【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 手車式單母線分段。綜上：110kV側(cè)采用單母線分段接線；35kV側(cè)采用單母線分段接線；10kV側(cè)采用手車式單母線分段。 主變中性點(diǎn)接地方式選擇 10kV側(cè)限流問題根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》“變電所6～10kV側(cè)短路電流的限制”規(guī)定：限制變電所6～10kV側(cè)短路電流不超過16～，以便采用價(jià)廉輕型的SF6斷路器，并且使選用的電纜截面不致過大，一般采用下列措施： 變壓器分列運(yùn)行在變電所中，母線分段電抗器的限流作用小，故采用簡(jiǎn)便的兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行的方法來限制短路電流，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）6~10kV側(cè)發(fā)生短路時(shí)，短路電流只通過一臺(tái)變壓器，其值較兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)大為減小，從而在許多情況下允許6~10kV側(cè)裝設(shè)輕型斷路器；（2）使無故障母線段維持較高的剩余電壓。但也有不足之處：（1）變壓器負(fù)荷不平衡，使能量損耗較并列運(yùn)行時(shí)稍大；（2）一臺(tái)變壓器故障時(shí)，該分段母線在分段斷路器接通前要停電，但可由分段斷路器裝設(shè)自動(dòng)投入裝置解決。 在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器當(dāng)變壓器容量增大，分裂運(yùn)行不能滿足限制短路電流要求時(shí)，可在變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器或電抗器。采用分裂變壓器：變壓器低壓繞組分裂成相等容量的兩個(gè)繞組，可大大增加各個(gè)分裂繞組和分裂繞組間的電抗，減小短路電流。在出線上裝設(shè)電抗器：當(dāng)610kV側(cè)短路電流很大，采用其它限流措施不能滿足要求時(shí)，就要采用在出線上裝設(shè)電抗器的接線，但這種接線投資貴，需建設(shè)兩層配電裝置樓，故在變電所中一般不采用出線裝設(shè)電抗器的接線 變壓器中性點(diǎn)接地方式根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》第2—7節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定：電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。1） 變壓器的110kV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》第2—7節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)的接地方式。①變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比X0/X13，以使單相接地時(shí)全相上工頻電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓；X0/X1.②所有普通變壓器中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn)。③選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng).。2）主變壓器6~63kV多用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式6~63kV電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于30A (6~10kV電網(wǎng))或10A(20~63kV電網(wǎng))時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，用消弧線圈接地時(shí)應(yīng)注意：①消弧線圈應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃，分散布置，應(yīng)避免整個(gè)電網(wǎng)中只裝一臺(tái)消弧線圈，也應(yīng)避免在一個(gè)變電所中裝設(shè)多臺(tái)消弧線圈，在任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。②在變電所中，消弧線圈一般裝在變壓器中性點(diǎn)上6~10kV消弧線圈也可裝在調(diào)相機(jī)的中性點(diǎn)上。③當(dāng)兩臺(tái)主變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí)，應(yīng)分別經(jīng)隔離開關(guān)與變壓器中性點(diǎn)相連。消弧線圈的補(bǔ)償容量按下式計(jì)算： ()其中 k—系數(shù)， Ue—電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的額定線電壓(kV) Ie—電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的電容電流(A)電網(wǎng)的電容電流Ie，應(yīng)包括有電氣連接的所有架空線路，電纜線路，發(fā)電機(jī)，變壓器以及母線和電器的電容電流，并考慮電網(wǎng)5~10年的發(fā)展架空線路的電容電流可按下式估算： ()—系數(shù)，適用于無架空地線的線路 —系數(shù)，適用于有架空地線的線路本設(shè)計(jì)中負(fù)荷均采用架空線路，且35kV及以下電壓等級(jí)無避雷線電纜按下式計(jì)算：（A）本設(shè)計(jì)中負(fù)荷35kV采用架空線，且35kV及以下電壓等級(jí)無避雷線，10kV采用電纜出線。 廠所母線增加的電網(wǎng)電壓6kV10kV35kV63kV110kV18%16%13%12%10%35kV側(cè)： 10kV側(cè)：由此分析：主變中壓側(cè)和低壓側(cè)中性點(diǎn)均不接地。 所用變?cè)O(shè)計(jì) 所用變?nèi)萘颗_(tái)數(shù)和接線設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和參考其他110kV變電站，本所所用變壓器容量選擇50kVA。所用變壓器臺(tái)數(shù)選擇：變電所宜從主變低壓側(cè)分別引接兩臺(tái)容量箱體可互為備用的所用工作變壓器每臺(tái)所用變的容量按全所計(jì)算負(fù)荷選擇，本所所用變選擇2臺(tái)。所用變引接方式選擇：因本所10kV側(cè)采用單母線分段接線形式，且選用兩臺(tái)所用變，故使兩臺(tái)所用變分別接于兩段10kV母線上。此外，所用變二次側(cè)采用三相四線制接線，給本所所用低壓負(fù)荷供電。 所用變型號(hào)選擇由≥，查變壓器選型表，選用型號(hào)為S9—50/10的所用變，其有關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓/%空載電流/%聯(lián)結(jié)組別總重/t高/低空載短路S950/105010177。5%/42Yyn0 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)意義與原則電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無功功率是它的有功功率的50—100%，同時(shí)電力系統(tǒng)本身消耗的無功功率可達(dá)到用戶的25—75%。無功功率的不足，將造成電壓的下降，電能損耗增大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所以電力系統(tǒng)的無功電源和無功功率必須平衡，總之，補(bǔ)償變壓器的無功損耗，補(bǔ)償高壓網(wǎng)的無功缺額，可以減少無功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)量和減小電能損耗。無功補(bǔ)償原則：對(duì)無功電源與無功負(fù)荷采取在各級(jí)電壓電網(wǎng)中分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡的原則。 補(bǔ)償方法補(bǔ)償方法主要有串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償兩類。其中，串聯(lián)補(bǔ)償主要是采用串聯(lián)電容器裝置；并聯(lián)補(bǔ)償主要采用并聯(lián)電容器裝置、靜止補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電抗器裝置等。本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功，以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗，提高電網(wǎng)電壓和功率因數(shù)。 補(bǔ)償電容器選擇根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ25—85電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計(jì)，調(diào)相調(diào)壓計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對(duì)35～110kV變電所中電容器裝置的總?cè)萘浚凑諢o功功率就近平衡的原則，可按主變壓器容量的10%～30%考慮。所以，對(duì)本所中電容器裝置的總?cè)萘堪粗髯儔浩魅萘康?0%考慮，即：20%2=電容器裝置宜設(shè)在主變的低壓側(cè)或主變主要負(fù)荷側(cè)。小電流接地系統(tǒng)的電容器裝置應(yīng)采用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接地。電容器裝置每相的電容器，應(yīng)采用先并聯(lián)后串聯(lián)的連接方式。單臺(tái)電容器的容量選擇按電容器組單相容量和每相電容器的串、并聯(lián)臺(tái)數(shù)確定，每相各串聯(lián)段中電容器的并聯(lián)臺(tái)數(shù)宜小于最大并聯(lián)臺(tái)數(shù)?？蛇x擇型號(hào)為的電容器，其技術(shù)參數(shù)為： 補(bǔ)償電容器型式選擇結(jié)果補(bǔ)償電容器型號(hào)額定電壓（kV）額定容量（kVar）額定電容（μF）質(zhì)量（kg）50094外形尺寸LL1L2Bh1hHF62568573517365592可計(jì)算并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)：（個(gè)）因?yàn)楸舅捎肶型連接，而且要在10kV單母線分段的兩端各接入一組，故電容器個(gè)數(shù)應(yīng)為6的倍數(shù)，應(yīng)選36個(gè)。5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算概述 短路電流計(jì)算的目的在變電所電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的主要是為以下提供方面的確定依據(jù)。(1)電氣主接線比選(2)選擇導(dǎo)體和電器(3)確定中性點(diǎn)接地方式(4)計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺(5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距(6)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓(7)選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定系統(tǒng)運(yùn)行方式主要有三種，即系統(tǒng)最大運(yùn)行方式、系統(tǒng)最小運(yùn)行方式和系統(tǒng)正常運(yùn)行方式?，F(xiàn)將簡(jiǎn)介前兩種系統(tǒng)運(yùn)行方式。 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行，以及所有線路和規(guī)定接地的中性點(diǎn)全部投入運(yùn)行的方式。該運(yùn)行方式是考慮了系統(tǒng)5～10年的發(fā)展，對(duì)于本設(shè)計(jì)要考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。該運(yùn)行方式主要用在電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)和保護(hù)的整定計(jì)算中。 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷為最小，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少數(shù)接地的運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式主要針對(duì)近期系統(tǒng)規(guī)模而言，主要用在保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)當(dāng)中。 短路形式的確定三相系統(tǒng)中短路的基本類型有四種，即三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般按短路情況最嚴(yán)重的短路形式計(jì)算，而電氣距離距電源較遠(yuǎn)的變電所，一般三相短路最嚴(yán)重，故本設(shè)計(jì)中短路電流均按三相短路的情況進(jìn)行計(jì)算。 短路計(jì)算點(diǎn)的確定選取短路計(jì)算點(diǎn)的個(gè)數(shù)，主要依據(jù)變電所的電壓等級(jí)數(shù)，故本所設(shè)三個(gè)短路點(diǎn)，分別以KKK3表示110kV、35kV和10kV工作母線上的短路點(diǎn)，其中10kV側(cè)計(jì)算并列和分裂運(yùn)行兩種情況的短路電流。然后根據(jù)這三個(gè)短路點(diǎn)來依次計(jì)算對(duì)應(yīng)點(diǎn)的短路電流值，并利用這三個(gè)短路點(diǎn)的短路電流值來校驗(yàn)電氣設(shè)備和繼電保護(hù)。 短路電流的計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗，采用標(biāo)幺制形式的近似計(jì)算法。標(biāo)幺制中各物理量均用標(biāo)幺值來表示，此方法使運(yùn)算步驟簡(jiǎn)單、數(shù)值簡(jiǎn)明便于分析。標(biāo)幺值的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為 基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（SB）、基準(zhǔn)電流（IB）、基準(zhǔn)電壓（UB）和基準(zhǔn)阻抗（ZB）。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓UB為各電壓級(jí)的平均額定電壓（115kV、37kV、）。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已確定：基準(zhǔn)電流： ()基準(zhǔn)阻抗： () 元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算（1） 系統(tǒng)S的等效電抗標(biāo)幺值： 或 ()式中 —— 系統(tǒng)的容量，MVA； —— 系統(tǒng)以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。（2） 線路電抗標(biāo)幺值： ()式中 —— 線路單位長(zhǎng)度的電抗值，110kV及以下一般為單根導(dǎo)線，； —— 線路的長(zhǎng)度，km。（3）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計(jì)中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即、。則可求出高、中、低壓繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)，分別為 () () ()再按與雙繞組變壓器相似的計(jì)算公式求變壓器高、中、低壓繞組的電抗標(biāo)幺值，分別為 () 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)的目的是簡(jiǎn)化短路電流計(jì)算，以求得電源至短路點(diǎn)間的等值阻抗。變換名稱變換前網(wǎng)絡(luò)變換后網(wǎng)絡(luò)變換后等值電抗串聯(lián)并聯(lián)△→Ｙ 各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算本設(shè)計(jì)僅有兩個(gè)電源，且它們距本所的電氣距離差別較大，故采用個(gè)別法來計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算步驟如下：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗X∑；（2）求各電源的計(jì)算電抗Xjs（將各轉(zhuǎn)移電抗按各電源容量S∑歸算）： ()（3）查運(yùn)算曲線，得到以各電源容量為基準(zhǔn)值的各電源至短路點(diǎn)電流標(biāo)幺值；（4）求（3）中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流，并計(jì)算短路電流沖擊值ish。在本設(shè)計(jì)計(jì)算中，考慮了遠(yuǎn)期發(fā)展中兩臺(tái)主變低壓側(cè)是并列運(yùn)行還是分列運(yùn)行，將兩種運(yùn)行情況均考慮在內(nèi)。 短路電流計(jì)算的結(jié)果表 短路電流計(jì)算的結(jié)果（kA）電壓等級(jí)短路點(diǎn)110kVK135kVK210kV并列K3短路電流計(jì)算過程見附錄。6 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則與技術(shù)條件 電氣設(shè)備選擇的一般原則(1) 力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理；(2) 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；(3) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(4) 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；(5) 選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；(6) 選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDGJ 1486的有關(guān)規(guī)程：（1）按長(zhǎng)期工作條件選擇選擇的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓（）；即：選用的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流（）；即：以下列出主要回路的最大持續(xù)工作電流的計(jì)算公式：變壓器回路： ()母線回路：中低壓母線，取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流，同上。高壓母線： ()出線回路：?jiǎn)位鼐€： ()雙回線： ()分段回路： 　 ()母聯(lián)回路：取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流。（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大、母線較長(zhǎng)，傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面。即：（3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)海拔條件：海拔在1000m以下時(shí)，可不考慮海拔條件；海拔在1000m及以上時(shí)，需考慮海拔對(duì)電氣設(shè)備選擇的影響。溫度條件：我國電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度為+40℃。 ()式中K——修正系數(shù)；——導(dǎo)體或電器長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度；——安裝地點(diǎn)周圍環(huán)境溫度；——定環(huán)境溫度其中周圍環(huán)境溫度的確定裸導(dǎo)體（屋外：最熱月平均最高溫度；屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度）電器（屋外：年最高溫度；屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度）（4）按短路情況校驗(yàn)1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電器： 或　 ()式中?。ǎ?動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（有效值），kA；　　?。ǎ?短路沖擊電流峰值（有效值），kA；導(dǎo)體： ()式中 、—— 導(dǎo)體允許應(yīng)力、最大應(yīng)力，Pa；2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電器： ()式中 —— t秒時(shí)的短路電流，kA；導(dǎo)體：