【正文】 ＜ 21KA 滿足斷開能力要求。預(yù)放電時間 ～ 20? s 的脈沖放電電壓（幅值，不大于）： 515 千伏， 5， 10 千伏下的殘壓： 515千伏， 570 千伏。 開斷能力校驗(yàn)： I39。連接于同一母線（非短路點(diǎn)）的發(fā)電機(jī)可以合并為一臺等值機(jī)。 過勵磁保護(hù)以及其他保護(hù) 。 型號 組合方式 額定電壓（ KV） 滅弧電壓（ KV） 工頻放電電壓（ KV有效值） 預(yù)放電時間 ～5， 10A 的沖擊電流下的殘壓（ KV幅值） 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20頁 共 61 頁 不小于 不大于 20 ? s的沖擊放電電壓（ KV有效值） 5 千安下不大于 1 千安下不大于 FZ－ 6 單獨(dú)元件 6 16 19 30 27 30 FCZ －110 110 126 255 290 345 332 365 FCZ －220J 220 200 340 390 515 515 570 4. 母線和變壓器的繼電保護(hù)規(guī)劃 和整定計(jì)算 電氣二次設(shè)備的作用及其作用：為了保證電氣一次設(shè)備的正常運(yùn)行，并且對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測量，監(jiān)視，控制，調(diào)節(jié)，保護(hù)等的設(shè)備統(tǒng)稱為電氣二次設(shè)備，主要有： 各種測量儀表，如電流表，電壓表，有功功率表，無功功率表等。 線路 35 千伏以上輸電線路為了監(jiān)視線路有無電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺電壓互感器。儀表的準(zhǔn)確級為 時 ，與儀表相配合分流器、變壓器 的準(zhǔn)確級 。對非直接接地系統(tǒng)，可按兩相或三相配置。 屋內(nèi)支柱絕緣子一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。接在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 （ 3） 利用真空滅弧，真空斷路器屬于此類。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9頁 共 61 頁 （ 5） 載流導(dǎo)體及其絕緣設(shè)備，如母線，電力電纜，絕緣子和穿墻套管等。 取 SB =100MVA,UB =Uav 。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7頁 共 61 頁 （ 2） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡，最終要簡化成各個電源點(diǎn)與短路點(diǎn)之間都是只經(jīng)過一個電抗直接連接。與其它兩個方案相比既減少了投資有有利于變電所的后期運(yùn)行和維護(hù)以及相關(guān)的技術(shù)性工作。所以此方案首先排除。同時應(yīng)注意節(jié) 約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理。 主接線的基本要求 可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。主接線的經(jīng)濟(jì)比較 經(jīng)濟(jì)比較包括計(jì)算綜合投資，計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用和方案綜合比較三方面內(nèi)容。 （ 5） 載流導(dǎo)體及其絕緣設(shè)備，如母線，電力電纜，絕緣子，穿墻套管等。 （ 7）進(jìn)行短路電流計(jì)算，給出計(jì)算結(jié)果以及計(jì)算依據(jù)（接線以及運(yùn)行方式，系統(tǒng)容量等），提出限制短路電流的措施。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1頁 共 61 頁 設(shè)計(jì)說明書 型號 和主接線形式的確定 電力設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)則 電力工程設(shè)計(jì)使一項(xiàng)繁瑣而復(fù)雜的綜合性工作，必須遵循國家的有關(guān)法規(guī)，法律，方針，政策，依據(jù)相應(yīng)的國家規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)程，結(jié)合具體工程的不同情況和不同要求，按照嚴(yán)格的設(shè)計(jì)程序，與其他專業(yè)相互協(xié)調(diào)，由宏觀到微觀，要逐步的細(xì)化和充實(shí)，反復(fù)的比較和優(yōu)化，最后提出技術(shù)上先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)上合理的設(shè)計(jì)方案。 （ 8）選擇主要電氣設(shè)備，如為要擴(kuò)建工程還要對原有設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。 （ 6）為電 氣設(shè)備正常運(yùn)行及人員，設(shè)備的安全而采取的相應(yīng)措施，如接地裝置等。計(jì)算綜合投資 包括變壓器綜合投資，配電裝置綜合投資，輸電線路綜合投資。 可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)。 一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮 （ 1） 節(jié)省一次投資。 根據(jù)《 10－ 220KV 變電所設(shè)計(jì) 》可知： 6－ 10KV 出線回?cái)?shù)少于五回； 110－ 220KV 出線回?cái)?shù)少于兩回均可采用單母線接線。 其次，方案（ 3）的中壓側(cè)因?yàn)槌鼍€相對較少采用了單母線接線。同時還大到了設(shè)計(jì)要求中的經(jīng)濟(jì)性要去。這個直連電抗成為該電源對短路點(diǎn)的“轉(zhuǎn)移電抗”（仍然以 SB =100MVA 為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值）。 三個電壓等級的短路電流 的網(wǎng)絡(luò)化簡以及 計(jì)算結(jié)果 驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時間 tk 為繼電器的保護(hù)動作時間 tpr 和相應(yīng)斷路器全開斷時間 tbr 之和，即 tk = tpr + tbr ， tpr 一般取后備保 護(hù)的動作時間，這是考慮到主保護(hù)的拒動或者死區(qū)，而是指由斷路器的分閘脈沖傳到斷路器的分閘機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時起，到各相觸頭分離后電弧完全熄滅為止，此植可以在相應(yīng)的手冊中查出；為斷路器開斷時電弧的持續(xù)時間，它是指由第一個觸頭分離瞬間起，到最后一級電弧熄滅為止的一段時間。 （ 6） 為了電氣設(shè)備正常運(yùn)行以及人員和設(shè)備的安全而采取的相應(yīng)措施，如接地裝置等。 （ 4） 利用特殊介質(zhì)滅弧。斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器 檢修時隔離電源。 屋內(nèi)配電裝置亦采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。 電流互感器選擇的理論依據(jù) （ 1） 一次回路電壓： Ug≤ Un Ug電 流互感器安裝處一次回路工作電壓， Un電流互感器額定電壓。 電能測量的互感器準(zhǔn)確級： 級有功電度表應(yīng)配用 級互感器 ； 級有功電度表應(yīng)配用 級互感級， 級無功電度表也應(yīng)配用 級互感器 ； 級有功電度表及 級無功電度表，可配用 。變壓器低壓側(cè)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器 。 各種繼電保護(hù)裝置以及自動裝置。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22頁 共 61 頁 外部接地短路時應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)：零序電流保護(hù) 。 所以可以將系統(tǒng)中的兩組發(fā)電機(jī)合并為一臺等值機(jī)。 ＜ 20KA 滿足斷開能力要求。 根據(jù)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的避雷器應(yīng)該滿足的條件進(jìn)行校驗(yàn) 滅弧電壓 Umi Uxg , Uxg －系統(tǒng)最高相電壓 . Uxg = 3230?KV.200KV. 工頻放電電壓下限 Ugfx , ＝ ＝ .390KV. 工頻放電電壓上限 U gfs U gs , Ugs －變壓器內(nèi)絕緣水平最小工頻試驗(yàn)電壓 ,Ugfs =340KV。 110KV 隔離開關(guān) 的確定以及校驗(yàn) 該設(shè)備的選擇要求： ① 確定型號 . ② 動穩(wěn)定校驗(yàn) . ③ 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35頁 共 61 頁 根據(jù) UNS 和 I maxg 所以可以確定隔離開關(guān)的型號為 GW2 110,額定電流為 600A,極限動穩(wěn)定電流 50KA，熱穩(wěn)定電流 10KA(10S)． 對隔離開關(guān)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)： QK ＜ 102 10=1000KA S2 ,顯然滿足熱穩(wěn)定要求。 開斷能力校驗(yàn)： I39。工頻放電電壓（有效值）：不小 于 340 千伏，不大于 390 千伏。 進(jìn)行斷路器的動穩(wěn)定校驗(yàn)： ish =＜ 。 2）發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的電氣距離。 過負(fù)荷保護(hù) 。 在選擇避雷器的形式時 ,應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn) ,宜按《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》電氣一次部分 進(jìn)行選擇。 母線，除了旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一臺電壓互感器。儀表的準(zhǔn)確級為 時，與儀表相配合分流器、 變壓器 的準(zhǔn)確級 ，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn) 確級 。 （ 3） 變壓器的中性點(diǎn)、變壓器的出口、橋形接線的跨條上，雖未設(shè)斷路器，也應(yīng)裝設(shè)電流互感器對直接接地系統(tǒng)，一般 按三相配置。 支柱絕緣子的使用 屋外支柱絕緣子一般采用棒式支柱絕緣子 ,屋外絕緣子需要倒裝時 ,宜采用懸掛式支 絕緣子。橋接線中的跨條宜用兩組隔離開源串聯(lián)，以便于進(jìn)行不停電檢修。少油斷路器屬于此類型。 （ 4） 將電路中的電流或者電壓降低，供給測量儀表和繼電保護(hù)裝置使用的筆變換設(shè)備，如電流互感器，電壓互感器等。 （ 7） 同樣可以求出三相短路 電流。 短路電流的計(jì)算方法 此次設(shè)計(jì)過程中短路電流計(jì)算主要采用運(yùn)算曲線法 采用運(yùn)算曲線法求取任意時刻的短路電流可以分為以下若干步驟： （ 1） 畫出以標(biāo)幺值電抗表示的等值電路圖（ SB =100MVA,UB =Uav ），原始網(wǎng)絡(luò)中的所有負(fù)荷均認(rèn)為是斷開的（指 在短路點(diǎn)的大容量電動機(jī)除外）。 最后，方案（ 2）的低壓側(cè)采用單母線 分段接線并且加裝了限流電抗器，減小了短路電流保證了供電的可靠性。 對以上三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較并且最終確定該變電所的主接線方案 首先， 方案（ 1） 采用雙母線而且使用了單獨(dú)的旁路斷路器，與 方案和方案比 明顯增加了建設(shè)成本，不滿足設(shè)計(jì)規(guī)則中的經(jīng)濟(jì)性的要求；技術(shù)上，該方案（ 3）明顯增加了運(yùn)行及其維護(hù) 的復(fù)雜性，相反增加了事故的風(fēng)險，不利于其維護(hù)和管理。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化 的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。在方案比較時應(yīng)該允許計(jì)及資金的時間效益，須進(jìn)行動態(tài)比較。根據(jù)所給出的材料，該變電所采用的變壓器容量為 50000MVA,所以通過查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊 電氣一次部分》確定主變的型號 及其相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 型號 電壓 阻抗電壓 高 中 低 高 中 高 低 中 低 SFPS50000/220 220 %??? 121 % % % 電氣主接線設(shè)計(jì)的 基本要求 電氣主接線的設(shè)計(jì)必須以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家的有關(guān)法規(guī)，規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程的具體特點(diǎn)，全面綜合的加以分析，涉及出可靠性高，運(yùn)行方便靈活而又經(jīng)濟(jì)合