【正文】 前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器應(yīng)裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。在本設(shè)計(jì)中，22()KV、110KV、35KV 側(cè)均采用氧化鋅避雷器。i、在正常運(yùn)行時(shí)，它的荷電率極低，大大延長(zhǎng)了使用壽命。管型避雷器具有較高的熄弧能力，但其缺點(diǎn)是明顯的：l、伏秒特性較陡但放電分散性較大，而一般變壓器和其它設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 38 頁(yè)很好配合；管型避雷器動(dòng)作后工作母線直接接地形成截波，對(duì)變壓器縱絕緣不利。因此，發(fā)電廠、變電所的防雷保護(hù)必須十分可靠。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 36 頁(yè)本變電站設(shè)計(jì)中，母線選擇鋼芯鋁鉸線裸導(dǎo)線一般按下列各項(xiàng)選擇和檢驗(yàn)： 導(dǎo)線材料、類型和敷設(shè)方式 導(dǎo)體截面 電暈 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 共振頻率一、母線截面選擇220Kv 母線截面選擇兩臺(tái)主變 220KV 側(cè)電流共 496A，考慮本所還供另一 220KV 變電所，另一 220KV 變電所按 504A 負(fù)荷計(jì)算，這樣本所母線最大負(fù)荷電流為 1000A，試選 2LGJQ—400。)[(2sA將計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表 31，并比較表 31計(jì)算參數(shù) LWl5—220/2500 GW4—220D/600太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 32 頁(yè)（ KV）NU220 （KVNU）220 （KVNU）220（A）maxI248 (A)nI2500 (A)nI600 (KA) (KA)Nbr 40 (KA) (KA)esI100 (A)esI80 (KA) (KA)Nbr 100KQ]三、環(huán)境條件 溫度：環(huán)境溫度—35～40 C?風(fēng)速：一般風(fēng)速不大于 35m／s冰雪：在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采用防止冰雪引起的絕緣污閃。一、一般原則應(yīng)滿足正常工作、運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓的要求，并考慮發(fā)展遠(yuǎn)景。第三節(jié) 短路電流計(jì)算過(guò)程及結(jié)果在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，計(jì)算短路電流時(shí)所采用的接線方式，應(yīng)是盡可能發(fā)生最大短路電流的正常接線，太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 25 頁(yè)一般按三相短路計(jì)算：一、D 1(3)點(diǎn)短路時(shí)等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(jiǎn)(見(jiàn)圖 2—3)220KV 110KVX1 D1(3) X5X2＇ X2＂X4＇ X4＂X3＂X3＇35KVX1 D1(3) X5X2X1 D1(3) X6 X7 D1(3)圖 39。( 將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算)；jsX查運(yùn)算曲線，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值；求 3 中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的計(jì)算電流。在短路后瞬時(shí)發(fā)電機(jī)可用次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)和次暫態(tài)電抗等值，所以短路交流電流初始值的計(jì)算實(shí)際上是一個(gè)穩(wěn)態(tài)交流電路的計(jì)算問(wèn)題，只是需要注意：各臺(tái)發(fā)電機(jī)均采用 作為其等值電抗；xd太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 21 頁(yè)忽略線路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁回路，另外在計(jì)算高壓電網(wǎng)時(shí)可以忽略電阻：不計(jì)算負(fù)荷，即短路前按空載情況決定談暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，短路后電網(wǎng)上亦不接負(fù)荷(由于負(fù)荷電流比短路電流小得多)。三相短路分為太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 20 頁(yè)對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路，產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的相間絕緣或相對(duì)地的絕緣被破壞，電力系統(tǒng)的短路故障大部分發(fā)生在架空線路部分。主接線方案的評(píng)定：在經(jīng)濟(jì)比較后，還需進(jìn)行可靠性比較，可靠性是指設(shè)備在規(guī)定的條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率，隨著系統(tǒng)工程學(xué)的興起，可靠性理論及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，對(duì)大型發(fā)電廠或變電所電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)不能只憑借設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員判斷，必須用定量方法計(jì)算，判斷出能夠反映其可靠性能的指標(biāo)，來(lái)衡量主接線完成功能和喪失功能的判斷，使主接線的設(shè)計(jì)和運(yùn)行建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。其是基與貨幣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是隨時(shí)問(wèn)而經(jīng)常改變的現(xiàn)實(shí)，設(shè)備、材料和人工等費(fèi)用都在隨市場(chǎng)的供求關(guān)系而變化，即隨時(shí)間不同而異。 計(jì)算公式：K32K NSI%0??NSU10??NKSU10%2??NKSU10Q3??式中： 百分值(％) 表示空載電流；0I、 、 —百分值(％)表示的高壓、中壓、低壓繞組的短1KU23K太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 13 頁(yè)路電壓。三、方案的擬定方案一：220KV 側(cè)采用 3/2 斷路器接線，110KV 側(cè)采用雙母接線方式，35KV 側(cè)采用單母線分段接線，變壓器采用三繞組變壓器。單母分段接線太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 10 頁(yè)優(yōu)點(diǎn)： 借斷路器進(jìn)行分段，提高供電可靠性和靈活性。運(yùn)行比較靈活，但是刀閘操作比較復(fù)雜，易形成誤操作。雙母線接線圖如下：缺點(diǎn)：增加一組母線時(shí)，每回路就要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。盡量避免變電站全部停運(yùn)的可能性。第三節(jié) 擬定一次主接線方案太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 6 頁(yè)隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、調(diào)度自動(dòng)化水平的提高及新設(shè)備新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，變電所電氣主接線形式亦有了很大變化。根據(jù)以上繞組聯(lián)結(jié)方式的原則，主變壓器接線組別一般都采用 YN，d11 常規(guī)連接。則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。而低壓 35KV 側(cè)進(jìn)出線回路數(shù)較多，主要向負(fù)荷供電，且為發(fā)電機(jī)出口電壓，在經(jīng)濟(jì)允許的條件下應(yīng)盡可能采用可靠的主接線方案。同類型變電所采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這一要求；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求停電范圍小，恢復(fù)供電快。選擇接線方案的原則是：要保證送電的安全可靠，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、靈活，檢修、維護(hù)方便，保證電能質(zhì)量，簡(jiǎn)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和繼電保護(hù)，便于分期過(guò)渡，節(jié)省設(shè)備及材料，減少投資及運(yùn)行費(fèi)用。二、電氣主接線設(shè)計(jì)原則電氣主接線方式關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。主接線設(shè)計(jì)的基本要求為：　　(1)供電可靠性。　　(5)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。其高壓 220KV 側(cè)交換系統(tǒng)間的巨大功率潮流并向中壓側(cè)輸送大量電能，中壓 110KV 側(cè)也與系統(tǒng)交換巨大功率潮流，接線回路較多，地位十分重要，也應(yīng)采用可靠性較高的主接線方案。若安裝或運(yùn)輸受到限制時(shí)，比如從制造廠到發(fā)電廠之間，變壓器尺寸是否超過(guò)運(yùn)輸途中的隧洞、涵洞、橋洞的允許通過(guò)限額；變壓器重量是否超過(guò)運(yùn)輸途中車輛、船舶、碼頭、橋梁等運(yùn)輸工具或基礎(chǔ)設(shè)施的允許承受能力。在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制三次諧波對(duì)電源的影響等因素。綜上所述，因?yàn)樗O(shè)計(jì)的變電所為大型地區(qū)性樞紐變電所，考慮到它在系統(tǒng)中的地位及電壓等級(jí)，該所應(yīng)采用自動(dòng)有載調(diào)壓，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻的三相三繞組變壓器或自耦變壓器。短路器或母線故障檢修時(shí)，盡量減少停電運(yùn)行的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)Ⅰ類負(fù)荷全部及Ⅱ類負(fù)荷大部分供電。不引起原來(lái)回路停電；有雙回路架空線是可以順序布置，不會(huì)因連接不同母線時(shí)出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：多增設(shè) 3 臺(tái)斷路器和相應(yīng)的 6 臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)，建設(shè)投資比較大，占地面積較大。使用范圍：330KV—500KV 高壓配電裝置及系統(tǒng)中地位較重要的發(fā)電廠及變電所。2）110—220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 3—4 回。?—變壓器的電能損失，本設(shè)計(jì)應(yīng)采用三繞組變壓器，所以 按下式A? A?計(jì)算： i1 23322110 )(()()()( tSQKPSQKPSQKPnnmi NiNiNi?? ?????? ??????太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 12 頁(yè)式中：n —相同變壓器的臺(tái)數(shù)—每臺(tái)變壓器額定容量(KVA)NS每臺(tái)變壓器的空載有功損耗(KW)、無(wú)功損耗(Kvar) ；0QP?、分別為每臺(tái)變壓器的高壓、中壓、3221 KKKQP?、低壓短路有功損耗(KW)、無(wú)功損耗 (Kvar)；—n 臺(tái)變壓器 i 時(shí)段的高壓、中壓、低壓所承擔(dān)的總負(fù)荷321iiiS、(KVA)—對(duì)應(yīng) i 時(shí)段的時(shí)間數(shù)(h)itK—無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，即多發(fā)或多供 1Kvar 無(wú)功功率，在電力系統(tǒng)中所引起的有功功率損耗(KW)增加的值，一般變電所取 ～，本次設(shè)計(jì)取 m —時(shí)段總段數(shù) )(2132()31()2???????KKPP)1()2()1( )2()3()3(3 ???KKK式中： 分別為每臺(tái)變壓器高—中壓、高—低壓)()1()21(??PP、間、中—高壓間的額定短路損耗(KW)。動(dòng)態(tài)比較法。即選擇自耦變壓器比較經(jīng)濟(jì)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單相接地短路占大多數(shù)。電氣角度；所有電源的電磁勢(shì)相位角相同；電力系統(tǒng)各元件的磁路不飽和，即帶鐵心的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；電力系統(tǒng)中所有電源都額定負(fù)荷下工作；同步機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置；短路時(shí)發(fā)生的短路電流為最大值的瞬間；除計(jì)算短路電力衰減時(shí)間常數(shù)的低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻忽略不計(jì)；不考慮短路的電弧電抗的變壓器的短路電流；元件計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；1線路的電容忽略；1用概率統(tǒng)計(jì)法則制定短路電路的運(yùn)算曲線。以上方法在計(jì)算各時(shí)刻的短路電流時(shí)仍是比較復(fù)雜的，這對(duì)工程上的實(shí)用計(jì)算是不大合適的，為此，我們可以運(yùn)用曲線來(lái)計(jì)算任意時(shí)刻的短路電流，其計(jì)算步驟如下：l、網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗；求各電源的計(jì)算電抗 。其中母聯(lián)斷路器的短路點(diǎn)選在利用母聯(lián)斷路器向備用母線充電時(shí)的備用母線故障，即母線短路，全部短路電流 220KV 系統(tǒng)電源和 110KV 系統(tǒng)電源送來(lái)流過(guò)母聯(lián)斷路器及備母，故選擇 220KV、110KV、35KV 母線上發(fā)生三相短路，即選取 D1（3） 、D 2（3） 、D3（3） 作為短路點(diǎn)。電器要能可靠的工作，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。B：短路的動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)： chesI?C：短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ktQ2絕緣水平：在工作電壓和過(guò)電壓作用下電器的內(nèi)外絕緣必須保證可靠性。一、220KV 側(cè)高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇正常運(yùn)行方式下，最大持續(xù)工作電流： ????????=900003 220=248??根據(jù) ≤ ， ≤ ,查電力工程手冊(cè)可初步選出：gUNmaxIn斷路器 LW15—220／2500隔離開(kāi)關(guān) GW4—220D／600校驗(yàn)：∵固有分閘時(shí)間： = 后備保護(hù)時(shí)間： = prt滅弧時(shí)間： s（ 一般取 ~）02.?at6SF開(kāi)斷計(jì)算時(shí)問(wèn)： =++=根據(jù) D2(3)點(diǎn)計(jì)算電抗查短路電流計(jì)算曲線并換算成有名值= ==*= ==由于 =1s，故不計(jì)非周期熱效應(yīng)：Kt 12)861..()( ???????IIQ= ]矩形導(dǎo)體集膚放應(yīng)較大，一般用于 35KV， 及以下，槽形導(dǎo)體和機(jī)械強(qiáng)度好，截流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用在 4~8kv 配電裝置中管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)數(shù)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水通風(fēng)，可用于 8kv 以上的大電流母線；此外，圓管表面光滑，電暈放電電壓高，可用在 110kv 級(jí)以上配電裝置中常用的軟導(dǎo)線有銅芯鋁導(dǎo)線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于 330KV 及以上的配電裝置，110KV 及以上的高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。 通過(guò)以上分析，在本變電所設(shè)計(jì)中母線選擇如下：表 3 4電壓 型式 載流220KV 2LGJQ—400 1650A太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 37 頁(yè)110KV 2LGJQ—400 1650A35KV 2LGJQ—600 1650A三、避雷器的選擇發(fā)電廠和變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活。保護(hù)間隙的熄弧能力較差，往往不能自行熄滅，引起斷路器跳閘，這樣，雖然保護(hù)間隙限制了過(guò)電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成線路跳閘事故。通流容量大，可以用來(lái)限制內(nèi)部過(guò)電壓。斷路器非全相合閘時(shí)在變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)很高的過(guò)電壓，中性點(diǎn)采用間隙保護(hù)予以防護(hù)。為防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器常裝設(shè)在斷路的出線或變壓器側(cè)。35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L(c)系列。電流互感器應(yīng)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。)[(2KA三側(cè)經(jīng)比較＞ ，均滿足熱穩(wěn)定要求tI2K＞ ，均滿足動(dòng)穩(wěn)定要求esch經(jīng)上述比較所選三側(cè)互感器均符合要求。具體配置如下：母線：除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。此外，分壓電容還可兼做載波通信耦合電容，因此廣泛應(yīng)用于 110—500KV 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 45 頁(yè)綜上所述，本所在三側(cè)工作母線上設(shè)置由三個(gè)單相電壓互感器組成的三相電壓互感器組，均采用電磁式電壓互感器。根據(jù)上述選擇步驟和校驗(yàn)過(guò)程，同樣可驗(yàn)證 1IOKV、220KV 電壓互感器合格。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。根據(jù)電器和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型。母線和絕緣子串和控制電纜的用量比中型少。一般高型適用于 220 KV 配電裝置，而半高型宜于 110 KV 配電裝置。這樣，繼電器中的電流 Ij 即為各個(gè)二次電流的