【正文】 選擇 變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。 (4) 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電站主變的容量和臺數(shù)，對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運行中可靠性的綜合。 3) 擴建 方便。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。 (3) 對 2 個方案進行全面的技術(shù)，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。 根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖 及圖 所示。）所以， 35kV～ 60kV采用雙母線接線時，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。而雙母分段接線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。 (3) 繞組連接方式的確定 變 壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。降壓型的繞組排列為：鐵芯 — 低壓繞組 — 中 壓繞組 — 高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 14 第二章 站用電設(shè)計 站用電設(shè)計的要求及接線形式設(shè)計 設(shè)計要求 站用電接線應(yīng)滿足正常運行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟和檢修、維護方便等一般要求外，尚應(yīng)滿足下列特殊要求： (1) 盡量縮小站用電系統(tǒng)懂得故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全站停電事故； (2) 充分考慮變電站正常、事故、檢修、啟動等運行方式下的供電要求； (3) 分期擴建或連續(xù)施工，對公用負荷的供電，要結(jié)合遠景規(guī)劃統(tǒng)籌安排。 (4) 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 (2) 接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 (3) 化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 ndX 。 依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡(luò) 等值圖如下： 圖 31 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 19 各短路點的短路計算如下表所示 表 31 短路電流計算結(jié)果表 短路點編號 基值 電壓 )(kVUb 短路電流有名 值 )(kAI? 支路名稱 短路電流最大值 短路電流沖擊值 )(kAIch 全電流 有效值 )(kAIoh 短路容量 )(MVAS? 公式 bbUS3 bnbSSI ~ I? ~ I? nUI?3 k1 115 110kv k2 37 35kv k3 10kv 3880 具體計算過程見附錄Ⅱ。 有關(guān)的幾項規(guī)定 導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。選擇導(dǎo)體和電器時，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 各斷路器的選擇結(jié)果見下表： 表 43 斷路器的型號及參數(shù) 性能指標(biāo) 位置 型號 額定 電壓 （ KV） 額定 電流 （ A） 額 定斷開 電流（ KA） 動穩(wěn)定電 流（ KA） 熱穩(wěn)定 電 流 （ KA） 固有分 閘時間 （ s） 合閘 時間（ s） 110KV母線側(cè) SFMT110 110 4000 50 125 50 110KV出線側(cè) SW4110Ⅲ 110 1250 80 ? ? 35KV母線側(cè) SW235Ⅱ C 35 2021 35KV出線側(cè) DW835Ⅱ 35 1600 80 ? ? 10KV母線側(cè) SN1010Ⅲ 10 3000 40 150 40 ? ? 10KV出線側(cè) HB10 10 1250 40 具體計算，校驗過程見附錄Ⅲ。 2) 滅弧電壓： xgmi KUU ? （ 412） 式中： miU —— 避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）； xgU —— 額定相電壓； K —— 最小電壓倍數(shù)。其具體參數(shù)查表得： h=125 b=55,導(dǎo)體的截面積為2740 2mm 。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 27 第五章 無功補償設(shè)計 無功電源和有功電源一樣是保證系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全供電不可缺少 的。 (3) 對于 110KV及以上系統(tǒng)的無功補償，應(yīng)考慮提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。故串聯(lián)電容器調(diào)壓一般用在供電電壓為35KV或 10KV，負荷波動大而頻繁，功率因數(shù)又很低的配電線路上。 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 29 第六章 主變保護設(shè)計 概述 變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電器設(shè)備。 (7) 反映變壓器非全相運行的非全相保護等。以往使用的浮筒式瓦斯繼電器，由于浮筒的密封性不良而經(jīng)常漏油 ，抗震性能差，常常造成瓦斯繼電器誤動作。 2) 重瓦斯保護油流速度的整定 重瓦斯保護動作的油流速度整定范圍為 － ，在整定流速時均以異油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。 (3) 三側(cè) 均有電源的三繞組升壓變壓器的保護裝于低壓側(cè)及高、中壓兩則中電源較大和斷開機會較少的一側(cè)。根據(jù)靈敏性的要求需要采用電壓元件時，將電壓元件接于低壓側(cè)的母線電壓互感器上。的繼電器）和不帶方向的兩部份，帶方向的保護其方向指向相鄰元件后備保護時限較短的一側(cè)（例如110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 31 高壓側(cè)），以較短時限斷開該側(cè)斷路器，不帶方向的保護以較大時限開另一側(cè)斷路器（例如中壓側(cè)），低壓側(cè)保護以再大一級時限斷開全部斷路器。 復(fù)合電壓起動的電流保護 (1) 雙繞組升壓變壓器保護的電流元件接于低壓側(cè)電流互感器上，電壓元件了拉于發(fā)電機母線電壓互感器上。 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，強烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點閉合，發(fā)生重瓦斯跳閘脈沖，跳開變壓器各側(cè)斷路器。因此，變壓器差動保護需要解決的主要問題之一是采取各種措施避越不平衡電流的影響。 (3) 作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護的過電流保護（或帶有復(fù)合電壓啟動的過電流保護或負序電流保護或阻抗保護）。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護也較方便，為了在運行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷的變化，分組投入或切除。 5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過勵磁運行時，它向系統(tǒng)供給感性的無功功率起無功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵磁運行時，它從系統(tǒng)吸收感性的無功功率起無功負荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。由無功功率的靜態(tài)特性可知，無功功率與電壓的關(guān)系較有功功率與電壓的關(guān)系更為密切，從根本上來說，要維持整個系統(tǒng)的電壓水平就必須有足夠的無功電源。其具體參數(shù)查表得： r= x=。其具體參數(shù)查表得： h=100 b=45,導(dǎo)體的截面積為2020 2mm 。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。 4) 動穩(wěn)定： maxiich? （ 44） 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 22 式中： chi —— 斷路器極限通過電流峰值； maxi —— 三相短路電流沖擊值。 (2) 驗算導(dǎo)體和電器時，所用短路電流見短路電流計算結(jié)果表。 (2) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 (7) 計算短路電流周期分量有名值和短路容量。 1) 首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。 3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。其計算的目的主要有以下幾方面： (1) 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。無勵磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達 30%，且分接頭可帶負荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運行，因為有載分接開 關(guān)的切換不能保證同步工作。 (4) 結(jié)構(gòu)型式的選擇 三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式。 主變壓器型式的選擇 (1) 相數(shù)的確定 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 12 在 330kv 及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟性上比方案Ⅱ好，但是根據(jù)本次設(shè)計任務(wù)要求，遠期需要擴建出線回路樹，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性，所以選用方案Ⅱ。經(jīng)比較兩種方案都具有易擴建這一特性。經(jīng)綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計的最終方案。那么其負荷為地區(qū)性負荷。在運輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。 (2) 靈活性 主接線的靈活性有以下幾 方面的要求 ： 1) 調(diào)度 靈活，操作方便。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當(dāng)線路故障時是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。其次，進行短路電流計算，從三相短路計算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級接線時，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流 的值。再根據(jù)計算結(jié)果及各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進行主要電氣設(shè)備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等）最后繪制了電氣主接線圖、防雷保護配置圖。 (2) 考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 變電站主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。 主接線設(shè)計的基本要求 110KV 地區(qū)變電所設(shè)計 4 根據(jù) 有關(guān) 規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。 可靈活的投入和切除變壓器、線路 ， 調(diào)配電源和負荷 ；能夠滿足系統(tǒng)在 正常、事故、 檢修 及 特 殊運行 方式下的調(diào)度要求。 1) 投資省。 4) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。變電站 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)，均為單母線分段接線。 2）對于 35kV 電氣主接線 電壓等級為 35kV～ 60kV，出線為 4～ 8 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟性。 最優(yōu)方案確定 經(jīng)以上通過技術(shù)對比和經(jīng)濟對比。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。 1) 升壓型。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無載調(diào)壓變壓器。 (2) 在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 4) 所有電源的電動勢相位角相等。 2) 選取基準(zhǔn)容量 bS 和基準(zhǔn)電壓 bU （一般取各級的平均電壓）。 (8) 計算短路電流沖擊值。 (3) 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。 (3) 驗算導(dǎo)體和 110KV以下電纜短路熱穩(wěn)定時，所用的計算時間，一般采用主保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間。 5) 熱穩(wěn)定： tItI tdz 22 ?? （ 45） 式中： ?I —— 穩(wěn)態(tài)三相短路電流； dzt —— 短路電流發(fā)熱等值時間； tI —— 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流。 (1) 隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)： 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電流 ，各回路的 max?gI 見表 42。集膚效應(yīng)的 系數(shù)為 Kf= （ 414） (2) 35KV母線的選擇及校驗 根據(jù)任務(wù)書二計算得， 35KV母線上的總負荷 S=165450KVA，額定電壓 Un=35KV 故最大電流 65 a x ???? UnSI 而 2080 3680 ????k ax ?? KIIal 故選擇槽型鋁導(dǎo)體。 (6) 10KV電纜的選擇及校驗 根據(jù)任務(wù)書二計算得， 10KV電纜上的最大負荷 S=4000KVA，額定電壓 Un=10KV 故最大電流 a x ???? UnSI 而 2080 3680 ????k 28 2m ax?? KIIal 故選擇 LGJ 70/10 鋁導(dǎo)體。無功電源不足會使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補償。 裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置