【正文】 通 信干擾。 （ 3） 電氣主接線方案的比較和選擇。 31 （ 2） 繼 電保護(hù)的配置和整定。 短路電流計(jì)算具體目的是； （ 1） 選擇電氣設(shè)備。 32 計(jì)算短路電流的目的 短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常 運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后腰盡量限制所影響的范圍。選擇電氣設(shè)備時(shí)通常用三相短路電流，效驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或單相接地電流。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置必須整定在主回路通過(guò)短路電流的準(zhǔn)確動(dòng)作。 30 短路電流的大小也是比較主接線方案、分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。 變電所中各種電器設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致因過(guò)熱或電動(dòng)力的影響而損壞。則： )( KWP ??????? )( KWP ??????? ?????? ?? PPKS （ KVA） 由以上數(shù)據(jù)查表得選擇所用變的型號(hào)及相關(guān)參數(shù)如下表 12 所示： 29 表 22 型號(hào) 額定電壓 (kV) 額定容量（ KVA） 連接 組別 損耗（ KW） 阻抗電壓 空載電流 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S9100/35 %535? 100 Yyn0 % % S9 80 Yyn0 % % 第三章 短路電流的計(jì)算 31 短路的基本知識(shí) 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的破壞多數(shù)是由于短路故障引起的，系統(tǒng)中將出現(xiàn)比正常運(yùn)行時(shí)的額定電流大許多倍的短路電流，其數(shù)值可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安。 K1—— 所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取 K1=； 上得該變電所的主變型號(hào)及相關(guān)參數(shù)如下表 11 所示 ∑ P2—— 電熱及照明負(fù)荷之和（ KW） 。 所用變壓器容量按下式計(jì)算： S≥ K1∑ P1+∑ P2 式中 S—— 所用變壓器容量（ KVA） 。 222 所用變?nèi)萘康倪x擇 28 所用變壓器負(fù)荷計(jì)算采用換算系數(shù)法，不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷均可不列入計(jì)算 負(fù)荷。且分別接在兩個(gè)獨(dú)立引接點(diǎn)。 由于油浸式變壓器屋內(nèi)布置需要防火防爆小間，且要考慮通風(fēng)散熱以及事故排油設(shè)施，因此，待設(shè)計(jì)變電所采用干式變壓器。油浸式的特點(diǎn)是過(guò)載能力強(qiáng)，屋內(nèi)外均可布置，維修簡(jiǎn)便，價(jià)格便宜，但由于采用油為絕緣和冷卻介質(zhì)，屋內(nèi)外必須要有防火防爆小間，同時(shí)檢修、維護(hù)復(fù)雜；干式變壓器的特點(diǎn)是無(wú)油，防火性能較好，布置簡(jiǎn)單，可就近布置在中壓開關(guān)柜附近，縮短了電纜長(zhǎng)度并提高供電可靠性，還可節(jié)省間隔及土建費(fèi)用，但過(guò)載能力低，絕緣余度小，在有架空線路直接連接的場(chǎng)合不宜使用，一面遭受感應(yīng)雷過(guò)電壓；環(huán)氧樹脂澆注式的特點(diǎn)是具有一定的防塵耐潮和難燃的優(yōu)點(diǎn)，比普通干式變更佳，但價(jià) 格相對(duì)昂貴。 綜 表 21 變壓器型號(hào) 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 連 接組 標(biāo)號(hào) 損耗（ KW） 阻抗電壓（％） 空載電流（％） 高壓 低壓 空載 負(fù)載 SZ98000/35 8000 35 10.5 Ynd11 4 5 27 22 所用變的選擇 目前可供選擇的所用變壓器的型式有油浸式和 干式兩種，后者又分為普通干式和環(huán)氧樹脂澆注式等。 （ 6） 水內(nèi)冷變壓器：變壓器繞組用空心導(dǎo)體制成，在運(yùn)行中將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)將變壓器中熱量帶走，但水系統(tǒng)比較復(fù)雜且變壓器價(jià)格 比較高。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過(guò)水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。在輻射器管間加裝數(shù)臺(tái)電動(dòng)風(fēng) 26 扇，用風(fēng)吹冷卻器，使油 迅速冷卻，加速熱量散出，風(fēng)扇的啟?？梢宰詣?dòng)控制，亦可人工操作。 （ 3） 強(qiáng)迫空氣冷卻：又簡(jiǎn)稱風(fēng)冷式。即使只有極微量的水滲入油中，也會(huì)嚴(yán)重地影響油的絕緣性能。故 采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，讓水對(duì)油管道進(jìn)行冷卻，把變壓器中熱量帶走。 219 主變壓器冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻方式，隨其型號(hào)和容量不同而異，一般有以下幾種類型： （ 1） 自然風(fēng)冷卻：一般適用于 7500KVR 一下小容量變壓器，為使熱量散發(fā)到空氣中，裝有片狀或管型輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在 ? 2?%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%，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較貴，由于待設(shè)計(jì)變電所的符合均為Ⅰ、Ⅱ類重要負(fù)荷，為確保供電質(zhì)量，有較大的調(diào)整范圍，我們選用有載調(diào)壓方式。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來(lái)說(shuō)投資大、占地多、運(yùn)行規(guī)模也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量，待設(shè)計(jì)變電所謂 35KV 降壓變電所，在滿足供電可靠性的前提下，為減少投資，故選用三項(xiàng)變壓器。 215 主變壓器繞組數(shù)的確定 國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設(shè)計(jì)變電所有 35KV、 24 10KV 兩個(gè)電壓等級(jí)且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通式變壓器。 ?? ????????? ????????? )(3910700530320300500580500480 )(7740950750140095010008507401100 KWQ KWP )(867139107740 2222 KV AQPS ????? ?? 每臺(tái)變壓器的容量按計(jì)算負(fù)荷的 80%選擇。 （ 2）對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主要變壓器停運(yùn)后，其余變壓器在計(jì)算過(guò)負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，一臺(tái)主變壓器停運(yùn)后，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的70%～ 80%。Ⅰ類負(fù)荷要求有很高的供電可靠性，對(duì)于Ⅰ類用戶通常應(yīng)設(shè)置兩路以上相互獨(dú)立的電源供電，同時(shí)Ⅱ類負(fù)荷也要求有較高的供電可靠性，由選擇原則的第 2 點(diǎn)結(jié)合待設(shè)計(jì)變電站的實(shí)際情況，為提高對(duì)用戶的供電可靠性，確定該變電站選用兩臺(tái)相同容量的主變壓器。 212 變電站主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 待設(shè)計(jì)變電站由 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架空線路供電，以 10KV 電纜供各車間供電。 （ 2）對(duì)于供電負(fù)荷較大的城市變電站或有一類負(fù)荷的重要變電站，應(yīng)選用兩臺(tái)兩臺(tái)相同容量的主變壓器，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿足一臺(tái)變壓器停運(yùn)后，另一臺(tái)變壓器能供給全部一類負(fù)荷；在無(wú)法確定一類負(fù)荷所占比重時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量可按計(jì)算負(fù)荷的 70%～ 80%選擇。因此本變電所的所用變接線形式如 圖 23（ b）所示。其接入方式有三種，如下圖 23 所示： 20 圖23（ a） 圖 23（ b） 21 圖 23（ c） 其中 圖 23（ a）兩臺(tái)所用變均從外部電源引進(jìn)，其供電可靠 性最高，但由于接入電源電壓較高（ 35KV） ,投資成本也較大；圖 23（ c）的所用變投資成本最低但其可靠性較低； 圖 23（ b）的所用電源接入形式，當(dāng)該變電站的兩臺(tái)主變壓器都發(fā)生故障時(shí)，一號(hào)所用變又外不電源接入，可以保證變電所的所用電正常。 最近幾年設(shè)計(jì)的變電所大都不采用蓄電池作為直流電源，而是廣泛采用晶閘管整流或復(fù)式整流裝置取得直流電源，這就要求交流所用電源可靠連續(xù)、電壓穩(wěn)定，因此要求有兩個(gè)電源。而且近年來(lái)，系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)接線的可靠性有了較大提高， 220KV 以下電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)是逐步實(shí)現(xiàn) N1或 N2 的配置，這樣有計(jì)劃地進(jìn)行設(shè)備檢修，不會(huì)對(duì)用戶的供電產(chǎn)生影響，不需要通過(guò)旁路斷路器來(lái)代替檢修斷路器；由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的 SF6 斷路器，真空斷路器，運(yùn)行可靠性大幅度提高，使旁路母線的使用幾率也在逐年下降；由于現(xiàn)今的變電站都有向無(wú)人值班方式設(shè)計(jì)趨勢(shì)，旁路母線給無(wú) 人值班帶來(lái)不便，故新建工程中基本上不再采用帶旁路母線的接線方式，所以經(jīng)綜合分析比較后，最終確定方案二為該變電所的電氣主接線方式，即 35KV 高壓部分采用內(nèi)橋接線， 10KV 低壓部分采用單母分段接線方式。故其 mP 、 L、 K 相同，即架空輸電線路的年電能損耗相同。 18 LKPm??? 式中 mP 為通過(guò)線路的最大持續(xù)功率， L 為線路長(zhǎng)度， K 為線路有功損耗系數(shù)。 由于方案二與方案三都選用同樣兩臺(tái)型號(hào)相同的主變，故主變的年電能 損耗相同。 ????? ?U 式中 ? 為電能電價(jià)（常數(shù)）。故方案二的綜合投資 Z 小于方案三的綜合投資 Z。 方案三語(yǔ)方案二相比，方案三多設(shè)了一條 10KV 母線， 1 臺(tái)旁路母聯(lián) 17 斷路器及隔離開關(guān)。 132 經(jīng)濟(jì)比較 綜合投資比較 )1001(0 aZZ ?? 該變電所為 35KV 等級(jí)，故不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) a 取 100 ???02ZZ ? ② 式中 0Z 包括變壓器、開關(guān)設(shè)備。 方案二與方案三中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性，為了確保當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不回中斷對(duì)重要用戶Ⅰ類負(fù)荷的用電，可 分別在每段母線上都設(shè)有一車間與二車間的出現(xiàn)間隔。 d) 用旁路代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作，需要人來(lái)完成，因此帶旁路母線的界限不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無(wú)人值班。 b) 旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。 單母線分段帶旁路接線的特點(diǎn)： 在母線引出各元件的斷路器，保護(hù)裝置需停電檢修時(shí)，通過(guò)旁路木母線由旁路斷路器及其保護(hù)代替，而引出元件可不停電，加旁路母線雖然解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問(wèn)題，提高了供電的可靠性，但也帶來(lái)了一些負(fù)面影響。 單母線不分段接線的特點(diǎn)： 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、操作方便、投資少、便于擴(kuò)建，但其不夠靈活可靠，接到母線上任一元件故障時(shí)，均使整個(gè)配電裝置停電。 外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，且線路有穿越功率通過(guò)的發(fā)電廠和變電站中。 12 主接線的擬定 待設(shè)計(jì)變壓所為一座 35KV 降壓變電所，以 10KV 電纜線各車間供電，距改變電所 6KM 處有一系統(tǒng)變電所，用 35KV 雙回架空線向待 10 設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)變電所高壓母線上的短路功率為 1000MVA，待設(shè)計(jì)變電所的高壓部分為二進(jìn)二出回路，為減少斷路器數(shù)量及縮小占地面積，可采用內(nèi)橋接線和外橋接線，變電所的低壓部分為二進(jìn)八處回路，同時(shí)考慮以后裝設(shè)兩 組電容量要預(yù)留兩個(gè)出線間隔，故 10KV 回路應(yīng)至少設(shè)有 10 回出線，其中，一車間和二車間為Ⅰ類負(fù)荷，其余為Ⅱ類負(fù)荷，其主接線可采用單母不分段接線，單母分段接線和單母分段帶旁路接線，綜上所述，該變電所的主接線形式初步擬定為 6 種，如下圖 21 所示 圖 21（ a）方案一 11 圖 21（ b）方案二 12 圖 21（ c）方案三 圖 21（ d）方案四 13 圖 21（ e）方案五 圖 21（ f）方案六 13 主接線的比較與選定 131 技術(shù)比較 內(nèi)橋線路的特點(diǎn)： （ 1）線路操作方便 （ 2）正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)雜 （ 3）橋回路故障或檢修時(shí)全廠分列為兩部分，使兩個(gè)單元間失去聯(lián) 14 系 內(nèi)橋接線試用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長(zhǎng)，故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā)電廠和變電站中。 （ 2） 占地面積小，電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣小及安裝費(fèi) 用，在運(yùn)輸調(diào)節(jié)許可的地方都應(yīng)采用三相變壓器。 控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資，要適當(dāng)限制經(jīng)濟(jì)型：通過(guò)優(yōu)化比選，應(yīng)盡力做到投資省、占地面積小、電能損耗少，在滿足技術(shù)要求的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理。、 9 靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活，電氣主接線的靈活性要求有以下幾方面： （ 1） 調(diào)度靈活、操作方便，應(yīng)能靈活地投切某些元件，調(diào)配電源和負(fù)荷能滿足系統(tǒng)在事故、檢 修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)整要求。 電氣主接線的主要要求： 可靠性：可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行實(shí)踐主接線的可靠性是其組合元件 （包括一次不分和二次部分）在運(yùn)行中可靠性的綜