【正文】 電氣主接線設(shè)計(jì) 110kV 電壓側(cè)接線 《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定， 35～ 110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用 橋形、線路變壓器組或線路分支接線。 在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35～ 110kV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修 斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。本變電站為地區(qū)性變電 站，電網(wǎng)特點(diǎn)是水電站發(fā)電保證出力時(shí)能滿足地區(qū)負(fù)荷的需要，加上小火電，基本不 9 需要外系統(tǒng)支援，電源主要集中在 35kV 側(cè)， 110kV 側(cè)是為提高經(jīng)濟(jì)效益及系統(tǒng)穩(wěn)定 性而倒有一回線路與華中大電網(wǎng)聯(lián)系，采用方案二能夠滿足本變電站 110kV 側(cè)對(duì)供電 可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案一。 35kV 電壓側(cè)接線 本變電站 35kV 線路有 8 回，可選擇雙母線接線或單母線分段帶旁路母線接線兩 種方案，根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)，本變電站電源主要集中在 35kV 側(cè)，不允許停電檢修 斷路器，需設(shè)置旁路設(shè)施，如圖 所示。 圖 35KV 電壓側(cè)接線方案 筑龍網(wǎng) 10kV 電壓側(cè)接線 《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6～ 10kV 側(cè)宜采用分段單母線。方案一一般用于出線較多，輸送和穿越功率較大， 供電可靠性和靈活性要求較高的場(chǎng)合，設(shè)備多，投資和占地面積大，配電裝置復(fù)雜， 10 易誤操作。 圖 10kV 電壓側(cè)接線方案 綜上所述 ,本變電站主接線如圖 所示。在變壓器回路中裝設(shè)電抗器或分裂電 抗 器用的很少，母線電抗器體積大、價(jià)格高且限流效果較小，出線上裝電抗器，投資最 貴，且需造兩層配電裝置室，在變電站中應(yīng)盡量少用。 圖 站用變壓器低壓側(cè)接線 筑龍網(wǎng) 12 第 3 章 變壓器選擇 第 節(jié) 主變壓器選擇 在變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。 具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。 筑龍網(wǎng) 主變壓器參數(shù)如表 所示。這些負(fù)荷容量都不太大，因 此變電站的站 用電壓只需 一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。 站用變壓器參數(shù)如表 所示。例如：計(jì)算某一 時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算 短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用 以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。 第 節(jié) 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定： (1)計(jì)算的基本情況 筑龍網(wǎng) ① 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行； ② 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 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； ④ 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； ⑤ 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn) 行； ⑥ 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 (4)短路種類 一般按三相短路計(jì)算。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn) 一般取在電抗器后。 (2)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換。 (i = 1 2 (3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等 值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。 第 i 臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為 I = I I = I S N i pt ?i pt N i pt 無(wú)限大功率電源提供的短路電流為 S I = = I I I B ps ps B ps 短路點(diǎn)周期電流的有名值為 筑龍網(wǎng) g pt ∑ I pt i * S N i * + I ps 3Vav S B i=1 ? * 3Vav *3Vav 式中， Vav應(yīng)取短路處電壓級(jí)的平均額定電壓； INi為歸算到短路處電壓級(jí)的第 i 臺(tái)等 值發(fā)電機(jī)的額定電流； IB為對(duì)應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率 SB在短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流。 圖 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)短路發(fā)生在 f3點(diǎn)時(shí)，分變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行和變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行兩種 情況進(jìn)行計(jì)算，變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行三相短路電流計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示 筑龍網(wǎng) 圖 變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 三相短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。(kA) 三相短路 三相短路 三相短路 三相短路 流 有 名 值 I2(kA) 流 有 名 值 I4(kA) 沖 擊 值 ish(kA) 流 最 大 有 效 值 Ish(kA) S 39。 筑龍網(wǎng) 19 第 5 章 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 節(jié) 直流系統(tǒng)概述 在發(fā)電廠和變電所中，為了供給控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明和汽機(jī)直流油 泵等的用電，要求有可靠的直流電源，即使在發(fā)電廠或變電所完全停電的情況下也要 求能保證上述負(fù)荷的可靠供電。整個(gè)蓄電池組故障造成停 止供電的可能性極小。但是 ,要保證蓄電池組構(gòu)成的直流控制電源系統(tǒng)能可靠地、不間斷地供電 ,蓄電池 的正確使用和系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)是個(gè)關(guān)鍵。 電力工程中，直流系統(tǒng)電壓等級(jí)分為 2 1 4 24V，常用的電壓等級(jí)為 110V。 (2)110V 直流電壓 與 220V 直流系統(tǒng)相比， 110V 直流系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： ① 所需的電池個(gè)數(shù)少 ,占地面積較小，安裝維護(hù)方便； ② 絕緣水平低，系統(tǒng)中配備的中間繼電器線圈線徑較大，減少了線圈斷線和接地 的故障機(jī)率； ③ 由于電壓水平低，從而降低了繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的干擾電壓幅值，并減小 了對(duì)電子元件構(gòu)成的保護(hù)和自動(dòng)裝置的干擾； ④ 由于電壓水平低，使得直流負(fù)荷電流成倍增加，從而使所需電纜截面相應(yīng)增大。 第 節(jié) 直流系統(tǒng)的接線方式 (1)單母接線 ① 特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、可靠。直 流負(fù)荷雙回電源分別接至不同的分段上，以提高供電可靠性。直流 系統(tǒng)接線圖參見(jiàn)圖 02 電力 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9，直流屏正面布置圖參見(jiàn)圖 02 電力 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8。本站直流屏布置在控制室內(nèi)。 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)它們的基本要求卻是一致的。 (2)按短路情況校驗(yàn) ① 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過(guò)允許值。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證 ，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 2)短路種類 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按 最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。 開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，故電器的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間 tbr應(yīng)為 主保護(hù)時(shí)間 tpr1 和斷路器固有分閘時(shí)間之和，即 tbr= tpr1+tin 第 節(jié) 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或 線路接 入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、 保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。 UNs Imax I ish Qk ish 計(jì)算數(shù)據(jù) 筑龍網(wǎng) (kA) (kA) (kA2 UNs Imax I ish Qk ish 計(jì)算數(shù)據(jù) 35(kV) (A) (kA) (kA) (kA2 UNs Imax I ish 計(jì)算數(shù)據(jù) 10(kV) (A) (kA) (kA) UN IN INbr iNcl KYN28A12(Z)/ 12(kV) 1250(A) (kA) 80(kA) Qk (kA2 UNs Imax I ish 計(jì)算數(shù)據(jù) 筑龍網(wǎng) (kA) (kA) UN IN INbr iNcl KYN28A12(Z)/ 12(kV) 2020(A) (kA) 80(kA) Qk ish (kA2但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧 裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 本變電站隔離開(kāi)關(guān)的選擇 (1)110kV：選擇 GW5110Ⅲ /100080 UNs 計(jì)算數(shù)據(jù) 110(kV) GW5110Ⅲ /100080 110(kV) Imax Qk ish UNs Imax Qk ish (A) (kA2t ies 27 1000(A) 2311(kA2使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地， 從而保證了設(shè)備和人身的安全。 第 節(jié) 電壓互感器的選擇 110kV 出線選用 TYD110/ 3 110kV 母線選用 JDCF110 型單相瓷絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。 35kV 母線電壓互感器選用 RXW35/ 型戶外跌落式高壓熔斷器保護(hù)，校驗(yàn)合格。 配電裝置應(yīng)滿足 以下基本要求： (1)配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 (4)在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。高 型一般適用于 220kV 及以上電壓等級(jí)。 (2)變電站設(shè)備與架 空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過(guò)電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì) 電氣設(shè)備過(guò)程威脅。 (4)為了充分發(fā)揮防雷設(shè)備的保護(hù)作用，變電站應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)。本站避雷針設(shè)置 如圖 02 電力 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 所示。當(dāng) 線路無(wú)避雷線時(shí)，這段線路必須架設(shè)避雷線；當(dāng)沿線路全長(zhǎng)架設(shè)避雷線時(shí)，則這段線 路應(yīng)有更高的耐雷水平，以減少進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊的概率