【正文】 電氣 主接線 應(yīng) 考慮 為雙母線接線 ，裝設(shè)母聯(lián)斷路器 。 對(duì) 10kV側(cè)的接線方式，出線為 12回，按照規(guī)程要求，采用單母線分段接線，采用手車 式斷路器，故不設(shè)旁路母線。主變的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇 由原始數(shù)據(jù)可知， 本次所設(shè)計(jì)的變電所是市郊區(qū) 220KV 降壓變電所， 220kV 是本所的電源電壓 。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資 增大，同時(shí)增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶給 維護(hù)和倒閘操作等 更多復(fù)雜 。故 選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性 。 ．主變壓 器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 及 以下的 變電 所中一般都 選擇三相變壓器。 ．主變壓器繞組數(shù)的選擇 在 有三種電壓等級(jí)的變電所 中 ，如 變壓器 各側(cè)繞組 通過 的 容量 均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上 及以上 ，或低壓側(cè)雖 無負(fù)荷，但 需要 在 該側(cè) 裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備 時(shí) ，宜采用三繞組變壓器。 普通三繞組變壓器， 價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。 主變壓器繞組接線 組別的 確定 變壓器的繞組連接方式必須使得其線電壓與系統(tǒng)線電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行 （ YN， yn0， d11） 。無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有 10％ （ 177。 電網(wǎng)電壓 可能有較大變化的 220kV 及以上的降壓變壓器。 自然風(fēng)冷卻：一般只適用于小容量變壓器。 由于銅管質(zhì)量不過關(guān)，國內(nèi)已很少應(yīng)用。選用 SFPSL63000/220 三繞組變壓器，其技術(shù)參數(shù)見下表： 表 變電所主變技術(shù)參數(shù) 型號(hào) SFPSL63000/220 繞組接線組別 YN， yn0， d11 空載電流 （ %） 空載損耗 (kW) 94 短路損耗 (kW) 高 — 中 高 — 低 中 — 低 額定電壓 (kV) 高壓 中壓 低壓 220 121 11 容量比（ %） 110 110 50 短路 電壓 百分?jǐn)?shù)（ ％ ） 高－中 高－低 中－低 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 8 第 四 章 短路電流計(jì)算 概述 電力系 統(tǒng)中 的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是 最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種 形式 的短路，因?yàn)樗鼈?會(huì) 對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行 造成破壞 。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 短路電流計(jì)算的目的和一般規(guī)定、 假定條件 及 和計(jì)算步驟 電力系統(tǒng)中短路電流計(jì)算的主要目的 和 一般規(guī)定 一、短路電流計(jì)算的主要目的 ： 選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備； 電網(wǎng)接線和發(fā)電廠、變電所電氣主接線的比較、選擇； 選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算； 驗(yàn)算接地裝置的接觸電 壓和跨步電壓； 為確定送電線路對(duì)附近通信線路電磁危險(xiǎn)的影響提供計(jì)算資料。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 9 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)， 對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng) 選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。介紹短路電流計(jì)算的基本數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、短路電流計(jì)算阻抗圖繪制和計(jì)算步驟如下 : 計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到 同一基準(zhǔn)容量下； 繪制相應(yīng)的電力系統(tǒng) 等值電路 ； 確定與短路電流有 關(guān) 的運(yùn)行方式 ，選擇短路點(diǎn) ； 對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，本 供電系統(tǒng) 不可 看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì) 短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、 有名值； 根據(jù)需要取不同的短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算； 計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 ； 列出短路電流計(jì)算結(jié)果表； 實(shí)際短路電流計(jì)算情況要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)情況進(jìn)行。 表 短路電流的持續(xù)時(shí)間的最大值（ s） 220 kV 側(cè) 110 kV 側(cè) 10 kV 側(cè) 注：經(jīng)過計(jì)算得出各種情況下短路電流結(jié)果匯總見下表 ： 表 短路電流計(jì)算結(jié)果表 短 路 地 點(diǎn) 系 統(tǒng) 電 廠 有名值 )( kAI 短路電流 沖擊值)(kAish 計(jì) 算 電 抗 *SjX 有名值 SI 計(jì)算電抗 *GjX 有名值 GI 220 kV 側(cè) 兩條線路 同時(shí)運(yùn)行 一條線路 運(yùn) 行 110 kV 側(cè) 兩臺(tái)主變 同時(shí)運(yùn)行 一臺(tái)主變 退出運(yùn)行 10 kV 側(cè) 兩臺(tái)主變 同時(shí)運(yùn)行 一臺(tái)主變 退出運(yùn)行 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 11 第 五 章 電氣設(shè)備選擇 概述 電氣設(shè)備 的選擇是變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 電氣設(shè)備選擇的 一般原則 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理； 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（ 5~10 年）； 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致； 選擇的導(dǎo)體品種不宜太多； 選用新品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格； 電氣設(shè)備 技術(shù) 條件 選擇的高壓電器 ，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行 。除用有限流作用的熔斷器保護(hù)的除外，裸導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定仍應(yīng)校驗(yàn)。 2 。 對(duì)于裸導(dǎo)體和電纜： 25??? alalK ? ?? （ 55） 對(duì) 于電器： 40℃ ＜ θ≦ 60℃， K=1(θ40) 0℃ ≦ θ ≦ 40℃ ,K=1+(40θ) θ＜ 0℃ 時(shí)， K= 式中 ： θ— 實(shí)際環(huán)境溫度， ℃ 。 它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開短路電流 ，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 一、種類和型式的選擇 高壓斷路器 種類及型式 的選擇， 應(yīng)根據(jù)環(huán)境 條件、使用技術(shù)條件及各種斷路器 的不同特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 隔離開關(guān)的選擇方法與斷路器相同，但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不承擔(dān)接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流的任 務(wù)，因此，不需要校驗(yàn)額定開斷電流和關(guān)合電流。 表 各電壓等級(jí)配置隔離開關(guān)型號(hào) 電壓等級(jí) 220kV 110kV 10kV 配置隔離開關(guān)型號(hào) GW7— 220（ D） 型 GW13— 110 型 GN24— 10D/1000 型 互感器的選擇 和校驗(yàn) 互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件。 使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身安全。 二 、額定電壓選擇 電 流互感器的額定電壓不小于安裝處的電網(wǎng)的額定電壓，即： we UU ? （ 516） 式中： eU — 電流互感器的額定電壓； wU — 電流互感器安裝點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓； 三 、按一次額定電流 選擇 電流互感器的一次額定電流應(yīng)不小于流過它的 最大長期工作電流，即 )(1 AII zdge ?? （ 517） 式中： eI1 — 電流互感器一次額定電流， A； zdgI? — 通過電流互感器一次繞組的最大長期工作電流， A； 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 16 四 、準(zhǔn)確度等級(jí) 準(zhǔn)確級(jí)是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮。 五 、按二次負(fù)荷選擇 作出電流互感器回路的接線圖，列表統(tǒng) 計(jì)其二次側(cè) 每相儀表和繼電器負(fù)荷，確定最大相總負(fù)荷 2S 。為滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，當(dāng) 求出的銅導(dǎo)線截面小于 時(shí)，應(yīng)選 ；鋁導(dǎo)線截面小于 時(shí)，應(yīng)選 。 2L ?電 流 互 感 器 兩 端 瓷 帽 的 距 離 。澆注式電壓互感器適用于 3~35kV 屋內(nèi)配電裝置；油侵式電壓互感器適用于 10kV 以上的屋外配電裝置，其中普通式油侵互感器適用于 3~5kV 配電裝置，110kV 以上的配電裝置，用電容式或串級(jí)電磁式電壓互感器。 四 、按二次負(fù)荷選擇 作出 測(cè)量 儀表（或繼電器）與電壓互感器 的三相接線圖 ，并盡可能將負(fù)荷均勻分配在各相上。 當(dāng)發(fā)電廠、變電所的同一電壓等級(jí)有多條母線時(shí)，應(yīng)考慮到各段電壓互感器互為備用，即，當(dāng)某臺(tái)互感器因故退出時(shí)，運(yùn)行中的互感器應(yīng)能承擔(dān)（通過二次側(cè)并列）全部二次負(fù)荷。 110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個(gè)回路，一般應(yīng)按三相配置； 35kV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個(gè)回路，據(jù)具體要求按兩相或三相配置。 二 、 電壓互感器的配置 母線。其中， 6～ 20kV母線上的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式； 35～220kV母線上的電壓互感器，一般由三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成， 35kV為電磁式， 110～ 220kV為電容式或電磁式（為避免鐵磁諧振，以電容式為主）。當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，在出現(xiàn)側(cè)上裝設(shè)一組電壓互感器，供監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘用。 一 、材料 一般情況下采用鋁母線；在持續(xù)工作電流較大、且位置特別狹窄的 變壓器出口處，以及污穢對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕而對(duì)銅腐蝕較輕的場(chǎng)所，采用銅母線。 經(jīng)過計(jì)算持續(xù)正常工作電流在 4000A 以下，因此10kV 母線選擇矩形導(dǎo)體。 四 、 母線截面選擇 按 最大持續(xù)工作 電流選擇 ： 各種配電裝置中的主母線及長度在 20m 一下的母線，一般均按所在回路的最 大持續(xù)工作電流選擇，即 )(m a x AIKII Nal ?? (530) 其中 K 為與母線長期發(fā)熱允許最高溫度 al? 、實(shí)際環(huán)境溫度 ? 、海拔等因素有關(guān)的綜合修正系數(shù)。 當(dāng)負(fù)荷電流通過導(dǎo)體時(shí)，將產(chǎn)生電能損耗。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密 度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。 五 、校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定 按照上述條件選擇的母線截面 S，還必須按短路條件校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。當(dāng) 1f 在共振頻率范圍內(nèi)時(shí)，從相關(guān)圖查出相應(yīng)的 ? 值；當(dāng) 1f 在共振范圍外時(shí)， ? ≈ 1。所以，校驗(yàn)固定在支持絕緣子上的母線，應(yīng)以母線受電動(dòng)力而彎曲的情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。 基準(zhǔn)電流 : 220kV側(cè) 100 0 . 2 5 1 03 3 2 3 0BB NSI k AU? ? ?? 110kV側(cè) 100 0 . 5 0 2 03 3 1 1 5BB NSI k AU? ? ?? 10kV側(cè) 100 5 . 4 9 8 63 3 1 0 . 5BB NSI k AU? ? ?? 計(jì)算元件標(biāo)么值 ： 系統(tǒng) * ?GX 發(fā)電廠 *21000 .1 4 2 3 0 .0 6 0 52000 .8 5BGdNSXx S??? ? ? ? 發(fā)電廠變壓器 ? ?*1 % 1 0 1 0 0 0 . 0 4 1 71 0 0 1 0 0 2 4 0k BT NU SX S? ? ? ? 變電所主變 ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 2 1 3 2 31% % % %2k k k kU U U U? ? ???? ? ???1 (1 5 . 1 5 2 5 . 8 8 . 7 7 ) 1 6 . 0 92? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 2 2 3 1 31% % % %2k k k kU U U U? ? ?? ? ?1 (1 5 . 1 5 8 . 7 7 2 5 . 8 ) 0 . 9 42? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3 1 3 2 3 1 21% % % %2k k k kU U U U? ? ???? ? ???1 ( 8 . 7 7 2 5 . 8 1 5 . 1 5 ) `9 . 7 12? ? ? ? ? ? ?121 % 1 6 . 0 9 1 0 0 0 . 2 5 51 0 0 1 0 0 6 3k BT NU SX S?? ? ? ? ? ?