【正文】 相 電流表 46L1A 功率表 46D1W 電能表 DS1 總計(jì) 220KV 側(cè) 由表可知最大負(fù)荷為 ，根據(jù)額定電壓 UN=220KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LCLW220，電流互感器變比為 4179。 60= 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 179。 179。 )=75Kg 110KV 側(cè) 由表可知最大負(fù)荷為 ，根據(jù)額定電壓 UN=110KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LCWDL110，電流互感器變比為 2179。 135= 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 179。 179。 )=75Kg 10KV側(cè) 由表可知最大負(fù)荷為 ，根據(jù)額定電壓 UN=10KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LBJ6000，電流互感器變比為 6000／ 5，選電流互感器準(zhǔn)確級(jí)為 ,Z 2N =，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) Kes=90,熱穩(wěn)定系數(shù) Kt=50，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 300 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測(cè)量?jī)x表相距 40m。 179。 10 7179。 由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。(102860)2 ／ (179。 2shI L／ =179。 6179。 1179。 10 7179。 最大項(xiàng)負(fù)荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計(jì)算長(zhǎng)度為 LC= 3 L 接觸點(diǎn) RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標(biāo)準(zhǔn)截面為 的銅線 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (K 1NtI )2 =(75? )2 =8100 ﹒ S 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： 2 I1N Kes = 2 179。 1179。 10 7179。 最大項(xiàng)負(fù)荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計(jì)算長(zhǎng)度為 LC= 3 L 接觸點(diǎn) RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標(biāo)準(zhǔn)截面為 的銅線 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (K 1NtI )2 =(60? )2 =5184 ﹒ S 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： 2 I1N Kes = 2 179。 107N 對(duì)于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC 型）可按下式校驗(yàn) Fy≥ 179。 6. 熱穩(wěn)定檢驗(yàn) 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允許通過(guò)一次額定電流 Ie1的倍數(shù) Kr 來(lái)表示，即：（ Kr Ie1） 2 ≥ I2tdz（或≥ Qd） 7 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器常以允許通過(guò)一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數(shù) kd— 動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過(guò)故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過(guò) 10%。 互感器的配置： 1. 為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； 2. 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器， 如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； 3. 對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。4=40000 2KA S? shi esI =300KA shi esI =200KA 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 第二節(jié) 電流 互感器的選擇 一、概論 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(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、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： 1. 將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量 儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。I brI 105KA 39。 +10I2 2 +I4 2 )? tK =121 (+10179。39。 ? + ) 4? = (KA178。4=3969 2KA S? KQ 2KA S? 2tIt = 178。I brI 39。 二、 各電壓等級(jí)的選擇 (一 ) 220KV 側(cè)合理運(yùn)行方式下，最大持續(xù)工作電流 Imax = 1800003 225??= 最大沖擊電流 Ish = 短路電流計(jì)算時(shí)間取為 4s 周期分量熱效應(yīng)： Qp =121 (I39。 其選擇具體過(guò)程見計(jì)算說(shuō)明書 隔離開關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵循倒閘操作順序。 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6 斷路器比少油斷路器，可靠性 更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV 一般采用 SF6 斷路器。 = 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。 二、技術(shù)條件 (一 )按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣 ： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 Vymax 不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Vgmax 即 Vymax≥ Vgmax 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時(shí)為 ，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 Vgmax 一般不超過(guò) 。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況 ，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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 2 179。 220KV分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖 ： 圖 23 化簡(jiǎn)圖 計(jì)算電抗 X1js=? 3000? = 查運(yùn)算曲線可知 ,Id* = t=2s 時(shí) Id* = 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 t=4s 時(shí) Id* = 則 1D 點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為 I=179。（ 14＋ 23－ 9） %=14% %2kU =21 （ %21?U ＋ %32?U － %31?U ） =21 179。 選取基準(zhǔn)容量為 BS =3000MVA， BU 為各級(jí)電壓 平均值（ 230， 115， ) 根據(jù)題意，所給出的 1 號(hào)線和 2 號(hào)線的參數(shù)均是 2 號(hào)線路全長(zhǎng)的電阻、電抗值，而不是每公里的電阻電抗值，無(wú)需再乘以線路長(zhǎng)度。這樣做雖然會(huì)增加斷路器的投資，但在保障供電可靠性的前 提下，減少了母線設(shè)施及其占用土地面積，降低了建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本。 二 、 110kV 電壓等級(jí) 擬采用雙母線接線，正常運(yùn)行時(shí)兩組母線同時(shí)工作；一組母線發(fā)生故障時(shí)，可將該母線所帶重要負(fù)荷移至另一母線上。 缺點(diǎn)：使用斷路器數(shù)量較多，配電裝置投資較大。 110kV 電壓等級(jí) 方案一 優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)與 220kV 電壓等級(jí)方案 A 相同，故不再贅述。 220kV 電壓等級(jí) 方案一 優(yōu)點(diǎn)：有兩組母線，可以互為備用，供電可靠性較高；各電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；擴(kuò)建方便，向左右任何方向擴(kuò)建均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由分配，在施工中不會(huì)造成原有回路停電。 10kV 電壓等級(jí) 該電壓等級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)通常采用室內(nèi)布置，出線回路數(shù)較多（七回出線與兩回備用線），為了縮小故障停電的影響范圍，宜采用帶有分段的接線形式。 因此，擬定采用如下兩種主接線方案： 220kV 電壓等級(jí) 該電壓等級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)連接著變電站的電源端，供電的可靠性十分重要。擬采用雙母接線或四角形接線。要求供電可靠高質(zhì)量。 ④ 采用高可靠性的六氟化硫斷路器及全封閉組合電器時(shí)。 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 17 雙母線分段接線 旁路母線設(shè)置原則 110KV 及以上高壓配電裝置中，因電壓等級(jí)高，輸送功率大，送電距離較遠(yuǎn)，停電影響大，檢修時(shí)間長(zhǎng)，所以不允許因檢修斷路器而長(zhǎng)期停電，故需設(shè)置旁路母線。 圖 16 雙母線接線 雙母線分段接線 雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元 件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。 外橋接線適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 圖 12 單母分段接線 單母分段帶旁路母線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35～ 110KV 的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。 圖 11 單母接線 單母接線適用于： 110～ 200KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回， 35～ 63KV，配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3回， 6～ 10KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回，才采用單母線接線方式，故不選擇單母接線。 ?電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。 ?為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 的調(diào)度 要求； ?為了檢修的目的：可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對(duì)用戶的供電； ?為了擴(kuò)建的目的：可以容易地從初期過(guò)渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，無(wú)論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。 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)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。如有中性線時(shí)，在圖中用虛線單獨(dú)表示。 第二節(jié) 主接線方 案的擬定 一 、 概述 主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，它是由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器和電纜等組成的產(chǎn)生、匯集和分配電能的電路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 =49MVA。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 （六）主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻， 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。 （五）容量比的選擇 由原始資料可知， 220KV 側(cè)最大輸入功率為 260MVA。 由于該變電所的電壓波動(dòng)較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。 （三）主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性， 220KV 及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)： 壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的 1～ 倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過(guò) 10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無(wú)激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種， 這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。 ： 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞 組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢(shì)平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備 ，比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí)，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。當(dāng)選擇變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù) 原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來(lái)選擇?？紤]變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力為 40%，即，發(fā)生事故時(shí)，允許變壓器短時(shí)過(guò)載運(yùn)行。該變電所是按 70%全部負(fù)荷來(lái)選擇?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。 在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇主變壓器。 DC system 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ............................................................... I Abstract ............................................................ II 第一章