【正文】 各級電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應考慮如下內容： ⑴、選擇母線的材料，結構和排列方式；⑵、選擇母線截面的大??；⑶、檢驗母線短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；⑷、對35kV以上母線，應檢驗它在當?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；⑸、對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應校驗母線自振頻率。（5） 準確度及容量的選擇 根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量，選擇互感器的準確級和額定容量。③ 接在110kV及以上線路側的電壓互感器時，當線路上裝有載波通信時，應盡量與耦合電容器結合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。當互感器負荷太大時，可增設一組不完全星形連接的互感器，專供測量儀表使用。除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測量儀表和保護裝置?；ジ衅靼催x定準確級所規(guī)定的額定容量應大于或等于二次所接負荷,即 ， (46)式中， 、分別為二次側回路中所接儀表和繼電器的電流線圈電阻（忽略電抗）；為接觸電阻， ； 為連接導線電阻。一般情況下，測量儀表與保護裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應采取相應的措施，避免相互影響。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依據(jù)具體情況按兩相或三相配置。但由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的校驗。因為隔離開關具有一定得分、合小電感電流和電容電流的能力，故一般可用來進行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流步超過2A的空載變壓器；關合電容電流不超過5A的空載線路。它需與斷路器配套使用。表44 高壓斷路器選擇表設備型號短路點編號額定電壓（kV）工作電流（A）短路電流周期分量起始有效值（kA）短路電流沖擊值（kA）3S熱穩(wěn)定電流（kA）LW6110Id211031505012550（2） 校驗：①Ue=110kV=UN②I=3150AIgmax=3149A③額定開斷電流校驗：110kV母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流I` = KA LW6110I斷路器的額定開斷電流為50KA符合要求。除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較后才能確定。（2） 在跳閘狀態(tài)下應具有良好的絕緣性。a) 電磁干擾頻率大于10kHz的無限電干擾主要來自電器的電流、電壓突變和電暈放電。由于現(xiàn)有110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔2000m以下的地區(qū)。（5） 污穢污穢地區(qū)內各種污物對電氣設備的危害，取決于污穢物質的導電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。選擇電器時所用的最大風速，可取離地10m高，30年一遇的10min平均最大風速。當所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適用的過電壓保護設備。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器的回路，可以不用驗算熱、動穩(wěn)定。技術條件：選擇的高壓電器，應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行。為此，它們的選擇都有一個共同的原則。實際電路中，1Ksh2，在無限大容量系統(tǒng)中，一般取Ksh＝。其計算的目的主要有以下幾個方面：①電氣主接線的比較。(4)保證架空線路施工質量，加強線路維護，始終保持線路弧垂一致并符合規(guī)定。 限制短路電流的措施為保證系統(tǒng)安全可靠的運行，減輕短路造成的影響，除在運行維護中應努力設法消除可能引起短路的一切原因外，還應盡快地切除短路故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短的時間內恢復到正常值。反映電力系統(tǒng)某一供電點電氣性能的一個特征量叫做短路容量。 短路電流和短路容量電力系統(tǒng)在運行中,相與相之間或相與地(或中性線)之間發(fā)生正常連接(短路)時流過的電流叫短路電流。③ 靜止補償器：優(yōu)點；反應速度快。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。經(jīng)過以上論證，決定采用雙母線接線。不宜用于有在擴建可能的發(fā)電廠、變電所中。隔離開關只作為檢修時隔離只用，以減少誤操作可能性。當母線聯(lián)絡斷路器斷開后，變電站負荷可同時接在主母線或副母線上運行。圖21 一個半短路器的接線2) 110KV主接線的選擇方案（一）: 采用單母線接線(圖22) 其優(yōu)點：簡單清晰、設備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。（4） 繪制電氣主接線圖 對最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。④ 環(huán)境條件，包括當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰。②具有運行維護的靈活性和方便性，即要適應各種運行方式和檢修維護方面的要求，并能靈活地進行運行方式的轉換。避雷器等一次設備。變電所全部停運的可能性。連接，110kV采用Y連接，其中性點經(jīng)消弧線圈接地、35kV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。500 kV變電站，應經(jīng)技術經(jīng)濟論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設立備用的單相變壓器。第2章 主變壓器及電氣主接線的選擇 主變壓器的選擇 主變壓器型式及范圍(1)繞組數(shù)量的確定原則在具有三種電壓的變電站中，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上或低壓側雖無負荷，但在變電站內需設無功補償設備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。為此，在設計中，要注意處理和解決設計方案的統(tǒng)一性、適應性、靈活性、先進性、可靠性和經(jīng)濟性及其相互之間的辯證統(tǒng)一關系。其獨立性是構成設計模塊的基本條件，其關聯(lián)性又形成了模塊設計的互相制約。隨著國家經(jīng)濟實力的提升，用戶對供電安全性和可靠性要求日益提高，國家對環(huán)保的高度重視和土地使用政策的日趨嚴格，設計必須著重考慮選用安全性和可靠性高、節(jié)約占地、適于緊湊化布置和造價比較合理的斷路器型式。當時示范變電站設計的總體思路是：與國際國內電力體制改革趨勢相適應，與國際科技發(fā)展水平相一致，與可持續(xù)發(fā)展思路相吻合；依靠科技進步，縮小與世界先進水平差距，使設計方案更緊湊、更集約、更高效；在安全可靠前提下，突出體現(xiàn)經(jīng)濟性，合理性，先進性。主變壓器形式：主變壓器均采用三相式變壓器。330kV電網(wǎng)建設初期，由于出線回路少，330kV電氣主接線大多才用角形接線，后來還有變壓器——母線接線、雙母線帶旁路，發(fā)展到現(xiàn)在很普遍的一個半斷路器接線，隨著330kV電網(wǎng)成長為西北部骨干網(wǎng)架，330kV變電站的建設基本上都采用一個半斷路器接線。電氣主接線是發(fā)電廠和變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。水能、煤炭主要分布在西部和北部，能源和電力需求主要集中在東部和中部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。主變壓器最終為2臺，追求設備壽命期內最優(yōu)的經(jīng)濟效益。第1章 緒論 設計的技術基礎和前提自20世紀70年代330kV電網(wǎng)在我國西北地區(qū)出現(xiàn)自今，330kV電網(wǎng)已經(jīng)成為我國西北地區(qū)的主力電網(wǎng)。對于110kV配電裝置，早期大部分是屋外軟母線中型配電裝置，中型布置單列式和雙列式都用應用。新技術應用：高抗抽水節(jié)能、調相機、三項式主變壓器、串聯(lián)電容補償在以往的工程中已經(jīng)得到應用；而大容量變壓器、高開斷水平斷路器等將仍是新技術應用的主流。在布置方面，建設與環(huán)境協(xié)調友好的變電站將變得越來越重要，控制變電站噪聲、電磁干擾及減少變電站對周圍景觀的影響也會日益受到重視。模塊化設計的設計思想是變電工程設計技術經(jīng)驗的總結和發(fā)展。330kV高壓并聯(lián)電抗器及其回路內電氣設備布置區(qū)也是該模塊的設計內容，是一個子模塊，本設計只做具體的模塊設計，在平面布置中假定安裝于其中一回線路，在具體的工程設計中，應根據(jù)電力系統(tǒng)條件接入不同線路時其布置位置需相對變化。經(jīng)濟性：按照企業(yè)利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資和長期運行費用，追求壽命期內最優(yōu)的企業(yè)經(jīng)濟效益。(3)變壓器容量和型號確定主變壓器容量一般按變電站建成后 510 年規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期 1020 年的負荷發(fā)展，對于城市郊區(qū)變電站，主變壓器應與城市規(guī)劃相結合。主變壓器的阻抗電壓(即短路電壓)，應根據(jù)電網(wǎng)情況、斷路器斷流能力以及變壓器結構選定。 電氣主接線的基本要求（1） 可靠性具體要求：① 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。③ 擴建時，可以容易的從初期接線過渡到最終接線。③ 電能損耗少經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。 設計步驟和內容如下（1） 對原始資料分析① 工程情況，包括發(fā)電廠類型，設計規(guī)劃容量，單機容量及臺數(shù)，最大負荷利用小時數(shù)及可能的運行方式等。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2~3個技術上相當，又都能滿足任務書要求的方案，在進行經(jīng)濟比較。 所選電氣主接線1) 330kV主接線的選擇 330KV主接線的選擇既考慮上述主要原則，同時結合國內長期運行的實踐經(jīng)驗，確定其主接線形式為3/2斷路器接線，因為其具有很高的可靠性，且目前我國330KV及以上系統(tǒng)廣泛采用，實踐證明其有很高的可靠性和運行靈活性，且330KV、SFDF價格較高，分相式斷路器占地面積較大，因此比雙斷路器接線有顯著的經(jīng)濟性。 缺點是：可靠性不是太高，切換操作比較麻煩。b) 沒有匯流母線，在接線的任一段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。b) 每一進出線回路都連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線復雜。⑤在個別回路需要獨立工作或進行試驗時，可將該回路分別單獨接到一組母線上。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。降損與調壓相結合，以降損為主，堅持降損節(jié)能的原則。② 調相機：只能發(fā)無功功率的發(fā)電機。第3章 短路電流計算 短路電流計算短路電流計算中，容量和接線均按最終規(guī)模計算，短路種類按系統(tǒng)最大運行方式下三相短路較驗。發(fā)生短路時，由于電源供電回路阻抗的減小以及突然短路時的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流大大增加，可能超過回路的額定電流許多倍。(4)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路故障時，系統(tǒng)功率分布的突然變化和電壓的嚴重下降，可能破壞各發(fā)電廠并聯(lián)運行的穩(wěn)定性，使整個系統(tǒng)解列。(1)作好短路電流的計算, 正確選擇及校驗電氣設備, 電氣設備的額定電壓要和線路的額定電壓相符。(9)電力系統(tǒng)的運行、維護人員應認真學習規(guī)程，嚴格遵守規(guī)章制度，正確操作電氣設備，禁止帶負荷拉刀閘、帶電合接地刀閘，線路施工，維護人員工作完畢，應立即拆除接地線。(2)短路電流計算條件的基本假定：①正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；②所有電源的電動勢相位相角相同；③電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負荷下運行；④短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；⑤不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；⑥除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計；⑧元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調整范圍；⑨輸電線路的電容忽略不計。全電流最大有效值Ish＝*＝短路容量S＇＝**345＝短路電流匯總表31 短路類型三相短路短路點d1d2d3短路點平均電壓（kV）330121短路電流周期分量起始有效值I（kA）/短路電流沖擊值（kA）短路電流最大有效值（kA）第4章 電氣設備的選擇由于電氣設備和載流導體的用途及工作條件各異,因此它們的選擇與校驗項目和方法也都完全不相同。（4） 與整個工程的建設標準協(xié)調一致。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。③ 裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電氣設備可不校驗動、熱穩(wěn)定。如果制造部門未能提出產品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設計中可暫時按電器額定電流的80%選擇設備。在重冰區(qū)，所選隔離開關的破冰厚度，應大于安裝場所的最大覆冰厚度。（6） 海拔電氣的一般使用條件作為海拔高度不超過1000m。根據(jù)有關規(guī)程的規(guī)定，地震基本烈度為7度及以下地區(qū)的電器可不采取防震措施。 電氣設備的選擇 高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設備。故在110KV側采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。β//=I// /I= 1 , t=2+=(t為后被保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和)查表得tz=1s,所以tdz=tz= 330kV母線短路熱容量：Qdt=I`2tep=*=(kA2S)SFMT300斷路器的3秒熱穩(wěn)定電流：It=40(kA) It2t=4023=4800(kA2S)I`2tepIt2t 符合熱穩(wěn)定要求⑥溫度校驗： SFMT300斷路器允許使用環(huán)境溫度：40℃～40℃ 該變電所地區(qū)氣溫：10℃～39℃，符合要求。④動穩(wěn)定校驗 ： 35kV母線短路三相沖擊電流：ich=(kA) (kA) ichIgf 符合動穩(wěn)定要求⑤熱穩(wěn)定校驗：tdz=tz= 35kV母線三相短路熱容量：Qdt=I`2tep=*=(kA2S) ：It=25(kA) It2t=2523=1875(kA2S)I`2tepIt2t 符合熱穩(wěn)定要求 ⑥溫