【正文】 隔離開關(guān)分類 （ 1） 隔離開關(guān)的分類 1） 按絕緣支柱的數(shù)目可分為：單術(shù)式、雙柱式、和三柱式三種； 2）按閘刀的運(yùn)行方式可分為：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式四種； 3）按裝設(shè)地點(diǎn)分：戶內(nèi)式、戶外式； 4） 按是否帶接發(fā)刀閘可分為：有接地刀閘和無接地刀閘兩種； 5） 按極數(shù)多少可分為：單極式和三極式兩種； 6） 按配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為：手動(dòng)、電動(dòng)。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 隔離開關(guān)作用 （ 1） 隔離電壓； （ 2） 切換電路； （ 3） 切合小電流。 隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)是一種最簡單的高壓工關(guān)，類似低壓閘刀開關(guān)，在實(shí)際中也有稱為閘刀的。 查得在 6 110KV 中 , opt 不小于 4S 。 （ 5） 按關(guān)合電流選擇 ： cli ≥ shi 式 （ 84） 式中： cli — 斷路器的短路關(guān)合電流（ KA） ； shi — 短路電流最大沖擊值（ KA） ,由高壓或低壓側(cè)短路電流計(jì)算得出 。 （ 3） 按額定電流 : NI ≥ .maxWI 式 （ 82） 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 25 式中： NI — 高壓斷路器的額定電流（ A） ； .maxWI — 該回路的最大持續(xù)電流（ A） 。按操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)式、電磁式、液壓式、彈簧式和液壓彈簧式等類型。 斷路器的分類 按照安 裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式、戶外式。這種斷路器主要應(yīng)用于配電網(wǎng)。要求斷路器動(dòng)作可靠，能快速的，自動(dòng)重合閘，并且能開斷近距，失步反相，異相接地故障，以及能夠切斷空載變壓器，空載長線，發(fā)展性故障。在傳輸容量一定時(shí)，其額定電流小，通常為 1000～ 4000A。一次變電所屬于超高壓或特高壓系統(tǒng)。 SF6斷路器和全封閉組合電器正處于發(fā)展階段，其使用范圍正在逐步擴(kuò)大，究竟選用哪一種斷路器，通常是根據(jù)類型特點(diǎn)，使用條件，使用經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣諸方面來加以權(quán)衡。 在 60KV 電壓等級中，目前我國主要采用少油斷路器。多油斷路 器逐漸被淘汰，使用多的是少油斷路器，真空斷路器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，維修量小，動(dòng)作噪音小，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。 對斷路器的要求 （ 1） 斷路器在額定條件下，應(yīng)能長期可靠地工作； （ 2） 應(yīng)具有足夠的斷路能力； （ 3） 具有足夠的關(guān)合能力； （ 4） 具有盡可能短的開斷時(shí)間； （ 5） 結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。而且要求其在短路條件下，對短路電流有足 夠的遮斷能力。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景 發(fā)展； （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； （ 6） 電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱、動(dòng)穩(wěn)定。 斷路器設(shè)備型號列表 表 短路點(diǎn) 位置 KPI (KA) shi (KA) 選擇設(shè)備 1K 60KV側(cè)斷路器 QF1 QF2 CQF1 QS1 QS2 QS3 QS4 2K 10KV側(cè)分段斷路器 QS5 QS6 QS7 QS8 QF3 QF4 3K 10KV側(cè)出線斷路器 QS9 QS10 QF5 CQF2 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 23 8 電氣設(shè)備選擇 電氣主接線的配電裝置是由各種電氣設(shè)備連接而成。 ○ 2 這里規(guī)定每千米線路電抗為 （ 5） 求短路電流標(biāo)么值 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 * *1K KI X= S 式 （ 74） 式中： *KI — 短路電流標(biāo)么值 ； *KXS — 電源點(diǎn)至短路點(diǎn)處總電抗標(biāo)么值 。 （ 4） 求線路電抗標(biāo)么值 * 2BWL WL BSXXU= 式 （ 73） 式中： ?WLX — 線路電抗標(biāo)么值 ； LX — 線路電抗 (Ω )。 短路電流的計(jì)算 （ 1）額定容量、額定電壓： 假設(shè) BS ＝ 100MVA， avB UU ? 式中： BS — 基準(zhǔn)容量（ ） ； BU — 基準(zhǔn)電壓（ KV） ； avU — 各電壓級的平均額定電壓（ KV） ； 注： avU ＝ NU 式 （ 71） 式中 ： NU — 各級額定電壓 KV； （ 2）發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值： 1* ⅱ = 2* ⅱ = （ 3） 求變壓器電抗標(biāo)么值 * %100KBT NUSX S=? 式 （ 72） 式中：?TX— 變壓器電抗標(biāo)么值 ； %KU — 變壓器短路電壓百分比 ； NS — 變壓器額定容量（ ） 。在選擇分段斷路器時(shí)應(yīng)用單條運(yùn)行是的短路電流，選擇出線斷路器時(shí)用兩條線路并聯(lián) 運(yùn)行的總短路電流，即為 2K 點(diǎn)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)短路電流的 2 倍。 2. 10KV 側(cè)匯流母線上分段斷路器選取 2K 點(diǎn)。在選擇斷路器時(shí)應(yīng)按照最大短路電流選擇，以滿足各個(gè)斷路器。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 21 1. 60KV 側(cè)橋上選取 1K 點(diǎn)。例如挖溝損傷電纜，鳥獸，風(fēng)箏跨接在載流裸導(dǎo)體上等。例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷接隔離開關(guān)，檢修線路或設(shè)備之后未拆除接地線就合閘供電等。例如雷擊過電壓造成 的閃絡(luò)放電，由于風(fēng)災(zāi)引起架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。例如設(shè)備絕緣材料老化，設(shè)計(jì)制造，安裝及維護(hù)不良等所千萬的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。 計(jì)算短路電流的目的 （ 1） 作為選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、絕緣子、母線、電纜等）的依據(jù)； （ 2） 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定； （ 3） 電氣主接線方案的確定； （ 4） 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對用戶工作影響等 。電力網(wǎng)在設(shè)計(jì)及運(yùn)行階段考慮最重要的故障情況下工作的可能性時(shí)，三相短路起著決定性的作用。 在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：三相短路－ ??3K ；兩相短路－ ??2K ；單相接地短路－ ??1K ；兩相接地短路－ ? ?1,1K 。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 7 短路電流計(jì)算 短路的定義及類型 所謂“短路”是指電力系統(tǒng)正常支行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的接通。 4． 變壓器還要加裝避雷器，保護(hù)變壓器。 2． 在母線側(cè)加裝 電壓互感器，在分段斷路器上加裝電流互感器。 電氣主接線圖 為 了保證變電所的正常運(yùn)行，需要加裝許多裝置。低壓側(cè)為單母線分段接線。 主接線方案的確定 本設(shè)計(jì)采用變電所供電給重要用戶時(shí) ,一般裝設(shè)兩臺變壓器。 Q S 1Q F 1單 母 接 線 圖 結(jié)論∶兩種接線方式比較∶單母線分段比單母線運(yùn)行可靠性和靈活性有較大的提高。 (2)出線斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，該回路將停電。 缺點(diǎn)：線路的切除 和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時(shí)停運(yùn) Q S 1Q F 1單 母 分 段 接 線 圖 第二種方案是二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母接線形式 : 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 19 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、操作方便、設(shè)備少、投資少、隔離開關(guān)僅用于檢修，不作為操作電器，不容易發(fā)生誤操作。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶斷電，停電兩段母線同時(shí)故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮，可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)造成兩段同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)完好段即可恢復(fù)供電。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 W L 1 W L 2T 2T 1外 橋D Q F 圖 結(jié)論∶本變電所選用兩臺變壓器，高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線，方便線路的投切 第一種方案是二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母分段接線形式 : 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：單母分段接線可以提高供電的可靠性和靈活性。 缺點(diǎn)：它適用于線路較短或變壓器經(jīng)常切換的場合。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線母線故障時(shí)，全部回路仍需要短 時(shí)停電 ,在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障的供電。根據(jù)上述以及本變電所所處系統(tǒng)和負(fù)荷性質(zhì)的要求，初步確定 高壓側(cè) 主接線方案： 第一種方案是一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用內(nèi)橋 接線形式 : 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。外橋接線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，故障率較小的情況。 6— 10KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)，適 35— 63KV 配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 17 超過 8回時(shí)或連接的電源較多負(fù)荷較大時(shí)適用雙母線接線。 主接線的選擇 由《電力工程電氣設(shè)備手冊》： 6— 10KV 配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超 過 5 回； 35— 63KV配電裝置的出線回路不超過 3 回；適用單母線接線。 變電所主接線的設(shè)計(jì)步驟 主接線的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁瑣而 復(fù)雜的工作，影響因素較多且相互制約，往往要多次反復(fù)修正，最后才能完成。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同。因此，其對主接線的可靠性，靈活性的要求也高，而容量小的變電所，對其主接線的可靠性、靈活性的要求低。 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響 對一級負(fù)荷來說，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，（應(yīng)保證全部負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)），應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主要接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 變電所主接線設(shè)計(jì)原則 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位 變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位是決定主接線的主要因素，變電所是樞紐變電所，地區(qū)變電所，終端變電所，企業(yè)變電所還是分支變電所。 （ 4） 具有發(fā)展和擴(kuò)展的可能性。 （ 2） 電氣主接線應(yīng)具有一定的靈活性和方便性，以適應(yīng)電氣裝置的各種情況，不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修及故障時(shí)，不中斷對用戶的供電或者減少停電的時(shí)間，縮小停電的范圍，并且操作簡便，誤操作的可能性小。對三類用戶以一個(gè)電源供電即可，對一類負(fù)荷和二類負(fù)荷占大多數(shù)的用戶應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其中任一電源必須在另一電源停 止供電時(shí)，能保證向重要負(fù)荷供電。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的 選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。 注： 本設(shè)計(jì)選用兩臺變壓器，其型號為 9 12500 60SF 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 15 6 確定變電所主接線 變電所電氣主接線指變電所的變壓器，輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。S = S + D 式 （ 54） ca PP K Pⅱ = 碨 ca qQ K Qⅱ = 碨 式 （ 55） 校驗(yàn)補(bǔ)償后的功率因數(shù) ca22c a c a c) )Pc o s ( P ( Q Qaj ab 162。 計(jì)算總的負(fù)荷 TP P P162。因此，對于裝有兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的額定容量可按下式確定： 0. 7 0. 7 87 79 .9 61 45 .9 4cacaS S KV A162。ca P caP K P=? 39。 4具有三種電壓的變電所，例如 220kv 、 110kv 、 35kv ，一般采用三繞組變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)是可以收回的。 2 當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓的要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。 變壓器形式的選擇 1 主變一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件的限