【文章內(nèi)容簡介】 濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。 1. 接線方式：對于變電站的電氣接線，當能滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。在 110kV～220kV 配電裝置中，當出線2回時，一般采用橋形接線；當出線不超過4 回時，一般采用分段單母線接線。在樞紐變電站中，當110～220kV出線在4回及以上時，一般采用雙母接線。 2. 在大容量變電站中，為了限制6～10kV出線上的短路電流，一般可采用下列措施： （1）變壓器分列運行； （2）在變壓器回路中裝置分裂電抗器或電抗器； （3）采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。 （4）出線上裝設(shè)電抗器。 設(shè)計主接線的基本要求 在設(shè)計電氣主接線時，應(yīng)使其滿足供電可靠，運行靈活和經(jīng)濟等項基本要求。 1. 可靠性：供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。在研究主接線時，應(yīng)全面地看待以下幾個問題： （1）可靠性的客觀衡量標準是運行實踐，估價一個主接線的可靠性時，應(yīng)充分考慮長期積累的運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設(shè)計技術(shù)規(guī)程中的各項規(guī)定，就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)，設(shè)計時應(yīng)予遵循。（2）主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線設(shè)計，要同時考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。 （3）可靠性并不是絕對的，同樣的主接線對某所是可靠的，而對另一些所則可能還不夠可靠。因此，評價可靠性時，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。通常定性分析和衡量主接線可靠性時，均從以下幾方面考慮： ①斷路器檢修時，能否不影響供電。 ②線路、斷路器或母線故障時，以及母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 ③變電站全部停運的可能性。 2. 靈活性：主接線的靈活性要求有以下幾方面。 （1）調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。 （2）檢修安全：應(yīng)能方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。 （3）擴建方便：應(yīng)能容易的從初期過渡到最終接線，使在擴建過渡時，在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 3. 經(jīng)濟性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。 （1）投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當限制短路電流，以選擇價格合理的電氣設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變壓器，以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓斷路器。 （2）占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。 （3）電能損耗少：在變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器。應(yīng)經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 主接線的設(shè)計步驟 電氣主接線的具體設(shè)計步驟如下 1. 分析原始資料 （1）本工程情況 變電站類型，設(shè)計規(guī)劃容量（近期，遠景），主變臺數(shù)及容量等。 （2）電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠景發(fā)展規(guī)劃（5～10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置和作用，本期工程和遠景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。 （3）負荷情況 負荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。 （4）環(huán)境條件 當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質(zhì)、海拔高度等因素，對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。 （5）設(shè)備制造情況 為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進性、經(jīng)濟性和可行性。 2. 擬定主接線方案 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個主接線方案。因為對出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會出現(xiàn) 多種接線方案。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求，結(jié)合最新技術(shù)，確定最優(yōu)的技術(shù)合理、經(jīng)濟可行的主接線方案。 3. 短路電流計算 對擬定的主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。 4. 主要電器選擇包括高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線等電器的選擇。 5. 繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 電氣主接線設(shè)計 110kV電壓側(cè)接線 《35～110kV 變電所設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，35～110kV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回其以上時，宜采用雙母線接線。 在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～110kV主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。 本變電站110kV線路有4回，其中備用兩回?？蛇x擇雙母線接線或單母線分段接線兩種圖31單母分段帶旁路接線 圖32 單母分段接線方案一供電可靠、運行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，投資大。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，但是運行可靠性和靈活性比方案一稍差。本變電站為地區(qū)性變電站，基本不需要外系統(tǒng)支援，電源主要集中在 35kV 側(cè)，110kV 側(cè)是為提高經(jīng)濟效益及系統(tǒng)穩(wěn)定 性而倒有一回線路與華中大電網(wǎng)聯(lián)系，采用方案二能夠滿足本變電站110kV側(cè)對供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。 設(shè)置旁路設(shè)施的目的是為了減少在斷路器檢修時對用戶供電的影響。裝設(shè)SF6 斷路器時，因斷路器檢修周期可長達 5～10 年甚至 20 年，可以不設(shè)旁路設(shè)施。本變電站110kV側(cè)采用FS6斷路器，設(shè)旁路母線。 35kV電壓側(cè)接線 35KV側(cè)擬定方案同110KV電壓等級。由以上比較結(jié)果知道，方案II與方案I均有較好的可靠性和靈活性，鑒于35KV側(cè)負荷要求，宜采用方案II的接線形式。于是35KV側(cè)接線形式分析可按照110KV側(cè)分析，草擬方案I同上比較分析同上。鑒于35KV側(cè)負荷性質(zhì)對供電可靠性要求，宜采用方案II采用單母分段，手車式高壓開關(guān)柜屋內(nèi)配電裝置。 10KV電壓側(cè)接線 10KV側(cè)擬定方案同110KV電壓等級。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》第102節(jié)“6～35KV配電裝置”所述，6～10KV配電裝置一般均為屋內(nèi)布置，當出線不帶電抗器，一般采用成套開關(guān)柜單層布置。且當6～35KV配電裝置采用小車式高壓開關(guān)柜時，不宜采用旁路設(shè)施。于是10KV側(cè)接線形式分析可按照110KV側(cè)分析，草擬方案I同上比較分析同上。鑒于10KV側(cè)負荷性質(zhì)對供電可靠性要求，宜采用方案II采用單母分段，手車式高壓開關(guān)柜屋內(nèi)配電裝置。第4章 短路電流計算及電氣設(shè)備選擇 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_數(shù)千安。短路電流通過電氣設(shè)備和導線必然要產(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；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；當短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列。 短路電流實用計算的基本假設(shè)條件1．系統(tǒng)在正常工作時三相是對稱的；2．電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即各元件的電抗值與電流大小無關(guān)；3．電力系統(tǒng)各元件電阻，一般在高壓電路中都略去不計，但在計算短路電流的衰減時間常數(shù)應(yīng)計及元件電阻。此外，在計算低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流時，應(yīng)計及元件電阻，但可以不計算復(fù)阻抗，而是用阻抗的絕對值進行計算；4．輸電線路的電容忽略不計；5．變壓器的勵磁電流忽略不計，相當于勵磁阻抗回路開路，這樣可以簡化變壓器的等值電路。短路電流計算結(jié)果如表41表41 短路電流計算結(jié)果 單位（KA）短路點IItk/2 Itk ish110K母線1035KV母線10KV母線具體計算過程附錄Ⅰ。 電氣設(shè)備選擇概述：由于電氣設(shè)備和載流導體的用途及工作條件各異，因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載流導體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。1. 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。2. 應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核。3. 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。4. 與整個工程的建設(shè)標準應(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)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)。1. 按正常工作條件選擇（1） 額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運行電壓UN≥UNs。（2） 額定電流