【正文】 24 頁 共 57 頁 第六節(jié) 母線的選擇 母線在電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率的重要任務(wù)，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率，在發(fā)電廠、變電所及輸電線路 中，所用導(dǎo)體有裸導(dǎo)體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級(jí)及要求不同，所使用導(dǎo)體的類型也不相同。 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。 額定容量 為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷 S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量Se2。 一、電流互感器的選擇 電流互感器由于本 身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 I1與 I′ 2在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇。 電流互感器的特點(diǎn)： 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無關(guān)； 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 Iec— 電力電容器回路的額定電流。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，也可常用于保護(hù)電壓互感器。 隔離開關(guān)的配置： 1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； 2）中性點(diǎn) 直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地； 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1— 2 組接地刀閘或接地器。 按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd 應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td) 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電流的有效值（ KA） 短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障， 則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 當(dāng)周圍環(huán)境溫度 Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度 Q 0不等時(shí)，其長期允許電流 Iy Q 可按下式修正 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 18 頁 共 57 頁 Iy Q = Iy θ yθθ yθ。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn) 行。 標(biāo)幺值： I d* = 1X*di 有名值： Idi = Id*I j 5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 VjI? 短路電流沖擊值： Icj = ? 6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果 具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 16 頁 共 57 頁 時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 其計(jì)算目的是： 1）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接線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。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 15 頁 共 57 頁 第三章 短路電流計(jì) 算 第一節(jié) 概述 在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 2） 10KV 雖無出線，但為了滿足所用電的可靠性，有用裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器，為互備方式運(yùn)行，其接線方式為單母分段接線方式。可靠性高于方案二，但方案一 10KV 采用單母線運(yùn)行時(shí)，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。 其接線的特點(diǎn)： 1） 220KV 采用 3/2 接線方式時(shí)，任一母線故障或檢修，均不致停電，除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時(shí)與其相連的兩回線路短時(shí)停電外，其它任何斷路器故障或檢修都不會(huì)中斷供電，甚至兩組母線同時(shí)故障（或一組檢修時(shí)，另一組故障）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。 2） 110KV 近期出線 7 回，可采用雙母接線方式，出線斷路器檢修時(shí)，可通過“跨條”母聯(lián)斷路器 PM 母聯(lián)兼旁路斷路器 Ⅱ M IM 專用旁路斷路器 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 14 頁 共 57 頁 來向用戶供電。 2） 10KV 雖然無負(fù)荷，但有所用電及無功補(bǔ)償裝置，如采用單母接線時(shí)，接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。 110KV 母線上近期負(fù)荷為 7回出線，根據(jù)《電 力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)可知， 110KV出線為 7 回及以上時(shí)裝設(shè)專用旁路斷路器。 為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。對(duì)于， 110K～ 220KV 輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí)間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定， 110KV～ 220KV 雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達(dá) 7 回，（ 110KV）或 5 回（ 220KV）時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路斷器和旁路母線。 所以，橋式接線，可靠性較差，雖然它有：使用斷路器少、布置簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是一般系統(tǒng)把具有良好的可靠性放在首位，故不選用橋式接線。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停相應(yīng)的線路。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，單母分段適用于： 110KV～ 220KV 配電裝置的出線回路數(shù)為 3～ 4 回， 35～ 63KV 配電裝置的出線回路數(shù)為4～ 8回， 6～ 10KV 配電裝置出線為 6 回及以上，則采用單母分段接線。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。 （ 3）電能損失少：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。 （ 1）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)行方式下的調(diào)度要求； （ 2）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； （ 3）為了擴(kuò)建的目的：可以容易地從初期過渡 到其最終接線，使在擴(kuò)建過渡時(shí)，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。 我國《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ279 規(guī)定：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，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 10 頁 共 57 頁 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。采用△接法可以消除三次諧波的影響。 全星形接線雖然有利于并網(wǎng)時(shí)相位一致的優(yōu)點(diǎn)，而且全星形接法，零序電流沒有通路，相當(dāng)于和外電路斷開，即零序阻抗相當(dāng)于無窮大，對(duì)限制單相及兩相接地短路都有利，同時(shí)便于接消弧線圈限制短路電流。 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范 圍通常在177。它的供電可靠性也高。分裂變壓器中對(duì)兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺(tái)自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會(huì)影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。 由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。 二、繞組數(shù)的選擇 在具有三種電壓等級(jí)的變電所，如通過主變壓器的各側(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)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。 第四節(jié) 主變壓器型式的選擇 一、主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。其中，中壓側(cè)及低壓側(cè)全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。 第三節(jié) 主變壓器容量的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷， 5～ 10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～20 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時(shí) 間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%。而且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備。把所受的功率通過主變傳輸至 110KV 及 10KV 母線上。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 本變電所大門位于東方， 220KV 配電裝置朝北， 110KV 配電裝置朝西，均與出線方向相對(duì)應(yīng)，主變位于三者之間，其間有行車大道、環(huán)形小道、電纜溝蓋板作為巡視小道， 220KV配電裝置有 14個(gè)間隔， 110KV 配電裝置 16個(gè)間隔。一臺(tái)所用變接一段母線，平時(shí)兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行。 本次所設(shè)計(jì)的變電所是樞紐變電所，全所停電后，將影響整個(gè)地區(qū)以級(jí)下一級(jí)變電所的供電即本次設(shè)計(jì)的變電所最后規(guī)模：采用兩臺(tái) OSFPS7120210/220 型三繞組有載調(diào)壓變壓器，容量化為 100/100/50，互為備用。 十、題目參數(shù) （一）、主要技術(shù)參數(shù)： 型號(hào)： OSFPS7120210/220 額定容量：高壓： 220177。 短路電流計(jì)算， 電氣主接線圖中的設(shè)備配置， 主要電氣設(shè)備選擇，斷路器選擇，隔離開關(guān)選擇，互感器選擇； 配電裝置選擇。線路對(duì)側(cè)有電源，要求同期，電壓互感器裝于Ａ相。 二、 系統(tǒng)負(fù)荷 功率因數(shù)為 ，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 為 5300 小時(shí)，同時(shí)率為 ，每回最大負(fù)荷為： 第一回（九江 I）輸送 200MW 第二回（九江 II）輸送 200MW 第三回（柘林）輸送 180MW 第四回（昌東）輸送 150MW 第五回（南昌電廠）輸送 100MW 第六回（西效 I） 第七回（西效 II） 第八回（備用） 110KV 的最大地區(qū)負(fù)荷，近期為 200MW，遠(yuǎn)期 300MW，負(fù)荷功率因數(shù)為 ,最大負(fù)荷利用小 時(shí)數(shù)為 5300 小時(shí) ,同時(shí)率為 ,每回最大負(fù)荷為 : 第一回 (每嶺 )輸送 80MW 第二回 (樂化 )輸送 80MW 第三回 (新期周 )輸送 40MW 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 3 頁 共 57 頁 第四回 (象山 )輸送 45MW 第五回 (水泥廠 )輸送 60MW 第六回 (雙港澳 )輸送 60MW 第七回 (南電 )輸送 60MW 第八回 (化工區(qū)備用 I)輸送 40MW 第八回 (化工區(qū)備用 II)輸送 40MW 第八回 (化工區(qū)備用 III)輸送 40MW 三、 系統(tǒng)計(jì)算粢資料 系統(tǒng)阻抗，當(dāng)取基準(zhǔn)容量 SJ=100MVA，基準(zhǔn)電壓 UJ為各級(jí)電壓平均值（ 230， 115， 37，?? ） 時(shí) ,兩級(jí)電系統(tǒng) 的遠(yuǎn)景阻抗標(biāo)值如下圖所示 四、 所址情況 變電所所在地為平原地區(qū)，無高產(chǎn)農(nóng)作物，土壤電阻率為 104Ω .cm,年雷暴日為65 天 ,歷年最高氣溫為 。 220KV出線本期 5 回，最終 8回； 110KV 出線共 10回，一次建成 所用電按調(diào)相機(jī)的拖動(dòng)設(shè)備為主來考慮。 九江 備用 樂化 象山 南昌電廠 新祺周 柘林 水泥廠 雙港 南電 昌東 北 梅嶺 西效 化工備用 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）報(bào)告紙 第 4 頁 共 57