【正文】 110/200011012620008080（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，則熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：因?yàn)槭菬o(wú)限大電源系統(tǒng)，所以 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。其熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)與主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)相同。主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇：（2）額定電流選擇：選擇GW6—220D/2000，其技術(shù)參數(shù)如下表：表56 GW6—220D/2000技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓kV額定電流A3s熱穩(wěn)定電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（kA）GW6—220D/2000220200040100（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，﹥=所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 具體參數(shù)如下表： 表54 具體參數(shù)表計(jì)算數(shù)據(jù)LW6—220/2500220kV220kV2500A40 kA100 kA6400100 kA由表可知，所選斷路器滿足要求。 表52 高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目額定電壓額定電流開(kāi)斷電流額定關(guān)合電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)――同樣，隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。 （a） (b) (c) 圖43等效電路圖及簡(jiǎn)化過(guò)程圖 因?yàn)槭菬o(wú)限大電源容量系統(tǒng)，所以次暫態(tài)短路電流為：沖擊電流瞬時(shí)值：短路電流的最大有效值：短路容量： 35KV母線發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流計(jì)算：等效電路圖及簡(jiǎn)化過(guò)程如圖44所示。另外，由于按無(wú)限大電力系統(tǒng)計(jì)算得到的短路電流是電氣裝置所通過(guò)的最大短路電流，因此，在初步估算裝置通過(guò)的最大短路電流或缺乏必需的系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，都可認(rèn)為短路回路所接的電源容量是無(wú)限大電力系統(tǒng)。2%177。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星接線的變壓器，全國(guó)投運(yùn)這類變壓器約40～50臺(tái)。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有丫和△，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來(lái)確定。備用相是否需要采用隔離開(kāi)關(guān)和切換母線與工作相相連接，可根據(jù)備用相在替代工作相的投入過(guò)程中，是否允許較長(zhǎng)時(shí)間停電和變電所的布置條件等工程具體情況確定之。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時(shí)，當(dāng)一臺(tái)單相變壓器故障，會(huì)使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_(tái)三相變壓器，則不會(huì)造成所停電。表31 該地區(qū)未來(lái)5～10年的規(guī)劃負(fù)荷情況年份負(fù)荷2001年2002年2003年2004年2005年2006年P(guān)(MW)6066S(MVA)年份負(fù)荷2007年2008年2009年2010年2011年―P(MW)―S(MVA)― 主變壓器型式的選擇 主變壓器相數(shù)的的選擇選擇主變壓器的相數(shù)，需考慮如下原則：當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。，則2001年該地區(qū)負(fù)荷的視在功率為：。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(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；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。根據(jù)以上主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則以及本設(shè)計(jì)的要求，該變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。；2. 各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。方案二：220KV側(cè)雙母線帶旁路接線，110KV、35KV側(cè)單母線帶旁路母線接線。110KV、35KV側(cè)單母線帶旁路母線接線，檢修出線斷路器時(shí)，可不中斷對(duì)該出線的供電，提高了供電的可靠性。方案主接線圖如圖21所示： 圖21 方案一的電氣主接線方案二：220KV側(cè)雙母線帶旁路接線，110KV、35KV側(cè)單母線帶旁路母線接線。110kV進(jìn)出線八回，110kV側(cè)出線可向遠(yuǎn)方大功率負(fù)荷用戶供電，其他出線可作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線。方案一：220KV、110KV側(cè)側(cè)雙母線帶旁路母線接線，35KV側(cè)單母線分段接線。這種接線一般適用于最終規(guī)模已確定的110kV及以上的配電裝置中，且以不超過(guò)六角形為宜。 無(wú)母線型的電氣主接線無(wú)母線型的電氣主接線在電源與引出線之間或接線中各元件之間沒(méi)有母線連接，常用的有橋型接線、多角形接線和單元接線。雙母線分段接線主要用于大容量進(jìn)出線較多的配電裝置中，如220KV進(jìn)出線達(dá)10～14回時(shí)，就可采用雙母線三分段的接線。缺點(diǎn):①在倒母線的操作過(guò)程中，隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作；②檢修任一回路的斷路器或母線故障時(shí)，仍將短時(shí)停電；③所使用的設(shè)備多（母線隔離開(kāi)關(guān)的數(shù)目多），并且使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以經(jīng)濟(jì)性能差。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線連接。（3）單母線帶旁路母線的接線為了檢修出線斷路器，但不中斷對(duì)該出線的供電，可增設(shè)旁路母線。適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：① 6～10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回；② 35～63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)3回；③ 110～220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回。單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便和采用成套配電裝置。 主接線的基本接線形式及其特點(diǎn)電氣主接線的型式是多種多樣的，按有無(wú)母線可分為有母線型的主接線和無(wú)母線型的主接線兩大類。對(duì)于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量變電所的主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在記及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70﹪至80﹪。這些對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響，必須予以重視；此外，對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸，也應(yīng)充分考慮。 對(duì)原始資料進(jìn)行綜合分析（1）變電所的情況，包括變電所的類型，在電力系統(tǒng)中的地位和作用，近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃容量，近期和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)的連接方式和各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。在6~10kv變電所中，一般采用單母線接線或單母線分段接線。我國(guó)《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》對(duì)主接線設(shè)計(jì)作了如下規(guī)定：在滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。它將根據(jù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及電力負(fù)荷增長(zhǎng)率的規(guī)劃，給出所設(shè)計(jì)的變電所的容量、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)、主要是負(fù)荷要求、電力系統(tǒng)參數(shù)和對(duì)變電所的而具體要求，以及設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍，這些原始資料是設(shè)計(jì)的依據(jù)，必須進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，從而可以初步擬定一些主接線方案。（4）具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。（2）電氣主接線應(yīng)具有一定得靈活性和方便性，以適應(yīng)電氣裝置的各種運(yùn)行狀態(tài)。 電氣主接線設(shè)計(jì)概述 對(duì)電氣主接線的基本要求 電氣主接線的基本要求：（1）電氣主接線應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質(zhì)量。所址概括：該變電所地勢(shì)較平，占地面積大，交通便利，出線走廊開(kāi)闊，地震烈度為7度，該所接近負(fù)荷中心，區(qū)域穩(wěn)定可滿足建所要求。收集、了解國(guó)內(nèi)外電氣設(shè)備的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解設(shè)備和導(dǎo)體選擇的條件，對(duì)本變電所進(jìn)行電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)及發(fā)展情況，可了解該地區(qū)的負(fù)荷情況及發(fā)展，根據(jù)負(fù)荷情況對(duì)主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)中變電站的設(shè)計(jì)思路是緊跟現(xiàn)代化國(guó)內(nèi)外變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)最新和最權(quán)威的設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)范，采用先進(jìn)的原理技術(shù)，摒棄落后和即將淘汰的技術(shù)，確定科學(xué)的模式和結(jié)構(gòu)，選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良和性能可靠的產(chǎn)品，因此，在學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，全面系統(tǒng)地研究探討符合國(guó)情的變電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。那么，何謂變電站綜合自動(dòng)化呢？它是指利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站主要設(shè)備和傳、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性自動(dòng)化功能。常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，維護(hù)工作量大。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)也獲得了前所未有的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，各級(jí)調(diào)度中心需要獲得更多的信息以準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行狀況。LSA678的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩類，一類是全分散式，另一類是集中和分散相結(jié)合，兩類系統(tǒng)均由6MB測(cè)控系統(tǒng)、7S/7U保護(hù)系統(tǒng)、8TK開(kāi)關(guān)閉鎖系統(tǒng)三部分構(gòu)成。其重要特點(diǎn)是：以分層分布結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的集中式；把變電站分為兩個(gè)層次，即變電站層和間隔層，在設(shè)計(jì)理念上不是以整個(gè)變電站作為所要面對(duì)的目標(biāo)，而是以間隔和元件作為設(shè)計(jì)依據(jù)，在中低壓系統(tǒng)采用物理結(jié)構(gòu)和電器特性完全獨(dú)立，功能上既考慮測(cè)控又涉及繼電保護(hù)這樣的測(cè)控保護(hù)綜合單元對(duì)應(yīng)一次系統(tǒng)中的間隔出線，在高壓超高壓系統(tǒng)，則以獨(dú)立的測(cè)控單元對(duì)應(yīng)高壓或超高壓系統(tǒng)中的間隔設(shè)備；變電站層主單元的硬件以高檔32位工業(yè)級(jí)模件作為核心，配大容量?jī)?nèi)存、閃存以及電子固態(tài)盤(pán)和嵌入式軟件系統(tǒng)；現(xiàn)場(chǎng)總線以及光纖通信的應(yīng)用為功能上的分布和地理上的分散提供了技術(shù)基礎(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)尤其是基于TCP/IP的以太網(wǎng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中得到應(yīng)用；智能電子設(shè)備（IED）的大量應(yīng)用，諸如繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、電源、五防、電子電度表等可視為IED而納入一個(gè)統(tǒng)一的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中；與繼電保護(hù)、各種IED、遠(yuǎn)方調(diào)度中心交換數(shù)據(jù)所使用的規(guī)約逐漸與國(guó)際接軌。220KV變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)書(shū)第1章 引言 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)以往制約數(shù)字化變電站發(fā)展的主要是IEC61850的應(yīng)用不成熟，智能化一次設(shè)備技術(shù)不成熟，網(wǎng)絡(luò)安全性存在一定隱患。當(dāng)前的變電站自動(dòng)化技術(shù) 20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，由于半導(dǎo)體芯片技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，變電站自動(dòng)化技術(shù)也已從早期、中期發(fā)展到當(dāng)前的變電站自動(dòng)化技術(shù)階段。在中國(guó)，1995年亦投運(yùn)了該公司的LSA678變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，不同廠家的設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)（軟硬件方面）差異甚大，各地方電力公司的要求也不盡相同，導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)變電站自動(dòng)化技術(shù)千差萬(wàn)別。傳統(tǒng)變電站一般采用常規(guī)設(shè)備，二次設(shè)備中的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等采用電磁式或晶體管式，體積大，設(shè)備笨重，主控室、繼電保護(hù)室占地面積大。而變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)中已經(jīng)引起越來(lái)越多的重視，特別是近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，并逐漸得到了國(guó)內(nèi)外很多國(guó)家的廣泛應(yīng)用。總體來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，其優(yōu)越性主要有：提高了供電質(zhì)量、變電站的安全可靠運(yùn)行水平，降低造價(jià)，減少了投資，促進(jìn)了無(wú)人值班變電站管理模式的實(shí)行。該地區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)情況及發(fā)展：2001年負(fù)荷為60MW,負(fù)荷水平增長(zhǎng)率為10%。進(jìn)而進(jìn)行短路電流的計(jì)算。根據(jù)以上所用負(fù)荷，可確定所用電設(shè)計(jì)的相關(guān)情況，如對(duì)所用變壓器和所用主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)。電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)配置、自動(dòng)裝置和控制方式的選擇，對(duì)運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。電壓和頻率是電能質(zhì)量的基本指標(biāo)，在確定電氣主接線時(shí)應(yīng)保證電能質(zhì)量在允許的變動(dòng)范圍之內(nèi)。應(yīng)盡量減少設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，并盡量減少占地面積，同時(shí)注意搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或委托書(shū)事必不可少的。設(shè)計(jì)時(shí)，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)該辯證的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，以使設(shè)計(jì)的主接線具有先進(jìn)性和可行性。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線接線。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度，廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟相同。（3）環(huán)境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、污穢、覆冰、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素。 確定主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)變電所主變壓器的容量，一般應(yīng)按5~10年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇，根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定。依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2～3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書(shū)要求的方案，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。繪制電氣主接線圖對(duì)最終確定的主接線，按工程要求繪制工程圖。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。②調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。單母線分段接線的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)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；當(dāng)出線為雙回路時(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。雙母線接線及分段接線（1）雙母線接線雙母接線有兩組母線，并且可以互為備用。其優(yōu)點(diǎn)主要有：①檢修母線時(shí)不影響正常供電；②檢修任一組母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬回路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線，其他回路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行；③工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電；④檢修