【文章內(nèi)容簡介】 線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 2．在 610kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 5 回時(shí)，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。 3．在 3566kV 配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過 3 回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線回路數(shù)為 4～ 8 回時(shí)，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多、 負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 4 4．在 110220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 2 回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當(dāng)“ 0— 220KV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位；出線回路數(shù)在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。 5．當(dāng)采用 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn) 技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 主接線的基本形式和特點(diǎn) 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。在電廠或變電所的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和變電所。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母 線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 變電所各接線方案的確定 在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要，同時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠 性擬從以下幾個(gè)方面考慮： 1． 斷路器檢修時(shí)，不影響連續(xù)供電； 2． 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長短，能否滿足重要的 I、 II 類負(fù)荷對(duì)供電的要求； 3． 變電所有無全所停電的可能性 。 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。 接線的形式 110KV 側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線分段接線（見圖 21） 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 5 圖 21 單母線分段接線 B 方案： 雙母線接線（見圖 22） 圖 22 雙母線接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2）雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上 ，以保證對(duì)重要用戶 的供電； （ 3）段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4）一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5）出線為雙回線路時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越； （ 6） 110kV 為高電壓等級(jí)，一旦停電，影響下 — 級(jí)電壓等級(jí)供電，其重要性較高，因此本變電所設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。 B 方案的主要優(yōu)、缺點(diǎn)： （ 1）檢修母線時(shí)，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電； （ 2）檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷 開該回路； 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 6 （ 3）工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電； （ 4）可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)； （ 5）便于擴(kuò)建； （ 6）雙母線接線設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大，運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路，容易引起誤操作； （ 7）經(jīng)濟(jì)性差。 結(jié)論： A 方案一般適用于 110KV出線為 4 回的裝置中； B 方案一般適用于 110KV出線為5 回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線 4 回及以上的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本變電所 110KV 進(jìn)出線共 6 回，且在系統(tǒng)中地位比較重要，所以選擇 B 方案雙母線接線為 110KV側(cè) 主接線方案。 35KV 側(cè)主接線方案 A 方案 ： 單母線接線 圖 23 單母線接線 B 方案： 單母線分段接線 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 7 圖 24 單母線分段接線 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）接線簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差； （ 2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi) 停止工作； （ 3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電； （ 3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論： B 方案一般速用于 35KV 出線為 48 回 的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本變電所 35KV出線為 2 回，所以選擇 B 方案單母線分段接線為 35KV側(cè)主接線方案。 10KV 側(cè)主接線方案 A 方案： 單母線接線（見圖 23）。 B 方案： 單母線分段接線（見圖 24）。 分析： A 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）接線簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差； （ 2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；． （ 3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。 B 方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)： 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 8 （ 1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作； （ 2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電； （ 3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （ 4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作； （ 5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。 結(jié)論： B 方案一般適用于 10KV 出線為 6 回及以上的裝置中。綜合比較 A、 B 兩方案，并考慮本變電所 10KV出線為 6 回，所以選擇 B 方 案單母線分段接線為 10KV 側(cè)主接線方案。 最優(yōu)方案的確定 通過對(duì)原始資料的分析及 根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求， 選擇了兩種待選主接線方案 進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電所電氣主接線 方案。 即確定了本次設(shè)計(jì)主接線的最優(yōu)方案（主接線圖見附圖）： 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 9 第三章 主變壓器的選擇 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變臺(tái)數(shù)確定的要求： 1．對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 2．對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電 所或大型專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)臺(tái)主變壓器的可能性。 考慮到該變電所為一重要中心、樞紐變電所， 在系統(tǒng)中起著匯聚、分配和平衡電能的作用 ，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 變電所主變壓器容量的確定 主變壓器容量確定的要求： 1．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，并適當(dāng)考到遠(yuǎn)期 10～20年的負(fù)荷發(fā)展。 2．根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主 變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷對(duì)一般性變電所停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的 60～ 70%。由于變電所建成后第五年總負(fù)荷增加到 ，建成十年后總負(fù)荷增加到 ,故選兩臺(tái) 50MVA 的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 變電所主變壓器型式的選擇 具有三種電壓等級(jí)的變電所中，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，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減 少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定 對(duì)電力系統(tǒng)一般要求 10KV 及以下變電所采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 0Y 連接； 35kV 采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。 35kV 以下電壓變壓器繞組都采用 ? 型連接。 表 主變參數(shù)表 型號(hào) 電壓組合及分接范圍 阻抗電壓 空載電流 連接組 高壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 1． 3 YN，yn0,d11 SFSZ740000/110 110106?? % 37177。 5% 18 站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 站用變臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)大中型變電所，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電所具110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 10 有兩臺(tái)主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。 站用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量 應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。 表 站用變參數(shù)表 型號(hào) 電壓組合 連接組標(biāo)號(hào) 空載 損耗 (KW) 負(fù)載損耗(KW) 空載電流(%) 阻抗電壓(%) 高壓 高壓分接范圍 低壓 S9100/10 177。 5% Y,yn0 4 因本 站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。 根據(jù)設(shè)計(jì) 要求，自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。 《電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定“對(duì)于 35110KV 變電所，可按主變壓器額定容量的10%30%作為 所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)接近的變電所取較低者；地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較低者；地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。 110kV降壓 變電站電氣部分 一次 設(shè)計(jì) 11 第四章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的及假設(shè) 短路電流計(jì)算的目的 1． 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 2． 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，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。 3． 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。 4． 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 5． 按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路