置的占地面積都有所增加。 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第三章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的： 電氣主接線比較； 選擇導(dǎo)體和電器； 確定中性 點(diǎn)接地方式； 計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺； 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的距離； 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓、跨步電壓； 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)出整定計(jì)算。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式； 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒轿年P(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 15 電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響； 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的地點(diǎn)。標(biāo)幺值為各電路元件有名值與基準(zhǔn)值之比。、 （ 1）同形式且至短路點(diǎn) 的電氣距離大致相等的發(fā)電機(jī)； （ 2）至短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)的同一類型和不同類型的發(fā)電機(jī)； （ 3）直接連接短路上的發(fā)電機(jī)。 沖擊電流的計(jì)算 三相短路發(fā)生后的半個(gè)周期（ t=）短路電流 的瞬時(shí)值達(dá)最大，稱為沖擊電流 shi 。 chI 三相短路電流第一周期全電流有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定以及斷路器文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 17 的額定斷流量。 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 為什么計(jì)算三相短路電流值？而不計(jì)算單相、兩相短路時(shí)電流值？ 因?yàn)橐话愎╇娤到y(tǒng)中已采取措施，使單相短路電流值不超過(guò)三相短路電流，而當(dāng)短路點(diǎn)離電源較遠(yuǎn)時(shí)，也就是當(dāng) *X ＞ 時(shí)，兩相短路電流值通常小于三相短路電流值，因而在短路電流計(jì)算中應(yīng)以三相短路電流計(jì)算作為基礎(chǔ)。在運(yùn)行電器選擇時(shí)，在安全、可靠的前提下，應(yīng)根據(jù)工程情況在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選 擇合適的電器。 一般原則： （ 1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； （ 2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)； （ 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （ 4）應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該協(xié)調(diào)一致； （ 5）同類設(shè)備應(yīng) 盡量較少品種； （ 6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 19 機(jī)械荷載 所選電氣設(shè)備端子的允許荷載，應(yīng)大于電氣設(shè)備引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 環(huán)境保護(hù)： 選用電器，尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)制造部門提出必要的技術(shù)要求。 1．按正常工作條件選擇 : 額定電壓： Ue≥Uew 額定電流： Ie≥Igmax 2． 按短路條件校驗(yàn)： （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)是要求所選的導(dǎo)體和電器當(dāng)短路電流通過(guò)時(shí)，所能達(dá)到的最高溫度不應(yīng)超過(guò)導(dǎo)體和電器的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，即： Qu≤Qr； I2∞tdz≤Ir2tr； （ 2）短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械應(yīng)力的能力。 短路計(jì)算時(shí)間，校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間，驗(yàn)算 熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tpr 和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間 abt 之和，既 k pr abt t t?? ab in at t t?? 式中 abt ：斷路器全開(kāi) 斷時(shí)間； prt ：后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； int ：斷路器固有分閘時(shí)間； at：斷路器燃弧時(shí)間，對(duì)少油斷路器為 , 對(duì) 6SF 和壓縮空氣斷路器為 。當(dāng)回路正常工作電流在 4～ 8kA 時(shí)，一般選用槽形母 線；管形截面機(jī)械強(qiáng)度高、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)，且電暈放電電壓高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水冷卻，從而使截流量大增，所以，管形母線可用于 8KA 以上的大電流母線和 110kV 及以上的配電裝置母線。采用水平布置方式。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路的條件下，對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力。 下面主要在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，技術(shù)性能特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)三個(gè)方面對(duì)這三種斷路器進(jìn)行了比較。 電流互感器的選擇 互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)準(zhǔn)確級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下： 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器，其準(zhǔn)確度等級(jí)為 級(jí)。 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇其形式。 為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ～ ） Uc范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足下列條件： ＞ Ul＞ ： 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 25 電壓互感器二次側(cè)額定電壓必須滿足繼電保護(hù)裝置和測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選： 線 圈 副線圈 接成開(kāi)口三角形的副邊線圈 高壓側(cè) 接法 接于原邊線電壓上 接于原邊相電壓上 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中 中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中 副邊電壓（ V） 100 1003 100 1003 在選擇時(shí)，首先根據(jù)儀表和繼電器的接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各項(xiàng)負(fù)荷大小，再按所接儀表的 準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。 下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器： 1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)。 變壓器中性點(diǎn)絕緣的工頻試驗(yàn)電壓乘以沖擊系數(shù)后氧化鋅避雷器的操作電流下的殘壓之間有 15%的裕度。 保證工作人員的人身安全。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無(wú)論正?；蜻^(guò)電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。 在保證安全可靠的條件下，應(yīng)盡量降低配電裝置的造 價(jià)，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應(yīng)減少占地面積，除此之外配電裝置還應(yīng)有擴(kuò)建的可能性。 第五章 配電裝置 配電裝置是指發(fā) 電廠或變電所的電氣主接線中的所有開(kāi)關(guān)電器 ,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 27 按照一定要求建造而成的 ,用來(lái)接受和分配電能的電工建筑物 .配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。 3） 110～ 220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 避雷器的選擇 避雷器的安裝地點(diǎn)選擇 配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。 35~110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感 器， 220kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足需求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。 供指示被測(cè)數(shù)值是否存在或大致估計(jì)被監(jiān)視數(shù)值的表計(jì)用的 電流互感器，其準(zhǔn)確度等級(jí)為 3或 10 級(jí)。 2． 二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 隔離開(kāi)關(guān)的主要用途： 1. 隔離電壓 2. 倒閘操作 3. 分、合小電流 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)的選擇條件： 1．按額定電壓選擇： N NSUU? 2．按額定電流選擇： maxNII? 3．按開(kāi)斷電流選擇： Nbr ptII? 4．按短路關(guān)合電流選擇： Ncl shii? 5．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： es shii? 隔離開(kāi)關(guān)對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素進(jìn)行綜合 技術(shù)比較后確定。 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種形式的操作機(jī)構(gòu)的可供選擇。 ii. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 三相短路的最大電動(dòng)力為：當(dāng)三相母線水平布置且相間距離為 acm 時(shí)的電動(dòng)力。其布置方式可分為支持式和懸掛式。 (2) 常用的母線截面形狀有矩形、槽形和管形。 （ 3） 短路電流的計(jì)算條件： 為使所選擇導(dǎo)體具有足夠的可靠性，經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要，對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行校驗(yàn)的短路電流應(yīng)滿足下列條件： 計(jì)算時(shí)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。 電氣設(shè)備的選擇 電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，由于用途和工作條件各異，它們具體選擇方法也就不盡相同，但基本要求是相同的。 環(huán)境條件 : 變電所在選擇設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng) 速、溫度、污穢等級(jí)，海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 電壓： 選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即Umax≥Ug 電流 : 選用的電氣設(shè)備額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig ，即： Ie≥Ig 由于變壓器短時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確 定。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第四章 高壓 電氣設(shè)備 的選擇 電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。 i165。通常需要計(jì)算下列各種短路電流值。 三相短路電流周期分量計(jì)算 無(wú)限大電源供給的短路電流 當(dāng)供電電源為無(wú)窮大或者計(jì)算電抗 jsX = 時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減。39。 導(dǎo)體和電 器動(dòng)、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按兩相短路計(jì)算，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)中的單項(xiàng)或兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按最嚴(yán)重的情況計(jì)算。 1