【正文】 進(jìn)行供電；任意一段母線故障時(shí)，可保證正常母線不間斷供電。3第3章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié),代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、靈活性，并對(duì)電氣的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。第一步，擬定初步的主接線圖，列出可能的主接線形式進(jìn)行比較，最后確定兩個(gè)可能的主接線形式比較，最終確定方案。在指導(dǎo)老師的幫助下，完成工程設(shè)計(jì)。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。雙母線帶旁路接線：優(yōu)點(diǎn)：具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)；檢修出線斷路器時(shí)，能夠正常供電。110kV側(cè)接線：方案Ⅰ：雙母帶旁路接線，這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開(kāi)關(guān)等，雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時(shí)，保證了對(duì)該站供電，同時(shí)保證了穿越功率對(duì)外輸送。臺(tái)數(shù)的確定為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。 變壓器容量的確定主變?nèi)萘康倪x擇主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。但三相短路情況最嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。（2）驗(yàn)算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。──該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。②需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器，用與100%定子接地保護(hù)。分析影響誤差的主要因素，根據(jù)儀表和繼電保護(hù)等的要求，確定互感器的配置以及準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。二、屋內(nèi)配電裝置 a間隔：為配電裝置的最小組成部分、其大體上對(duì)應(yīng)主接線圖中的接線單元。2．結(jié)構(gòu)型式1)母線：①軟母線：懸式絕緣子懸掛在門(mén)型架、Π型架上②硬母線：固定在支柱絕緣子上。在發(fā)電廠和變電所中，35kV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，其中3~10kV的大多數(shù)都采用成套配電裝置；110kV及以上的配電裝置大多數(shù)采用屋外配電裝置。其中最重要的是帶電導(dǎo)體對(duì)地和不同相帶電導(dǎo)體之間的距離，即所謂最小安全凈距（A）值，它是各種空氣間隙能承受各種內(nèi)、外過(guò)電壓作用的最小距離，是電氣設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。2）旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)租在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。 變電站接地設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的接地按其目的可分為以下幾種：(1) 保護(hù)接地：電氣設(shè)備的金屬外殼接地以保證金屬外殼經(jīng)常固定為地電位，一旦設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)不致有危險(xiǎn)的電位升高而引起工作人員觸電接地。 繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)一、主變壓器保護(hù)配置1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：對(duì)6300kVA及以上的廠用工作變壓器和并列運(yùn)行變壓器、10000kVA及以上的廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2000kVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，均應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。6）相間后備保護(hù)配置方式。3）定時(shí)限過(guò)電流 過(guò)電流保護(hù)通常是指其起動(dòng)電流按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)，在正常允許時(shí)不應(yīng)該起動(dòng)，而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作，在一般情況 下，它不僅能夠保護(hù)本線路全長(zhǎng)，以起到后備保護(hù)的作用。繼電保護(hù)裝置最初是以機(jī)電式繼電器為主要構(gòu)成的，現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置則已發(fā)展成以電子元件或微型計(jì)算機(jī)或可編程序控制器為主構(gòu)成。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了更深的理解,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固。 本章小結(jié)繼電保護(hù)的基本要求，即所謂的“四性”：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。當(dāng)三側(cè)繞組容量不相同時(shí)，則在電源側(cè)和容量較小的繞組側(cè)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳主變兩側(cè)斷路器，輕瓦斯動(dòng)作發(fā)信號(hào)。它的基本任務(wù)是：自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，減負(fù)荷或跳閘。經(jīng)按上面公式計(jì)算得到以下結(jié)果：變電所所有設(shè)備均在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)。對(duì)侵入波防護(hù)的主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，防止設(shè)備上的過(guò)電壓不超過(guò)其中擊耐壓值，同時(shí)在距變電所適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù)。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即所謂的A1和A2。4）電裝置室內(nèi)的各種通道應(yīng)暢通無(wú)阻，不得設(shè)立門(mén)檻，并不應(yīng)有與配電裝置無(wú)關(guān)的管道通過(guò)。，分析是否有發(fā)展和擴(kuò)建的可能。表520 高壓熔斷器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓kV額定電流A斷流容量MVA切斷極限電流kA最大分段斷流kA備注所用變壓器103020012供電力線路短路或過(guò)流保護(hù)用10kV電壓互感器10100050保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器35kV電壓互感器35200060保護(hù)戶外電壓互感器 本章小結(jié)電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。A相負(fù)荷為：有功電度表電流線圈；無(wú)功電度表電流線圈；安培表的電流線圈，總負(fù)荷為，以A相負(fù)荷為最大。 主電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 斷路器的選擇斷路器是變電所的主要電氣設(shè)備之一。，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算①除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。本次設(shè)計(jì)課題中短路電流計(jì)算基本計(jì)算步驟如下：，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，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。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(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。對(duì)于35kV電壓側(cè)，供電可靠性要求很高，同時(shí)全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。缺點(diǎn)：增加一組母線每回路就需增加母線隔離開(kāi)關(guān)；母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作；出線斷路器檢修時(shí)，線路無(wú)法供電，適用于本站。適用范圍：10～110kV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回，不適本站?；驹瓌t是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù),以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況,在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維 護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就地取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。第四步，導(dǎo)體和設(shè)備的選擇及校驗(yàn)，做設(shè)備清冊(cè)。第五步，繼電保護(hù)、配電設(shè)備和防雷接地的布置。 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)一、110kV 側(cè)主接線選擇110kV側(cè)進(jìn)線4回，出線2回，共有進(jìn)出線6回。雙分母線接線：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，檢修母線及工作母線發(fā)生故障時(shí)，能利用用母線正常工作；調(diào)度靈活，能適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn) 行方式調(diào)度和潮流變化需要；擴(kuò)建方便；便于試驗(yàn)。四、初步方案的選定110kV 側(cè)接線：方案Ⅰ：雙母帶旁路接線這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開(kāi)關(guān)等，雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時(shí)，保證了對(duì)該站供電，同時(shí)保證了穿越功率對(duì)外輸送。 經(jīng)濟(jì)比較對(duì)整個(gè)方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35kV、10kV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。（將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算）。②在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。正常運(yùn)行時(shí)；用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。設(shè)導(dǎo)線電阻為則允許連接線的最大電阻為：設(shè)導(dǎo)線為銅材料: ，長(zhǎng)度L為50m,不完全星形接線系數(shù)時(shí)，則連接導(dǎo)線的截面S為：取銅線的截面：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定：外部動(dòng)穩(wěn)定：絕緣瓷帽的允許荷重750N，當(dāng)相間距離a=40cm,L=100cm時(shí)所選LAJ－10 電流互感器完全滿足內(nèi)部和外部動(dòng)穩(wěn)定的要求。高壓斷路器的滅弧原理是利用電弧電流每半周過(guò)零自然熄滅的特點(diǎn)，加強(qiáng)去游離使滅弧介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度大于系統(tǒng)恢復(fù)電壓上升速度，使電弧不再重燃。如有，在配電裝置結(jié)構(gòu)占地面積等方面要留有余地。5）長(zhǎng)度大于7m的高壓配電裝置室，應(yīng)有兩個(gè)出口，并宜布置在配電裝置室的兩端；長(zhǎng)度大于60m時(shí)宜增添一個(gè)出口；配電裝置室的門(mén)應(yīng)為向外開(kāi)啟的防火門(mén)，應(yīng)裝彈簧鎖，嚴(yán)禁用門(mén)閂。最小安全凈距是指在這一距離下，無(wú)論字正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)，外部過(guò)電壓時(shí)，都不致使空氣間隙被擊穿。所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必須高于被保護(hù)物體，可根據(jù)不同情況或設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨(dú)立裝設(shè)，避雷線主要用于保護(hù)線路，一般不用于保護(hù)變電所。根據(jù)本變電所總平面布置圖，全所的防直雷擊保護(hù)采用在110kV、35kV構(gòu)架上裝設(shè)避雷針的方式。此時(shí)，一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。3）有載調(diào)壓裝置瓦斯保護(hù)。在主變高壓側(cè)設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，設(shè)三段時(shí)限，Ⅰ段時(shí)限啟動(dòng)風(fēng)扇，Ⅱ段時(shí)限閉鎖有載調(diào)壓，Ⅲ段時(shí)限發(fā)信號(hào)。其中最重要的是可靠性，而選擇性是關(guān)鍵、靈敏性則是必須足夠高，速動(dòng)性要達(dá)到必要的程度。參考文獻(xiàn)[1] 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