【正文】 z+tfz， tz=f(tr, β )， tr=tb+tkb，β =I/I∞ ，查有關(guān)曲線求得 tz， tfz= 2。 按經(jīng)濟電流密度選擇截面還必須按長期發(fā)熱進行校驗。 tkd =tgf+th， tgf查有關(guān)手冊求取，一般取 ； th為燃弧時間，一般取 ～ 。設(shè)備的選型和技術(shù)參數(shù)應(yīng)能保證電站的安全運行和供電的可靠性，并留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展裕度，應(yīng)盡量選用輕型設(shè)備和常用產(chǎn)品。 根據(jù)本次設(shè)計原始資料，初步確定 220kV 電壓等級接線方式為雙母線或單母線分段 ， 110kV 電壓等級接線方式初選為雙母線或雙母線帶旁路， 10kV 電壓等級接線方式初選為單母線分段或單母線 分段 帶旁 路。 在有一、二級負荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。 B 系統(tǒng)與待建變電站的距離： 120km,雙回線。主變：NS =600MVA， Ud%= B 系統(tǒng)（ 220kV）： S=1000MVA,X=。 具體方法如下： 主變壓器的臺數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等綜合考慮確定。這時，可進行各電壓級接線方式的設(shè)計。 對各短路計算點進行網(wǎng)絡(luò)化簡，求出 X*∑ 。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗時間 tr為保護時間 tb和斷路器的開斷時間 tkd之和，即 tr= tb+tkd。 按長期發(fā)熱允許電流選擇截面 （ 1）首先需求出最大長期工作電流 Igmax； （ 2）溫度修正系數(shù)0707 0 2 5alalK ?? ???? ????? （ 3） maxal al gI KI I? ??則滿足長期發(fā)熱要求。 tdz KtCIS ??m in 只要實際截面 S≥ Smin，則熱穩(wěn)定滿足。 （二 ）斷路器和隔離開關(guān)的選擇 斷路器的型式選擇要根據(jù)電壓等級，安裝地點，該斷路器對系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響等因素決定。 預(yù)期的成果及形式 設(shè)計說明書一份 編制畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)規(guī)范： （ 1） 畢業(yè)設(shè)計開題報告 （ 2） 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（抄錄原件有關(guān)內(nèi)容） （ 3） 目錄 （ 4） 畢業(yè)設(shè)計正文 （ 5） 參考文獻 （ 6） 專業(yè)相關(guān)文獻翻譯（原件及譯文，漢字要求 3000 字以上） 計算書。（ 1 周） （ 8） 答辯。同時也是讓我們運用學(xué)過的知識進行一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練，更是 素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。 ⑵ 相數(shù)的確定 330kV 及以下的電力系統(tǒng)，若不受運輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。 中性點直接接地。此外，在保證可靠性的同時不可片面地追求更高的可靠性而忽視對靈活性和經(jīng)濟性的要求。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個配電裝置的占地面積。 進行如下方案比較 : 表 220kV主接線方案技術(shù)經(jīng)濟比較 方案 項目 方案一 雙母線接線 方案二 單母線分段接線 技術(shù)性 可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線的隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)相連的該組母線，其它線路均可通過另一組母線繼續(xù)運行。 經(jīng)濟性 單母線分段接線增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量，接線復(fù)雜，投資增大。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動地 使有關(guān)斷路器跳閘。 ⑵ 短路動穩(wěn)定校驗 制造廠一般直接給出設(shè)備的動穩(wěn)定峰值電流 maxi ，動穩(wěn)定條件為 max shii? 式中 shi — — 所在回路的沖擊短路電流， kA； maxi —— 設(shè)備允許的動穩(wěn)定電流（峰值）， kA。 隔離開關(guān)選擇結(jié)果如下表所示： 表 220kV側(cè)隔離開關(guān)型號參數(shù) 型號 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 4 220GW? 220 630 50 20 表 110kV側(cè)隔離開關(guān)型號參數(shù) 型號 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 4 110 /1250GW ? 110 1250 50 20 表 10kV側(cè)母線隔離開關(guān)型號參數(shù) 型號 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電流esi （ kA） 5s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 1 10oGN T? 10 4000 160 80 表 10kV側(cè)出線隔離開關(guān)型號參數(shù) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 型號 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電流esi （ kA） 4s 熱穩(wěn)定電流tI （ kA） 19 10( 3)GN C? 10 1250 100 40 母線 ⑴ 母線的選擇 ① 選型 導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按照正常運行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗設(shè)備。計算步驟如下： ⑴ 畫等值電路圖 ⑵ 網(wǎng)絡(luò)化簡 (消去中間節(jié)點 ),得到各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 ⑶ 求各電源的計算電抗 ⑷ 查運算曲線 ,得到各電源送至短路點電流的標(biāo)幺值 ⑸ 求各電源送至短路點電流的有名值之和 ,即為短路點的短路電流 短路計算結(jié)果 系統(tǒng)的等值電 路圖如下： ( ),100 avBB UUM V AS ?? 圖 系統(tǒng)的等值電路圖 短路電流計算結(jié)果： 表 短路電流計算結(jié)果 短路編號 短路位置 短路電流 I （ kA） 短路電流 2I （ kA） 短路電流 4I （ kA） 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 1K 220kV側(cè)母線 2K 110kV側(cè)母線 3K 10kV 側(cè)母線 3 導(dǎo)體與電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ⑴ 額定電壓 選擇電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件 選擇，即： N NSUU? ⑵ 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是指在額定環(huán)境溫度 0? 下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 所以均選擇方案一。 經(jīng)濟性 雙母線接線比單母線 分段 接線所用的電氣設(shè)備數(shù)量多，配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大， 投資 增加較 多 。 ⑷ 發(fā)展性 在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，接線簡單，操作方便，盡可能的使操作 的步驟少，以便運行人員掌握，不致在操作過程中出錯。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備和節(jié) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 約投資等要求，便于擴建。 ⑶ 主變 容量 及形式的 確定 ① 主變壓器容量一般按變電站建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇， 并應(yīng)考慮變壓器正常運行 和事故時的過負荷能力 。并在此過程中對以前學(xué)習(xí)的知識有了更深 入 、更系統(tǒng)的了解 , 進一步鞏固 了所學(xué)的知識， 提高了對專業(yè)知識的理解和運用能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。從理論上來說它涉及到電力系統(tǒng)課程的多方面內(nèi)容 。（ 1周） （ 2） 變電站電氣主接線設(shè)計。 表 1 斷路器、隔離開關(guān)選 擇校驗項目 設(shè)備 項目 斷路器 隔離開關(guān) 按工作電壓選擇 Ue≥ Uew Ue≥ Uew 按工作電流選擇 Ie≥ Igmax Ie≥ Igmax 開斷能力校驗 Iekd≥ I 關(guān)合能力校驗 ieg≥ icj 熱穩(wěn)定校驗 dzr tItI 22 ?? dzr tItI 22 ?? 動穩(wěn)定校驗 Idw≥ icj 1dw≥ 1cj 表中： Ue、 Ie—— 設(shè)備的額定電壓（ kV）和額定電流（ A）； Uew—— 電網(wǎng)的額定電壓（ kV）； Igmax—— 額定開斷電流（ kA）； I、 I∞ —— 三相短路次暫態(tài)電流（ kA）和穩(wěn)態(tài)電流值（ kA）； 1eq—— 額定關(guān)合電流（ kA）； 1cj—— 三相短路的沖擊電流（ kA）； Ir、 idw—— 熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）和動穩(wěn)定電流峰值（ kA）； t—— 熱穩(wěn)定電流 Ir 允許的作用時間（ s）； tdz—— 短路電流熱效應(yīng)等值時間（ s）。 S/（Ω 按經(jīng)濟電流密度選擇截面 SJ=Igmax/J （ 215） 式中： SJ—— 經(jīng)濟截面（ mm2）； J—— 經(jīng)濟電流密度（ A/mm2），查有關(guān)手冊。熱穩(wěn)定校驗時，對于裸導(dǎo)體取 tb為主保護時間 tb1，對于電器取 tb為后備保護時間 tb2。 三、電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則和基本要求 基本要求 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 III 頁 設(shè)備選擇包括選型和確定技術(shù)參數(shù)。然后分別得出各電壓級接線方式的最佳方案。對于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 連接方式： A 發(fā)電廠主變與待建變電站的距離： 80km，雙回線。 C 系統(tǒng)（ 110kV） :S=600MVA,X=。 主變壓器容量一般按變電所、建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期的負荷發(fā)展。每個電壓級可分別擬定出 2~3 個初步方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，主要是進行技術(shù)方面的可靠性、靈活性和方便性比較，經(jīng)濟上只是設(shè)備的數(shù)量差別方面、裝置占地面積大小等粗略比較。 求出計算電抗 X*js，當(dāng) Sb不等于 Se∑ 時，bejs SSXX ??? ** ，由 X*js查運算曲線表， 求出各短路計算 點不同時刻的三相短路電流。 無時限的主保護時間 tb1取 。這里， 0? 和 ? 分別為額定環(huán)境 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁 溫度和實際環(huán)境溫度； alI? 和 alI 分別為導(dǎo)體額定環(huán)境溫度和實際環(huán)境溫度下的允許電流。 上式中， Kt為集膚系數(shù)，對于鋼芯鋁絞線 Kt=1，矩形截面導(dǎo)體的 Kf可查表，C 為熱穩(wěn)定系數(shù)，其值為 422 10ln ????? ttKC ?? ，對于鋁，常數(shù) K=222 106[W斷路器和隔離開關(guān)的選擇校驗項目如表 1所示。 設(shè)計圖紙： 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 VI 頁 電氣主接線圖（手工繪制 1號圖紙一張， CAD 出 A3圖 1張） 時間安排 （ 1） 熟悉設(shè)計題目，閱讀、學(xué)習(xí)相關(guān)資料及設(shè)計規(guī)程。（ 1 周） 指導(dǎo)教師意見 簽 名： 年 月 日 備注 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 I 頁 目 錄 目 錄 ................................................................................................................................................ I 摘 要 ..................................................................................................................................