【正文】 或 或 或 26 NI1 (2)準(zhǔn)確級(jí)的選擇 作電流、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用，準(zhǔn)確級(jí)選擇 級(jí)。選用母線式電流電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口允許穿過(guò)的母線尺寸。其次電流互感器的二次側(cè)不 能出現(xiàn)開(kāi)路狀況，因?yàn)殚_(kāi)路是互感器成了空載狀態(tài)，磁通高出額定時(shí)許多除了產(chǎn)生大量鐵耗損壞互感器外還在副邊感應(yīng)高壓，危害人身安全。 10kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 流過(guò)回路的最大持續(xù)工作電流： ? ?AI .25 1 9 610.5103 3m a x ????? (1）額定電壓選擇： )(10 kVUU SNN ?? （ 2）額定電流選擇： )(.25 1 9 6m a x AII N ?? 選擇 10T/6000型隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表 ： 表 10T/6000 技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 kV 額定 電流 A 5s 熱穩(wěn)定電流（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電 流峰值（ kA） 24 10GN 10T/6000 10 6000 105 200 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Kt QtI ?2 ])[(.82 7 5 2])[(5 5 1 2 55105 2222 skAQskAtI Kt ??????? 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 (4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esi =100kA ＞ shi = ,所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求。 其具體參數(shù)如下表： 表 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) LW110Ⅱ /3150 SNU 110kV NU 110kV 20 maxI 2520A NI 3150A kI? NbrI 40kA shi Ncli 125 kA shi esi 125 kA kQ ])[ 2 skA ?（ tIt2 7500 ])[ 2 skA?（ 3．母聯(lián)斷路器的選擇 由于 110KV 母聯(lián)斷路器的最大工作條件與主變 110KV出線處相同，故選用相同的斷路器 LW110Ⅱ /31500。 3． 母聯(lián)路斷路器的選擇 由于 220KV 母聯(lián)斷路器的最大工作條件與 220KV 出線處相同，故選用相同的設(shè)備，而且動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)亦滿足要求。高壓斷路器是開(kāi)關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備，其最大特點(diǎn)是能斷開(kāi)電器中負(fù)荷電流和短路電流。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。他們的合理選擇直接關(guān)系到其它設(shè)備（如變壓器、發(fā)電機(jī)等）及整個(gè)電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 各元件標(biāo)幺值計(jì)算 取標(biāo)準(zhǔn)容量： BS =100MVA，標(biāo)準(zhǔn)電壓 BU = U ( eU 為各側(cè)額定電壓 )，主變壓器三繞組容量為 100/100/50， %)21( ?kU =13， %)32( ?kU =8， %)13( ?kU =23。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有丫和△，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來(lái)確定。由于同容量等級(jí)的三繞組變壓器要比雙繞組變壓器要貴 40％～ 50％，運(yùn)行維修也較為復(fù)雜，當(dāng)臺(tái)數(shù)過(guò)多數(shù)回造成中壓側(cè)短路容量過(guò)大。 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 相數(shù)的選擇 7 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求運(yùn)輸條件的因素。 ⑶同級(jí)電壓的單臺(tái)變壓器的容量級(jí)別不應(yīng)太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 設(shè)備相對(duì)多，投資較大，但對(duì)供電可靠性的優(yōu)先保障是必要的 方案二 220kv 側(cè)采用雙母線接線方式，110kv 側(cè)及 10kv 側(cè)均采用有專用旁路斷路器的單母帶旁路接線方式。 方案二 4 圖 方案二 為確定某一規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，除了分析設(shè)計(jì)方案是否在技術(shù)上先進(jìn)，可靠和適用外， 還要分析設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)上是否合理。又考慮到隨著城市的發(fā)展供電需求會(huì)不斷上升，變 電站進(jìn)線回路要增加所以 220kv側(cè)采用雙母接線方式是合理的。他有三種接線方式：①有專用旁路斷路器的旁路母線接線②母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線③用分段斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線。但其要比單母接線要多一臺(tái)或多臺(tái)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的投資。靈活性主要有以下及方面：調(diào)度、操作、擴(kuò)建的方便性。最大負(fù)荷 180MW，最小負(fù)荷 150MW，最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間Tmax=5500h， cos φ =，一、二類負(fù)荷占 70%。到 2020 年，我國(guó)電力工業(yè)已躍升世界第 2位，電力工業(yè)的發(fā)展為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。 設(shè)計(jì)意義 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一，它是負(fù)責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們直接使用的 電能的產(chǎn)業(yè)。變電站根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分成下列幾類： 1．樞紐變電站 它位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為 330~500 的變電所，稱為樞紐變電站。其次，電能經(jīng)過(guò)高壓輸電線路，還可輸送很長(zhǎng)的距離，供給遠(yuǎn)方用電。 本次設(shè)計(jì)只要是一次變電所電氣部分的設(shè)計(jì) ,并做出闡述和說(shuō)明。本設(shè)計(jì)討論的是 220kV 樞紐 變電所電氣部分設(shè)計(jì)（一次系統(tǒng)），首先根據(jù)原始資料進(jìn)行分析，負(fù)荷計(jì)算選擇主變壓器，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，再進(jìn)行短路計(jì)算，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇，最后通過(guò)主變保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電能有許多優(yōu)點(diǎn)：首先，它可簡(jiǎn)便地轉(zhuǎn)變成另一種形式的能量。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。全站停電后，只是用戶受到損失。不過(guò)，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展很快。 （ 3） 110 KV 電壓等級(jí)： 100km架空出線 8回，每回平均輸送容量 20MW。 ⑵靈活性是指電氣主接線能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 ⑵單母分段接線，與單母接線相比其供電更可靠靈活，對(duì)于重要的用戶可從不同 段引出兩回饋線。 增設(shè)旁路母線可提高了供電可靠性，特別 是在進(jìn)出線檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置的 檢修和調(diào)試）不中斷對(duì)用戶的供電，但同時(shí)會(huì)增加母線等投資。要求供電可靠高質(zhì)量。但由于 10kV 側(cè)雖然有 10 回出線，但其中有兩條是備用回路，且本側(cè)的最小負(fù)荷為 15MW 最大負(fù)荷也只有 25MW，方案一完全能滿足其要求，所以本側(cè)接線方式選擇單母分段較為適宜。 表 主變價(jià)格 主變?nèi)萘?MVA 每臺(tái)主變的參考價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 變壓器的投資 (萬(wàn)元 ) 方案一 820 2 820＝ 1640 方案二 820 2 820＝ 1640 表 220kV 側(cè)斷路器投資 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一斷 路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案二斷路器的投資 (萬(wàn)元 ) 105 7 105=735 7 105＝ 735 表 220kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)投資 每臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案二隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 20 ＝ 110 20 ＝ 110 表 110kV 側(cè)斷路器投資 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一斷路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案二斷路器的投資 (萬(wàn)元 ) 65 11 65＝ 715 11 65＝ 715 表 110kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)投資 每臺(tái)隔 離開(kāi)關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案二隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 32 ＝ 80 30 ＝ 75 表 10kV 側(cè)斷路器投資 每臺(tái)斷路器的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一斷路器投資 (萬(wàn)元 ) 方案二斷路器的投資 (萬(wàn)元 ) 30 13 30＝ 390 13 30＝ 390 表 10kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)投資 每臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元 /臺(tái) ) 方案一隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案二隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 26 ＝ 36 ＝ 表 兩種方案經(jīng)濟(jì)性比較 方案一 方案二 主體設(shè)備總投資 ( 萬(wàn)元 ) 7 1 807151107351 6 4 00 ?? ??????Z 7 2 757151107351 6 4 00 ?? ??????Z 6 綜合投資 (萬(wàn)元 ) Z＝ 0Z (1＋ 100a )＝ （ 1＋）＝ Z＝ 0Z (1＋ 100a )＝ （ 1＋ ）＝ 表 方案比較 項(xiàng)目 可靠性 靈活性 經(jīng)濟(jì)性 方案一 220kv 側(cè)及110kv側(cè)均采用雙母線接線方式， 10kv 側(cè)則采用單母分段 各側(cè)都達(dá)到了可靠性要求 、調(diào)試相對(duì)靈活； 于擴(kuò)建和發(fā)展。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的供電可靠；對(duì)于一般性的變電所應(yīng)保證 一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)其余變壓器容量能滿足總負(fù)荷的 70％～ 80％。 ⑶對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，其變壓器應(yīng)按大于變壓器基礎(chǔ)容量的 1～ 2 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換變壓器的容量。 繞組數(shù)量和聯(lián)接方式的選擇 ⑴最大容量為 125MW 及以下電廠，當(dāng)有兩種升高電壓與用戶供電與聯(lián)系時(shí)，應(yīng)采用三繞組變壓器，各繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到變壓器額定容量的 15％及以上。 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 4 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 短路電流計(jì)算的主要目的是為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響等。 表 短路計(jì)算結(jié)果表 短路點(diǎn) 基準(zhǔn)電壓 (kV) 三相短路電流 /kA 短路容量 (MVA) kI shi shI K1 230 K2 115 K3 14 5 高壓 電器的選擇 高壓電器一般有電抗器、電流電壓互感器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、避雷器等等。 高壓電器選擇的技術(shù) 條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。高壓斷路器主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或推出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快 速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起著保護(hù)作用。其具體參數(shù)如表 ： 表 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) LW1— 220/2020 18 SNU 220kV NU 220kV maxI 1260A NI 2020A I? NbrI kA shi clNi 80 kA shi esi 80 kA kQ ])[ 2 skA ?（ tIt2 6400 ])[ 2 skA ?（ 由表可知，所選斷路器滿足選擇要求。 其熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算與主變側(cè)相同。其技術(shù)校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器類似，列表如 ： 表 高壓隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)項(xiàng)目 項(xiàng)目 額定電壓 額定電流 開(kāi)斷電流 短路關(guān)合 電流 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 隔 離開(kāi)關(guān) SNN UU ? maxIIN? kt QtI ?2 shii ?es 變壓器 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 1. 主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)過(guò)程如下： （ 1）額定電壓選擇： )(2 2 0 kVUU SNN ?? （ 2）額定電流選擇： )(.36 6 1m a x AII N ?? 選擇 GW4— 220/2020，其技術(shù)參數(shù)如 表： 表 GW4— 220/2020 技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 kV 額定電流 A 4s 熱穩(wěn)定電流（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ kA） 22 GW4— 220/2020 220 2020 40 100 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Kt QtI ?2 ])[(6 4 0 0440 222 skAtI t ???? ﹥ kQ = ])[ 2 s?（ 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 2．出線、母聯(lián)及旁路隔離開(kāi)關(guān)的選擇 由于 110KV 出線、母聯(lián)及旁路隔離開(kāi)關(guān)的最大工作條件與主變 110KV側(cè)滿足相同的要求，故選用 GW4— 110D/2020型號(hào)隔離開(kāi)關(guān)。為確保工作人員在接觸測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)時(shí)的安全 ,電流互感器的每一個(gè)二次繞組必須可靠接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長(zhǎng)期存在高電壓。 35KV 以上配電裝置一般采用油浸磁箱是絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式為 : alF aLi ???（ N） 其中： alF —— 作用于電流互感器瓷帽端部的允許力； L—— 電流互感器出線端至最近一個(gè)母線支柱絕緣子之間的跨距； a —— 相間距； —— 表示電流互感器瓷套端部承受該跨上電動(dòng)力的一半。 綜上，初選 LCWD— 110型電流互感器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 ： (3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? k21t QIK