【正文】 220KV 為油浸紙絕緣電容式。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。式中 gI 代表導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流； XUI 代表相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量。 裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn)：環(huán)境溫度；日照；風(fēng)速；海拔高度。戶外配電裝置使用管形母線，具有占地面積小，架構(gòu)簡明，布置清晰等優(yōu)點(diǎn)。 ③ .管形母線：在 110KV、 220KV 的配電裝置中，可選用鋁錳合金的管形母線，由于母線跨距和短路容量較大，管形母線截面除應(yīng)滿足載流量和機(jī)械強(qiáng)度要求外。故 在 35KV 及以下的配電裝置中，首先應(yīng)選用矩形鋁母線。 母線的選擇說明 一、母線型號的選擇 ① .矩形鋁母線： 220KV 及以下的配電裝置中， 35KV 及以下的配電裝置一般都是選用矩形的鋁母線。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 39 頁 ⑤ .隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。 ③ .隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 選擇 隔離開關(guān) 時應(yīng)滿足以下基本要求： ① .隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。故在 220KV側(cè) 110KV側(cè)和 10KV 側(cè)皆采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性 能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 ④ .應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。 ② .在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。斷路器選擇和校驗(yàn)的原則是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗(yàn)。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 39 頁 電氣設(shè)備選擇說明 斷路器與隔離開關(guān)選擇 一、斷路器選擇 高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。 二 .按短路狀態(tài)校驗(yàn)。計(jì)算回路的 Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低 5％時出力保持不變，所以 Imax＝ Iet。所以一般可以按照電氣 設(shè)備的額定電壓 Ue 不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓 Uew: Ue≥ Uew。 按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件： （ 1）額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。所選設(shè)備正常時應(yīng)能可靠工作，短路時應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 39 頁 表 短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路 類型 短路點(diǎn) 短路點(diǎn) 位置 短路電流周期分量 短路沖擊電流 各時刻短路電流 (KA) 有效值Ich （ KA） 最大值ich （ KA） 0s 1s 2s 4s 三 相 短 路 d1 220KV 母線 d2 110kV 母線 d3 220KV 側(cè)發(fā)電機(jī) d4 110KV 側(cè)發(fā)電機(jī) 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 39 頁 第四章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇原則 電氣設(shè)備的選擇是水電站 電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之 一。故確定以 220KV主母線， 110KV主母線， 220KV側(cè)發(fā)電機(jī)出口處 ， 110KV側(cè)發(fā)電機(jī)出口處 為三相短路電流計(jì)算點(diǎn)。 計(jì)算容量：應(yīng)按工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。 短路電流計(jì)算一般規(guī)定 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行； 短路種類：一般以三相短路計(jì)算； 接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運(yùn)行和故障情 況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 39 頁 表 所用自耦變壓器特性參數(shù) 型號 額定容量 /KVA 額定電壓 /KV 空載電 流 空載損 耗 負(fù)載損 耗 阻抗電壓 OSFPS7202100/220 202100/ 202100/ 100000 高壓 242177。水電站的廠用電負(fù)荷按裝機(jī)容量的 %考慮。 選用自耦變壓器作為兩級升高電壓之間的聯(lián)絡(luò)變壓器，同時兼作廠用變壓器，其低壓繞組兼作廠用電的 備用電源和啟動電源。 2 % % 443kw SFP7202100/110 121177。 根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性參數(shù)如表 ?！吧龎盒汀钡睦@組排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最大。 5%，但其經(jīng)濟(jì)性較好， 故選用無勵磁調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在 15%以上，而且，既可向系統(tǒng)傳輸功率，又可從系統(tǒng)倒送功率。 繞組連接方式選擇 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，電 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 39 頁 力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來確定，我國 ll0kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y0 連接， 35kV 采用 Y 連接，35kV 以下電壓等級、變壓器繞組都采用△連接，所以本水電站 主變壓器繞組連接方式為 Y0／△。 對于有重要負(fù)荷的水電站 ，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變故障或檢修停運(yùn)時，其余主變?nèi)萘吭?計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷 。 主變壓器容量和臺數(shù)確定 就中小型水電站來說，一般接在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的近區(qū)和廠用電負(fù)荷很小，有的電站甚至沒有近區(qū)負(fù)荷，此時主變壓 器的容量可按照所連接的水輪發(fā)電機(jī)容量來選擇。 故 在達(dá)到一定可靠性前提下， 選擇方案Ⅰ。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 39 頁 圖 方案Ⅲ簡圖 優(yōu)點(diǎn)： (1) 接線簡單明了，運(yùn)行方便 (2) 投資費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)性較好 缺點(diǎn)： (1) 發(fā)電機(jī)電壓配電裝置元件多，增加檢修工作量 (2) 母線或母線所連接的隔離開關(guān)故障或檢修時，需全廠停電，可靠性及靈活性較差 適用范圍：一般小型電站采用 綜合分析上述三種方案，再結(jié)合該水電站為中型水電站的實(shí)際情況，擬定的主接線應(yīng)以經(jīng)濟(jì) 性為主，但其可靠性也需要考慮，方案Ⅰ和方案Ⅱ最能滿足這兩項(xiàng)要求，故最終選定方案Ⅰ和方案Ⅱ?yàn)樽罱K比較方案。 適用范圍：在電網(wǎng)中占有 重要地位的大中型電站采用 方案Ⅲ 本方案采用了 四 個單元接線， 220kv 側(cè)采用單母線分段接線， 110kv 側(cè)采用了 單母線 接線方式。 圖 方案Ⅱ簡圖 優(yōu)點(diǎn) ： (1)雙母線 接線的供電可靠性較高，可以輪流檢修一組母線而 不致使供電中斷，檢修任一組母線上的隔離開關(guān)也不需要中斷供電 (2)調(diào)度靈活，各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到一組母線上，能靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。 方案Ⅱ 本方案 采用了 四個單元接線， 220kv 側(cè)、 110kv 側(cè)均采用雙母線 接線方式。 同時自耦變壓器作為兩個高電壓等級的聯(lián)絡(luò)變壓器，并 兼 作廠用電變壓器。 根據(jù)以上幾點(diǎn)，對水電站的主接線擬定以下幾種方案。但是過于簡單的接線，則不一定能滿足運(yùn)行方式的要求，給運(yùn)行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時間。不僅正常運(yùn)行時能安全可靠地供電，而且無論在系統(tǒng)正常運(yùn)行還是故障或設(shè)備檢修時都能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡單、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。 ③ 具有一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠(yuǎn)方監(jiān)控的要求。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。 本次設(shè)計(jì)水電站雖然是一個中 型水電站，但是由于擔(dān)負(fù)了許多工業(yè)企業(yè)，及農(nóng)業(yè)抗旱排澇等供電任務(wù)，因而必須滿足必要的供電可靠性。 在電氣主接線設(shè)計(jì)時，綜合考慮以下方面： ① 保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本的要求。 水電站電氣主接線及電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì) 目 錄 設(shè)計(jì)說明書 .................................................................................................................... 1 第一章 電氣主接線設(shè)計(jì) .............................................................................................. 1 主接線設(shè)計(jì)基本要求與設(shè)計(jì)原則 ........................................................................ 1 各方案比較 ............................................................................................................. 2 第二章 變壓器選擇 ...................................................................................................... 5 主變壓器選擇 ........................................................................................................ 5 主變壓器容量和臺數(shù)確定 .................................................................... 5 主變壓器型式選擇 ................................................................................ 5 繞組連接方式選擇 ................................................................................ 5 調(diào)壓方式與阻抗選擇 ............................................................................ 6 自耦變壓器的選擇 ................................................................................................ 6 第三章 短路電流計(jì)算 .................................................................................................. 8 短路電流計(jì)算目的 ................................................................................................. 8 短路電流計(jì)算一般規(guī)定 ......................................................................................... 8 短路電流計(jì)算結(jié)果 ................................................................................................. 8 第四章 電氣設(shè)備選擇 ................................................................................................ 10 電氣設(shè)備選擇原則 ...........................................................................................