【正文】 參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)承受過(guò)電壓能力絕緣水平、泄露比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、海拔高度、最大風(fēng)速、污穢二． 型式選擇①6～20KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。110KV級(jí)：LB6—110，額定電流比2*(500～750)/5；；準(zhǔn)確次級(jí)B，；短時(shí)熱穩(wěn)定電流45KA(1S)；動(dòng)穩(wěn)定電流115KA。對(duì)于S級(jí)電流互感器取3—5。一次電流可用下式選擇：Ir≥K*Il式中Ir——互感器額定一次電流；K——可靠系統(tǒng)，對(duì)于發(fā)電機(jī)，變壓器和輸電線路；IL——電氣設(shè)備額定一次電流和電器元件的最大負(fù)荷；正常情況下，—。不同用途的電流互感器，保證誤差準(zhǔn)確度的額定一次電流不同，測(cè)量用電流互感器，保證滿足規(guī)定誤差要求的一次額定電流的50%120%特殊用途互感器S級(jí)，保證滿足規(guī)定誤差要求一次額定電流的10%120%。其標(biāo)準(zhǔn)值為:1250、60、75及其十進(jìn)位倍數(shù)或小數(shù)。（2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 互感器的選擇互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件，分別用于向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，以正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行及故障情況。（6）按配用操作結(jié)構(gòu)可分為手動(dòng)，電動(dòng)和氣動(dòng)三種。（4）按是否帶接地閘刀可分為有接地閘刀和無(wú)接地閘刀兩種。（2）按閘刀的運(yùn)行方式可分為水平旋轉(zhuǎn)式，垂直旋轉(zhuǎn)式，擺動(dòng)式和插入式四種。（3）由于隔離開(kāi)關(guān)能通過(guò)拉長(zhǎng)電弧的方法來(lái)滅弧，具有切斷小電流的可能性，所以隔離開(kāi)關(guān)可用于以下操作：1）斷開(kāi)和接通電壓互感器和避雷器2）斷開(kāi)和接通母線或直接連接在母線上設(shè)備的電容電流3）斷開(kāi)和接通勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器或電容電流不超過(guò)5A的空載線路4）斷開(kāi)和接通變壓器中性點(diǎn)接地線（系統(tǒng)中沒(méi)有接地故障時(shí)才能進(jìn)行）。 在配電裝置中，其主要用途有：（1）保證裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其他帶電部分，用隔離開(kāi)關(guān)構(gòu)成明顯的空氣絕緣間隔。． 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)用途隔離開(kāi)關(guān)是一種最簡(jiǎn)單的高壓開(kāi)關(guān)，在實(shí)際中俗稱閘刀。熱穩(wěn)定校驗(yàn):（）,滿足條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（查資料得全開(kāi)斷時(shí)間為50ms）時(shí)，滿足要求。故動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。1）絕緣子支柱型結(jié)構(gòu)2）罐式型結(jié)構(gòu)3）全封閉組合結(jié)構(gòu) 斷路器的選擇220KV側(cè)：額定電壓：額定電流：短路電流：三相短路沖擊電流：經(jīng)查表，220kV系列高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)中LW220型號(hào)斷路器的參數(shù)如下：額定工作電壓（kA）最高工作電壓（kA）額定頻率（Hz）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）額定閉合電流(峰值)（kA）4s熱穩(wěn)定電流（kA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)（kA）額定開(kāi)斷時(shí)間（s）額定閉合時(shí)間（s）重合閘無(wú)電流間歇時(shí)間（s）金屬短接時(shí)間（s）220252501600，25004010040(3s)100所以選型號(hào)為L(zhǎng)W220的SF6斷路器。2）壓縮空氣斷路器。 斷路器的分類（1）按照滅弧介質(zhì)的不同，斷路器可分為以下幾類。（3）能盡可能的縮短切除故障時(shí)間，減輕了電力設(shè)備的損壞和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 斷路器的選擇1. 斷路器的基本結(jié)構(gòu) 斷路器的功能（1）在正常情況下能開(kāi)斷和關(guān)合電路。根據(jù)目前我國(guó)斷路器的生產(chǎn)情況，現(xiàn)一般選用真空、SF少油和壓縮空氣等斷路器作為10kV～220kV的開(kāi)關(guān)電器。本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導(dǎo)線的選擇。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。 基準(zhǔn)值計(jì)算 基準(zhǔn)容量 基準(zhǔn)電壓: 基準(zhǔn)電流： 基準(zhǔn)電抗: 各元件參數(shù)標(biāo)幺值計(jì)算三繞組變壓器各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算 220KV側(cè)短路計(jì)算220 KV 側(cè)短路 110KV側(cè)短路計(jì)算110 KV 側(cè)短路 35KV側(cè)短路計(jì)算35 KV側(cè)短路X16=1／2 XAB =第五章 一次設(shè)備和導(dǎo)體的選擇正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。（3） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 X=式中 U%—變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； S—變壓器的額定容量（單位為KVA），計(jì)算時(shí)化為與S同單位。 （1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 式中 S—電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量（單位為MVA）。 ，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流一般設(shè)=100MVA，設(shè)=（短路計(jì)算電壓）。而對(duì)線路阻抗，則必須按下列公式換算： 電阻 電抗 式中 R、X—在計(jì)算電壓為的電網(wǎng)中的電阻和電抗值；—換算為計(jì)算電壓為的電網(wǎng)中的電阻和電抗值。等效電路圖上標(biāo)注的元件阻抗值必須換算到短路計(jì)算點(diǎn)。（1）電力系統(tǒng)的電抗（電阻不計(jì)，單位為Ω）： 式中 —短路計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算電壓，取為比所在電網(wǎng)額定電壓高5﹪（單位為KV） —電力系統(tǒng)出口斷路器的斷路容量（單位為MVA）（1） 電力線路的阻抗（單位為Ω）：電阻 電抗 式中 l—線路長(zhǎng)度（單位為km）； —電路單位長(zhǎng)度電阻（單位為Ω/km）； —線路單位長(zhǎng)度電抗（單位為Ω/km）。 短路電流計(jì)算的方法和步驟（一）歐姆發(fā)（又名單位法）1．繪計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn) 計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各個(gè)元件一次編號(hào)。通過(guò)查詢電氣手冊(cè)選出型號(hào)為的電容器組，金屬化膜式低壓并聯(lián)電容器。 (5) 為無(wú)功補(bǔ)償率，參考表無(wú)功補(bǔ)償率可得，需要補(bǔ)償?shù)娜萘俊Ｒ虼?，P=60+250=310KW. (3) 根據(jù)車間的需要系數(shù)和功率因數(shù)參考值表得變電所的參考值為；參考值為。 綜合考慮上述各種補(bǔ)償方式，以求經(jīng)濟(jì)合理的達(dá)到總的無(wú)功補(bǔ)償要求，確定采用低壓集中補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方式能夠補(bǔ)償安裝部位以前的所有高、低壓線路和電力變壓器的無(wú)功功率。這種補(bǔ)償方式能補(bǔ)償變電所低壓母線前的變壓器和所有有關(guān)高壓系統(tǒng)的無(wú)功功率。但這種補(bǔ)償方式的初投資較少，便于集中運(yùn)行維護(hù)，而且能對(duì)企業(yè)高壓側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行有效補(bǔ)償，以滿足變電所總功率因數(shù)的要求。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種： ⑴ 高壓集中補(bǔ)償：將高壓電容器組集中裝設(shè)在變電所的6～10KV母線上。進(jìn)行無(wú)功功率人工補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備主要有同步調(diào)相機(jī)和并聯(lián)電容器。)*%121163650237 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?變電所中由于有大量的感性負(fù)荷，從而使功率因數(shù)大大降低。這里選擇三繞組變壓器，所選變壓器的技術(shù)參數(shù)如下所示：表32 220KV三繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器 型號(hào)額定容量/KVA 額定電壓/KV空載電流/%空載損耗/KW短路損耗/KW 阻抗電壓/%高壓中壓低壓高中高低中低SFPS312000/22012000220177。本設(shè)計(jì)中變電所具有三種電壓等級(jí)，即220kV、110kV和35kV，需選用三繞組變壓器，變壓器繞組的連接方式為丫/丫/△。由于35KV采用丫連接方式，與2110系統(tǒng)的線電壓相位角為0，這樣當(dāng)變壓變比為220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；35KV亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。根據(jù)以上選擇原則以及原始資料分析，本變電站選用三相變壓器作為主變壓器。對(duì)于容量、阻抗、電壓等技術(shù)參數(shù)相同的兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器，首先應(yīng)考慮共用一臺(tái)備用相。為此要經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)論證，來(lái)確定選用單相變壓器還是三相變壓器。⑶ 對(duì)于500KV變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組）變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。⑵ 當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺(tái)半容量三相變壓器或單相變壓器組。2011年變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量: ==(MVA)5—10年規(guī)劃負(fù)荷：2016年變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量: ==(MVA)2021年變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量: ==121(MVA)綜合考慮以上選擇原則和本變電所的負(fù)荷情況，確定變電所單臺(tái)主變壓器的額定容量：=120MVA 。則2011年該地區(qū)負(fù)荷的視在功率為： ⑴ 根據(jù)該地區(qū)負(fù)荷水平增長(zhǎng)率10%，可確定未來(lái)5～10年的規(guī)劃負(fù)荷，如2012年該地區(qū)的負(fù)荷有功功率 ⑵視在功率 ⑶2013年該地區(qū)的負(fù)荷有功功率 ⑷ 視在功率 ⑸2014年該地區(qū)的負(fù)荷有功功率 ⑹ 視在功率 ⑺……2021年該地區(qū)的負(fù)荷有功功率 ⑻ 視在功率 ⑼該地區(qū)未來(lái)5～10年的規(guī)劃負(fù)荷情況如表31所示。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)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)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%。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 根據(jù)以上主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則以及本設(shè)計(jì)的要求，該變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。綜合考慮三種電氣主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合實(shí)際情況，確定第三種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。220KV及110KV側(cè)均用雙母線接線，故檢修母線時(shí)不影響正常供電，35KV側(cè)用單母分段接線母線故障時(shí)，可保證正常段母線不間斷供電；用29臺(tái)短路器，6條母線。220KV側(cè)用雙母帶旁接線，110KV側(cè)用雙母線接線，檢修母線時(shí)不影響正常供電，35KV側(cè)用單母分段接線母線故障時(shí)，可保證正常段母線不間斷供電；用29臺(tái)短路器，8條母線。各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。主接線如圖22所示： 圖22 方案二的電氣主接線方案三：220KV側(cè)、110KV側(cè)雙母線接線，35KV側(cè)單母線分段接線。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。220kV進(jìn)出線四回，由于本回路為重要負(fù)荷停電對(duì)其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。選擇單母線分段接線方式。根據(jù)條件選擇雙母接線帶旁路母線方式。且具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。220kV進(jìn)出線四回，而雙母接線帶旁路母線使用范圍是110～220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。 電氣主接線的選擇初選:為滿足可靠性、靈活性、方便性、經(jīng)濟(jì)型、可擴(kuò)建性 、安全性，根據(jù)對(duì)原始資料的分析以及對(duì)主接線的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)列出以下三種主接線方案。多角形接線的缺點(diǎn)之一就是擴(kuò)建困難，因此，此接線型式亦不適合本設(shè)計(jì)的要求。多角形接線沒(méi)有集中地母線，相當(dāng)于將單母線用斷路器按電源和引出線的數(shù)目分段，且連接成環(huán)形的接線。橋型接線適用于僅有兩臺(tái)變壓器和兩條引出線的發(fā)電廠和變電所中。這種接線運(yùn)行操作方便，不影響雙母線正常運(yùn)行，但多裝了一組斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，增加了投資和配電裝置的占地面積，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。在330～500KV的配電裝置中，也有采用雙母線四分段的。正常運(yùn)行時(shí)工作母線工作，備用母線不工作，它是單母線分段接線方式，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開(kāi)，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開(kāi)，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路倒至備用母線上，即可恢復(fù)供電，這樣，只是部分短時(shí)停電