【文章內(nèi)容簡介】 方式，使發(fā)生故障時停電時間最短，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)濟是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設計投資最少。在主接線設計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。欲使主接線靈活、可靠，必須要選用高質(zhì)量的設備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而導致投資費用的增加。因此，主接線的設計應滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟合理。主要應從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個方面綜合考慮。電氣主接線是變電所電氣設計的首要核心部分，也是電力構(gòu)成的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線設計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選擇出某種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。 單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線或母線隔離開關(guān)等）故障時檢修，均需使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復非故障母線的供電。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：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；35KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時；110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時。4, 單母分段帶旁路母線這種接線方式在進出線不多，容量不大的中小型電壓等級為35110KV的變電所較為實用，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：高壓斷器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點：變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運；橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行；出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。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，故障率較高的情況。(2)外橋形接線優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點：線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。高壓側(cè)斷路器檢修時，變壓器較長時期停運。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，如果有一類負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，一般用于電源進線線路較長，負荷比較平穩(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不會造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對重要用戶的供電④任一斷路器檢修，可以用利用旁路不會造成停電⑤擴建時需向兩個方向均衡擴建①供電可靠②調(diào)度靈活③擴建方便④便于試驗⑤易誤操作經(jīng)濟① 占地少② 設備少③可選擇用分段斷路器兼作旁路斷路器① 對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 短路電流計算短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計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，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件。 圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。圖6 內(nèi)橋式接線：標幺值法圖7 短路電流計算電路圖輸電線路： 其中,為基準的電壓與容量。電力變壓器： 其中，分別為變壓器的短路百分數(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數(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抗標幺值的總和。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： ==選取基準容量=100MVA，基準電壓=求出基準電流=20（查表可知 LGJ120，線距2m，電抗為）=圖8 第一點短路電流等值電路圖=圖9 第二點短路電流等值電路圖選取基準容量=100MVA，基準電壓=求出基準電流+=+20//20=　　　表4短路電流計算結(jié)果短路點基準電壓（kv）k1k26 一次設備的選擇與校驗導體和設備的選擇是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、經(jīng)濟的重要條件。在進行設備選擇時，應根據(jù)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(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。 選擇設備的一般原則和基本要求（1）基本要求①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)展的需要；②應按當?shù)丨h(huán)境條件校核；③應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；④選擇導體時應盡量減少品種；⑤擴建工程應盡量使新老設備的型號一致；⑥選用的新品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。（2）按正常工作條件選擇導體和電氣設備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)的最高運行電壓，即 ()一般電纜和電器允許的最高工作電壓。②電流:導體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導體和電器的長期允許電流應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，出力保持不變，故其相應回路的= （為電器額定電流）。 ()③按當?shù)丨h(huán)境條件校核當周圍環(huán)境溫度Q和導體額定環(huán)境溫度Q 0不等時，其長期允許電流I可按下式修正 ()—導體或電氣設備長期發(fā)熱允許溫度我國目前生產(chǎn)的電氣設備的額定環(huán)境溫度=40℃，裸導體的額定環(huán)境溫度為+25℃[9]。（3）按短路情況校驗設備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，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定動穩(wěn)定.①熱穩(wěn)定校驗式為 ()上式中：——短路電流的熱效應（KA2S）—t秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）t——設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）②動穩(wěn)定校驗式為 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的作用，是高壓電路中最重要的電器設備。 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，應滿足各種可能運行方式下回路持續(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小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量即 ()當斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時，簡化計算可用進行選擇，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)合短路電流時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應小于短路電流最大沖擊電流值即 ()（5）熱穩(wěn)定校驗式同()（6）動穩(wěn)定校驗式同() 斷路器選擇及校驗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固有分閘時間(s)合閘時間(s)ZN510/6302010KV1063020505020表6 10KV斷路器計算結(jié)果表