【正文】 基礎(chǔ)上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，淘汰一些較差的方案，保留2個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。 初步方案設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級：110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。方案三：110KV側(cè)采用內(nèi)橋形接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)采用雙母線接線。(2) 經(jīng)濟(jì)比較在保留的兩中方案（方案一、方案四）中，35KV、10KV側(cè)的接線形式相同，只是在110KV側(cè)的接線形式不同，故在經(jīng)濟(jì)比較上只需比較110KV側(cè)即可。其接線圖見以上方案四。 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。升壓型的繞組排列為：鐵芯—中壓繞組—低壓繞組—高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷的50%~70%（35~110KV變電站為60%），或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過上述比例時(shí)）選擇。第二章 站用電設(shè)計(jì) 站用電設(shè)計(jì)的要求及接線形式設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求站用電接線應(yīng)滿足正常運(yùn)行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足下列特殊要求：(1) 盡量縮小站用電系統(tǒng)懂得故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全站停電事故；(2) 充分考慮變電站正常、事故、檢修、啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求；(3) 分期擴(kuò)建或連續(xù)施工，對公用負(fù)荷的供電，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃統(tǒng)籌安排。 站用變壓器型號的選擇由主變壓器選擇計(jì)算可知： 則： 參考《發(fā)電廠電氣部分》第475頁，選擇站用變壓器如下：表21 站用變壓器型號及參數(shù)型號額定容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(W)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路SC10160/10160Y,yn048018604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)。(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)線的相間和相相對地的安全距離。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）。對異步電動(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) 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。4) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。(6) 計(jì)算無限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。 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?。海「鱾?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： 電抗標(biāo)幺值為：(2) 站用變壓器參數(shù)計(jì)算由表21查明：(3) 系統(tǒng)等值電抗 短路點(diǎn)的確定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級有四個(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，所以在此電壓等級下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外三個(gè)電壓等級下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。(2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。(2) 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)，所用短路電流見短路電流計(jì)算結(jié)果表。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。4) 動(dòng)穩(wěn)定： （44）式中： ——斷路器極限通過電流峰值；——三相短路電流沖擊值。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表43 斷路器的型號及參數(shù) 性能指標(biāo)位置 型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）110KV側(cè)OFPI110110125080(3)變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)35KV出線側(cè)HB35361250258025(3)變壓器10KV側(cè)HB1010125040100(3)10KV出線側(cè)ZN410C10600(4)站用DW5400380400400其中：OFPI110號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第491頁； HB35號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第490頁；HB10號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第489頁；ZN410C號斷路器見《電力工程電氣設(shè)備手冊—電氣一次部分》第649頁。4) 校驗(yàn)變壓器10KV側(cè)斷路器① 開斷電流：② 動(dòng)穩(wěn)定：③ 熱穩(wěn)定：查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁 得：則：經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。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) 35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)① 動(dòng)穩(wěn)定：② 熱穩(wěn)定：由校驗(yàn)斷路器可知：經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于時(shí)，應(yīng)對進(jìn)行修正。① 與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下要求：與儀表相配合分流器、。③ 一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。(4) 電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：一次回路電流：見表42。3) 35KV出線側(cè)電流互感器① 動(dòng)穩(wěn)定：② 熱穩(wěn)定：由校驗(yàn)斷路器可知：經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。3) 準(zhǔn)確等級：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定。2) 滅弧電壓： （412）式中：——避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；——額定相電壓；——最小電壓倍數(shù)。2) 35KV側(cè)避雷器① 滅弧電壓：②工頻放電電壓下限：經(jīng)以上校驗(yàn)此避雷器滿足各項(xiàng)要求。(2) 10KV母線的選擇及校驗(yàn)1) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面10KV最大持續(xù)工作電流查表42得，采用鋁母線，由《發(fā)電廠電氣部分》第242頁、圖64查得時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度則母線經(jīng)濟(jì)截面為：參考《發(fā)電廠電氣部分》附表21，選用每相2條矩形鋁導(dǎo)體，平方時(shí)，集膚效應(yīng)系數(shù)因?qū)嶋H環(huán)境溫度，參考《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第114頁、表517，綜合修正系數(shù)，故時(shí)允許電流為：可滿足長期發(fā)熱的要求。(3) 10KV出線電纜的選擇及校驗(yàn)1) 按額定電壓：2) 按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積S，查表42得：參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2附表26，選擇電纜，時(shí)，、。熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載電流的損害，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，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。——熔斷器的開斷電流。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。(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。 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。但對負(fù)荷功率因數(shù)高（＞）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。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡便可靠等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。(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)。(6) 反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷保護(hù)。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。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。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。(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。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。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。此時(shí)，為了提高方向元件的靈敏系數(shù)，采用內(nèi)角為30176。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。(6) 對于高中壓側(cè)有電尖折降壓變壓器，如高壓側(cè)為主電源時(shí)，則保護(hù)裝于高壓側(cè)及低壓側(cè)。如果上述保護(hù)不能滿足靈敏性的要求，允許三側(cè)都裝設(shè)后備保護(hù)。當(dāng)油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬間動(dòng)作于信號，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器，對于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路一變壓器組，未采取使瓦斯保護(hù)能切除變壓器內(nèi)部故障的技術(shù)措施時(shí)，瓦斯保護(hù)可動(dòng)作于信號。1) 過電流保護(hù)，宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定時(shí)應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。(2) 零序接地保護(hù)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性可能接地運(yùn)行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。在無經(jīng)常 值班人員的變電所，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳匝或斷開部分負(fù)荷 本站主變保護(hù)的設(shè)計(jì)對于本站主變壓器可根據(jù)以上敘述選擇如下保護(hù)：(1) 瓦斯保護(hù)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部相間、匝相、層間以及單相接地短路故障。(5) 零序接地保護(hù)：反應(yīng)的是外部接地短路時(shí)引起的過電流；動(dòng)作于跳開各側(cè)斷路器第七章 變電站配電裝置的設(shè)計(jì) 概述配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)(1) 由于安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較??；(2) 維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；(3) 外界污穢空氣對電氣影響較小，可減少維護(hù)工作量；(4) 房屋建筑投資較大。(3) 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便；(4) 耗用鋼材較多，造價(jià)較高。 配電裝置的基本要求及設(shè)計(jì)步驟 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定。(3) 保證人身安全和要求。 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟(1) 根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的形式、出線多少、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的形式。隨著新設(shè)備和新技術(shù)的采用，運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，配電裝置的結(jié)構(gòu)和型式將會(huì)不斷地發(fā)展。與三層式相比，它的造價(jià)較低，運(yùn)行和檢修較方便，但占地面積有所增加。 屋內(nèi)配電裝置的若干問題(1) 母線及隔離開關(guān)母線經(jīng)常裝在配電裝置的上部，一般呈水平、垂直和直角三角形布置。但垂直布置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并增加建筑高度。在6～10KV小容量裝置中，母線水平布置時(shí)，約為250～350㎜；垂直布置時(shí)，約為700～800㎜；35KV水平布置時(shí)，相間距離約為500㎜。不同材料的導(dǎo)體相互連接時(shí)，應(yīng)采取措施，防止產(chǎn)生電化腐壞。為了確保設(shè)備及工作人員的安全，屋內(nèi)配電裝置應(yīng)設(shè)置：防止誤拉合隔離開關(guān)、帶接地線合閘、帶電合接地閘刀、誤拉合斷路器、誤入帶電間隔等（常稱五防）電氣誤操作事故的閉鎖裝置。為了防火安全，屋內(nèi)35KV以下的斷路器和油浸互感器，一般安裝在兩側(cè)有隔墻（板）的間隔內(nèi)；35KV及以上，則應(yīng)安裝在有防爆墻的間隔內(nèi)。手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輕型遠(yuǎn)距離控制的操動(dòng)機(jī)構(gòu)均裝在壁上，重型遠(yuǎn)距離控制的操動(dòng)機(jī)構(gòu)則落地安裝在混凝土基礎(chǔ)上。當(dāng)母線接有架空線路時(shí)，母線上應(yīng)裝避雷器，由于其體積不大，通常與電壓互感器共占一個(gè)間隔（以隔層隔開），并可共用一組隔離開關(guān)。配電裝置室的門應(yīng)向外開，并裝彈簧鎖，以便從內(nèi)部不用鑰匙開門。電纜溝則為有蓋板的溝道，夠?qū)捙c深不足一米，敷設(shè)和維修電纜必須揭開水泥蓋板，很不方便，溝內(nèi)容易積灰和積水，但土建施工簡單，造價(jià)較低，常為變電所和中、小型發(fā)電廠所采用。中型配電裝置的所有