【正文】 （ 3）動穩(wěn)定校驗 Ish= KA=20326A 動應(yīng)力系數(shù) β=1 相間距離 a= 跨矩 L= 由公式 Fph=?27 110* Isha? 求出母線相間電動力： Fph= 查表可知硬鋁的最大允許應(yīng)力 σa=70*106（ Pa） 由 σa≥σph=FphL2/10W 可得： W≥FphL2/10σa=**107=*107 由于導(dǎo)體為平放，則 W =bh2/6 分別求出 W1=*107 W2=*107 均不滿足條件 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 重新選擇鋁母 導(dǎo)體尺寸h*b(mm) 單條 截面 (mm2) 質(zhì)量（ Kg/m） 平放 豎放 Ks 63*8 995 1082 504 （ a）導(dǎo)體截面按長期發(fā)熱允許電流選擇 長期發(fā)熱允許電流 Imax=995I70= 滿足要求 （ b）熱穩(wěn)定校驗 若計及集膚效應(yīng)系數(shù) Ks 的影響，可得由熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面為 Smin= CQkKs 查表得 40 ℃ 時硬鋁的 C=99 矩形導(dǎo)體 Ks= Qk= tk(I’’2+10222 tkTk II ?)/12= (KA)2S= *106（ A2S） 則 Smin= CQk s= （ mm2） 由于 〈 504 滿足要求 （ c）動穩(wěn)定校驗 Ish= KA=20326A 動應(yīng)力系數(shù) β=1 相間距離 a= 跨矩 L= 由公式 Fph=?27 110* Isha? 求出母線相間電動力： Fph= 查表可知硬鋁的最大允許應(yīng)力 σa=70*106（ Pa） 由 σa≥σph=FphL2/10W 可得： W≥FphL2/10σa=**107=*107 由于導(dǎo)體為平放，則 W =bh2/6 求出 W=*107〉 *107 滿足要求 經(jīng)過動、熱穩(wěn)定校驗，選擇單條 LMY—63*8的矩形鋁母線 10kV 側(cè) 10kV母。 考慮到母線處于室外，載流量要求不太高，故選擇三相水平布置，導(dǎo)體平放。 110kV母線采用管形母線， LF21鋁錳合金導(dǎo)體。 以上所選均滿足環(huán)境溫度的要求 母線的選擇 選擇材料：鑒于鋁廉價、豐富，采用鋁或鋁合金作為導(dǎo)體材料。 10kV 側(cè) 最大持續(xù)工作電流 Imax=2572（ A） 根據(jù) Uns 和 Imax，選擇 GN1010T/3000型 戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)。 35kV 側(cè) 項目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按動穩(wěn)定校驗 按熱穩(wěn)定校驗 隔離開關(guān) Uzd≥Ug Ie≥Ig — — — 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 最大持續(xù)工作電流 Imax=637（ A） 根據(jù) Uns 和 Imax，選擇 GW435型戶外高壓隔離開關(guān)。 110kV 側(cè) 最大持續(xù)工作電流 Imax=393（ A） 根據(jù) Uns 和 Imax，選擇 GW4110型戶外高壓隔離開關(guān)。 110kV側(cè) LW6110型斷路器 35kV側(cè) LW1635型斷路器 10kV側(cè) ZN10/315040型真空斷路器 以上所選均滿足環(huán)境溫度的要求 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)型式的選擇，除應(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，應(yīng)根據(jù)配電裝置特點和使用要求等因素，進行綜合技術(shù)比較后確定。 10kV 最大持續(xù)工作電流 Imax=2572（ A） 根據(jù) Uns和 Imax，選擇 ZN10/315040型真空斷路器。 由《電力工程電氣設(shè)備手冊》查得，固有分閘時間 tim= s ta 取 tk=tpr+tim+ta=4++= s Qk= tk(I’’2+10222 tkTk II ?)/12= (KA)2S It2t=*3=2977(KA)2S 列出所選斷路器有關(guān)參數(shù)與計算結(jié)果相比較 查電氣設(shè)備手冊選擇用 LW6—110I 型號高壓斷路器 ,其技術(shù)參數(shù)如表 計算結(jié)果 LW6110 Ug 110kV Uzd 110kV Ig 393A Ie 1600A I〃 Idn ich igf 80KA Qk (KA)2S It2t 2977(KA)2S 35kV 最大持續(xù)工作電流 Imax=637（ A） 根據(jù) Uns和 Imax，選擇 LW1635型斷路器。與傳統(tǒng)觀念的高壓斷路器相比， SF6 斷路器具有安全可靠、開斷性能好、無火災(zāi)和爆炸的危險、不必擔心材料的氧化和腐蝕、適用的溫度和壓力范圍大、冷卻特性好、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 質(zhì)量輕、操作噪音小及檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。按電壓等級選擇斷路器， 110KV、電壓等級中主要是少油斷路器，真空斷路器 SF6斷路器 ,110KV 側(cè)的斷路器選擇 SF6斷路器。斷路器規(guī)范的選擇按照《電力工程設(shè)計手冊（ 1冊）》第 259頁的表 46確定。 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖及電抗計算 由 110 KV 變電所電氣主接線圖和設(shè)計任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù) ,可畫出系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)如圖 41所示 圖（ 41） 選取基準容量為 Sj=100MVA； 系統(tǒng) 110KV母線短路容量為 2500MVA。 (11)輸電線路的電容略去不計。 (8)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 （ 6）同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）。 (4)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小變化。 (2)所有電源 的電動勢相位角相同。 短路計算的內(nèi)容 計算變電所相關(guān)節(jié)點的三相短路電流。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 4 短路電流計算 短路電流計算的概述 短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。 無功補償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進行配置，采用集中補償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內(nèi)有利于控制電壓水平。所以在電容器進行無功補償時，應(yīng)該適當選擇電容器的安裝容量。 、補償容量和電容器臺數(shù)的確定 用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟效益。因它具有下列優(yōu)點，所以這是目前廣泛采用的一種補償裝置。對于變電所應(yīng)該合理選擇變壓器的用量。自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補償裝置的實際功率因數(shù)。國家標準 GB/T3485—1998《評價企業(yè)和利用電機疏導(dǎo)則》中規(guī)定： ―在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)不低于 ，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應(yīng) 在負荷側(cè)合理裝置集中與就地無功補償設(shè)備 ‖。功率因數(shù)太低將會給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟用行的一個重要指標。 綜上所述，選用兩臺變壓器并聯(lián)運行方式。對只有二級負荷而無一級負荷的變電所，也可以只用一臺變壓器，但在低壓側(cè)應(yīng)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。電力變壓器利用電磁感應(yīng)原理，可以把一種電壓等級的交流電能方便的變換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能，經(jīng)輸配電線路將電廠和變電所的變壓器連接在一起，構(gòu)成電網(wǎng)。但當單相接地故障電流大于 30A(6～ 10KV電網(wǎng) )或 10A(20～ 63KV)時，中性點應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。 變壓器中性點接地方式 電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點的接地方式。 中性點直接接地方式過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟效益顯著。直接影響電網(wǎng)的絕緣水平，系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性，變壓器的運行安全以及對通信線路的干擾等。 變壓器接地方式 電力網(wǎng)中性點接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點接地方式是一個綜合性問題。 方案五如圖 25 所示， 110kV、 35kV 側(cè)采用雙母線接線，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，占地面積大， 10kV 側(cè)采用單母線接線，可靠性差。 方案四如圖 24 所示， 110kV 側(cè)采用外橋接線，操作簡單，在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 方案二如圖 22 所示， 110kV、 35kV 側(cè)均采用雙母線接線，雖可靠性很好，但操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任意回路時，該回路仍需停電或短時停電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大，占地面積大。出線回路： 110KV側(cè) 2回（架空線） LGJ185/30KM； 35KV側(cè) 4回架空線，負荷：最大 20MVA，最小 15MVA； 10KV側(cè) 10回電纜，負荷：最大 30MVA，最小 15MVA。系統(tǒng) 110KV母線電壓滿足常調(diào)壓要求。其電壓等級為 110KV/35KV/10KV。不宜用于有再擴建可能的發(fā)電廠，變電所中。 3） 對調(diào)峰電站，為提高運行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運行，一般開停機需由發(fā)電機出口斷路器承擔，由此需要增設(shè)發(fā)電機出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。因此，斷路器數(shù)Ⅰ 1 Ⅰ 2 QF1 QF2 TQF BQS1 BQS2 T1 T2 外橋式 內(nèi)橋式 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 量不能多，即進出線回路數(shù)受到限制。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的 40% ，對地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。隔離開關(guān)只作為檢修時隔離之用，以減少誤操作的可能性。 3） 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運行時，可靠性靈活性較高。 (1)、優(yōu)點 1） 投資少，平均每回只需裝設(shè)一臺斷路器。 橋形接線 (如圖 28) 角形接線（如圖 29） 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時，故障率較少情況。 3）變壓器側(cè)斷路 器檢修時，變壓器需較長時間停運。 （ 2）外橋形接線 優(yōu)點：同內(nèi)橋形接線 BW BQS QS3 OQF QS1 W QS5 QS4 QS2 Ⅰ 3 4 Ⅱ 1 2 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 缺點： 1）線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。 3）出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。 缺點： 1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停 運。 橋形接線 (如圖 28) 當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。 6～ 10KV配電裝置一般不設(shè)旁路母線，也不設(shè)旁路隔離開關(guān)。 （ 2）旁路母線或旁路隔離開關(guān)的設(shè)置原則 110～ 220KV配電裝置 110～ 220KV線路輸送功率較多，送電距離較遠，停電影響較大，并且 110KV及 220KV少油 斷路器平均每臺每年檢修時間均需 5天到 7天 ,停電時間較長。 3)、 分段斷路器兼作旁路斷路器（如圖 27） 1 2 3 BQF QS1 QF QS2 BQS W BW 4 電源側(cè) 出線側(cè) TQF（ BQF） 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 如圖 27分段斷路器兼作旁路斷路器 對于單母線分段接線 ,可采用如圖 17所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。 2）缺點 :當進出線斷路器檢修時，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 25 帶旁路母線的單母線接線 2)、母線斷路器兼作旁路斷路器 (如圖 26) 圖 26母線斷路器兼作旁路斷路器 不設(shè)專用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。 增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)的接線 為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置 ,在進出斷路器檢修時 (包括其保護裝置的檢修和調(diào)試 ),不中斷對用戶供電 ,可增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)。 (3)、適用范圍 當出線母線數(shù)或母線電源較多 ,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如 下： 1） 6～ 220KV配電裝置 ,當短路電流較大 ,出線需要帶電抗器時； 2） 35～ 63KV配電裝置 ,當出線回路數(shù)超過 8回路或連接的電源較多負荷較大時； 3） 110