【正文】 變壓器中性點(diǎn)上。 （4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 （2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。 避雷器的選擇 避雷器是專(zhuān)門(mén)用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)工作電壓超過(guò)一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過(guò)電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備?！?（3）3～20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇: （1）準(zhǔn)確度等級(jí)。 （3）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。 電壓互感器的選擇　　電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過(guò)它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量?！?（1）容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇　　電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷，即SN2=S2，而二次負(fù)荷== （）式中，、分別為各儀表的視在功率、用功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)。 　　為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓UMS應(yīng)在（～）UN1范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足下列條件：UMS　 （） 　 電壓互感器二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本變電所10kV的最終回路較多，因此10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： （1）選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； （2）選擇母線截面的大??； （3）檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定； （4）對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； （5）對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 （5）隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。 （3）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （1）隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。所以，10kV側(cè)采用真空斷路器。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無(wú)由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。 （3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r(shí)間。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （1）在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。 （4）單相接地短路電流的計(jì)算：短路點(diǎn)各序分量電流為： （）山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 高壓電器選擇5高壓電器選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。以下為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，省略下標(biāo) * 。具體短路電流計(jì)算詳見(jiàn)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。（7）在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電阻的1/3時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用阻抗等于電抗計(jì)算。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓，因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩?，否則，誤差偏大。（3）輸電線路的分布電容略去不計(jì)。 為了簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定：（1）所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱(chēng)的。I — 三相短路電流有效值，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來(lái)計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。因此，本文的短路電流計(jì)算都以三相短路為例。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。故采用單母線分段接線的接線方式基于上述理由，再考慮到該變電站在電力系統(tǒng)中的地位、建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)等情況，在保證供電可靠性的前提下,運(yùn)行靈活性、操作檢修方便，節(jié)約投資，確定：110kV接線采用單母線分段帶旁路母線的接線，10kV接線采用單母線分段接線。 （3）方案確定：10kV側(cè)采用單母線分段接線，供電距離短，且對(duì)重要負(fù)荷采用雙回路供電。 ④任一回路中的QF，如拒動(dòng)或因故不能操作時(shí)，可用母聯(lián)代替操作。 ②一組母線故障后，該母線上的所有進(jìn)出線都要停電，但能迅速恢復(fù)供電。 10kV側(cè)主接線設(shè)計(jì) （1）初選方案　　 10kV側(cè)出線回路數(shù)本期為13回，最終15回，根據(jù)規(guī)程要求和本所實(shí)際情況，10kV電氣主接線可以采用單母線分段接線或雙母線接線。 （3） 方案確定從技術(shù)性角度而言，兩種方案均能滿足110kV級(jí)供電可靠性和靈活性的要求，且具有擴(kuò)建方便的優(yōu)點(diǎn)，但由于斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷次數(shù)都需要檢修，為了使檢修時(shí)不至于中斷回路供電，故采用分段斷路器兼作旁路斷路器的接線方式。運(yùn)行方式改變時(shí)，倒閘操作繁瑣，不夠靈活?！　、苷＿\(yùn)行時(shí)，QFd作為分段斷路器工作，一段母線故障，QFd跳開(kāi)，不會(huì)影響正常段母線供電。檢修母線時(shí)，非檢修段可以照常供電，并可對(duì)雙回路線路通過(guò)其一回給Ⅰ、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷供電，還可通過(guò)倒閘操作經(jīng)旁路母線對(duì)檢修段出線負(fù)荷最重要的一個(gè)用戶(hù)繼續(xù)供電?！　、谌我怀鼍€斷路器故障時(shí)，通過(guò)倒閘操作，可在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)對(duì)該線路的供電。任一段母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判斷故障后，斷開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。 ②兩段母線同時(shí)發(fā)生故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮。下面以這兩個(gè)方案進(jìn)行分析比較，確定其主接線的具體形式。當(dāng)110kV線路6回及以上，35～6kV線路8回及以上時(shí)，可以裝設(shè)專(zhuān)用的旁路斷路器。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣一次部分)》的相關(guān)要求，110kV配電裝置出線回路數(shù)4回時(shí)，可采用單母線分段的接線、雙母線接線、單母線分段帶旁路接線，10kV配電裝置出線回路數(shù)10回及以上時(shí)，可采用單母線分段的接線和雙母線接線，在采用單母線分段或雙母線的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）電能損耗少。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。主接線的經(jīng)濟(jì)性和可靠性之間經(jīng)常存在矛盾，所以應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。尤其是火電廠，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。 （2）調(diào)度的方便性：電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過(guò)多地影響對(duì)用戶(hù)的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?！　。?）大型機(jī)組突然停電，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與后果?！　。?）線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶(hù)的供電。可能一種主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能就不是可靠的。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次設(shè)備部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。主接線設(shè)計(jì)的基本要求如下：　　所謂可靠性是指主接線能可靠的運(yùn)行工作，以保證對(duì)用戶(hù)不間斷供電。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)(電氣一次部分）》中有關(guān)規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。　?。?）考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響　　發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也比較高。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式來(lái)確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。不論是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。 電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。綜上所述，110kV變電站冷卻方式宜采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)幫助冷卻?！　「鶕?jù)變壓器型號(hào)的不同,其冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用式來(lái)計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)是可行的。主變?nèi)萘恳话惆醋冸娬窘ǔ山谪?fù)荷5～10年規(guī)劃選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～15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，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，本站應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。切換方式有兩種：不帶電切換，稱(chēng)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5％以?xún)?nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到+30％。故該110kV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN。（4）根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，110kV和10kV負(fù)荷的具體參數(shù)如下表： 110kV和10kV負(fù)荷具體參數(shù)表電壓等級(jí)負(fù)荷名稱(chēng)最大穿越功率（MW）最大負(fù)荷（MW）負(fù)荷組成（%）cosΦTmax　　(h)線長(zhǎng)(km)同時(shí)率線損近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級(jí)二級(jí)三級(jí)110kVBZ線1015BI線1015備用（一）10備用（二）1010kV市區(qū)一233050185%5%市區(qū)二233050食品廠120404000針織廠120404000棉紡廠一23304055001棉紡廠二印染廠一3354055002印染廠二柴油機(jī)廠一230405500柴油機(jī)廠二水泥廠225303500機(jī)修廠2203030002郊區(qū)變21530備用一23備用二23 設(shè)計(jì)任務(wù) （1）變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)　?。?）主變壓器的選擇　　（3）短路電流的計(jì)算　?。?）電氣設(shè)備的選擇（5）配電裝置及電氣總平面設(shè)計(jì)（6）防雷保護(hù)設(shè)計(jì)65山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 變壓器選擇2變壓器選擇 （1）繞組連接方式 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。每回出線輸送容量為15MVA，本期工程2回進(jìn)線，2回出線。電壓等級(jí)：110/10kV線路回?cái)?shù)：110kV：2回，備用2回10kV：13回，備用2回 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖如下：圖1：電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖　?。?）變電站性質(zhì)：110kV變電站。 a part