【正文】 聯(lián)電容器的裝設(shè)容量可大可小。 2）、對(duì)于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_(tái)設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分 組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。但會(huì)在改變?nèi)萘拷M合的操作過(guò)程中，會(huì)引起無(wú)功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出 運(yùn)行的可能性增加。因?yàn)殡p星形接線(xiàn)更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊 不會(huì)造成干擾，適用于 10KV 及以上的大容量并聯(lián)電容器組。 無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)：變壓器 線(xiàn)路單元接 線(xiàn)、橋形接線(xiàn)、角形接線(xiàn)等。 缺點(diǎn)：變壓器切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回路暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路器檢修時(shí)兩個(gè)回路需要解列運(yùn)行；出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需要較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，加裝正常開(kāi)斷運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān) ，在跨條上需加裝兩組隔離開(kāi)關(guān)。（如圖 4— 1） 方案二：采用兩臺(tái)主變，正常運(yùn)行時(shí)并聯(lián)， 110KV 側(cè)主接線(xiàn)采用內(nèi)橋接線(xiàn)； 10KV 側(cè)采用單母分段接線(xiàn)。 （ 2）在出線(xiàn)上裝設(shè)電抗器的 6— 10KV 配電裝置中，當(dāng)向不同用戶(hù)供電的兩回 線(xiàn)共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線(xiàn)上應(yīng)各裝設(shè)一組出線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)。 故本設(shè)計(jì)中 110KV母線(xiàn)電壓互感器的隔離開(kāi)關(guān)上兩側(cè)配置接地刀閘。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。 故本設(shè)計(jì)中在裝設(shè)斷路器的回路均裝設(shè)電流互感器，及變壓器的中性點(diǎn)，變壓器的出口和跨條上均裝設(shè)。 （ 6）發(fā)電廠(chǎng)變電所 35KV及以上電纜進(jìn)線(xiàn)段，在電纜與架空線(xiàn)的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 故本設(shè)計(jì)中自動(dòng)重合閘裝置采用三相自動(dòng)重合閘。 （ 5） 在保證上述條件下，應(yīng)節(jié)約材料，減少投資。 由以上各種方案比較得： 在本設(shè)計(jì)中， 10KV 采用屋內(nèi)配電裝置，手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜 110KV 采用屋外半高型配電裝置 第七章 短路電流的目的及結(jié)果 一、短路電流計(jì)算的目的 在變電所和發(fā)電廠(chǎng)的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要 環(huán)節(jié)。 一）、一般原則 應(yīng)滿(mǎn)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； 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致； 選用的新產(chǎn)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）、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。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。C，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的 20%。 ： 目前母線(xiàn)材料廣泛采用鋁材，因?yàn)殇X電阻率較低，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，質(zhì)量輕、價(jià)格較低，我國(guó)鋁材的儲(chǔ)量豐富。此外，管形母線(xiàn)表面光滑，電暈放電電壓高，因此， 110KV 以上配電裝置中多才用管形母線(xiàn)。 按長(zhǎng)期允許電流選擇時(shí)，所選母線(xiàn)截面積的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)大于裝設(shè)回路中最大持續(xù)工作電流即， Iy≥ Imax Iy=kIye Iy指基準(zhǔn)環(huán)境條件下的長(zhǎng)期允許電流 K 指綜合校正系數(shù) 110KV 母線(xiàn)截面選擇： Imax==[20210/(31/2*115)]=(A) 從《電力工程電氣手冊(cè)》第八章第一節(jié)表 83 中查的應(yīng)選用載流量為 2280（ A）的雙槽形母線(xiàn)，其參數(shù)如下： h(mm) ： 75， b(mm)： 35， t(mm)： 4， r(mm)： 6 雙槽形導(dǎo)體截面積 S(mm2)： 1040，集膚效應(yīng)系數(shù)： 。由于其核心元件采用氧化鋅電阻片，與傳統(tǒng)碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了過(guò)電壓通流能力，從而帶來(lái)避雷器具特征的根本變化。 4. 防止帶接地線(xiàn)合閘。 4. 后備保護(hù)。 瓦斯保護(hù)職能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線(xiàn)的故障 ，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部，故當(dāng)靈敏度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器全部繞組，絕緣套管及引出線(xiàn)上各種故障的縱差動(dòng)保護(hù)。所以在本設(shè)計(jì)中變壓器的接地保護(hù)采用零序電流保護(hù)。 110KV 以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)通常均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)，形成單相接地短路，將出線(xiàn)很大的短路電流，所以要裝設(shè)接地保護(hù)。這樣，雷擊發(fā)生單相對(duì)地閃絡(luò)時(shí)，可不跳閘。所以波線(xiàn)路入侵的雷電波幅值會(huì)很大，所以變電所對(duì)雷電進(jìn)行波的防護(hù)是非常重要的任務(wù)。如果沒(méi)有架設(shè)避雷線(xiàn)的線(xiàn)路，當(dāng)雷擊于變電所附近線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)上時(shí)，沿線(xiàn)路入侵流經(jīng)避雷器的雷電流可能超過(guò) 5KA，且其陡度也可能超過(guò)允許值，因此在靠近變電所的一段進(jìn)線(xiàn)上，必須裝設(shè)避雷線(xiàn)，并且使保護(hù)角小于 30。 。由于變壓器的絕緣較弱，又是變電所中最重要的設(shè)備，故在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不裝設(shè)避雷針。 110KV可不全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)，裝設(shè)自動(dòng)重合。 1） 3~10KV線(xiàn)路防保護(hù)： 3~10KV架空配電線(xiàn)路，絕緣水平較低，通常只 有一個(gè)針式絕緣子，避雷線(xiàn)的作用常小，不用架設(shè)。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線(xiàn)路長(zhǎng)度的 80％ 85％， T1 約為 ，第二段的保護(hù)范圍為本線(xiàn)路全長(zhǎng)并延伸至下一線(xiàn)路的一部分， T11 約為— ，距離第一段和第二段構(gòu)成線(xiàn)路的主保護(hù)。 四、變壓器的接地保護(hù)： 在中性點(diǎn)直接接地的變壓器上，一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。 二、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線(xiàn)的故障，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可以在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。 變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù) ： 1. 變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。 2. 防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)。 七、避雷器的選擇 避雷器是電力系統(tǒng)中主要的防雷保護(hù)裝置之一，只有正確地選擇避雷器，方能發(fā)揮其應(yīng)有的防雷保護(hù)作用。 綜上，矩形母線(xiàn)在支柱絕緣子上采用水平布置母線(xiàn)豎放。 槽形母線(xiàn)的機(jī)械性能強(qiáng)度較好，集膚效應(yīng)較小，在 4000－ 8000A時(shí)一般 才用槽形母線(xiàn)。此隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流值 動(dòng)穩(wěn)定電流值 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 110KV 600A 50KA 72KA 16(4S) 40(5S) CS17G 校驗(yàn)： ①通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)工作電流為 隔離開(kāi)關(guān)的額定電流為 600A，大于通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)工作電流 ∴ Ie≥ Imax ②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定電流： idw=50KA ich= ∴ idw＞ ich ③熱穩(wěn)定效應(yīng)： Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t= ∴ Ir2t=162*5=1280Qd 四、敞露母線(xiàn)選擇 （參考資料：《發(fā)電廠(chǎng)電氣設(shè)備》于長(zhǎng)順主編） 硬母線(xiàn)一般是指配電裝置中的匯流母線(xiàn)和電氣設(shè)備之間連接用的裸硬導(dǎo)體。C建議額定電流減少 % ；當(dāng)?shù)陀?+40186。 ③ 短路的熱穩(wěn)定條件 Itt≥ Qd 式中 Qdt— 在計(jì)算時(shí)間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ kA ?s） It — t秒 內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA） t — 設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（ s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 tjs按下式計(jì)算： tjs=tb+td 式中 tb— 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ s） td— 斷路器全分閘時(shí)間（ s） ④ 短路動(dòng)穩(wěn)定條件 ich≤ idf Ich≤ Idf 式中 ich— 短路沖擊電流峰值（ kA） idf— 短路全電流有效值（ kA） Ich— 電器允許的極限通過(guò)電流峰值（ kA） Idf— 電器允許的極限通過(guò)電流有效值（ kA） 四 )、絕緣水平 在工作電壓和過(guò)電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精密，占地面積小，建設(shè)期短，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，但耗用鋼材較多，造價(jià)較高。 （ 3） 便于檢修、操作和巡視。若故障為瞬時(shí)性的，則重合閘成功。 2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線(xiàn)且為單臺(tái)變 壓器運(yùn)行時(shí)。 （ 4）一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)中，線(xiàn)路 — 線(xiàn)路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿(mǎn)足保護(hù)和測(cè)量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。 （ 4）當(dāng)需要在 330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。必要時(shí)可設(shè)置獨(dú)立式母線(xiàn)接地器。本電站雙回路不存在穿越功率，故不采用外橋 ，按常規(guī)選擇內(nèi) 橋， 主要優(yōu)點(diǎn)有內(nèi) 橋 采用兩個(gè)變 壓器開(kāi)關(guān)，同時(shí)保證運(yùn)行的靈活性，經(jīng)濟(jì)性，且原材料給出電站為雙回路，不是環(huán)網(wǎng)，故不采用外橋。 二、 10KV 側(cè)主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 10KV 側(cè)出線(xiàn)回路數(shù)為 8 回，再考慮遠(yuǎn)景發(fā)展增加 6 回 由上述規(guī)程可知：當(dāng) 10KV 側(cè)出線(xiàn)回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母分段接線(xiàn)；當(dāng)短路電流較大，出線(xiàn)需帶電抗器時(shí)，可考慮雙母線(xiàn)接線(xiàn)，但對(duì)于終端變電所而言， 10KV 側(cè)出線(xiàn)采用單母分段接線(xiàn)足以。 橋形接線(xiàn) 兩回變壓器 — 線(xiàn)路單元相連，接成橋行接線(xiàn)，分為內(nèi)橋和外橋兩種接線(xiàn)，是長(zhǎng)期開(kāi)環(huán)運(yùn)行的圓角形接線(xiàn)。所以電氣主接線(xiàn)是發(fā)電廠(chǎng)和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠(chǎng)和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并 對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用有由三角形派生出來(lái)的雙三角形。 2）、各種分組方式比較 a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間 成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。 此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?20210KVA 故并聯(lián)電容器的容量為： 2021KVA— 6000KVA 為宜，在此設(shè)計(jì)中取6000KVA。 并聯(lián)電容器： 并聯(lián)電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線(xiàn)上。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 這三種無(wú)功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變配電所的母線(xiàn)上。 3 % 177。 由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。 五、主變繞組數(shù)量 對(duì)深入引進(jìn)至負(fù)荷中 心，具有直接從高壓降為底壓供電條件的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，故主變壓器宜采用雙繞組變壓器。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 學(xué)校 : 若中斷供電，對(duì)學(xué)校的正常教學(xué)影響不大，所以應(yīng)屬于三級(jí)負(fù)荷 硅鐵廠(chǎng)：生產(chǎn)過(guò)程伴有化學(xué)反應(yīng)， 若停電就會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)屬于一級(jí)負(fù)荷。 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) 主要內(nèi)容： 1． 確定主接線(xiàn)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析原始資料與數(shù)據(jù)、列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的 2— 3 個(gè)方案，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案； 2．