【文章內(nèi)容簡介】 考慮了今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，通過比較，35KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。3．10KV側(cè)根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：方案1單母線接線帶旁路 ，方案2單母線分段接線； 表43 兩種方案進(jìn)行比較方案項目方案1單母線分段帶旁路母線接線方案2單母線分段接線可靠性用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高用斷路器把母線分段后,對重要用戶可從不同段引出兩個回路,保證不間斷供電，可靠靈活性當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電，擴(kuò)建方便經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一旁路增加了投資接線簡單,運行設(shè)備少，年運行費用少，占地面積小在10KV 此用電負(fù)荷中各回路出線的一，二級負(fù)荷較多，且進(jìn)出線回路數(shù)比較多，通過對主接線基本要求的考慮，合理考慮市區(qū)電力負(fù)荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況以及今后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能。已知10KV側(cè)有11回出線(近期12回，遠(yuǎn)景發(fā)展4回) 。由于本設(shè)計中采用10kV中置式高壓開關(guān)柜，配真空斷路器，在檢修過程中手車式斷路器具有檢修安全，操作方便的特點。根據(jù)《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》通過比較，10KV側(cè)宜采用方案2：單母線分段接線。綜上分析可以得出，本次新建變電站的電氣主接線形式為:110KV電壓級采用單母線分段接線形式，35KV電壓級采用單母線分段接線形式，10KV電壓級采用單母線分段接線形式。第5章 短路電流的計算在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。在短路電流計算過程中，一般都以最嚴(yán)重的短路形式為依據(jù)。因此，本文的短路電流計算都以三相短路為例。 短路電流的計算目的 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列。 計算短路電流的目的計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計算。為了達(dá)到上述目的，須計算出下列各短路參數(shù)：I″—次暫態(tài)短路電流，用來做為繼電保護(hù)的整定計算和校驗斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用(電力系統(tǒng)在最大運行方式下)繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時的次暫態(tài)短路電流來計算保護(hù)裝置的整定值?！喽搪窙_擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。I—三相短路電流有效值，用來檢驗電器和母線的熱穩(wěn)定。S″—次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。 短路電流的計算為了簡化短路電流的計算方法，在保證計算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出一下規(guī)定：，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。，這個規(guī)定在計算短路電流時，所造成的誤差很小。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點的實際額定電壓，因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否則，誤差偏大。，一般只計及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件X/3R時，可以略去電阻的影響。只有在短路點總電阻大于總電阻的1/3時才加以考慮，此時采用阻抗等于電抗計算。，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動機(jī)對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機(jī)正在運行時，在母線上發(fā)生三相短路，短路點的電壓立即降低。此時，電動機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機(jī)的反電勢。，距短路點遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。＞3,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。 短路電流計算結(jié)果： 表51 短路電流計算結(jié)果短路點I(KA)I tk/2 (KA)I tk(KA)Ish(KA)110KV母線35KV母線10KV母線33 計算過程如下：系統(tǒng)等效圖如下：圖51 系統(tǒng)等效圖1．作電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖的等值電路圖基準(zhǔn)容量：100MVA基準(zhǔn)電壓：各級平均電壓設(shè)計條件：假設(shè)電源SS2為無線大系統(tǒng)，假設(shè)110kV線路L2為10km，110kV線路L3為7km。(1)選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓：=100MVA 、=115KV 、=37KV 、= 則基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電抗 X d1 = X d2= (2)計算各條線路的阻抗值參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》， XL2=L2x1=10=4 XL3= L3x1=7=它們相對應(yīng)的標(biāo)幺值為：X*L2=XL2=4=X*L3=XL3== 2．計算短路點d1的短路電流參數(shù)110KV側(cè)短路電流計算：則圖51可以轉(zhuǎn)化為：圖52 110KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖將圖52網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線：X1*=X2*= =X3*= = 電源相對于d1的轉(zhuǎn)移電抗：XM*=星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗：按上述計算結(jié)果查汽輪機(jī)的計算表可知：當(dāng)s時 短路電流周期分量標(biāo)幺值為：KA當(dāng)=4s時：= =KA當(dāng)Tk/2=2s時因t=∞時和t=4s時，隨著計算電抗的減小，它們所對應(yīng)的曲線逐漸重合，所以 KA(表示短路沖擊電流為周期分量幅值的倍數(shù)，其大小取決于，取值范圍為，)3．計算短路點d2的短路電流參數(shù)35KV側(cè)短路電流計算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖53 35KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗因兩個計算電抗有一個大于3，所以，，時相等 4．計算短路點d3的短路電流參數(shù)10KV側(cè)短路電流計算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖54 10KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗因兩個計算電抗有一個大于3，所以得：第6章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇（1）設(shè)計中電器選擇的主要任務(wù)：①導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級的絕緣子等。②電氣設(shè)備 電氣設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開關(guān)、熔斷器等。用于保護(hù)和測量用的電流互感器，包括穿墻套管、開關(guān)柜的選擇及其一次接線的編號。（2）選擇導(dǎo)體和電器的一般原則根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》：應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理；應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校準(zhǔn)；選擇的導(dǎo)體品種不宜過多；應(yīng)與整個工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件 按長期工作條件選擇 《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》中規(guī)定：: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓。 即： ，其中，、一般按照選擇電氣設(shè)備的額定電壓。: 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流，由于高壓開路電器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。在斷路器、隔離開關(guān)、空氣自然冷卻限流電抗器等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度，不超過《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》GB76374所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40℃(但不高于+60℃)時，環(huán)境溫度每增加1℃，%；當(dāng)使用在環(huán)境溫度低于+40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，%，但其最大過負(fù)荷不得超過額定電流的20%，即： 對于導(dǎo)體：；對于電器：對于的計算方法1．匯流主母線 (1)110KV主母線：按實際功率分布進(jìn)行計算 (2)35KV主母線： (3)10kV主母線：2．旁路母線回路 3．主變的引下線 4．出線 單回線： 雙回線：5．母聯(lián)回路 6．分段回路 (K=～ ) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》一書中規(guī)定：： 載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。：除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)密度選擇，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。當(dāng)無合適規(guī)定導(dǎo)體時，導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計算截面的相鄰下一檔選取。選取條件：經(jīng)濟(jì)截面 J—經(jīng)濟(jì)電流密度按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長期發(fā)熱進(jìn)行校驗。 導(dǎo)體和電器的選取及校驗條件 導(dǎo)體的選擇1．母線的選擇《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》一書中規(guī)定：：載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。(1)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時；(2)污穢對銅腐蝕較輕微而對鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場所。：20KV以下回路的正常工作電流在4000A及以下時，宜采用矩形導(dǎo)體，在40008000A時，宜選用槽形導(dǎo)體,110KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。2．10KV出線電纜選擇(1)依據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗:1)電纜芯線材料及型號2)額定電壓3)截面選擇4)允許電壓降校驗5)熱穩(wěn)定校驗6)電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。(2)電纜芯線材料及型號選擇電纜芯線有銅芯和鋁芯，國內(nèi)工程一般選用鋁芯，電纜的型號應(yīng)根據(jù)其用途，敷設(shè)方式和使用條件進(jìn)行選擇，RMA市郊變10KV出線選用三相鋁芯電纜。(3)電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。(4)截面選擇：電力電纜截面一般按長期發(fā)熱允許電流選擇，當(dāng)電流的最大負(fù)荷利用小時數(shù)大于5000小時且長度超過20m時，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 電器選擇1．?dāng)嗦菲鬟x擇依據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》中高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定選擇斷路器。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》(電氣一次部分)規(guī)定：35KV及以下可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。35KV~220KV可選用少油、SF空氣斷路器等。綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品和經(jīng)過運行經(jīng)驗安全可靠的產(chǎn)品，所以 110KV、35KV選用SF6斷路器，10KV選用真空斷路器。2．隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和適用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。110KV選用GW4型雙柱單端口隔離開關(guān)，35KV、10KV側(cè)選屋內(nèi)隔離開關(guān)。3．電壓互感器選擇依據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》對電壓互感器配置的規(guī)定：(1)電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護(hù)周期和自動裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運行方式改變時，保護(hù)裝置不得失壓，周期點的兩側(cè)都能提取到電壓。(2)6～220KV電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)壓互，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。(3)當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ1486：：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗1)一次回路電壓2)二次電壓3)二次負(fù)荷4)準(zhǔn)確度等級5)繼電保護(hù)及測量的要求：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：1)3～20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。2)35KV配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。3)110KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。：用于中型點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100V，用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。4．電流互感器選擇根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》：3～20KV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35KV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，應(yīng)采用套管式電流互感器。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》(電氣一次部分)：(1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。(2)發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點