【正文】 來配合斷路器協(xié)同完成倒閘操作，用來關(guān)、合小電流等。 二、按額定電壓選擇 額定電壓應(yīng)滿足 要求： NsN UU ? （ 56） 三、按額定電流選擇 額定電流應(yīng)滿足要求： m a x()al NI K I I A?? （ 57）式中 ： K— 溫度修正系數(shù)。真空斷路器只適應(yīng)于 10KV電壓等級(jí)， 10KV 采用真空斷路器。 高壓斷路器按滅弧介質(zhì)及滅弧原理可分為六氟化硫（ SF6）斷路器、真空斷路器、油斷路器（又分多油、少油斷路器）、空氣斷路器。 斷路器的選擇 和校驗(yàn) 高壓斷路器是電力系統(tǒng)最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。 al? — 裸導(dǎo)體或電纜芯正常允許溫度， ℃ 。經(jīng)綜合修正后的長(zhǎng)期允許電流 alI 不得 低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 alI ，即 m a x()al NI KI I A?? （ 54）東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 13 式中 ： K— 綜合修正系數(shù)，為有關(guān)修正系數(shù)的乘積； maxI — 電氣設(shè) 備所在回來的最大持續(xù)工作電流， A； 當(dāng)僅計(jì)及環(huán)境溫度修正時(shí)， K 值的計(jì)算如下。kQs??短 路 電 流 通 過 電 器 時(shí) 所 產(chǎn) 生 的 熱 效 應(yīng) ， （ kA) 短路動(dòng)穩(wěn)定條件見式： ch dfch dfiiII??????? （ 53）式中： shi — 短路沖擊電流峰值， kA； dfi — 短路全電流有效值， kA； chI — 電器允許的極限通過電流峰值， kA； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值， kA； 電氣設(shè)備 環(huán)境條件 我國(guó)規(guī)定電氣設(shè)備的一般額定環(huán)境條件為：額定環(huán)境溫度（又稱計(jì)算溫度或基準(zhǔn)溫度） N? ，裸導(dǎo)體和電纜的 N? 為 25℃ ，斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管、電流互感器、電抗器等電器的 N? 為 40℃ ；無日照；海拔高度不超過 1000m。t ? 制 造 廠 規(guī) 定 的 允 許 通 過 電 器 的 熱 穩(wěn) 定 時(shí) 間 ， s。 短路的熱穩(wěn)定 校驗(yàn) ： 熱穩(wěn)定就是要求所選的電氣設(shè)備能承受短路電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，在 電流通過時(shí)，電氣設(shè)備各部分的溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。 （ 2） 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 一 、長(zhǎng)期工作條件 電壓：電氣設(shè)備的允許最高工作電壓 almU 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 smU ； 電纜和一般電器， almU 較 NU 高 10%~15%，即 almU =（ ~） NU ； 對(duì)于 電網(wǎng)，電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 smU 通常不超過電網(wǎng)額定電壓 NsU 的 10%； 電流： 選用導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流（應(yīng)考慮各種可能的運(yùn)行方式）； 機(jī)械允許荷載：在正常運(yùn)行和短路時(shí)，電器引信的最大作用力不應(yīng)大于電器端子的荷載； 二 、短路穩(wěn)定條件 校驗(yàn)的一般原則： （ 1） 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇， 并按短路 情況 來校驗(yàn) 其 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。各電壓等級(jí)下短路電流持續(xù)時(shí)間最大時(shí)間見表 。 注： 高壓斷路器的全分閘時(shí)間計(jì)為 。但作為單元的發(fā)電廠、變 電所，對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)算 、設(shè)備改造等需進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，有時(shí)進(jìn)行手算會(huì)更方便，概念更清楚。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流 ， 一般按三相短路驗(yàn)算。 在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中， 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 二、 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 ： 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按 本 工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10 年）。 為了限制短路時(shí)所造成的危害和故障的范圍的擴(kuò)大，需要進(jìn)行 短路 電流計(jì)算，以便 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性、選擇和整定繼電保護(hù)裝置、確定限流措施及主接線方案。但三相短路雖然很少發(fā)生， 卻 其情況較嚴(yán)重 ，應(yīng)給以足夠的重視。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。 短路是電力系統(tǒng) 中 嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。因?yàn)樽儔浩鞯念~定容量大于一臺(tái)主變應(yīng)帶的負(fù)荷，所以不需要進(jìn)行過負(fù)載能力校驗(yàn)。 強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻 ：利用外置冷卻風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)和主變熱油流的加強(qiáng)對(duì)流，提高主變油散熱速度，散熱效率高，無需增加太多的附件，因此，推薦 強(qiáng)迫 油循環(huán)強(qiáng)迫風(fēng)冷卻。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能 要求高，維護(hù)工作量較大。 強(qiáng)迫空氣冷卻：簡(jiǎn)稱風(fēng)冷式，在冷卻器間加裝數(shù)臺(tái)電風(fēng)扇，使油迅速冷卻，額定容量在 8000kVA 及以上。 主變壓器冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻方式，隨其型式和容量不同而異，冷卻方式有以下幾種類型：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷。 電力潮流變化大和電壓偏移大的 110kV 變電所的主變壓器。 具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器。 2 ％ ），且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá) 30％ ，且分接頭可在帶負(fù)荷的情況下調(diào)節(jié)，但其結(jié)果復(fù)雜、價(jià)格貴，在下述情況下采用較為合理。 主變 壓器 調(diào) 壓方式的選擇 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實(shí)現(xiàn)。 主變壓器結(jié)構(gòu)型式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)資料判斷，本所屬于降壓變電所，因此要選擇降壓型變壓器。所以，本次設(shè)計(jì)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(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。 在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。 當(dāng)變壓器主要與 110kV及以上的兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)相連接時(shí)，可優(yōu)先選用自耦變壓器。 本次設(shè)計(jì)的 變電 所 ，位于市郊區(qū)，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(jì)的變電 所 選用三相變壓器。 因?yàn)橐慌_(tái)三相式較同容量的三臺(tái)單相式投資少、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。 主變壓器型式 的 選擇 變電所主變壓器型式的選擇要從相數(shù)、繞組數(shù)、繞組接線組別、結(jié)構(gòu)型式、調(diào)壓方式、冷卻方式六個(gè)方面進(jìn)行選擇確定。 主變壓器容量選擇 變電所 主變 壓器的 容量一般按 變電 所 建成 后 5～ 10 年 的 規(guī)劃負(fù)荷 考慮 ，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 10～ 20 年的負(fù) 荷發(fā)展， 并應(yīng)按照其中一臺(tái) 主變 停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最大負(fù)荷 mS 的 60％～ 70％（ 35～ 110kV變電所為 60％， 220～ 500kV 變電所為 70％）， 或全部重要負(fù)荷（ 當(dāng) Ⅰ 、 Ⅱ 類 負(fù)荷超過上述比例時(shí)）選擇。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。 同時(shí)該變電所在系統(tǒng)中的地位屬于地區(qū)變電所，是沒有必要裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上的主變的。 為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 接收 功率通過主變傳輸至 110KV 及 10KV 母線上。 主變壓器的 的選擇除臺(tái)數(shù)和容量外，還要選擇主變的型式， 要從變壓器的相數(shù)、繞組數(shù)、繞組接線組別、結(jié)構(gòu)型式 、調(diào)壓方式、冷卻方式六個(gè)方面綜合考慮選擇出最佳的 主 變壓器型式 。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運(yùn)行方式及負(fù)荷的增長(zhǎng)速度等因素，并應(yīng)考慮 5~10 年的發(fā)展需要。 在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級(jí)之間交換功率的重要任務(wù) 。 變電所電氣 主接線圖見 圖紙 。以兩回出線向煉鐵廠供電，考慮到主變不會(huì)經(jīng)常投切，和對(duì)線路操作和檢修的方便性，采用內(nèi)橋式接線。 它具有供電可靠、運(yùn)行方式靈活、擴(kuò)建方便及可完成一些特殊的功能等優(yōu)點(diǎn)，而且， 檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。 根據(jù) 該 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和 規(guī)劃，可以發(fā)現(xiàn)本 所 屬于 地區(qū)變電 所 ， 該變電所的所址，地勢(shì)平坦，交通方便 。而無匯流母線的主接線主要有單元接線、橋形接線、角形接線。 主接線的基本形式可分為有匯流母線和無匯流母線兩類。 電氣主接線形式的選擇 變電所 的電氣主接線由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的 重要 組成部分。 但 根據(jù)變電所的性質(zhì)和在系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)變電所主接線 性能要求也有不同的側(cè)重。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 4 在可能的情況下，應(yīng)采用一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修理費(fèi)、日常小維護(hù)費(fèi)。 三、經(jīng)濟(jì)性 采用簡(jiǎn)單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。 滿足輸電線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備停電檢修或設(shè)備更換方便靈活的要求 。 對(duì)裝有大型機(jī)組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 斷路器或母線故障 ， 以及母線 或母線隔離開關(guān) 檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的 出線 回 路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并 保證對(duì) Ⅰ 、 Ⅱ 類 負(fù)荷的供電 。主接線屬于可修復(fù)系統(tǒng)，可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時(shí)間所占的比例。 對(duì)變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)一般從可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。 它 對(duì)變電所內(nèi)電氣設(shè)備選擇、布置，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，變電所總平面布置的設(shè)計(jì)，都起著決定性作用。 三 、 變電所與電力系統(tǒng)的連接情況 圖 11 待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接電路圖 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 3 第二 章 電氣主接線的選擇 概述 電氣主接線是變電所電 氣設(shè)計(jì)的主體，它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系。 該地區(qū)年最高氣溫 40℃ ， 最熱月 平均最高氣溫 30℃ 。 待設(shè)計(jì)變電所的電源，由對(duì)側(cè) 220kV系統(tǒng) 雙回線路及 發(fā)電廠 雙回線路送到本變電所；在中壓側(cè) 110kV母線，送出 2 回線路至煉鋼廠；在低壓側(cè) 10kV 母線，送出 12 回線路至地區(qū)負(fù)荷。 畢業(yè)設(shè)計(jì)原 始資料 一 、 待建 220kV 降壓變電所基本資料 設(shè)計(jì)變電所在城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負(fù)荷。 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題意義 ：將在學(xué)校所學(xué)各部分 專 業(yè) 課程理論知識(shí)有機(jī)的組合起來，形成一個(gè)完整的體系，并應(yīng)用到實(shí)踐 環(huán)節(jié)，此課題主要是針對(duì) 220kV 降壓變電所電氣部分的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步增強(qiáng) 對(duì)電力專業(yè)課程 知識(shí)綜合運(yùn)用能力，真正地實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的 要 求 。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。本文針對(duì)猇亭 220kV 變電所 的特點(diǎn)，闡述了220kV 變電所 的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)行了相關(guān) 設(shè)備 的計(jì)算和校驗(yàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題背景： 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，用電已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。 第四個(gè)部分是電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)。第二個(gè)部分是 變電所主變的選擇。 本次設(shè)計(jì)的 變電所分220 kV、 110 kV、 10 kV 三種電壓等級(jí)， 220 kV 是本變電所的電源電壓， 110 kV 和 10 kV 是二次電壓 。本文針對(duì) 猇亭 220kV 變電所 的特點(diǎn)，闡述了 220kV 變電所 的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)行了相關(guān)的計(jì)算和校驗(yàn)。東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 I 220kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 摘要 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，用電已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。為保證正常的供配電要求，各地都在興建一系列的供配電裝置。 本文以猇亭 220kV 變電所 為例， 其中著重分析研究了 變電所主變和主接線形式的選擇，電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇校驗(yàn) 以及短路電流計(jì)算的目的與方法等 , 主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，母線，變電所主變壓器等 。 本篇文章的重點(diǎn)分 四 個(gè)部分：第一個(gè)部分是 變電所主接線形式 的確定。 第 三 個(gè)部分是 短路電流計(jì)算 。 關(guān)鍵詞： 變電所 主變壓器 主接線 電氣設(shè)備 短路計(jì)算 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 II 目錄 第一部分 設(shè)計(jì)說明書 第一章 前言 ....