【正文】 =+= ?=+= =+= 周期分量熱效應(yīng)QP= = () kttkII????120 ??? = [（kA ） 2本變電站采用第二種計(jì)算方法。因此變電站要對(duì)侵入波過(guò)電壓進(jìn)行防護(hù)，主要手段是避雷器；③變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣設(shè)備一旦受損，一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這些設(shè)備的修復(fù)困難，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和大量金錢，給電力系統(tǒng)本身帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。②電壓互感器的選擇：110kV出線選用TYD110/3型成套電容式電壓互感器， 110kV母線選用JDCF110型單相瓷絕緣電壓互感器，35kV母線選用JDZXW35型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，10kV 母線選用JSZX110F 型三相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器 [12]。本變電站隔離開關(guān)選擇如下（選擇和校驗(yàn)計(jì)算見計(jì)算書）：(1) 110kV 側(cè)：選 GW2—110 型隔離開關(guān)。即 dwcji?、 — 短路沖擊直流峰、有效值 （kA）cjijI、 —電器允許的極限通過(guò)電流峰值及有效值（kA）dw（3）關(guān)于開合時(shí)間的選擇對(duì)于 110kV 及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于 ，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間大于 —。 （具體設(shè)置及計(jì)算過(guò)程見設(shè)計(jì)計(jì)算書第9 章） 本變電站等值網(wǎng)絡(luò)圖利用計(jì)算出的各支路電抗等相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行計(jì)算化簡(jiǎn)得變電站等。 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算目的（1）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算，以此為依據(jù)。10kV側(cè)采用單母線分段接線，在這種接線方式下，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，不致造成另一段母線也同時(shí)停電，縮小了停電范圍。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。（2）擬定主接線方案，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線方案，因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、主變?nèi)萘?、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案。由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建，下面介紹幾種常用的主接線方式。變電站的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。 主變壓器接線組別及調(diào)壓方式的選擇通過(guò)計(jì)算可選擇型號(hào)為 SFSL7—20220/110 型的變壓器，選擇容量比為100/100/50。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化。裝機(jī)容量參數(shù) 主變壓器參數(shù)325MW cosφ= 260MVA 121/ *?? 17%2??dU6%32???dU（4）本站相關(guān)負(fù)荷資料:本站 3 個(gè)電源,在正常運(yùn)行時(shí),主要是由①②兩個(gè) 110kV 級(jí)電源供電給本站。（2）本站電壓等級(jí)：110/35/10kV（3）系統(tǒng)接入方案及電源情況： 0kV火 電 廠 系 統(tǒng) 變10kV35系 統(tǒng) 變待 建 圖 系統(tǒng)接入方案電路圖與本所連接的系統(tǒng)電源共有 3 個(gè)，其中 110kV 兩個(gè)，35kV 一個(gè)，如下所示：①110kV 系統(tǒng)變電所：該所電源容量為 200MVA，在該所 110kV 側(cè)母線上的短路容量為634MVA，該所與本站的距離為 ，以一回線路與本所連接。由于一般電網(wǎng)變電所大約有 25%的非重要負(fù)荷，因此采用式 來(lái)計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)是可行的。分裂變壓器中對(duì)兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主變?yōu)橹行妥儔浩?，發(fā)熱量不大，況且本變電站地勢(shì)平坦，通風(fēng)條件好，為充分利用現(xiàn)有資源可選用自然風(fēng)冷卻方式。為此，主接線的設(shè)計(jì)必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析相關(guān)因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠 [3]。適合于輸電線路較長(zhǎng)，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除的情況 [4]。本變電站110kV側(cè)采用SF6 斷路器，不設(shè)旁路母線。單母線分段接線能夠滿足本變電站 110kV 側(cè)對(duì)供電可靠性、安全性的要求。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。?*1X以下為簡(jiǎn)便起見，省略下標(biāo) * 。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。S] 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器。(2)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。7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)在自然界的雷擊中，會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電壓、損壞絕緣等，給電力用戶帶來(lái)嚴(yán)重危害。由于一般電網(wǎng)變電所大約有 25%的非重要負(fù)荷，因此采用式 ?行的。 （為方便設(shè)計(jì)，此處規(guī)定保護(hù)時(shí)間統(tǒng)一取 ，斷路器動(dòng)作時(shí)間可取 ，各電源在不同點(diǎn)短路時(shí)的短路電流 tK=+=）如表 所示。S] ()沖擊電流 = = （kA） ()shi 4032.???Iimax= = （kA） ()1530UnS由以上計(jì)算結(jié)果，參考《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》可選擇 SW6—110 型斷路器。充電機(jī)系不經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，故其負(fù)荷應(yīng)予以計(jì)算，但此時(shí)可考慮浮充電機(jī)不運(yùn)行，不必計(jì)算 [17]。本站東西向長(zhǎng)92m，南北向?qū)?5m，占地面積6900m 2，110kV 配電裝置構(gòu)架高。選擇和校驗(yàn)見計(jì)算說(shuō)明書。S](2) 35kV 側(cè)：選 GW2—35 型隔離開關(guān)。S] It2 *t 4[（kA） 2 110kV火電廠等值化簡(jiǎn)圖最簡(jiǎn)總等值網(wǎng)絡(luò)圖。（4）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 ⅠⅡ 10kVⅠⅡ ⅠⅡ主 變 2主 變1站用變 站用變 35kV 電氣主接線簡(jiǎn)圖總而言之，從圖 可以得知：110kV 側(cè)采用單母線分段接線簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，為以后的發(fā)展和擴(kuò)建奠定了基礎(chǔ)。Ⅰ Ⅱ35kV 方案一 方案二 35kV電壓側(cè)接線方案方案二為單母線分段帶旁路母線接線，當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)可不停電，因其進(jìn)行了分段且是斷路器分段，所以當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，可以保證正常段母線不間斷供電，因?yàn)樵O(shè)置旁路母線，可以保證Ⅰ、Ⅱ類用戶用電要求，同時(shí)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行也相對(duì)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)建和發(fā)展。 本變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 110kV 壓側(cè)接線由原始資料可知，在正常運(yùn)行時(shí)，本變電站110kV側(cè)主要是由110kV 系統(tǒng)變和110kV火電廠兩個(gè)電源來(lái)供電，35kV變電所與本站相連的線路傳輸功率較小，為聯(lián)絡(luò)用,所以必須考慮其可靠性。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。380V站用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。調(diào)壓方式分為無(wú)激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種類型：不帶電切換稱為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。但是在選擇主變壓器的相數(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。110kV 側(cè)出線共 4 回，其中備用 2 回。 Shortcircuit current。因此，確定合理的變壓器容量是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過(guò)濾器上。（2）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻：雖然有散熱效率高、 、減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。 主接線設(shè)計(jì)的原則及要求主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。但在檢修某線路的斷路器時(shí)，如果不裝設(shè)“跨條” ，則該回路在檢修期需要停電。本變電站為地區(qū)性變電站，火電廠和系統(tǒng)變可以滿足地區(qū)負(fù)荷的需要，基本不需要外系統(tǒng)支援，采用方案二能夠滿足本變電站110kV側(cè)對(duì)供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。方案二簡(jiǎn)單清晰，調(diào)度靈活，不會(huì)造成全站停電，能保證對(duì)重要用戶的供電，設(shè)備少，投資和占地少。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況 [6]。其具體計(jì)算步驟如下（1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；（2）繪制等值網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換；（3）選擇短路點(diǎn)；（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值；（5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值：短路容量： ( )IVjS??3短路電流沖擊值: ()（6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果。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。S] (4)10kV變壓器側(cè)：選擇SN 10—10/1000型高壓開關(guān)柜?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（100、100/ ）和小電V3流（1A） ，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表業(yè)繼電保護(hù)等 [11]。②半高型配電裝置，占地面積為普通中型的47%%，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似。110kV中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，若變壓器不是采用全絕緣，則應(yīng)在中性點(diǎn)加裝一臺(tái)避雷器。 變電站總等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖（2）設(shè)在 、 、 點(diǎn)短路（）計(jì)算各點(diǎn)短路時(shí)刻的電流標(biāo)幺值。S] It2 *t 4[（kA） 2取S B=100MVA ，U B=Upj計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值如下：110kV 系統(tǒng)： X1= ()?tBS 線路： X2= 110kV 火電廠： X12= ()*???nBdS 線路： X16= .152火電廠主變壓器： VS1%= （V 12%+V31%V23%）= （17+）= 21() VS2%= （ V12%+V23%V31%）= （17+）=VS3%= （V 23%+V31%V12%）= （6+ ）= －因?yàn)榈诙@組與本線路無(wú)關(guān)，所以可以不算它的電抗則有：X14=VS1% () ???nbSX13=VS3% 25.?nb對(duì)本變電站 110kV 火電廠進(jìn)一步化簡(jiǎn)有：（其中 ）???1212X=???12127/XX X18= // =)(143?)(143??本所變壓器 VS1%= （18+）=112VS2%= （18+ ）= 7VS3%= （+ ）= －設(shè)在 、 、 點(diǎn)短路（見圖 ）計(jì)算各點(diǎn)短路時(shí)的電流標(biāo)幺值如下：1d23 X5= () .20220%??nBSX6= X7= ???nBS其中因?yàn)楸舅〉膬膳_(tái)主變型號(hào)相同，所以有 X8=X5 X9=X6 X10=X735kV 系統(tǒng)：S t 取 250MVA，則有：= () ?StB= ?因?yàn)楸舅牡谌@組的電抗標(biāo)幺值為負(fù)數(shù)，所以可以視為一導(dǎo)線，故有：X19=X1+X2=X20=X3+X4=X21=X5//X8=X22=X6//X9= X23=X11+ =?1由圖 進(jìn)行電路圖化可知：X 14 =X21+X22+X23 = ++ =利用計(jì)算出的各支路電抗等相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)變電站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)得變電站等值網(wǎng)絡(luò)。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電侵入波過(guò)電壓的主要措施 [17]。 (1)配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求： ①必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；②保證運(yùn)行可靠。S](3)10kV 側(cè)：選 GN6—10/1000 型隔離開關(guān)。S] It2 *t 4 [（kA） 2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，使所選