【正文】 。當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)應(yīng)采取措施。母聯(lián)斷路器回路一般可取 變壓器回路總的 maxWI ；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的 maxWI 。所選電氣設(shè)備的額定電流 NI 不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流 wmaxWI : axWN II m? 。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。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則： ； 態(tài)校驗(yàn)。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 20 7 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 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。 4) 計(jì)算電抗。計(jì)算步驟簡(jiǎn)述如下： 1） 選擇短路點(diǎn) 2） 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖：首先去掉負(fù)荷中所有負(fù)荷分支，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流的計(jì)算 19 抗 ,dX ；選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓；將各元件的電抗劃算到同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗，最 后繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。采用標(biāo)幺值法計(jì)算出最大、最小運(yùn)行方式下單、三相短路時(shí)的短路電流，選擇出其最大短路電流值。 3）選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)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；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短 路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流，沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定；計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性；計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)斷路器的遮斷能力等。 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： 1) 短路電流的熱效應(yīng) 2) 短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 3) 短路系統(tǒng)電壓下降 4) 不對(duì)稱短路的磁效應(yīng) 5) 短路時(shí)的停電事故 6) 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 ② 電氣主接線的比較和選擇 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流的計(jì)算 18 6 短路電流的計(jì)算 ① 所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或地 與相之間的短接。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于 10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合 下，也采用有由三角形派生出來(lái)的雙三角形。 綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，無(wú)功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量分組方式。因而應(yīng)用范圍有限。既可用比等容量 分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。 ② 分組方式 1）并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。 對(duì)于 110KV— 220KV、主變代 有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。 并聯(lián)電容器裝置的分組 （參考資料：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次部分 第九章第四節(jié)） ① 分組原則 1）并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。它所提供的無(wú)功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。（但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用）。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，以滿足無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求。電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過(guò)可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無(wú)功功率，來(lái)調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無(wú)功功率的大小和方向。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大。但是同步調(diào)相機(jī) 是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。 裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無(wú)功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。 ② 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 這三種無(wú)功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變配電所的母線上。 無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇 （參考資料：教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)： 《電力工程電器設(shè)計(jì)手冊(cè)》電氣一次部分第九章） ① 無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型 無(wú)功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝 置。 所用變選擇 選擇原則 :為滿足整流操作電源、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、無(wú)人值班等的需要，裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器，所用容量的確定一般考慮站用負(fù)荷為變電站負(fù)荷的 %計(jì)算，這里取 %, KAS %.0 ???總 , 。 變壓器選擇： (1) 三相三繞組自冷有載調(diào)壓變壓器； (2) 繞組的連接方式為 yn0連接，即中性點(diǎn)直接接地； (3) 容量的確定 ,單臺(tái)變壓器按 70﹪ S? 選擇，并考慮510 年規(guī)劃，留有 20﹪的發(fā)展與地。 4） 中性點(diǎn)直接接地。 3) 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地。 2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。 1）中性點(diǎn)不接地。 ⑤ 變壓器中性點(diǎn)接地方式。在 110KV電網(wǎng)中，多采用帶負(fù)荷情況下手動(dòng)或電動(dòng)操作改變分接頭的有載調(diào)壓變壓器。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷的計(jì)算及主 變壓器的選擇 13 ④ 主變的調(diào)壓、冷卻方式主變的調(diào)壓方式：一種是不帶電切換，稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)，分接頭少。在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，通過(guò)主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該主變壓器容量的 15﹪以上時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格所用的控制電器及輔助設(shè)備比兩臺(tái)雙繞組變壓器少，運(yùn)行維護(hù)也比較方便。根據(jù)本設(shè)計(jì)工程地理環(huán)境，變壓器承載 110KV/35KV/10KV三個(gè)電壓等級(jí)，故此主變壓器應(yīng)采用三相式變壓器。在 330KV 及以下變電所中，一般采用三相式變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三相式較同容量的三臺(tái)單相式投資小占地少投資小同時(shí)配電結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70﹪～80﹪。 2）主變?nèi)萘康拇_定。 1）主變臺(tái)數(shù)的確定。它的選擇出一句基礎(chǔ)資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運(yùn)行方式及負(fù)荷的增長(zhǎng)因素，并至少考慮 5 年內(nèi)負(fù)荷的發(fā)展需要，如果容量過(guò) 大臺(tái)數(shù)過(guò)多，則會(huì)增加投資，占地面積和損耗，不能充分發(fā)揮上設(shè)備的效益，并增加運(yùn)行和檢修的工作量；如果容量過(guò)小、臺(tái)數(shù)過(guò)少，則可能限制變電所負(fù)荷的需要，影像系統(tǒng)不同電壓等級(jí)之間的功率交換及運(yùn)行的可靠性等。 需要系數(shù)法 主要計(jì)算公式 如下 ： ???nitCpKS1 cos? ???nic pKQ 1t tan ? 式 () tK ： 同時(shí)系數(shù)（ 35KV取 10KV取 ） 本設(shè)計(jì)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷的計(jì)算及主變壓器的選擇 11 表 本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 電壓 等級(jí) 負(fù)荷名稱 最大負(fù)荷 (KW) COS? 供電方式 回線數(shù) 35KV 劉工線 8000 架空 ,25KM 1 劉王線 4500 架空 ,20KM 1 劉丁線 5500 架空 ,18KM 1 10KV 東大街線 900 電纜 ,2KM 1 城東線 600 架空 ,5KM 1 環(huán)城線 1000 架空 ,20KM 1 郊東線 750 電纜 ,12KM 1 鄭工線 500 電纜 ,8KM 1 其他 5000 架空 ,6KM 1 35KV 側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷 K V AS KV18260)(????? k v ar1620215 ?KVQ 式 () 10KV 側(cè)的 總計(jì)算負(fù)荷 )200S)( KV AS kv （站???????? = k v ?KVQ K V ASSS KVKV ???? 式 （ ） xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷的計(jì)算及主 變壓器的選擇 12 主變壓器的選擇 ① 主變臺(tái)數(shù)、容量的確定。 3） 利用系數(shù)法是通過(guò)平均負(fù)荷來(lái)求計(jì)算負(fù)荷，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(guò)程相對(duì)繁瑣。 1） 需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單，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。本設(shè)計(jì)站用電源變采用 10KV 劉 2 板為 1 站用變。 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 9 站用電接線選擇 一般站用電接線選用接線簡(jiǎn)單且投資小的接線方式。因本設(shè)計(jì) 35KV側(cè)共三回且負(fù)荷較小。 任一斷路器檢修時(shí)該回路必須停止工作。 出線出線進(jìn)線主變10 側(cè)110 側(cè)35 側(cè)站用變 圖 方案一 xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 8 站用變主變進(jìn)線出線出線 圖 方案二 主接線方案比較見(jiàn)表 表 主接線方案的比較 比較 項(xiàng)目 技術(shù)比較 方案一 方案二 技術(shù) 110KV側(cè)采用單母線分段接線的方式，供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方面。根據(jù)《 35~110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，初步確定兩種主接線方案： 方案一： 110KV側(cè)采用單母線分段接線， 35KV側(cè)采用雙母線分段接線， 10KV采用單母線分段接線見(jiàn)圖 。 ⑦ 當(dāng)需要限制變電所 6— 10KV 線路的短路電流時(shí)，可采用以下措施：變 壓器分列運(yùn)行，采用高阻抗變壓器，在變壓器回路中裝電抗器 . ⑧ 接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開(kāi)關(guān)，對(duì)接在變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 ⑥ 當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6— 10KV 側(cè)宜采用分段單母線，線路為12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 ④ 在采用單母線、分段單母線或雙 母線的 35— 110KV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 ③ 35— 110KV線路超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形，單母線或分段單母線的接線。根據(jù)《 35~110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定： ① 變電站主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電網(wǎng)中的地位，出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠性，運(yùn)行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等需要。 1) 6～ 10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)； 2) 35～ 63kV配電裝置，出線回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，連接的電源較多、負(fù)荷較大； 3) 110～ 220kV配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或當(dāng) 110～ 220kV配電裝置在系統(tǒng)中居于重要地位，出線回路數(shù)為 4 回及以上時(shí)。運(yùn)行靈活且擴(kuò)建方 面。 1) 6～ 10kV配電裝置的出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)； 2) 35～ 63kV配電裝置的出線回路數(shù)為 4～ 8 回時(shí)； xxxxxxxx學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線的選擇 6 3) 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)為 3～ 4 回時(shí)。 ② 單母線分段接線 如圖 圖 單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：可以保證重要用戶的不間斷供電，母線段或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，只停該段，其他段可以繼續(xù)供電?？煽啃院挽`活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個(gè)檢修期間的均需停止工作。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到