【正文】 缺點(diǎn) :當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí) ,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(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 7）單電源的主接線，可以僅在斷路器靠電源側(cè)、裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。 電氣主接線的一般要求 1）應(yīng)按電源情況、負(fù)荷性質(zhì)、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(shè)計(jì)與所在電力系統(tǒng)及所采用的設(shè)備密切相關(guān)。到 2021 年，我國(guó)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(guó)的國(guó)民 經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。 變壓器補(bǔ)償?shù)淖畲蟮娜菪詿o(wú)功量 ................................. 51 本章小結(jié) .......................................................... 53 第 5章 結(jié)束語(yǔ) ...................................................... 54 致 謝 ............................................................. 55 參考文獻(xiàn) .......................................................... 56 附錄 .............................................................. 57 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 1 第 1 章 引言 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部 門(mén)之一，它是負(fù)責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們直接使用的電能的產(chǎn)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(jì)算的基準(zhǔn)值 ......................................... 18 178。 所站用電接線 ..................................................... 13 178。 方案擬定及技術(shù)比較 ........................................... 3 178。220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 摘 要 本說(shuō)明書(shū)以 220KV地區(qū)變電站設(shè)計(jì)為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站部分電氣設(shè)計(jì)（一次部分）的全過(guò)程。 方案的經(jīng)濟(jì)性比較 ............................................. 5 178。 備用電源 ......................................................... 13 本章小結(jié) .......................................................... 14 第 4章 短路計(jì)算 .................................................... 15 178。 網(wǎng)絡(luò)模型 ..................................................... 18 178。 熔斷器的選擇 ................................................ 30 178。 配電裝置的類(lèi)型及特點(diǎn) ............................................. 39 178。 變電所的防雷保護(hù) ................................................. 47 178。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國(guó)防提供不可少的動(dòng)力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。不僅如此，目前我國(guó)的電力工業(yè)已開(kāi)始進(jìn)入“大電網(wǎng)”、“大機(jī)組”、“超高壓交、直流輸電”等新技術(shù)發(fā)展的新階段，一些世界水平的先進(jìn)的高新技術(shù)，已在我國(guó)電力系統(tǒng)中得到了相應(yīng)的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計(jì)主接線的觀念也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)、不斷創(chuàng)新。力 求簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)方便，使用靈活，便于發(fā)展。 8） 在電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)帶電指示裝置。 2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求。任一回路的斷路器檢修時(shí) ,該回路必須停止工作 . 通過(guò)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析 ,可見(jiàn) ,方案一中 35KV 采用此接線方式，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一母線發(fā)生故障時(shí) ,分段斷路器能自動(dòng)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(cè) 801 0 0 02 2 04 —— DGW型隔離開(kāi)關(guān) 每臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元/臺(tái) ) 方案一隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案二隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)元 ) 23179。 30＝ 360 ⑦ 35 側(cè) GGW 355 — 型隔離開(kāi)關(guān) 每臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的參數(shù)價(jià)格 (萬(wàn)元/臺(tái) ) 方案一隔離開(kāi)關(guān)投資 (萬(wàn)元 ) 方案二隔離開(kāi)關(guān)的投資 (萬(wàn)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(tái)數(shù) ,T— 三繞組變壓器的年運(yùn)行小時(shí)數(shù) ,K— 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)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(wú)功損耗 KW △ kP1 ﹑△ kP2 ﹑△ kP3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側(cè)繞組的有功損耗 KW △ kQ1 ﹑△ kQ2 ﹑△ kQ3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側(cè)繞組的無(wú)功損耗 KVAR max1? ﹑ max2? ﹑ max3? — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側(cè)繞組最大負(fù)荷損耗時(shí)間 h 主變的參數(shù)如下表： 空載損耗 負(fù)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(duì)重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng) 1 臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足一類(lèi)及二類(lèi)負(fù)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(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。%/121/ YN， yn， d11 135 720 1214 2224 79 本章小結(jié) 本章先從大的方面介紹了電氣主接線設(shè)計(jì)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(gè)設(shè)計(jì)方案，最后從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)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(cè)接線 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 13 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的 三相四線制 ,動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源 . 1) 所用變壓器低壓側(cè)多采用單母線接線方式 .當(dāng)有兩臺(tái)所用變壓器時(shí) ,采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍 ,提高供電可靠性 . 2) 500KV 變電所設(shè)置不間供電裝置，向通訊設(shè)備﹑交流事故照明及監(jiān)控計(jì)算機(jī)等負(fù)荷供電 ,其余負(fù)荷都允許停電一定時(shí)間 ,故可不裝設(shè)失壓?jiǎn)?dòng)的備用電源自投裝置 ,避免備用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故 . 3) 具備條件時(shí) ,調(diào)相機(jī)專(zhuān)用負(fù)荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側(cè)直接支接供電的方式 . 備用電源應(yīng)具有獨(dú)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(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來(lái)考慮，遠(yuǎn)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(fēng)、低溫、導(dǎo)線覆冰引起架空線 倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應(yīng)，設(shè)備過(guò)電壓，絕緣被擊穿等。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)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(xué)習(xí)。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)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(jì)算。 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟 1） 計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)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(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 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(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)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(dāng)（ f3）點(diǎn)（ 35KV 母線）短路計(jì)算 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f3) 1TX ＝ 2TX ＝ 11?TX ＋ 31?TX ＝ ＋ ＝ TX ＝ 1TX // 2TX ＝ 1X ＝ X ＋ TX ＝ ＋ 39。這為下步設(shè)備選擇奠定了基礎(chǔ)。 （ 5）同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 1） 校驗(yàn)的一般原則 （ 1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校驗(yàn)。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 25 esi ≥ shi 式中： shi — 短路沖擊電流幅值 esi — 電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 4） 短路計(jì)算時(shí)間 驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 kt 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí) 間 prt 和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間 brt 之和，即： kt ＝ prt ＋ brt prt 一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 5） 絕緣水平 在工作電壓和過(guò)電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 因此 ,220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 27 高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流 nbrI ，不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期 分量 ptI ，即： nbrI ≥ ptI 4） 短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全斷路器的額定關(guān)合電流 ncli 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： ncli ≥ shi 5） 短路熱 穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 在短路電流過(guò)斷路器時(shí) ,產(chǎn)生大量熱量 ,由于來(lái)不及向外散發(fā) ,全部用來(lái)加熱斷路器 ,使其溫度迅速上升 ,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使斷路器觸頭焊住 ,損壞斷路器 。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 29 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)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(fù)荷﹑準(zhǔn)確度等級(jí)﹑暫態(tài)特性﹑二次線圈數(shù)量﹑機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)﹑熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過(guò)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(fēng)速﹑相對(duì)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(yīng)滿足： NU ≥ NSU 3） 一次額定電流的選擇 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí) ,其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比實(shí)際正常工作電流大 1/3左右 ,以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，并在負(fù)荷時(shí)有適當(dāng)?shù)闹甘?。 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)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(fù)荷﹑準(zhǔn)確度等級(jí)﹑機(jī)械荷載 承受過(guò)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(fēng)速﹑相對(duì)濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 1） 種類(lèi)和型式選擇 應(yīng)根據(jù)裝設(shè)