【正文】 46 由上述計(jì)算表明，選擇 GW7－ 220DW 型隔離開(kāi)關(guān)能滿足要求，如表 所示： 表 220KV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)參數(shù) 設(shè)備 項(xiàng)目 GW－ 220D 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 252KV Iy≥ Igmax 1000A 991A Qr≥ Qd Icj≤ idw 80KA 110K 側(cè)隔離開(kāi)關(guān) 1）額定電壓： m a x m a x 1 . 1 5 1 1 0 1 2 6 . 5ygV V K V? ? ? ? 2）額定電流： AIIgy 3 2 21103 a xm a x ????? 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外 GW4－ 110D 型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如表： 表 110KV 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)表 型 號(hào) 額定電壓 最高工作電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流(5S) GW4－110D 110KV 126KV 1500A 80KA 3）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定，同 110KV 側(cè)擴(kuò)路器相同。為了維護(hù)及操作方便，同理 220KV、 110KV、 10KV 都造同類(lèi)型。 1II???? 0 .0 9 0 .1 5 0 .2 4d z o l bt t t S? ? ? ? ? SKAdIQ zd 22 4 9 8 ????? 2 2 24 0 4 6 4 0 0rQ I r t K A S? ? ? ? 即 Qr Qd 滿足要求。 0. 04 0. 05 0. 09d k d bt t t S? ? ? ? ? 39。 表 戶外 SW6－ 220/1200 型斷路 參數(shù) 設(shè)備 項(xiàng)目 SW6－ 220/1200 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) Vmax≥ Vgmax 252KV 253KV Ie≥ Igmax 1200A Ieg≥ ich 100KA Iekd≥ I″ 21KA Idw≥ icj 55KA Qr≥ Qd 110KV 側(cè)斷路器 考慮到 2臺(tái)主變及一定的交換功率 1）額定電壓： max maxygVV? m a x 1 .1 5 1 1 0 1 2 6 .5gV K V? ? ? 2）額定電流： maxygII? KAVSIVeg 32 03 24 a x. ??????? ； 44 3）按開(kāi)斷電流選擇： KAIIekd 39。2BBSU=2100 = 220kv 母線（ d1 點(diǎn)）短路計(jì)算 220KV簡(jiǎn)化等值電路圖如圖 所示 35 圖 220kv 簡(jiǎn)化等值電路圖 通過(guò)運(yùn)算曲線表查得短路電流為： 換算到 220KV 短路電流 有名值： 36 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù) Kch=。 jNSS = 100240 = 311 9 %X =X = 100Ut 110～ 220KV 配電裝置中一般采用半級(jí)式電磁式電壓互感器。 由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差 ，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。 Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 種類(lèi)和型式的選擇 選擇電流互感器種類(lèi)和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來(lái)選擇。 5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)。 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 即： Igmax≤ kIy 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低，對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù) Tmax 將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度 — 經(jīng)濟(jì)電流密度（ J），導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式： S = IgmaxJ J 取 2 表 母線的選擇結(jié)果 電氣設(shè)備 母線 220 LMY 型管型鋁線 110 LMY 型管型鋁線 10 LMY 型槽型鋁線 互感器的配置說(shuō)明 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： 28 1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量。 （ 2）配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負(fù)荷電流、電暈、無(wú)線電干擾等條件，確定導(dǎo)體的截面和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)型式。 敞露母線一般按導(dǎo)體材料、類(lèi)型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離 開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； 2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地； 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1— 2組接地刀閘或接地器。 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開(kāi)斷電流（ KA） Iz — 短路電 流的有效值（ KA） 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。 高壓斷路器的選擇說(shuō)明 變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開(kāi)短路電流，切除故障線路 ，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 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)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 短路計(jì)算的目的及假設(shè)條件 短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱短路。5% 額定容量 MVA 160 阻抗電壓％ 4 短路損耗 采用兩臺(tái)變壓器分別接在 10KV電壓母線不同分段上。 容量在 及以上的大容量變壓器一般采 用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 18 所用變壓器負(fù)荷 計(jì)算 P=2*66*+20+14++++2**22+++20+1+1+10= 調(diào)壓方式的選擇 , 選擇有載調(diào)壓方式。 所用變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 根據(jù)主接線的接線方式，適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)所用變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。 17 綜上所述和查有關(guān)變壓器型號(hào)手冊(cè)所選主變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如表 所列。由于大容量機(jī)組廠用高壓變壓組多為 △ /△接線方式，在△接線方式下調(diào)壓技術(shù)比較復(fù)雜，可靠性差，因而為確保系統(tǒng)電壓變動(dòng)時(shí)，保證廠用電系統(tǒng)電壓在允許范圍內(nèi)，在國(guó)內(nèi)外均有采用主變壓器為有載調(diào)壓的工程實(shí)例。所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，選擇普通三繞組變壓器。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍 大，故不選擇分裂變壓器。而 自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動(dòng)為177。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。 一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí)，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。故選 擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性 。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 應(yīng)便于分期擴(kuò)建或連續(xù)施工，要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)模統(tǒng)籌安排。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，本變電所的所用電壓等級(jí)確定為 380/220V,采用動(dòng)力和照明混合供電方式 。 圖 10KV 單母線分段接線圖 12 所用電接線 所用電壓等級(jí)的確定 因?yàn)樗秘?fù)荷中最大負(fù)荷最大負(fù)荷為 20Kw，小于 100Kw。 11 圖 220KV 雙母線接線圖 由原始材料可知， 110KV 線路 8回，其中 2 回備用。 適用范圍：在超高壓電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，在 330500kv 電壓當(dāng)進(jìn)出線為 6 回及以上，配電裝置在系統(tǒng)中有重要地位時(shí)一般宜采用一臺(tái)半斷路器接線。 （ 2）運(yùn)行方式靈活。 缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí) 10 停運(yùn)。 內(nèi)橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷器 數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。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(huì)發(fā)生問(wèn)題，而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建優(yōu)點(diǎn)。 2）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。向雙母線的左右任何的一個(gè)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(huì)引起原 有回路的停電。 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(shí)，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線或母線隔離開(kāi)關(guān)等）故障時(shí)檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障母線的供電。 、檢修周期長(zhǎng)的斷路器以及更換迅速的手車(chē)式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。 變電所主 接線選擇的主要原則。架空。 2） 110kV線路 8 回，其中 2 回留作備用。 2. 編寫(xiě)技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，包括： a) 負(fù)荷計(jì)算及變壓器容量選擇； b) 短路電流計(jì)算書(shū)； c) 主要電氣設(shè)備選擇計(jì)算書(shū)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 220KV、 110KV 以及站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器的臺(tái)數(shù)，容量及類(lèi)型，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)。最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，母線，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了 220KV 電氣一次部分 的設(shè)計(jì)。 電能的使用已經(jīng)滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。 3. 繪制圖紙，包括： 電氣主接線簡(jiǎn)圖 參考資料 ： 1. 《發(fā)電廠電氣部分》 熊信銀 2. 《發(fā)電廠變電所課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 3. 《發(fā)電廠變電所電氣接線和布置》 4. 《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（ 3 冊(cè)） 5. 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （電氣一次部分） 6. 《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》 （電氣一次部分） V 設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 ： 220KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)資料： 1）建所目的 由于某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)，擬建一座 220kV變電所，向該地區(qū)用 110kV和 10kV兩個(gè)電壓等級(jí)供電。架空。 10kV線路負(fù)荷資料 名稱 最大負(fù)荷（ MW） cosφ 回路數(shù) a 廠 4 1 b 廠 3 1 c 廠 1 d 廠 1 e 廠 1 f 廠 2 g廠 1 a 變電所 3 1 b 變電所 3 1 c 變電所 3 1 d 變電所 3 1 上表中各負(fù)荷間的同時(shí)系數(shù)為 。 ，也可在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 1 220