【正文】 缺點 :當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時 ,接在該段母線上的電源和出線 ,在檢修期間必須全部停電 。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位，作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經濟性的要求。 7）單電源的主接線，可以僅在斷路器靠電源側、裝設隔離開關或隔離觸頭。 電氣主接線的一般要求 1）應按電源情況、負荷性質、容量大小及鄰近變配電所聯(lián)系等因素確定主接線型式。 電氣主接線的設計與所在電力系統(tǒng)及所采用的設備密切相關。到 2021 年，我國電力工業(yè)已躍升世界第 2 位，電力工業(yè)的發(fā)展為我國的國民 經濟的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻。 變壓器補償?shù)淖畲蟮娜菪詿o功量 ................................. 51 本章小結 .......................................................... 53 第 5章 結束語 ...................................................... 54 致 謝 ............................................................. 55 參考文獻 .......................................................... 56 附錄 .............................................................. 57 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 1 第 1 章 引言 電力工業(yè)是國民經濟的重要部 門之一，它是負責把自然界提供的能源轉換為供人們直接使用的電能的產業(yè)。 防雷接地 ......................................................... 46 178。 配電裝置的基本要求 : .............................................. 39 178。 電壓互感器的選擇 ............................................ 30 178。 短路電流計算的基準值 ......................................... 18 178。 所站用電接線 ..................................................... 13 178。 方案擬定及技術比較 ........................................... 3 178。220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 I 摘 要 本說明書以 220KV地區(qū)變電站設計為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站部分電氣設計（一次部分）的全過程。 方案的經濟性比較 ............................................. 5 178。 備用電源 ......................................................... 13 本章小結 .......................................................... 14 第 4章 短路計算 .................................................... 15 178。 網絡模型 ..................................................... 18 178。 熔斷器的選擇 ................................................ 30 178。 配電裝置的類型及特點 ............................................. 39 178。 變電所的防雷保護 ................................................. 47 178。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農業(yè)、現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代國防提供不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關系。不僅如此，目前我國的電力工業(yè)已開始進入“大電網”、“大機組”、“超高壓交、直流輸電”等新技術發(fā)展的新階段，一些世界水平的先進的高新技術，已在我國電力系統(tǒng)中得到了相應的應用。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術的采用、電氣設備的可靠性不斷提高 ，設計主接線的觀念也應與時俱進、不斷創(chuàng)新。力 求簡單可靠，維護方便，使用靈活，便于發(fā)展。 8） 在電源進線上應裝設帶電指示裝置。 2）變電所主接線的選擇應考慮電網安全穩(wěn)定運行的要求，還應滿足電網出故障時應處理的要求。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作 . 通過該接線優(yōu)缺點的分析 ,可見 ,方案一中 35KV 采用此接線方式，其優(yōu)點是當一母線發(fā)生故障時 ,分段斷路器能自動把故障切除 ,保證正常段母線不間斷供電和不至于造成用戶停電 。 105＝ 1365 ③ 220KV 側 801 0 0 02 2 04 —— DGW型隔離開關 每臺隔離開關的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關投資 (萬元 ) 方案二隔離開關的投資 (萬元 ) 23179。 30＝ 360 ⑦ 35 側 GGW 355 — 型隔離開關 每臺隔離開關的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關投資 (萬元 ) 方案二隔離開關的投資 (萬元 ) 16179。 h) ②三繞組變壓器 △ A＝ n(△ 0P ＋ K△ 0Q )T＋n1[(△ kP1 ＋ K△ kQ1 ) max1? ＋ (△ kP2 ＋ K△ kQ2 ) max2? ＋(△ kP3 ＋ K△ kQ3 ) max3? ] 式中 : n— 臺數(shù) ,T— 三繞組變壓器的年運行小時數(shù) ,K— 無功經濟當量 ,系統(tǒng)中的變壓器取 △ 0P ﹑△ 0Q — 分別為三繞組變壓器的空載有功損耗和空載無功損耗 KW △ kP1 ﹑△ kP2 ﹑△ kP3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組的有功損耗 KW △ kQ1 ﹑△ kQ2 ﹑△ kQ3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組的無功損耗 KVAR max1? ﹑ max2? ﹑ max3? — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組最大負荷損耗時間 h 主變的參數(shù)如下表： 空載損耗 負載損耗 阻抗電壓 % 高中 高低 中低 135 720 1214 2224 79 0Q? ＝ 0I ％179。 2400＝ 21600 T＝ 6500, max1? ＝ 6500﹑ max2? ＝ 4500﹑ max3? ＝ 4000 A? ＝ n(△ 0P ＋ K△ 0Q )T＋ n1 [(△ kP1 ＋ K△ kQ1 ) max1? ＋ (△ kP2 ＋ K△kQ2 ) max2? ＋ (△ kP3 ＋ K△ kQ3 ) max3? ] ＝ 40202100 kw178。對重要變電站，應考慮當 1 臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內，應滿足一類及二類負荷的供電。 3） 繞組接線組別 變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓。%/121/ YN， yn， d11 135 720 1214 2224 79 本章小結 本章先從大的方面介紹了電氣主接線設計的基本要 求和主接線的基本接線形式，然后根據(jù)要求提出了兩個設計方案，最后從技術和經濟的角度對兩個方案進行了比較，得出本系統(tǒng)所需的主接線形式。 所用變壓器低壓側接線 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 13 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的 三相四線制 ,動力與照明合用一個電源 . 1) 所用變壓器低壓側多采用單母線接線方式 .當有兩臺所用變壓器時 ,采用單母線分段接線方式，平時分列運行，以限制故障范圍 ,提高供電可靠性 . 2) 500KV 變電所設置不間供電裝置，向通訊設備﹑交流事故照明及監(jiān)控計算機等負荷供電 ,其余負荷都允許停電一定時間 ,故可不裝設失壓啟動的備用電源自投裝置 ,避免備用電源投合在故障母線上擴大為全所停電事故 . 3) 具備條件時 ,調相機專用負荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側直接支接供電的方式 . 備用電源應具有獨立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得備用電源。 在電力系統(tǒng)設計中，短路電流的計算應按遠景規(guī)劃水平年來考慮，遠景規(guī)劃水平年一般取工程建成后 5— 10年中的某一年。 2） 自然原因 氣候惡劣，由于大風、低溫、導線覆冰引起架空線 倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應，設備過電壓，絕緣被擊穿等。同時電壓降低能造成照明負荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學習。其中包括計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設備動力穩(wěn)定，計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設備及載流導體的熱穩(wěn)定性，計算三相短路容量以校驗短路器的遮斷能力等 。 這種方法通常用于 1KV以下低壓供電系統(tǒng)短路電 流的計算。 三相短路電流周期分量起始值的計算步驟 1） 計算各元件參數(shù)標幺值，作出 等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組），其阻抗電壓百分比，如下表： 繞組 高 — 中 高 — 低 中 — 低 阻抗電壓 % 12— 14 22— 24 7— 9 計算每個繞組的短路電壓百分數(shù)： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 19 %1SV ＝ 21 （ %)21( ?SV ＋ %)13( ?SV － %)32( ?SV ）＝ 21 （ 13＋ 23－ 8）＝ 14 %2SV ＝ 21 （ %)21( ?SV ＋ %)32( ?SV － %)13( ?SV ）＝ 21 （ 13＋ 8－ 23）＝ 1 %3SV ＝ 21 （ %)32( ?SV ＋ %)13( ?SV － %)21( ?SV ）＝ 21 （ 8＋ 23－ 13）＝ 9 取 BS =100MVA， BU = avU 計算變壓器各繞組的標幺值 11?TX ＝ 100%1SV 179。 2 變的參數(shù)與 1 變的參數(shù)一致。fI ＝ 14179。 ＝ （ KA） 4） 當（ f3）點（ 35KV 母線）短路計算 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f3) 1TX ＝ 2TX ＝ 11?TX ＋ 31?TX ＝ ＋ ＝ TX ＝ 1TX // 2TX ＝ 1X ＝ X ＋ TX ＝ ＋ 39。這為下步設備選擇奠定了基礎。 （ 5）同類設備應盡量減少品種。 1） 校驗的一般原則 （ 1）電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱校驗。滿足動穩(wěn)定的條件為： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 25 esi ≥ shi 式中： shi — 短路沖擊電流幅值 esi — 電氣設備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值 4） 短路計算時間 驗算熱穩(wěn)定的短路計算時間 kt 為繼電保護動作時 間 prt 和相應斷路器的全開斷時間 brt 之和，即： kt ＝ prt ＋ brt prt 一般取保護裝置的后備保護動作時間 5） 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內、外絕緣應保證必要的可靠性。 因此 ,220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 27 高壓斷路器的額定開斷電流 nbrI ，不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期 分量 ptI ，即： nbrI ≥ ptI 4） 短路關合電流的選擇 為了保證斷路器在關合短路電流時的安全斷路器的額定關合電流 ncli 不應小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： ncli ≥ shi 5） 短路熱 穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 在短路電流過斷路器時 ,產生大量熱量 ,由于來不及向外散發(fā) ,全部用來加熱斷路器 ,使其溫度迅速上升 ,嚴重時會使斷路器觸頭焊住 ,損壞斷路器 。但由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的校驗。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設計 29 項目 參數(shù) 技術條件 正常工作條件 一次回路電壓﹑一次回路電流﹑二次回路電流﹑二次回路負荷﹑準確度等級﹑暫態(tài)特性﹑二次線圈數(shù)量﹑機械荷載 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)﹑熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平﹑泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán) 境溫度﹑最大風速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 2） 一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓 NU 和 NI1 應滿足： NU ≥ NSU 3） 一次額定電流的選擇 當電流互感器用于測量時 ,其一次側額定電流應盡量選擇比實際正常工作電流大 1/3左右 ,以保證測量儀表的最佳工作，并在負荷時有適當?shù)闹甘?。 項目 參數(shù) 技術條件 正常工作條件 一次回路電壓﹑二次回路電壓﹑二次回路負荷﹑準確度等級﹑機械荷載 承受過電壓能力 絕緣水平﹑泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度﹑最大風速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 1） 種類和型式選擇 應根據(jù)裝設