【正文】 電所二次側(cè)采用的接線方式是雙母線接線，不設(shè)旁路母線。檢修任一母線回路的母線隔離開關(guān)時只需停該回路即可。調(diào)度靈活，各個電源和各回路的負荷可以任意分配到某一組母線上，可以適應(yīng)各種變化的需要。便于實驗，在個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。渾河變電所的主接線圖41所示： 圖41 渾河變電所電氣主接線圖沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第五章 短路電流的計算 短路電流計算的目的在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。為了合理的配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。 短路的基本類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。 一般規(guī)定驗算導(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)按本設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。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。本設(shè)計中選擇變壓器兩側(cè)的兩點為短路點。 計算步驟 畫等值電抗圖首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻；選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓；計算各元件的電抗標(biāo)么值。 計算方法 標(biāo)么值法取基準(zhǔn)容量SB=100MVA， ，以下是各元件電抗標(biāo)幺值的計算用公式：發(fā)電機電抗：XG=X 線路電抗：XL*= 變壓器電抗：X*= 短路電流周期分量有效值： 式中系統(tǒng)短路電流標(biāo)幺值； 發(fā)電機組電流標(biāo)幺值 。有限電源供給的短路電流先將電源對短路點的等值電抗X∑*，歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計算電抗，然后按值查相應(yīng)的發(fā)電機運算曲線，或查發(fā)電機的運算數(shù)字表，即可得到短路電流在不同時刻周期分量的標(biāo)幺值。在進行電氣設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，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)省投資，選擇合適的電器。 高壓斷路器的選擇按照短路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油式斷路器、少油式斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、斷路器、真空斷路器等。開斷電流大，35KV以上為積木書式結(jié)構(gòu)，全開斷時間短，可開斷空載長線。壓縮空氣高壓斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和操動介質(zhì)以及弧隙絕緣介質(zhì)，體積和重量較小。噪聲大，維護周期長，無火災(zāi)危險，價格高。額定電流和開斷電流都可以做的很大，開斷性能好，可適于各種工礦開斷，氣體滅弧，絕緣性能好，所以斷口電壓可做的較高，斷口開距小。所以由表61比較可知，斷路器是在各方面都是較合適的，所以本設(shè)計中選擇的斷路器都是斷路器斷路器。高壓斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于它的最大持續(xù)工作電流，≥。熱穩(wěn)定校驗，高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量，即。 渾河變電所220KV側(cè)選用型號為LW220的斷路器, 60KV側(cè)選擇型號為LW(OFPT63)斷路器。隔離開關(guān)額定電壓大于電網(wǎng)電壓，即≥。動穩(wěn)定校驗，隔離開關(guān)的極限通過電流峰值應(yīng)不小于三相短路時通過隔離開關(guān)的沖擊電流，即≥。開斷電流能力校驗，隔離開關(guān)的額定開斷電流應(yīng)大于短路電流的有效值，即。表6—3 隔離開關(guān)主要參數(shù)型號GW7220/600GW560GD/1000額定電壓(KV)22060最高工作電壓(KV)252額定電流(A)60010005S熱穩(wěn)定電流(KA,有效值)2114極限通過峰值電流(KA)5550分閘時間(S) 電壓互感器的選擇按額定電壓選擇選擇原邊額定電壓要與接入的電網(wǎng)電壓相適應(yīng)，即要求電壓互感器原邊所接受的電網(wǎng)電壓應(yīng)滿足下列條件： 其中：電網(wǎng)電壓；電壓互感器一次繞組額定電壓。結(jié)構(gòu)種類選擇60KV及以上可選串級式電壓互感器。渾河變電所220KV側(cè)選擇型號為JDX220的電壓互感器。表6—4 220KV側(cè)電壓互感器型號JDX220額定電壓比（KV）二次繞組額定輸出（KV）測量200400保護3P級3P級400300剩余電壓繞組額定輸出（VA） 200準(zhǔn)確級 3P表6—5 60KV側(cè)電壓互感器型號JDCF63額定電壓比（KV）二次繞組測量保護剩余準(zhǔn)確級 3P3P額定輸出 (VA)50 100400100極限輸出（VA）2000頻率（HZ）50 電流互感器的選擇電流互感器額定電壓大于電網(wǎng)電壓，即≥。按準(zhǔn)確度級和副邊負荷選擇額定電流：為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級，為保證互感器在一定的準(zhǔn)確級工作，電流互感器二次側(cè)所接負荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量。熱穩(wěn)定校驗，短時允許電流互感器發(fā)熱量不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量，即。 渾河變電所220KV側(cè)選擇型號為LB220的電流互感器，60KV側(cè)選擇型號為LCWB63的電流互感器。 母線截面選擇和校驗由于本設(shè)計的T=5000H，處于臨界點，既可以用長期發(fā)熱允許電流選擇，又可以用經(jīng)濟電流密度選擇，在本設(shè)計中采用的方法是長期發(fā)熱允許電流選擇方法。當(dāng)導(dǎo)體允許最高溫度為+70和不計日照時，K值用式(2)計算： （2）其中： 導(dǎo)體長期發(fā)熱允許最高溫度； 導(dǎo)體額定環(huán)境溫度和安裝地點實際環(huán)境溫度。 所選截面應(yīng)大于或等于S合格。60KV側(cè)選擇母線型式鋼芯鋁母線，型號為LGJQ700，不需進行動穩(wěn)定校驗。架空輸電線路遭受雷電襲擊的機會很多，所以輸電線路的雷擊事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占很大的比重。變電所是多條輸電線路的交匯點和電力系統(tǒng)的樞紐。不過另一方面，變電所的地域比較集中，因而比較容易加強保護。110220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。管型避雷器：它有較強的滅弧能力，但是在我們計算出短路電流后，很難選擇出一個合適的型號，此外，它的運行也不是很可靠，并且動作時形成截波對變壓器的縱向絕緣不利，所以不被采用。閥型避雷器是變電所對入侵雷電過電壓波進行防護的主要措施，其保護作用主要是限制過電壓波的幅值。綜上所述，本設(shè)計全部選用閥型避雷器。它們的基本數(shù)據(jù)如表71所示：表7—1 220KV側(cè)避雷器參數(shù)表型號額定電壓有效值（KV）滅弧電壓有效值（KV）工頻放電電壓有效值8/20181。S雷電沖擊波殘壓峰值不大于（KV）不小于不大于5KA10KAFZ6060140KV173KV227250表7—3 變壓器中性點避雷器參數(shù)表型號額定電壓有效值（KV）滅弧電壓有效值（KV）工頻放電電壓有效值8/20181。 電氣布置 在220KV變電所設(shè)計中，電氣布置的設(shè)計是比較關(guān)鍵的一步，在布置中要考慮主接線所確定的形式和間隔，考慮變壓器設(shè)置地點，避雷設(shè)備的設(shè)置，控制電纜的走向進行總體布局。電工建筑物總平面布置的基本要求：滿足電氣生產(chǎn)工藝流程要求。布置緊湊合理，盡量節(jié)約用地。符合防火規(guī)定，預(yù)防火爆事故。控制噪聲。有利于交通運輸及檢修活動。 配電裝置設(shè)計原則查《電力工程電氣設(shè)計手冊》可知：高壓配電裝置的設(shè)計必須認真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點和運行，檢修、施工等方面要求，合理地制訂布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置，新設(shè)備和新材料，使配電裝置設(shè)計不斷創(chuàng)新，做到設(shè)計先進，經(jīng)濟合理，運行可靠，維護方便。中型配電裝置：現(xiàn)有220KV配電裝置分為普通中型和分相中型兩種，對于普通中型其母線下方不布置任何電氣設(shè)備，而分相中型布置的特點是將母線隔離開關(guān)直接布置在各相母線的下方。所以在70年代以后，普通中型配電裝置已經(jīng)逐步被其他各型占地面積較小的配電裝置所取代。本設(shè)計的配電裝置采用分相中型。 屋外配電裝置的特點土建工作量和費用較小，建設(shè)周期短；擴建比較方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積較大；受外界環(huán)境影響，設(shè)備運行的條件較差，須加強絕緣；不良氣候?qū)υO(shè)備維修和操作有影響。軟母線可選用較大的檔距，但檔距越大，導(dǎo)線弧垂越大。一般橫向電纜溝布置在斷路器和隔離開關(guān)之間，大型變電所的縱向電纜溝因電纜數(shù)多，一般分為兩路，大中型變電所內(nèi)一般應(yīng)鋪設(shè)3M寬的環(huán)行道。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時，應(yīng)綜合考慮以下幾個方面：電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和運行特點；故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果；電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況；經(jīng)濟上的合理性；國內(nèi)和國外的經(jīng)驗。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護裝置?？v差保護或電流速斷保護：、反映變壓器繞組、套管和引出線故障縱差動保護適用于：并列運行的變壓器，容量為6300KVA以上；單獨運行的變壓器，容量在10000KVA以時。對其中性點直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路，以及繞組間適中中能起保護作用，如果變壓器的縱差動保護對單相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動保護。過負荷保護：雙卷變壓器，過負荷保護裝于高壓。 母線保護配置原則：35500KV發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護裝置。110KV及以上單母線，重要發(fā)電廠或110KV及以上重要變電所的3560K母線需要按照裝設(shè)全線速動保護的要求，必須快速切除母線上的故障時。 目前已被使用的母線保護有以下幾種：（1）母線完全差動保護；（2）母線不完全差動保護；（3）雙母線固定連接的完全差動保護；（4）母聯(lián)電流相位比較式差動保護；（5）電流相位比較式母線保護。所以在出線回路較少的不太重要的發(fā)電廠和變電所相同，一般采用低阻抗的電流差動母線保護。（2）當(dāng)線路發(fā)生故障時，如不能全線快速地切除故障，則系統(tǒng)的穩(wěn)定運行將遭到嚴重破壞以及在雙側(cè)電源線路上，如果要求全線速動切除故障時1022KV電網(wǎng)的線路上，應(yīng)裝設(shè)線路快速動作的高頻保護作為主保護，距離保護作為后備保護。（4）高頻保護：采用相差高頻保護相差高頻保護適用于200KM以內(nèi)的110220KV輸電線路。60KV側(cè)線路保護并列運行的平行線路，可裝設(shè)橫聯(lián)差動方向保護或電流平衡保護為主保護，距離保護為后備保護。綜上述，渾河變電所60KV側(cè)線路保護采用：主保護：電流平衡保護后備保護：距離保護表9—1 渾河變電所繼電保護規(guī)劃配置主保護后備保護變壓器瓦斯保護、縱聯(lián)差動保護過電流保護、零序電流保護、過負荷保護母線保護采用母聯(lián)電流比相式差動保護線路保護220KV側(cè)高頻相差保護距離保護接地保護零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護60KV側(cè)電流平衡保護距離保護 自動裝置的配置 配置原則及原因3KV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，如用電設(shè)備允許且無備用電源自動投入時，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置以及低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動重合閘。運行經(jīng)驗表明，架空線路的故障大多數(shù)是瞬時性故障，此時如果把 斷開的斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常供電。所以由于線路具有上述性質(zhì)，因此，在線路被斷開以后再進行一次合閘，就有可能大大提高供電的可靠性。為此在電力系統(tǒng)中就采用了自動重合閘（縮寫為ZCH），即當(dāng)斷路器跳閘以后，能夠自動地將斷路器重新合閘的裝置。高壓輸電線路上采用自動重合閘，可提高并列運行的穩(wěn)定性?？杉m正斷路器或繼電保護引起的誤動。用控制開關(guān)或通過遙控器將斷路器斷開時，自動重合閘均不應(yīng)動作。自動重合閘裝置動作后應(yīng)自動復(fù)歸。當(dāng)斷路器不處于正常狀態(tài)，不允許實現(xiàn)自動重合閘，應(yīng)將自動重合閘閉鎖。 備用電源和備用設(shè)備自動投入備用電源和備用設(shè)備自動投入裝置是當(dāng)工作電源因故障被斷開以后