【正文】 6 必須遵循倒閘操作順序。 即： ieg≥ icj 或 idw≥ icj ieg — 斷路器額定關(guān)合電流 idw — 額定動(dòng)穩(wěn)定電流 icj — 短路沖擊電流 對(duì)于 110KV 及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快 速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于 ，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間大于 ~ 。 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd 應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td)。 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6 斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV 一般采用 SF6斷路器。 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)展的需要； 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）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； 5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致； 6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 標(biāo)幺值： Id* = 1X*di 有名值： Idi = Id*Ij 5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 VjI? 短路電流沖擊值： Icj = ? 6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果 表 短路點(diǎn)短路電流表 短路點(diǎn)編號(hào) 基準(zhǔn)電壓KV 基準(zhǔn)電流KA 額定電流KA 短路沖擊電流 （ KA） 短路最大沖擊電流（ KA） t=0 t=2 t=4 t=0 t=2 t=4 d1 230 d2 115 7 d3 14 24 第四章 主要電氣設(shè)備選擇 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正 確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 23 短路電流計(jì)算的步驟 1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下。 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響。 3）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發(fā)生變化。 短路計(jì)算基本假設(shè) 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在 正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 5）按 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。其計(jì)算目的是： 1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要 22 采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。 19 第三章 最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算 各回路最大持續(xù)工作 電流 110KV側(cè)各回路最大持續(xù)工作電流 10KV側(cè)各回路最大持續(xù)工作電流 20 m a x m a x m a x m a x 333 10( ) ( ) ( ) ( ) 19 63 10 Na b c d CO SUPI I I I A??? ? ? ? ? ???變 變 變 變 站用負(fù)荷電流 m a x 1 1 4 . 3() 6 . 63 3 1 0 1NNPIAU C O S ?? ? ???站 用 負(fù) 荷 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果 圖 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式電氣接線圖 21 圖 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式等值電路圖 在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行 。 表 所用變壓器參數(shù) 型號(hào) S9160/10 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) Yyno 空載電流 % 空載損耗 (kw) 額定電壓 (KV) 高壓 低壓 10177。 由此可得單臺(tái)所變最小容量為 ，所選變壓 器容量應(yīng)大于。 冷卻方式的選擇 ,選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。 對(duì)于 220kv 及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時(shí)使用有載調(diào)壓，一般均采用無勵(lì)磁調(diào)壓。所用總負(fù)荷為,通過兩臺(tái)站用變壓器來傳送。故選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。在大中型發(fā)電廠特別是大型火電廠中， 由于沒臺(tái)機(jī)組機(jī)爐的廠用負(fù)荷很大，為了不使每臺(tái)廠用變壓器的容量過大，一般均采用明備用方式。 表 主變壓器參數(shù) 型號(hào) SFPSZ9240000/220 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) YN， yn， d11 空載電流 % 空載損耗 (kw) 156 額定電壓 (KV) 高壓 中壓 低壓 220177。它是 以強(qiáng)迫油循環(huán)的方式，使冷油沿指定路徑通過繞組內(nèi)部以提高散熱效率的冷卻方式 。 冷卻方式的選擇 選擇強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。當(dāng)大型發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)有斷路器時(shí)，主變壓器兼作廠用的啟動(dòng)、備用電源。 調(diào)壓方式的選擇 選擇無激勵(lì)磁調(diào)壓方式。它的供電可靠性也高。 普通三繞組變壓器： 價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。分裂變壓器中對(duì)兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。 8%，故不選擇自耦變壓器。電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍較大，如果 16 選擇自耦變壓器，其兩臺(tái)自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會(huì)影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。 由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。 變壓器型式的選擇 在具有三種電壓等級(jí)的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15%以上，或低壓側(cè)雖無 負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。 主變壓器容量的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷， 5～ 10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān) 70%80%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。而且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦 解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 13 圖 所用電接線圖 14 第二章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 主變負(fù)荷、廠用負(fù)荷的計(jì)算 主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是市郊區(qū) 220KV 降壓變電所，它是以 220KV 受功率為主。 采用單母線分段接線，可以使重要負(fù) 荷及所用電的供電從不同的母線分段取得。 所用電接線形式 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，本變電所應(yīng)采用兩臺(tái)所用變壓器，采用單母線分段接線方式，宜同時(shí)供電分列運(yùn)行，以限制故障的范圍，提高供電可靠性。 充分考慮變電所正常、事故、檢修等運(yùn)行方式下的供電要求。 所用電接線基本要求 所用電接線應(yīng)滿足正常運(yùn)行的安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)和檢修、維護(hù)方便等一般要求。變電所的主要所用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置（包括風(fēng)扇、油泵、水泵）、直流系統(tǒng)中的充放電裝置和硅整流設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具及采暖、通風(fēng)、照明及供水等。所以只需 380V 電壓等級(jí)就足夠了。 10KV 采用單母線分段方式，可保證所用電及重要負(fù)荷的供電可以從不同分段出線上取得，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 110KV 采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功 率較大，母線事故后能盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)可以輪流檢修，不致中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關(guān)時(shí)需要停電。如果需要檢修某線路短路器時(shí)，裝設(shè)“跨條”， 可通過“跨條”來向用戶供電。 220 kV 、 110 kV、 10 kV 電氣主接線的確定 由原始材料可知， 220KV 線路 3回，另預(yù)留 1回備用。 （ 2） 繼電保護(hù)和二次回路的設(shè)計(jì)、調(diào)整、檢修等比較的復(fù)雜。 （ 3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修時(shí)隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘操作；檢修任意母線和短路器時(shí)進(jìn)出線回路都不需要切換操作。 一臺(tái)半接線 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可靠性高 :每回出線由兩臺(tái)斷路器供電一母線故障由令一條母線供電。高壓側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器較長時(shí)期停運(yùn)。 外橋形接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)期停運(yùn)。一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在 11 回及以下時(shí)，母線不分段。但容易受到母線故障的影響，斷路器檢修時(shí)需要停運(yùn)線路。 雙母線分段接線 雙母線分段可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 缺點(diǎn)： 1）增加一組母線和使每回線路需要增加一組母線隔離開關(guān)。 9 4）便于試驗(yàn)。 3）擴(kuò)建方便。 2）調(diào)度靈活。 適用范圍： 610KV 配電裝 置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)； 35KV 配電裝置出線回路數(shù)為 48回時(shí)； 110220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 34回時(shí)。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 適用范圍： 610KV 配電裝置的出線回 路數(shù)不超過 5回； 3563KV 配電裝置出線回路數(shù)不超過 3回； 110220KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2回。 8 常用電氣主接線 單母線接線 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。 6~10kV 配電裝置中，線路回路數(shù)不超過 5 回時(shí)，一般采用單母線接線方式，線路在 6回及以上時(shí)，一般采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大、出線回路多、功率較大等情況時(shí)，可采用雙母線接線方式。 1 220kV 側(cè)斷路器常接入旁路母線。 1 220kV 配電裝置中，當(dāng)線路為 3～ 4 回時(shí)，一般采用單母分段接線；若為樞紐變電所，線路在 4回及以上的，一般采用雙母接線。 3 60kV 配電裝置中，當(dāng)線路為三回變電所的高壓側(cè)接線及以上時(shí)，一般采用單母線分段接線。 ，也可在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 5）所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 名稱 容量 (kW) 備注 主變風(fēng)扇 2 66 連續(xù)、經(jīng)常 主充硅 20 連續(xù)、不經(jīng)常 浮充硅 14 連續(xù)、經(jīng)常 蓄電池通風(fēng) 連續(xù)、不經(jīng)常 蓄電池排風(fēng) 連續(xù)、不經(jīng)常 鍋爐房水泵 連續(xù)、經(jīng)常 空壓機(jī) 222 短時(shí)、經(jīng)常 載波室 連續(xù)、經(jīng)常 220 kV配電裝置電源 20 短時(shí)、不經(jīng)常 110 kV配電裝置電源 20 短時(shí)、不經(jīng)常 220 kV QF 冬天加熱 1 連續(xù) 110 kV QF 冬天加熱 1 連續(xù) 室外配電裝置照明 20 連續(xù) 室內(nèi)照明 10 連續(xù) 7 第一章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線選擇原則依據(jù) 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。