【正文】 1179。 最大項(xiàng)負(fù)荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計(jì)算長(zhǎng)度為 LC= 3 L 接觸點(diǎn) RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標(biāo)準(zhǔn)截面為 的銅線 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (K 1NtI )2 =(50? 6)2 =90000 ﹒ S 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： 2 I1N Kes = 2 179。 179。 10 7179。 300／ 5，選電流互感器準(zhǔn)確級(jí)為 ,Z 2N =2，動(dòng)穩(wěn) 定倍數(shù) Kes=60,熱穩(wěn)定系數(shù) Kt=60，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 75 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測(cè)量?jī)x表相距 40m。 即： Se2 ≥ S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（ Ω ） Vy — 測(cè)量?jī)x表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導(dǎo)線電阻 Vc — 接觸電阻一般取 4. 按一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3 左右以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：Ve≤ Vew Ie1≥ Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度， 互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流 Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 5. 種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來(lái)選擇。 電壓互感器的特點(diǎn)： 1. 容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)； 2. 二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài)。39。I brI 39。179。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)； ④ 按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)； ⑥ 當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。 Qd≤ Qr 滿足熱穩(wěn)定條件為 Ir2tdz≤ Ir2t Qd — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) Qr — 短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng) Ir — t秒內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱電流 驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間： tdz = tb+toL tb — 斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 110KV 以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護(hù)時(shí)間 110KV 以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 toL — 相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： ich≤ idf Ich≤ Idf Ich — 短路沖擊直流峰值 （ KA） Ich — 短路沖擊電流 有效值 （ KA） idf、 Idf — 電器允許的極限通過(guò)電流峰值及有效值（ KA） 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 第二節(jié) 斷路器 隔離開關(guān) 的選擇 一、概述 變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)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、 一般原則 (一 )應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； (二 )應(yīng)按 當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； (三 )應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； (四 )選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； (五 )擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致； (六 )選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 = 二 、 D2點(diǎn)短路時(shí)（ 110KV 側(cè)短路） 圖 24 110kV 系統(tǒng)圖 10KV 側(cè)無(wú)法向短路點(diǎn)提供短路電流，可略去不計(jì) 110KV 分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖： 等值電路可畫為下圖： 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 圖 25 化簡(jiǎn)圖 7X = 2X + 3X + 5X =+= X2js= 則 2D 點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為 3 9 0 11 7* 2 ??? XI d t=2s 時(shí) Id* = t=4s 時(shí) Id* = 短路電流有名值： KAUSIIBBdd * 22 ????? I2 = I4 =?11533000?= 短路沖擊電流 Ish =（ ～ ） 2 I=179。22303000= 計(jì)算變壓器各 繞組電抗標(biāo)么值 阻抗電壓百分?jǐn)?shù) 高 —— 中 高 —— 低 中 —— 低 14 23 9 各繞組等值電抗計(jì)算： %21?U =14% ， %31?U =23% ， %32?U =9% 高、中、低壓側(cè)各繞組短路電壓為 %1kU =21 （ %21?U ＋ %31?U － %32?U ） =21 179。 當(dāng)在 220kV 及 110kV 電壓等級(jí)配電裝置中使用高可靠性的六氟化硫（ SF6）斷路器及全封閉組合電器（ GIS）時(shí)，可以不設(shè)置旁路母線。 10kV 電壓等級(jí) 方案一 優(yōu)點(diǎn)：具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且任何時(shí)候都有備用母線，可靠性和靈活性較高。 表 11 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū) 220kV 變電站電氣主接線備選方案 項(xiàng) 目 方案 A 方案 B 220kV 電壓等級(jí) 雙母線接線 一臺(tái)半斷路器接線 110kV 電壓等級(jí) 雙母 線接線 單母線分段接線 10kV 電壓等級(jí) 單母分段接線 單母線分段接線 主變壓器 三繞組變壓器 自耦變壓器 五、電氣主接線方案比較 從主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)方案 A 方案 B 做定性比較。 10KV 側(cè)，由于 供電對(duì)象為包括企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院的重要一類負(fù)荷，對(duì)供電質(zhì)量有很高的要求，而且要保證其可擴(kuò)建性，綜合考慮，采用單母分段帶旁路的接線方式。供電對(duì)象為包括政府、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)和軍事部門等重要用戶。 當(dāng) 110KV 出線為 7 回及以上， 220KV 出線在 4 回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷 路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。 內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作，并且操作簡(jiǎn)單；適用于線路較長(zhǎng)（相對(duì)來(lái)說(shuō)線路故障幾率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。 （ 2）靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。只有局部不對(duì)稱時(shí)，用三線圖表示。 =182MVA；低壓側(cè)負(fù)荷最大容量為 70MVA，每臺(tái)主變 壓器低壓側(cè)容量應(yīng)為 70179?？梢?10KV 中壓側(cè)為主要受功率繞組，而 10KV 側(cè)主要用于所用電以及無(wú)功補(bǔ)償裝置，所以容量比選擇為： 180/180/60。 5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%。 ：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。 由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。 四 、 主變壓器型式的選擇 （一） 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 以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。 三 、 主變壓器容量的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷， 5～ 10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng) 與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的 70%～ 80%。把所受的功率通過(guò)主變傳輸至 110KV 及 10KV 母線上。 equipment selection。選擇合適的電氣設(shè)備； 5 電氣主接線的繪制。 =, x。 = , X。 二．本站擬裝二臺(tái)可帶負(fù)荷調(diào)壓的主變壓器，本站的總?cè)萘繛?260MVA，要求每臺(tái)主變應(yīng)可帶 70％以上的總?cè)萘?。要求供電可靠高質(zhì)量。其負(fù)荷為單回線方式運(yùn)行。= （Ω )。主接線代表了發(fā)電廠 或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。 4, select the appropriate electrical equipment。 在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇主變壓器?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小?？紤]變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力為 40%，即，發(fā)生事故時(shí)，允許變壓器短時(shí)過(guò)載運(yùn)行。 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備 ，比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí)，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 ： 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞 組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢(shì)平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。 （三）主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性， 220KV 及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)： 壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的 1～ 倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過(guò) 10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%。 （五）容量比的選擇 由原始資料可知， 220KV 側(cè)最大輸入功率為 260MVA。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 第二節(jié) 主接線方 案的擬定 一 、 概述 主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，它是由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器和電纜等組成的產(chǎn)生、匯集和分配電能的電路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。 ?電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。 圖 12 單母分段接線 單母分段帶旁路母線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35～ 110KV 的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。 圖 16 雙母線接線 雙母線分段接線 雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元 件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。 ④ 采用高可靠性的六氟化硫斷路器及全封閉組合電器時(shí)。擬采用雙母接線或四角形接線。 10kV 電壓等級(jí) 該電壓等級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)通常采用室內(nèi)布置，出線回路數(shù)較多（七回出線與兩回備用線），為了縮小故障停電的影響范圍，宜采用帶有分段的接線形式。 110kV 電壓等級(jí) 方案一 優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)與 220kV 電壓等級(jí)方案 A 相同，故不再贅述。 二 、 110kV 電壓等級(jí) 擬采用雙母線接線，正常運(yùn)行時(shí)兩組母線同時(shí)工作；一組母線發(fā)生故障時(shí)，可將該母線所帶重要負(fù)荷移至另一母線上。 選取基準(zhǔn)容量為 BS =3000MVA， BU 為各級(jí)電壓 平均值（ 230， 115， ) 根據(jù)題意，所給出的 1 號(hào)線和 2 號(hào)線的參數(shù)均是 2 號(hào)線路全長(zhǎng)的電阻、電抗值，而不是每公里的電阻電抗值，無(wú)需再乘以線路長(zhǎng)度。 220KV分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖 ： 圖 23 化簡(jiǎn)圖 計(jì)算電抗 X1js=? 3000? = 查運(yùn)算曲線可知 ,Id* = t=2s 時(shí) Id* = 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 t=4s 時(shí) Id* = 則 1D 點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為 I=179。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況 ，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選