【正文】 的電源回路和出線回路切換到備用母線上 ， 即可恢復(fù)供電。但是，由于這種接線對重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 4 較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用。 單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便 。它承擔(dān)著變換電壓、 接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責(zé)任。 能源是社會(huì)生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源 不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。需準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行情況。它將為我們以后的學(xué)習(xí)、工作打下良好的基礎(chǔ)。 在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知，不僅全面的影響國民經(jīng)濟(jì)及其它部門的發(fā)展，同時(shí)也極大地影響人民的物質(zhì)和文化生活水平的提高，影響整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步。并逐步采用無人值班管理模式。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。 220KV 變電站電氣部分設(shè)計(jì)使其對變電站有了一個(gè)整體的了解。缺點(diǎn)：①可靠性差。 單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電。 主接線選擇 根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方案。選擇單母分段接線方式。 ； ，保證了在變壓器檢修或故障時(shí)，致使該側(cè)不停電，提高了可靠性。 主變壓器的選擇原則 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 （ 3）對于 500KV 變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組） 變壓器故障或停電檢修時(shí)對系統(tǒng)的影響。 35KV以下電壓，變壓器繞組多采用△連接。當(dāng)有兩臺(tái)站用變采用單母線接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 12 圖 31 所用電接線圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 13 第 4 章 220KV 變電站電氣部分短路計(jì)算 在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。 三相短路也叫對稱短路，系統(tǒng)各相與運(yùn)行正常時(shí)仍處與對稱狀態(tài)，其他類型的短路都不是對稱短路。 ，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響 在母線附近的大容量電動(dòng) 機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓或負(fù)荷的變化，常高于 電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 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(yùn)行。 具體參數(shù)如下表： 表 55 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4220D/1000— 80 UNs 220KV UN 220KV Imax IN 1000A QK [（ KA） 2S] It 2t 4=[（ KA） 2S] i sh i es 80KA 由表可知，所選隔離開關(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 限流后 I″=20KA ish= 20=51KA 流過斷路器的最 大工作電流： m a x 1 .0 5 3 5I 1 4 1 4 .43 1 0 .5 A???? 具體選擇如下： ： UN≥UNs=10KV ： IN＞ Ima x= ： INb r＞ I″=20KA 選擇 SN4— 10G/5000，其技術(shù)參數(shù)如下表所示： 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 23 表 512SN4— 10G/5000 技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額 定電壓KV 額 定 電流 A 斷流容 MVA 額定斷流量 KA 極限通過電流KA 熱穩(wěn)定電流KA 固 有分 閘時(shí)間S 峰值 4S SW410G/5000 10 5000 1800 105 300 120 具體參數(shù)如下表 ： 表 513 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SN410G/5000 UNs 10KV UN 10KV Imax IN 5000A I″ 20KA INbr 105KA i sh INcl 300KA QK [（ KA） 2s] It 2t 72020[（ KA） 2s] i sh 51KA i es 300KA 由表可知，所選斷路器 滿足要求。 一 次回路電壓： ()gnuu?一 次 回 路 工 作 電 壓 一次回路電流： m a x mgII? ?一 次 回 路 最 大 工 作 電 壓 （ 原 邊 額 定 電 流 ） 準(zhǔn)確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計(jì)來選擇。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。 電壓：額定一次電壓： 122 2 0 1 0 0 / 3nnU KV U V?? 準(zhǔn)確等級：用于保護(hù)、測量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級為 級，查相關(guān)設(shè) 計(jì)手冊，選擇 PT 的型號(hào)： JCC2— 220。 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)體等河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 29 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。 變壓器 110KV 側(cè)引接線的選擇 按 經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積： mI A? 查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng) max 4600Th? 時(shí)， J=， 則： 2m a x 992 9271 .0 7J IS m mJ? ? ? 查閱資料選取 LGJK1250/150 擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線。 表 61 避雷器類型 型號(hào) 型式 應(yīng)用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV 以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3~220KV 發(fā)電廠、變電所配電裝置 FCZ 電站用磁吹閥型 330KV 及需要限制操作的 220KV 以及以下配電 ； 某些變壓器中性點(diǎn) FCD 旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi) 額定電壓 Un：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致?？紤]到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程 220KV、 110KV 系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 ??10eR 。 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算見附 錄Ⅱ。 在接地故障電流較大的情況下，為了滿足以上要求，還是得把接地電阻值盡量減小。而在 500kV 變電站采用，上述缺點(diǎn)的表現(xiàn)會(huì)十分明顯，建議 500kV 變電站 不采用長孔或方孔地網(wǎng)。 半高型配電裝置：半高行配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)上下重疊布置。 若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 41 第 8 章 結(jié)論 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，其發(fā)展速度必須超前于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，許多部門正在共同努力繼續(xù)開發(fā)更加符合國情的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。 在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)短路點(diǎn)的選擇 ,若選擇不當(dāng)就會(huì)給計(jì)算過程河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 42 復(fù)雜，在電器設(shè)備選擇和計(jì)算中系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇、短路電流的計(jì)算等方面遇到了一系列的問題，在老師和同學(xué)的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下 ,進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較、計(jì)算、查找相關(guān)資料對遇到的困難一一解決 ,對此有了深入細(xì)致的了解 ,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化是全面提高變 電站的技術(shù)水平和管理水平的重要目標(biāo)。 本次設(shè)計(jì)是為了使同學(xué)們在走出校園前對具體的工程設(shè)計(jì)有細(xì)致的了解 ,并掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法而設(shè)的 .在本次設(shè)計(jì)中 ,同學(xué)們在老師細(xì)心指導(dǎo)下 ,自己親自動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較、計(jì)算并查找相關(guān)資料等技術(shù)設(shè)計(jì)過程 ,對此有了深入細(xì)致的了解 ,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)得基礎(chǔ)。這些都對發(fā)、變電工程的設(shè)計(jì)提出了更高要求。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 39 表 7— 1 屋內(nèi)配電裝置安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 額定電壓10KV A1 （ 1）帶電部分直接接地部分之間 （ 2）網(wǎng)狀和柵狀遮欄向上延伸線距地 處，與遮欄上方帶電部分之間 125 A2 （ 1）不同相的帶電部分之間 （ 2）斷路器和隔離開關(guān)的斷 口兩側(cè)帶電部分之間 125 B1 （ 1）柵狀遮欄至帶電部分之間 （ 2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 875 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 225 C 無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 2425 D 平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)體之間 1925 E 通向屋內(nèi)的出線套管至屋外通道的路面 4000 表 7— 2 屋外配電裝置的安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 額定電壓（ KV） 110J 220J A1 （ 1）帶電部分直接接地部分之間（ 2）網(wǎng)狀和柵狀遮欄向上延伸線距地 處，與遮欄上方帶電 部分之間 1000 1800 A2 （ 1）不同相的帶電部分之間（ 2）斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間 1100 2020 B1 （ 1）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，其外廓至無遮欄帶電部分之間（ 2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間（ 3）柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間（ 4）帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間 1750 2550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 110 1900 C （ 1）無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間（ 2）無遮欄裸導(dǎo)體至建筑物、構(gòu)筑物頂部之間 3500 4300 D （ 1）平行的不同時(shí)停電檢修的 無遮欄帶電部分之間（ 2）帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部分之間 3000 3800 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 40 電氣總平面布置 電氣總平面布置的要求 充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等； 出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； 符合外部條件，安全距離要符合要求。具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)占地面積約在中型布置 減少 30%； (2)節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； (3)旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。 配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 220kv 及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，水平接地帶間距通常為 5m～ 8m。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮不全面、施工不精細(xì)、測試不準(zhǔn)確等原因，近年來，發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故，有的不僅燒毀了一次設(shè)備，而且還通過二次控制電纜竄入主控室，造成了事故擴(kuò)大，故接地網(wǎng)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到非常重要的作用 。 獨(dú)立式避雷針與變 配電裝置在空氣中的間距mdhRd i 5, 11 ??? 且；獨(dú)立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 35 在地中距離 iRd ? ，且 md 32? ，式中 iR 為沖擊接地電阻。 （ 2）額定電壓的選擇： 220N N SU U K V?? 因此選 FCZ220 避雷器，其參數(shù)如下表 72： 表 62 避雷器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kv） 滅弧電壓有效值（ kv） 工頻放電電壓有效值（ KV） 沖擊放電電峰值（ s? ）不大于（ KV） s?20/8沖擊殘壓不大于（ KV） 小 于 不大 于 FCZ220 220 252 503 580 710 740 由上表可知 ，所選 FCZ220 型避雷器滿足要求 110KV 側(cè)避雷器的選擇 （ 1）型式 選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 33 工頻放電電壓 Ugf：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運(yùn)行相電壓的 倍。 已在輸電線 路上形成的雷閃過電壓 ， 會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電所的母線上 ,并對于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。 220KV 母線 這里采用 鋼芯鋁絞線 導(dǎo)體 m 2 1 8 0 0 0 0I 9 4 4 .8 83 2 2 0ax A???? 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊選 LGJ 型 鋼