【正文】 母線及電纜截面的選擇 除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器熔體的額定電流可按下式選擇； nR KI?I 式中 K —— 系數(shù)，對(duì)于跌落式高壓熔斷器，取 ～ ；對(duì)于限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺(tái)電力熔斷器時(shí)，系數(shù)取 ～ ，當(dāng)為一組電力電容器時(shí)，取 ～； 54 ncI —— 電力電容器回路的額定電流， A。 ?????? ? ? 考慮 10kV 母線上的最大出線負(fù)荷： AU QPINg 3 2 01 4 0 03 222m a x2m a x m a x ?????? m axm ax39。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： ① 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。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)來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。為簡(jiǎn)化計(jì)算，實(shí)用中多采用近似計(jì)算方法。短路的問題一直是電力技術(shù)的基本問題之一，無論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來說，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。當(dāng)有備用所用變壓器時(shí)，其容量應(yīng)與工作變壓器相同。容量大于等于 8000KVA 的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，即使有輻射器的散熱裝置仍達(dá)不到要求時(shí)，常采用人工風(fēng)冷。 214 待設(shè)計(jì)變電所主變壓器容量的計(jì)算和確定 變電所主變的容量是由供電負(fù)荷（綜合最大負(fù)荷）決定的。 由于 U= ZU + AU? 當(dāng)損耗費(fèi)用相同時(shí)， ZU 大的年運(yùn)行費(fèi)高，故方案二與方案三相比，方案二的經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)。 方案一種采用單母線不分段接線，雖然簡(jiǎn)單靈活，但其可靠性不高，當(dāng)接到母線上任一元件公章時(shí)，均使整個(gè)配電裝置停電，且?guī)гO(shè)變電所的符合均為Ⅰ類、Ⅱ類中藥符合，因此方案一種的單母線不分 16 段接線不能滿足Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷供電可靠性的要求。 （ 2） 檢修安全，應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，并在擴(kuò)建過渡時(shí)使一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資，要適當(dāng)限制經(jīng)濟(jì)型：通過優(yōu)化比選，應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗少，在滿足技術(shù)要求的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理。 方案二與方案三中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性，為了確保當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不回中斷對(duì)重要用戶Ⅰ類負(fù)荷的用電，可 分別在每段母線上都設(shè)有一車間與二車間的出現(xiàn)間隔。而且近年來，系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高， 220KV 以下電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)是逐步實(shí)現(xiàn) N1或 N2 的配置，這樣有計(jì)劃地進(jìn)行設(shè)備檢修，不會(huì)對(duì)用戶的供電產(chǎn)生影響，不需要通過旁路斷路器來代替檢修斷路器；由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的 SF6 斷路器，真空斷路器，運(yùn)行可靠性大幅度提高，使旁路母線的使用幾率也在逐年下降；由于現(xiàn)今的變電站都有向無人值班方式設(shè)計(jì)趨勢(shì)，旁路母線給無 人值班帶來不便，故新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，所以經(jīng)綜合分析比較后，最終確定方案二為該變電所的電氣主接線方式，即 35KV 高壓部分采用內(nèi)橋接線， 10KV 低壓部分采用單母分段接線方式。 ?? ????????? ????????? )(3910700530320300500580500480 )(7740950750140095010008507401100 KWQ KWP )(867139107740 2222 KV AQPS ????? ?? 每臺(tái)變壓器的容量按計(jì)算負(fù)荷的 80%選擇。在輻射器管間加裝數(shù)臺(tái)電動(dòng)風(fēng) 26 扇，用風(fēng)吹冷卻器，使油 迅速冷卻，加速熱量散出，風(fēng)扇的啟?？梢宰詣?dòng)控制，亦可人工操作。 所用變壓器容量按下式計(jì)算： S≥ K1∑ P1+∑ P2 式中 S—— 所用變壓器容量（ KVA） 。 短路電流計(jì)算具體目的是； （ 1） 選擇電氣設(shè)備。這種近似計(jì)算法在電力工程中被稱為短路電流實(shí)用計(jì)算。 411 按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器 39 ㈠、額定電流 導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度 ?? 下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流 yI （或額定電流 eI ）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即： yg II ?max （或 eI ） 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 maxgI = eI （ eI 為電機(jī)的額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 maxgI ；母線分段電抗器的maxgI 應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線 負(fù)荷所需的電流；出線回路的 maxgI 除考慮線路正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí) 由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 ② 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；電纜印有足夠的強(qiáng)度，亦可不校動(dòng)穩(wěn)定。 m ax ggg III ?? 考慮今后便于安裝、調(diào)試和檢修，同電壓等級(jí)側(cè)均選用同一型號(hào)的斷路器和隔離開關(guān)。 (3) 保護(hù) 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷： ①當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器回路最大工作電流時(shí)。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。例如 35 kV 及以下，一 般采用三相鋁芯電纜； 110 kV 及以上采用單相充油電纜；直埋地下，一般選用鋼帶鎧裝電纜；敷設(shè)在高差較大地點(diǎn)，應(yīng)采用不滴流或塑料電纜。 ②電力電容器運(yùn)行過程中的涌流。 422 額定電流的計(jì)算 44 變壓器一次側(cè)額定電流： 11 3INNc US? 00 ??? AI cg 3 3 1m a x ???? 變壓器二次側(cè)額定電流： AUSINNc 22???? AI cg 8 6 2m a x ???? 當(dāng)按運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)： AU QPINg 500103 3 9 1 07 7 4 032222m a x39。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： dwch ii ? 或 dwch II ? 式中 chi 、 chI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值； dwi 、 dwI —— 允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。 盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求 卻是相同的。例如，選擇效驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，一般只需近似計(jì)算通過該設(shè)備的最大可能的三相短路電流值。 32 計(jì)算短路電流的目的 短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常 運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后腰盡量限制所影響的范圍。 222 所用變?nèi)萘康倪x擇 28 所用變壓器負(fù)荷計(jì)算采用換算系數(shù)法，不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷均可不列入計(jì)算 負(fù)荷。 （ 3） 強(qiáng)迫空氣冷卻：又簡(jiǎn)稱風(fēng)冷式。 （ 2）對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主要變壓器停運(yùn)后，其余變壓器在計(jì)算過負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，一臺(tái)主變壓器停運(yùn)后，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的70%～ 80%。故其 mP 、 L、 K 相同，即架空輸電線路的年電能損耗相同。 d) 用旁路代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作，需要人來完成，因此帶旁路母線的界限不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班。、 9 靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活，電氣主接線的靈活性要求有以下幾方面： （ 1） 調(diào)度靈活、操作方便，應(yīng)能靈活地投切某些元件，調(diào)配電源和負(fù)荷能滿足系統(tǒng)在事故、檢 修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)整要求。 92 平面圖 （ 1） 投資省，電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資，要使短路電流，一邊選擇價(jià)格合理的電氣設(shè)備。方案二與方案三的可靠性都較高，加設(shè)旁路母線的方案三可使出現(xiàn)線路上斷路器故障或檢修時(shí)，通過旁路母線使用電不用中斷，相比之下，方案三的供電可靠性要比方案二高，但由于加設(shè)旁路母線也帶來了倒閘操作復(fù)雜等負(fù)面影響，即方案三靈活性要低于方案二，為最終確定帶設(shè)變電所的主接線方式，下面對(duì)方案二與方案三進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。如下圖 所示： 19 圖 22 14 所用電的設(shè)計(jì) 141 所用電設(shè)的要求計(jì) 變電所用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇，直接關(guān)系到變電所的安全運(yùn)行和設(shè)備的可靠。 6 9 3 7%808 6 7 1*%80 ???? SS T （ KVA） 經(jīng)查表選擇變壓器的型號(hào)為 SZ98000/35，即額定容量為 8000KVA ，因?yàn)?%92%10086718000 ???SS N ＞ %80 ，即選擇變壓器的容量滿足要求。 （ 4） 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷卻：近年來大型變壓器都采用這種冷卻方式。 ∑ P1—— 所用動(dòng)力負(fù)荷之和（ KW） 。電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。它是建立在一系列的假設(shè)基礎(chǔ)上的，其計(jì)算結(jié)果稍偏大。 此外，還應(yīng)按電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式的選擇。 ③ 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 39。 ②當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器的勵(lì)磁涌流時(shí)（一般按熔體通過該電流時(shí)的熔斷時(shí)間不小于 校驗(yàn) ） . ③當(dāng)熔體內(nèi)通過保護(hù) 范圍以外的短路電流及電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)等引起的沖擊電流時(shí)。年計(jì)算費(fèi)用包括電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資和折舊費(fèi)以及利息等，對(duì)應(yīng)不同種類的導(dǎo)體的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù) maxT 將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度 — 經(jīng)濟(jì)電流密度（ J ）。 電纜類型的選擇與其用途、敷設(shè)方式和使用條件有關(guān)。 (2) 保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷： ①由于電網(wǎng)電壓升高、波形畸形等原因引起的電力電容器回路電流增大時(shí)。在滿足安全、可靠的同時(shí)，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性，故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、價(jià)格合理。 ㈡、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 33 短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè) 考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，要進(jìn)行準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的，同時(shí)對(duì)解決大部分實(shí)際問題，并不要求十分精確的計(jì)算結(jié)果。工程設(shè)計(jì)主要計(jì)算三相短路電流。正常運(yùn)行時(shí)各分擔(dān)一半的自用負(fù)荷；當(dāng)其中一個(gè)電源停電或發(fā)生故障時(shí)，由另一臺(tái)所用變擔(dān)負(fù)全部自用負(fù)荷。故油壓應(yīng)高于水壓 ～ ，以免水滲入油中。 213 變電所主變壓器容量的確定原則 23 （ 1）按變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng) 考慮 10～ 20年的負(fù)荷發(fā)展。方案二與方案三中都從距變電所 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架空線路向帶設(shè)變電所供電。 c) 保護(hù)及二次 回路接線復(fù)雜。 （ 3） 發(fā)電廠、變電所全部停電的可能性。 （ 2） 占地面積小，電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣小及安裝費(fèi) 用，在運(yùn)輸調(diào)節(jié)許可的地方都應(yīng)采用三相變壓器。 132 經(jīng)濟(jì)比較 綜合投資比較 )1001(0 aZZ ?? 該變電所為 35KV 等級(jí)，故不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) a 取 100 ???02ZZ ? ② 式中 0Z 包括變壓器、開關(guān)設(shè)備。 最近幾年設(shè)計(jì)的變電所大都不采用蓄電池作為直流電源，而是廣泛采用晶閘管整流或復(fù)式整流裝置取得直流電源，這就要求交流所用電源可靠連續(xù)、電壓穩(wěn)定，因此要求有兩個(gè)電源。 215 主變壓器繞組數(shù)的確定 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設(shè)計(jì)變電所有 35KV、 24 10KV 兩個(gè)電壓等級(jí)且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通式變壓器。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。 K1—— 所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取 K1=； 上得該變電