【正文】 ...... 44 接地裝置 ................................................. 44 結(jié)束語 ...................................................... 45 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 4 摘要 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)， 亦 是重要的支柱產(chǎn)業(yè)，它與國家的 工業(yè)發(fā)展 和人民的 生活 有著密切的關(guān)系，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量 也 迅速增長，對電 能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。黨的十六大提出了全面建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo)，從一定意義上講，實現(xiàn)這個宏偉目標(biāo)，需要強有力的電力支撐，需 要安全可靠的電力供應(yīng)，需要優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。因此變電站電氣一次部分設(shè)計可以鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)知識提出問題，解決問題的能力。待建變電站通過五回 110kv 線路向該縣負(fù)荷供電。 4 對于推薦方案，要進(jìn)行詳細(xì)短路電流計算（包括三相對稱短路、單相接地短路計算），短路電流計算結(jié)果應(yīng)匯總成表。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。單母線分段帶有專用旁路 斷路器的旁路母線接線極大地提高了可靠性，但這樣的接線增加了一臺旁路斷路器的投資。 當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上即可恢復(fù)供電。 此種方案在可靠性與接線簡化方面都比較實際，且投資少，適合采用。 110KV側(cè)斷路器以 65 萬、隔離開關(guān)以 6萬計算。 調(diào)度靈活，各電壓等級均利于擴建和發(fā)展， 但 110KV側(cè) 操作繁雜。 主變壓器的容量和臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 (2)根據(jù)變電所所 帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3臺，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。 主變壓器容量的確定 選擇原則 （ 1）主變壓器容量一般按變電站建成后 10~5 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常工作和事故時過負(fù)荷能力。 根據(jù) 3 KW? ,其容量必須滿足所用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率，所以其基本原則為：當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器的容量應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的功率輸出。GZ 是水電站與 110kv 母線之間的轉(zhuǎn)移阻抗。 3 7 )(2 ??? NBFjsF SSZZ 。 ??? NBFjsF SSZZ 。 ?jsGZ 折回有名值： 220kv： 5 3 *2 3 033 0 0 0*0 1 2 3 031 6 0 08 8 2 2 3 1 5 04***2***1***1IIIIIIIIIIIIIIINSNSNG????????????????????? 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 26 220kv 各時間短路電流有名值匯總表 類型 時間 計算電抗 0s 2s 4s 汽輪機（ S1） )(1 ?jsFZ 汽輪機(S2) )(2 ?jsFZ 水輪機(G1) 。當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起著保護(hù)作用。 2 ,t k es shI t Q i i?? 當(dāng) 1ktS? 時，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計周期分量。隔離開關(guān)的型式對配電設(shè)備裝置的布置和占地面積有很大影響。( KAIi sh ???? )。/( 27 mNaif shph ???? ? 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 33 。 )( KAish ? )( 27m a x NiaLF sh ????? ? 其中絕緣子抗彎力為 4KN，抗扭力為 2KN，顯然滿足動穩(wěn)定要求。 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 38 電壓互感器 電壓互感器的選擇： 35－ 110KV 的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器， 220KV 以上，一般釆用電容式電壓互感器。 （ 4）二次負(fù)荷 Sn是對應(yīng)于在測量儀表所要求的最高準(zhǔn)確級下，電壓互感器的額定容量。 1234 12 34 D m?? ； 23 14 1 0 8 .5D D m?? 22m a x 7 9 .5 1 0 8 .5 1 3 5Dm? ? ? 0 7Dhh?? 所以 ,需要避雷針的高度 h 為 : 1351 5 3 4 .37hm? ? ? 四只避雷針分成兩個三只避雷針選擇 . 驗算 :首先 ,驗算 123 號避雷針 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 41 對保護(hù)的高度 : 1﹑ 2 號針之間的高度：0 7 9 .53 4 .3 2 3 1 57h m m? ? ? ? 2﹑ 3 號針之間的高度：0 1 0 8 .53 4 .3 1 8 .8 1 57h m m? ? ? 1﹑ 3 號針之間的高度 : 220 7 9 . 5 1 0 8 . 53 4 . 3 3 4 . 3 1 9 1 5 . 3 1 57h m m?? ? ? ? ? ? 由上可見 ,對保護(hù)物的高度是能滿足要求的。將雷電泄入大地，才能有效地發(fā)揮其保護(hù)作用。R? — 工頻電流下的電阻 ) 0. 45 10 4. 5iR ? ? ? ? 變電所是重要的電力樞紐 ,一旦發(fā)生雷擊事故 ,就會造成大面積停電。裝設(shè)避雷針 (線 )應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。其作用是降低陡度和限制電流。盡管如此，學(xué)到的東西往往卻比書本來得多。其中查運算曲線還碰 到過小插曲，我們幾乎跑遍所有學(xué)校的資料室來驗證網(wǎng)上下載資料的正確性，最后還是通過老師在電話里一個個校驗才予以通過，想來老師也會很納悶吧，為什么我們會偏偏糾結(jié)于一個數(shù)據(jù)，呵呵！其次是是設(shè)備的校驗，因為校驗過程中很多數(shù)據(jù)都是通用的，所以在選擇斷路器時順便選了導(dǎo)線截面，驗證了熱穩(wěn)定性與動穩(wěn)定性；再次通過共有數(shù)據(jù)選擇了電流互感器與隔離開關(guān)，這里還是比較順利，可能是數(shù)據(jù)掌握比較全面了吧，沒遇到太大障礙，只是數(shù)據(jù)代算很耗時間了。此間也無數(shù)遍的問過老師，想必也一定程度上影響了老師的生活，很是抱歉?？赡苁谴舜紊婕暗墓ぷ髁勘容^大吧，不協(xié)同合作根本無法輕松完成任務(wù)。為了限制侵入波的陡度和幅值 ,使避雷器可靠動作，變電所必須有一段進(jìn)線段。對雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值 ,同時輔之以相應(yīng)措施 ,以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。 查接地裝置 i? (沖擊系數(shù) )與 i? (接地裝置的沖擊利用系數(shù) )表 ,選用一字形的接地體。根據(jù)額定電壓 (正常運行時作用在避雷器上的工頻工作電壓，也是使用該避雷器的電網(wǎng)額定電壓 )和滅弧電壓有效值 (指避雷器應(yīng)能可靠地熄滅續(xù)流電弧時的最大工頻作用電壓 )。因此，為了對本站覆蓋 ,采用四支避雷針。 表 410 JCC220 互感器參數(shù)表 繞組 主二次繞組 附加二次繞組 高壓側(cè)接入方式 接于線電壓上 接于相電壓上 用于中性點直接接地系統(tǒng)中 用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中 二次額 定電壓（ V） 100 100/ 3 100 100/3 （ 3） 準(zhǔn)確等級 電壓互感器的準(zhǔn)確度是在二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級。 （ 1） 110kv 側(cè)電流互感器校驗： a、熱穩(wěn)定校驗： 1s 熱穩(wěn)定電流為 75KA，遠(yuǎn)大于 110kv 母線三相短路電流 )( KAI ? ，符合要求。 ： 10 0 28 .3 8es shi kA i kA? ? ? 滿足動穩(wěn)定校驗要求 絕緣子選擇 選擇要求：（ 1）型式選擇：屋外采用棒式 （ 2）額定電壓選擇：電壓應(yīng)大于或等于 220kv 支柱絕緣子選擇防污型棒式支柱絕緣子。 )。 （ 3） 動穩(wěn)定校驗 相間距離（ a ） 標(biāo)稱電壓（ kV） 110 220 330 500 垂直線間距離（ m） 絕緣子跨距（ L) 110KV 取 2500mm， 220KV 取 4640mm。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗。 4）短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全斷路器的額定關(guān)合電流 ncli 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： ncl shii? (67) 5）短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 在短路電流過斷路器時 ,產(chǎn)生大量熱量 ,由于來不及向外散發(fā) ,全部用來加熱斷路器 ,使其溫度迅速上升 ,嚴(yán)重時會使斷路器觸頭焊住 ,損壞斷路器。 表 44 隔離開 關(guān)選擇和校驗 項目 額定電壓 額定電流 熱穩(wěn)定 動穩(wěn)定 隔離開關(guān) N NsUU? maxNII? 應(yīng)滿足要求 應(yīng)滿足要求 （含導(dǎo)線選擇及穩(wěn)定性校驗） 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 高壓斷路器和隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。 ?jsFZ 水輪機(G1) 。39。 ??? ? IIIGG XZZ 。FZ 是系統(tǒng) 1S 與 110kv 母線的轉(zhuǎn)移阻抗， 239。小型變電站，大多只裝設(shè)一臺站用變壓器，從變壓器低壓母線上引 接，站用變壓器二次側(cè)為 380/220V 中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)。 步驟 主變壓器臺數(shù)的選擇 根據(jù)原始資料，本變電站為 220KV 降壓變電站，負(fù)荷重、出線多，所以考慮用 兩臺主變壓器。根據(jù)以上原則，主變一般是 Y， D11 常規(guī)接線。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 主變壓器容量的選擇 (1)主變壓器容量一般按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 16 第三章 負(fù)荷計算和主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。 靈活性 110kV側(cè)運行相對簡單，靈活性 較 差 ， 各電壓等級都利于擴建和發(fā)展 。從可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性 方面綜合考慮，確定選擇第 一 種接線方案。 接線簡單，操作方便，使用的設(shè)備少，從而投資少，而且供電 可靠性也能滿足要求 ，有很好的可靠性和靈活性。 缺點：接線復(fù)雜 ,設(shè)備多 ,母線故障有短時停電。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作。 參考文獻(xiàn) 1 電力工程設(shè)計手冊（電氣一次部分） 水利電力部西北電力設(shè)計院 水利電力出版社 1989 2 新編工廠電氣設(shè)備手冊 鄭忠 主編 兵器工業(yè)出版社 1996 3 高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程 SDJ585 水利電力出版社 1986 4 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定 SDGJ1486 水利電力出版社 5 發(fā)電廠電氣部分（第二版） 四川聯(lián)合大學(xué)范錫普主編 中國電力出版社 1998 6 電力系統(tǒng)分析 于永源主編 水利電力出版社 1987 附件一：待建變電站的地理接線圖 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 9 第二章 電氣主接線的設(shè)計 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。 220KV 地區(qū)變電站電氣主接線設(shè)計 8 附件一中的水電廠只影響到待建變電站電氣設(shè)備的選擇，不會影響到待建變電站的主變壓器容量。 原始資料 為滿足某水電廠接入系統(tǒng)及某縣電力系統(tǒng)負(fù)荷日益增長的需要，擬在某縣新建一座 220kv 變電站，用 110kv 向該縣負(fù)荷供電。 220KV 地區(qū)