【正文】 能量。 ② 缺點(diǎn) ： a) 任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。 圖 22 圖 23 圖 21 一個半短路器的接線 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 方案（二） : 橋形接線 (圖 23) 110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換，因此可采用內(nèi)橋式線，這也有利于以后變電站的擴(kuò)建。 ⑤ 設(shè)備供貨情況。 d) 如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求， 110kV 及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。例如： OSFPZ9240000 O— 自耦； S— 三相； F— 箱殼外冷卻介質(zhì)為風(fēng)冷； P— 油循環(huán)方式為強(qiáng)迫循環(huán)； Z— 有載調(diào)壓 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 電氣主接線 的選擇 電氣主接線概念 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣系統(tǒng)。 ③ 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電 站 ，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 1— 2 級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 (2)上述設(shè)計(jì)模塊的基本定義。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)： 2021 年示范變電站設(shè)計(jì)對監(jiān)控系統(tǒng)配置方案、常規(guī)控制與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、二次設(shè)備分散布置、保護(hù)繼電器小 室抗干擾措施等方面進(jìn)行了深入的研究。到后來絕大多數(shù)采用一個半斷路器中 型三列式布置。而變電站擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后分配電能的任務(wù)，是輸送和分配電能的中轉(zhuǎn)站，是供電系統(tǒng)的樞紐，在全國電網(wǎng)中占有特殊重要的位置。水能、煤炭主要分布在西部和北部，能源和電力需求主要集中在東部和中部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。 330kV電網(wǎng)建設(shè)初期，由于出線回路少， 330kV 電氣主接線大多才用角形接線，后來還有變壓器 —— 母線接線、雙母線帶旁路，發(fā)展到現(xiàn)在很普遍的一個半斷路器接線，隨著 330kV電網(wǎng)成長為西北部骨干網(wǎng)架， 330kV 變電站的建設(shè)基本上都采用一個半斷路器接線。 當(dāng)時示范變電站設(shè)計(jì)的總體思路是：與國際國內(nèi)電力體制改革趨勢相適應(yīng)，與國際科技發(fā)展水平相一致，與可持續(xù)發(fā)展思路 相吻合；依靠科技進(jìn)步，縮小與世界先進(jìn)水平差距，使設(shè)計(jì)方案更緊湊、更集約、更高效；在安全可靠前提下，突出體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，合理性，先進(jìn)性。其獨(dú)立性是構(gòu)成設(shè)計(jì)模塊的基本條件，其關(guān)聯(lián)性又形成了模塊設(shè)計(jì)的互相制約。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 2 章 主變壓器 及電氣主接線 的選擇 主變壓器 的選擇 主變壓器型式及范圍 (1)繞組數(shù)量的確定 原則 在具有三種電壓的變 電站中 ，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電 站 內(nèi)需設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。連接 ， 110kV 采用 Y 連接，其中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、 35kV以下電壓變壓器繞組都采用 △ 連接。避雷器等一次設(shè)備。 ④ 環(huán) 境條件，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰? 2) 110KV 主接線 的選擇 方案（一） : 采用單母線接線 (圖 22) 其優(yōu)點(diǎn)：簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運(yùn)行操作方便、且有利于擴(kuò)建。隔離開關(guān)只作為檢修時隔離只用，以減少誤操作可能性。 經(jīng)過以上論證，決定采用 雙 母線接線。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。 短路電流和短路容量 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ,相與相之間或相與地 (或中性線 )之間發(fā)生正常連接 (短路 )時流過的電流叫短路電流。 限制短路電流的措施 為保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，減輕短路造成的影響，除在運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切原因外，還應(yīng)盡快地切除短路故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常值。其計(jì)算的目的主要有以 下幾個方面： ①電氣主接線的比較。為此，它們的選擇都有一個共同的原則。 ② 短路的熱穩(wěn)定條件： dtt QtI ?2 (41) Qdt—— 在計(jì)算時間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ ）； It—— t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t—— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 。最大設(shè)計(jì)風(fēng)速超過 35m/s 的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施。 （ 7） 地震 選擇電器時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震要求的產(chǎn)品。 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，對于 110kV 及以下的電器一般可不校驗(yàn)無線電干擾電壓。 2 級及以上污穢區(qū)的 63~110kV 配電裝置采用屋內(nèi)型。 ② 日照 屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。 ② 電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于 所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig ， 即 Ie? Ig。 實(shí)際電路中， 1Ksh2，在無限大容量系統(tǒng)中，一般取 Ksh＝ 。 (6)加強(qiáng)管理 , 防止小動物進(jìn)入配電室，爬上電氣設(shè)備。 (2)巨大的短路電流通過導(dǎo)體時，一方面會使導(dǎo)體大量發(fā)熱，造成導(dǎo)體過熱甚至熔化，以及絕緣損壞 ； 另一方面巨大的短路電流還將產(chǎn) 生很大的電動力作用于導(dǎo)體，使導(dǎo)體變形或損壞。 ④ 調(diào)相機(jī) ： 優(yōu)點(diǎn)：電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)優(yōu)。 （ 2） 無功補(bǔ)償?shù)目傇瓌t：全面規(guī)劃，合理布局，分散補(bǔ)償，就地平衡。②當(dāng)一組母線故障時，仍然造成接于該組母線上的支路停電，但可以迅速切換至另一組母線上恢復(fù)工作，從而減少停電時間。 這種接線方式主要用于出線回路較多，供電可靠性要求較高的變電站中。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： ① 主要設(shè)備器材費(fèi)，包括設(shè)備原價、主要材料費(fèi)、設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)、備品備件購置費(fèi)，生產(chǎn)器具購置費(fèi)等。 ③在 滿足可靠性、靈活性要求的前提下做好經(jīng)濟(jì)性。 （ 2） 靈活性 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時的靈活性。 ④具有三種電壓等級的變電站，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器一般先用三繞組變壓器。 適應(yīng)性：設(shè)計(jì)要綜合考慮各地區(qū)的實(shí)際情況，并能在一定的時間內(nèi)，對不同規(guī)模、型式、外部、典型設(shè)計(jì)模塊間接口靈活，增減方便，組合型式多樣，概算調(diào)整方便。 綜上所述， 330kV變電站設(shè)計(jì)發(fā)展過程、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢將是 330kV 變電站設(shè)計(jì)原則確定的重要參考依據(jù)。近期建設(shè)的變電站大部分采用瓷柱式斷路器、罐式斷路器，個別站采用 GIS 型式的設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇以各種元器件如何選擇參數(shù)為主 ，因?yàn)橹灰_定了器件的參數(shù)就能十分容易的根據(jù)電力手冊查出元件型號。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 330KV 樞紐變電站設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電子信息學(xué)院 專業(yè)班級： 06 級電氣工程及其自動化 2 班 指導(dǎo)教師： 職稱 ： 講師 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 40604040218 摘 要 本設(shè)計(jì)主要介紹了 330KV 樞紐變電站的整個設(shè)計(jì)過程，原則和方法。在短路電流方面，講述了短路電流的危害以及三個電壓等級處短路電流的計(jì)算。 330kV的斷路器型式：初期建設(shè)的變電站大多采用柱式斷路器、空氣斷路器等， 20世紀(jì)開始 80 年代開始采用了進(jìn)口、合資柱式、國產(chǎn)罐式斷路器。 布置方面，一方面，按工程主接線、進(jìn)出條件和規(guī)劃，充分吸取以往變電站的設(shè)計(jì)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 經(jīng)驗(yàn)，因地制宜的優(yōu)化配電裝置；另一方面，根據(jù)工程選站的結(jié)論和電氣配電裝置的選型，結(jié)合站址的環(huán)境、地理位置、交通 等條件，充分比較并優(yōu)化總布置方案，從而做到布局合理、出線順暢、節(jié)約占地、減少土方、減少拆遷、與環(huán)境協(xié)調(diào)等等。 統(tǒng)一性：建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，基建和生產(chǎn)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，外部形象風(fēng)格要體現(xiàn)國家標(biāo)準(zhǔn)。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ③裝有兩臺及以上主變壓器的變電站，其中一臺事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的 70%到 80%，并應(yīng)保證用戶的一級和全部二級負(fù)荷的 供電。 ④ 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。在操作時簡便、安全，不易發(fā)生誤操作。 （ 5） 編制工程概算 概算的編制以設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，以國家頒布的《工程建設(shè)預(yù)算費(fèi)用的構(gòu)成及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》、《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額》、《電力工程概算指標(biāo)》以及其他有關(guān)文件和具體規(guī)定為依據(jù)，并按國家定價與市場調(diào)整或 浮動價格相結(jié)合的原則進(jìn)行。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運(yùn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作事故，為了防止誤操作隔離開關(guān)，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)可靠的聯(lián)鎖裝置，同時其經(jīng)濟(jì)代價較高。 采用雙母線接線，不帶旁路母線，選擇該主接線是因?yàn)?：①可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電。單位 為 乏（ var）或千乏 (kvar)，分為 感性無功功率 和 容性無功功率 。缺點(diǎn)：產(chǎn)生高次諧波。表達(dá)式為 ： Wk= UNIK 式中 ， WK — 短路容量， MVA； UN — 短路點(diǎn)正常運(yùn)行故障前的線電壓， kV IK — 發(fā)生三相短路故障時的短路電流， kA 若 UN 、 IK 取標(biāo)么值 ?NU 和 ?KI 、則該點(diǎn)短路容量的標(biāo)么值為 Wk= ?NU * ?KI ； 由于 UN接近于 1, 所以 WK的倒數(shù)即該供電點(diǎn)的短路阻抗標(biāo)么值為 : ?kX = ?NZ = K*； 短路電流將引起下列嚴(yán)重后果 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 (1)短路電流往往會有電弧產(chǎn)生，它不僅能燒壞故障元件本身，也可能燒壞周圍設(shè)備和傷害周圍的人員。 (5)帶電安裝和檢修電氣設(shè)備，注意力要集中，防止誤接線，誤操作，在帶電部位距離較近的地方工作，要采取防止短路的措施。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 全電流最大有效值 Ish＝ *＝ 短路容量 M V AS 6 1 63 4 5**3` ?? d2路時 (110 母線 ) 為 轉(zhuǎn)化為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 再轉(zhuǎn)化為 再轉(zhuǎn)化為 X12＝Ｘ 4//X6＝ 64 64 XX XX? ＝ * ? ＝ X13＝Ｘ 1//X3＝ 31 31 XX XX? ＝ * ??? ＝－ X14＝ X5＋ X12＝－ ＋ ＝ X15＝ X2＋ X13＝ － ＝ X∑ ＝ X16＝ X14//X15＝ 1514 1514 XX XX ? ＝ * ? ＝ I*＝ X161 ＝ ＝ 短路電流有名值 I＇＝ I**UavSN3＝ *345*31000＝ 沖擊電流 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 ish＝ 2 Ｋ shI＇＝ 2 **＝ 式中 Ksh—— 沖擊系數(shù)。 （ 1） 長期工作條件： ① 電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug,即， Umax≥ Ug。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +40℃時，每增加 1℃，建議額定電流減少 %；當(dāng)?shù)陀?+40℃時，每降低 1℃，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 ② 采用屋內(nèi)配置裝置。 110kV及以上電器戶外晴天無線電干擾電壓不應(yīng)大于 2500μ V。電器的輔助設(shè)備應(yīng)具有與主設(shè)備相同的抗震能力。陣風(fēng)對屋外電氣及電瓷產(chǎn)品的影 響，應(yīng)由制造部門在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮，可不做為選擇電器的條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時間 t 按下式計(jì)算 : brpr ttt ?? (42) tpr —— 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動作時間（ s）； tdr—— 斷路器的全分閘時間（ s）； ③短路的動穩(wěn)定條件： 電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。 ②選擇導(dǎo)體和電器。為此，可采用快速動作的繼電保護(hù)和斷路器，以及發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置等。在三相系統(tǒng)中發(fā)生短路的基本類型有三相短路、兩相短路、單相對地短路和兩相對地短路。從發(fā)電機(jī)和高壓 輸電線供給的無功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。 因此， 330 千伏、 110 千伏為直接接地系統(tǒng)， 35 千伏為不接地系統(tǒng)。 e) 占地面積小。 缺點(diǎn)是：（ 1）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時，各回路必須在檢修和短路被 消除之前的全部時間內(nèi)停止工作，造成經(jīng)濟(jì)損失很大。污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對電氣主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施西安工程大學(xué)本科