【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：6～10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回；35～63kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回；110～220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。（2）單母分段接線單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。單母線分段接線的缺點(diǎn)是當(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內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3）單母線帶旁路母線的接線為了檢修出線斷路器，但不中斷對(duì)該出線的供電，可增設(shè)旁路母線。當(dāng)檢修電源回路斷路器期間不允許斷開電源時(shí)，旁路母線還可以與電源回路連接，此時(shí)還需在電源回路加裝旁路隔離開關(guān)。有了旁路母線，提高了供電的可靠性，但旁路系統(tǒng)造價(jià)昂貴，同時(shí)使配電裝置運(yùn)行復(fù)雜化，另外檢修母線或母線故障期間中斷供電。雙母線接線及分段接線（1）雙母線接線雙母接線有兩組母線，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實(shí)現(xiàn)。由于有了兩組母線，時(shí)運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其優(yōu)點(diǎn)主要有：①檢修母線時(shí)不影響正常供電；②檢修任一組母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬回路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其他回路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行；③工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電；④檢修任一出線斷路器時(shí)，可用母聯(lián)斷路器代替檢修的斷路器，回路只需短時(shí)停電；⑤調(diào)度靈活；⑥擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。缺點(diǎn):①在倒母線的操作過程中，隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作；②檢修任一回路的斷路器或母線故障時(shí)，仍將短時(shí)停電；③所使用的設(shè)備多（母線隔離開關(guān)的數(shù)目多） ，并且使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以經(jīng)濟(jì)性能差。（2）雙母線分段接線為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。這種接線具有單母線分段和雙母線的特點(diǎn)，較雙母線接線具有更高的可靠性和靈活性。正常運(yùn)行時(shí)工作母線工作，備用母線不工作，它是單母線分段接線方式，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上，即可恢復(fù)供電，這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電，仍是單母線分段運(yùn)行方式。雙母線分段接線主要用于大容量進(jìn)出線較多的配電裝置中，如 220KV 進(jìn)出線達(dá)10～14 回時(shí)，就可采用雙母線三分段的接線。在 330～500KV 的配電裝置中，也有采用雙母線四分段的。（3）雙母線帶旁路母線的接線為了不停電檢修出線斷路器，雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這種接線運(yùn)行操作方便，不影響雙母線正常運(yùn)行，但多裝了一組斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資和配電裝置的占地面積，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。 無母線型的電氣主接線無母線型的電氣主接線在電源與引出線之間或接線中各元件之間沒有母線連接，常用的有橋型接線、多角形接線和單元接線。橋型接線適用于僅有兩臺(tái)變壓器和兩條引出線的發(fā)電廠和變電所中。因此，它不適合本設(shè)計(jì)中對(duì)主接線進(jìn)出線的要求。多角形接線沒有集中地母線，相當(dāng)于將單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，且連接成環(huán)形的接線。這種接線一般適用于最終規(guī)模已確定的 110kV 及以上的配電裝置中，且以不超過六角形為宜。多角形接線的缺點(diǎn)之一就是擴(kuò)建困難，因此，此接線型式亦不適合本設(shè)計(jì)的要求。單元接線一般適用于只有一臺(tái)變壓器和一回線路時(shí)的小容量終端變電所和小容量的農(nóng)村變電所，因此，此接線也不適合本設(shè)計(jì)的要求。 電氣主接線的初步方案選擇設(shè)計(jì)根據(jù)對(duì)原始資料的分析以及對(duì)主接線的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。方案一：220KV、110KV 側(cè)采用雙母線接線，10KV 側(cè)單母線分段接線。220kV 進(jìn)出線五回，而雙母接線帶旁路母線使用范圍是 110～220KV 出線數(shù)為5 回及以上時(shí)。滿足主接線的要求。且具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。110kV 進(jìn)出線四回，110kV 側(cè)出線可向大功率負(fù)荷用戶供電。根據(jù)條件選擇雙母接線方式。10kV 進(jìn)出線十八回，可向重要用戶采用雙回路供電。選擇單母線分段接線方式。方案主接線圖如圖 11 所示：圖 11 方案一的電氣主接線方案二：220KV 側(cè)雙母線接線，110KV、10kV 側(cè)單母線帶旁路母線接線, 檢修出線斷路器時(shí)，可不中斷對(duì)該出線的供電，提高了供電的可靠性。主接線如圖 12 所示：圖 12 方案二的電氣主接線方案三：220KV 側(cè)雙母線帶旁路接線，110KV 側(cè)雙母接線，10kV 側(cè)單母線分段接線。220kV 進(jìn)出線五回，由于本回路為重要負(fù)荷停電對(duì)其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資。主接線如圖 13 所示：圖 13 方案三的電氣主接線 電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較方案一 方案二 方案三 方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較單價(jià)（萬元）數(shù)量主變 820 2 2 2220KV 105 8 8 9110KV 65 7 7 7斷路器10KV 30 21 20 21220KV 21 21 29110KV 18 16 16隔離開關(guān) 10KV 40 56 40單母分段 560 1 0 1雙母線 940 2 1 1單母帶旁路 900 0 2 0配電裝置雙母帶旁路 1200 0 0 1主體設(shè)備投資合計(jì)（萬元）6233 6528 6637經(jīng)濟(jì)性不明顯投資及年運(yùn)行費(fèi)用各方案基本相等。技術(shù)性雙母線接線檢修母線時(shí)不影響正常供電。檢修任一組母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬回路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其他回路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。單母線帶旁路母線接線，檢修母線或母線故障期間不中斷供電。但旁路系統(tǒng)造價(jià)昂貴，同時(shí)使配電裝置運(yùn)行復(fù)雜化，220kV 進(jìn)出線五回，由于本回路為重要負(fù)荷停電對(duì)其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資。 最優(yōu)電氣主接線方案的確定綜合考慮三種電氣主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合實(shí)際情況，確定第一種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。主接線如圖 14 所示：圖 14 最優(yōu)電氣主接線 主變壓器的選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 主變壓器的臺(tái)數(shù)選擇原則為：（1）對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。（3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。根據(jù)以上主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則以及本設(shè)計(jì)的要求，該變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 主變壓器容量的選擇 主變壓器容量的確定原則（1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10～20 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～80%。（3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。本變電所主變壓器容量的確定當(dāng)年該地區(qū)負(fù)荷的視在功率為：。)( ? ????????根據(jù)該地區(qū)負(fù)荷水平增長(zhǎng)率 10%，可確定未來 5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷，如一年后該地區(qū)的視在功率 ；)(%)10(????二年后該地區(qū)的視在功率 ；)(三年后該地區(qū)的視在功率 ；3)(3…十年后該地區(qū)的視在功率 ；)(%)10(????根據(jù)主變壓器容量的確定原則，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～80%，可以確定單臺(tái)變壓器的額定容量。十年后變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量: SN==(MVA)綜合考慮以上選擇原則和本變電所的負(fù)荷情況，確定變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量： SN=150MVA 。 主變壓器型式的選擇 主變壓器相數(shù)的的選擇選擇主變壓器的相數(shù)，需考慮如下原則：當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。根據(jù)以上選擇原則以及原始資料分析，本變電站選用三相變壓器作為主變壓器。 繞組數(shù)量和連接方式的選擇在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有丫和△，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來確定。我國(guó) 110KV 及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；10KV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。10KV 以下電壓，變壓器繞組多采用△連接。由于10KV 采用丫連接方式，與 2110 系統(tǒng)的線電壓相位角為 0，這樣當(dāng)變壓變比為220/110/10KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，否則就不能與現(xiàn)有 10KV 系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星接線的變壓器，全國(guó)投運(yùn)這類變壓器約 40～50 臺(tái)。本設(shè)計(jì)中變電所具有三種電壓等級(jí)，即 220kV、110kV 和 10kV，需選用三繞組變壓器，變壓器繞組的連接方式為丫/丫/△。 主變壓器的選擇結(jié)果查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分》 ，選定變壓器的額定容量為250MVA。這里選擇三繞組變壓器，所選變壓器的技術(shù)參數(shù)如下所示：型號(hào)：SFPS3150000/220額定容量(kVA)：150000/150000/75000額定電壓（kV）: 高壓 % 20??中壓 121 低壓 11連接組標(biāo)號(hào)：YN/yn0/d11空載損耗(kW)：270負(fù)載損耗（kW）：高低：150阻抗電壓（%）： 高中：15；高低：25；中低：8空載電流（%）：所以選擇兩臺(tái) SFPS3150000/220 型變壓器為主變壓器。 所用電設(shè)計(jì) 所用電源數(shù)量及容量(1)樞紐變電所﹑總?cè)萘繛?60MVA 及以上的變電所﹑裝有水冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的邊點(diǎn)所，均裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。采用整流操作電源或無人值班的變電所,裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器,分別接在不同等級(jí)的電源或獨(dú)立電源上。如果能夠從變電所外引入可靠的 380V 備用電源，上述變電所可以只裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。(2)500kV ,可以分別接在每一臺(tái)主變壓器的第三繞組上。兩臺(tái)所用變壓器的容量應(yīng)相等,并按全所計(jì)算負(fù)荷來選,可只接一臺(tái)工作變壓器。(3)當(dāng)設(shè)有備用所用變壓器時(shí),一般均裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。 所用電源引接方式(1)當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí),一般均由這類母線上引接 1～2 個(gè)所用電源,這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。如能由不同電壓等級(jí)的母線上可分別引接兩個(gè)電源,可將一臺(tái)所用變壓器通過旁路隔離開關(guān)接到旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí),則倒換到旁路上供電。(2)由主變壓器第三繞組引接,所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器。(3)由于低壓網(wǎng)絡(luò)故障機(jī)會(huì)較多,程保留了施工時(shí)架設(shè)的臨時(shí)線路，多用于只有一臺(tái)主變壓器或一段低壓母線時(shí)的過 變電所多由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。 所用變壓器低壓側(cè)接線所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制,動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源。(1),采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍,提高供電可靠性。(2)500kV 變電所設(shè)置不間供電裝置，向通訊設(shè)備﹑交流事故照明及監(jiān)控計(jì)算機(jī)等負(fù)荷供電,其余負(fù)荷都允許停電一定時(shí)間,故可不裝設(shè)失壓?jiǎn)?dòng)的備用電源自投裝置,避免備用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故。(3)具備條件時(shí),調(diào)相機(jī)專用負(fù)荷優(yōu)