【文章內(nèi)容簡介】 方案Ⅱ：單母線分段帶專用旁路斷路器。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部優(yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓單母線不分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的電。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。、低壓單母線不分段以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計選用方案一。根據(jù)所選的接線方式，畫出主接線圖，參見附錄B《變電所電氣主接線圖》。第六章 短路電流的計算供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常、運(yùn)行常常因為發(fā)生短路故障而遭到破壞。、短路的概念、原因、后果及形式所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因有（1）電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動作、雷擊或過電壓擊穿。（2）工作人員的誤操作。（3）飛禽跨接裸導(dǎo)體或自然災(zāi)害等。短路的后果有以下幾點(diǎn)1） 短路電流的熱效應(yīng)。2） 短路電流的電動力效應(yīng)。3） 短路電流的磁效應(yīng)。4） 短路電流產(chǎn)生的電壓降。5） 短路電流對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。常見的短路形式有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等。、計算短路電流的目的及方法由于電力系統(tǒng)在運(yùn)行中難免會出現(xiàn)各種故障和不正常的工作狀態(tài)，特別是短路故障會使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞，甚至?xí)箤?dǎo)體或電氣設(shè)備損壞，其后果是十分嚴(yán)重的。因此，需要計算供配電系統(tǒng)在短路故障條件下產(chǎn)生的電流，以便正確選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大電流時不致?lián)p壞。同時，為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，在作為選擇和校驗電氣設(shè)備用的短路計算中，以三相短路計算為主。不對稱短路可按對稱分量法將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負(fù)序、和零序分量，然后按對稱量進(jìn)行分析和計算。短路電流的計算方法常見的有：歐姆法和標(biāo)幺制法。在本次設(shè)計中選用標(biāo)幺制法。標(biāo)幺制法又稱相對單位制法，因其短路計算中的物理量采用標(biāo)幺值而得名，即任意物理量的標(biāo)幺值是它的實際值A(chǔ)與所選定的基準(zhǔn)值的比值，即用標(biāo)幺值進(jìn)行短路計算時，一般取基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓通常取元件所在處的短路計算電壓，即其計算步驟為如下：。、短路電流的計算及匯總表、 繪制計算電路，采用一路電源供線，以距本廠8km的饋電變電站經(jīng)LGJ185架空線（備用采用鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線）,該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA計算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)的短路電流和短路容量。 供電系統(tǒng)圖、 確定短路計算基準(zhǔn)值 設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓==，為短路計算電壓，即高壓側(cè)=，低壓側(cè)=，則 （式61） （式62）、計算短路電路中各個元件的電抗標(biāo)幺值1) 電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA= （式63）2) 架空線路查表得LGJ185的線路電抗，而線路長8km，故 （式64）3) 電力變壓器查表41得變壓器的短路電壓百分值，故= （式65）式中為變壓器的額定容量。 短路計算等效電路、 K1點(diǎn)（）的相關(guān)計算1) 總電抗標(biāo)幺值=+= (式67)2) 三相短路電流周期分量有效值 (式68)3) 其他短路電流① 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 (式69)② 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 (式610) (式611)4) 三相短路容量 (式612) 、K2點(diǎn)（）的相關(guān)計算兩臺變壓器并列運(yùn)行時：1) 總電抗標(biāo)幺值=++=2) 三相短路電流周期分量有效值3) 其他短路電流① 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流② 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4) 三相短路容量兩臺變壓器分列運(yùn)行時1) 總電抗標(biāo)幺值=++=2) 三相短路電流周期分量有效值3) 其他短路電流① 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流② 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4) 三相短路容量以上短路計算結(jié)果綜合如圖表61所示。表61 短路計算匯總表短路計算點(diǎn)三相短路電流（kA）三相短路容量/MVAk1k2變壓器并列運(yùn)行變壓器分列運(yùn)行第7章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗、高壓電氣設(shè)備選擇的一般原則1．按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （1）電氣設(shè)備的額定電壓電氣設(shè)備的額定電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn) 行電壓。 （2）電氣設(shè)備的額定電流電氣設(shè)備的額定電流不小于該回路的最大持續(xù)工作電流或計算電流。（3）選擇電氣設(shè)備時還應(yīng)考慮設(shè)備的安裝地點(diǎn)、環(huán)境及工作條件，合理地選擇設(shè)備的類型，如戶內(nèi)戶外、海拔高度、環(huán)境溫度及防塵、防腐、防 爆等。1．短路熱穩(wěn)定校驗當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路，有短路電流通過電氣設(shè)備時，導(dǎo)體和電器各部件溫度(或熱量) 不應(yīng)超過允許值， 即滿足熱穩(wěn)定的條件： ≥ (式71)式中：— 短路電流的穩(wěn)態(tài)值； —短路電流的假想時間； — 設(shè)備在t秒內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流； t— 設(shè)備的熱穩(wěn)定時間。 當(dāng)短路電流通過電氣設(shè)備時，短路電流產(chǎn)生的電動力應(yīng)不超過設(shè)備的允許應(yīng)力，即滿足動穩(wěn)定的條件： ≥ 或 ≥ (式72)式中：， —— 短路電流的沖擊值和沖擊有效值。 ，—— 設(shè)備允許的通過的極限電流峰值和有效值。、高壓斷路器的選擇與校驗（1）斷路器的種類和類型 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝的條件，環(huán)境等來選擇斷路器的類型和種類。常用的斷路器類型主要有少油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器，由于真空斷路器、SF6斷路器技術(shù)特性比較好，少油斷路器已經(jīng)逐漸被它們代替。（2）選擇時，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流的作用，因而必須校驗短路容量，熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性等各項指標(biāo)。按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即： ≥；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長時最大工作電流，即： ≥；（3）根據(jù)線路的計算電流和擬選用ZN310/6308型高壓真空斷路器。該斷路器的主要技術(shù)參數(shù)如表71所示。表71 ZN310/6308型斷路器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流額定開斷電流動穩(wěn)定電流（峰值）熱穩(wěn)定電流（有效值）（t=4s）/kV/A/kA/kA/kA106308208高壓斷路器的校驗：將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）斷流能的校驗 即滿足條件： ； 代入數(shù)據(jù)得：滿足斷流能力的校驗。熱穩(wěn)定度校驗即滿足熱穩(wěn)定的條件： 代入數(shù)據(jù)得： 滿足熱穩(wěn)定校驗。動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得： ；滿足動穩(wěn)定的度條件。經(jīng)上述的校驗所選的斷路器是合格的。繪制斷路器的校驗表，如表72所示。表72 斷路器選擇校驗表序號裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件ZN310/630A8型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論110kV10kV合格2630A合格38kA合格420kA合格5合格 、高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗高壓隔離開關(guān)的作用：（1）隔離電源，保證安全。（2）倒閘操作。（3）接通或切斷小電流電路。本設(shè)計擬選用GN1910/630型高壓隔離開關(guān)各參數(shù)值如表73所示 表73 GN1910/630型高壓隔離開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流（峰值）熱穩(wěn)定電流（有效值）（t=2s）/KV/A/kA/kA106305020高壓隔離開關(guān)的校驗：將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）熱穩(wěn)定度校驗即滿足熱穩(wěn)定的條件：≥ 代入數(shù)據(jù)得： 滿足熱穩(wěn)定校驗。動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得： ≥；滿足動穩(wěn)定的度條件。經(jīng)上述的校驗所選的隔離開關(guān)是合格的。繪制隔離開關(guān)的校驗表，如表74所示。表74 隔離開關(guān)選擇校驗表序號裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件ZN310/630A8型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN10kV10kV合格2I30630A合格3Ish(3)50kA合格4(I∞3)2timaIt2t2022=800合格、 高壓熔斷器的選擇與校驗表75 RN210/額定電壓額定熔體電流額定開斷電流/KV/A/KA1050 高壓側(cè)熔斷器用作高壓電壓互感器一次側(cè)的短路保護(hù)，擬選用RN210/。該熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)，如表75所示。經(jīng)校驗所選熔斷器是合格的。、電流互感器的選擇與校驗本設(shè)計擬選用LZZB910型電流互感器。該電流互感器的主要技術(shù)參數(shù)如表76所示。表76 LZZB910型電流互感器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流（峰值）熱穩(wěn)定電流（有效值）（t=1s）/KV/A/KA/KA1015045電流互感器的校驗：將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）熱穩(wěn)定度校驗即滿足熱穩(wěn)定的條件：代入數(shù)據(jù)得： 滿足熱穩(wěn)定校驗。動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得： ；滿足動穩(wěn)定的度條件。經(jīng)上述的校驗所選的電流互感器是合格的。繪制斷路器的校驗表，如表77所示。表77 LZZB910電流互感器選擇校驗表裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件LZZB910型電流互感器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論10kV10kV合格I30IN150A合格45kA合格1=合格、電壓互感器的選擇與校驗本設(shè)計擬選用JDZ110型電壓互感器。該電壓互感器的主要技術(shù)參數(shù)如表78所示。表78 JDZ110型電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓比/KV額定二次輸出極限輸出(VA)10/2050400經(jīng)校驗所選電壓互感器是合格的。、接地開關(guān)選擇與校驗接地開關(guān)用于電路接地部分的機(jī)械式開關(guān)，屬于隔離開關(guān)類別，它能在一定時間內(nèi)承載非正常條件下的電流（例如短路電流），但不要它承載正常電路條件下的電流。接地開關(guān)作用：，在高壓設(shè)備和線路檢修時將設(shè)備接地，保護(hù)人身安全。，滿足保護(hù)要求本設(shè)計擬選用JN1512/，該接地開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)如表79所示。表79 JN1512/額定電壓額定短時耐受電流額定短路持續(xù)時間額定短路關(guān)合電流UN/kVimax/KAT/SIoff/kA12480接地開關(guān)的校驗：將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得：滿足動穩(wěn)定的度條件。經(jīng)校驗所選接地開關(guān)是合格的。、高壓避雷器選擇與校驗本設(shè)計中高壓避雷器使用場合為配電用，且配電電壓為10kV，根據(jù)高壓配電柜配置要求，對每段母線都設(shè)置一避雷器，因此選用HY5WS17kV/50kV型避雷器。該避雷器的主要技術(shù)參數(shù)如表710所示。表710 HY5WS17kV/50kV型避雷器主要技術(shù)參數(shù)額定電壓/KV持續(xù)運(yùn)行電壓/KV5KA雷擊電流下殘壓/KV操作沖擊電流下殘壓/KV50經(jīng)校驗所選避雷器是合格的。、 高壓絕緣子的選擇與校驗本設(shè)計擬選用ZA10Y型絕緣子，該絕緣子的主要技術(shù)參數(shù)如表711所示。表711 ZA10Y型絕緣子主要技術(shù)參數(shù)額定電壓/KV工頻電壓/KV全波沖擊耐受電壓/KV抗彎及抗拉破壞負(fù)荷/KN104780動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件：母線采用平放在絕緣子上的方式，則：（其中=200mm；=900mm）,代入數(shù)據(jù)經(jīng)校驗所選絕緣子是合格的。、高壓開關(guān)柜的選擇參考以上設(shè)備選擇，考慮以后發(fā)展，選擇K