【正文】 當(dāng)經(jīng)過校驗(yàn)，低電壓元件對(duì)高壓母線三相短路靈敏性不夠時(shí)，可附加一個(gè)接于高壓母線電壓互感器相間電壓上的低電壓元件。假設(shè)保護(hù)裝于低壓側(cè)及高壓側(cè)，高壓側(cè)保護(hù)應(yīng)有帶方向（其方向元件取自發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的電壓互感器，并為了簡(jiǎn)化接線，方向元件接 60176。 如果上述保護(hù)方式不 能滿足靈敏性要求時(shí)，也允許在三側(cè)都裝設(shè)保護(hù)，此時(shí)，后備保護(hù)時(shí)限較小的一側(cè)（如高壓側(cè)）保護(hù)應(yīng)帶方向性，另一側(cè)（如中壓仙）保護(hù)不帶方向性，裝設(shè)在高壓側(cè)和中壓側(cè)的保護(hù)動(dòng)作于本側(cè)斷路器跳閘，裝設(shè)在低壓側(cè)的保護(hù)動(dòng)作于總出口中間繼電器，斷開各側(cè)斷路器。 (5) 中壓側(cè)及低壓側(cè)均無電源的三繞組變壓器的保護(hù)裝于電源側(cè)和低壓側(cè)。當(dāng)?shù)蛪悍侄螖嗦菲魃涎b有備用電源自動(dòng)投入裝置，而其上無專用母線保護(hù)時(shí)，變壓器的后備保護(hù)要帶兩段時(shí)限 ,以第一段時(shí)限動(dòng)作于分段斷路跳閘，以第二段時(shí)限動(dòng)作于出口中間繼電器；當(dāng)?shù)蛪耗妇€上有專用母線保護(hù)時(shí)，變壓器的后備保護(hù)也要帶兩段量限，以第 一段時(shí)限動(dòng)作于變壓器低壓側(cè)斷路器，以第二段時(shí)限動(dòng)作于出口中間繼電器。此時(shí)，為了提高方向元件的靈敏系數(shù)，采用內(nèi)角為 30176。中壓側(cè)保護(hù)只作為該側(cè)外部短路的后備保護(hù)，以較短時(shí)限斷開該側(cè)斷路器；低壓側(cè)保護(hù)作為變壓器內(nèi)部及高壓側(cè)外部短路的后備，帶兩段時(shí)限，以第一時(shí)限（大于中壓側(cè)）斷開高壓側(cè)斷路器，以第二段時(shí)限斷開全部斷路器。因此，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)時(shí)，可將油流速度整定在 1m/s 左 右。 (2) 瓦 斯保護(hù)的鑒定 1) 一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為 250－ 300cm3，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重鍾的位置來改變的。變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出瞬時(shí)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。瓦期繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中，油箱內(nèi)的氣體通過瓦斯繼電器流向油枕。由于這些特殊因素的影響，變壓器關(guān)動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的大。 (6) 反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷保護(hù)。 (2) 反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞 組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，或電流速斷保護(hù)。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。但對(duì)負(fù)荷功率因數(shù)高（ y? ＞ ）或?qū)Ь€截面小的線路，由于 PR/V分量的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 28 補(bǔ)償裝置選擇及容量確定 補(bǔ)償裝置的確定 (1) 同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓177。 (2) 在正常運(yùn)行方式時(shí)，突然失去一回線路，或一臺(tái)最大容量的無功補(bǔ)償設(shè)備，或一臺(tái)最大容量的發(fā)電機(jī)（包括失磁）之后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應(yīng)能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運(yùn)行方式時(shí)，若發(fā)生上述事故，應(yīng)允許采取切除部分負(fù)荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的 1~2 倍。 其具體校驗(yàn)過程見附錄Ⅲ。 (5) 35KV架空線的選擇及校驗(yàn) 根據(jù)任務(wù)書二計(jì)算得， 35KV架空線上的最大負(fù)荷 S=42800KVA，額定電壓 Un=35KV 故最大電流 a x ???? UnSI 而 2080 3680 ????k 86 2m ax?? KIIal 故選擇 LGJ 400/50 鋁導(dǎo)體。集膚效應(yīng)的系數(shù)為 Kf= (3) 10KV母線的選擇及校驗(yàn) 根據(jù)任務(wù)書二計(jì)算得， 10KV母線上的總負(fù)荷 S=64000KVA，額定電壓 Un=10KV 故最大電流 79 a x ???? UnSI 而 2080 3680 ????k ax ?? KIIal 故選擇槽型鋁導(dǎo)體。 母線與電纜的選擇 及校驗(yàn) (1) 110KV母線的選擇 根據(jù)任務(wù)書二計(jì)算得， 110KV 母線上的總負(fù)荷 S=480000KVA，額定電壓Un=110KV 故最大電流 45 a x ???? UnSI 型號(hào) 組合方式 額定電壓(KV) 滅弧電壓(KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ110J 4 FZ30J 110 100 224 268 FZ35 2 FZ15 35 41 84 104 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 25 而 2080 3680 ????k ax ??KIIal 故選擇槽型鋁導(dǎo)體。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 24 避雷器的選擇及檢驗(yàn) (1) 避雷器選擇的具體技術(shù)條件如下： 1) 額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，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)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。 (2) 斷路器的選擇 根據(jù)如下條件選擇斷路器： 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電流 ，各回路的 max?gI 見表 42。 (1) 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： 1) 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 （ 41） 2) 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電壓 （ 42） 3) 開斷電流： kddt II ? （ 43） 式中： dtI —— 斷路器實(shí)際開斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量； kdI —— 斷路器的額定開斷電流。 (4) 環(huán)境條件。 ② 各標(biāo)量的單位為： I（ A）、 U（ KV）、 P（ KW）、 S（ KVA）。 (5) 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。 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 一般原則 (1) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 變壓器參數(shù)的計(jì)算 基準(zhǔn)值的選?。?MVASb 100? ， bU 取各側(cè)平均額定電壓 (1) 主變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 11 查明可知： 13%12 ?U %13 ?U 8%23 ?U )(%)%%(% 2313121 ??????? UUUU 0)(%)%%(% 1323122 ??????? UUUU )(%)%%(% 1223133 ??????? UUUU 電抗標(biāo)幺值為： %11 ????? NBSSUX 02?X 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 18 %33 ????? NBSSUX (2) 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 由表 21 查明： 4%?dU %4 ????? NBd SSUX (3) 系統(tǒng)等值電抗 ?SX 短路點(diǎn)的確定 此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中 110KV 進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。 (6) 計(jì)算無限大容量（或 3?jsX ）的電源供給的短路電流周期分量。 4) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 (2) 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁 ）。 (3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 站用變壓器型號(hào)的選擇 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 15 表 21 站用變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 額定容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 連接組 損耗 (W) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 空載 短路 SC10160/10 160 ,yn0 480 1860 4 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 16 第三章 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 即 M V ANSS N )1( m a x ?? （ 11） 式中 N— — 變壓器主變臺(tái)數(shù) 主變壓器型號(hào)的選擇 由所給材料選擇主變壓器型號(hào)如下： 表 14 主變壓器型號(hào)及參數(shù) 型號(hào)及容量 (KVA) 額定電壓 (KV) 容量 阻抗電壓 (%) 空載電流(%) 高中 高 低 中低 高 中 低 SFPSZ775000/110 110 35 10 75000 13 8 其容量比為： 100/100/50。 (5) 調(diào)壓方式的確定 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實(shí)現(xiàn)。 2) 降壓型。 35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。 (2) 繞組數(shù)的確定 在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器 ]1[ 。 主變壓器的選擇 在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電 氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 10 圖 圖 雙 母線接線 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 11 表 13 10KV 主接線方案比較 項(xiàng)目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技術(shù) ① 不會(huì)造成全所停電 ② 調(diào)度靈活 ③ 保證對(duì)重要用戶的供電 ④ 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ①供電可靠 ②調(diào)度靈活 ③擴(kuò)建方便 ④便于試驗(yàn) ⑤易誤操 作 經(jīng)濟(jì) ① 占地少 ② 設(shè)備少 ①設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ②投資和占地面大 對(duì)方案Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行對(duì)比，方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表 13。 3）對(duì)于 10kV 電氣主接線 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)目為 6 回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 8 圖 單母線分段帶旁路接線 圖 母線接線 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 9 表 12 35kv 主接線方案比較 項(xiàng)目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ 技 術(shù) ①簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ②可靠性、靈活性差 ③旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗(yàn) ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ①設(shè)備少、投資小 ②用母線分段斷路器兼作旁 路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ② 投資和占地面大 對(duì)方案Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行綜合比較，見表 12。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（ 35kV～ 60kV 出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為 2～ 3 天。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35kV～ 110kV 系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。 1）對(duì)于 110kV 電氣主接線 由于 此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)而擬建的。 (2) 對(duì) 2 個(gè)技術(shù)上 比 較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計(jì) 5 2) 年運(yùn)行費(fèi)小。 (3) 經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng) 濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。 可方便的停運(yùn)斷路器 、 母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備 ， 進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用戶的供電。 評(píng)價(jià) 主接線 可靠性的標(biāo)志 如下： 1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電； 2) 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；