【正文】 靠性。單母線接線：優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。適用范圍：35～63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回，不適應(yīng)本站。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都在檢修期內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉。適用于本站，但可靠性較差，擴(kuò)建困難。缺點(diǎn)：增加一組母線每回路就需增加母線隔離開關(guān)；母線故障或檢修時(shí)，容易誤操作；出線斷路器檢修時(shí)，線路無法供電，適用于本站。方案Ⅱ：雙母線接線，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》[1],10kV至110kV配電裝置出線回路數(shù)5回或者以上必須選擇雙母線接線規(guī)定。110kV側(cè)接線：方案Ⅰ：雙母帶旁路接線，這種接線增加了旁母、旁路斷路器、旁路隔離開關(guān)等，雖然增加投資成本，但供電可靠性提高，出線斷路器故障或檢修時(shí)，保證了對(duì)該站供電，同時(shí)保證了穿越功率對(duì)外輸送。而本110kV側(cè)有出線6回，但出線斷路器檢修或故障時(shí)，該回路必須停電。但出線斷路器檢修或故障時(shí)，該回路必須停電。方案Ⅰ與方案Ⅱ相同。本站10kV共有出線18回，為提高供電可靠性，在選擇10kV出線斷路器時(shí)，用性能較好的空氣斷路器開關(guān)，所以選擇單母線分段接線。初步方案主接線一110kV側(cè)：雙母線帶旁路接線10kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線35kV側(cè)：雙母線接線初步方案主接線二110kV側(cè)：雙母線分段接線10kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線35kV側(cè)：雙母線接線所以比較得到最優(yōu)接線方案為方案主接線一。對(duì)于35kV電壓側(cè)，供電可靠性要求很高，同時(shí)全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案二。臺(tái)數(shù)的確定為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。相數(shù)的確定在330kV及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形接法和三角形接法，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。35kV及以下電壓，變壓器繞組都采用三角形接法。升壓型的繞組排列為：鐵芯—中壓繞組—低壓繞組—高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。降壓型的繞組排列為：鐵芯—低壓繞組—中壓繞組—高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 變壓器容量的確定主變?nèi)萘康倪x擇主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)70％～80％的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。％。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，須因地制宜地綜合分析各廠(站)的容量、裝機(jī)臺(tái)數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地位等條件，依據(jù)國(guó)家有關(guān)政策及技術(shù)規(guī)范，正確確定主接線形式，合理選擇變壓器的容量和結(jié)構(gòu)型式。主接線的形式可分為兩大類。其二，無母線式接線，如橋形接線、多角形接線、單元接線等。短路是電力系統(tǒng)的嚴(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。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。但三相短路情況最嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。一、短路計(jì)算的目的，為了比較各種接線方案，確定接線方案是否需要采取限制 短路電流的措施等。二、電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算的條件，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱；定子三相繞組空間位置相差120176。，即帶鐵芯的電氣設(shè)備阻抗值不隨電流大小發(fā)生變化。（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)的短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器6～10kV出線，選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線，套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器之后。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單向，兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況計(jì)算。對(duì)于簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)，可以采用網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)計(jì)算短路電流。本次設(shè)計(jì)課題中短路電流計(jì)算基本計(jì)算步驟如下：，得到各電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。，得到以發(fā)電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)值的各電源送至短路點(diǎn)電流的標(biāo)么值。，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。主變壓器:型號(hào)SSPSL163000容量比100/100/50額定電壓：高壓側(cè)121；；線路:：三．計(jì)算短路電流圖42 點(diǎn)短路圖短路點(diǎn)：經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換后：計(jì)算電抗：標(biāo)幺值：；；有名值：沖擊電流幅值（）：沖擊電流有效值：短路容量：短路點(diǎn)：圖43 點(diǎn)短路圖：短路點(diǎn)：圖44 點(diǎn)短路圖：，按無窮大系統(tǒng)處理。短路沖擊電流、短路電流的最大有效值、短路容量是校驗(yàn)電氣設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算時(shí)，首先作出整個(gè)系統(tǒng)的等值電路，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換與化簡(jiǎn)，將網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)成只保留電源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)。第5章 變電站導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì) 電氣設(shè)備選擇的概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算①除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。③在變電所中，如果接有同步調(diào)相機(jī)時(shí)，應(yīng)將其視為附加電源，短路電流的計(jì)算方法與發(fā)電機(jī)相同。（2）驗(yàn)算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。（3）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，自耦變壓器等回路的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。它們?cè)谶\(yùn)行中有很大的功率通過，在短路時(shí)有巨大的短路電流通過，要承受短路電流的熱和力效應(yīng)和沖擊。導(dǎo)體分為軟導(dǎo)體和硬導(dǎo)體，導(dǎo)體的的選擇一般按下列各項(xiàng)選擇和校驗(yàn)：（1）導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式；（2）導(dǎo)體截面；（3）電暈；（4）熱穩(wěn)定；（5）動(dòng)穩(wěn)定。在正常工作時(shí)必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時(shí)，投資經(jīng)濟(jì)合理。，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓小于或等于設(shè)備的額定電壓，即： （51）電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許通過的電流，選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)滿足以下條件：。──該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過的最大工作電流。設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或短路容量，即： （53）E．應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號(hào)一致。G．選新產(chǎn)品應(yīng)積極謹(jǐn)慎，新產(chǎn)品應(yīng)由可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。──沖擊電流幅值有效值。熱穩(wěn)定電流是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。對(duì)電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系： （56）或 （57）式中kt──由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1 主電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 斷路器的選擇斷路器是變電所的主要電氣設(shè)備之一。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流，由于它具有專門的滅弧裝置，因此用它來接通和切斷電路。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。在選擇隔離開關(guān)時(shí)間可延用相應(yīng)斷路器的計(jì)算數(shù)據(jù)。電流互感器應(yīng)按下列原則配置。②變壓器出線配置一組電流互感器供變壓器差動(dòng)使用，相數(shù)、變比、接線方式與變壓器的要求相符合。一般應(yīng)將保護(hù)與測(cè)量用的電流互感器分開，盡可能將電能計(jì)量?jī)x表互感器與一般測(cè)量用互感器分開，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流的左右。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、暫態(tài)特性、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；短路穩(wěn)定性應(yīng)考慮動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及熱穩(wěn)定倍數(shù)；承受過電壓能力應(yīng)考慮絕緣水平及泄露比距。A相負(fù)荷為：有功電度表電流線圈；無功電度表電流線圈；安培表的電流線圈，總負(fù)荷為，以A相負(fù)荷為最大。 電壓互感器選擇電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；在運(yùn)行方式改變時(shí)，保證裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能滿方便地取壓。②需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器，用與100%定子接地保護(hù)。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；承受過電壓能力，應(yīng)考慮絕緣水平與泄露比距。查《發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》附表142選擇110kV、35kV、10kV的電壓互感器的型式，一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確度等級(jí)和二次負(fù)荷如下：表520 電壓互感器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)數(shù)量最大容量額定電壓VA副繞組容量VA接線組原邊副邊輔助13110kV母線JCC1106200050010001/1/1121235kV母線JDJJ35612001502506001/1/1121210kV母線JSJW10296010120200480對(duì)JSJW10型電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)和二次負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)：10kV母線上裝有兩臺(tái)三芯五柱型電壓互感器，每臺(tái)承擔(dān)6條饋線，每回引出線上接有功和無功電度表電壓線圈。查《發(fā)電廠和變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》附表 542 得：1T1－，,，則電壓互感器每相副繞組所供給的電功率按表5－41中的公式計(jì)算：可見b相供給的伏安數(shù)量最大，但仍小于 級(jí)下 JSJW10 型電壓互感器付繞組的容量，即:所選JSJW10 型三芯五柱電壓互感器合格。保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電壓和斷流容量選擇。10kV電壓互感器所用高壓熔斷所用高壓熔斷器應(yīng)選RN210型，額定電壓 10kV，斷流容量為 1000MVA。表520 高壓熔斷器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓kV額定電流A斷流容量MVA切斷極限電流kA最大分段斷流kA備注所用變壓器103020012供電力線路短路或過流保護(hù)用10kV電壓互感器10100050保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器35kV電壓互感器35200060保護(hù)戶外電壓互感器 本章小結(jié)電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。由于需要開斷和關(guān)合短路電流，因此應(yīng)校驗(yàn)斷路器的額定開斷電流和額定關(guān)合短路能力。分析影響誤差的主要因素，根據(jù)儀表和繼電保護(hù)等的要求，確定互感器的配置以及準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。選擇電抗器，需計(jì)算用以將短路電流限制到某一給定值的電抗值，并根據(jù)用戶對(duì)電壓質(zhì)量的要求，校驗(yàn)正常工作時(shí)的電壓損失及短路殘壓。第6章 屋外高壓配電裝置優(yōu)化設(shè)計(jì) 高壓配電裝置概述配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器，保護(hù)，測(cè)量電器，母線和必要的輔助設(shè)備組成的總體裝置。一、配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求1．保證運(yùn)行可靠配電裝置中引起的主要原因，絕緣子因