【正文】 的地區(qū) ， 應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡(luò)。 2 級及以上污穢區(qū)的 63~110kV 配電裝置采用屋內(nèi)型。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度為 8 度的地震力。 根據(jù)運行經(jīng)驗和現(xiàn)場實測結(jié)果，對于 110kV 及以下的電器一般可不校驗無線電干擾電壓。它會損害或破壞電磁信號的正常接收及電器、 電子設(shè)備的正常運行。 （ 7） 地震 選擇電器時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震要求的產(chǎn)品。在工程設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)污穢情況選用下列措施： ① 增加電瓷外 絕緣的有效泄露比距或選用有利于防污的電瓷造型。最大設(shè)計風(fēng)速超過 35m/s 的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施。 環(huán)境條件 ① 溫度 普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時，允許按額定電流長期工作。 ② 短路的熱穩(wěn)定條件： dtt QtI ?2 (41) Qdt—— 在計算時間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ ）； It—— t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t—— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 。 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、 過電流的情況下保持正常運行。為此，它們的選擇都有一個共同的原則。 實際電路中， 1Ksh2，在無限大容量系統(tǒng)中，一般取 Ksh＝ 。其計算的目的主要有以 下幾個方面： ①電氣主接線的比較。 (4)保證架空線路施工質(zhì)量，加強線路維護，始終保持線路弧垂一致并符合規(guī)定。 限制短路電流的措施 為保證系統(tǒng)安全可靠的運行，減輕短路造成的影響，除在運行維護中應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切原因外，還應(yīng)盡快地切除短路故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常值。 反映電力系統(tǒng)某一供電點電氣性能的一個特征量叫做短路容量。 短路電流和短路容量 電力系統(tǒng)在運行中 ,相與相之間或相與地 (或中性線 )之間發(fā)生正常連接 (短路 )時流過的電流叫短路電流。 ③ 靜止補償器 ： 優(yōu)點；反應(yīng)速度快。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運行。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉(zhuǎn)動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。 經(jīng)過以上論證，決定采用 雙 母線接線。不宜用于有在擴建可能的發(fā)電廠、變電所中 。隔離開關(guān)只作為檢修時隔離只用，以減少誤操作可能性。當(dāng)母線聯(lián)絡(luò)斷路器斷開后，變電站負荷可同時接在主母線或副 母線上運行。 2) 110KV 主接線 的選擇 方案（一） : 采用單母線接線 (圖 22) 其優(yōu)點：簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。 （ 4） 繪制電氣主接線圖 對最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 ④ 環(huán) 境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰? ②具有運行維護的靈活性和方便性，即要適應(yīng)各種運行方式和檢修維護方面的要求，并能靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換。避雷器等一次設(shè)備。變電所全部停運的可能性。連接 ， 110kV 采用 Y 連接，其中性點經(jīng)消弧線圈接地、 35kV以下電壓變壓器繞組都采用 △ 連接。500 kV變電站，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設(shè)立備用的單相變壓器。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第 2 章 主變壓器 及電氣主接線 的選擇 主變壓器 的選擇 主變壓器型式及范圍 (1)繞組數(shù)量的確定 原則 在具有三種電壓的變 電站中 ，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電 站 內(nèi)需設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。為此，在設(shè)計中，要注意處理和解決設(shè)計方案的統(tǒng)一性、適應(yīng)性、靈活性、先進性、可靠西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 性和經(jīng)濟性及其相互之間的辯證統(tǒng)一關(guān)系。其獨立性是構(gòu)成設(shè)計模塊的基本條件，其關(guān)聯(lián)性又形成了模塊設(shè)計的互相制約。隨著國家經(jīng)濟實力的提升，用戶對供電安全性和可靠性要求日益提高，國家對環(huán)保的高度重視和土地使用政策的日趨嚴(yán)格，設(shè)計必須著重考慮選用安全性和可靠性高、節(jié)約占地、適于緊湊化布置和造價比較合理的斷路器型式。 當(dāng)時示范變電站設(shè)計的總體思路是：與國際國內(nèi)電力體制改革趨勢相適應(yīng)，與國際科技發(fā)展水平相一致，與可持續(xù)發(fā)展思路 相吻合；依靠科技進步，縮小與世界先進水平差距，使設(shè)計方案更緊湊、更集約、更高效；在安全可靠前提下，突出體現(xiàn)經(jīng)濟性，合理性，先進性。 主變壓器形式：主變壓器均采用三相式變壓器。 330kV電網(wǎng)建設(shè)初期，由于出線回路少， 330kV 電氣主接線大多才用角形接線，后來還有變壓器 —— 母線接線、雙母線帶旁路，發(fā)展到現(xiàn)在很普遍的一個半斷路器接線，隨著 330kV電網(wǎng)成長為西北部骨干網(wǎng)架， 330kV 變電站的建設(shè)基本上都采用一個半斷路器接線。電氣主接線是發(fā)電廠和變電站的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。水能、煤炭主要分布在西部和北部，能源和電力需求主要集中在東部和中部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。 關(guān)于主變壓器和主接線部分的內(nèi) 容 是基礎(chǔ)部分，主要介紹了主接線 的形式，綜合介紹了各種接線方式的特點，各自的優(yōu)缺點及變壓器的原則原則等，根據(jù)任務(wù)書要求最終選擇滿足設(shè)計任務(wù)的主接線方案。而變電站擔(dān)負著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后分配電能的任務(wù)，是輸送和分配電能的中轉(zhuǎn)站，是供電系統(tǒng)的樞紐，在全國電網(wǎng)中占有特殊重要的位置。最后，還對導(dǎo)線截面的確定以及導(dǎo)線截面積的校驗方法進行說明。到后來絕大多數(shù)采用一個半斷路器中 型三列式布置。 微機監(jiān)控系統(tǒng)： 20 世紀(jì) 90 年代新設(shè)計的變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)都是雙機系統(tǒng)，分層分布式控制，這已是定居。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)： 2021 年示范變電站設(shè)計對監(jiān)控系統(tǒng)配置方案、常規(guī)控制與計算機監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟比較、二次設(shè)備分散布置、保護繼電器小 室抗干擾措施等方面進行了深入的研究。變電工程設(shè)計的發(fā)展和成熟工程經(jīng)驗的積累構(gòu)成了 330kV 變電站設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)和前提。 (2)上述設(shè)計模塊的基本定義。 先進性：設(shè)計方案、設(shè)備選型 先進、合理，占地少、注重環(huán)保，變電站可比技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)先進。 ③ 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電 站 ，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 1— 2 級設(shè)計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 ⑤ 110 kV 及以上中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變壓器，當(dāng)自耦變壓器的第三繞組接有無功補償設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)無功功率的潮流情況，校驗公共繞組容量，以免在某種運行方式下，限制自耦變壓器輸出功率。例如： OSFPZ9240000 O— 自耦； S— 三相； F— 箱殼外冷卻介質(zhì)為風(fēng)冷； P— 油循環(huán)方式為強迫循環(huán)； Z— 有載調(diào)壓 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 電氣主接線 的選擇 電氣主接線概念 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系統(tǒng)。 ① 調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 d) 如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求， 110kV 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。即投資省，電能損失小，占地面積小。 ⑤ 設(shè)備供貨情況。 ② 安裝工程費，包括直接費、間接費和施工機械使用費等。 圖 22 圖 23 圖 21 一個半短路器的接線 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 方案（二） : 橋形接線 (圖 23) 110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換，因此可采用內(nèi)橋式線，這也有利于以后變電站的擴建。 圖 24 圖 25 方案（四） ： 多角形接線 多角形接線的斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形電路，電西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 源回路和出線回路都接在 2 臺斷 路器之間，多角形接線的“角”數(shù)等于回路數(shù)，也就等于斷路器數(shù)。 ② 缺點 ： a) 任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運行，從而降低了接線的可靠性。③檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路和與此隔離開關(guān)相連的母線，將其他所有回路部分換到另一組母線上運行，該隔離開關(guān)可停電進行檢修。它不對外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。改變以往自上而下的補償為自下而上的補償，并根據(jù)國家及有關(guān)部門的規(guī)定，按以下原則進行：電力用戶補償與供電企業(yè)補償相結(jié)合，供電部門在電源點進行補償與用 戶自身用電設(shè)備進行補償，兩者實現(xiàn)理想配合。優(yōu)點：靈活控制系統(tǒng)電壓，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。缺點：調(diào)節(jié)精度差，不靈活。在中性點直接接地的電力網(wǎng)中，以一相對地的短路故障為最多，約占全部短路故障的 90%。 (3)短路也同時引起系統(tǒng)電壓大幅度降低，特別是靠近短路點處的電壓降低得更多，從而可能導(dǎo)致部分用戶或全部用戶的供電遭到破壞。 加裝限電流電抗器 。 (7)及時清除導(dǎo)電粉 塵，防止導(dǎo)電粉塵進入電氣設(shè)備。 ④在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 全電流最大有效值 Ish＝ *＝ 短路容量 S＇＝ 3 **345＝ d3路時 (35KV 母線 ) 為 轉(zhuǎn)化為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 再轉(zhuǎn)化為 再轉(zhuǎn)化為 X17＝Ｘ 2//X1＝ 21 21 XX XX? ＝ )(* ?? ＝－ X18＝Ｘ 4//X5＝ 54 54 XX XX? ＝ ? ? * ??? ＝－ X19＝ X3＋ X17＝－ ＋ ＝ X20＝ X6＋ X18＝ － ＝ X∑ ＝ X21＝ X19//X20＝ 2019 2019 XX XX ? ＝ * ? ＝ I*＝ X211 ＝ ＝ 短路電流有名值 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 I＇＝ I**UavSN3＝ *345*31000＝ 沖擊電流 ish＝ 2 Ｋ shI＇＝ 2 **＝ 式中 Ksh—— 沖擊系數(shù)。 （ 2） 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。 ② 采用有限流電阻的熔斷器保護的設(shè)備，可不校驗動穩(wěn)定。但高壓電器的發(fā)熱實驗是在避免陽光直射的條件下進行的。 隔離開關(guān)的破冰厚度一般為 10mm。當(dāng)技術(shù)合西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 理時，污穢區(qū) 220kV配電裝置也可采用屋內(nèi)型。在安裝時，應(yīng)考慮支架對地震力的放大作用。 b) 噪音 為了減少噪音對工作場所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運行中或操作時產(chǎn)生的噪音，在距電器 2m處不應(yīng)大于下列水平： 連續(xù)性噪音水平 :85dB； 非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi) 90dB； 屋外 110dB。 a) 電磁干擾 頻率大于 10kHz 的無限電干擾主要來自電器的電流、電壓突變和電暈放電。 由于現(xiàn)有 110kV 及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔 2021m以下的地區(qū)。 （ 5） 污穢 污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對電氣設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。選擇電器時所用的最大風(fēng)速，可取離地 10m高， 30 年一遇的 10min 平均最大風(fēng)速。當(dāng)所西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時，應(yīng)通過絕緣配合計算，選用適用的過電壓保護設(shè)備。當(dāng)熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器的回路，可以不用驗算熱、動穩(wěn)定。在特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。電氣設(shè)備和 載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 計算過程 基準(zhǔn)值為 SB=1000MVA,UB=Uav,330KV 側(cè)取 345KV,110KV 側(cè)取 115KV,35KV 側(cè)取 . 其等效圖為 對 OSFPSZ10— 240000/330 主變壓器： Uk1%=1/2[Uk(12)%＋ Uk(13)% － Uk(23)%]=1/2(＋ 13－ 24)=－ Uk2%=1/2[Uk(23)%＋ Uk(21)% － Uk(13)%]=1/2(24＋ － 13)= Uk3%=1/2[Uk(31)%＋ Uk(32)% － Uk(12)%]=1/2(13＋ 24－ )= *100 1000* %1X1 ???? ＝SN SBUk