【正文】 它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備。最后，通過對母線故障和變壓器故障分析，闡述了變電站的運行方式。在本章中，首先闡述了電氣設(shè)備的選擇原則。 其負(fù)荷由另一變壓器承擔(dān) 。兩段母線同時故障的幾率甚小 ,可以不予考慮 。 母線故障 工作方式 220KV 當(dāng)母線故障時 ,先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器 ,想備用母線充電 ,這時 ,兩組母線等電位 ,為保證不中斷供電 ,按“先通后斷”原則進(jìn)行操作，既先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān) ,完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān) ,即可使原工作母線退出運行檢修 . 110KV 其接線方式跟 220KV 一致 ,所以，其工作方式與 220KV 一致 。 C 查表得： C＝ 89 則滿足短路時最小截面積 minS ＝ CKQ fK＝ 89 6 ??＝ 381﹤ 1000 2mm 滿足熱穩(wěn)定要求。 2087＝ ＞ 1440A 熱穩(wěn)定校驗 正常運行時溫度 ? ＝ 0? ＋（ al? － 0? ） 22maxalII ＝ 42＋（ 70－ 42）179。 8（ h179。 C 查表得： C＝ 89 則滿足短路時最小截面積： minS ＝ CKQ fK＝ 89 6 ??＝ 179﹤ 1000 2mm 滿足熱穩(wěn)定要求。 1082＝ 1337A＞ 1230A 熱穩(wěn)定校驗 正常運行時導(dǎo)體溫度： ? ＝ 0? ＋（ al? － 0? ） 22maxalII ＝ 42＋（ 70－ 42）179。 b） mm, 集膚效應(yīng)系數(shù) fK ＝ 環(huán)境溫度最高為 42176。 S 則滿足短路時發(fā)熱 的最小導(dǎo)體截面為： minS ＝ CKQ fK＝ 89 6 ??＝ ﹤ 800 2mm ? 滿足熱穩(wěn)定要求 2） 110KV級 選擇導(dǎo)體 ? maxI ＝ 1230A 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 36 按長期發(fā)熱允許電流選擇截面 查手冊 選用單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流為 1807A，截面為 100179。 22908845＝ 66176。 b） mm, 集膚效應(yīng)系數(shù) fK ＝ 修正： ?45alI ＝ 179。 1082＝ ﹤ 845A ? 不滿足條件 改選單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流為 1227A，截面為 63179。 b） mm, 集膚效應(yīng)系數(shù) fK ＝ 環(huán)境溫度最高為 42176。 截面的選擇 1） 220KV級 選擇導(dǎo)體 ? maxI ＝ 845A 按 長期發(fā)熱允許電流選擇截面 查手冊： 選用單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流 1082A，截面為 63179。對傳輸容量不大，可按長期允許電流來選擇。 導(dǎo)體的選擇 導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 三相系統(tǒng)平行布置時，若矩形導(dǎo)體的長邊垂直布置（豎放）方式，散熱較好，載流量大，但機(jī)械強度較低；若矩形導(dǎo)體的長邊呈水平布置（平放），則與前者相反。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過 1250 2mm ，以減小集膚效應(yīng)，使用大于電流時，可將 2— 4 條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形 導(dǎo)體一般只用于 35KV 及以下電流在 4000A 及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于 4000~8000A 的配電中。1500） 2＞ kQ 179。1200） 2＞ kQ LCWB6 —110 2179。 179。 所設(shè)備如下表 計算參數(shù) NU KV maxI A ptI A shi A kt S kQ KA2 3） 斷路器與熔斷器配合 斷路器與熔斷器配合時，應(yīng)將其保護(hù)曲線與熔斷器曲線進(jìn)行比較，以保證可能出現(xiàn)的各種短路電流下能選擇行動作。 2） 斷路器與斷路器配合 斷路器過流脫扣器配合級差可取 ~，即負(fù)荷斷路器為瞬動。當(dāng)短路 容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。 熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害 。 有的熔斷器具有過負(fù)荷保護(hù)功能 。 項目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓﹑二次回路電壓﹑二次回路負(fù)荷﹑準(zhǔn)確度等級﹑機(jī)械荷載 承受過電壓能力 絕緣水平﹑泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度﹑最大風(fēng)速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 1） 種類和型式選擇 應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點和使用條件進(jìn)行選擇電壓互感器的種類和型式。 電壓互感器的選擇 電壓互感器是把一次回路高電 壓呀轉(zhuǎn)換為 100V 的電壓 ,以滿足繼電保護(hù)﹑自動裝置和測量儀表的要求 。 由同一相的電流相互作用產(chǎn)生的內(nèi)部電動力校驗。 一般情況下可按變壓器額定電流的 1/3 進(jìn)行選擇 。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 29 項目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓﹑一次回路電流﹑二次回路電流﹑二次回路負(fù)荷﹑準(zhǔn)確度等級﹑暫態(tài)特性﹑二次線圈數(shù)量﹑機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)﹑熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平﹑泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度﹑最大風(fēng)速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 2） 一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓 NU 和 NI1 應(yīng)滿足： NU ≥ NSU 3） 一次額定電流的選擇 當(dāng)電流互感器用于測量時 ,其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比實際正常工作電流大 1/3左右 ,以保證測量儀表的最佳工作，并在負(fù)荷時有適當(dāng)?shù)闹甘?。 1） 種類和型式的選擇 電流互感器根據(jù)使用環(huán)境 可分為室內(nèi)式﹑室外式 ,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式又可分為線圈式和母線式﹑單匝貫穿式﹑復(fù)匝貫穿式 。 互感器 電流互感器 電壓互感器 特 點 一次繞組串在電路中，且匝數(shù)少，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行 容量小 ，近似于一臺小容量變壓器，電壓互感器在近于空載狀態(tài)下運行 互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓（ 100， 100/ 3 ）和小電流（ 5， 1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表與繼電保護(hù)等。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗。它需與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 該最大電流峰值稱為穩(wěn)定電流 。 校驗： tIt2 ≥ kQ ， esi ≥ shi 當(dāng) kt ＞ 1S 時，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計周期分量。 因此 ,220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 27 高壓斷路器的額定開斷電流 nbrI ，不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量 ptI ，即： nbrI ≥ ptI 4） 短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全斷路器的額定關(guān)合電流 ncli 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： ncli ≥ shi 5） 短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 在短路電流過斷路器時 ,產(chǎn)生大量熱量 ,由于來不及向外散 發(fā) ,全部用來加熱斷路器 ,使其溫度迅速上升 ,嚴(yán)重時會使斷路器觸頭焊住 ,損壞斷路器 。 2） 額定電壓和額定電流 NU ≥ NSU ， NI ≥ maxI maxI 由下式確定 : maxI ＝ NMAXUS3 ＝ ?COSUPNMAX3 各母線的最大電流如下表： 母線 110KV 35KV 220KV maxI KA 200??＝ 70?? ＝ 220220 ＋ 179。 斷路器、隔離開關(guān)的選擇原則 項目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 電壓﹑電流﹑頻率﹑機(jī)械荷載 電路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定電流﹑熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間 承受過電壓能力 對地和斷口間的絕緣水平﹑泄漏比距 操作性能 開斷電流﹑短路關(guān)合電流﹑操作循環(huán)﹑操作次數(shù)﹑操作相數(shù)﹑分合時間及周期性﹑對過電壓的限制﹑某些的開斷電流﹑操作機(jī)構(gòu) 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 26 環(huán)境條件 環(huán)境 環(huán)境溫度﹑日溫差﹑最大風(fēng)速﹑相對濕度﹑污穢﹑海拔高度﹑地震強度 環(huán)境保護(hù) 噪聲﹑電磁干擾 1） 種類 采用的滅弧介 質(zhì)可分為油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、 6SF 斷路器、真空斷路器等。但所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時，應(yīng)通過絕緣配合計算 ，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。滿足動穩(wěn)定的條件為： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 25 esi ≥ shi 式中： shi — 短路沖擊電流幅值 esi — 電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值 4） 短路計算時間 驗算熱穩(wěn)定的短路計算時間 kt 為繼電保護(hù)動作時間 prt 和相應(yīng)斷路器的全 開斷時間 brt 之和，即： kt ＝ prt ＋ brt prt 一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動作時間 5） 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。滿足熱穩(wěn)定條件。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 （ 2）用熔斷器保護(hù)的電器 可不驗算熱穩(wěn)定。 1） 校驗的一般原則 （ 1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱校驗。 5） 機(jī)械荷載 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。即 NU ≥ NSU 3） 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 2） 額定電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓。 （ 5）同類設(shè) 備應(yīng)盡量減少品種。 （ 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 1） 電器選擇的一般原則 （ 1）應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。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)來校驗人穩(wěn)定和動穩(wěn)定。這為下步設(shè)備選擇奠定了基礎(chǔ)。fI ＝ 179。 avBUS3＝ 179。XE ＝ 有名值： 39。 ＝ （ KA） 4） 當(dāng)（ f3）點（ 35KV母線）短路計算 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f 3) 1TX ＝ 2TX ＝ 11?TX ＋ 31?TX ＝ ＋ ＝ TX ＝ 1TX // 2TX ＝ 1X ＝ X ＋ TX ＝ ＋ 39。 1153100? ＝ （ KA） 沖擊電流： imi ＝ 2 imK 39。fI ＝ 179。fI ＝ 139。fI ＝ 14179。 310 179。fI ＝ 179。fI ＝ XE39。 2變的參數(shù)與 1 變的參數(shù)一致。 240100 ＝ 由于一期工程，只有兩臺主變運行。 240100 ＝ 31?TX ＝ 100%3SV 179。 240100 ＝ 21?TX ＝ 100%2SV 179。 三相短路電流周期分量起始值的計算步驟 1） 計算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組），其阻抗電壓百分比，如下表： 繞組 高 — 中 高 — 低 中 — 低 阻抗電壓 % 12— 14 22— 24 7— 9 計算每個繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)： 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 19 %1SV ＝ 21 （ %)21( ?SV ＋ %)13( ?SV － %)32( ?SV ）＝ 21 （ 13＋ 23－ 8）＝ 14 %2SV ＝ 21 （ %)21( ?SV ＋ %)32( ?SV － %)13( ?SV ）＝ 21 （ 13＋ 8－ 23）＝ 1 %3SV ＝ 21 （ %)32( ?SV ＋ %)13( ?SV － %)21( ?SV ）＝ 21 （ 8＋ 23－ 13）＝ 9 取 BS =100MVA， BU = avU 計算變壓器各繞組的標(biāo)幺值 11?TX ＝ 100%1SV 179。 網(wǎng)絡(luò)模型 計算短路電流對所用的網(wǎng)絡(luò)模型為簡化模型，即：忽略負(fù)荷電流；不計各元件的電阻，也不計送電線路的電納及變壓器的導(dǎo)納；發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗表示，并認(rèn)為發(fā)電機(jī)電勢模值標(biāo)幺制為 1，相角為 0176。取 BS =100MW，各級基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。 三相短路電流周期分量起始值的計算 這種方法通常用于 1KV以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計算。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。電路元 件電氣參數(shù)的計算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值法。 3） 短路電流的計算：最大運行方式下最大短路電流；最小運行方式下最小短路電流；各級電壓中性點不接地系統(tǒng)的單相短路電流。 短路電流計算的內(nèi)容 1） 短路點的選?。焊骷夒妷耗妇€、各級線路末端。 4） 選擇繼電保護(hù)裝置和整定計算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗保護(hù)裝置靈敏度時，不僅要計算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大