【正文】 互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。所選220KV隔離開關(guān)的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定動穩(wěn)定電流峰值/KA額定熱穩(wěn)定電流/KAGW7220DW220160080所選110KV隔離開關(guān)的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定動穩(wěn)定電流峰值/KA額定熱穩(wěn)定電流/KAGW411011010008025GW51101102000100所選10KV隔離開關(guān)的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定動穩(wěn)定電流峰值/KA額定熱穩(wěn)定電流/KAGN211010300010050第四節(jié) 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)間的聯(lián)絡(luò)元件，以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有：1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，便于屏內(nèi)安裝。63KV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。所選220KV斷路器的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定開斷電流/KA額定關(guān)合電流峰值/KA動穩(wěn)電流峰值/KA4s熱穩(wěn)定電流/KA固有分閘時間/s燃弧時間/sLW6220/315022031505010010050所選110KV負(fù)荷出線側(cè)斷路器的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定開斷電流/KA額定關(guān)合電流峰值/KA動穩(wěn)電流峰值/KA4s熱穩(wěn)定電流/KA固有分閘時間/s燃弧時間/sSW4110/125011012508080LW14110/200011020008080所選10KV側(cè)斷路器的參數(shù)型號額定電壓/KV額定電流/A額定開斷電流/KA額定關(guān)合電流峰值/KA動穩(wěn)電流峰值/KA4s熱穩(wěn)定電流/KA固有分閘時間/s燃弧時間/sSN1010I/1000101000717129第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)，配制在主接線上時，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵循倒閘操作順序。按開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流INbr應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（td）的短路電流的有效值Ie(td)即：INbr≥Iz（KA）INbr— 高壓斷路器額定開斷電流（KA）Iz — 短路電流的有效值（KA）短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器額定關(guān)合電流iNcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35～220KV一般采用SF6斷路器。當(dāng)熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。= 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。2）電流導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流Iy應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流Igmax即 Iy≥Igmax由于變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Igmax = （Ie為電器額定電流）。一、一般原則1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4）選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種；5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號一致；6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。d 單相接地短路電流的計算：短路點各序分量電流為： 短路點故障的全電流為： 第五章 電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。以下為簡便起見，省略下標(biāo) * 。1）整定計算的要求選擇規(guī)定的運(yùn)行方式；2）確定短路段及短路類型；3）對確定的短路點經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的合并，化簡求出歸算到短路點的各序綜合阻抗；4）短路類型及電力系統(tǒng)故障的知識求出短路點的總電流；5）按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)求出流過被整定保護(hù)裝置的短路電流。3) 電流分配系數(shù)。在線路末端發(fā)生短路時，流過保護(hù)的短路電流與下列因素有關(guān)：1) 系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括機(jī)組、變壓器、線路的投入情況，環(huán)網(wǎng)的開環(huán)閉環(huán)，平行線路是雙回運(yùn)行還是單回運(yùn)行。標(biāo)幺值：Id* = 有名值：Idi = Id*Ij5）計算短路容量，短路電流沖擊值短路容量：S = VjI?短路電流沖擊值：Icj = ?6）列出短路電流計算結(jié)果具體短路電流計算具體見計算說明書。三、短路計算基本假設(shè)1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；2）所有電源的電動勢相位角相同；3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負(fù)荷的影響；6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。3）選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。確定短路電流計算時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。5）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。其計算目的是：1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。第四章 短路電流計算基礎(chǔ)第一節(jié) 概述在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。綜觀以上兩種主接線的優(yōu)缺點，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的原始資料可知該變電所220KV和110KV等級應(yīng)采用雙母線帶旁路接線方式，10KV等級采用單母線分段接線方式。其可靠性不如方案一。比較：方案一中220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設(shè)計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的固有運(yùn)行方式，及不致影響供電可靠性。 2）110KV采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功率較大，母線事故后能盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時可以輪流檢修，不致中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關(guān)時需要停電。10KV采用單母線分段，可以使重要負(fù)荷的供電從不同的母線分段取得，可靠性較高。而任一母線故障時，可通另一母線供電。方案二220KV側(cè)按SDJ2《220～500KV變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，220KV配電裝置出線在4回及以上時，宜采用雙母線及其他接線。方案一的接線特點：1）220KV、110KV均采用雙母帶旁路接線方式，并且設(shè)置專用旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母接線的固有運(yùn)行方式，及不致影響供電可靠性。而由原始資料可知，110kV出線9回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。8%121額定容量MVA12012060阻抗電壓％高－中高－低中－低型號中個符號表示意義：從左至右S：三相F：風(fēng)冷卻P：強(qiáng)迫油循環(huán)S：三繞組Z：有載調(diào)壓7：性能水平號120000：額定容量220：電壓等級第三章 主接線比較選擇由設(shè)計任務(wù)書給定的負(fù)荷情況：220kV出線6回，110kV出線9回，10kV出線8回（其該變電所主接線可以采用以下兩種方案進(jìn)行比較：方案一220KV采用雙母帶旁路母線接線方式，110KV也采用雙母帶旁路母線接線，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》第一冊可知，220KV出線5回以上，裝設(shè)專用旁路斷路器，考慮到220KV近期6回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 本設(shè)計主變?yōu)榇笮妥儔浩?，發(fā)熱量大，散熱問題不可輕佻，強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻效果較好，再根據(jù)變電站建在郊區(qū)，通風(fēng)條件好，可選用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。選擇兩臺容量為120MVA的主變，主變總?cè)萘繛?40MVA主變主要起通過高中繞組從220,110KV側(cè)傳送功率（35MVA）至低繞組10KVA側(cè)，并在110KV側(cè)電源故障時，通過高壓繞組從220KVA側(cè)無窮大系統(tǒng)傳送120MVA(最大)支援。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)，配電設(shè)備，用電保護(hù)較復(fù)雜，且投資增大。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。六、主變壓器冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。四、連接組別的選擇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。5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。②電網(wǎng)任一點的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%～100%。所以，本次設(shè)計的變電所，選擇普通三繞組變壓器。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。由于本次所設(shè)計的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動范圍大，故不選擇分裂變壓器。分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動為177。由于本次所設(shè)計的變電所所需裝設(shè)兩臺變壓器并列運(yùn)行。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。本次設(shè)計的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，故本次設(shè)計的變電所選用三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計變電所的實際情況來選擇。因此主變壓器的容量應(yīng)選擇為：Se = （SⅡ+SⅢ）。 當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，可保證對60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電，而高壓側(cè)220KV母線的負(fù)荷不需要通過主變倒送，因為，該變電所的電源引進(jìn)線是220KV側(cè)引進(jìn)。該變電所是按70%全部負(fù)荷來選擇。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率較小。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，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，同時增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個市區(qū)的供電，因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。 第二節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是市郊區(qū)220KV降壓變電所，它是以220KV受功率為主。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)110KV出線為7回及以上，220KV出線在4回以下時，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路