【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)主要介紹了330KV樞紐變電站的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，原則和方法。選擇滿足設(shè)計(jì)任務(wù)的主接線方案。校驗(yàn)等方面做準(zhǔn)備。電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)主要是錄用對(duì)稱短路的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行高壓電。以及繼電保護(hù)中配置的選擇、整定和校驗(yàn)的原則、

　　

【正文】 發(fā)展計(jì)劃； ②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?zhàn)饔玫漠愇靼补こ檀髮W(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響； ③選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)； ④導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi) 斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。 計(jì)算過(guò)程 基準(zhǔn)值為 SB=1000MVA,UB=Uav,330KV 側(cè)取 345KV,110KV 側(cè)取 115KV,35KV 側(cè)取 . 其等效圖為 對(duì) OSFPSZ10— 240000/330 主變壓器： Uk1%=1/2[Uk(12)%＋ Uk(13)% － Uk(23)%]=1/2(＋ 13－ 24)=－ Uk2%=1/2[Uk(23)%＋ Uk(21)% － Uk(13)%]=1/2(24＋ － 13)= Uk3%=1/2[Uk(31)%＋ Uk(32)% － Uk(12)%]=1/2(13＋ 24－ )= *100 1000* %1X1 ???? ＝SN SBUk 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 *100 1000* %2X2 ＝＝＝ SN SBUk *100 1000* %3X3 ＝＝＝ SN SBUk 對(duì) OSFPSZ10－ 360000/330 主變壓器： Uk1%=1/2[Uk(12)%＋ Uk(13)% － Uk(23)%]=1/2(13＋ 25－ )＝ Uk2%=1/2[Uk(23)%＋ Uk(21)% － Uk(13)%]=1/2(13＋ － 25)＝－ Uk3%=1/2[Uk(31)%＋ Uk(32)% － Uk(12)%]=1/2(25＋ － 13)＝ X4＝SNSBUk100%1＝360*100 1000*＝ X5＝ SNSBUk100%2 ＝ 360*100 1000*? ＝－ X6＝ SNSBUk100%3 ＝ 90*100 1000* ＝ d1短路時(shí) (330KV 母線 ) 其等效電路圖為 轉(zhuǎn)化為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 再轉(zhuǎn)化為 再轉(zhuǎn)化為 * 32X 3/ / X 27 ＝＝＝＝ ?? XX XXX * 56X 5/ / X 6X8 ????????? XX XX 0 . 3 50 . 3 60 . 0 17X1X9 ＝＋＝－＝ X? 0 . 1 5 1 0 ＝－＝＝ X? 1 7 ???? XXXX . 1 7 81111* ??? XI 短路電流有名值 KAU avSNII *310 00**` * ??? 沖擊電流 KAK s h I **2`2i s h ??? 式中 Ksh—— 沖擊系數(shù)。 實(shí)際電路中， 1Ksh2，在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，一般取 Ksh＝ 。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 全電流最大有效值 Ish＝ *＝ 短路容量 M V AS 6 1 63 4 5**3` ?? d2路時(shí) (110 母線 ) 為 轉(zhuǎn)化為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 再轉(zhuǎn)化為 再轉(zhuǎn)化為 X12＝Ｘ 4//X6＝ 64 64 XX XX? ＝ * ? ＝ X13＝Ｘ 1//X3＝ 31 31 XX XX? ＝ * ??? ＝－ X14＝ X5＋ X12＝－ ＋ ＝ X15＝ X2＋ X13＝ － ＝ X∑ ＝ X16＝ X14//X15＝ 1514 1514 XX XX ? ＝ * ? ＝ I*＝ X161 ＝ ＝ 短路電流有名值 I＇＝ I**UavSN3＝ *345*31000＝ 沖擊電流 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 ish＝ 2 Ｋ shI＇＝ 2 **＝ 式中 Ksh—— 沖擊系數(shù)。 實(shí)際電路中， 1Ksh2，在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，一般取 Ksh＝ 。 全電流最大有效值 Ish＝ *＝ 短路容量 S＇＝ 3 **345＝ d3路時(shí) (35KV 母線 ) 為 轉(zhuǎn)化為 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 再轉(zhuǎn)化為 再轉(zhuǎn)化為 X17＝Ｘ 2//X1＝ 21 21 XX XX? ＝ )(* ?? ＝－ X18＝Ｘ 4//X5＝ 54 54 XX XX? ＝ ? ? * ??? ＝－ X19＝ X3＋ X17＝－ ＋ ＝ X20＝ X6＋ X18＝ － ＝ X∑ ＝ X21＝ X19//X20＝ 2019 2019 XX XX ? ＝ * ? ＝ I*＝ X211 ＝ ＝ 短路電流有名值 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 I＇＝ I**UavSN3＝ *345*31000＝ 沖擊電流 ish＝ 2 Ｋ shI＇＝ 2 **＝ 式中 Ksh—— 沖擊系數(shù)。 實(shí)際電路中， 1Ksh2，在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，一般取 Ksh＝ 。 全電流最大有效值 Ish＝ *＝ 短路容量 S＇＝ 3 **345＝ 短路電流匯總 表 31 短路類型 三相短路 短路點(diǎn) d1 d2 d3 短路點(diǎn)平均電壓（ kV） 330 121 短路電流周期分量起始有效值 I（ kA） /短路電流沖擊值 chi（ kA） 短路電流最大有效值（ kA） 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第 4 章 電氣設(shè)備的選擇 由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的用途及工作條件各異 ,因此它們的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。但是，對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備和 載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原則。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修短路和過(guò)電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。 （ 1） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 （ 2） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 （ 3） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 （ 5） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、 過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。 （ 1） 長(zhǎng)期工作條件： ① 電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug,即， Umax≥ Ug。 ② 電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于 所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig ， 即 Ie? Ig。 由于變壓器短時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 高壓電器沒(méi)有明確的過(guò)載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （ 2） 短路穩(wěn)定條件 ： ① 校驗(yàn)的一般原則： a) 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。 b) 用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器的回路，可以不用驗(yàn)算熱、動(dòng)穩(wěn)定。 ② 短路的熱穩(wěn)定條件： dtt QtI ?2 (41) Qdt—— 在計(jì)算時(shí)間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ ）； It—— t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t—— 設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（ s） 。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 t 按下式計(jì)算 : brpr ttt ?? (42) tpr —— 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ s）； tdr—— 斷路器的全分閘時(shí)間（ s）； ③短路的動(dòng)穩(wěn)定條件： 電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： shes ii ? 或 shes II ? (43) shi 、 shI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值 esi 、 esI —— 電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定： ① 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 ② 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 ③ 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣 設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。 （ 3）絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。當(dāng)所西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適用的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。 環(huán)境條件 ① 溫度 普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +40℃時(shí)，每增加 1℃，建議額定電流減少 %；當(dāng)?shù)陀?+40℃時(shí)，每降低 1℃，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的 20%。 ② 日照 屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱實(shí)驗(yàn)是在避免陽(yáng)光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門(mén)未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫時(shí)按電器額定電流的 80%選擇設(shè)備。 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或計(jì)算時(shí)，日照強(qiáng)度去 ，風(fēng)速去 。 （ 2） 風(fēng)速 一般高壓電器可在風(fēng)速不大于 35m/s 的環(huán)境下使用。選擇電器時(shí)所用的最大風(fēng)速，可取離地 10m高， 30 年一遇的 10min 平均最大風(fēng)速。最大設(shè)計(jì)風(fēng)速超過(guò) 35m/s 的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施。陣風(fēng)對(duì)屋外電氣及電瓷產(chǎn)品的影 響，應(yīng)由制造部門(mén)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮，可不做為選擇電器的條件。 （ 3） 冰雪 在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū) ， 應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對(duì)地閃絡(luò)。 隔離開(kāi)關(guān)的破冰厚度一般為 10mm。在重冰區(qū)，所選隔離開(kāi)關(guān)的破冰厚度，應(yīng)大于安裝場(chǎng)所的最大覆冰厚度。 （ 4） 濕度 選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度最高月份的平均相對(duì)濕度。對(duì)濕度較高的場(chǎng)所，應(yīng)采用該處實(shí)際相對(duì)濕度。 （ 5） 污穢 污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電氣設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)污穢情況選用下列措施： ① 增加電瓷外 絕緣的有效泄露比距或選用有利于防污的電瓷造型。 ② 采用屋內(nèi)配置裝置。 2 級(jí)及以上污穢區(qū)的 63~110kV 配電裝置采用屋內(nèi)型。當(dāng)技術(shù)合西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 理時(shí)，污穢區(qū) 220kV配電裝置也可采用屋內(nèi)型。 （ 6） 海拔 電氣的一般使用條件作為海拔高度不超過(guò) 1000m。 對(duì)安裝在海拔高度超過(guò) 1000m 地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng)，可選用高原型產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。在海拔 3000m以下地區(qū)， 220kV 及以下配電裝置也可選用性能優(yōu)良的避雷器來(lái)保護(hù)一般電器的外絕緣。 由于現(xiàn)有 110kV 及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔 2021m以下的地區(qū)。 （ 7） 地震 選擇電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震要求的產(chǎn)品。電器的輔助設(shè)備應(yīng)具有與主設(shè)備相同的抗震能力。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度為 8 度的地震力。在安裝時(shí)，應(yīng)考慮支架對(duì)地震力的放大作用。根據(jù)有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，地震基本烈度為 7度及以下地區(qū)的電器可不采取防震措施。 ① 環(huán)境保護(hù) 選用電器，尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)制造部門(mén)提出必要的技術(shù)要求。 a) 電磁干擾 頻率大于 10kHz 的無(wú)限電干擾主要來(lái)自電器的電流、電壓突變和電暈放電。它會(huì)損害或破壞電磁信號(hào)的正常接收及電器、 電子設(shè)備的正常運(yùn)行。 110kV及以上電器戶外晴天無(wú)線電干擾電壓不應(yīng)大于 2500μ V。 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，對(duì)于 110kV 及以下的電器一般可不校驗(yàn)無(wú)線電干擾電壓。 b) 噪音 為了減少噪音對(duì)工作場(chǎng)所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器 2m處不應(yīng)大于下列水平： 連續(xù)性噪音水平 :85dB； 非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi) 90dB； 屋外 110dB。 電氣設(shè)備的選擇 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用， 是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。高壓 斷 路器主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起著控制作用；高壓斷路器是開(kāi)關(guān)電器中最為完善的一種