【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求。經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線靈活、可靠，必須要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要核心部分，也是電力構(gòu)成的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電所的最高電壓等級(jí)和變電所的性質(zhì)，選擇出某種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線或母線隔離開關(guān)等）故障時(shí)檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障母線的供電。適用范圍：610KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；3563KV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。 單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；35KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)；110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。4, 單母分段帶旁路母線這種接線方式在進(jìn)出線不多，容量不大的中小型電壓等級(jí)為35110KV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。 橋型接線(1)內(nèi)橋形接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。(2)外橋形接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。高壓側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況[1]。 電氣主接線的選擇10kV電氣主接線，根據(jù)資料顯示,由于10KV的出線有一類負(fù)荷，可以初步選擇以下兩種方案：(1)單母分段接線,6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，如果有一類負(fù)荷可采用單母線分段帶旁路接線,如圖5所示：(2)內(nèi)橋式接線，一般用于電源進(jìn)線線路較長(zhǎng)，負(fù)荷比較平穩(wěn)，變壓器不需要經(jīng)常操作，沒有穿越功率的終端總降壓變電所,如圖6。（3）10KV主接線方案比較如表三所示：圖5 單母線分段接線表3 10KV主接線方案比較方案方案Ⅰ 單母分段方案Ⅱ 內(nèi)橋式接線技術(shù)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，可以用利用旁路不會(huì)造成停電⑤擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)⑤易誤操作經(jīng)濟(jì)① 占地少② 設(shè)備少③可選擇用分段斷路器兼作旁路斷路器① 對(duì)變壓器回路操作不方便②適合沒有穿越功率的終端總降壓變電所經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。在根據(jù)此變電站的用途,所以選用方案Ⅰ[2]。5 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件。 圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。圖6 內(nèi)橋式接線：標(biāo)幺值法圖7 短路電流計(jì)算電路圖輸電線路： 其中,為基準(zhǔn)的電壓與容量。電力變壓器： 其中，分別為變壓器的短路百分?jǐn)?shù)和變壓器的額定容量。電抗器： 其中，分別為電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)，額定電壓和額定電流。電源： 其中為出口斷路器的短路容量。其中為三相短路電流的周期分量，為從電源到短路處的點(diǎn)抗標(biāo)幺值的總和。其中為三相短路容量。高壓側(cè)短路沖擊電流及其有效值： ==低壓側(cè)短路沖擊電流及其有效值： ==選取基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=求出基準(zhǔn)電流=20（查表可知 LGJ120，線距2m，電抗為）=圖8 第一點(diǎn)短路電流等值電路圖=圖9 第二點(diǎn)短路電流等值電路圖選取基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=求出基準(zhǔn)電流+=+20//20=　　　表4短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（kv）k1k26 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和設(shè)備的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)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(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 選擇設(shè)備的一般原則和基本要求（1）基本要求①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)景發(fā)展的需要；②應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；③應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；④選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；⑤擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老設(shè)備的型號(hào)一致；⑥選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。（2）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備①電壓:所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即 ()一般電纜和電器允許的最高工作電壓。②電流:導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流。即 ()由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的= （為電器額定電流）。 ()③按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核當(dāng)周圍環(huán)境溫度Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度Q 0不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流I可按下式修正 ()—導(dǎo)體或電氣設(shè)備長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度=40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃[9]。（3）按短路情況校驗(yàn)設(shè)備在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定.①熱穩(wěn)定校驗(yàn)式為 ()上式中：——短路電流的熱效應(yīng)（KA2S）—t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）t——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式為 或 ()上式中： ,—短路沖擊電流幅值及其有效值 ,廠家給出的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值 高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件（1）電壓選擇同式() [10]（2）電流選擇同式()由于高壓開斷器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，及取最大持續(xù)工作電流。（3）開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量即 ()當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，簡(jiǎn)化計(jì)算可用進(jìn)行選擇，為短路電流值。（4）短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊電流值即 ()（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)式同()（6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)式同() 斷路器選擇及校驗(yàn)10KV斷路器選擇（1）額定電壓選擇： =10KV （2）額定電流選擇： 三相變壓器一次側(cè)額定電流：＝S/＝200/≈(A)（3）按開斷電流選擇： = （4）按短路關(guān)合電流選擇： = 表5 10KV斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓Ue(kV)最高工作電壓額定電流Ie(A)額定開斷電流Iekd(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(kA)額定短路關(guān)合電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA) 2s固有分閘時(shí)間(s)合閘時(shí)間(s)ZN510/6302010KV1063020505020表6 10KV斷路器計(jì)算結(jié)果表