【正文】 望 花 二次變電所電氣部分初步設(shè)計 19 表 KYN3—10/11Z 的 參數(shù) 額定工作電流（ A） 3000 主電路主要高壓電器 高壓真空斷路器 ZN28—10 1 操動機構(gòu) CD10 1 電流互感器 LZZB1—10 2 接地開關(guān) JN410 1 表 KYN3—10/89Z 的參數(shù) 額定工作電流（ A） 2500 主電路主要高。 無火災(zāi)、爆炸危險、嚴(yán)重污穢、化學(xué)腐蝕及劇烈震動的場所。 周圍環(huán)境溫度 5~40 攝時度。 主母線室用金屬板封閉，主母線的連通用穿墻管來完成，主母線室同時裝設(shè)兩組母線，后面一組為系統(tǒng)主母線，前面 一組母線可完成柜頂進線和上聯(lián)絡(luò)功能，開關(guān)柜的下聯(lián)母線一般都可以到向左或向右聯(lián)絡(luò)，或同時左右聯(lián)絡(luò)。 柜內(nèi)設(shè)置了接地導(dǎo)體，并與柜外一專用接地螺柱連通，柜體骨架，門，蓋板，活動連板，斷路器手車骨架與接地導(dǎo)體連通，一次電纜頭的接地采用了具有關(guān)合 80KA 電流能力的接地開關(guān)，接地系統(tǒng)具有能通過與斷路器相同的動，熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時間。 斷路器手車室，母線室，電纜室有壓力釋放通道和釋放門，因故障產(chǎn)生電弧時，電弧產(chǎn)生的高壓氣體可經(jīng)釋放通道和釋放門排出柜外，以避免高壓氣體危及人身安全和事故擴大。 開關(guān)柜的外殼和每個小室之間的隔板為接地的包薄綱板，防護等級為 IP20，可有效的防止人體和外界固體帶電部位和觸及運動部分，可保證人身安全和設(shè)備可靠運行。 電纜室安裝了帶電顯示裝置，當(dāng)饋線帶電時，帶電顯示裝置的電壓指示氖燈發(fā)亮，沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 以提示操作人員。 斷路器手車室可推進或抽出斷路器手車，室內(nèi)有三個位置，既運行位置，實驗位置（也可作為接地位置），和移開位置。 KYW— 10Z 型高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點 開關(guān)柜的柜體采用金屬鎧裝結(jié)構(gòu)，柜體骨架是用角鋼和鋼板彎制組焊而成，柜體由接地的金屬隔板分離成四個功能小室，既母線室，繼電室，斷路器手車室和電纜室。 望 花 二次變電所電氣部分初步設(shè)計 17 表 LDB60 的參數(shù) 型號 LDB60 額定電流比 (A) 750/5 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 25 準(zhǔn)確級次 D1/D2/ 動穩(wěn)定倍數(shù) 63 （ 2） 熱穩(wěn)定校驗 eqNIh tIIK 22)( ? (或 KQ ) （ ） （ 3） 動穩(wěn)定校驗 sFNI iKI ?2 （ ） 10KV 側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇 本次設(shè)計 10KV側(cè)主要選擇 KYW—10Z 型高壓開關(guān)柜。有條 件時，應(yīng)采用套管式電流互感器。對于 6~20KV屋內(nèi)配電裝置，應(yīng)采用絕緣樹脂澆注結(jié)構(gòu)或瓷絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。 電流互感器的選擇 電流互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇： 電流互感器的一次額定電壓和電流必須滿足： neNN UU .? MAXWN II .? 式中 是電流互感器所在電力網(wǎng)的額定電流 UN 、 IN 是電流互感器的一次額定電壓和電流 是電流互感器一次回路最大工作電流 電流互感器種類和形式選擇 選擇互感器應(yīng)根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、或屋外）安裝方式（如穿墻、支持式、裝入式）選擇其形式。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 表 GW563 的參數(shù) 型號 GW563 額定電壓（ kV） 63 動穩(wěn)定電流（ kA） 50 額定電流（ A） 630 熱穩(wěn)定電流（ kA） 電壓互感器的選擇 電壓互感器 的選擇是根據(jù)額定電壓，裝置種類、構(gòu)造、形式、準(zhǔn)確度等級來選擇的 ，60KV側(cè) 電壓互感器 選擇結(jié)果如表 所示。其他四項技術(shù)條件與高壓斷路器相同。 （ 4） 在某些終端變電所中，快分隔離開關(guān)與接地開關(guān)相配合，可以代替斷路器的工作。隔離開關(guān)用于倒閘操作時，稱為 “操作電器 ”。隔離開關(guān)用于檢修工作時，稱為 “檢修電器 ”。 隔離開關(guān)的主要用途包括以下幾點； （ 1） 在電路中起隔離電壓的作用，保證檢修工作的安全。 （ 5）熱穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足 Kt QtI ??2 （ 6）動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足 shes ii ? 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器，但它與斷路器不同。III tNbr 或? 式中 tI 斷路器實際開斷時間 ts 的短路電流周期分量。 （ 3）額定電流的選擇為 maxIIn? （ 4）額定開斷電流的檢驗為 )( 39。一般 6～ 35kv 選用真空斷路器， 35～ 500kv 選用 SF6斷路器。 望 花 二次變電所電氣部分初步設(shè)計 15 表 SW263 的參數(shù) 型號 2SW —63 額定開斷電流（ kA） 額定電壓（ kV） 63 動穩(wěn)定電流（ kA） 80 額定電流（ A） 1600 熱穩(wěn)定電流（ kA） (4s) （ 1）型式。且斷路 器在關(guān)合短路電流時，不可避免地在接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流。 裝有自動重合閘裝置的斷路器，應(yīng)考慮重合閘對額定開斷電流的影響。 斷路器的實際開斷時間 kt 等于繼電保護主保護動作時間與斷路器的固有分閘時間之和。 4．按額定短路開斷電流選擇 在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的額定短路開斷電流 ebrI 應(yīng)滿足。 2．按額定電壓選擇 高壓短路器的額定電壓 eU 應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓 weU 。根據(jù)我國當(dāng)前生產(chǎn)制造情況。 高壓斷路器按下列項目選擇和校驗：型式和種類，額定電壓，額定電流，開斷電流，額定關(guān)合電流，動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定。 60KV 側(cè)高壓電氣設(shè)備的選擇 高壓斷路器的選擇 斷路器作用：高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器。 應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。 應(yīng)滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。因此，在進行設(shè)備的選擇時，必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)政策，在保證安全，可靠的前提下，力爭作到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，運行方便和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全，經(jīng)濟運行需要。 2 IKI chch ? （ ） chK 沖擊系數(shù) 望 花 二次變電所電氣部分初步設(shè)計 13 第 六 章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣部分設(shè)計的重要內(nèi)容之一。 參數(shù)計算 電路元件的標(biāo)么值 ,計算公式如下： 發(fā)電機：NBdG SSXX ?? （ ） 變壓器：NBdT SSUX ??? 100(%) （ ） 附：線路中的每千米線路阻抗取 X=線路：2NBlL USLXX ?? （ ） 三相短路電流周期分量的計算 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 無限大電源供給的短路電流 當(dāng)供電源為無窮大時計算電抗 Xjs≥ 時，不考慮短路電流周期分量的衰減，此時 jNjs SSXX /??? ????? ?? XII z /1 ???? XIXII jjsez // jjjse SIXSXSS // ??? ?? ??X 電源對短路點的等值電抗標(biāo)么值 jsX 額定容量下的計算電抗 eS 電源的額定容量 ??I 短路電流周期分量的標(biāo)么值 ?I 0 秒時短路電流周 期分量標(biāo)么值 zI 短路電流周期分量的有效值 ??I 時間為無窮時短路電流周期分量的標(biāo)么值 ?X 電源對短路點的等值電抗有名值 eI 電源的額定電流 S 短路容量 有限大電源供給的短路電流 先將電源短路點的等值電抗歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計算電抗，然后按計算電抗值查得相應(yīng)的發(fā)電機運算 曲線，或查相應(yīng)的發(fā)電機運算曲線表，即可得到短路電流周期分量的標(biāo)么值。 高壓側(cè)短路點的選取，取 d1 點。分別在高壓側(cè)選一點，在低壓側(cè)選一點。另外，電力系統(tǒng)與機組也不能合并在一起，來求短路電流。根據(jù)這些最大負荷，利用容量計算公式可算出變壓器容量，查出變壓器的阻 抗電壓，然后算出變壓器阻抗。 導(dǎo)體和電容的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路計算。 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)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響。 1用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 元件的計算參數(shù)都取其額定值。 不考慮短路點電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 同步發(fā)電機具有自動調(diào)整勵磁裝置。即帶鐵心的電氣設(shè)備電抗值不隨電流的大小發(fā)生變化。 系統(tǒng)中同步異步電動機均為理想電機，不考慮電機磁飽和磁泄渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱，定子三相繞組空間位置差 120 度電氣角。 短路計算的條件和原則 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行 。 驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 。 計算軟導(dǎo)體的短路搖擺 。 選擇導(dǎo)體 和電容 。 所選用的主接線方案 60KV側(cè)主接線方式：采用單母 線 分段接線 ， 10KV側(cè)主接線方式；采用單母線分段接線 。如果一段檢修，另一段仍可以照運行，而兩段同時出現(xiàn)問題的時候畢竟很少。 （ 2） 依據(jù)《變電所設(shè)計》一書中，出線在 15 回以下就使用單母線分段接線。 2 中雖然很適合未來的發(fā)展，但根據(jù)我們變電所的實際情況出發(fā)，我們只是一個地區(qū)性質(zhì)的小變電所，即一個小型的公用變電所，投資大反而失去了意義。 結(jié)論分析： （ 1） 在上面的表中方案 1 與方案 2 的比較已經(jīng)很清晰。 增加了母線的長度、隔離開關(guān)的數(shù)量和配電裝置架構(gòu)，占地面積增大，投資增多。 經(jīng)濟性 設(shè)備相對較少，投資少，年費用少。 擴 建方便。 母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。 可以輪流檢修母線而不致使供電中斷。 可能出現(xiàn)全部斷電的情況。 表 60KV側(cè)主接線方案比較 單母線分段 雙母線接線 可靠性 當(dāng)一段母線發(fā)生故障時可保證非故障段母線正常供電。 （ 2） 雙 母線 接線 。即：單母分段接線方案。而方案 2：接線不夠靈活，不便于元件的投入切除。年檢修費用少，一次投資相對比較方案 1 少，即經(jīng)濟性好。 結(jié)論分 析 在以上兩個方案中： （ 1） 可靠性：方案 1 比方案 2 好。 采用設(shè)備少，投資少。 占地面積較小。 便于擴建和采用成套的配電裝置。 切換線路較方便 。 靈活性 運行方式相對簡單 。 當(dāng)母線與隔離開關(guān)故障或檢修時，將造成整個配電裝置停電。 可能出現(xiàn)全部斷電的情況。 表 60KV側(cè) 主接線方案比較 方案 1：單母分段接線 方案 2：單母線接線 可靠性 當(dāng)一段母線發(fā)生故障時可保證非故障段母線正常供電。 （ 2） 單母線接線 。 經(jīng)濟性 經(jīng)濟性主要是投資省、占地面積小、能量損耗小。 （ 3） 擴建要求。 （ 2） 檢修要求。評 價主接線可靠性的標(biāo)志是： （ 1） 斷路器檢修時是否影響供電； （ 2） 線路、斷路器、母線故障和檢修時，停用線路的回數(shù)和停運時間的長短，以能否保證對重要用戶的供電； （ 3） 變電所全部停電的可能性； （ 4） 有些國家以每年用戶不停電時間的百分比來表示供電可靠性，先進的指標(biāo)都在 %以上； 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求： （ 1） 調(diào)度要求。同時，可靠性不是絕對的而是相對的。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二部分在運行中可靠性的綜合。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐。并應(yīng)綜合考慮供電 可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡和擴建等要求。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器和母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當(dāng)線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量等 。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。 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。 考慮負荷的重要性分級和出線 回數(shù)多少對主接線的影響 對一級負荷，必須有兩個獨立的電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級電源供電。 考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。