【文章內(nèi)容簡介】 兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組導(dǎo)線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路母線隔離開關(guān)，只停該回路。2）、調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可任意切換，分配到任意母線上工作，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化的需要。3）、擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響,兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線時(shí)，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4）、便于實(shí)驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：1）、增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。2）、當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：1）、610KV,配電裝置，當(dāng)短路電流較大，需要加裝電抗器。2）、3563KV,回路總數(shù)超過8回，或連接電源較多，回路負(fù)荷較大時(shí)。3）、110220KV,出線回路在5回及以上時(shí)；或當(dāng)110220 KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4 回及以上時(shí)。 雙母線接線方案二、單母線分段接線：優(yōu)點(diǎn)：1）、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個(gè)回路，提供雙回路供電。2）、安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：1）、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停電。2）、擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，以保證負(fù)荷分配的均勻。3）、當(dāng)出線回路為雙回路時(shí)，常使母線出線交叉跨越。適用范圍：1）、610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。2）、3563KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)。3）、110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。 單母線分段接線方案比較：方案一相對(duì)方案二調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，所以當(dāng)該母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線上的回路不需要停電，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。通過對(duì)以上兩種方案比較，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)進(jìn)步，新型斷路器的停電檢修周期延長，沒有必要考慮停電檢修斷路器，結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，在滿足要求的前提下，盡可能節(jié)約設(shè)備的投資故待設(shè)計(jì)的變電站110 kV接線選取方案二，單母線接線，即能滿足要求。在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上第二種方案明顯合理，鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選第二種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。結(jié)論：110 kV側(cè)采用單母線分段接線 35kV側(cè)主接線方案選取本變電站35kV 線路有8 回，可選擇雙母線接線或單母線分段帶旁路母線接線兩種方案，根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)特點(diǎn)，本變電站電源主要集中在35kV 側(cè)，不允許停電檢修斷路器，需設(shè)置旁路設(shè)施。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。方案二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿足要求，故35kV 側(cè)接線采用方案二。單母線分段帶旁路母線接線。 雙母線接線方案二簡單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要回路特別是電源回路不停電。 單母線分段帶旁路母線接線 第4章 短路計(jì)算 短路計(jì)算的原因與目的電力系統(tǒng)由于設(shè)備絕緣破壞，架空線路的線間或?qū)Φ孛鎸?dǎo)電物短接，或雷擊大氣過電壓以及工作人員的誤操作，都可能造成相與相、相與地之間導(dǎo)電部分短接，短路電流高達(dá)幾萬安、幾十萬安培。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及機(jī)械效應(yīng)，會(huì)使電氣設(shè)備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時(shí)系統(tǒng)電壓驟降，設(shè)備不能運(yùn)行。單相接地在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，對(duì)鄰近通信設(shè)備將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾和危險(xiǎn)影響，所以電力系統(tǒng)必須進(jìn)行短路故障計(jì)算。另外，對(duì)于電氣設(shè)備的規(guī)格選擇，繼電保護(hù)的調(diào)整整定，對(duì)載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動(dòng)力的核算，都需要對(duì)系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計(jì)算。短路計(jì)算選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠 電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線時(shí)，確定是否需要采用限制短路電流的措施等，都需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。計(jì)算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響等，也包含有短路計(jì)算的內(nèi)容。在確定輸電線路對(duì)通訊的干擾，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計(jì)算。 短路計(jì)算的計(jì)算條件一、基本條件：短路計(jì)算中采用以下假設(shè)條件和原則：正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。輸電線路的電容略去不計(jì)。二、一般規(guī)定：驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)5—l0 年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的按線方式。選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償放電電流的影響。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器6—l0kV 出線，選擇母線到母線隔離開之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。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計(jì)算。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的計(jì)算。 最大最小運(yùn)行方式分析在選擇保護(hù)方式分析時(shí)，對(duì)大多數(shù)保護(hù)都必須認(rèn)真分析與考慮哪種運(yùn)行方式來作為計(jì)算的依據(jù)，一般而言所選用的保護(hù)方式，應(yīng)在系統(tǒng)的各種故障參數(shù)增加而動(dòng)作的保護(hù)，如電流保護(hù)，通常應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來確定保護(hù)的定值，以保證選擇性，因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性。那么，在其他運(yùn)行方式下，必然能保證選擇性；而對(duì)靈敏性校驗(yàn)，則應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來進(jìn)行，因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏性合格，那么在其他運(yùn)行方式下的靈敏性就會(huì)更好，對(duì)反映鼓掌參數(shù)減小而動(dòng)作的欠量保護(hù)。如低壓保護(hù)，剛剛好相反，此時(shí)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來整定，而根據(jù)最大運(yùn)行方式來校驗(yàn)靈敏性。最大運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的要求，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（全部或絕大部分投入運(yùn)行），以及所有線路和規(guī)定的中性點(diǎn)全部投入運(yùn)行的方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式即QFQF2都在閉合的狀態(tài)。對(duì)繼電保護(hù)而言，則是指在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路時(shí)，通過該保護(hù)的短路電流為最大時(shí)的系統(tǒng)連接方式。本設(shè)計(jì)題目中，本變電站的最大運(yùn)行方式為兩臺(tái)31500KVA的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，以及所有負(fù)荷投入時(shí)的運(yùn)行方式。但由于縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，由于其保護(hù)范圍外故障時(shí)，保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。為了方便變壓器縱聯(lián)差動(dòng)的整定計(jì)算，在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路點(diǎn)的電流應(yīng)為支路電流。所以變壓器高壓側(cè)的短路點(diǎn)電流為變電站高壓側(cè)投入的，斷路器閉合時(shí)，流過變壓器高壓側(cè)的短路電流。變壓器低壓側(cè)的短路電流為系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行橋短路器連接，變壓器單臺(tái)投入時(shí)流入變壓器低壓側(cè)的短路電流。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)的系統(tǒng)連接且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式。本設(shè)計(jì)題目中，變電站的最小運(yùn)行方式為，變壓器單臺(tái)投入時(shí)的運(yùn)行方式即QFQF2都在打開狀態(tài)。 短路計(jì)算（1）確定基準(zhǔn)值取 而 （2）各主要元件電抗標(biāo)幺值取 架空線電抗標(biāo)幺值電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（3）求 點(diǎn)短路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。總電抗標(biāo)幺值= 三相短路電流周期分量的有效值其他三相短路電流為 短路沖擊電流與短路沖擊電流的有效值為三相短路容量（4）求 點(diǎn)短路電流的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量?？傠娍乖诓煌倪\(yùn)行方式標(biāo)幺值= = 三相短路電流周期分量的有效值在不同運(yùn)行方式下的其他三相短路電流為 短路沖擊電流與短路沖擊電流的有效值為三相短路容量110KV側(cè)主變進(jìn)線 35KV側(cè)主變進(jìn)線 對(duì)于35KV側(cè)出線，有8回出線，并且每回出線上的負(fù)載都相同，只對(duì)其中一點(diǎn)做出了短路計(jì)算即可。 第5章 開關(guān)設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣設(shè)備選擇的概述電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(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)省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。選擇的原則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。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）、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。6）、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。(1)按正常工作條件選擇電器額定電壓在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即額定電流電器的額定電流 是指在額定周圍環(huán)境溫度 下，電器的長期允許電流。 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 ，即(2)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件較驗(yàn)在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件是，應(yīng)采取措施。(3) 按短路情況校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中 ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；、t ——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為或 式中 ——短路沖擊電流幅值及其有效值；——電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。2)采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。短路計(jì)算時(shí)間校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理的確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 之和，即= + 而 = 式中 ——斷路器全開斷時(shí)間；——后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；——斷路器固有分閘時(shí)間；——斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間。開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計(jì)算時(shí)間應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間和斷路器固有分閘時(shí)間之和。（4）短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：1)容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5～10 年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。2)短路種類 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。3)計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 110kV側(cè)斷路器的選擇在本設(shè)計(jì)中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級(jí)得到廣泛的應(yīng)用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。從《電氣工程電