【文章內(nèi)容簡介】 電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。對電氣主接線的基本要求概括地說應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。因此，設(shè)計的主接線必須滿足如下要求：1．可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性不僅要考慮—次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。2．靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求； 1)調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。 3)擴建要求。可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改建量最小。3．經(jīng)濟性經(jīng)濟性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。4 主接線的設(shè)計課程設(shè)計的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)（1）電廠規(guī)模：裝機容量：裝機 3 臺，容量均為 ，UN=氣象條件：最高溫度為 ℃，年平均氣溫為 ℃，氣象條件一般，無特殊要求廠用電率：%（2）出線回數(shù)：35KV 電壓等級：出線 1 回，送電距離約 6 km。電氣主接線方案（1）發(fā)電機電壓側(cè)接線從經(jīng)濟上和靈活性和可靠性考慮發(fā)電機電壓側(cè)接線擬定接線的方案。方案：三機一變單母線選用一臺容量為 20220 kVA 的升壓變。發(fā)電機電壓側(cè)采用單母線接線，即三臺發(fā)電機組與一臺主變壓器組成單母線接線形式。 （即發(fā)電機電壓側(cè)采用三機一變單母線接線，35kV 側(cè)采用線路—變壓器組接線。 ）5表 21 發(fā)電機電壓側(cè)接線方案表方案編號 方案一簡圖 GS2優(yōu) 點，簡單清晰，運行維護方便，投資較方案二節(jié)省。、主變低壓側(cè)均設(shè)斷路器，操作方便。缺 點，機組的電能不能送出。，全部電能不能送出。（2） 35 kV 高壓側(cè)接線方案根據(jù)業(yè)主提供的資料，電站以 35 kV 級電壓送出，出線回路數(shù) 1 回。高壓側(cè)采用變壓器——線路組接線方案。同時采用 氣體絕緣金屬封閉開關(guān)柜，占地面積小63 主變的選擇 變壓器的選型電力變壓器(文字符號為 T 或 TM)，根據(jù)國際電工委員會的界定，凡是三相變壓器的額定容量住 5KVA 及以上，單相的在 lKVA 及以卜的輸變電用變壓器，均成為電力變壓器。電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高和規(guī)模的大，電壓升和降壓的層次增多，系統(tǒng)經(jīng)變壓器的總?cè)萘考哼_發(fā)電機容量的 710 倍?？梢?，電力變壓器的運行是電力生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。主變壓器在電氣設(shè)備投資中所占比例較大，同時與之相適應(yīng)的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大。因此，主變壓器的選擇對發(fā)電廠、變電所的技術(shù)性影響很大。 主變參數(shù)分析容量的計算及確定連接存發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計算：(1)當發(fā)電機電壓母線上負荷最小時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)，但小考慮稀有的最小負荷情況。(2)當發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機組停用時，能由系統(tǒng)供給發(fā)電機電壓的最大負荷。在電廠分期建設(shè)過程中，在事故斷開最大臺發(fā)電機組的情況下，通過變壓器向系統(tǒng)取得電能時，可以考慮變壓器的允許過負荷能力和限制非重要負荷。(3)根據(jù)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的要求，而限制本廠的輸出功率時能供給發(fā)電機電壓的最大負荷(4)按上述條件計算時，應(yīng)考慮負荷曲線的變化和逐年負荷的發(fā)展。特別注意發(fā)電廠初期運行時當發(fā)電機電壓母線負荷不大時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余容量送入系統(tǒng)。具體計算過程如下：最大容量 S=（S G—%） =（ %） =根據(jù)以上標準、計算容量及接線方式，應(yīng)選擇一臺雙繞組的變壓器，容量為 20MVA。相數(shù)的選擇 變壓器的相數(shù)有單相和三相，主變壓器是采用三想還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。規(guī)程上規(guī)定，當不受運輸條件限制時，在330KV，及以下的發(fā)電廠及變電站，均選用三相變壓器。同時，因為單相變壓器組相對7來講投資大、占地多、運行損耗也較大，而小作考慮。本發(fā)電廠應(yīng)選用三想變壓器。8繞組數(shù)繞組的形式主要有雙繞組和三繞組。本發(fā)電廠只有兩個電壓等級，故選擇雙繞組變壓器。中性點接地方式電網(wǎng)的中性點接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。本變電站所選用的變?yōu)槠胀ㄐ碗p繞組變壓器，主變壓器的 側(cè)的中性點采用直接接地方式。繞組接線組別變壓器接線必須與系統(tǒng)每年電壓相位一直，否則、不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的組別接線方式只有星行“Y”和二角形“d” 兩種。本電廠選用連接組為Y,d11調(diào)壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為五激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在177。22 5％以內(nèi)，應(yīng)視具體工程情況決定。另種足帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，訓整范圍可達 30％。但由于有載調(diào)壓，變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，只有在以下范圍選用：a、接于出力大的發(fā)電廠的主變壓器，特刖是潮流方向不固定，且要求變挑 壓器二次電壓維持在一定水平時。b、接于時而為送端，時而為受端，具有可逆工作特點的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時。通常，發(fā)電廠主變壓器很少有采用有載調(diào)壓，因為可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁來實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，同此本發(fā)電廠采用無激勵磁調(diào)壓。綜上所述和查有關(guān)變壓器型號手冊所選主變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：型號：S1020220/35電壓變比：177。%/額定容量：20220KVA接線組別：Y，d119阻抗電壓：Ud%=8104 短路電流計算 目 的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其目的是：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。在選擇載流導體及電器元件時，為了保證設(shè)備在正常運行和短路情況下都能安全，可靠地工作，同時又力為節(jié)約資金，這就需對有關(guān)短路電流值進行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和開斷能力的檢驗。為選擇繼電保護方式和進行整定計算提供依據(jù)。接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 造成短路原因電力系統(tǒng)發(fā)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞。絕緣損壞大多是由于未及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷，以及設(shè)計、制造、安裝和運行不當所致，如由于設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被內(nèi)部人員違反操作規(guī)程和安全規(guī)程，造成誤操作而引發(fā)短路。電力系統(tǒng)的其他某些故障也可能導致短路，如輸電線路斷線和倒桿事故等。此外，飛禽及小動物跨接裸導體，老鼠咬壞設(shè)備、導線的絕緣，都可能造成短路。 短路危害，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多，短路回路中的短路電流可能超過該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍，如 6—10kV 的大容量裝置，短路電流可達到幾萬甚至幾十萬安。，同時也使導體受到很大的電動力作用、使導體發(fā)生變形，甚至損壞。因此，電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動(機械)穩(wěn)定度。，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大、給國民經(jīng)濟造成的損失也越大。．特別是靠近短路點處降低得更多，短路點的電壓為零，結(jié)果可能導致非故障范圍部分或全部用戶的供電破壞。當電壓降低到額定值的 80％左右時，電磁開關(guān)有可能斷開，因而中斷供電；當電壓下降到 30％一 40％。并持續(xù)達 1s 以上時，電動機可能停止轉(zhuǎn)動，使工廠產(chǎn)品報廢，甚至造成人身傷亡事故。直到短路故障被切除后，非故障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓才能得以恢復(fù)。由此可見。短路的后果是十分嚴重的，且短路所引起的危害程度，與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有關(guān)。為了保證電氣設(shè)備安全可靠運行，減輕短路的影響，除應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一