【文章內(nèi)容簡介】 形導(dǎo)體并列使用。矩形導(dǎo)體一般只用于 35KV以下，電流 4000A及以下的配電裝置 中。 槽形導(dǎo)體：機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。槽形導(dǎo)體一般用于 4000~8000A 的配電裝置中，一般適用于 35KV 及以下。 管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通風(fēng)或通水，用于8000A 以上的大電流母線。圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于 110KV及以上的配電裝置中。 軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。分裂導(dǎo)線可滿足大的負(fù)荷電流及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好。 導(dǎo)體選擇的一般要求 ： 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)： 工作電流 經(jīng) 濟(jì)電流密度 電暈 動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度 熱穩(wěn)定 同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等。 導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在 20m 以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式）， 因其機(jī)械強(qiáng)度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 110KV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。 以下為 導(dǎo)體選擇結(jié)果（詳細(xì)的計(jì)算選擇和校驗(yàn)過程見計(jì)算書）： 母線 型號(hào) 載流量（ A） 截面 ( 2mm ) 110KV LGJ70 265 294 35KV LGJ400 825 631 變電站設(shè)計(jì)說明書 18 10KV 矩形鋁導(dǎo)體 3114 3? 80*10 二、 電纜的選擇 電力電纜應(yīng)按以下條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)： 電纜芯線材料及型號(hào) 額定電壓 截面選擇 允許電壓降校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電纜的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。 10KV 側(cè)電纜選擇如下： 類型 載流量 截 面 纜芯最高工作溫度 根數(shù) 直埋地下普通粘性浸漬紙 絕緣三芯（鋁）絞線 275A 185 2mm C?120 2 三、絕緣子選擇及穿墻套管的選擇 支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路條件檢驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。 本設(shè)計(jì)選擇的絕緣子如下： 電壓等級(jí)（ kv） 型號(hào) 額定電壓(kv) 絕緣子高度(mm) 機(jī)械破壞負(fù)荷（ kg） 110 ZS110 110 1200 2022 35 ZS35 35 485 1000 10 ZB10 10 215 750 本設(shè)計(jì)選擇的穿墻套管如下 : 電壓等級(jí)（ KV） 型號(hào) 額定電流（ A） 套管長度（ mm） 10 CLD10 4000 620 四 、 出線選型： 35kV 出線： 變電站設(shè)計(jì)說明書 19 Tmax＝ 5000h 查負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)密度曲線得到 2/ mmAJ ? 對(duì)于雙回線路的負(fù)荷： ????? 出于以后負(fù)荷增長的可能，選用 LGJ－ 95 導(dǎo)線，在 20176。 C 時(shí)最大允許電流為 352Ａ， 40176。Ｃ為 272Ａ kmR / ?? 對(duì)于單回線路，由于負(fù)荷與雙回線路相差不大，同時(shí)考慮以后負(fù)荷的增長，故仍選用 LGJ－ 95 導(dǎo)線 10ｋＶ出線： Ｔ max＝ 4000ｈ，查負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)密度曲線得到 2/ mmAJ ? 對(duì)于雙回線路的負(fù)荷： ????? 出于以后負(fù)荷增長的可能，選用 LGJ－ 95 導(dǎo)線，在 20176。 C 時(shí)最大允許電流為 352Ａ， 40176。Ｃ為 272Ａ kmR / ?? 對(duì)于單回線路，由于負(fù)荷 與雙回線路相同，同時(shí)考慮以后負(fù)荷的增長，故仍選用LGJ－ 95 導(dǎo)線 第五章 配電裝置 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是： 由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小； 維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響； 外界污穢空氣對(duì)電器影響較小，可減少維護(hù)工作量； 房屋建筑投資較大。 屋外配電裝置的特點(diǎn)是： 變電站設(shè)計(jì)說明書 20 土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短； 擴(kuò)建比較方便； 相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)； 占地面積大； 受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣； 不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。 配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中， 35KV 及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式； 110KV 及以上多位屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110KV 屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相 近時(shí)，宜采用屋內(nèi)型，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)， 220KV 配電裝置也可采用屋內(nèi)型。 發(fā)電廠和變電所中 6~10KV 的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分為三層、二層和單層式。三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、可靠性高，占地面積少等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時(shí)間長，造價(jià)較高，檢修和運(yùn)行不大方便。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。與三層式相比，它的造價(jià)較低，運(yùn)行和檢修較方便，但占地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以 減少占地面積。 屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)外，還與場地位置、面積、地址、地形條件及總體不知有關(guān)，并受到設(shè)備材料的供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。 普通中型配電裝置，國內(nèi)采用較多，已有豐富的經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能力較好，造價(jià)比較低。缺點(diǎn)是占地面積較大。中型配電裝置廣泛應(yīng)用于 110~500KV 電壓級(jí)。 高型配電裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約 50%左右。但耗用鋼材較多，檢修運(yùn)行不及中型方便。半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯著，但運(yùn)行、施工條件稍有改善，所用鋼材 比高型少。一般高型適用于 220KV配電裝置，而半高型宜于 110KV 配電裝置。 變電站設(shè)計(jì)說明書 21 根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下： 110KV 屋外中型配電裝置 35KV 屋 外 中型配電裝置 10KV 屋內(nèi)單層配電裝置 第六章 繼電保護(hù)裝置 一、 變壓器的繼電保護(hù) 變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來研總的影響。同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故 障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流油面降低和過勵(lì)磁等。 對(duì)于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù) DL40091《繼電器保護(hù)和安全起動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù) ： （ 1） 瓦斯保護(hù)： 為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì) 及以上油浸式變壓器和戶內(nèi) 以上變壓器應(yīng)裝置設(shè)瓦斯保護(hù)。 （ 2） 縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器繞 組和引出線的相間短路以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路 ， 應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速動(dòng)保護(hù)。 縱差動(dòng)保護(hù)適用于：并列運(yùn)行的變壓器，容量為 6300KVA 以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為 10000KVA 以上時(shí)；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為 6300KVA 以上時(shí)。 電流速斷保護(hù)適用于 1000KVA 以下的變壓器，且其過電流保護(hù)的時(shí)限大于 時(shí)。 （ 3） 外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)： 過電流保護(hù) ，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可變電站設(shè)計(jì)說明書 22 能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流； 復(fù) 合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器上； 負(fù)序電流及單相式低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器； 阻抗保護(hù)，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用前兩種保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。 （ 4）系 統(tǒng)外部接地短路 時(shí) ，應(yīng) 采用的保護(hù) 對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng) 裝設(shè)零序電流保護(hù)。 對(duì)自耦變壓器和高中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)該增設(shè)零序方向元件。 當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開后，中性點(diǎn)不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護(hù)裝置，如零序過電壓保護(hù)等。 （ 5） 過負(fù)荷保護(hù) 對(duì) 400KVA 以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè) 過負(fù)荷保護(hù)。 （ 6） 過勵(lì)磁保護(hù) 對(duì) 400KVA 及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升高， 應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。 本設(shè)計(jì)所選變壓器容量為 31500KVA，根據(jù)以上 保護(hù)原則，可 裝設(shè)以下保護(hù)： （ 1） 裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。 （ 2）裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 （ 3）裝設(shè)反應(yīng)變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的反備保護(hù)的過電流保護(hù)。 （ 4） 裝設(shè)零序電流保護(hù) 以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。 （ 5）裝設(shè) 過負(fù)荷保護(hù)防止變壓器過負(fù)荷。 （ 6） 裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)變壓器過勵(lì)磁 。 二、母線保護(hù) 變電站設(shè)計(jì)說明書 23 母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果極為嚴(yán)重。 根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)： 發(fā)電廠和變電所的 220~500KV 電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線保護(hù)，并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化。 110kV 單母線，重要發(fā)電廠或 110 以上重要變電所的 35~66KV 母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線上的故障時(shí)。 35~66KV 電力網(wǎng)中主要變電所的 35~66KV 母線雙母線或分段單母線需要快速而有選擇地切除一段或一組母線上的故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電時(shí)。 對(duì)母線保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地切除 故障母線；應(yīng)能可靠、方便地適應(yīng)母線運(yùn)行方式的變化；接線盡量簡化。母線保護(hù)的接線方式，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線。母線保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開連接在該母線上的所有斷路器。 按構(gòu)成原理的不同，母線保護(hù)主要有完全電流差動(dòng)母線保護(hù)、電壓差動(dòng)母線保護(hù)、具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)保護(hù)。 根據(jù)以上原則，配合本設(shè)計(jì)電氣主接線特點(diǎn)， 結(jié)合 其站的重要性，以線路（電源線） 的后備 保護(hù)，方向零序 II 段，距離 II 段 作為母線故障的保護(hù) ，而不專門配置母差保護(hù) 。 三、線路保護(hù) 根據(jù) 35KV 側(cè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇安裝限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù) （ III）和零序電流保護(hù)以反映各種相間短路和接地故障。 10kV 側(cè)電網(wǎng)由于系不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過流。 四、自動(dòng)裝置 安全自動(dòng)裝置可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)性裝置和自動(dòng)操作性裝置，其中發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁和電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻屬于自動(dòng)調(diào)節(jié)型裝置，自動(dòng)重合閘、備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入、自動(dòng)同步并列、自動(dòng)低頻減載、火電廠事故減出力、水電廠事故切機(jī) 、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā)電、自動(dòng)解列等屬自動(dòng)操作型裝置。 變電站設(shè)計(jì)說明書 24 近幾年，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展及電網(wǎng)安全穩(wěn)定的需要，故障連鎖切機(jī)裝置、故障連鎖切負(fù)荷裝置、故障快關(guān)汽門裝置、振蕩解列裝置、過負(fù)荷連鎖切機(jī)裝置、機(jī)組低頻自啟動(dòng)裝置、具有故障判斷的區(qū)域性穩(wěn)定控制裝置等新型自動(dòng)裝置也在電力系統(tǒng)中得到了運(yùn)用。 由于安全自動(dòng)裝置種類較多，本設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)自動(dòng)裝置配置的內(nèi)容選擇以下自動(dòng)裝置： 三相一次重合閘裝置，提高供電可靠性 自動(dòng)低頻減載裝置，防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時(shí) 頻率的過度降低，保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和重要負(fù)荷正常工作 自動(dòng)故障記錄裝置，用于分析電力系統(tǒng)事故，保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置在事故過程中的動(dòng)作情況以及迅速判定線路故障點(diǎn)的位置。 第 七 章 所用電 系統(tǒng) 本章主要講述所用電負(fù)荷、所用變的選擇及所用電系統(tǒng)的接線原則等的基