【文章內(nèi)容簡介】 組母線工作，另一母線作為備用，相當于單母線運行。，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，這是目前采用最廣泛的運行方式，它的繼電保護相對較簡單。有時為了系統(tǒng)需要，亦可以將母聯(lián)斷路器斷開（處于熱備用狀態(tài)）兩組母線同時運行，此時這個變電所相當于分裂為兩個電廠向各負荷送電，這種運行方式常用于最大運行方式時，以限制斷路電流。雙母線接線的運行方式則可以根據(jù)實際的需要進行選擇，其運行的靈活性遠比單母線分段帶旁路母線的高，這亦是本設計采用雙母線接線的一個原因。3）擴建容易：在擴建時可以向雙母線左右兩方向擴建，均不會影響兩組母線的電源和負荷自由組合分配，在施工中不會造成其他回路的停電。由于雙母線具有較高的可靠性且應用廣泛，其繼電保護也相對簡單，繼電保護對線路部分主要是保護母線，并根據(jù)實際長期的運行經(jīng)驗，雙母線同時故障的幾率很小，所以不予考慮雙母線同行停運的可能性雙母線接線較單母線接線具有更高三、兩方案的經(jīng)濟性比較方案一：使用110KV高壓斷路器3臺，110KV高壓隔離開關8臺，SFZ9—16000/110型變壓器，10KV等級斷路器21臺，隔離開關47臺，雙母線。方案二：：使用110KV高壓斷路器5臺，110KV高壓隔離開關10臺，SFZ9—16000/110型變壓器，10KV等級斷路器17臺，隔離開關46臺，單母線分段，一組旁路母線。由此可以知道，方案的得投資較省，經(jīng)濟性較好。綜合可靠性，靈活性和經(jīng)濟性三方面，從以上的分析可以知道，方案一具有很顯著的優(yōu)勢，所以本次設計的電氣主接線選擇方案一。第5章 短路計算 短路電流的概述供電系統(tǒng)應該正常地不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進行。但是供電系統(tǒng)的正常運行常常因為發(fā)生短路故障而遭到破壞。所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導體接地或互相接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電器設備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的70%。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當它通過電氣設備時，設備溫度急劇上升，過熱回事絕緣加速老化或損壞，同時產(chǎn)生很大的電動力，使設備的載流部分變形或損壞，選用設備時要考慮它們對短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動機或其它設備的正常運行。供電系統(tǒng)中短路的類型與其電源的中性點是否接地有關。短路的基本類型分三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。 計算短路電流的目的（1）在選擇電氣主接線時，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，均需進行必要的短路電流計算；（2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算；（3）在設計屋外高壓配電裝置時，需要短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離；（4） 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)；（5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。一、在驗算導線和電氣設備時所用的短路電流一般有以下規(guī)定：（1）計算的基本情況A. 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行。B. 短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。C. 所有電源的電動勢相同。D. 正常工作時三相系統(tǒng)對稱運行。E. 應考慮對短路電流有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。 （2）接線方式：計算短路電流時，所有的接線方式應是可能發(fā)生的最大短路電流的最大運行方式，而不能用在切換過程中可能出現(xiàn)并列運行的接線方式。A. 計算容量：應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，以及負荷增加情況。B. 短路種類：一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變器等回路中的單相或兩相接地短路較三相短路嚴重時，應按嚴重的情況校驗。C. 短路點的選擇：在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的地點為短路計算點。二、為了求出短路電流，在計算時通常采用下面兩個假設：（1）不管短路點發(fā)生在何處，計算短路電流時均可假定作用于短路點的電壓是該電壓等級線路電壓的平均值。即假設某電壓等級線路末端維持電網(wǎng)的額定電壓，線路始端電壓升高到設備允許的最高工作電壓，即，于是這一電壓等級的線路平均電壓為 （51）各級供電線路的平均電壓等級為2113。（2）由電源至短路點之間的短路阻抗應包括電阻和電抗。計算短路電流時，在高壓系統(tǒng)中若，可忽略，用代替，所引起的誤差不大，又能簡化計算。同理，在低壓系統(tǒng)中，若，可忽略，用代替。在以上兩個假設下求出的短路電流值，誤差不超過177。15%，在工程計算及選擇設備上是完全允許的。 短路電流計算的步驟計算短路電流的方法有兩種：歐姆法和標幺值法，本設計中，計算短路電流采用的是標幺值法。計算步驟：第一步，計算各元件電抗標幺值，并折算為同一基準容量下；第二步，給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡圖；第三步，選擇短路點；第四步，對網(wǎng)絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值。第五步，計算短路容量，短路電流沖擊值第六步，列出短路電流計算結果一、供電系統(tǒng)中各元件電抗標幺值的計算方法 （一）輸電線路 （52）上式中，l——為已知輸電線路的長度； ——為每公里電抗值； ——為線路所在區(qū)段的平均電壓； ——為基準容量；——為基準電壓，（二）變壓器 （53）上式中，——變壓器短路電壓百分數(shù)； ——變壓器額定容量（三）電抗器 （54）上式中，——電抗器額定電抗百分數(shù)； ——電抗器額定電壓； ——電抗器額定電流。（四）電源因為無窮大功率電源的內(nèi)阻抗為零，所以有 如已知電力系統(tǒng)變電所出口斷路器的短路容量（遮斷容量）為（MVA）,則系統(tǒng)阻抗相對于基準容量（MVA）的標幺值是 （55）二、繪制短路電流計算圖如上圖，繪出系統(tǒng)等值電路圖，并分別在變電站的110KV側、10KV側和負荷側取3個短路點，分別記為、和。三、短路計算（1）取基準容量，根據(jù)式（51）和（52）可以得到：：、：基準電流：根據(jù)公式，可以得到：：、：（2）計算系統(tǒng)各元件阻抗的標幺值 1）電源根據(jù)式（55），又有負荷計算，可知所以有， 2）輸電線路根據(jù)式（52），又有線路長度,每公里電抗所以有， 3）變壓器根據(jù)式（53），查所選主變壓器的,所以有，（3）電源到短路點的總阻抗標幺值和短路電流（4）電源到短路點的總阻抗標幺值和短路電流（5）電源到短路點的總阻抗標幺值和短路電流點為負荷側的短路點，但由于變電站是為建平這一區(qū)域提供供電的，所以其供電的負荷不止一個，在本次設計中，我們依然可以按照式（52）計算，同時又有負荷計算時所得到的負荷列表，這樣來計算短路點處的總阻抗標幺值和短路電流。如表51： 處的總阻抗標幺值和短路電流值表負荷負荷距變電站（km）點總阻抗標幺值點短路電流（kA）火車站15續(xù)縣政府8縣醫(yī)院6縣公安局8縣中心市場12縣重點高中10縣第二高級中學20縣實驗高中11縣實驗小學15商業(yè)城9國際酒店11興隆理石加工廠25其他散戶10（平均值）第6章 電氣設備的選擇與校驗電氣設備的選擇是發(fā)電廠和變電所設計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全運行的重要條件，在進行設備選擇時，可按工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術并注意節(jié)約，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 電氣設備選擇和校驗的原則（一）電氣設備選擇的一般原則為：u 應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展；u 應滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核；u 應力求技術先進和經(jīng)濟合理；u 同類設備應盡量減少品種；u 與整個工程的建設標準協(xié)調(diào)一致；u 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。選擇時，有以下三種選擇的依據(jù)：（1）按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓不低于所按電網(wǎng)的最高運行電壓。即： （61）（2）按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流，應不小于該回路最大持續(xù)工作電流即： （62）（3）按環(huán)境選：產(chǎn)品制造上分為戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設備工作條件較差，選擇時要注意。此外，還應考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。（二）電氣設備校驗的一般原則：（1）電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。（2）用熔斷器保護的載流體，或有高阻抗限制的電路可不校驗熱穩(wěn)定。（3）用母線或電纜對某一單獨、次要的電氣設備供電，當發(fā)生短路時不致產(chǎn)生火災，且載流元件宜于更換時（其中包括10kV以下，750kV以下有備用的車間變電所變壓器）。（4）短路的熱穩(wěn)定條件對于一般的電器設備，在出廠前都要經(jīng)過試驗，規(guī)定了設備在t時間內(nèi)允許通過熱穩(wěn)定電流數(shù)值，根據(jù)短路電流熱效應的等效方法， 或 （63）式中，——短路電流作用的假想時間； ——短路電流有效值。（5）動穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是導體和電器承受短時電流機械效應的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： （64）上式中 、——短路沖擊電流幅值及其有效值、——允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值（6）絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 高壓斷路器的選擇 110kV電壓級斷路器電壓:電流:開斷電流:斷路器選擇： 110kV電壓級斷路器型號選擇表型號額定電流額定開斷電流熱穩(wěn)定電流峰值動穩(wěn)定電流峰值LW61102000kA40kA(4S)100kA校驗:熱穩(wěn)定校驗: 當時∴熱穩(wěn)定校驗合格。動穩(wěn)定校驗：∴動穩(wěn)定校驗合格。∴選斷路器SW6110滿足要求。該系列為戶外高壓少油斷路器，可作為發(fā)電廠、變電站電氣設備和輸電線路的控制和保護之用，也可作為蘭羅斷路器使用。該斷路器各斷口單元為標準結構，每柱由兩個斷口組成，呈“Y”形布置。 10kV電壓級斷路器電壓：電流：開斷電流：斷路器的選擇： 10kV電壓級斷路器型號選擇表斷路器型號額定電流額定開斷電流熱穩(wěn)定電流峰值動穩(wěn)定電流峰值ZN10/3150403150kA40kA40kA(4S)100kA校驗:熱穩(wěn)定校驗: 當秒時 ∴熱穩(wěn)定校驗合格動穩(wěn)定校驗:∴動穩(wěn)定校驗合格∴選斷路器