【文章內(nèi)容簡介】 保護的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。在3560kV 配電裝置中，當(dāng)線路為3 回及以上時，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、出線較多、負荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。610kV 配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5 回時，一般采用單母線接線方式，線路在6 回及以上時，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時，可采用雙母線接線。110220kV 配電裝置中，線路在4 回以上時一般采用雙母線接線。當(dāng)采用SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設(shè)旁路設(shè)施。總之，以設(shè)計原始材料及設(shè)計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準，結(jié)合具體工作的特點，準確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進技術(shù)，又要經(jīng)濟實用。 110 kV側(cè)主接線方案選取據(jù)任務(wù)書要求，每回最大負荷60000 。根據(jù)《110 kV35KV變電站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：110 kV線路為六回及以上時，宜采用雙母線接線，在采用單母線，分段單母線或雙母線的110 kV35KV主接線中，當(dāng)不容許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路母線和旁路隔離開關(guān)。 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、分段單母線或雙母的35～110kV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。故預(yù)選方案為：雙母線接線和單母線分段接線。方案一、雙母線接線優(yōu)點：1）、供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組導(dǎo)線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路母線隔離開關(guān)，只停該回路。2）、調(diào)度靈活，各個電源和各個回路負荷可任意切換，分配到任意母線上工作，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化的需要。3）、擴建方便，向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響,兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線時，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4）、便于實驗，當(dāng)個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。缺點：1）、增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。2）、當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：1）、610KV,配電裝置，當(dāng)短路電流較大，需要加裝電抗器。2）、3563KV,回路總數(shù)超過8回，或連接電源較多，回路負荷較大時。3）、110220KV,出線回路在5回及以上時；或當(dāng)110220 KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4 回及以上時。 雙母線接線方案二、單母線分段接線：優(yōu)點：1）、用斷路器把母線分段后，對重要負荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電。2）、安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1）、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。2）、擴建時需要向兩個方向均衡擴建，以保證負荷分配的均勻。3）、當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。適用范圍：1）、610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。2）、3563KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時。3）、110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時。 單母線分段接線方案比較：方案一相對方案二調(diào)度靈活。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，所以當(dāng)該母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該母線上的回路不需要停電，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。通過對以上兩種方案比較，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)進步，新型斷路器的停電檢修周期延長，沒有必要考慮停電檢修斷路器，結(jié)合經(jīng)濟建設(shè)的需要，在滿足要求的前提下，盡可能節(jié)約設(shè)備的投資故待設(shè)計的變電站110 kV接線選取方案二，單母線接線，即能滿足要求。在技術(shù)上和經(jīng)濟上第二種方案明顯合理，鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選第二種方案為設(shè)計的最終方案。結(jié)論：110 kV側(cè)采用單母線分段接線 35kV側(cè)主接線方案選取本變電站35kV 線路有8 回，可選擇雙母線接線或單母線分段帶旁路母線接線兩種方案，根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)特點，本變電站電源主要集中在35kV 側(cè)，不允許停電檢修斷路器，需設(shè)置旁路設(shè)施。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。方案二具有良好的經(jīng)濟性，供電可靠性也能滿足要求，故35kV 側(cè)接線采用方案二。單母線分段帶旁路母線接線。 雙母線接線方案二簡單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要回路特別是電源回路不停電。 單母線分段帶旁路母線接線第4章 短路計算 短路計算的原因與目的電力系統(tǒng)由于設(shè)備絕緣破壞，架空線路的線間或?qū)Φ孛鎸?dǎo)電物短接，或雷擊大氣過電壓以及工作人員的誤操作，都可能造成相與相、相與地之間導(dǎo)電部分短接，短路電流高達幾萬安、幾十萬安培。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及機械效應(yīng)，會使電氣設(shè)備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時系統(tǒng)電壓驟降，設(shè)備不能運行。單相接地在中性點直接接地系統(tǒng)中，對鄰近通信設(shè)備將產(chǎn)生嚴重的干擾和危險影響，所以電力系統(tǒng)必須進行短路故障計算。另外，對于電氣設(shè)備的規(guī)格選擇，繼電保護的調(diào)整整定，對載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動力的核算，都需要對系統(tǒng)短路故障進行計算。短路計算選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。在設(shè)計和選擇發(fā)電廠 電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線時，確定是否需要采用限制短路電流的措施等，都需要進行必要的短路電流計算。計算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有短路計算的內(nèi)容。在確定輸電線路對通訊的干擾，對已經(jīng)發(fā)生的故障進行分析，都必須進行短路計算。 短路計算的計算條件一、基本條件：短路計算中采用以下假設(shè)條件和原則：正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。所有電源的電動勢相位角相同。電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計。元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。輸電線路的電容略去不計。二、一般規(guī)定：驗算導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)5—l0 年的遠景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的按線方式。選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償放電電流的影響。選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的點；對帶電抗器6—l0kV 出線，選擇母線到母線隔離開之間的引線、套管時，短路計算點應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流計算。若中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴重時，則應(yīng)按嚴重的計算。 最大最小運行方式分析在選擇保護方式分析時，對大多數(shù)保護都必須認真分析與考慮哪種運行方式來作為計算的依據(jù)，一般而言所選用的保護方式，應(yīng)在系統(tǒng)的各種故障參數(shù)增加而動作的保護，如電流保護，通常應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式來確定保護的定值，以保證選擇性，因為只要在最大運行方式下能保證選擇性。那么，在其他運行方式下，必然能保證選擇性；而對靈敏性校驗，則應(yīng)根據(jù)最小運行方式來進行，因為只要在最小運行方式下，靈敏性合格，那么在其他運行方式下的靈敏性就會更好，對反映鼓掌參數(shù)減小而動作的欠量保護。如低壓保護，剛剛好相反，此時應(yīng)根據(jù)最小運行方式來整定，而根據(jù)最大運行方式來校驗靈敏性。最大運行方式 根據(jù)系統(tǒng)最大負荷的要求，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運行（全部或絕大部分投入運行），以及所有線路和規(guī)定的中性點全部投入運行的方式稱為系統(tǒng)最大運行方式即QFQF2都在閉合的狀態(tài)。對繼電保護而言，則是指在系統(tǒng)最大運行方式下短路時，通過該保護的短路電流為最大時的系統(tǒng)連接方式。本設(shè)計題目中，本變電站的最大運行方式為兩臺31500KVA的變壓器并聯(lián)運行，以及所有負荷投入時的運行方式。但由于縱聯(lián)差動保護，由于其保護范圍外故障時，保護不應(yīng)動作。為了方便變壓器縱聯(lián)差動的整定計算，在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路點的電流應(yīng)為支路電流。所以變壓器高壓側(cè)的短路點電流為變電站高壓側(cè)投入的，斷路器閉合時，流過變壓器高壓側(cè)的短路電流。變壓器低壓側(cè)的短路電流為系統(tǒng)并聯(lián)運行橋短路器連接，變壓器單臺投入時流入變壓器低壓側(cè)的短路電流。最小運行方式根據(jù)系統(tǒng)負荷為最小，投入與之相適應(yīng)的系統(tǒng)連接且系統(tǒng)中性點只有少部分接地的運行方式稱為系統(tǒng)的最小運行方式。本設(shè)計題目中，變電站的最小運行方式為，變壓器單臺投入時的運行方式即QFQF2都在打開狀態(tài)。 短路計算（1）確定基準值取 而 （2）各主要元件電抗標(biāo)幺值取 架空線電抗標(biāo)幺值電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（3）求 點短路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量?？傠娍箻?biāo)幺值= 三相短路電流周期分量的有效值其他三相短路電流為短路沖擊電流與短路沖擊電流的有效值為三相短路容量（4）求 點短路電流的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量?？傠娍乖诓煌倪\行方式標(biāo)幺值= = 三相短路電流周期分量的有效值在不同運行方式下的其他三相短路電流為短路沖擊電流與短路沖擊電流的有效值為三相短路容量110KV側(cè)主變進線 35KV側(cè)主變進線 對于35KV側(cè)出線，有8回出線，并且每回出線上的負載都相同，只對其中一點做出了短路計算即可。第5章 開關(guān)設(shè)備的選擇與校驗 電氣設(shè)備選擇的概述電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，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)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。選擇的原則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(dāng)?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(biāo)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)。設(shè)備的選擇和校驗。(1)按正常工作條件選擇電器額定電壓在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即額定電流電器的額定電流 是指在額定周圍環(huán)境溫度 下，電器的長期允許電流。 應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 ，即(2)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件較驗在選擇電器時，還應(yīng)考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件是，應(yīng)采取措施。(3) 按短路情況校驗短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電器時，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中 ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；、t ——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為或 式中 ——短路沖擊電流幅值及其有效值；——電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：1)熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。2)采用有限流電阻的熔斷器保護的設(shè)備，可不校驗動穩(wěn)定。3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗算動、熱穩(wěn)定。短路計算時間校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理的確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間 為繼電保護動作時間 和相應(yīng)斷路器的全開斷時間 之和，即= + 而 = 式中 ——斷路器全開斷時間；——后備保護動作時間；——斷路器固有分閘時間；——斷路器開斷時電弧持續(xù)時間。開斷電器應(yīng)能在最嚴重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計算時間應(yīng)為主保護時間和斷路器固有分閘時間之和。（4）短路校驗時短路電流的計算條件所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應(yīng)按嚴重情況校驗。為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：1)容量和接線 按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5～10 年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。2)短路種類 一般按三相短路驗算，若其它種類短路較三相短路嚴重時，則應(yīng)按最嚴重的情況驗算。3)計算短路點 選擇通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。 110kV側(cè)斷路器的選擇在本設(shè)計中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級得到廣泛的應(yīng)用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。從《電氣工程電器設(shè)備手冊》（上冊）中比較各種110KVSF6高壓斷路器的應(yīng)