【正文】 可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設計，首先應保證變電所能滿足負荷的需要，同時要保證供電的可靠性。 主接線的形式 110kV 側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線分段接線（見圖 21） QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF 圖 21 單母線分段接線 B 方案： 雙母線接線（見圖 22） QFQFQSQSQSQSQSQFQF QFQS QS 圖 22 雙母線接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點： （ 1）母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2）雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對重要用戶 的供電； （ 3）某段母線發(fā)生故障或檢修時，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4）任一出線的開關檢修時，該回線路必須停止工作； （ 5）出線為雙回線路時，會使架空線出現(xiàn)交叉跨越； （ 6） 110kV 為高電壓等級，一旦停電，影響下 — 級電壓等級供電，其重要性較高，因此本變電所設計不宜采用單母線分段接線。 35kV側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線接線 QSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 23 單母線接線 B 方案： 單母線分段接線 QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF... 圖 24 單母線分段接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點： （ 1）接線簡單、清晰、設備少、投資小、運行操作方便且利于擴建，但可靠性和靈活性較差； （ 2）當母線或母線隔離開關發(fā)生故障或檢修時，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作； （ 3）出線開關檢修時，該回路停止工作。 10kV側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線接線（見圖 23）。 結(jié)論： B 方案一般適用于 10kV 出線為 6 回及以上的裝置中。 3 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺數(shù)的確定 主變臺數(shù)確定的要求： 1．對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。 變電所主變壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求： 1．主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考到遠期 10～ 20 年的負荷發(fā)展。 變電所主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設無功補償設備時，主變壓器 采用三 繞 組。 35kV以下電壓變壓器繞組都采用 ? 型連接。 站用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應滿足經(jīng)常的負荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用。 表 站用變參數(shù)表 型號 電壓組合 連接組標號 空載 損耗 (KW) 負載損耗(KW) 空載電流(%) 阻抗電壓(%) 高壓 高壓分接范圍 低壓 S9100/10 10.5 177。 4 短路電流計算 短路電流計算的目的及假設 1．在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 5．按接地裝置的設計，也需用短路電流。 3．選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。 3．電力系 統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 短路電流計算的步驟 目前在電力變電所建設工程設計中，計算短路電流的方法通常是采用實用曲線法，其步驟如下： 1．選擇要計算短路電流的短路點位置； 2．按選好的設計接線方式畫出等值網(wǎng)絡圖； （ 1）在網(wǎng)絡圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負荷之路，線路電容，各元件電阻； (2）選取基準容量 和基準電壓 Ub（一般取各級的平均電壓）基準有四個，即基準容量（ SB）、基準電流（ IB）、基準電壓（ UB）和基準阻抗（ ZB）。 （ 5）變壓器電抗標幺值： 本設計中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分數(shù)，即(1 2)%KU — 、 (1 3 %KU — ） 、 (2 3 %KU — ） 。IVS j? 短路電流沖擊值： 39。 電氣設備選擇的一般原則 1． 應滿足正常運行 、 檢修 、 短路和過電壓狀態(tài)下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 5．選擇同類設備的品種不宜過多。 1．額定電壓 電器允許最高工作電壓（ almU ）不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓（ SmU ），即 almU ≥ SmU 。 3．按當?shù)丨h(huán)境條件校驗 海拔條件：海拔在 1000m 以下時，可不考慮海拔條件；海拔在 1000m 及以上時，需考慮海拔對電氣設備選擇的影響。 按短路情況校驗 1．短路熱穩(wěn)定校驗 導體熱穩(wěn)定校驗條件： S ≥ min KSS Q K C? () 式中 S 、 minS —— 導體的實際截面、允許最小截面， 2mm ； kQ —— 短路熱效應，（ kA） 2 3．短路計算時間 導體熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）應為主保護動作時間（ 1prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 1K pr abt t t??。 1．電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug,即 ， UmaxUg 2．電流 選用的電器額定電流 Ie不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig ， 即 IeIg 校驗的一般原則： （ 1）電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。接口的絕緣水平應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓6— 220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器， QF 選擇的具體技術條件如下： （ 1）電壓： Ug(電網(wǎng)工作電壓 )≤ Un （ 2）電流： (最大工作持續(xù)電流 ) ≤ In （ 3）開斷電流： Idt≤ Ikd Idt— QF實際開短時間 t秒的短路電流周期分量 Ikd— QF的額定開斷電流 （ 4）動穩(wěn)定： ich≤ imax ich— QF極限通過電流峰值 imax— 三相短路電流沖擊值 （ 5）熱穩(wěn)定： I2∞ tdz≤ It2t I∞ — 穩(wěn)態(tài)三相短路電流 tdz=tz+ β ,=I,/I∞和短路電流計算時間 t，可從（發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料）短路電流同期分量等值時間 t從而計算 tdz。 隔離開關的選擇與校驗 1． 110kV側(cè)隔離開關的校驗 動穩(wěn)定： ich≤ imax ich = imax =80kA ich＜ imax 熱穩(wěn)定： I2∞ tdz≤ It2t 由校驗 QF 可知 I2∞ tdz= =[(kA)] It2t=14 14 5=980[(kA)] 則 I2∞ tdz＜ It2t 經(jīng)以上校驗此隔離開關滿足各項要求。 40℃時，應對 In進行修正，修正的方法與斷路器 In的修正方法相同。與儀表相配合分流表、變壓器后準確級為 ，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確極為 。 （ 2）用于電能測量的互感器準確級： 級有功電度表配用 級互感器。 （ 3）一般保護用的電流互感器可選用 3 級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選 D 級，零序接地保護可采用專用的電流互感器。 s] I∞ 2tdz＜（ Im kt） 2 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。 c．變壓器 10kV側(cè)的電流互感器 動穩(wěn)定： Ich≤ 2 ImKdw Ich ==13500A 2 ImKdw= 2 （ 1000～ 1500） 90=（ 127279～ 190919）A Ich＜ 2 ImKdw 熱穩(wěn)定： I∞ 2tdz＜（ Imkt） 2 由校驗斷路器可知： I∞ 2tdz = =[(kA)2 電壓互感器的選擇及校驗 1．電壓互感器選擇的具體技術條件如下： （ 1）一次電壓 u1: 式中： un— 電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為177。 sn —— 對應于在測量儀表的最高準確等級下，電壓互感器的額定容量。平方允許載流量： IY=1411A(θ =70℃ ,θ = 25℃ )。 2． 10kV母線的選擇與校驗 （ 1）按經(jīng)濟電流密度選擇及母線截面 10kV 最大持續(xù)工作電流查表得 =(kA)。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗 由短路電流周期分量θ k=θ p=165[(kA)]。 參考由熊信銀主編，中國電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》附表 2— 4，附表 2— 6 選擇 S=120㎜ 2電纜。 接地刀閘選擇 為了保證電器和母線的檢修安全， 35kV 及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設1～ 2 組接地刀閘或接地器。 避雷器 避雷器的參數(shù) 普通閥型避雷器有 FS 型和 FZ 型兩種。金屬氧化鋅避雷器比普通閥型避雷器，具有無續(xù)流，通流容量大，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長等優(yōu)點，將在很多范圍內(nèi)，代替普通閥型避雷器。 2．滅弧電壓。 4．沖擊放電電壓。 6．保護比。 避雷器的配置原則 1．配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器除外； 2．旁路母線上是否裝設避雷器，應視在旁路母線運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定； 3． 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器； 4．三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設置一臺避雷器。 2．避雷器的滅弧電壓選擇 避雷器的滅弧電壓（又稱避雷器的額定電壓）應按設備上可能出現(xiàn)的允許最大工頻過電壓選擇，在 220kV 及以下電網(wǎng)中，一般直接反映電網(wǎng)接地系統(tǒng)中，故避雷器的滅弧電壓應為： Umi≥ CdUm 式中： Umi—— 避雷器滅弧電壓有效值 (kV) Cd—— 接地系統(tǒng)對非直接接地， 20kV 以下 Cd=， 35kV 以上Cd=，對直接接地系統(tǒng)， Cd= Um—— 最小運行線電壓（ kV） 根據(jù)以上原則及計算，避雷器的原則結(jié)果如下表所示： 表 避雷器原則表 型號 額定電壓 （ kV） 滅弧電壓 （ kV） 工頻電壓 （ kV） 沖擊放電電壓幅值 （ kV） FZ35 35 41 84104 134 FZ10 10 2631 45 FZ110J 110 126 254312 375 結(jié) 論 本次設計的題目是《某市 110kV中心變電所電氣一次部分初步設計》，論文的主要內(nèi)容是電氣主接線設計，變壓器的選擇，短路點計算，電氣設備的選擇與校驗，防雷保護。他為人隨和熱情，治學嚴謹細心。 本次設計有陳老師指導，此外本設計在編寫過程中曾得到許多同仁的熱忱支持，并提供了大量的資料和有益的建議，在此一并感謝。哈爾濱 :東北農(nóng)業(yè)大學出版社 ,1998。北京 :中國水利水電出版社 ,20xx。北京 :中國電力出版社 ,20xx（第三版）。北京 :中國電力出版社 ,20xx（第三版）。中國電力出版社， 20xx（第一版） [10]于永源，楊綺雯，電力系