【正文】 保證重要回路特別是電源回路不停電 。 10kV 電壓側(cè)接線 《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)， 6～ 10kV 側(cè)宜采用分段單母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。方案一一般用于出線較多，輸送和穿越功率較大 ,供電可靠性和靈活性要求較高得場合，設(shè)備多，投資和占地面積大，配電裝置復(fù)雜，易誤操作。 故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。 綜上所述，本變電站主接線如圖 所示。 380V 站 用 電母 線可 采用低 壓 斷路 器 （即 自 動(dòng)空氣 開 關(guān)）或 閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 圖 站用變壓器低壓側(cè)接線 第 3 章 變壓器選擇 第 節(jié) 主變壓器選擇 在變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。 在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。 具有三種電壓的變電所，如通過主變壓 器各側(cè)線圈的功率均達(dá)到該變壓器容量的15％以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。 由負(fù)荷計(jì)算（設(shè)計(jì)計(jì)算書第 1章）可知，本變電站遠(yuǎn)景負(fù)荷為 PM＝ (MVA)，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器額定容量按下式選擇 SN＝ ＝ (MVA) 故可選擇兩臺(tái)型號(hào)為 SFSZ720200/110 的變壓器 表 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額 定 容 量 (kVA) 額定電壓 (kV) 空載 電流 (%) 空載 損耗 (kW) 負(fù)載損耗 (kW) 阻抗電壓 (%) 連接組標(biāo)號(hào) 高 壓 中壓 低壓 高 中 高 低 中 低 高 中 高 低 中 低 SFSZ720200/110 20200 110 125 YN,yn0,d11 第 節(jié) 站用變壓器選擇 《 35～ 110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定 ， 在有 兩 臺(tái)及以 上主變壓器的變電站中 ， 宜 裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的站用變壓器，分別接到母線的不同分段上。 變電站 的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、 檢修工具以及采暖 、 通風(fēng) 、 照明 、 供水等 。 380V 站用電母線可采用低 壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 10kV 級(jí) S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器 ， 是全國 統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，是我國國內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較先進(jìn)的銅線系列配電變壓器。 表 站用變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定容量 (kVA) 額定電壓 (kV) 空載電流(%) 損耗 (W) 阻抗電壓(%) 連接組標(biāo)號(hào) 高壓 低壓 空載 短路 S9100/10 100 10 290 1500 4 Y,yn0 第 4章 短路電流計(jì)算 第 短路電流計(jì)算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 2) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 4) 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 第 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定： 1) 計(jì)算的基本情況 a) 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行； b) 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）； c) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； d) 所有電源的電動(dòng)勢相位角相同； e) 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； f) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 2) 接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（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。 4) 短路種類 一般按三相短路計(jì)算。 5) 短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短 路計(jì)算點(diǎn)。其具體步聚如下： 1) 選擇計(jì)算短路點(diǎn) 2) 繪制等值網(wǎng)絡(luò)，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 3) 化簡等值網(wǎng)絡(luò)：將等值網(wǎng)絡(luò)化簡為短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 X∑。 5) 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量 的標(biāo)么值。 7) 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 9) 計(jì)算異步電機(jī)供給的短路電流 10) 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 第 節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果 本變電站短路電流計(jì)算結(jié)果如下（計(jì)算過程見設(shè)計(jì)計(jì)算書第 3章）：三相短路電流計(jì)算電路圖及其網(wǎng)絡(luò)如圖 所示。 39。 39。 f 3 三相短路 圖 變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 三相短路電流計(jì)算結(jié)果見表 。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。 1) 按正常工作條件選擇電器 a) 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時(shí) ， 一 般 可按照電器的 額 定 電 壓 U N 不低于裝置 地 點(diǎn) 電 網(wǎng)額定電壓 UNs的條件選擇，即 UN≥ UNs b) 額定電流 電器的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度θ 0 下，電器的長期允許電流。 2) 按短路情況校驗(yàn) a) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。 b) 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： i) 熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 iii) 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 ii) 短路種類 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按 最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。s) 2 I ts) ish (kA) ies 80(kA) iii) 計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí) 間 tk 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 tab之和，即： tk＝ tpr+tab 而 tab＝ tin+ta 式中 tab —— 斷路器全開斷時(shí)間； t pr —— 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tin —— 斷路器固有分閘時(shí)間； ta —— 斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種 設(shè)備。 本變電站高壓斷路器選擇如下（選擇和校驗(yàn)計(jì)算見計(jì)算書第 4 章）： (1)110kV 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 LW11110 型 SF6 戶外斷路器。 計(jì)算數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) UNs 35(kV) UN (kV) Imax (A) IN 1600(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA t 3969(kA2 計(jì)算數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) UNs 35(kV) UN (kV) Imax (A) IN 1600(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA t 3969(kA2 計(jì)算數(shù)據(jù) KYN28A12(Z)/ UNs 10(kV) UN 12(kV) Imax (A) IN 2020(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA t 3969(kA2但隔離開關(guān)無滅弧 裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 2)倒閘操作 投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。 本變電站隔離開關(guān)的選擇 (1)110kV：選擇 GW5110Ⅲ /100080 計(jì)算數(shù)據(jù) GW5110Ⅲ /100080 UNs 110(kV) UN 110(kV) Imax (A) IN 1000(A) Qk 2 (kA t 2311(kA2s) 2 I ts) ish (kA) ies 83(kA) 第 節(jié) 電流互感器的選擇 互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò) 元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈 和電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)備 的正常運(yùn)行和故障情況。使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地， 從而保證了設(shè)備和人身的安全。 35kV 線路側(cè)選用 LZZB835 型支柱式、 LRD3 LR35 型裝入式電 流互感器，校驗(yàn)合格，配置位置參見主接線圖； 35kV 變壓器側(cè)選用 LRD3 LR35 型裝入式電流互感器，校驗(yàn)合格，配置位置參見主接線圖。 第 節(jié) 電壓互感器的選擇 110kV 出線選用 TYD110/ 3 型成套電容式電壓互感器，校驗(yàn)合格。 35kV 母線選用 JDZXW35型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器，校驗(yàn)合格。 第 節(jié) 高壓熔斷器的選擇 熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。 10kV 母線電壓互感器選用 RN210/ 型戶內(nèi)限流式高壓熔斷器保護(hù)，校驗(yàn)合格。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測量電路、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 2)保證運(yùn)行可靠。 3)便于檢修、巡視和操作。 5)安裝和擴(kuò)建方便。 普通中型配電裝置，我國有豐富的經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗震能 力好，造價(jià)比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大；半高型配電裝置占地面積為普通中型的 47%，而總投資為普通中型的 %，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有 帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似，能適應(yīng)運(yùn)行檢修人員的習(xí)慣與需要。 本變電站有三個(gè)電壓等級(jí)， 110kV 主接線不 帶旁路母線，配電裝置采用屋外中型單列布置； 35kV 主接線帶旁路母線，配電裝置采用屋外半高型布置； 10kV 配電裝置 采用屋內(nèi)成套高壓開關(guān)柜布置。 2)變電站設(shè)備與架空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì)電氣設(shè)備過程威脅。 3)變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣 設(shè)備一旦受損，一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這些設(shè)備的 修復(fù)困難，需要花費(fèi)很長時(shí)間和大量金錢，給電力系統(tǒng)本身帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。 4)為了充分發(fā)揮防雷設(shè)備的保護(hù)作用，變電站應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)。本站東西向長 99m，南北向?qū)?68m，占地面積 6732m2， 110kV 配電裝置構(gòu)架高 ， 35kV終端桿高 。 侵入波過電壓防護(hù) 已在輸電線上形成的雷閃過電壓，會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電站的母線上，并對(duì)與母線有聯(lián)接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。 進(jìn)線段保護(hù) 所謂進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電站 1～ 2km 一段線路上的加強(qiáng)型防雷保護(hù)措施。 三繞組變壓器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù) 三繞組變壓器只要在低壓任一相繞組直接出口處裝一個(gè)避雷器即可。 第二部分 110kV 變電站電氣一次部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書 設(shè) 計(jì) 指導(dǎo)教師 第 1 章 負(fù)荷計(jì)算 第 節(jié) 主變壓器負(fù)荷計(jì)算 電力系統(tǒng)負(fù)荷的 確定，對(duì)于選擇變電站主變壓器容量，電源布點(diǎn)以及電力網(wǎng)的接 線方案設(shè)計(jì)等，都是非常重要的，電力負(fù)荷應(yīng)在調(diào)查和計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對(duì)于近期 負(fù)荷，應(yīng)力求準(zhǔn)確、具體、切實(shí)可行；對(duì)于遠(yuǎn)景負(fù)荷，應(yīng)在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā) 展遠(yuǎn)景規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測，負(fù)荷發(fā)展的水平往往需要多次測算，認(rèn)真分 析影響負(fù)荷發(fā)展水平的各種因素，反復(fù)測算與綜合平衡，力求切合實(shí)際。 3) 110KV 側(cè) P1=15000+15