【正文】 量工業(yè)和商業(yè)企業(yè)的集中地區(qū)供電的樞紐站。采用可靠性較高的雙母接線方式或單母分段接線方式。 表 11 列出了變電站電氣主接線擬采用的兩種方案。 缺點(diǎn)：可靠性較方案 A 差，一組母線發(fā)生故障將導(dǎo)致與該組母線連接的所有負(fù)荷回路斷電，將對(duì)單回路供電負(fù)荷造成很大影響。正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器斷開(kāi)，用于限制變電站內(nèi)部故障及饋線故障時(shí)的短路電流，以便選用輕型斷路器。22303000= 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 X2= Z22BBUS=179。 2 179。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 63KV 及以上斷 路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。I shI nclI 80KA shI KQ 2KA S? 2tIt = 178。39。 S) 因?yàn)?tK ＞ 1s，故不計(jì)非周期分量熱效應(yīng) 根據(jù) UN 、 Imax 及安裝在屋外的要求，查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)可初步選出 表 33 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表 斷路器選擇比較結(jié)果 隔離開(kāi)關(guān)選擇比較結(jié)果 計(jì)算數(shù)據(jù) VS112/T400050 計(jì)算數(shù)據(jù) GN1010T/5000 Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV maxI maxI 5000A maxI 5000 39。 電流互感器的特點(diǎn)： 1. 一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次 繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無(wú)關(guān)； 2. 電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 3. 額定容量 為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷 S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額 定容量 Se2。 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 第三節(jié) 各級(jí)電流互感器的選擇 電流互感器的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和回路接線如下： 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 a b a 三相配置 b 兩相配置 圖 31 表 34 電流互感器的負(fù)荷 儀表電流線圈名稱 A 相 B 相 C 相 電流表 46L1A 功率表 46D1W 電能表 DS1 總計(jì) 220KV 側(cè) 由表可知最大負(fù)荷為 ，根據(jù)額定電壓 UN=220KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LCLW220，電流互感器變比為 4179。 179。 135= 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 179。 )=75Kg 10KV側(cè) 由表可知最大負(fù)荷為 ，根據(jù)額定電壓 UN=10KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LBJ6000，電流互感器變比為 6000／ 5，選電流互感器準(zhǔn)確級(jí)為 ,Z 2N =，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) Kes=90,熱穩(wěn)定系數(shù) Kt=50，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 300 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測(cè)量?jī)x表相距 40m。 10 7179。(102860)2 ／ (179。 6179。 10 7179。 1179。 最大項(xiàng)負(fù)荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計(jì)算長(zhǎng)度為 LC= 3 L 接觸點(diǎn) RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標(biāo)準(zhǔn)截面為 的銅線 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (K 1NtI )2 =(60? )2 =5184 ﹒ S 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： 2 I1N Kes = 2 179。 6. 熱穩(wěn)定檢驗(yàn) 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允許通過(guò)一次額定電流 Ie1的倍數(shù) Kr 來(lái)表示，即：（ Kr Ie1） 2 ≥ I2tdz（或≥ Qd） 7 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器常以允許通過(guò)一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數(shù) kd— 動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。 互感器的配置： 1. 為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； 2. 在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器， 如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； 3. 對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。I brI 105KA 39。39。4=3969 2KA S? KQ 2KA S? 2tIt = 178。 二、 各電壓等級(jí)的選擇 (一 ) 220KV 側(cè)合理運(yùn)行方式下，最大持續(xù)工作電流 Imax = 1800003 225??= 最大沖擊電流 Ish = 短路電流計(jì)算時(shí)間取為 4s 周期分量熱效應(yīng)： Qp =121 (I39。 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6 斷路器比少油斷路器，可靠性 更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV 一般采用 SF6 斷路器。 二、技術(shù)條件 (一 )按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣 ： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 Vymax 不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Vgmax 即 Vymax≥ Vgmax 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時(shí)為 ，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 Vgmax 一般不超過(guò) 。 2 179。（ 14＋ 23－ 9） %=14% %2kU =21 （ %21?U ＋ %32?U － %31?U ） =21 179。這樣做雖然會(huì)增加斷路器的投資，但在保障供電可靠性的前 提下，減少了母線設(shè)施及其占用土地面積，降低了建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本。 缺點(diǎn)：使用斷路器數(shù)量較多，配電裝置投資較大。 220kV 電壓等級(jí) 方案一 優(yōu)點(diǎn)：有兩組母線，可以互為備用，供電可靠性較高；各電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要；擴(kuò)建方便，向左右任何方向擴(kuò)建均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由分配，在施工中不會(huì)造成原有回路停電。 因此，擬定采用如下兩種主接線方案： 220kV 電壓等級(jí) 該電壓等級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)連接著變電站的電源端，供電的可靠性十分重要。要求供電可靠高質(zhì)量。 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 17 雙母線分段接線 旁路母線設(shè)置原則 110KV 及以上高壓配電裝置中，因電壓等級(jí)高，輸送功率大，送電距離較遠(yuǎn)，停電影響大，檢修時(shí)間長(zhǎng)，所以不允許因檢修斷路器而長(zhǎng)期停電，故需設(shè)置旁路母線。 外橋接線適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 圖 11 單母接線 單母接線適用于： 110～ 200KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回， 35～ 63KV，配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3回， 6～ 10KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回，才采用單母線接線方式，故不選擇單母接線。 ?為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 的調(diào)度 要求； ?為了檢修的目的：可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對(duì)用戶的供電； ?為了擴(kuò)建的目的：可以容易地從初期過(guò)渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，無(wú)論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。如有中性線時(shí)，在圖中用虛線單獨(dú)表示。 =49MVA。 （六）主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻， 強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。 由于該變電所的電壓波動(dòng)較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無(wú)激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種， 這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。當(dāng)選擇變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù) 原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來(lái)選擇。該變電所是按 70%全部負(fù)荷來(lái)選擇。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。 DC system 長(zhǎng)風(fēng)小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ............................................................... I Abstract ............................................................ II 第一章 電氣主接線方案設(shè)計(jì) ........................................... 1 第一節(jié) 主變壓器容量、臺(tái)數(shù)及形式的選擇 ........................... 1 一、概述 ..................................................... 1 二、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 ....................................... 1 三、主變壓器容量的選擇 ....................................... 1 四、主變壓器型式的選擇 ....................................... 2 第二節(jié) 主接線方案的擬定 ......................................... 4 一、概述 ..................................................... 4 二、主接線的基本形式和要求 ................................... 4 三、主接線的接線方式比較 ..................................... 5 五、電氣主接線方案比較 ....................................... 9 第三節(jié) 電氣主接線方案確定 ...................................... 10 一、 220kV 電壓等級(jí) ........................................... 10 二、 110kV 電壓等級(jí) ........................................... 10 三、 10kV 電壓等級(jí) ............................................ 10 第二章 短路 電流的計(jì)算 .............................................. 11 第一節(jié) 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖及標(biāo)幺值計(jì)算 .............................. 11 第二節(jié) 各點(diǎn)短路電流的計(jì)算 ...................................... 13 一、 D1點(diǎn)短路時(shí)（ 220KV 側(cè) 短路） ............................... 13 二、 D2點(diǎn)短路時(shí)（ 110KV 側(cè)短路） ............................... 14 三、 D3點(diǎn)短路時(shí)（ 10KV 側(cè)短路） ................................ 16 第三章 電氣設(shè)備的選擇 .............................................. 18 第一節(jié) 概述 .................................................... 18 一、一般原則 ................................................ 18 二、技術(shù)條件 ................................................ 18 第二節(jié) 斷路器隔離開(kāi)關(guān)的選擇 .................................... 20 一、概述 .................................................... 20 二、各電壓等級(jí)的選擇 ........................................ 21 第二節(jié) 電流互感器的選擇 ........................................ 24 一、概論 ..........