【正文】 相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設(shè)立備用的單相變壓器。 4) 具有三種電壓等級的變電所，如各側(cè)的功率均達 到主變壓器額定容量的 15%以上 ，或低壓側(cè)雖無負荷，但需裝設(shè)無功補償設(shè)備時， 主變壓器一般先用三繞組變壓器。 6) 500kV 變電所可選用自耦強迫油循環(huán)風(fēng)冷式變壓器。 7) 對于深入負荷中心的變電所，為簡化電壓等級 和避免重復(fù)容量，可采用雙繞組變壓器。負荷大，出線多，且農(nóng)用電受季節(jié)影響大，所以考慮 初期用兩臺大容量主變 。隨著未來經(jīng)濟的發(fā)展，可再投入一臺變壓器。此待建變電站坐落在郊區(qū)， 10kV 主要給某開發(fā)區(qū)供電， 35kV 主要給下面鄉(xiāng)鎮(zhèn)及幾個大企業(yè)供電。 確定變壓器容量 : （ 1）變電所的一臺變壓器停止運行時，另一臺變壓器能保證全部負荷的 60%，即 /BS =S∑ 60% =60%＝ (MVA) （ 2）單臺變壓器運行要滿足一級和二級負荷的供電需要 一，二級負荷為 15+10+++= 所以變壓器的容量最少為 4. 變壓器類型的確定 相數(shù)的選擇 變壓器的相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。規(guī)程上規(guī)定，當不受運輸條件限制時， 在 330kV 及以下的發(fā)電廠用變電站，均選用三相變壓器。因此待建變電站采用三相變壓器。 規(guī)程上規(guī)定在選擇繞組形式時， 一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比兩臺雙繞組變壓器都較少。 三繞組變壓器通常應(yīng)用在下列場合： (1) 在發(fā)電廠內(nèi)，除發(fā)電機電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。 (3) 在樞紐變電站中，兩種不同的電壓等級的系統(tǒng)需要相互連接。 本待建變電站具有 110kV,35kV,10kV 三個電壓等級，所以擬采用三繞組變壓器 。因此，當自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系，電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、重量、鐵芯截面積和損耗，所以與 同容量、同電壓等級的普通變壓器比較，自耦變壓器的經(jīng)濟效益非常顯著 。 因此，綜合 考慮選用自耦變壓器 。 本變電站所選用的 主變?yōu)樽择钚腿@組變壓器 。 所 以主變壓器的 110kV 側(cè)中性點采用直接接地方式， 35kV， 10kV 側(cè)中性點采用不接地方式。電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線。論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施，擬出幾個把三個電壓等級和變壓器連接的方案，對選出來的方案進行技術(shù)和經(jīng)濟綜合比較，確定最佳主接線方 案。電氣主接線的可靠性不是絕對的。 靈活性 電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活的進行運行方式的轉(zhuǎn)換。通常設(shè)計應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟合理。如盡量多采用輕型開關(guān)設(shè)備等。由于本變電站占用農(nóng)田所以要盡量減少用地。電能損耗主要來源變壓器，所以一定要做好變壓器的選擇工作。 2. 電氣主接線的基本原則 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的 方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準則，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各種技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭設(shè)備組件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。 其優(yōu)點： 接線簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。 （ 2）引出線電路中斷路器檢修時，該回路停止供電。 方案 （二）：采用單母線分段帶旁路接線 斷路器經(jīng)過長期運行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。 單母線分段帶有專用的旁路斷路器的旁路母線接線極大的提高了可靠性，但是這也增加了一臺斷路器和一條母線的投資。 （ 2）擴建方便，可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響 兩組母線的電源和負荷的平均分配，不會引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。 缺點： （ 1）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)，投次大。 對于 110kV 側(cè)來說，因為它要供給較多的一類、二類負荷、因此其要求有較高的可靠性。故經(jīng) 過綜合考慮采用方案（二）。 缺點： 可靠性、靈活性差，母線故障時，各出線必須全部停電。 （ 2）對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。 方案（三）：采用單母線分段帶旁路接線 優(yōu)點 ： （ 1）可靠性、靈活性高 （ 2）檢修線路斷路器時仍可向該線路供電 缺點： 投資大，經(jīng)濟性差 單母線接線可靠性低，當母線故障時，各出線須全部停電，不能滿足 I、 II 類負荷供電性的要求，故不采納；將 I、 II 類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性；雖然帶有旁路斷路器的單母線分段也能滿足要求，但其投資大、經(jīng)濟性能差，故 采用方案（二）單母線 分段接線。 缺點： 可靠性、靈活性差，母線故障時，各出線必須全部停電。 (2) 對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。 單母線接線可靠性低，當母線故障時，各出線須全部停電，不能滿足 I、 II 類負荷供電性的要求，故不采納；將 I、 II 類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性。 綜合以上三種 主接線所 選的接線 方式，畫 出主接線圖 。 A CA C 第五章 短路電流計算 1. 短路電流計算的目的和條件 短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。因此要求我們在設(shè)計變電站時一定要進行短路計算。其計算的目的主要有以下幾個方面： ⑴ 電氣主接線的比較。 ⑶ 在設(shè)計屋外高型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 ⑸ 接地裝置的設(shè)計，也需要用短路電流。 一般規(guī)定 ⑴ 驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn) 定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮遠景的發(fā)展計劃； ⑵ 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響； ⑶ 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。 計算各回路電抗 （取基準功率 Sd = 100MVA Ud=UaV） 根據(jù)上面所選的參數(shù)進行計算 ： X1＝ X2＝ Xｘ2avUSd＝ 802115100＝ X3＝ X4＝ 1/200 (UK12%＋ UK31%－ UK23%)NdSS ＝ 1/200 (＋ － ) 75100 =0. 15 X5＝ X6＝ 1/200 (UK12%＋ UK23%－ UK31%)NdSS 342線路側(cè)1中壓側(cè)高壓側(cè)低壓側(cè)低壓側(cè) ＝ 1/200 (＋ － ) 75100 = X7＝ X8＝ 1/200 (UK23%＋ UK31%－ UK12%)NdSS ＝ 1/200 (＋ － ) 75100 = 由于兩臺變壓器型號完全相同，其中性點電位相等，因此等值電路圖可化簡為 X13=X1/2= X10=X3/2= X11=X5/2= X12=X7/2=計算各短路點的最大短路電流 （ 1） K１ 點短路時 XΣ *＝ X13＝ I” *＝ I S∞ *＝ 1／ XΣ *＝ 1／ = 短路次暫態(tài)電流： I”S＝ IS∞ ＝ I”S *Id＝ 1153100?＝ （ kA） 短路沖擊電流： ＝ I”S＝ ＝ （ kA） 全電流最大有效值： ＝ I”S ＝ =（ kA） 短路電流容量： Sd”= 3 I”S Un=(MV) (2) K2點短路時 XΣ *＝ X13+X10+X11=++= I” *＝ I S∞ *＝ 1／ XΣ *＝ 1/= 短路次暫態(tài)電流： I”S＝ IS∞ ＝ I”S *Id＝ 373100?=（ kA） 短路沖擊電流： ＝ I”S＝ ＝ （ kA） 全電流最大有效值： ＝ I”S ＝ =（ kA） 短路電流容量： Sd”= 3 I”S Un= (MV) (3) K3點短 路時 XΣ *＝ X13+X10+X12=+= I” *＝ I S∞ *＝ 1／ XΣ *＝ 1/= 短路次暫態(tài)電流： I”S＝ IS∞ ＝ I”S *Id＝ ?=（ kA） 短路沖擊電流： ＝ I”S＝ ＝ （ kA） 全電流最大有效值： ＝ I”S ＝ =（ kA） 短路電流容量： Sd”= 3 I”S Un=(MV) 從計算結(jié)果可知，三相短路較其它短路情況嚴重，它所對應(yīng)的短路電流周期分量和短路沖擊電流都較大，因此，在選擇電氣設(shè)備時，主要考慮三相短路的情況。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 一般原則 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要； 應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核； 選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種； 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理； 擴建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致； 選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格 技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工 作電流的要求。 短路穩(wěn)定條件 （一）校驗的一般原則 （ 1） 電器在選定后按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。 （ 3） 短路的熱穩(wěn)定條件 Itt≥ Qd 式中 Qdt— 在計算時間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ kA ?s） It — t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA） 2 2 t — 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間 （ s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 tjs 按下式計算： tjs=tb+td 式中 tb— 繼電保護裝置后備保護動作時間（ s） td— 斷路器全分閘時間（ s） （ 4） 短路動穩(wěn)定條件 ich≤ idf Ich≤ Idf 式中 ich— 短路沖擊電流峰值（ kA） idf— 短路全電流有效值（ kA） Ich— 電器允許的極限通過電流峰值（ kA） Idf— 電器允許的極限通過電流有效值（ kA） 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣保證必要 的可靠性。當所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應(yīng)通過絕緣配合計算，選用適當?shù)倪^電壓保護設(shè)備。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40186。當電器安裝點的環(huán)境溫度高于 +40186。C 建議額定電流減少 % ；當?shù)陀?+40186。C，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電 流的 20%。高壓斷路器主要功能是：正常運行倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運行，起控制作用；當設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切斷故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。 高壓斷路器按下列條件進行選擇和校驗 （一）選擇高壓斷路器的類型，按目前我國能源部要求斷路器的生產(chǎn)要逐步走向無油化，因此 6 — 220kV 要選用 SF6 斷路器。 （三）斷路器的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。 （五）校核斷路器的斷流能力，一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于斷路器觸頭剛分開時實際開斷的短路電流周期分量有效值來進行選擇，當斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時，為了簡化計算也可用次暫態(tài)短路電流進行選擇。 （七）動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器 的動穩(wěn)定 電流，一般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。 按上述原則選擇和校驗斷路器 （一） 110kV 側(cè)斷路器的選擇 （ 1）、該回路為 110 kV 電壓等級，故可選用六氟化硫斷路器。 （ 3）、回路額定電壓 Ue≥ 110kV 的斷路器，且斷路器的額