【正文】 2—104357 配電裝置與電氣總平面設(shè)計(jì) 配電裝置基本要求配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式由開關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。鋁合金在鋁基礎(chǔ)上提高了機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性。銅的電阻率低、機(jī)械強(qiáng)度大、抗腐蝕性強(qiáng)，是很好的導(dǎo)體材料；但其儲(chǔ)存量不多，價(jià)格貴。硬導(dǎo)體主要有矩形、槽形、管形等形狀；軟導(dǎo)線有鋼芯鋁絞線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線及擴(kuò)徑導(dǎo)線等形式。 導(dǎo)體的選擇導(dǎo)體分為裸導(dǎo)體和電力電纜兩種。在海拔不超過1000m的地區(qū)，下列情況可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)： 110kV采用了不小于LGJ70型鋼心鋁絞線和外徑不小于φ20型管形導(dǎo)體時(shí)。（6）電暈電壓校驗(yàn)1）導(dǎo)體的電暈放電會(huì)產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。 ()式中K——修正系數(shù)；——導(dǎo)體或電器長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度；——安裝地點(diǎn)周圍環(huán)境溫度；——定環(huán)境溫度其中周圍環(huán)境溫度的確定裸導(dǎo)體（屋外：最熱月平均最高溫度；屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度）電器（屋外：年最高溫度；屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度）（4）按短路情況校驗(yàn)1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電器： 或　 ()式中　（）—— 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（有效值），kA；　　?。ǎ?短路沖擊電流峰值（有效值），kA；導(dǎo)體： ()式中 、—— 導(dǎo)體允許應(yīng)力、最大應(yīng)力，Pa；2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電器： ()式中 —— t秒時(shí)的短路電流，kA；導(dǎo)體： （或 鋼芯鋁絞線采用） ()式中 、—— 導(dǎo)體的實(shí)際截面、允許最小截面（mm2）： 　　 —— 短路熱效應(yīng)，（kA）2即：（3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)海拔條件：海拔在1000m以下時(shí)，可不考慮海拔條件；海拔在1000m及以上時(shí)，需考慮海拔對(duì)電氣設(shè)備選擇的影響。高壓母線： ()出線回路：?jiǎn)位鼐€： ()雙回線： ()分段回路： 　 ()母聯(lián)回路：取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。 短路電流計(jì)算的結(jié)果表 短路電流計(jì)算的結(jié)果（kA）電壓等級(jí)短路點(diǎn)110kVK135kVK210kV并列K3短路電流計(jì)算過程見附錄。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算步驟如下：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗X∑；（2）求各電源的計(jì)算電抗Xjs（將各轉(zhuǎn)移電抗按各電源容量S∑歸算）： ()（3）查運(yùn)算曲線，得到以各電源容量為基準(zhǔn)值的各電源至短路點(diǎn)電流標(biāo)幺值；（4）求（3）中各電流的有名值之和，即為短路點(diǎn)的短路電流，并計(jì)算短路電流沖擊值ish。則可求出高、中、低壓繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)，分別為 () () ()再按與雙繞組變壓器相似的計(jì)算公式求變壓器高、中、低壓繞組的電抗標(biāo)幺值，分別為 () 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)的目的是簡(jiǎn)化短路電流計(jì)算，以求得電源至短路點(diǎn)間的等值阻抗。（2） 線路電抗標(biāo)幺值： ()式中 —— 線路單位長(zhǎng)度的電抗值，110kV及以下一般為單根導(dǎo)線，； —— 線路的長(zhǎng)度，km。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓UB為各電壓級(jí)的平均額定電壓（115kV、37kV、）。標(biāo)幺制中各物理量均用標(biāo)幺值來表示，此方法使運(yùn)算步驟簡(jiǎn)單、數(shù)值簡(jiǎn)明便于分析。然后根據(jù)這三個(gè)短路點(diǎn)來依次計(jì)算對(duì)應(yīng)點(diǎn)的短路電流值，并利用這三個(gè)短路點(diǎn)的短路電流值來校驗(yàn)電氣設(shè)備和繼電保護(hù)。電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般按短路情況最嚴(yán)重的短路形式計(jì)算，而電氣距離距電源較遠(yuǎn)的變電所，一般三相短路最嚴(yán)重，故本設(shè)計(jì)中短路電流均按三相短路的情況進(jìn)行計(jì)算。該運(yùn)行方式主要針對(duì)近期系統(tǒng)規(guī)模而言，主要用在保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)當(dāng)中。該運(yùn)行方式主要用在電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)和保護(hù)的整定計(jì)算中。 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行，以及所有線路和規(guī)定接地的中性點(diǎn)全部投入運(yùn)行的方式。(1)電氣主接線比選(2)選擇導(dǎo)體和電器(3)確定中性點(diǎn)接地方式(4)計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺(5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距(6)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓(7)選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定系統(tǒng)運(yùn)行方式主要有三種，即系統(tǒng)最大運(yùn)行方式、系統(tǒng)最小運(yùn)行方式和系統(tǒng)正常運(yùn)行方式。5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算概述 短路電流計(jì)算的目的在變電所電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。單臺(tái)電容器的容量選擇按電容器組單相容量和每相電容器的串、并聯(lián)臺(tái)數(shù)確定，每相各串聯(lián)段中電容器的并聯(lián)臺(tái)數(shù)宜小于最大并聯(lián)臺(tái)數(shù)。小電流接地系統(tǒng)的電容器裝置應(yīng)采用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接地。 補(bǔ)償電容器選擇根據(jù)《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ25—85電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計(jì)，調(diào)相調(diào)壓計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對(duì)35～110kV變電所中電容器裝置的總?cè)萘浚凑諢o功功率就近平衡的原則，可按主變壓器容量的10%～30%考慮。其中，串聯(lián)補(bǔ)償主要是采用串聯(lián)電容器裝置；并聯(lián)補(bǔ)償主要采用并聯(lián)電容器裝置、靜止補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電抗器裝置等。無功補(bǔ)償原則：對(duì)無功電源與無功負(fù)荷采取在各級(jí)電壓電網(wǎng)中分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡的原則。5%/42Yyn0 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)意義與原則電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無功功率是它的有功功率的50—100%，同時(shí)電力系統(tǒng)本身消耗的無功功率可達(dá)到用戶的25—75%。此外，所用變二次側(cè)采用三相四線制接線，給本所所用低壓負(fù)荷供電。所用變壓器臺(tái)數(shù)選擇：變電所宜從主變低壓側(cè)分別引接兩臺(tái)容量箱體可互為備用的所用工作變壓器每臺(tái)所用變的容量按全所計(jì)算負(fù)荷選擇，本所所用變選擇2臺(tái)。 廠所母線增加的電網(wǎng)電壓6kV10kV35kV63kV110kV18%16%13%12%10%35kV側(cè)： 10kV側(cè)：由此分析：主變中壓側(cè)和低壓側(cè)中性點(diǎn)均不接地。③當(dāng)兩臺(tái)主變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí)，應(yīng)分別經(jīng)隔離開關(guān)與變壓器中性點(diǎn)相連。2）主變壓器6~63kV多用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式6~63kV電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于30A (6~10kV電網(wǎng))或10A(20~63kV電網(wǎng))時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，用消弧線圈接地時(shí)應(yīng)注意：①消弧線圈應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃，分散布置，應(yīng)避免整個(gè)電網(wǎng)中只裝一臺(tái)消弧線圈，也應(yīng)避免在一個(gè)變電所中裝設(shè)多臺(tái)消弧線圈，在任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。①變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比X0/X13，以使單相接地時(shí)全相上工頻電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓；X0/X1.②所有普通變壓器中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn)。在出線上裝設(shè)電抗器：當(dāng)610kV側(cè)短路電流很大，采用其它限流措施不能滿足要求時(shí)，就要采用在出線上裝設(shè)電抗器的接線，但這種接線投資貴，需建設(shè)兩層配電裝置樓，故在變電所中一般不采用出線裝設(shè)電抗器的接線 變壓器中性點(diǎn)接地方式根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》第2—7節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定：電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。 在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器當(dāng)變壓器容量增大，分裂運(yùn)行不能滿足限制短路電流要求時(shí)，可在變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器或電抗器。 主變中性點(diǎn)接地方式選擇 10kV側(cè)限流問題根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》“變電所6～10kV側(cè)短路電流的限制”規(guī)定：限制變電所6～10kV側(cè)短路電流不超過16～，以便采用價(jià)廉輕型的SF6斷路器，并且使選用的電纜截面不致過大，一般采用下列措施： 變壓器分列運(yùn)行在變電所中，母線分段電抗器的限流作用小，故采用簡(jiǎn)便的兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行的方法來限制短路電流，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）6~10kV側(cè)發(fā)生短路時(shí)，短路電流只通過一臺(tái)變壓器，其值較兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)大為減小，從而在許多情況下允許6~10kV側(cè)裝設(shè)輕型斷路器；（2）使無故障母線段維持較高的剩余電壓。對(duì)比以上兩種方案：以上兩種方案均能滿足主接線要求，但由于它與用戶連在一起，并且出線較多，所以采用手車式單母線分段。靈活性采用旁路母線，雖不需要停電檢修出線斷路器，但需通過較復(fù)雜的倒閘操作。出線斷路器檢修時(shí)，由于采用手車式，只需短時(shí)停電。重要用戶可以從不同母線段上分別引出兩回饋線向其供電，保證不中斷供電。當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。 10kV側(cè)接線選擇10kV出線回路數(shù)近期為12回，最終為18回；先列出兩個(gè)可行方案：?jiǎn)文妇€分段接線和雙母線接線進(jìn)行比較。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作。經(jīng)濟(jì)性較好,費(fèi)用低增加隔離開關(guān)數(shù)目,費(fèi)用高.靈活性有一定靈活性，并在檢修斷路器時(shí)不至于中斷對(duì)全部用戶供電。擴(kuò)建方便，可向雙母線的左右送電。任一回路斷路器檢修,所在回路停電。分段可以縮小母線停電范圍的影響。 35kV側(cè)接線方案比較方案單母線分段雙母線接線簡(jiǎn)圖可靠性用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電。對(duì)比以上兩種方案：雖然雙母線也能滿足要求，但其投資大、經(jīng)濟(jì)性能差，故不采納；將 I、II 類負(fù)荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時(shí)，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性，且六氟化硫斷路器的安全性，可靠性較高，故采用單母線分段接線。運(yùn)行方式靈活，增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)。任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會(huì)引起原有回路的停電。供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開關(guān)時(shí)只停該回路。任一母線及母線隔離開關(guān)檢修,僅停檢修段。當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。先列出兩個(gè)可行方案：?jiǎn)文阜侄谓泳€和雙母線進(jìn)行比較。 電氣主接線設(shè)計(jì)的依據(jù)1）變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用2）變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3）負(fù)荷大小和重要性4）系統(tǒng)備用容量大小5）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料 各電壓等級(jí)電氣主接線設(shè)計(jì)在進(jìn)行電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí),一般根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,綜合分析有關(guān)基礎(chǔ)資料，擬訂2~3個(gè)技術(shù)上能滿足要求的方案進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最后確定最佳方案。電能損耗主要由變壓器引起，因此要合理選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)及避免兩次變壓而增加損耗。在運(yùn)輸條件許可的地方，應(yīng)采用三相變壓器而不用三臺(tái)單相變壓器組。(3) 經(jīng)濟(jì)性1) 節(jié)約投資主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備；要使相應(yīng)的控制、保護(hù)不過于復(fù)雜、節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜等；能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備和輕型電器等。靈活性包括以下幾個(gè)方面1) 調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配斷電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求；2) 檢修時(shí)，可方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電；3) 擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。3) 發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。定性分析和衡量主接線可靠性的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是1) 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。(1) 可靠性電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是電能不能大量?jī)?chǔ)存，發(fā)電、輸電和用電必須在同一瞬間完成，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會(huì)造成供電中斷，停電事故不僅給電力部門帶來損失，給國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失更嚴(yán)重，造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、經(jīng)濟(jì)損失、城市生活混亂和政治影響都是難以估量的。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。8%/177。綜上所述 主變壓器的選擇 型號(hào)：SFSZ7—31500/110 容量 短路損耗 175 連接組別 YN / yn0 / d11聯(lián)接方式 阻抗電壓 ~18 kV / kV 額定電壓 110 kV / kV /11kV根據(jù)以上的原則和技術(shù)規(guī)范本變電所采用的變壓器容量為兩臺(tái)31500kVA的變壓器，調(diào)壓方式為有載調(diào)壓，絕緣方式為半絕緣。而如果某個(gè)電壓等級(jí)是線路的末端，該側(cè)的電壓應(yīng)按照電網(wǎng)額定電壓選擇。如需減小變壓器體積和降低變壓器本身的損耗，則應(yīng)選擇銅繞組。變壓器繞組材料有鋁繞組和銅繞組兩種。為減小變壓器的造價(jià)，變壓器還可以采用半絕緣方式，即變壓器繞組靠近中性點(diǎn)部分的主絕緣水平比繞組端首部的絕緣水平低，不適按照線電壓設(shè)計(jì)，而是低一個(gè)電壓等級(jí)。此處采用自然風(fēng)冷卻。（7） 變壓器的冷卻方式變壓器的冷卻方式有自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷和強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等，它隨變壓器的型式和容量不同而異。（6） 容量比變壓器各繞組容量相對(duì)總?cè)萘坑?00/100/100、100/100/50、100/50/50等幾種形式。 接發(fā)電機(jī)的三繞組變壓器，為低壓側(cè)向高壓側(cè)輸送功率，應(yīng)選升壓型變壓器；變電所的三繞組變壓器，如果高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則選用降壓型變壓器；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)輸送功率為主，側(cè)可選