【正文】 環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 min kQS C? （ 6— 5） 式中： C —— 熱穩(wěn)定系數(shù)（與導(dǎo)體材料、結(jié)構(gòu)及最高允許溫度、長期工作額定溫度有關(guān)） kQ —— 短路電流的熱效應(yīng)， KA2S， 17 minS —— 滿足熱穩(wěn)定的最小截面， mm2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足： max??? （ 6— 6） 式中： ? —— 線材料的允許應(yīng)力 max? —— 母 線材料的所受的最大應(yīng)力 第七章 配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì) 第一節(jié) 配電裝置的選擇 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 電暈電壓校驗(yàn) 對(duì)于 110～ 220kV 裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進(jìn)行校驗(yàn)，即裸母線的臨界電壓應(yīng)大于最高工作電壓 lj maxgUU? （ 6— 3） lj r 0 .3 0 1= 8 4 k m δ r ( 1 + ) lg rδ rU ? （ 6— 4） 式中： k —— 三相導(dǎo)線等邊三角布置時(shí)為 1，水平布置時(shí)為 ； rm —— 導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，取 ； ? —— 空氣相對(duì)密度，取 ； ? —— 相間距離， cm； r —— 導(dǎo)體半徑為， cm； maxgU —— 安裝處的電網(wǎng)工作電壓 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按正常電流選出導(dǎo)體截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定進(jìn)行核驗(yàn)。 ②按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇 導(dǎo)體所在電路中最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱的允許電流 ，即 Igma≤ KQIP （ 6— 2） 16 式中： maxgI —— 相應(yīng)于導(dǎo)體允許溫度和基準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體所在回路中最大長期持續(xù)工作電流， A； IP—— 在額定環(huán)境溫度 25OO C? ?? 時(shí)導(dǎo)體允許電流， A KQ—— 綜合修正系數(shù)，裸導(dǎo)體的值與海拔和環(huán)境溫度有關(guān)。可按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇或按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇。 110kV 母線一般采用軟導(dǎo)體型式；35KV 及以下母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 ，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相三柱式電壓互感器。 環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度。 互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類，主要是電磁式的?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（ 100、 100/ 3 ）和小電流（ 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)行開斷電流的校 驗(yàn)。 ：投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān) 配合短路器，協(xié)同操作來完成 、合小電流：因隔離開關(guān)具有一定的分、合小電流和電容電流的能力，故一般可用來進(jìn)行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵(lì)磁電流不超過 2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過 5A 的空載線路。 隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無負(fù)荷電流情況下，分、合電路。 三．?dāng)嗦菲餍褪竭x擇 按額定電壓、額定電流選擇；按開斷電流選擇、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)、短路動(dòng)穩(wěn) 14 定校驗(yàn) 第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器，它需與斷路器配套使用。因而被大量使用于 35KV 及以下的電壓等級(jí)中。故在 110KV 側(cè)和 35KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 ，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。 。它的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的 Imax；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的 Imax。所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓 Ue不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓 Uew : Ue≥ Uew （ 2） .額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流 In不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流 Imax: Ie≥ Imax。 一．按正常工作狀態(tài)選擇電氣設(shè)備 ： （ 1） .額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。在進(jìn)行電氣設(shè)備 選擇時(shí)必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。 第六章 主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)原則 第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇原則 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。 按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪制出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。 確定短路計(jì)算點(diǎn)。 其步驟如下 繪制計(jì)算 電路圖。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算，可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有 3 個(gè)，即 110KV 母線短路（ K1 點(diǎn)）， 10KV 母線短路（ K2 點(diǎn)）， 母線短路（ K3）。 S 次暫態(tài)三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù) 采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)，其計(jì)算公式為： 133BBKKK SSIIZ UU? ? ? ? （ 5— 1） 2sh sh Ki K I? ? ? （ 5— 2） Ksh II ? （ 5— 3） *39。 ish 三相短路沖擊電流，用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 為達(dá)到上述目的，需計(jì)算出下列各短路參數(shù)： kI 三相短路電流周期分量有效值，用來作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定開斷電流。在電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，發(fā)生三相短路的可能性最小，但通常三相短路的短路電流 最大，危害也最嚴(yán)重，所以短路電流計(jì)算的重點(diǎn)是三相短路電流計(jì)算。三相短路指供配電系統(tǒng)三相導(dǎo)體間的短路；兩相短路指三相供配電系統(tǒng)中任意兩相導(dǎo)體間的短路；單相短路指供配電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與中性點(diǎn)或與中線發(fā)生的短路。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。 無功功率補(bǔ)償計(jì)算過程見無功功率補(bǔ)償計(jì)算書 第 五章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 短路的危害和種類 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。 采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種補(bǔ)償方法，也叫移相電容器靜止無功補(bǔ)償。 二是采取人工補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高，有兩種方法，一是采用同步電動(dòng) 機(jī)替代異步電動(dòng)機(jī)工作，由于投資和損耗較大，又不便于維護(hù)、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用。 第二節(jié) 無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒? 要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般從兩個(gè)方面采取措施： 一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不采用任何補(bǔ)償裝置式的功率因數(shù)。 第四章 無功功率補(bǔ)償 第一節(jié) 無功功率補(bǔ)償?shù)谋匾? 在工民用電設(shè)備中，有大量設(shè)備工作需要夠過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功率的成分增加，功率因數(shù)降低，對(duì)系統(tǒng)會(huì)造成如下影響： （ 1） 使變配電設(shè)備的容量增加； （ 2） 使供配電 系統(tǒng)的損耗增加； （ 3） 使電壓損失增加； （ 4） 使發(fā)電機(jī)的效率降低。 三．站用電主接線設(shè)計(jì) 一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性很高 的場合。 一． 110KV 電氣主接線設(shè)計(jì) 方案Ⅰ：單母線接線（見圖 ） 方案Ⅱ：單母線分段接線（見圖 ） 方案Ⅲ：雙母線接線（見圖 ） 8 110KV 110kv 圖 單母線接線 圖 單母線分段接線 圖 雙母線接線 31 表 31 110kv電氣主接線方案選擇比較表 方案 項(xiàng)目 單母線接線 （方案Ⅰ） 單母線分段接線 （方案Ⅱ） 雙母線接線 （方案Ⅲ） 優(yōu)點(diǎn) 接線簡單、清晰，操作方便 接線簡單、 清晰，操作方便；可靠性、靈活性較高 供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于試驗(yàn) 缺點(diǎn) 可靠性、靈活性差 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 倒閘操作復(fù)雜，易誤操作 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大 ，造價(jià)高 綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，可靠性，靈活性的基礎(chǔ)上， 110kv 母線采用可靠性和靈活性較高，經(jīng)濟(jì)較合理的單母線分段接線。具體如下 : 1．變電站的高壓側(cè)接線，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)程應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。其主接線的 好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。 第二節(jié) 電氣主接線的基本要求 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。 主接線的選擇直接影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。 主接線可分為有母線接線和無母線接線兩類。 主接線是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設(shè)備依一定的次序相連接的接受和分配電能的電路。 三 . 站用變型式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。一般考慮站用負(fù)荷為變電站總負(fù)荷的 %%，這里取 %計(jì)算， % ?總S =? 22964=， ?站S =(110%)=51KVA?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。 經(jīng)查設(shè)備手冊，選每臺(tái)主變壓器容量為 10 MVA 。容量計(jì)算如下： 近期 S總=， ? S總=， S???? 。在《 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》中規(guī)定對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，應(yīng)滿足當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60%－ 70%。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中所示本變電所為地方變電所，且出線回路數(shù)較多，為保證供電的可靠性， 在考慮了所建變電站的近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷相差較大的情況下， 參照規(guī)程要求，宜選用 三臺(tái)小容量 主變壓器。 主要計(jì)算公式 如下 ： 有功功率： ????nIpC PciKP 1 無功功率 : ????nIQC QciKQ 1 4 視在功率 : 22 CCC QPS ?? 計(jì)算電流 : USI CC 3? 負(fù)荷計(jì)算過程見負(fù)荷計(jì)算書 第二節(jié) 主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 一．主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》中可知： “ 對(duì)大 中 城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜 ” 。 ，這種方法的理論依據(jù)是概率 論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因此是一種較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法，但其計(jì)算過程相對(duì)繁瑣。 ，是最為常用的一種計(jì)算方法，適合用電設(shè)備數(shù)量較多，且容量相差不大的情況。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和 導(dǎo) 線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失 。 計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。“計(jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假想的 持續(xù)負(fù)荷，“計(jì)算負(fù)荷”產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。 由原始資料所設(shè)計(jì)變電站的地理位置示意圖和該地地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件可知，所設(shè)計(jì)變電站應(yīng)選址在負(fù)荷中心且地勢較平坦的山谷中，根據(jù)變電站的出線方向來設(shè)計(jì)配電裝置的布置，還應(yīng)考慮到變電站的防震防雷防雪等，根據(jù) 110kv