【正文】 任一出線斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替檢修的斷路器，回路只需短時停電；⑤調(diào)度靈活；⑥擴(kuò)建方便等特點。正常運行時工作母線工作，備用母線不工作，它是單母線分段接線方式，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上，即可恢復(fù)供電，這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電，仍是單母線分段運行方式。這種接線運行操作方便，不影響雙母線正常運行，但多裝了一組斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資和配電裝置的占地面積，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。多角形接線沒有集中地母線，相當(dāng)于將單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，且連接成環(huán)形的接線。 電氣主接線的選擇根據(jù)對原始資料的分析以及對主接線的認(rèn)識，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。且具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點。選擇單母線分段接線方式。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。設(shè)備相對多，投資較大，經(jīng)濟(jì)性較差，但對供電可靠性的特殊需要是必要的。；，保證了在變壓器檢修或故障時，不致使該側(cè)停電，提高了可靠性。第3章 主變壓器的選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。（3）對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。本變電所主變壓器容量的確定本設(shè)計中該地區(qū)的負(fù)荷預(yù)測情況及發(fā)展：2001年負(fù)荷為60MW,負(fù)荷水平增長率為10%。2001年變電所單臺主變壓器的額定容量: SN ==(MVA)5—10年規(guī)劃負(fù)荷：2006年變電所單臺主變壓器的額定容量: SN5==(MVA)2011年變電所單臺主變壓器的額定容量: SN10==121(MVA)綜合考慮以上選擇原則和本變電所的負(fù)荷情況，確定變電所單臺主變壓器的額定容量： SN=120MVA 。對于500KV變電所，除需考慮運輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。對于容量、阻抗、電壓等技術(shù)參數(shù)相同的兩臺或多臺主變壓器，首先應(yīng)考慮共用一臺備用相。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。由于35KV采用丫連接方式，與2110系統(tǒng)的線電壓相位角為0，這樣當(dāng)變壓變比為220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。這里選擇三繞組變壓器，所選變壓器的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號：SFPS7120000/220額定容量(kVA)：120000額定電壓（kV）: 高壓—220177。在為選擇電氣設(shè)備而進(jìn)行的短路電流計算中，如果系統(tǒng)阻抗（即等值電源阻抗）不超過短路回路總阻抗的5%～10%，就可以不考慮系統(tǒng)阻抗，將系統(tǒng)作為“無限大”電力系統(tǒng)處理，按這種假設(shè)所求得的短路電流雖較實際值偏大一些，但不會引起顯著誤差以致影響所選電氣設(shè)備的型式。 （a） (b) (c) (d) (e) 圖42 等效電路圖及簡化過程因為是無限大電源容量系統(tǒng)，所以次暫態(tài)短路電流為：有名值為：沖擊電流瞬時值：短路電流的最大有效值：短路容量： 110KV母線發(fā)生三相短路時的短路電流計算：等效電路圖及簡化過程如圖43所示。在進(jìn)行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，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)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備選擇的一般原則：（1）應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；（5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；（6）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號一致；（7）選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，現(xiàn)一般選用真空、SF少油和壓縮空氣等斷路器作為10kV～220kV的開關(guān)電器。（5）動穩(wěn)定校驗：因為,所以滿足動穩(wěn)定校驗。其具體參數(shù)如下表： 表55 具體參數(shù)表計算數(shù)據(jù)LW6—220/2500220kV220kV2500A40 kA100 kA6400100 kA由表可知，所選斷路器滿足選擇要求。出線隔離開關(guān)的選擇與校驗：流過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流： 由上表可知，GW6—220D/2000同樣滿足出線隔離開關(guān)的選擇要求。所以選用LW6—220/2500型六氟化硫斷路器和GW6—220D/2000型隔離開關(guān)。出線斷路器的選擇與校驗流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： 由上表可知LW14—110/2000同樣滿足出線斷路器的選擇。主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗（1）額定電壓選擇：表511 具體參數(shù)如下表計算數(shù)據(jù)LW14—110/2000110kV110kV2000A80 kA80kA（2）額定電流選擇：選擇GW4—110D/2000—100，其技術(shù)參數(shù)如表512。其熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗計算與主變側(cè)的相同。（5）動穩(wěn)定校驗：因為，所以滿足熱穩(wěn)定校驗。（4）動穩(wěn)定校驗：，所以，滿足動穩(wěn)定校驗。 電流互感器的選擇電流互感器按以下技術(shù)條件進(jìn)行選擇：一、按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器的一次回路額定電壓和電流必須滿足：式中 二、電流互感器種類和型式的選擇在選擇時，應(yīng)根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇型式。 四、熱穩(wěn)定校驗 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流來表示，故熱穩(wěn)定按下式校驗：五、動穩(wěn)定校驗電流互感器的內(nèi)部動穩(wěn)定性常以額定動穩(wěn)定倍數(shù)表示，校驗式如下：外部動穩(wěn)定校驗主要是校驗互感器出線端受到的短路作用力不超過允許值。（3）準(zhǔn)確級的選擇 作電流、電能測量及繼電保護(hù)用。綜上，所以LCW220（4300/5）滿足要求。綜上，初選LCWD2—110/ (2600/5)型電流互感器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表520 技術(shù)數(shù)據(jù)表型 號額定電流比（A）級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷（Ω）10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)（倍）動穩(wěn)定倍數(shù)（倍）1級3級二次負(fù)荷（Ω）倍數(shù)（倍）LCWD1102600/522153535（4）熱穩(wěn)定校驗： 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗。具體數(shù)據(jù)見下表：表521 具體數(shù)據(jù)表 數(shù)據(jù)項目LCWD2—110/ (2600/5)計算數(shù)據(jù)110kV110kV1200A110kV母聯(lián)電流互感器的選擇由于110kV母聯(lián)電流互感器與主變110KV側(cè)的運行條件相同，故選用相同的電流互感器，即LCWD2—110/ (2600/5)型電流互感器。采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，安裝地點是屋內(nèi)。本產(chǎn)品的特點為動熱穩(wěn)定參數(shù)高，二次輸出容量大，絕緣性能穩(wěn)定，耐污穢等，可完全取代LCZ35Q、LZZ35Q等老式同類產(chǎn)品。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表522 技術(shù)數(shù)據(jù)表型 號 額定電流比（A）準(zhǔn)確級次額定二次負(fù)荷cosφ=（滯后）（VA）1S熱穩(wěn)定電流（KA有效值）動穩(wěn)定電流（KA峰值）LZZBJ735(Q)2000/5505080130（4）熱穩(wěn)定校驗：，所以，滿足熱穩(wěn)定校驗。 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置按下列條件：型式：35kV～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器；220kV及以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。準(zhǔn)確等級：電壓互感器在哪一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定。額定變比： 110kV側(cè)母線電壓互感器的選擇型式：采用串級絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。額定電壓： 準(zhǔn)確等級：用于保護(hù)、測量以及計量用。單片矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好、安裝簡單、連接方便等優(yōu)點，一般用于工作電流小于2000A的回路中。矩形母線常用于35KV及以下，電流在4000A及以下的配電裝置中。另外，由于圓形表面光滑，電暈放電電壓高，因此可用于110KV及以上的配電裝置中。本設(shè)計母線的截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。本設(shè)計中110kV采用分相中型配電裝置，將母線隔離開關(guān)直接布置在各相母線的下方。 第7章 所用電的設(shè)計變電所的所用電系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選擇，直接關(guān)系到變電所的安全運行和設(shè)備的可靠，對它的要求主要有：（1）保證所用電源的可靠性；（2）調(diào)度靈活可靠，檢修調(diào)試安全方便，系統(tǒng)接線要清晰、簡單；（3）要考慮全所的擴(kuò)建和發(fā)展規(guī)劃，所用配電裝置布置合理，便于維護(hù)管理，對全所系統(tǒng)的容量應(yīng)滿足要求，適當(dāng)留有裕度；（4）設(shè)備選用合理、技術(shù)先進(jìn)、注意節(jié)約投資、減少電纜用量；（5）變電所的所用電因高壓電動設(shè)備很少，一般動力負(fù)荷均為低壓，故低壓所用電壓宜采用380/220V。本變電所為地區(qū)重要變電所，全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個地區(qū)供電。如能由不同電壓等級的母線上分別引接兩個所用電源，則更可保證所用電的不間斷供電。第二級電壓降落所用電力變壓器的額定電壓為10/, 其高壓側(cè)進(jìn)線分別接于10KV側(cè)母線的Ⅰ段和Ⅱ段，其低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。（一） 變電站應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置的設(shè)施1． 屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道；2． 油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝設(shè)油臺、大型變壓器修理間、易燃材料倉庫等建筑物；3． 雷電活動特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置室。：（1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬部分接地；（2）屋頂為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。而在與變電站相連的長達(dá)數(shù)十、數(shù)百公里的輸電線路上，雖然有避雷線保護(hù)，但由于雷電的繞擊和反擊，仍然會危及變電站中的電氣設(shè)備。對于220kV及以下的一般變電站，無論變電站的電氣主接線形式如何，實際上只要保證每一段可能單獨運行的母線上都裝有一組避雷器，就可以使整個變電站得到保護(hù)。避雷器的類型選擇為閥式避雷器。在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，；在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運行相電壓的3倍。②額定電壓的選擇： 因此選 FCZ220避雷器，其參數(shù)如下表82所示。⑥沖擊放電電壓校驗：,滿足要求。表83 避雷器參數(shù)型號額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）工頻放電電壓有效值（kV）沖擊放電電峰值（）不大于（kV）沖擊殘壓不大于（kV）不小于不大于FCZ110110126255290345365④工頻放電電壓校驗：下限值： 上限值： ＜290kV上、下限值均滿足要求。（3）35KV側(cè)避雷器的選擇和校驗①型式的選擇 根據(jù)規(guī)程及本設(shè)計，選用FZ系列普通閥式避雷器。⑥沖擊放電電壓校驗：＜134KV，滿足要求。為了限制這種過電壓，需在低壓繞組出線端裝一組避雷器，但若在低壓繞組接有25m以上金屬外皮電纜時，因?qū)Φ仉娙菰龃?，足以限制靜電感應(yīng)過電壓，故可不必再裝避雷器。內(nèi)部過電壓是指由于短路器操作、故障或其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，從而引起電網(wǎng)電磁能量的轉(zhuǎn)化或積累所造成的電壓升高。如為了限制電弧接地過電壓對設(shè)備絕緣的威脅，本設(shè)計主變壓器220kV、110kV側(cè)采用中性點直接接地的方式，這樣單相接地將會造成很大的單相短路電流，斷路器將立即跳閘而切斷故障，經(jīng)過一段短時間歇，讓故障點電弧熄滅后再自動合閘，如能成功，可立即恢復(fù)送電；如不能成功，斷路器將再次跳閘，不會出現(xiàn)斷續(xù)電弧現(xiàn)象，可限制電弧接地過電壓。變電站的接地裝置除了減小接地電阻，以降低雷電流或短路電流通過時其上的電位升高的作用，而且還有均衡地面電位分布、降低接觸電位差和跨電位差的作用。影響接地裝置接地電阻的主要因素是土壤電阻率、接地裝置的形狀和尺寸，接地電阻可通過相關(guān)的公式計算。長孔與方孔地網(wǎng)網(wǎng)格布置尺寸按經(jīng)驗確定，沒有輔助的計算程序和對計算結(jié)果進(jìn)行分析，設(shè)計簡單而粗略。 第9章 保護(hù)配置變電所