【文章內(nèi)容簡介】 檢修時(shí)，倒閘操作復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作；隔離開關(guān)操作閉鎖接線復(fù)雜；母線聯(lián)絡(luò)斷路器故障，整個(gè)配電裝置將全停。圖27 帶旁路母線的雙母線接線帶旁路的母線的接線可分為單母線帶旁路、單母線分段帶旁路、雙母線帶旁路、雙母線分段帶旁路優(yōu)點(diǎn)：解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問題缺點(diǎn)：增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。 變電站主接線的選擇主接線方案的比較與確定電氣主接線是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要組成部分，它不僅標(biāo)明了各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，而且反映了各設(shè)備的作用、連接方式和回路間相互關(guān)系，是變電所電氣部分的主體，直接影響著配電裝置的布置和繼電保護(hù)配置選擇，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性起決定作用。我國《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ279規(guī)定：“變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡單靈活、操作方面和節(jié)約投資等要求?！弊冸娝姎庵鹘泳€應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先必須滿足這個(gè)要求，具體如下：（1）、斷路器檢修時(shí)，不宜影響供電。（2）、斷路器、母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（3）、盡量避免出現(xiàn)變電所全部停運(yùn)的情況。主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性，具體要求為：（1）、調(diào)度靈活，操作簡便。應(yīng)能靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。（2）、檢修時(shí)應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。（3）、擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)能容易地從初期過度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝線路而不互相干擾，并且對(duì)一次、二次部分的擴(kuò)建工作量最少。主接線在滿足可靠性和靈活性的要求前提下應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理，具體要求為：（1）、投資節(jié)省。主接線應(yīng)力求簡單，合理減少斷路器等一次設(shè)備的數(shù)量。主接線應(yīng)使繼電保護(hù)不過于復(fù)雜，并能限制短路電流，以減低設(shè)備造價(jià)。（2）、節(jié)約占地。土地是國家寶貴的資源，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。特別是盡量不要占用良田。（3）、降低電能損失。應(yīng)通過合理選擇變壓器種類、容量、數(shù)量來避免出現(xiàn)多環(huán)節(jié)降壓而增加電能損失。待設(shè)計(jì)的110KV變電所共有110KV進(jìn)線2回，變電站受兩個(gè)電源供電，贛州變?yōu)?00MVA，,南康變?yōu)?00MVA，, 線路2為20kM, 線路3為25kM，出線2回；35KV出線6回；10KV出線10回。電氣主接線的基本形式有單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、增設(shè)旁路接線、橋式接線等?，F(xiàn)就本變電所3個(gè)電壓等級(jí)的主接線方案進(jìn)行比較選擇.(1)、110KV系統(tǒng)：本變電所110KV系統(tǒng)進(jìn)線2路，出線2路，內(nèi)橋和外僑接線都不適用，單母線接線方式對(duì)于2路電源進(jìn)線沒有意義，應(yīng)采用多段母線方式，雙母線及雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來說并無必要。所以單母線分段是比較好的選擇。綜上所述，單母線分段能滿足110KV系統(tǒng)運(yùn)行可靠、靈活的要求，且比較經(jīng)濟(jì)，本變電所110KV進(jìn)線出線均已確認(rèn)繼而避開了單母線分段的缺點(diǎn)。故選擇單母線分段作為本變電所110KV系統(tǒng)的主接線方式。（2）35KV系統(tǒng)。本變電所35KV系統(tǒng)進(jìn)線2路，出線6路，有可能有一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷需雙電源供電，因此可靠性較差的單母線接線不能使用。在將母線分段后，給一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷供電的雙路出線可分別接至兩段母線上，可靠性得到了較好的保證，此時(shí)我們就可以主要從經(jīng)濟(jì)的角度來比較方案。雙母線及雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來說并無必要。所以單母線分段是比較好的選擇。由于35KV系統(tǒng)當(dāng)前多采取固定式成套配電裝置，出線斷路器之間不具備迅速互換的能力。而35KV斷路器（含回路元件）一旦出現(xiàn)故障，檢修時(shí)間比較長，對(duì)用戶供電影響較大，所以應(yīng)加設(shè)旁路母線。為了節(jié)約投資，可將旁路斷路器與分段斷路器合二為一。綜上所述，35KV系統(tǒng)采取單母線分段帶旁路（旁路兼分段）接線。（3）、10KV系統(tǒng)。本變電所10KV系統(tǒng)進(jìn)線2路，出線10路，有重要用戶需雙電源供電。由于存在重要用戶，因此可靠性較差的單母線接線不能使用。在將母線分段后，給重要用戶供電的雙路出線可分別接至兩段母線上，可靠性得到了較好的保證，此時(shí)我們就可以主要從經(jīng)濟(jì)的角度來比較方案。雙母線及雙母線分段接線設(shè)備投資和土建投資均有較大增加，且運(yùn)行操作中出現(xiàn)較多倒閘操作，比較復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作事故。雙母線（分段）接線能保證任一段母線檢修時(shí)維持對(duì)所有用戶的供電，這對(duì)于本變電所來說并無必要。所以單母線分段是比較好的選擇。由于10KV系統(tǒng)當(dāng)前多采取中置手車式成套配電裝置，出線斷路器之間具備迅速互換的能力。一旦某一回出線斷路器出現(xiàn)故障，可以迅速將備用斷路器手車換上，對(duì)用戶供電影響不大。且當(dāng)前使用的10KV斷路器一般檢修周期相當(dāng)長，有的甚至免檢修，所以無須加設(shè)旁路母線。綜上所述，10KV系統(tǒng)采取單母線分段接線。至此，本變電所主接線方式已經(jīng)選定，列表如下：表22 電所主接線方式電壓等級(jí)接線方式110KV單母線分段35KV單母線分段帶旁路（分段兼旁路）10KV單母線分段 站用電接線的選擇一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。上述兩種方案如圖28及圖29所示。圖28 單母線分段接線①不會(huì)造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對(duì)重要用戶的供電④任一斷路器檢修，該回路必須停止工作⑤擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展圖29 單母線接線① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展② 可靠性、靈活性差③ 備少、投資小經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的單母線分段接線。第三章 短路電流計(jì)算、類型、危害所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相之間會(huì)相遇地之間是絕緣的。如果由于某種原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，我們就稱電力系統(tǒng)發(fā)生了短路故障。電力系統(tǒng)簡單短路故障共有四種類型：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。其中三相短路又稱為對(duì)稱短路，其他三種類型的短路都稱為不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單相接地短路發(fā)生的幾率最大，約占70%左右；兩相短路較少；三相短路發(fā)生的幾率最少。三相短路發(fā)生的幾率雖然少，但后果較嚴(yán)重，所以要給以足夠的重視，況且，從短路計(jì)算的方法來看，一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法以后，都?xì)w結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。因此對(duì)三相短路電流的研究具有重要的意義。各種短路的示意圖和代表符號(hào)參見表31表31 各種短路的示意圖和代表符號(hào)短路種類示意圖代表符號(hào)三相短路f（3）兩相短路f（1，2）兩相短路接地f（2）單相接地短路f（1）一般情況下三相短路電流大于兩相和單相短路電流。三相短路時(shí)，由于短路回路中各相的阻抗相等，盡管三相的短路電流比正常時(shí)的電流大，幅度增大，電壓也比正常時(shí)急劇降低，但三相仍然保持對(duì)稱，故稱之為對(duì)抗短路。在計(jì)算短路電流時(shí)，通常把電源容量視為無窮大的電力系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)某處發(fā)生短路時(shí)，電源電壓維持不變，即短路電流周期分量在整個(gè)短路過程中不衰減，為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，載流導(dǎo)體，一般應(yīng)計(jì)算下列短路電流?！搪冯娏髦芷诜至坑行е怠€(wěn)態(tài)短路電流有效值——短路全電流最大瞬時(shí)沖擊值——短路全電流最大有效值——短路容量發(fā)生短路的原因很多，既有主觀原因也有客觀原因，但其根本原因還是電氣設(shè)備載流部分相與相之間或相與地之間的絕緣受到損壞。主要有以下幾個(gè)方面：①絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。②雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。③人為誤操作，如運(yùn)行員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓引起短路。④挖地溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電氣設(shè)備有很大危害。短路類型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)的時(shí)間不同，其后果也不同?？赡苤黄茐木植康貐^(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。短路的危害后果一般有以下幾個(gè)方面：（1）發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的總阻抗突然減少以及由此產(chǎn)生暫態(tài)過程，使短路電流急劇增加，可能超過額定值的許多倍。（2）短路會(huì)引起系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。（3）當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離店遠(yuǎn)不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間有較長時(shí)，并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)可能失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。（4）發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，線路的三相不平衡電流所產(chǎn)生的總磁通會(huì)在相鄰的通訊線路上感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，干擾通訊系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：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，均需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。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。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷電流；計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流的沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需各種短路電流時(shí)的短路電流為依據(jù)進(jìn)行整定和校驗(yàn)。在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，必須以各種不同類型短路時(shí)的短路電流作依據(jù)。屋外配電裝置時(shí)，要按短路條件校驗(yàn)，軟導(dǎo)線的相間，相對(duì)地安全距離設(shè)計(jì)接地裝置。進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行及故障分析等。計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電器和導(dǎo)體的開斷電流、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算。一般應(yīng)以最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為依據(jù)，如變電所一般應(yīng)以2臺(tái)或3臺(tái)主變壓器容量計(jì)算，并適當(dāng)考慮電網(wǎng)5～10年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。短路點(diǎn)應(yīng)選擇在短路電流為最大的地點(diǎn)。導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流驗(yàn)算。計(jì)算10KV及以上高壓電網(wǎng)短路電流時(shí)，一般將元件的電阻略去不計(jì)，如果短路電路中總電阻∑R大于總電抗∑X的1/3時(shí)，則則線路和其他元件的有效電阻任應(yīng)計(jì)入。計(jì)算1000V以下低壓電網(wǎng)短路電流時(shí)，一般不允許忽略短路回路中電氣設(shè)備的電阻值。計(jì)算某一電壓級(jí)的短路電流時(shí)，應(yīng)用平均電壓。計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般采用標(biāo)幺值方法、短路功率法進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算1000V以下低壓配電網(wǎng)的短路電流時(shí)，一般采用有名值方法計(jì)算。計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電氣和導(dǎo)體的開斷電流，動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算。一般以最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為依據(jù)。計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行。短路點(diǎn)應(yīng)選擇在短路電流最大地點(diǎn)。導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流。一般按三相短路電流驗(yàn)算。短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)。1）系統(tǒng)正常運(yùn)行，短路前，三項(xiàng)是對(duì)稱的。2）因?yàn)槎搪窌r(shí)，各元件磁路不飽和，也就是各元件的電抗與電流大小無關(guān)，可用疊加原理。3）系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)的相位在短路過程中相等，頻率與正常時(shí)相同。4）變壓器的勵(lì)磁電流忽略不計(jì)，相當(dāng)于勵(lì)磁開放，可以簡化變壓器等值電路5）輸電線路的分布忽略不計(jì)。各回路最大持續(xù)工作電流, 根據(jù)公式 （31） 所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量 各電壓等級(jí)額定電壓 最大持續(xù)工作電流 10kV =35kV =110kV =短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有４個(gè)，即110KV母線短路（K1點(diǎn)），35KV母線短路（K2）點(diǎn)，10KV電抗器母線短路（K3點(diǎn)），（K4點(diǎn)）。 本站短路電流的計(jì)算35KV 10KV K2 K3