【文章內(nèi)容簡介】 線段分開后才能恢復(fù)非故障母線的供電。適用范圍：3563KV配電裝置出線回路數(shù)不超過3回；110220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：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內(nèi)停電。當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：35KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時；110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時。 單母分段帶旁路母線 這種接線方式在進(jìn)出線不多，容量不大的中小型電壓等級為35110KV的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。 橋型接線 內(nèi)橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運(yùn)；橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況。外橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運(yùn)。高壓側(cè)斷路器檢修時，變壓器較長時期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況。 雙母線接線 優(yōu)點(diǎn)：1）供電可靠,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障時，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。2）調(diào)度靈活。各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3）擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何的一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。4）便于試驗。當(dāng)個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗時，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：1）增加一組母線和使每回線路需要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：610KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時；35KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時；110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時，或110220KV配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時。 雙母線分段接線 雙母線分段可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的。由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會發(fā)生問題，而較容易實現(xiàn)分階段的擴(kuò)建優(yōu)點(diǎn)。但容易受到母線故障的影響，斷路器檢修時需要停運(yùn)線路。占地面積較大。一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以下時，母線不分段。 電氣主接線的選擇 35kV電氣主接線 根據(jù)資料顯示,由于35KV的出線為4回，一類負(fù)荷較多，可以初步選擇以下兩種方案：1）單母分段帶旁母接線且分段斷路器兼作旁路斷路器，電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。2）雙母接線接線 35KV主接線方案比較 方案項目 方案Ⅰ單母分段帶旁母 方案Ⅱ雙母接線 技術(shù) ① 單清晰、操作方 便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ③ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ④ 擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗 ⑤ 易誤操作 經(jīng)濟(jì) ① 設(shè)備少、投資小 ②用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置 復(fù)雜 ② 投資和占地面 大 雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級不高，可選用投資小的方案Ⅰ。 110kV電氣主接線 根據(jù)資料顯示，由于110KV沒有出線只有2回進(jìn)線，可以初步選擇以下兩種方案：1）橋行接線,根據(jù)資料分析此處應(yīng)選擇內(nèi)橋接線。2）單母接線。 110KV主接線方案比較 方案項目 方案Ⅰ內(nèi)橋接線 方案Ⅱ單母分段 技術(shù) ② 線清晰簡單 ②調(diào)度靈活，可靠性 不高 ① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 經(jīng)濟(jì) ①占地少 ②使用的斷路器少 ① 備少、投資小 經(jīng)比較兩種方案都具有接線簡單這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性?？蛇x用投資小的方案Ⅰ 第三章 所用電的設(shè)計 變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計時應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決因建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 所用電接線一般原則 1)滿足正常運(yùn)行時的安全,可靠,靈活,經(jīng)濟(jì)和檢修,維護(hù)方便等一般要求。2)盡量縮小所用電系統(tǒng)的故障影響范圍,并盡量避免引起全所停電事故。3)充分考慮變電所正常,事故,檢修,起動等運(yùn)行下的供電要求,切換操作簡便。 所用變?nèi)萘啃褪降拇_定 站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺所變壓器停運(yùn)時，其另一臺變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60～70%。由于=60KVA且由于上述條件所限制。所以，兩臺所變壓器應(yīng)各自承擔(dān)30KVA。當(dāng)一臺停運(yùn)時，另一臺則承擔(dān)70%為42KVA。故選兩臺50KVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求?？紤]到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。表 S950/10變壓器參數(shù)表 型號 電壓組合 連接組標(biāo)號 空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流 阻抗電壓 高壓 高壓分接范圍 低壓 S950/10 10177。5% 10。6 Y,yn0 4 所用電接線方式確定 所用電的接線方式，在主接線設(shè)計中，選用為單母分段接線選兩臺所用變壓器互為備用，每臺變壓器容量及型號相同，并且分別接在不同的母線上。 備用電源自動投入裝置 備用電源自動投入裝置目標(biāo)：為消除或減少損失，保證用戶不間斷供電。BZT定義：當(dāng)工作電源因故障被斷開以后，能迅速自動的將備用電源投入或?qū)⒂秒娫O(shè)備自動切換到備用電源上去，使用戶不至于停電的一種自動裝置簡稱備自投或BZT裝置。 適用情況以及優(yōu)點(diǎn) 1）發(fā)電廠的廠用電和變電所的所用電。2）有雙電源供電的變電所和配電所，其中一個電源經(jīng)常斷開作為備用。3）降壓變電所內(nèi)裝有備用變壓器和互為備用的母線段。4）生產(chǎn)過程中某些重要的備用機(jī)組 采用BZT的優(yōu)點(diǎn)：提高供電的可靠性節(jié)省建設(shè)投資，簡化繼電保護(hù)裝置，限制短路電流，提高母線殘壓。 BZT的工作過程及要求[2] BZT裝置應(yīng)滿足的基本要求：1）工作母線突然失壓，BZT裝置應(yīng)能動作。2）工作電源先切，備用電源后投。3）判斷工作電源斷路器切實斷開，工作母線無電壓才允許備用電源合閘。4）BZT裝置只動作一次，動作是應(yīng)發(fā)出信號。5）BZT裝置動作過程應(yīng)使負(fù)荷中斷供電的時間盡可能短。6）備用電源無壓時BZT裝置不應(yīng)動作。7）正常停電時備用裝置不啟動。8）備用電源或備用設(shè)備投入故障時應(yīng)使其保護(hù)加速動作。BZT裝置應(yīng)由低電壓啟動部分和自動重合閘部分組成，低電壓啟動部分是監(jiān)視工作母線失壓和備用電源是否正常；自動重合閘部分在工作電源的斷路器斷開后，經(jīng)過一定延時間將備用電源的斷路器自動投入。變電所BZT裝置工作過程：1）110KV側(cè)BZT：當(dāng)某一條110KV母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器切斷工作電源，非故障側(cè)母線與橋型母線上BZT動作，將故障側(cè)設(shè)備自動切換到非故障側(cè)。2）35KV側(cè)BZT: 當(dāng)某一條35KV母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器切斷工作電源，BZT動作，將故障側(cè)設(shè)備自動切換到非故障側(cè)。3）10KV側(cè)、所用電BZT：當(dāng)某一條10KV母線或所用電母線故障導(dǎo)致母線失壓，故障側(cè)斷路器斷開，BZT動作，母聯(lián)斷路器合閘，將故障側(cè)負(fù)荷切換到非故障側(cè)。第四章 短路電流計算 在電力系統(tǒng)運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 短路計算的目的 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 短路計算過程 110KV短路電流計算 1）根據(jù)資料,110KV火電廠的阻抗可歸算為以下 110KV火電廠接線圖 110KV火電廠阻抗圖 在短路計算的基本假設(shè)前提下，選取=100MVA，UB= == 各繞組等值電抗 取17％，取6％，％ == 110KV火電阻抗最簡圖 = 。2)又根據(jù)資料所得,可將變電所視為無限大電源所以取 同理:因35KU變電所的短路容量為250MVA 所以 火電廠到待設(shè)計的變電所距離12KM， 110KV變電所到到待設(shè)計的變電所距離9KM， ， X= 待設(shè)計變電所中各繞組等值電抗 該變電所的兩臺型號規(guī)格一樣所以另一個變壓器的阻抗和相同。根據(jù)主接線圖可簡化為以下圖型 主接線阻抗簡化圖 當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路時將圖四可轉(zhuǎn)化為以下圖行 K1點(diǎn)短路阻抗圖 又因為E1是有限大電源()所以 查短路電流周期分量運(yùn)算曲線取T=0S , =(++) = = =(++)100= 35KV側(cè)短路計算 根據(jù)圖四進(jìn)行變換 星三角形轉(zhuǎn)化圖 K2點(diǎn)短路阻抗圖 == = 查計算曲線取T為0S , =(++)= = =(++)100= 第五章 繼電保護(hù)配置 繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要屏障，在此設(shè)計變電站繼電保護(hù)結(jié)合我國目前繼電保護(hù)現(xiàn)狀突出繼電保護(hù)的選擇性，可靠性、快速性、靈敏性、運(yùn)用微機(jī)繼電保護(hù)裝置及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動化水平。 變電所母線保護(hù)配置 110KV、35KV線路保護(hù)部分：1)距離保護(hù) 2)零序過電流保護(hù) 3)自動重合閘 4)過電壓保護(hù) 10KV線路保護(hù)：1)10kV線路保護(hù)：采用微機(jī)保護(hù)裝置，實現(xiàn)電流速斷及過流保護(hù)、實現(xiàn)三相一次重合閘。2)10kV電容器保護(hù)：采用微機(jī)保護(hù)裝置，實現(xiàn)電流過流保護(hù)、過壓、低壓保護(hù)。3)10kV母線裝設(shè)小電流接地選線裝置 變電所主變保護(hù)的配置 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，而本次所設(shè)計的變電所是110kv降壓變電所，如果不保證變壓器的正常運(yùn)行，將會導(dǎo)致全所停電，影響變電所供電可靠性。 主變壓器的主保護(hù) 瓦斯保護(hù) 對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。差動保護(hù) 對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護(hù)瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護(hù) 過流保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變 壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過電流保護(hù)。過負(fù)荷