【正文】 為了防止雷電波沿著母線侵入和操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成嚴(yán)重危害，可以安裝避雷器，所用避雷器的型號(hào)見(jiàn)前面的設(shè)備選擇一章。 校驗(yàn)說(shuō)明 1．熱穩(wěn)定校驗(yàn) 根據(jù)上述情況選擇的導(dǎo)體截面 S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)初選三種開(kāi)關(guān)柜，分別為變壓器 10KV側(cè)出線回路柜、分段母聯(lián)回路柜、架空出線柜。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此，不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。 電壓互感器選擇 裝置種類(lèi)和型式選擇 電壓互感器在主接線的配置和測(cè)量?jī)x表，同期點(diǎn)的選擇，保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。 校驗(yàn)說(shuō)明 1．電器選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)，熱穩(wěn)定的校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路電流的最大情況。 短路的熱穩(wěn)定條件： 2tkIt Q? 式中： kQ —在計(jì)算時(shí)間 kt s 秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)； ? ?2KA s???? tI —t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流的有效值（ KA） t—設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流的時(shí)間（ s）； 校驗(yàn)短路電流熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 kt 按下式計(jì)算： k ab prt t t?? 式中： abt —繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ s） prt —斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間（ s） 采用延時(shí)保護(hù)時(shí)， kt 相應(yīng)數(shù)據(jù)為繼電保護(hù)裝置的啟動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間，短路器的固有分閘時(shí)間以及斷路器觸頭電弧的持續(xù)時(shí)間總和。39。 。 8. 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 12 圖 單母線接線方式與單母分段線接線方式 ： （ 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 主接線的有關(guān)規(guī)定 ，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，如橋形接線、變壓器 線路組等，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 主接線的靈活性 ，應(yīng)可以靈活的投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 9 5 電氣主接線的選擇 變電所的電氣主接線是指變電所的變壓器、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)。cos? 39。為了保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超過(guò)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 3 校驗(yàn) 電阻修正 根據(jù)所選導(dǎo)線截面積可以查取相應(yīng)的 20℃ 時(shí)的電阻值，但在計(jì)算過(guò)程中我們所用的是 25℃ 時(shí)的電阻值，因此在進(jìn)行校驗(yàn)前應(yīng)先對(duì)電阻進(jìn)行修正，其計(jì)算公式為： ? ?20 1 20tr r t?? ? ????? 式（ ） 其中 tr ——25℃ 時(shí)的電阻值； 20r ——20℃ 時(shí)的電阻值。目前有關(guān)無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)規(guī)程正在編寫(xiě)之中 ，不久即將正式頒發(fā)，這些文件的頒布與實(shí)施必然大大推動(dòng)變電站無(wú)人值班工作更快發(fā)展。在設(shè)計(jì)和選擇設(shè)備中都充分考慮到了可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性。鄭州、深圳、大連、廣州等地區(qū)出現(xiàn)了大量的無(wú)人值班變電站，就據(jù)有關(guān)資料介紹，到 1996 年底，全國(guó)已有 600 余座無(wú)人值班變電站。 J —— 經(jīng)濟(jì)電流密度， 2/Amm . 在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)該盡量接近按式 .maxwIS J? 計(jì)算所得到的截面，當(dāng)無(wú)合適規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。 靜電電容器容量和個(gè)數(shù)： 電力電容器的個(gè)數(shù)應(yīng)為 6 的倍數(shù)，因?yàn)殡娙萜骷醒a(bǔ)償在降壓變電所二次側(cè)且主變壓器一般為兩合，為了使兩合變壓器補(bǔ)償均勻分布，此外電容器臺(tái)數(shù)不易過(guò)多。 39。 表 電容器參數(shù) 額定電壓 標(biāo)稱(chēng)容量 200KVA 標(biāo)稱(chēng)電容 ? F 相數(shù) 1 外行尺寸 915119443 ?? 重量 48Kg 由此可見(jiàn)，每臺(tái)電容器的容量為 200 kvar，則需 要電容器 18 臺(tái)，每相 6 臺(tái) ,并列使用，星型接線。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)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。 2．無(wú)匯流母線的接線。 （ 2） 3560kv 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回。 5. 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù)荷接在高壓母線上， 50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。 。 表 線路額定電壓與平均額定電壓 額定電壓 NU （ kv） 10 35 60 110 154 220 平均額定電壓 NU （ kv） 37 63 115 162 230 若取 100dS MVA? ，可列出不同基準(zhǔn)電壓 Ud 下的基準(zhǔn)電流 Id，與基準(zhǔn)電抗 Xd 值。各種電器的荷載能力，廠家出廠時(shí)已做考慮，本設(shè)計(jì)不再考慮。 1．電壓 先用電器的額定電壓 NU 不低于該回路的最高運(yùn)行電壓即 N NSUU? 。 5．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：（內(nèi)部） ? ?1 12 N em im dI K i? 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 22 emK —電流互感器動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù) 所以本次設(shè)計(jì)珠江變電所 60 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LCW60 型。 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓、裝置種類(lèi)、構(gòu)造形式、準(zhǔn)確等級(jí)以及按副邊負(fù)載選擇。固定式開(kāi)關(guān)柜價(jià)格便宜，對(duì)開(kāi)關(guān)柜臺(tái)數(shù)少的變電所盡量選用固定式開(kāi)關(guān)柜。經(jīng)濟(jì)電流密度的大小與導(dǎo)體的種類(lèi)和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) maxT 有關(guān)。 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 28 避雷器的設(shè)置 原則 在選用避雷器時(shí)，應(yīng)該保證：避雷器安裝點(diǎn)的工頻電壓在任何情況下都不會(huì)升高至超過(guò)滅弧電壓，否則避雷器可能因?yàn)闇缁《ā? 則 1 227 7 . 5 4 6 0 . 5 11 . 2 8 /AS m mJ A m m?? ? ? 式（ ） 所以查《供用電工程》選擇 LGJ70 型架空線 ,其相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 所示。 經(jīng)過(guò)選擇和校驗(yàn)，本設(shè)計(jì)選用母線結(jié)果見(jiàn)表 5—7。設(shè)備的基本參數(shù)可參見(jiàn)《計(jì)算書(shū)》第七部分 —電器設(shè)備選擇。 60kv 側(cè)電壓互感器 表 79 電壓互感器參數(shù)表 電壓等級(jí) 型號(hào) 最大 容量KVA 額定電壓變比（ kv） 額定容量（ VA ） 原線圈 副線圈 輔助線圈 級(jí) 3P級(jí) 60KV JCC560 2021 60/ 3 10kv 側(cè)電壓互感器 表 7—10 10 kv 側(cè) JDZ—10 型電流互感器的主要參數(shù)表 型號(hào) 最大容量 （ KVA） 額定電壓（ kv） 原繞組 副繞組 1 副繞組 2 剩余繞組 JDZ —10 400 10/ 3 額定負(fù)荷（ KA） 副繞組 1 副繞組 2 剩余繞組 型號(hào)說(shuō)明： J—電流互感器 C—串聯(lián)絕緣 C—瓷箱式 5—設(shè)計(jì)序號(hào) 60—額定電壓（ kv） 避雷器的選擇 該變電所為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中保護(hù)變壓器中性點(diǎn)絕緣的應(yīng)該選擇閥型避雷器。 3． 220kv 當(dāng)容量要求較大時(shí)，我們一般使用電容式的電壓互感器。 型號(hào)說(shuō)明： L—六氟化硫斷路器 W—戶外型 9—設(shè)計(jì)序號(hào) 63—額定電壓（ kv） 60KV側(cè)斷路器 表 71 LW9—63 型六氟化硫斷路器的主要參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kv） 最高工作電壓 （ kv） 額定電流（ A） 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 20 LW9—63 63 2500 額定開(kāi)斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定 動(dòng)穩(wěn)定電流 （峰值）（ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） 80 80 10KV側(cè)出線端斷路器 表 7—2 ZNZZ—90II 型真空斷路器的主要參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kv） 最高工作電壓 （ kv） 額定電流（ A） ZNZZ—90II 10 1600 額定開(kāi)斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定動(dòng)穩(wěn)定電流 （峰值）（ KA） 4s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 80 80 10KV側(cè)進(jìn)線端和母聯(lián)斷路器 表 7—3 ZN—10 型斷路器的主要參 數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kv） 最高工作電壓 （ kv） 額定電流（ A） ZN—10 10 1600 額定開(kāi)斷電流（ A） 額定關(guān)合電流 （峰值）（ KA） 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流（ KA） 4s 熱穩(wěn)定 電流（ KA） 80 80 經(jīng)校驗(yàn)此斷路器滿足要求，詳細(xì)校驗(yàn)過(guò)程參見(jiàn)計(jì)算書(shū)。 綜上所述本次變電所設(shè)計(jì)主要選擇兩個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，就可以滿足選擇電氣設(shè)備的要求。因此在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，在保證安全、可靠的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行方便和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 短路過(guò)程分析 由 “無(wú)限大容量系統(tǒng) ”供電的三相短路電流 所謂 “無(wú)限大容量系統(tǒng) ”僅為一個(gè)相對(duì)概念。 11. 輸電線路的電容略去不計(jì)。 ： （ 1） 610kv 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上。若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作 量少。 設(shè)計(jì)條件 待設(shè)計(jì)的變電所是系統(tǒng)之中的一個(gè)重要的地區(qū)性變電所，由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可以知道本變電所 60kv 高壓側(cè)有電源線 2 條， 10kv 低壓側(cè)有出線 12 回，主變壓器的容量在前面已經(jīng)確定為 12500kva，有兩臺(tái)。139。 2 與電力系統(tǒng)連接的 220330kv 變壓器，若不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。進(jìn)行修正。 本設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g進(jìn)行的一次比較系統(tǒng)，具體，完整的頗為重要的設(shè)計(jì)，它是我們將在校期間所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行理論與實(shí)踐的很好結(jié)合，在我們的大學(xué)生活中占 有極其重要的作用，是學(xué)生在校期間最后一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)（或研究）的綜合性訓(xùn)練。 在設(shè)計(jì)中每一步都依據(jù)變電所設(shè)計(jì)的有關(guān)技 術(shù)規(guī)程、規(guī)定、手冊(cè)，并應(yīng)用有關(guān)圖表、公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，使用了 Word、 CAXA 等軟件代替了手工作圖，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間并使整個(gè)設(shè)計(jì)顯得更加規(guī)范、美觀。 在我國(guó)，無(wú)人值班運(yùn)行管理不是個(gè)新話題，早在 50 年代末 60 年代初，許多供電局就曾進(jìn)行過(guò)變電 站無(wú)人值班的試點(diǎn)，當(dāng)時(shí)采用的是原蘇聯(lián)的技術(shù)，并且風(fēng)行一時(shí)，但后來(lái)由于技術(shù)的不完善，還有管理和認(rèn)識(shí)上的種種原因。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面，對(duì)應(yīng)的電流密度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度。無(wú)功補(bǔ)償裝置包括調(diào)相機(jī)，靜電電容器及靜電補(bǔ)償器。如果根據(jù)技 術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，決定在總降壓變電所 10kv 二次母線側(cè)采用高壓電容器進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償 . 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 7 10kv 出線的有功計(jì)算負(fù)荷為： Npcap PK?? ? 式（ ） 10kv 出線的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： ca q NQ K Q??? 式（ ） 10kv 出線的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： 22caca caQS P?? 式（ ） 高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為： 39。由于用戶負(fù)荷多為感性負(fù)載，因而造成無(wú)功功率在線路上的損耗，給系統(tǒng)帶來(lái)不利的經(jīng)濟(jì)損失。 考慮主變壓器的臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 變電所主變的臺(tái)數(shù)和容量，對(duì)于變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。 此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)兩種 。 ：不夠靈活可靠，任一元件故障和檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。 2. 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一按三相短路驗(yàn)算。 一般 :高壓電網(wǎng)： ? ? 式（ ） 連山區(qū)二次變電所設(shè)計(jì) 15 低壓電網(wǎng)： ? ? ich 式（ ） 短路 電流的計(jì)算方法 電力系統(tǒng)短路電流的計(jì)算方法通常有三種，即標(biāo)么值法、短路容量法（又稱(chēng) MVA 法）和有名單位制法（又稱(chēng)歐姆法），高壓系統(tǒng)中，一般采用標(biāo)幺值法。 即： N