【正文】 路，另一條 線路可繼續(xù)運行，提高供電可靠性，而且比三相都安裝電流互感器簡單經(jīng)濟，在中性點非直接接地系統(tǒng)中，廣泛采用兩只在 A、 C 相上安裝電流互感器的形式。 故 GN2210／ 2020 的隔離開關(guān)，可滿 足技術(shù)條件要求。 ) 時間 et 內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 ? ?skAtI t ???? 222 1 6 0 0420 時間 et 內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) ? ?skAtIQ fk ?????? 2 224 則 kQtI ?2t ，即滿足要求，故選擇 GW5110D／ 630 的隔離開關(guān) 35kV 側(cè)隔離開關(guān)選擇 35kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 ? ?AUSI NN 3m a x ?? ???? 式中 NS 指變電站 35kV 側(cè)總負荷的容量， MVA。 （ 2）倒閘操作，隔離開關(guān)經(jīng)常用來進行電力系統(tǒng)運行方式改變時的倒閘操作。 ) 時間 et 內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 ? ?skAtI t ???? 2 5 0 0425 22 時間 et 內(nèi)短路 電流的熱效應(yīng) ? ? 2 22 ?????? ? AIQ k 則 kQtI ?2t ，即滿足要求。 110kV 側(cè)電壓等級下的 三相 短路電流 周期分量有效值為 ?fI kA， 沖擊電流 最大值為 ?mi kA。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運行條件下長期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令，其拒動或誤動都將造成嚴重的后果。NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理方式下的最大持續(xù)工作電流 maxI 。在進行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟技術(shù)政策。 一般發(fā)生在母線上的短路電流較 大，故短路點選擇在各側(cè)的母線上。 短路電流實用計算中，采用以下假設(shè)條件和原則： 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。 電氣主接線方案的比較和選擇： 在發(fā)電廠和變電站的主接線設(shè)計中，比較和評價方案時，短路電流計算是必不可少的內(nèi)容。主要有三相短路、兩相短路和單相短路。 (2)增加了配電 裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。 10 10 以上兩種方案比較：兩種方案均具有接線簡單清晰、設(shè)備少、造價低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，為了節(jié)省投資，變電站建設(shè)初期，可先采用橋形接線，并預(yù)留位置，隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。為此，在實際接線中可采用設(shè)外跨條來提高運行靈活性。 (2) 線路投入與切除時，操作復(fù)雜。（ 3）電壓為110kV～ 220kV出線為 5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置出線為 4回及以上的裝置。 (1)用于出線不多，容量不大的中、小型發(fā)電廠； (2)35～ 110kV變電站；（ 3）主要用于電壓為 6～ 10kV出線較多的而且對重要負荷供電的裝置中。（ 3）當出線(1) 6～ 10kV，每段母線容量不超過 25MW；35kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 4～ 8回為宜。 經(jīng)濟性。 （ 6）水內(nèi)冷。簡稱風冷式，在冷卻器間加裝數(shù)臺電風扇，使油迅速冷卻，額定容量在 8000kVA。 22 .5% 降壓型 高中： 高低： 中低： 注：該型號變壓器為三繞組有載調(diào)壓變壓器，在電網(wǎng)電壓波動時，它能在負荷運行條件下自動或手動調(diào)壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供電質(zhì)量。 （ 2）在具有三種電壓等級的降壓變電站中，需要向高壓中壓和低壓供電或高壓和中壓向低壓供電。對于有重要負荷的變電站，應(yīng)考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負荷的 60%～ 70% ， S=54MVA 或者用戶的一類負荷和二類負荷 。 在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電站的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟性來選擇變壓器。 3） 計算短路電流，選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器、避雷器）。 我們這次設(shè)計的主要內(nèi)容是對某 110kV 降壓變電站的電氣部分進 行初步設(shè)計 ,包括了：負荷 統(tǒng)計 分析 、主變的選擇、電氣主 接線方案選擇 、 短路電流的計算 、電氣設(shè)備的選擇和校驗、 繼電保護的選擇及 CAD 制圖 等內(nèi)容。 但由于時間和水平的局限，設(shè)計中難免會有不妥之處，敬請老師多批評指導(dǎo)。（要求電氣 CAD 出圖）。 4 4 （ 2）對于供電負荷較大的城市變電站或有一類負荷的變電站，應(yīng)選用兩臺相同容量的主變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的 3臺單相式投資小，占地少，損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，運行維護比較方便。 本待建變電站具有 110kV， 35kV， 10kV三個電壓等級，所以擬用三繞組變壓器。我國 110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星型連接； 35kV 亦采用星型連接，其中性點多通過消弧線圈接地，故本變電站 110kV 側(cè)采用星型接線， 35kV 側(cè)采用星型連接， 10kV 側(cè)采用三角型接線。 （ 4） 強迫 油循環(huán)水冷卻。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，衡量電氣主接線運行可靠性的一般準則： （ 1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電； （ 2）斷路器或者母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時 間 并要求保證對一級負荷和大部分二級負荷的供電； （ 3）盡量避免變電所全部停運。 （ 1）供電可靠性和靈活性較差，在母線及母線隔離開關(guān)檢修或故障時，各支路都必須停止工作需使整個配電裝置停電；（ 2）引出線的斷路器檢修時，該支路要停止供電。 回。 （ 3） 擴建方便。 （ 1）電壓為 220kV 進出線為 10～ 14 回的裝置。本變電站 110kV側(cè)有兩回進線，初步擬定方案為橋式接線 ,即有內(nèi)橋和外橋接線兩種方案。 (2)線路投入與切除時，操作復(fù)雜。 35kV側(cè)主接線方案選擇 根據(jù)實際情況初步擬定三種方案，如下各圖所示： L113QS11QS0QF1QF 2QF01QS 02QSⅠ段 Ⅱ段L1 L215QS 25QS13QS 23QS1QF 2QF05QS 06QS03QS 04QS01QS 02QS0QF11QS 21QSⅠ段 Ⅱ段L113QS11QS4QF1QF 2QFL2 L3 L4 L2 L3 圖 34 依據(jù)以上三種接線方式的特點作出主接線方案比較如下表所示： 接線方式 單母線分段接線（方案 1） 單母線接線（方案 2） 單 母分段帶旁路接線（方案 3） 優(yōu)、缺點 (1)一段母線故障停止工作，另一段母線仍可工作。 (4)保護及二次回路接線復(fù)雜。系統(tǒng)短路時還會出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點處尤為嚴重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。 驗算導(dǎo)體和電 器 動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電 器 開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 510年）。 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 (1)系統(tǒng)最大 運行方式下的阻抗計算 ????? SBS SSX (2) 線路總阻抗計 (3) 變壓器各側(cè)阻抗計算 高壓側(cè)： )(21%)%%(21%2313121 ???????? KKKK UUUU 中壓側(cè)： )5,(21%)%%(21%1323122 ????????? KKKK UUUU 低壓側(cè)： )(21%)%%(21%1223123 ???????? KKKK UUUU 變壓器容量為 MVASNT 63? 0 01 0 0 0%1 ?????? NTBKIT SSUX %22 ???????? NTBKT SSUX %33 ?????? NTBKT SSUX ? ??????? 001 2211BBTT SUXX ? ????????? 5 001 150 2222BBTT SUXX ? ??????? 001 151 2233BBTT SUXX 22 ???????? ?BBLL USLXX 16 16 母聯(lián)斷開和閉合時 110kV側(cè)的情況是一樣的 系統(tǒng)到 110kV側(cè) MVASB 100? kV115av ?? UU B 當在 1K （ 4K ）處發(fā)生三相短路時 最大運行方式下， 作出等值電路圖如下圖 43所示 圖 43 標幺值等效電路圖 電源至短路點的總電抗的標幺值為： 0 9 0 7 5 ???????? LSf XXX 系統(tǒng) 電阻為： ? ??????? 2s2sSUX s 電源至短路點的總電阻： ? ????? %10% %100 ????fsXX ?????? BSff SSXX 所以 110kV 側(cè)為有限大系統(tǒng) T=0s 時。 設(shè)備按照主接線形式進行配置 按裝置位置及系統(tǒng)正常運行情況進行選擇，按短路情況進行校驗 所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運行方式下仍能可靠工作，動作。 22 22 式中 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。 具有自動重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時性的。 ) 時間 et 內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值，則有 ? ? 22 ???? AI t 時間 et 內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) ? ? 224fk ??????? AtQ 則 kt QI ?t2 ，即滿足要求。 10kV 側(cè)電壓等級下的 三相 短路電流 周期分量有效值為 kAIf ? ， 沖擊電流 最大值為 kAim ? 。 隔離開關(guān)的選擇 110kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 110kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 ? ?AUS NNax 3m ?? ???? 式中 NS 指變電站 10kV 側(cè)總負荷的容量， MVA。 ) 時間 et 內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 ? ?skAtI t ???? 222 2 5 0 0425 時間 et 內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) ? ?skAtQ ??????? ? 222k 2 ，則kQtI ?2t ，即滿足要求，故選擇 GN1635／ 1250 的隔離開關(guān)。前者將大電流變成規(guī)定的小電流（ 5A 或 1A） ；后者將高電壓變成規(guī)定的低電壓 （ 100V） 。 35kV 側(cè) 三相 短路電流 周期分量有效值 AIf ? ， 沖擊電流 Aim ? 根據(jù)電流值查附表初步選型號為 LAB35／ 800 的電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下表 514 所示 ： 33 33 表 514 35kV側(cè)的電流互感器參數(shù)表 型號 額定電 流 (A) 級別組合 額定輸出VA 10%倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定試驗電流kA 1s 動穩(wěn)定電流 kA LAB35／ 800 2? 800/5 (4)熱穩(wěn)定校驗 ? ? ? ? ? ? 7 222 ?????? ?? kA 22fk2k ?????? kt ? ?s2?kA ? ?2???? k2kt? 符合要求 (5) 動穩(wěn)定校驗 ? ? es ?????? ? ? ?kAik ? es2 ??? ki 符合要求 通過以上校驗可知，選擇 LAB35／ 800 電流互感器符合要求 側(cè)電流互感器的選擇 (1)10kV側(cè)屬于戶內(nèi)配電裝置 (2)10kV側(cè)額定電壓 ?U =10kV (3)10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 ? ????????? 1 5 1310 3m a x NNUS 式中 NS 指變電站 10kV 側(cè)總負荷的容量， MVA。在變壓器 35kV側(cè) 及其每條出線路上和母聯(lián)斷路器分別裝設(shè)三組電流互感器，一組用于測量，一組用于保護，另一組計量。 ) 時間 et 內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 ? ?skAtI t ???? 222 6 4 0 0440 30 30 時間 et 內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) ? ?skAtQ ??????? ? 222k ， 則kQtI ?2t ，即滿足要求。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗 設(shè) ste 4? ,其中 0ttt re ?? (rt 為保護動作時間， 0t 為斷路器分閘時間。使工作人員可以安全的進行作業(yè)，不影響其余部分的正常工作。 （ 5）熱穩(wěn)定校驗 設(shè) ste 4? ,其中 0ttt re ?? (rt 為保護動作時間 ， 0t 為斷路器分閘時間。 斷路器選擇 110kV 側(cè)斷路器選擇 110kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )( 971 103 3m AUS NNax ?? ???? 式中 NS 指變電站總負荷的容量 ， MVA。 對斷路器的基本要求 工作可靠。即 NSN UU ? (電網(wǎng)額定電壓 ) （ 2） 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。正確的選擇