【正文】 絕緣保護(hù)，并且所選的中性點(diǎn)避雷器必須與中性點(diǎn)絕緣等級相當(dāng)。③擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線過度到最終接線。③檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開所連的母線，閉合另一對應(yīng)的隔離開關(guān)不使回路斷電。方案Ⅰ：內(nèi)橋接線；方案Ⅱ：角形接線。可靠性不高，不夠靈活。電氣設(shè)備的動穩(wěn)定校驗與熱穩(wěn)定校驗，一般按三相短路計算，這主要使用于變電所中。(4) 變壓器電抗標(biāo)么值：本設(shè)計中主變?yōu)槿@組且已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即：%、%、%，則可求出各繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)分別為：=[%+%%]=[%+%%]=[%+%%]然后按各雙繞組變壓器相似的計算公式求出變壓器各繞組電抗的標(biāo)么值：， 各短路點(diǎn)短路電流的計算：(1) 網(wǎng)絡(luò)化簡，得到各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗（）。(3) 按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使得年計算費(fèi)用最低。(1) 高壓配電裝置的設(shè)計必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修等要求，合理地制訂布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。普通中型配電裝置國內(nèi)采用較多，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：(1) 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。若其靈敏度不夠或為了簡化保護(hù)接線，也可裝設(shè)帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù)。 根據(jù)任務(wù)書提供的原始資料，此變電所與電力系統(tǒng)的連接電路圖如圖31所示。= (因)(4) 星→網(wǎng)變換求出各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，如圖312所示。 母線的選擇(1) 初選型號：根據(jù)=，初選型號為LGJ400型鋼芯鋁絞線。==（++）=321=1024KA故滿足要求。==（+46745+）=15142KA1731=29929KA故滿足要求。 母線支柱絕緣子的選擇(1) 初選型號：根據(jù)=10KV和戶外配置要求，查表初選型號為：ZPD1035型支柱絕緣子。主變壓器采用滿足需求的三繞組變壓器，一次設(shè)備的選取都充分考慮了生產(chǎn)的需要。 [7] 周文俊. 高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程. 北京：電力工業(yè)出版社， 1999年 。此設(shè)計是一個初步設(shè)計，在參考有關(guān)資料和書籍的基礎(chǔ)上，完成設(shè)計任務(wù)書上的所有要求，并且在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，力爭使設(shè)計方案達(dá)到最優(yōu)狀況。若全所停電，造成重要經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命。 [3] 朱力. 電力工程設(shè)計手冊. 天津：天津大學(xué)出版社， 1989年。所以這些條件為組建220kV變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。(2) 熱穩(wěn)定校驗：==1533mm因可選用的母線截面積S=6870 mm1533 mm因故滿足要求。其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為：=10KV，=8000A，額定開斷電流=105KA，動穩(wěn)定電流=300KA，熱穩(wěn)定電流（及時間）=173KA（1S），固有分閘時間=，燃弧時間=。 110KV側(cè)電氣設(shè)備選擇 高壓斷路器的選擇(1) 初選型號母線上最大持續(xù)工作電流：===根據(jù)=，=110KV及布置要求查表初選SW4110/1000型號斷路器,其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為：=110KV,=1000A,額定開斷電流=21KA，動穩(wěn)定電流=55KA，熱穩(wěn)定電流（及時間）=32KA（1S）。根據(jù)安裝位置及電壓等級以及母線上最大長期工作電流=，可選用YDR220型電壓互感器,母線上可選用JCC2220型電壓互感器。====圖38 各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗圖(5) 將轉(zhuǎn)移電抗化為各電源到短路點(diǎn)的計算電抗 = = = (6) 計算各電源共給的短路電流：①電源供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以電源容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==②電源供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以電源容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==③系統(tǒng)供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以系統(tǒng)容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==經(jīng)過以上計算得出110KV側(cè)（K2點(diǎn)）三相短路的短路總電流為：=++=短路沖擊電流為：== 10KV側(cè)短路電流的計算（即K3點(diǎn)短路電流）(1) 根據(jù)等值電路圖，電抗合并，畫出K3點(diǎn)的等值電路圖，如圖39所示。接著，按所選擇的短路計算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。(2) 瓦斯保護(hù)。第72條：110KV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，35—60KV配電裝置，在土壤電阻率不大于500Ω?m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。(3) 按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設(shè)計繪制圖。 絕緣子的選擇根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程》 ，屋外絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子，屋外支柱絕緣子需倒裝時，采用懸掛式支柱絕緣子。設(shè)備允許長期承受的最高工作電壓，～，而電網(wǎng)實際運(yùn)行的最高工作電壓也在此范圍內(nèi)，可用下式表示：≥ 式中 — 設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓，KV。當(dāng)基準(zhǔn)容量（MVA）與基準(zhǔn)電壓（KV）選定后，基準(zhǔn)電流（KV）與基準(zhǔn)阻抗（）便已決定。該運(yùn)行方式是考慮了系統(tǒng)5～10年的發(fā)展，對于本次設(shè)計要考慮兩臺主變投入運(yùn)行，該運(yùn)行方式主要用在電氣設(shè)備的選擇、校驗和繼電保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計中。方案Ⅰ：單母線分段接線；方案Ⅱ：單母線接線。旁路母線系統(tǒng)增加了許多設(shè)備，造價昂貴，運(yùn)行復(fù)雜，增加了投資。根據(jù)有關(guān)《35110KV變電所設(shè)計規(guī)范》 規(guī)定：：當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，610KV側(cè)采用分段單母線。線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運(yùn)線路的回數(shù)和停運(yùn)時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。①全絕緣：即中性點(diǎn)的絕緣水平與繞組首端的絕緣水平相同。(2) 繞組數(shù)的確定：主變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式及低壓繞組分裂式等形式。其中，各電力用戶的最大綜合負(fù)荷不一定出現(xiàn)在同一時間。通過對原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇及效驗、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了220kV變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護(hù)方案。所以這些條件為組建220KV變電所提供了必要性，也正是建所的主要目的。因而，該地區(qū)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷集中，需電量大。凡裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故，停運(yùn)后，其余主變壓器應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%，在計及過負(fù)荷能力的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的Ⅰ級和Ⅱ級負(fù)荷。(4) 調(diào)壓方式：為了保證發(fā)電廠或變電所的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。所以，本所主變壓選用中性點(diǎn)半絕緣（分級絕緣中的一種）。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。①該接線簡單清晰投資略小。兩個方案的比較列于下表中：表 23 110KV側(cè)電氣主接線設(shè)計方案比較方案要求Ⅰ：內(nèi)橋接線Ⅱ：角形接線可靠性當(dāng)檢修橋斷路器時，為不使系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行，可增設(shè)“外跨條”，靠跨條維持兩臺主變并列運(yùn)行。斷路器檢修時該回路需停電，母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時則需全部停電。因為變電所距電源電氣距離較遠(yuǎn)，三相短路時發(fā)熱嚴(yán)重。(2) 求各電源的計算電抗。對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時數(shù)，將有一個年計算費(fèi)用最低的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度J，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面S = /J。(2) 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時，應(yīng)按較高的額定電壓確定其安全凈距。缺點(diǎn)是占地面積較大。(2) 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時（因多路進(jìn)線可以分流雷電流）。零序過電流保護(hù)①降壓所一般只裝設(shè)兩臺主變（分級絕緣），一臺中性點(diǎn)直接接地，一臺不接地，為了防止在單相接地故障時中性點(diǎn)不接地的變壓器遭受到過電壓的危害，保護(hù)裝置以第一時限跳開中性點(diǎn)不接地的變壓器各側(cè)，以第二段時限跳開本變壓器。圖31變電所與電力系統(tǒng)的連接電路圖 根據(jù)此電路圖畫出待建變電所的等值電路圖，如圖32所示。 ====圖 312 各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗圖(5) 將轉(zhuǎn)移電抗化為各電源到短路點(diǎn)的計算電抗 = = =(6) 計算各電源共給的短路電流：①電源供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以電源容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==②電源供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以電源容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==③系統(tǒng)供給在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流，先以系統(tǒng)容量為基準(zhǔn)容量，以短路點(diǎn)平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值：= 查運(yùn)算曲線的0 S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的0 .2S曲線，對應(yīng)（）== ==查運(yùn)算曲線的4S曲線，對應(yīng)（）== ==經(jīng)過以上計算得出10KV側(cè)（K3點(diǎn)）三相短路的短路總電流為：=++=短路沖擊電流為: ==第4章 電氣設(shè)備的選擇 220KV側(cè)電氣設(shè)備選擇 高壓斷路器的選擇(1)初選型號母線上最大持續(xù)工作電流：===根據(jù)=，=220KV及布置要求，查表初選型號為：SW6220/1200型斷路器。其計算數(shù)據(jù)為：集膚效應(yīng)系數(shù)=1，因載流量系數(shù)按最高允許溫度+70計算查表C=87，=。以上計算表明：選SW4110/1000型斷路器可滿足要求。以上計算表明：選SW6220/1200型斷路器可滿足要求。其額抗彎破壞負(fù)荷==19600N，計算跨距 =，10KV側(cè)短路沖擊電流=。在防雷上采用通用的防雷設(shè)計方法。 [8] 莊日平. 短路電流計算. 北京：水利電力出版社， 1994年 。三、課題任務(wù)要求電氣主接線設(shè)計。因此它屬于地區(qū)變電所，對本地區(qū)的正常供電起到了重要作用。 [2] 李強(qiáng). 220～330KV變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程. 北京：中國電力出版社， 1989年。而原有的220KV變電所和火電廠對某些大型電力用戶供電距離過大，使電壓質(zhì)量不能很好地滿足要求，供電可靠性達(dá)不到預(yù)期要求。其計算數(shù)據(jù)為：集膚效應(yīng)系數(shù)=，母線相間距離a=，襯墊間距L=40mm，=，因載流量系數(shù)按最高允許溫度+70計算查表C=87，相鄰兩絕緣子間的跨距Ｌ＝,截面系數(shù)=193 cm,=40cm，鋁材料允許應(yīng)力=Pa,母線慣性半徑=，鋁材料系數(shù)。 10KV側(cè)電氣設(shè)備選擇 高壓斷路器的選擇(1)初選型號母線上最大持續(xù)工作電流：===7275A根據(jù)=7275A，=10KV及布置要求，查表初選型號為：SN410G/8000型斷路器。以上計算表明：選CR220600型鋁導(dǎo)體穿墻套管滿足要求。因此，電壓互感器采用電容式PT。=(4) 星→網(wǎng)變換求出各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，如圖38所示。短路計算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。保護(hù)配置(1) 差動保護(hù)。根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ7—79的規(guī)定