【正文】 式，大幅縮短了設(shè)計(jì)及建設(shè)周期，減少了變電站占地面積，節(jié)約了土地資源。變電站綜合自動化技術(shù)變電站綜合自動化是一項(xiàng)提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運(yùn)行水平，降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項(xiàng)措施。（2） 按配電裝置型式分類。5%以內(nèi)。 線路由系統(tǒng)變電所S1,南墻出發(fā)至RM變電所南墻上，全長共12KM，在線路11KM處共轉(zhuǎn)角四次。C/w，土溫20176。電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定性的作用。復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線接線。對110kV及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)以防止輸電線路電壓升高而以其它方式保證供電的可靠性。（2） 主接線方案的擬定與選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出若干個(gè)主接線方案（近期和遠(yuǎn)景）。其系數(shù)由國家和地區(qū)隨市場經(jīng)濟(jì)的變化在某一時(shí)期內(nèi)下達(dá)指標(biāo)定額。且各回路饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯樱蚨鵀楸阌陔娔艿膮R集和分配，再進(jìn)出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。方案二的主接線圖如下：圖3—2 方案二主接線圖方案三：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段接線方式，10kV側(cè)采用雙母線接線方式。綜合各種因素，宜采用第三種方案。如果并列變壓器的電壓比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，導(dǎo)致繞組過熱甚至燒毀。即并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運(yùn)行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時(shí)，變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著，特別是容量小的變壓器容易過負(fù)荷或燒毀。當(dāng)這一準(zhǔn)則不能滿足時(shí)，則要考慮采用增加發(fā)電機(jī)或輸電線路等措施。單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高，多用于500kV以上的變電所內(nèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比，價(jià)格低，占地面積小，并且運(yùn)行時(shí)損耗減小12～15％。當(dāng)中壓為中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)時(shí)，只能選用普通三繞組變壓器，自耦變壓器特點(diǎn)是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。缺點(diǎn)是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。短路的原因很多，主要由以下幾個(gè)方面：（1） 元件損壞，如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)（2） 擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路等。（5）不對稱短路將產(chǎn)生負(fù)序電流和負(fù)序電壓，過大的負(fù)序電流和負(fù)序電將影響汽輪發(fā)電機(jī)和異步電動機(jī)的安全運(yùn)行和運(yùn)行壽命。 短路電流計(jì)算的目的在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：（1）選擇電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案，確定某接線是否需要采取限制短路電流的措施等均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（4）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí),Id取最大的點(diǎn)。 短路電流計(jì)算確定短路點(diǎn)：在本次設(shè)計(jì)過程中，為了方便選擇電氣設(shè)備及校驗(yàn)，選取的短路點(diǎn)為110kv，35kv及10kv母線。 最大負(fù)荷電流要小于導(dǎo)線的安全工作電流，不能因?yàn)殡娏魈蠖斐蓴嗑€事故。綜合考慮，確定一個(gè)比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面積，與其對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱效應(yīng)：短路前導(dǎo)體的工作溫度為：由插值法得：所選截面S，能滿足熱穩(wěn)定性要求 35kV母線選擇及校驗(yàn)按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇：查矩形導(dǎo)體長期允許載流量表，每相選用單條255mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)為，環(huán)境溫度為34度時(shí)的允許電流為：，滿足長期發(fā)熱條件要求。 按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、真空式和空氣式。 110kV側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： 選擇及校驗(yàn)過程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： （3）額定開斷電流選擇：由上述短路計(jì)算得，所以， （4）額定關(guān)合電流選擇： 根據(jù)以上條件查手冊，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號為SW6—110Ⅰ/1200，技術(shù)參數(shù)如下表：表61 SW6—110Ⅰ/1200技術(shù)參數(shù)表型號額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流/kA動穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA固有分閘時(shí)間/S4sSW6—110Ⅰ/1200110120080（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 根據(jù)110kV側(cè)短路計(jì)算結(jié)果，查短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表，計(jì)算短路電流，從而： 根據(jù)表61數(shù)據(jù)，得 所以， 即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。選擇及校驗(yàn)過程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： 根據(jù)以上條件查手冊，選擇的滿足要求的隔離開關(guān)的型號為GN2—35T/400，其技術(shù)參數(shù)如下表：表64 GN2—35T/400技術(shù)參數(shù)表型號額定電壓/kV額定電流/A動穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA5sGN2—35T/400354005214（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 所以， 即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 （4）動穩(wěn)定校驗(yàn)： 根據(jù)表66數(shù)據(jù)， 由10kV短路計(jì)算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗(yàn)。第二段保護(hù)余下的20％并為相鄰線路的后備保護(hù)。 110kV線路繼電保護(hù)整定計(jì)算A. 對線路L1進(jìn)行整定計(jì)算網(wǎng)絡(luò)接線圖如下所示：圖71 系統(tǒng)等值電路圖1. 對距離保護(hù)的Ⅰ段進(jìn)行整定計(jì)算2. 對距離保護(hù)的Ⅱ段進(jìn)行整定計(jì)算原網(wǎng)絡(luò)可等效化簡如下：圖72系統(tǒng)等值電路圖Ⅱ斷的整定計(jì)算與相鄰下級的Ⅰ段相配合 靈敏性校驗(yàn)：，不滿足要求應(yīng)與下一級的Ⅱ段相配合。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路和接地故障。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。而當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)應(yīng)起到后備作用。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響。整定值多采用250，氣體體積的調(diào)整可通過改變重錘的位置來實(shí)現(xiàn)。 為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速動保護(hù)。 過勵(lì)磁：對于變壓器，由于其額定工作時(shí)的磁通密度相當(dāng)接近鐵芯的飽和磁通密度，因此在高電壓或低頻等異常運(yùn)行方式下，還會發(fā)生變壓器過勵(lì)磁故障。3. 對距離保護(hù)的Ⅲ段進(jìn)行整定計(jì)算按躲開最小負(fù)荷阻抗整定：取，選用全阻抗圓特性繼電器，則有：靈敏性校驗(yàn)：作為近后備時(shí)， 滿足要求。 距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置處的距離來確定其動作電流的，較少受運(yùn)行方式的影響，在110—220kV電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動操作控制是無法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動地發(fā)出信號以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。 （6）動穩(wěn)定校驗(yàn)： 根據(jù)表65數(shù)據(jù)， 由10kV短路計(jì)算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗(yàn)。 （4）動穩(wěn)定校驗(yàn)： 根據(jù)表62數(shù)據(jù)， 由110kV短路計(jì)算結(jié)果得， 所以， 即滿足動穩(wěn)定校驗(yàn)。高壓斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并且經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較厚才能確定。因此，高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等 。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近上式計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)截面積。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。 （4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需以各種短路時(shí)短路電流為依據(jù)。 （2）正確選擇繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流。 短路的危害（1）短路回路電流劇烈增大，此電流稱為短路電流。8%（kV）；中壓—177。4. 繞組接線組別的確定 我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”聯(lián)接；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。例如，高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓時(shí)，它可通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其絕緣受到危害。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級電壓時(shí)或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。判斷線路是否過負(fù)荷，通常使用線路發(fā)熱條件的載流量極限值。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。即所有并列變壓器一次、：次電壓的相序和相位都必須對應(yīng)地相同，否則不能并列運(yùn)行。對110kV及以下的終端或分支變電站，如果只有一個(gè)電源，或變電所的重要負(fù)荷有中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2—4臺主變壓器，以便減小單臺容量。C，最熱月平均最高溫度+34176。110kV側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線時(shí)不中斷供電，任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電，可靠性高。 (3)其他費(fèi)用，系指以上未包括的安裝建設(shè)費(fèi)用，如建設(shè)場地占用及清理費(fèi)、研究試驗(yàn)費(fèi)、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、工程設(shè)計(jì)費(fèi)及預(yù)備費(fèi)等。（5） 編制工程概算 對于工程設(shè)計(jì)，無論哪個(gè)設(shè)計(jì)階段(可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì))，概算都是必不可少的組成部分。 4. 設(shè)備制造情況這往往是設(shè)計(jì)能否成立的重要前提，為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等質(zhì)量匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。（1）分析原始資料1. 本工程情況包括變電站類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺數(shù)及容量，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。當(dāng)缺乏足夠 的資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)：1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取20—30%；2. —，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，—1；3.　功率因數(shù) ；４. 線損平均取5%。電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。（1） 運(yùn)行的可靠性斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 主要電氣設(shè)備選擇。、78176。C，年平均氣溫+12176。第2章 任務(wù)書 原始資料一、 題目： 110KV變電站設(shè)計(jì)二、 原始資料 （一）建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模 本所為于某市邊緣。（1） 按照變電站布置方式分類。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。 　　遠(yuǎn)程可視化。變壓器二次側(cè)額定電壓較用電設(shè)備額定電壓高10%，只有當(dāng)變壓器二次側(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)。（1） 額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行于最佳工作狀態(tài)的電壓。5%，給定的允許頻率偏移為177。（3） 地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110或220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電站。本文同時(shí)對防雷接地及補(bǔ)償裝置進(jìn)行了簡單的分析，最后給出了電氣主接線圖。關(guān)鍵詞：電氣主接線 短路計(jì)算 電氣設(shè)備 變電所設(shè)計(jì)I河南理工大學(xué)畢業(yè)