【文章內(nèi)容簡介】 線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下，檢修方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。（2）檢修要求。可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，且不致影響對用戶供電。3. 經(jīng)濟性在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。通常設(shè)計應(yīng)該在滿足可靠性與經(jīng)濟性的前提下做到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）節(jié)省一次性的投資。（2）占地面積少。（3）電能損耗少。 電氣主接線的基本原則變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)的主要組成部分，它表明了發(fā)電機、變壓器、線路、和斷路器等設(shè)備的數(shù)量和接線方式，從而實現(xiàn)安全的輸變電、配電的任務(wù)。在保證供電可靠性、靈活性、滿足各種技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省資源，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的性進行和可靠性。當有擴建需求時，應(yīng)在布置上考慮接線的準備【19】。 主接線設(shè)計主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種形式，分為兩大類：有匯流母線的接線方式、無匯流母線的接線方式。變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是變壓器、母線和出線。各個變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，每個出線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?。在進出線數(shù)較多時，為便于變壓器的匯集和分配，采用母線 作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰。有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積小，但是只適合用于進出線回路少，不在擴建和發(fā)展的變電所。有匯流母線的接線形式主要有：單母線接線和雙母線接線。設(shè)計只以單母線為例。 單母線接線1．單母線接線的優(yōu)缺點優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建。缺點：靈活性和可靠性差，母線出現(xiàn)故障時，各出線必須全部停電。 2．單母線接線的使用范圍一般適用于一臺主變壓器的以下兩種情況：（1）610KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過五回。（2）3566KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過三回。 單母線分段接線 為了克服一般單母線存在的缺點，提高其供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設(shè)一個互感器和兩個隔離開關(guān)。每段母線上均接有電源和處線回路，便成為單母線分段接線。 優(yōu)點：母線發(fā)生故障時，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。對雙回路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。 缺點：當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遭檢修期間內(nèi)停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。（1）610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上。（2）3566KV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為48回。 主接線的選擇 35kV側(cè)主接線方案的確定35kV側(cè)，規(guī)則上講，對于變電所的電氣主接線，當滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用橋型線路變壓器組或線路分支接線。待設(shè)計變電所一次進線為兩回，故擬定線路變壓器組和外橋接線兩種方案。 線路變壓器組接線變電所只有一路進線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。線路變壓器組接線就是線路和變壓器直接相連，是一種最簡單的接線方式，其特點是設(shè)備少、投資省、操作簡便、宜于擴建，但靈活性和可靠性較低。如圖31所示。圖31 線路變壓器組接線 外橋接線橋形接線由一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)組成連接橋，連接橋連接變壓器一線路組的斷路器和線路之間的稱為外橋接線。如圖32所示。圖32 外僑接線表31 兩種方案比較線路變壓器組接線外橋接線特點就其特點而言，線路變壓器組接線簡單，是最簡單的接線，外橋是在其基礎(chǔ)上在線路或變壓器發(fā)生故障，該線路均停止運行。而外橋接線，當線路故障時與之相連的兩個斷路器斷開，從而影響一回未發(fā)生故障的線路，當變電器發(fā)生故障時僅線路變壓器斷開，不影響其它回路運行?？煽啃酝鈽蚪泳€要比線路變壓器可靠。經(jīng)濟性線路變壓器組比外橋接線經(jīng)濟。靈活性外橋接線要比線路變壓器組倒閘操作方便。綜上，通過對經(jīng)濟性的考慮方案一比方案二實惠的多，故本設(shè)計變電所一次側(cè)采用外橋接線。 6kV側(cè)主接線的確定規(guī)程上講，當變電所裝有兩臺去變壓器時，610KV側(cè)宜采用分段單母線，線路為12回及以上時亦可采用雙母線，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。待設(shè)變電所6KV側(cè)低于12回出線，并帶有重要負載，可行性的方案有單母線分段、單母分段帶旁路、雙母線。以下對兩種方案進行比較：分析：單母線分段較單母線分段帶旁路和雙母線簡單、經(jīng)濟性好，但供電可靠性和靈活性較差，但通過對待設(shè)變電所所帶負荷進行分析，待設(shè)變電所所帶重要負荷均為兩回線，我可以對重要負荷從不同段引出兩個電源供電，提高了供電的可靠性，完全可以彌補單母線分段接線供電可靠性不高的缺陷。因此，綜合各方面因素，二次側(cè)宜采用單母線分段，其接線圖如下：圖32 單母線分段最后，通過前面對一次側(cè)和二次側(cè)接線經(jīng)濟性、可靠性、靈活性等各方面的綜合比較，同時考慮本設(shè)計的進線、出線的回路以及重要負荷的分布等因素，一次側(cè)采用外橋的接線形式，二次側(cè)采用單分段的接線形式。第4章 短路計算短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路時指電網(wǎng)中某一相導(dǎo)體未通過任何負荷而直接與另一相導(dǎo)體或“地”相接觸。電網(wǎng)正常運行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的，危害很大。【17】電力系統(tǒng)正常運行的破壞或多半是由短路故障引起的。計算短路電流的目的是為了選擇有足夠機械穩(wěn)定和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備、合理的配置各種繼電保護和自動裝置、比較各種不同方案的接線圖、研究短路對用戶工作的影響等。【15】選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計算的最終目的。所謂短路是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接，既有相同與相之間導(dǎo)體的金屬性短接或者經(jīng)小阻抗的短接，也有中性點直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中單相或多相接地。 短路概述電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運行狀態(tài)、不正常運行狀態(tài)、短路故障。在電氣設(shè)計和運行中，不僅要考慮系統(tǒng)正常運行狀態(tài)，而且要考慮它發(fā)生故障時的情況，最嚴重的故障是電路乃至系統(tǒng)發(fā)生短路。電力系統(tǒng)正常運行時，其相與相之間，中性點接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過負荷或阻抗連接的?！?5】 短路的成因造成短路的原因有很多，歸納可得到的原因大概有：1 設(shè)備絕緣損壞。老化、污閃、霧閃、鹽堿擊穿。2 外力破壞。雷擊、鳥害、動物接觸、人員或植物距離太近。3 設(shè)備機械損傷。疲勞嚴重、斷線、倒塔、倒桿、電動力太大拉斷導(dǎo)線。4 運行人員誤操作、帶地線合隔離開關(guān)、帶負荷拉隔離開關(guān)。 短路的危害1 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多，短路回路中的短路電流可能超過該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍，如6—10kV的大容量裝置，短路電流可達到幾萬甚至幾十萬安?！?3】2 選的各種電氣設(shè)備應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定度。3 短路電流通過導(dǎo)體時，同時也使導(dǎo)體受到很大的電動力作用、使導(dǎo)體發(fā)生變形，甚至損壞。因此，電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動穩(wěn)定度。4 短路必將造成局部停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大、給國民經(jīng)濟造成的損失也越大。5的電壓為零，結(jié)果可能導(dǎo)致非故障范圍部分或全部用戶的供電破壞。當電壓降低到額定值的80％左右時，電磁開關(guān)有可能斷開，因而中斷供電；當電壓下降到30％一40％。并持續(xù)達1s以上時，電動機可能停止轉(zhuǎn)動，使工廠產(chǎn)品報廢，甚至造成人身傷亡事故。直到短路故障被切除后，非故障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓才能得以恢復(fù)。由此可見。短路的后果是十分嚴重的，且短路所引起的危害程度，與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有關(guān)。為了保證電氣設(shè)備安全可靠運行，減輕短路的影響，除應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素外，一旦發(fā)生短路，應(yīng)盡快切除故障部分，使系統(tǒng)的電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常值。為此，需要進行短路電流計算，以便正確地選擇具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞?！?6】 短路的計算 計算步驟1. 畫等值電抗圖（1） 首先去掉系統(tǒng)中的所有符合開關(guān)、線路電容、各元件電阻。（2） 選取基準容量和基準電壓。（3） 計算各元件的電抗標幺值。2． 選擇計算短路點。3． 求各三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。4． 各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。5． 列出短路電流計算數(shù)據(jù)表。 計算方法標幺值法：取基準容量=100MVA，基準電壓計算公式：變壓器： 發(fā)電機：線 路： 短路電流周期分量有效值： 短路電流沖擊值： 短路電流計算的計算過程變電所2回35kV進線分別引自110kV方曉變和110kV喇一變，主變按規(guī)劃容量20000kVA歸算，6kV按并列、分列運行分別計算。35kV變電所1回35kV進線電源引自110kV變電所一次變，1回35kV引線電源引自110kV變電所一次變。1. 準備工作（1） 進線取自變電所一次變的1段的1條35KV線路，一次變Ι段的一條35KV線路，35KV按并、分列運行兩種方式，6KV分列運行。計算短路電流時忽略線路電阻，但線路阻抗，線路電抗分別為=11+=（線路長11千米，電纜400米），=+=（，電纜350米）。 ，型號為YJLV29 3（1185）。2． 阻抗標幺值最大運行方式下一次變35KV母線短路電流周期分量有效值Id=，短路阻抗標幺值Xs=。設(shè)系統(tǒng)為無限大容量：，三相短路標幺值： （41）化為有名值： （42） 同理，最大運行方式下變電所一次變35KV母線短路電流周期分量有效值Id=,短路阻抗標幺值變壓器阻抗電壓，阻抗標幺值3． 最大運行方式下短路電流計算(a) （b）圖42 35KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖（a） 35KV母線d1點短路電流計算 （b） 35KV母線d1點短路電流計算 (a) (b)圖43 35KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖（a） 35KV母線d2點短路電流計算 （b） 6KV母線d2點短路電流計算 (a) (b)圖44 6KV 分列運行阻抗網(wǎng)絡(luò)圖(a) 6KV母線d2點短路電流計算 (b) 6KV母線d2點短路電流計算 表41 短路電流計算結(jié)果 系統(tǒng)供電方式短路參數(shù)110KV方曉一次供電110KV喇南一次供電35kV母線6kV母線35kV母線6kV母線并列分列并列分列阻抗（標幺值）短路電流（kV）全電流有效值（kA）沖擊電流（kA）短路容量（MVA）第5章 電氣設(shè)備的選擇電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(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。電氣裝置中的載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備，在正常運行和短路狀態(tài)時，都必須安全可靠的運行。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟性，必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。各種電氣設(shè)備選擇的一般條件程序是:先按正常工作條件選擇出設(shè)備，然后按短路條件校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。在各級電壓等級的變電所中，使用各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、補償電容器等，這些設(shè)備的任務(wù)是保證變電所安全、可靠的供電，因為選擇電氣設(shè)備時，必須慮及電力系統(tǒng)在正常和故障時的工作情況。所謂電氣設(shè)備的選擇，則是根據(jù)電氣設(shè)備在系統(tǒng)中所處的地理位置和完成的任務(wù)來確定它們的型號和參數(shù)。電氣設(shè)備選擇的總原則是在保證安全、可靠工作的前提下，適當留有裕度，力求在經(jīng)濟上進行節(jié)約。 電氣設(shè)備及分類電氣設(shè)備是指電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、變配電、用電設(shè)備的總稱，它包括發(fā)電機、變壓器及各種高低壓開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、導(dǎo)線、電纜和用電設(shè)備等。電氣設(shè)備通常分類方法如下：（1）按電壓分，通常把1kV以上的設(shè)備稱為高壓設(shè)備，1kV以下的稱為低壓設(shè)備。（2）按電能質(zhì)量分：交流設(shè)備、直流設(shè)備、交直流兩用設(shè)備。（3）按設(shè)備所屬的電路性質(zhì)分：一次設(shè)備、二次設(shè)備。（4）按是否組合分：單元件設(shè)備、成套設(shè)備。（5）一次設(shè)備按其在一次電路中功能，又可分為發(fā)電設(shè)備、變換設(shè)備、控制設(shè)備、保護設(shè)備、補償設(shè)備和用電設(shè)備。 電氣設(shè)備選擇的原則電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容之一。安全、可靠、經(jīng)濟、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：（1） 應(yīng)滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。（2）滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求。（3）應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。（4）應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質(zhì)。（5）對電流互感器的選擇應(yīng)計其負載和準確度級別。在供配電系統(tǒng)中盡管各種電器設(shè)備的作用不一樣，但選擇的條件有諸多是相同的，在表中列出了導(dǎo)體和電器選擇與校驗的項目。從表中可以看出為保證設(shè)備可靠的運行，各種設(shè)備均應(yīng)按正常工作條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路條件