【正文】 指在額 定周圍環(huán)境溫度 θ0下，電器的長(zhǎng)期允許電流。 PZ61 新型直流屏是近幾年由電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織電力設(shè) 計(jì)部門吸收國(guó)外技術(shù)，總結(jié)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國(guó)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計(jì)制造的 一種新 型直流屏。 21 ② 適用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池，兩套充電裝置的變電站和小型發(fā)電廠。具體介紹 110V、 220V 直流電壓如下： (1)220V 直流電壓 以往我國(guó)發(fā)電廠和變電站大多數(shù)都采用單一的 220V 電壓。這種情況已為多年的、 大量的蓄電池組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)所證明。 (MVA) 注： f3——主變低壓側(cè)并列運(yùn)行； 39。 (8)繪制短路電流計(jì)算 結(jié)果表。無(wú)限大功率電源（如果有的話）另成一組。 (5)短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。 (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)的短路電流為依據(jù)。 本變電站計(jì)算站用容量為 100kVA（設(shè)計(jì)計(jì)算書第 1 章），選用兩臺(tái)型號(hào)為 S9— 100/10 的變壓器，互為暗備用。 由負(fù)荷計(jì)算（設(shè)計(jì)計(jì)算書第 1 章）可知，本變電站遠(yuǎn)景負(fù)荷為 PM=，裝 設(shè)兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器額定容量按下式選擇 SN = PM = 32.95 = 故可選擇兩臺(tái)型號(hào)為 SSZ9—20200/110 的變壓器。 380V 站用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）或 閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。手車式斷路器的出現(xiàn)和運(yùn)行成功，斷路器檢修問(wèn)題可不 用復(fù)雜的旁路設(shè)施來(lái)解決，而用備用的手車斷路器來(lái)替代需要檢修的工作的手車斷路 器。方案二簡(jiǎn)單清 晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器 可以代替出 線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要回路特別是電源回路不停電。方案一供電可靠、運(yùn)行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占 筑龍網(wǎng) 圖 110kV 電壓側(cè)接線方案 地面積大，設(shè)備多，投資大。 (4)主要 電器選擇 包括高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線等電器的選擇。 ② 電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（ 5～ 10 年），變電站在電力系統(tǒng) 中的位置和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式 等。 ③ 擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易的從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，在不影響連 續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二 7 次設(shè)備等所需的改造最少。 ③ 可靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還 不夠可靠。當(dāng)缺乏足夠的資料時(shí)，可采用下列數(shù)據(jù)： ① 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 60～ 70%，如主要是農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則宜取 20～ 30%； ② 負(fù)荷同時(shí)率取 ～ ，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取 ～ 1； ③ 功率因數(shù)一般取 ； ④ 線損平均取 5%。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì) 60%負(fù)荷的供電，考 慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力 40%，則可保證對(duì) 84%負(fù)荷的供電。在樞 紐變電站中，當(dāng) 110～ 220kV 出線在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母接線。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的 安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 筑龍網(wǎng) 4 第 2 章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。 電氣主接線 建議 110kV、 35kV、 10 kV 均采用單母線分段帶旁路接線，并考慮設(shè)置熔冰措施。 *老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、知識(shí)廣博、善于捕捉新事 物、新的研究方向。 本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選 擇及校驗(yàn) （包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等）、各電壓等級(jí)配電裝 置設(shè)計(jì)、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及防雷保護(hù)的配置。 本設(shè)計(jì)以《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《 35～ 110kV 高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策， 所選設(shè)備全部為國(guó)家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 *老師在設(shè)計(jì)的選題和設(shè)計(jì)思路上給了我很多的 指導(dǎo)和幫助。 短路阻抗 (1)系統(tǒng)作無(wú)窮大電源考慮： X1∑max=， X0∑max=， X1∑min=， X0∑min=。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。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在 同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 在大容量變電站中，為了限制 6～ 10kV 出線上的短路電流，一般可采用下列措施： ① 變壓器分列運(yùn)行； ② 在變壓器回路中 裝置分裂電抗器或電抗器； ③ 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。由于一般電網(wǎng)變電站 大約有 25%的非重要負(fù)荷，因此，采用 S n = ，對(duì)變電站保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)多數(shù) 是可行的。 設(shè)計(jì)主接線的基本要求 在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離 變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 (3)經(jīng)濟(jì)性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 ③ 負(fù)荷情況 負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量 等。 (5)繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投 資小，占地面積小，但是運(yùn)行可靠性和靈活性比 方案一稍差。方案 二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿足要求，故 35kV 側(cè)接線采用方案二。采用手車式高 壓開關(guān)柜，可不設(shè)置旁路設(shè)施。站用變壓器低壓側(cè)接線如圖 所示。 20200 46700 100% = % 當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，即使不考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力，也能保證對(duì) %的 負(fù)荷供電。 10kV 級(jí) S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器，是全國(guó) 統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，是我國(guó)國(guó)內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較先進(jìn)的銅線系列配電變壓器。 (5)接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 對(duì)于帶電抗器的 6～ 10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引 線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。求出各等值發(fā)電機(jī)對(duì) 16 短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 x f i ， … ， g) 以及無(wú)限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 xfs。 17 第 節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果 本變電站短路電流計(jì)算結(jié)果如下（計(jì)算過(guò)程見設(shè)計(jì)計(jì)算書第 3 章）： 三相短路電流計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 f3——主變低壓側(cè)分列運(yùn)行。因此，就其可靠性而言，還沒(méi)有其他電源可以代 替。采用 220V 電壓可以選 用較小的電纜截面積，節(jié)省有色金屬、降低電纜投資。 (2)單母分段接線 ① 特點(diǎn)：充電器和浮充電器分別接到兩段母線上，蓄電池組接在一段母線上。 110kV 及以下電壓的變電站，直流屏可布置在與蓄電池毗鄰的房間內(nèi)，也可布置 在控制室內(nèi)。 IN應(yīng) 不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 筑龍網(wǎng) ③ 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 IN≥ Imax 在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng) 速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件是， 應(yīng)采取措施。 ③ 短路電流計(jì)算的條件 為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā) 展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定： 1)容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一 般為本工程建成后 5～ 10 年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式， 筑龍網(wǎng) 但不考慮在切換過(guò) 程中可能短時(shí)并列的接線方式。 本變電站高壓斷路器選擇如下（選擇和校驗(yàn)計(jì)算見計(jì)算書第 4 章）： (1)110kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 LW11110 型 SF6戶外斷路器。s) 80(kA) (3)10kV 線路側(cè)：選擇 KYN28A12(Z)/ 型高壓開關(guān)柜。s) 80(kA) 第 節(jié) 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)也是變電站中常用的電器，它需與斷路器配套使用。t ies UN IN I2t 10kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)選用 LA10 型穿墻式電流互感器，校驗(yàn)合格。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)設(shè)備、 保護(hù)和測(cè)量電路、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。 普通中型配電裝置，我國(guó)有豐富的經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能 力好，造價(jià)比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大；半高型配電裝置占地面積為普通中型的 47%，而總投資為普通中型的 %，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有 筑龍網(wǎng) 帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似，能適應(yīng)運(yùn)行檢修人員的習(xí)慣與需要 。所以 變電站要采取周密的過(guò)電壓防護(hù)措施。 進(jìn)線段保護(hù)： 筑龍網(wǎng) 所謂進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電站 1～ 2km 一段線路上的加強(qiáng)型防雷保護(hù)措施。 三繞組變壓器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù)： 三繞組變壓器只要在低壓任一相繞組直接出口處裝一個(gè)避雷器即可。 變電站直擊雷防護(hù)： 戶外配電 裝置一般都采用避雷針做為直擊雷保護(hù)，本變電站直擊雷防護(hù)采用避雷 針，變電站圍墻四角各布置 1 支避雷針，共布置 4 支避雷針，每支避雷針高 30m。 本變電站有三個(gè)電壓等級(jí)， 110kV 主接線不帶旁路母線，配電裝置采用屋外中型 單列布置； 35kV 主接線帶旁路母線，配電裝置采用屋外半高型布置； 10kV 配電裝置 采用屋內(nèi)成套高壓開關(guān)柜布置。 (2)保證運(yùn)行可靠。 35kV 母線選用 JDZXW35 型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。s) 80(kA) GW435D/100083 12(kV) 1000(A) 2500(kA2 隔離開關(guān)的主要用途： (1)隔離電壓 在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離， 以確 保檢修的安全。s) I2ts) (kA) UN IN INbr iNcl I2t 3)計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。滿足熱穩(wěn)定的條件為 23 It2t≥ Qk 式 中 Qk——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； It、 t ——電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 筑龍網(wǎng) 22 第 6 章 高壓電器設(shè)備選擇 第 節(jié) 電器選擇的一般條件 電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。接線較單母線復(fù)雜，但 靈活性好； ② 適用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池和兩套充電裝置的大型變電站或機(jī)組較多的 小型發(fā)電廠。 應(yīng)此，通常在負(fù)荷 電流較小、供電距離較短的控制信號(hào)和保護(hù)用電源中才推薦采用 110V 電壓。因此，在設(shè)計(jì)安裝和運(yùn)行方面，都必須 遵守 一些基本要求，概括起來(lái)有以下幾點(diǎn) : (1)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單可靠，同時(shí)又要滿足運(yùn)行靈活性的要求。直流控制負(fù)荷包括電氣和熱工系統(tǒng)的控制、信號(hào)、保 護(hù)、自動(dòng)裝置和某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這些都是保證