【正文】 shi ― 短路沖擊電流幅值； esi ― 電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值。 按短路狀態(tài)校驗設(shè)備 ⑴ 短路熱穩(wěn)定校驗 常制造廠直接給出設(shè)備的熱穩(wěn)定電流（有效值） tI 及允許持續(xù)時間 t。其它的短路都是不對稱短路，其中單相短路發(fā)生的機會最多，約占短路總數(shù)中的 70％以上。 經(jīng)濟性 雙母線帶旁路接線比雙母線接線增設(shè)了一組旁路母線及專用旁路斷路器回路， 所用的電氣設(shè)備數(shù)量較多，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資增加很多。 ⑵ 110kV母線 110kV 側(cè)出線為 7 回，考慮使用雙母線接線 即可在一定程度上保證穩(wěn)定性和可靠性 ，若采用雙 母線 帶旁路 接線， 雖然增加了供電可靠性，但所用的電氣設(shè)備數(shù)量較多，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，經(jīng)濟性較差 。 ⑶ 經(jīng)濟性 方案的經(jīng)濟性體現(xiàn)在以下三個方面： ①投資省。電氣主接線的可靠性不是絕對的。 由于 m ax MVA? ，故 0 . 7 1 3 5 . 4 7 9 4 . 8 2 9 ( )NS M V A? ? ?,故選擇兩臺 120MVA 主變壓器。 由公式 m a xm a x 1( ) (1 % )c o sm it i iPSK ?????? 式中 maxS —— 最大綜合計 算負荷； maxiP —— 各出線的遠景最大負荷； m —— 出線回路數(shù) cosi? —— 各出線的自然功率因數(shù) tK —— 同時系數(shù) а % —— 線損率， 取 5% 在本設(shè)計中 : m a xm a x1( ) ( 1 % ) (0 . 8 1 5 5 . 3 9 9 0 . 6 7 7 . 0 1 1 ) ( 1 5 % ) 1 3 5 . 4 7( )c o sm it i iPS K M V A???? ? ? ? ? ? ? ? ?? 變壓器的選擇 變電站 主 變壓器的選擇應(yīng)考慮 如下幾個方面： ⑴ 主變臺數(shù)確定的要求： ① 對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。 本設(shè)計所選電氣設(shè)備包括：斷路器、隔離開關(guān)、母線、 絕緣子 、電流互感器、電壓互感器、熔斷器以及避雷器。（ 2周） （ 5） 繪圖。 認真計算各種數(shù)據(jù)，對各種初選 方案進行技術(shù)經(jīng)濟性的綜合比較。 這里只介紹每相單條矩形母線情況。使導(dǎo)線安裝處的最高工作電壓 Ugmax小于臨界電暈電壓 Ulj。硬母線和軟導(dǎo)線應(yīng)按長期發(fā)熱允許電流選擇截面和按經(jīng)濟電流密度選擇截面。 電氣設(shè)備要能可靠工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其短路的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。一般情況下，三相短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和電動力較大，所以這里只對三相短路電流進行計算。 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60%的全部負荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級負荷。 A 發(fā)電廠主變與 B系統(tǒng)的距離： 100km,單回線。 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 第 I 頁 華北水利水電學院本科生畢業(yè)設(shè)計開題報告 20 年 月 日 學生姓名 學號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 題目名稱 ZL 220kV變電站初步設(shè)計 課題來源 主 要 內(nèi) 容 本次設(shè)計為 220kV 變電站初步設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容為變電站電氣一次部分，包括電氣主接線設(shè)計，短路電流計算，電氣設(shè)備選擇和配電裝置設(shè)計。 3 待建變電站 D 各電壓等級負荷數(shù)據(jù)： 電壓等級 用電單位 最大負荷（ MW） 功率因數(shù) 負荷性質(zhì) 備注 110kV Kt= Tmax=6000 化工廠 25 Ⅰ 冶煉廠 22 Ⅱ 糖廠 20 Ⅱ 鋼鐵廠 21 Ⅰ 紡織廠 8 Ⅲ 水泥廠 18 Ⅱ 煤礦廠 20 Ⅰ 10kV Kt= Tmax=3500 電纜廠 Ⅱ 無線電廠 Ⅲ 儀表廠 Ⅲ 自來水廠 Ⅰ 塑料廠 Ⅲ 汽制廠 Ⅱ 配電變壓器 Ⅱ 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 第 II 頁 市政府 Ⅰ 機械廠 Ⅱ 一、 電氣一次部分設(shè)計 主變壓器配置方案的確定 根據(jù)本電站對負荷的供電情況及與電力系統(tǒng)交換功率的情況，選定主變壓器的臺數(shù)、容量以及型號。 具有三種電壓的變電所，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，主變壓器宜采用三相三繞組變壓器，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補償設(shè)備時，均宜采用了三繞組變壓器 110kV 及以上電壓的變壓器繞組一般均為 YN 連接； 35kV 采用 YN 連接或 D連接，采用 YN連接時，其中性點都通過消弧線圈或小電阻接地。 短路電流可以手算也可以機算。 最大長期工作電流的確定 變壓器：eeg USI ? 主母線及母聯(lián)回路：取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的 Igmax； 母線分段回路： Igmax=（ ～ ） Iemax（母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的Ie） 用戶線：單回 %)51(c o s3m a x ?? ?eg U PI 雙回線 %)51(c o s3 a x ?? ? ?eg U PI 周圍空氣溫度的確定 室外部分取當?shù)卦缕骄罡邷囟龋菏覂?nèi)配電裝置（ 10KV）取通風設(shè)計時采用的最高室溫，若缺 少設(shè)計數(shù)據(jù)時，按當?shù)卦缕骄罡邷囟?+5℃考慮。對于年最大負荷利用小時數(shù)較大，距離較長、傳輸容量也較大的回路（如發(fā)電機引出線回路和變壓器引出線回路），一般按經(jīng)濟電流密度選擇截面，其它較短導(dǎo)體（如匯流母線）一般按長期發(fā)熱允許電流選擇截面。即 Ugmax≤ ULJ 熱穩(wěn)定校驗 利用最小截面法校驗 。采用三相母線垂直布置，母線豎放，絕緣子跨距 L=，相間距離 a=，這里暫不計共振影響，即β =1。 確定最終方案，進行詳細的的設(shè)計和計算。（ 2 周） （ 6） 整理說明書、計算書。本設(shè)計的重點研究問題是短路電流的計算以及各電氣設(shè)備的選 擇與校驗。 ② 對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。 ③ 具 有三種電壓等級 的變電站中，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，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器采用三 繞 組 。同樣形式的主接線對某些發(fā)電廠或變電站來說是可靠的，而對另一些發(fā)電廠或變電站則不一定能滿足可靠性的要求。主接線力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量，繼電保護和二次回路在滿足技術(shù)要求的前提下，簡化配置，優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長度；采取措施，限制短路電流，得以采用價廉的輕型設(shè)備，節(jié)省投資。 ⑶ 10kV 母線 10kV 側(cè)出線為 9回，采用單母線分段接線 即可在一定程度上保證穩(wěn)定性和可靠性 。 表 10kV主接線方案技術(shù)經(jīng)濟比較 方案 項目 方案一 單母線分段接線 方案二 單母線分段帶旁路接線 技術(shù)性 母線和母線斷路器可分段輪流檢修；當一段母線發(fā)生故障或任一連接元件故障，斷路器拒動時，由繼電保護動作斷開分段 斷路器，將故障限制在故障母線范圍內(nèi)，非故障母線繼續(xù)運行，整個配電裝置不會全停，也保證對重要用戶供電，提高了可靠性 。所以在做短路計算時，選擇最嚴重的一種，三相短路計算。熱穩(wěn)定條件 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 為 2tkIt Q? 式中 2tIt— — 設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)， 2kA S? 。 表 220kV側(cè)斷路器型號參數(shù) 型號 額定 電壓（ kV） 額定 電流（ A） 額定斷開電流 nbrI（ kA） 動穩(wěn)定電流 esi（ kA） 3S 熱穩(wěn)定電流 tI （ kA） LW6220 220 3150 40 100 40 表 110kV側(cè)斷路器型號參數(shù) 型號 額定 電壓（ kV） 額定 電流（ A） 額定斷開電流 nbrI（ kA） 動穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1S 熱穩(wěn)定電流 tI （ kA） 4 110SW? 110 1000 55 32 表 10kV側(cè)母線斷路器型號參數(shù) 型號 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 額定斷開電流 nbrI （ kA） 動穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1S 熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 4 10SN G? 10 5000 105 300 173 表 10kV側(cè)出線斷路器型號參數(shù) 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 型號 額定電壓NU（ kV） 額定電流 NI（ A） 額定斷開電流 nbrI（ kA） 動穩(wěn)定電流 esi（ kA） 1s熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 4 10SN G? 10 5000 105 300 173 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路短路動、熱穩(wěn)定校驗的項目相同。 ⑶ 校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 KQtI ?2 ， shes ii ? KQ ― 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； tI 、 t― 電氣設(shè) 備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。 根據(jù)設(shè)備的安裝地點，使用條件等因素，確定是選戶內(nèi)型還是戶外型；選用普通型還是防污型；選用配置型還是成套型等。三相短路是對稱短路，造成的危害最為嚴重，但發(fā)生的機會較少。 在雙母線的基礎(chǔ)上增加 旁路母線，具有雙母線接線的所有優(yōu)點，并且 可以使雙母線接線在檢修任一回路斷路器時不中斷該回路的供電， 進一步提高了雙母線接線的可靠性。 華北水利水電學院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 電氣主接線設(shè)計方案 ⑴ 220kV 母線 對 220kV 側(cè)接線 方式，出 線為 3 回， 考慮到其在整個變電站中的重要地位，采用雙母線，如果采用單母線分段 ，雖然 結(jié)構(gòu)簡單，能減少一定 的 投資，但 運行可靠性 不如雙母線 高 ， 不能保證供電穩(wěn)定性 。電氣主接線在正常運行時 ,能根據(jù)調(diào)度的要求 ,方便的改變運行狀態(tài) ,并且在