【文章內容簡介】 伏系統接線仍擬定單母線分段的接線方式。 對單母線分段與單母線分段帶旁路的接線方式進行經濟比較如表 。 表 旁路比較 接線方式 斷路器 刀閘 CT PT 避雷器 單母線分段 少 少 少 相同 相同 單母線分段帶旁路 多 多 多 相同 相同 根據上述分析比較，本次設計變電所的一次側采用內橋接線，二次側的采用單母線分段接線，二次側采用單母線分段接線雖然比采用單斷路器的雙母線接線供電可靠性低，但本次設計二次側可以用備用手車式斷路器代用，使線路停電的時間非常短。另外，友鄰變電所的所有重要負荷均采用雙回路供電?？梢?，經過以下措施，完全可以彌補單母線分段接線供電可靠性不高的缺陷，所以本次設計變電所的一次側采用內橋接線 ，二次側的主接線采用單母線分段接線。 13 第四章 短路電流的計算 短路電流計算的目的 （ 1）電氣主接線的選擇； （ 2）選擇導體和電氣設備，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞； （ 3）選擇斷電保護裝置。 短路的基本類型 三相系統中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對稱短路。 為了檢驗和選擇電氣設備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值。 cjI ：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。 I ：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。 ?I ：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。 短路電流計算的基本假定 （ 1）正常運行時，三相系統對稱運行； （ 2）所有電源的電動勢相位角相； （ 3）電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； （ 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； （ 5）不考慮 短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； （ 6）元件的計算參數取其額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍； （ 7）輸電線路和電容略去不計。 光明 60kV 降壓變電所電氣部分設計 14 一般規(guī)定 （ 1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式； （ 2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響； （ 3）選擇導體的電 器時，對不帶電抗器的回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點； （ 4）導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況計算。 計算步驟 （ 1）畫等值電抗圖。 ①首先去掉系統中的所有負荷開關，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么值。 （ 2）選擇計算短路點。 ①求各短路點在系統最大運行方式下的各點短路電流； ②各 點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量； ③列出短路電流計算數據表。 計算方法 標么值法：取基準容量 SB=100MVA，基準電壓 UB=Uav，計算用公式如下。 線路電抗： XL*= RXL2avBUS （ ） 變壓器電抗： X*= eBK SSU ?100% （ ） 15 短路電流周期分量有效值： IK*=*1X （ ） 短路電流沖擊值： imi = （ ） 標么值轉為有名值： IK= IK?BBUS3 （ ） 網絡化簡 若各電源點的電勢是相等 的，即電源點間的轉移電抗中將不會有短路電流流過，根據這樣的概念，在網絡變化中應用由多支路星形變?yōu)榫哂袑蔷€的多角形公式推倒出∑Y法，即 ?? YXXad （ ） 多電源星形網絡化簡 在實際計算中，利用上式及倒數法，則計算更為簡便以下圖為例。 圖 41 多電源接線圖 網絡變換如下所示 圖 42 簡化圖 光明 60kV 降壓變電所電氣部分設計 16 令 NXXXXY 1....111 321 ?????? （ ） ?? YXW （ ） 則由 WXX d 11 ? ， WXX d 22 ? ， WXX d 33 ? ? WXX NNd ? 可求得 雙電源網絡化簡 如果有兩個電源支路，轉移電抗 X1d和 X2d可用星角變換求得 圖 43雙電源接線圖 網絡變換可得 圖 44雙電源接線簡化圖 有圖可得 dX1 ， dX2 即 2111 X XXXXX d ??? （ ） 1222 X XXXXX d ??? （ ） 17 第五章 主要電氣設備的選擇 一般原則 （ 1）應滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求； （ 2）應滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求； （ 3）應滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求； （ 4）應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質； （ 5）對電流互感器的選擇應計其負載和準確度級別。 母線的選擇 （ 1）母線的選擇 ①電流分布良好； ②散熱良好； ③有利于提高電暈超始電壓； ④安裝檢修方便，連接簡單。 （ 2）導體截面選擇和檢驗 ①按經濟電流密度選擇 對于全年平均負荷較大，母線較長，傳輸容量也較大的回路，均應按經濟電流密度選擇 S=JIg （ ） S：經濟截面 gI ：工作電流 A J：經濟電流密度 查 1995 年電力部頒發(fā)的經濟電流密度表 ②按短路動穩(wěn)定檢驗 光明 60kV 降壓變電所電氣部分設計 18 一般要求： YXJ ?? ? XJ? ：母線最大相間計算應力 Y? ：母線材料的允許應力 ③按短路熱穩(wěn)定檢驗 S ? ? fdzktCI?? （ ） S: 所選導體截面 mm2 C: 熱穩(wěn)定系數 rK : 集膚效應系數 所以本次設計的光明變電所選擇的主母線為 LGJ240/30 型。 高壓斷路器的選擇 （ 1）選擇條件； （ 2）設備種類、型式和結構； （ 3）斷路器額定電壓 eU 大于電網電壓 ewU ， ewe UU ? ； （ 4）高壓斷路器的額定電流 eI 應大于或等于它的最大持續(xù)工作電流 maxgI ， 即 maxge II ? （ 5）動穩(wěn)定校驗：斷路器的極限通過電流峰值 dwi 應不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流 1ci ， 即 1cdw ii ? （ 6）熱穩(wěn)定校驗 高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應不小于短路期內短路電流發(fā)出的熱量； （ 7）開斷電流能力； （ 8）關合能力 所以本次設計的光明變電所 60 千伏側選擇斷路器型號為 LW963 型。主變 10 千伏側選擇斷路器型號為 VS110型真空斷路器。 19 隔離開關的選擇 隔離開關的選擇，除了不校驗開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因為隔離開關與斷路器串聯在回路中，網絡出現短路故障時，對隔離開關的影響完全取決于斷 路器的開斷時間，故計算數據與斷路器選擇時的計算數據完全相同。 (1)額定電壓 (2)額定電流 (3)型式和結構 (4)動穩(wěn)定校驗 (5)熱穩(wěn)定校驗 所以本次設計的光明變電所 60 千伏側選擇隔離開關型號為 GW5— 63 型。主變 10千伏側選擇隔離開關型號為 GN2— 10型。 電流互感器的選擇 （ 1）種類的選擇，對于 620 千伏屋內配電裝置，可采用瓷絕緣結構或樹脂澆注絕緣結構，對于 35 千伏及以下配電裝置，宜采用油浸箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。有條件時，盡量采用套管式電流互感器。 （ 2）按一次額定電壓和額定 電流選擇 ewe UU ? , maxge II ? (3)按準確度級和副邊負荷選擇 為了保證測量儀表的準確度，電流互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級，為保證互感器在一定的準確級工作，電流互感器二次側所接負荷 2S 應不大于該準確級所規(guī)定的額定容量 eS2 。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗 （ 5）動穩(wěn)定校驗 所以本次設計光明變電所 60 千伏側選擇的電流互感器為 LZW— 60 型。 10 千伏側選擇的電流互感器為 LZZBJ9— 10 型。 電壓互感器的選擇 光明 60kV 降壓變電所電氣部分設計 20 （ 1）裝置種類和型式選擇 對于 320千伏屋內配電裝置，宜采用油浸絕緣結構，也可采用樹脂澆注絕緣結構，在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器。 （ 2）按一次回路電壓選 211 ee UUU ?? U1：電網電壓 Ue1：電壓互感器一次繞組額定電壓 （ 3）按準確級和容量選 用于電度計量的電壓互感器，準確度不低于 ，用于電流、電壓測量的準確度不應低于 1級，用于繼電保護不應低于 3 級 。 二次負荷變化范圍 所以本次設計友鄰變電所選擇的 60kV 電壓互感型號為 JDCF— 60 型， 10kV 電壓互感器型號為 JDZ— 10 型。 21 第六章 防雷保護規(guī)劃設計 變電所的保護對象 A類：電工裝置 B類：需要采取防雷措施的建筑物和構筑物 電工裝置的防雷保護 （ 1）電壓為 110kV 以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置的構架上，對于3560kV 的配電裝置，為防止雷擊時引起反擊閃絡的可能，一般采用獨立避雷針保護； （ 2）電壓為 110kV 及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構架上； （ 3）在選擇獨立避雷針的裝設地點時，應盡量利用照明燈塔，在其上裝設避雷針； （ 4）主控室及屋內配電裝置對直擊雷的防雷措施如下 ①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結構時，將金屬部分接地； ②若屋頂為鋼筋混凝土結構，應將其鋼筋焊接成網接地； ③若結構為非導體的屋頂時，采用避雷帶保護，該避雷帶的網格為 810m。每隔1020設引下線接地。 防雷設計要求和所需資料 雷電過電壓保護主要是 （ 1）防止雷電直擊于電氣設 備上，一般采用避雷針，避雷線進行保護； （ 2）對于 60kV 及以下的電氣設備，應盡量減小感應過電壓，一般電氣設備應遠離可能遭到直擊雷的設備或物體，增大電氣設備對電容或采用閥型避雷器保護； （ 3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應的進線保護段進行保護。 光明 60kV 降壓變電所電氣部分設計 22 防雷保護設計所需資料 （ 1）要求變電所附近氣象資料； （ 2）要求變電所主接線圖及電器設備布置圖； （ 3）其它需要保護的設備和設施； （ 4）變壓器入口電容。 防雷保護措施 （ 1）在變電所的四角分別安裝一支 14 米高的避雷針； （ 2）在 60kVI、Ⅱ段母線分別安裝一組避雷器； （ 3）在 10kVI、Ⅱ段母線分別安裝一組避雷器； （ 4）在主變中性點安裝一臺避雷器； （ 5）在 60kV 電源進線，采用避雷線保護。 23 第七章 繼電保護和自動裝置的規(guī)劃設計 繼電保護的配置 變壓器的保護 ①配置原則 ； 反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱差保護或速斷保護，對其中