【文章內(nèi)容簡介】 ，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，并與旁路配合保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，且擴建方便。經(jīng)濟性占地面積小，沒有旁路接線提高了經(jīng)濟性。占地面積小大，設(shè)備投資多。 由以上比較結(jié)果知道，宜采用方案I的接線形式。 主變中性點接線的方式設(shè)計 110/220KV側(cè)接地方式根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況，110500KV系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)，所以變電站主變的110/220KV側(cè)的中性點應(yīng)選擇中性點直接接地方式。 10KV側(cè)接地方式 6～10KV側(cè)為中性點不直接接地方式，即應(yīng)該選用中性點不接地、經(jīng)高阻接地或經(jīng)消弧線圈接地方式。消弧線圈又分為完全補償和欠補償方式，為防止出現(xiàn)在滅接地電容電流出現(xiàn)時電弧諧振，一般選用過補償方式，具體采用那種接地方式，應(yīng)經(jīng)電容電流計算，對10KV系統(tǒng)若接地電容電流大于30A時，應(yīng)選經(jīng)消弧線圈接地方式。10KV側(cè)需要加裝消弧線圈時，由于主變的10KV側(cè)是△接線，沒有中性點，故對10KV側(cè)需加接地變，將中性點引出用以接消弧線圈，接地變的容量應(yīng)大于消弧線圈的容量，一般應(yīng)該在610KV的每一段母線上安裝型號一樣，相同容量的接地變。顯然10KV側(cè)需要加消弧線圈，但由于主變的10KV側(cè)是△接線，沒有中性點，故對10KV側(cè)需加接地變，將中性點引出以接消弧線圈，接地變的容量應(yīng)大于消弧線圈的容量，查《發(fā)電廠電氣部分》設(shè)計計算資料可選用接地變型號為：KSJD315/80/，所用消弧線圈為：XDJ300/10，變比為：，正序阻抗電壓為：4%。 無功補償 無功補償?shù)囊饬x無功補償是電力系統(tǒng)運行的基本需求，為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中的無功平衡，必須對各種電力負(fù)荷產(chǎn)生的無功進(jìn)行補償，無功補償?shù)姆椒ㄓ姓{(diào)相機補償、電容器組補償?shù)榷喾N，其中最為有效和易于實施的是在靠近負(fù)荷點的地方進(jìn)行就地?zé)o功補償。無功功率補償裝置的主要作用是：提高負(fù)載和系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少設(shè)備的功率損耗，穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中，提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力，平衡三相負(fù)載的有功和無功功率等。所以系統(tǒng)的無功補償可以采用分散補償?shù)姆绞?。因為電力系統(tǒng)的無功負(fù)荷主要是感性功率，所以具體無功補償就是在高壓電網(wǎng)的低壓側(cè)加并聯(lián)電容器，利用階梯式調(diào)節(jié)的容性無功補償感性無功。第5章 短路電流計算 短路電流計算的目的 供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對用電負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而，由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路。所謂短路既是指載流導(dǎo)體相與相之間發(fā)生非正常接觸情況，在中性點直接接地的系統(tǒng)中還有各相與地之間的短路。同時論述了短路電流的計算及電氣設(shè)備的選擇與校驗。造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過電壓（包括雷電過電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列。由此可見，短路的后果十分嚴(yán)重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素，同時需要進(jìn)行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設(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)生可能有的最大短路電流時不至損壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。 短路電流計算的基本假設(shè)（1）電力系統(tǒng)在短路前、正常運行時，三相是對稱的。（2）電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機電動勢的相位在短路過程中都同相，頻率與正常運行時相同。（3）輸電線路的分布電容忽略不計。 短路電流的計算方法為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性、靈活性并在一定的時期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對不同點的短路電流進(jìn)行校驗。對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的短路電流，我們可采用一種運算曲線來計算任意時刻的短路電流。所謂運算曲線，是按我國電力系統(tǒng)的統(tǒng)計得到汽輪發(fā)電機的參數(shù)，逐個計算在不同阻抗條件下，某時刻t的短路電流，然后取所有這些短路電流的平均值，作為運行曲線在某時刻t和計算電抗X js情況下的短路電流值。 短路電流的計算結(jié)果 表51 短路電流計算計算結(jié)果短路點I（KA）（KA） （KA） Ish（KA）220KV母線 110KV母線10KV母線 具體計算過程詳見附錄Ⅰ。第6章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇正確選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，具體選擇方法也就不完全一樣。但對它們的要求卻是基本相同的。電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，其運行條件完全一樣，選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求是相同的。電氣設(shè)備要想能可靠地工作，必須按正常運行條件進(jìn)行選擇，并且按短路條件校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 主要導(dǎo)體和絕緣子選擇 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。 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。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管。 電氣設(shè)備選擇的基本條件 按長期工作條件選擇 參考《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計技術(shù)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)備的額定電壓對于導(dǎo)體： 對于電器： （1）匯流主母線①220KV主母線：按實際功率分布進(jìn)行計算②110KV主母線：按實際功率分布進(jìn)行計算③10KV主母線： （2）旁路母線回路 I max為需要旁路回路的最大額定電流或最大持續(xù)工作電流 （3）主變的引下線 （4）出線 單回線：I max為最大負(fù)荷電流 雙回線： （5）母聯(lián)回路I max為母線上最大一臺變壓器的負(fù)荷電流 （6）分段回路（K=～ ITN變壓器額定電流） （7）10KV并聯(lián)電容器回路 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體 參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》 ：除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟密度選擇，導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度可按照數(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)濟電流密度計算截面的相鄰下一檔選取。選取條件：經(jīng)濟截面 J—經(jīng)濟電流密度注意：按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長期發(fā)熱校驗。 電氣設(shè)備選擇及校驗條件 導(dǎo)體的選擇 母線的選擇 參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》 （1）：持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機、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。 110220KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜選用鋁錳合金管形導(dǎo)體。 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 電纜芯線材料及型號，額定電壓，截面選擇，允許電壓降校驗， 熱穩(wěn)定校驗電纜的動穩(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，郊變10KV出線選用三相剛芯鋁絞線。 （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)濟電流密度選擇。 電器選擇 斷路器選擇根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》（電氣一次部分）第6—2節(jié)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，又110220KV為檢修方便，選用六氟化硫斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。 隔離開關(guān)的選擇種類和形式的選擇：隔離開關(guān)的型式很多，按安裝地點的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式。按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對配電裝置的占地面積有很大影響，選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點和使用要求以及經(jīng)濟技術(shù)條件來確定。 電壓互感器選擇電壓互感器是二次回路中測量和保護用的電壓源，通過它反映系統(tǒng)的運行狀況。它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測量。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 一次回路電壓和二次電壓。二次負(fù)荷：準(zhǔn)確度等級和繼電保護及測量的要求。：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：c. 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。d. 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。 電流互感器選擇 目前電力系統(tǒng)中用的廣泛是電磁式電流互感器（用字母TA表示），它的原理和變壓器相似，他的特點：一次繞組串聯(lián)在電路中，并且很少，電流取決于被測試電路的負(fù)荷電流，而與二次側(cè)電流的大小無關(guān)；二次側(cè)的電流繞組阻抗很小，所以它在近于短路的狀態(tài)下運行。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》：a. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。b. 發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。c. 對直接接地系統(tǒng)，按三相配置；對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相裝配。 絕緣子和穿墻套管參考《導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子。屋外支柱絕緣子需倒裝時，可用懸掛式支柱絕緣子。 設(shè)備選擇結(jié)果 導(dǎo)體選擇一覽表表61 導(dǎo)體選擇一覽表電壓級別主母線主變引下線負(fù)荷出線220KV矩形鋁母線（單條504）LGJ—300 /110KV矩形鋁母線(100)2＊LGJ300LGJ24010KV矩形鋁母線(三條12510)4＊LGJ4002＊LGJ400具體計算見附錄Ⅴ。 斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表表62 斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表設(shè)備項目斷路器隔離開關(guān)220KV出線LW220GW7220D220KV主變引下線LW220GW6220D110KV出線LW11110GW5110DII110KV主變引下線LW11110GW5110DII10KV出線ZN710GN310/400010KV分段ZN710GN310/400010KV主變引下線ZN710GN310/4000具體計算見附錄Ⅱ。 電流互感器和電壓互感器 220KV側(cè)：LCLWD3220（2*2002*600/5） 110KV側(cè)：LB110（2*502*600/5） 10 KV側(cè)：LBJ10（20007000/5） 220KV側(cè)：JCC5220110KV側(cè)：JCC11010 KV側(cè)：JD10具體計算見附錄Ⅳ。 絕緣子和穿墻套管表63 絕緣子和穿墻套管電壓級別/設(shè)備類型220KV110KV10KV絕緣子ZSW220/400ZSW110/400ZN10/8穿墻套管/ /CMLC210/3000 具體計算見附錄Ⅲ。第7章 繼電保護 繼電保護與自動裝置配置繼電保護與自動裝置是變電站的重要組成部分，為了反映電力系統(tǒng)故障和不正常工作狀態(tài)，滿足各種故障時主保護與后備保護可靠動作，保證變電站及電力系統(tǒng)安全運行，在變電站各元件上應(yīng)配置以下繼電保護和自動裝。主變保護由差動保護與主變非電量本體保護組成，差動保護采用雙重化微機保護裝置，保護裝置具有差動速斷保護、二次諧波制動和比率制動差動保護；本體保護裝置包含有：本體重瓦斯保護、本體輕瓦斯保護、有載瓦斯保護和壓力釋放閥保護，重瓦斯作用于跳閘，輕瓦斯作用于信號。主變后備保護選用微機型保護裝置，主要保護有復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護、零序過流可帶方向保護、零序過電壓保護、間隙過流保護、過負(fù)荷保護。 220KV線路保護高頻閉鎖距離保護，瞬時切除全線路上任一處故障；高頻閉鎖方向保護，快速切除全線路范圍內(nèi)的各種故障；階段式距離保護，由三段式相間距離保護和三段式接地距離保護組成，作為高頻保護的后備保護；三段式零序電流方向保護；斷路器失靈保護，在主斷路器拒動時切除故障；自動重合閘裝置：線路發(fā)生故障切除故障后，實現(xiàn)自動重合。 110KV線路保護110KV線路保護裝置采用微機保護裝置，有以下功能配置：階段式距離保護，由三段式相間距離保護和三段式接地距離保護組成，實現(xiàn)11