【正文】 （ 2）關(guān)合電流 (動穩(wěn)定 ): maxIIch〈 KAIch ? , KAI 63max ? 所以 maxIIch〈 ,滿足要求。 綜上校驗 ,此斷路器滿足各項校驗要求。 （ 2）關(guān)合電流 (動穩(wěn)定 ): maxIIch〈 KAIch ? , KAI 80max ? 所以 maxIIch? ,滿足要求。 綜上校驗 ,此斷路器滿足各項校驗要求。 （ 2）關(guān)合電流 (動穩(wěn)定 ): maxIIch〈 KAIch ? , KAI 80max ? 所以 maxIIch? ,滿足要求。 綜上校驗 ,此斷路器滿足各項校驗要求。 （ 2）關(guān)合電流 (動穩(wěn)定 ): maxIIch? KAIch ? , KAI 80max ? 20 所以 maxIIch? ,滿足要求。 綜上校驗 ,此斷路器滿足各項校驗要求。 （ 2）關(guān)合電流 (動穩(wěn)定 ): maxIIch? KAIch ? , KAI 80max ? 所以 maxIIch? ,滿足要求。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件 （ 1）電壓：參見公式 （ 41） （ 2）電流：參見公式 （ 42） （ 3）開斷電流： kddt II ? dtI 斷路器實際開斷時間 t 秒 的短路電流周期分量 kdI 斷路器額定開斷電流 （ 4）動穩(wěn)定：參見公式 （ 45） （ 5）熱穩(wěn)定：參見公式 （ 43） 其中 2 ??? zdz tt 由??II? 和短路電流計算時間 t，可從發(fā)熱等值曲線中查出短路電流周期分量等值時間，從而可計算出 dzt 。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓 6－ 220kV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110－ 330kV 電網(wǎng)，可選 用 SF6 或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。用熔斷器保護的電壓互感器，可不驗算動、熱穩(wěn)定。用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。 ??2 技術(shù)條件 長期工作條件 ： 選用的電器允許最高工作電壓 maxU 不低于該回路的最高運行電壓gU ,即： gUU ?max （ 41） ： 選用的電器額定電流 NI 不得低于所在回路在各種可能方式下的持續(xù)工作電流 maxI ,即： maxIIN ? （ 42） 短路穩(wěn)定條件 （ 1）校驗的一 般原則 ： 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進行動穩(wěn)定校驗。 （ 5）適應(yīng)發(fā)展。 （ 4）整體協(xié)調(diào)。 （ 3）先進合理。 （ 2）適應(yīng)環(huán)境條件。 電氣設(shè)備選擇的一般要求是： （ 1）滿足工作要求。選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)上 級批準(zhǔn)。應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 16 31 短路點圖 本所短路電流的計算數(shù)據(jù)表 短路點標(biāo)號 d1 d2 d3 d4 基準(zhǔn)電壓 dU（ KV） 230 121 短路點名稱 220K 母線 110K 母 線 10KV 母線 10KV 出線 s0 短路電流 短路電流 穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流沖擊值 shi （ KA） 全電流最大有效值 shI （ KA） 短路容量 （ MVA） 2934 822 1039 17 第 4 章 電氣設(shè)備的選擇 設(shè)備選擇的一般原則 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并要求考慮 10 到20 年的發(fā)展。最后計算短路電流和短路容量。然后將等效電路化簡。 接著，按所選擇的短路計算點繪出 等效電路圖，并計算短路電路中各主要元件的阻抗。在計算電路圖上，將短路計算所需要考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。在本次設(shè)計中選擇了四個短路點，依次分別為 220kV母線、 110kV 母線、 10kV 母線和 10kV 出線。 對于帶電抗器的 10KV 出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開關(guān)之間的設(shè)備選擇時，短路計算點應(yīng)該取電抗器前。 （ 9）繪制短路電流計算結(jié)果表。 （ 7）計算短路電流周期分量有名值和短路容量。 （ 5）由運算曲線查出 (各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值運算曲線只作到 ?jsX )。 （ 3）化簡等值網(wǎng)絡(luò)，為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輔射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 。 短路電流計算的步驟 （ 1）選擇計算短路點。 電力系統(tǒng)中的發(fā)電機、變壓器、電抗器等電氣設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)中所給出的阻抗參數(shù)，通常是以其本身額定值為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值或百分值，即以各自的額電壓 NU 額定功率 NS 作為基準(zhǔn)值的。 由公式可以看出，基準(zhǔn)值的選擇很關(guān)鍵，原則上可以是任意的，但并非所有的基準(zhǔn)值都可以任意選取，在電力系統(tǒng)分析中，主要涉及對稱三相電路，計算時習(xí)慣上采 用線電壓、線電流、三相功率和一相等值阻抗作為基準(zhǔn)值。由于電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的容量規(guī)格多，電壓等級多，用有名單位制計算工作量很大，尤其是對于多電壓等級的歸算，因此，在復(fù)雜電力系統(tǒng)計算中，尤其在電力系統(tǒng)的短路計算中，各物理量廣泛的采用沒有單位的相對值來表示，該相對值成為標(biāo)幺制。 本所短路電流計算采用標(biāo)幺制法和有名制法兩種計算方法。 （ 8） 以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值 3，可認為電源容量為無限大的系統(tǒng)，短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。 （ 6）短路點離同步調(diào)相機和同步電動機較近時，應(yīng)考慮對短路電流值的影響。 （ 5）計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機變壓器電抗器線路等元件的電抗，因為這些元件 X/3R 時，可略去電阻的影響。 （ 4）每一個電壓級采用平均額定電壓，這個規(guī)定在計算短路電流時，所造成誤差很小，唯一例外的是電抗器，應(yīng)采用加于電抗器端點的實際額定電壓，因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大得多。 （ 2）認為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的大小發(fā)生變化。 （ 5）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 （ 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。 短路電流計算的目的及一般規(guī)定 短路電流的計算目的 （ 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，均需進行必要的短路電流計算。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應(yīng)給以足夠的重視。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。這是短路所導(dǎo)致的最嚴重的后果； （ 5）巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場，尤其是不對稱短路時，不平衡電流所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的通信網(wǎng)絡(luò)、信號系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。 短路故障發(fā)生后，由于網(wǎng)絡(luò)總阻抗大為減少，將在系統(tǒng)中產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍于正常工作電流的短路電流。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 綜上考慮， 220KV 和 110KV 側(cè)均采用中性點直接接地， 10KV 側(cè)中性點不接地。所以，通?？偸菑墓╇娍煽啃耘c故障后果出發(fā)選擇中性點接地方式。大部分 110KV 電網(wǎng)采用直接接地方式；必要時也有經(jīng)電阻、電抗或消弧線圈接地。 ～ 154KV 電網(wǎng) 對這類電網(wǎng)的電壓等級而言，上述幾個原因都對中性點接地方式有影響。但由于過電壓較低設(shè)備和線路的造價，經(jīng)濟效益顯著。 1. 220KV 及以上電網(wǎng) 在這類電網(wǎng)中，降低過電壓與絕緣水平的考慮占首要地位，因為它對設(shè)備價格和整體系統(tǒng)建設(shè)投資的影響很大，而且這類電網(wǎng)的單相接地電流具有很大的有功分量，惡化了消弧線圈的消弧效果，所以在這類電網(wǎng)中應(yīng)采用中性點直接接地或經(jīng)小阻抗接地方式。 電力系統(tǒng)中性點接地有多種方式，如電阻接地、經(jīng)電抗接地、經(jīng)消弧電消弧線圈 接地、有效接地（包括直接接地和經(jīng)低阻接地）和不接地。 （ 4） 電力線路對電信線路的影響。 （ 2） 過電壓、電力系統(tǒng)的絕緣水平和配合。電網(wǎng)中性點接地方式直接影響電網(wǎng)的絕緣水平；電網(wǎng)供電的可靠性、連續(xù)性和運行的安全性；電網(wǎng)對通信線路及無線電的干擾。為了節(jié)省專用旁路斷路器，節(jié)省投資和占地面積，對可靠性和靈活性要求不太高的配電裝置或工程建設(shè)的初期 ，常以母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器。這種接線運行操作不便，不影響雙母線的運行方式，但多用一組旁路母線、一臺旁路斷路器和多太旁路隔離開關(guān)，增加投資和占地面積，且旁路斷路器的繼電保護整定較復(fù)雜。 ② 當(dāng)母線故障或檢修隔離開關(guān)時隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作 。向雙母線左右任何方向擴建，均不會影響兩組母線的電源和負荷自由組合分配，在施工中也不會造成原有回路工作等。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要；通過倒換操作可以組成各種運行方式。其特點如下： （ 1）優(yōu)點 ① 供電可靠。每一電源和出線的回路，都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。擴建時需要向兩個方向均衡擴建。 (2)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。在本次設(shè)計中采用的這三種接線方式有如下特點： 1. 單母線分段接線 (1)用斷路器將母線分段后，對重要用電負荷可從不同段引出兩個回 路，有兩個電源供電。 10KV 側(cè)采用單母線分段帶旁路接線。 通過以上分析，在技術(shù)上（可 靠性、靈活性）第 1 方案明顯很合理，但經(jīng)濟上則第 2 方案占有優(yōu)勢，鑒于樞紐變電所應(yīng)以可靠性和靈活性為主，所以經(jīng)綜合分析，決定選第 1 方案為設(shè)計最終方案。運行方式相對簡單，調(diào)度靈活性差；各電壓等級易于擴建和發(fā)展。投資高，設(shè)備數(shù)量多，年費用大；雙母線分段帶旁路提高了供電可靠性，但增大了占地面積。每一種電壓等級中，均與兩臺變壓器聯(lián)系，保證了變壓器檢修或故障時，不致使各級電壓解列，提高了供電的可靠性。 方案 2： 220kV 側(cè)采用雙母線帶旁路接線方式， 110KV 側(cè)采用雙母線分段接線方式， 10kV 側(cè)采用單母線分段的接線方式。 10kV 側(cè)電壓較低，負荷也小，并且沒有特殊要求，所以考慮經(jīng)濟合理的接線方式，則可能采用單母線分段帶旁路或單母線分段接線方式。 主接線方案 220kV 側(cè)有兩回線路，為使其斷路器在檢修時不停電，我們采用雙母線，以保證其供電的可靠性和靈活性。 （ 3）占地面積小。 （ 1）節(jié)省一次投資。 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接 線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。 （ 3）擴建方便。 （ 2）檢修安全。 （ 1）調(diào)度靈活，操作方便。 ② 斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時盡量減少停運出線的回路數(shù)和停運時間，并保證對Ⅰ、Ⅱ類負荷的供電。變電所主接線可靠性的要求程度，與其在電力系統(tǒng)中的地位和作用有關(guān)，而地位和作用則是由其容量、電壓等級、負荷大小和類別等因素決定。 對于一般電力系統(tǒng)來說，可靠性是指一個元件、一個系統(tǒng)在規(guī)定 的時間內(nèi)及一定條件下完成預(yù)定功能的能力。由于電能生產(chǎn)的特點是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 電氣主接線 確定 電氣主接線的基本要求 電氣主接線是變電所電 氣部分的重要部分，它表明了變壓器、線路和斷路器設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。 通過查《 220kV 三繞組電力變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)》可知，可供選用的電力變壓器，見表 21。只有在特大型變電所，由于變壓器容量過大而發(fā)生制造困難或運輸困難時，才考慮采用單相變壓器組連接成三相變壓器。故選用兩臺主變壓器時，其單臺的最小容量為： ? ? 00m a xm a xm in 70??? 低中單 SSS ? ? ??? ?? ? 7 變壓器類型的選擇 變壓器類型選擇包括確定變壓器的相數(shù)、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)、繞組的接線方式，以及是否需要帶負荷調(diào)壓等。也可以選擇兩臺主變壓器并列運行。隨著電壓等級的升高 ,負荷密度的加大 ,人口的增長和耕地面積緊張 ,選一個變電所很不容易 ,而且要求變電所總變電容量越來越大 ,因而變電所按 2 臺配置變壓器是合理的。隨著社會的發(fā)展 ,土地顯得越來越寶貴 ,特別是位于市區(qū)的城網(wǎng)變電的 ,其土地可謂“寸土寸金”。因此從變電所初投資、分期投資和過渡靈活性及取得規(guī)模經(jīng)濟效益上看 ,變電所規(guī)劃配置 2 臺主變是有利 的。市場經(jīng)濟條件下 ,要有較好的經(jīng)濟效益需要有一定規(guī)模 ,這就是所說的規(guī)模效益。從靈活性出發(fā) ,220kV 主電所配置 2 臺主變是必要的。從電網(wǎng)運行靈活性上看 ,變電所裝 2 臺主變 ,一主一備或各帶 50%～ 60%的負荷 ,便