【正文】 慮到洪鋼110千伏變電所在洪都鋼廠的重要性，其電氣主結(jié)線如下：110千伏遠(yuǎn)期出線2回，采用單母線分段接線；本期出線1回，采用線路變壓器組接線； 10千伏遠(yuǎn)期出線20回，采用單母線分段接線；本期出線10回，采用單母線接線。 110kV電氣主接線由于此變電站主要就是為了滿足江西洪都鋼廠生產(chǎn)負(fù)荷用電以及未來負(fù)荷增長而建設(shè)的。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均為單母線分段接線。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路母線。根據(jù)昌北地區(qū)目前電網(wǎng)的供電情況可知，目前昌北地區(qū)主要有兩座大型變電所：盤龍山220千伏變電所，雙港220千伏變電所。目前盤龍山變220千伏出線已達(dá)9回（西郊2回，柘林1回，九江Ⅱ期1回，共青1回，南昌變2回，雙港變2回），另備用2回至董家窯變；110千伏有7回出線（盤贛、盤下、盤蛟、盤嶺蛟、盤象、盤空和盤航線），還有1個備用間隔；220千伏、110千伏均采用雙母線帶專用旁路接線，10千伏采用單母線分段接線，且10千伏不對外帶負(fù)荷。8%/121/，無功補償采用并聯(lián)電容器組，容量46兆乏。雙港變位于南昌昌北地區(qū)，為國家級南昌經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的專用變電所，主變?nèi)萘?120兆伏安（規(guī)模3120兆伏安主變），目前最大供電負(fù)荷僅為25兆瓦。雙港變主變?yōu)橛休d調(diào)壓降壓變壓器，主變抽頭調(diào)節(jié)范圍為230177。據(jù)現(xiàn)場了解結(jié)果，雙港變目前還有8個110千伏備用間隔，其中2回僅預(yù)留了擴(kuò)建場地。一、110kV側(cè)。母線分段后重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，一段母線故障，另一段母線仍可正常供電。（2）帶旁路母線的單母線分段接線。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案。表11 主接線方案比較表 項目 方案 方案Ⅰ方案Ⅱ技術(shù)① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展② 可靠性、靈活性差① 運行可靠、運行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建② 旁路斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作③ 倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作經(jīng)濟(jì)① 設(shè)備少、投資?、?用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資① 占地大、設(shè)備多、投資大在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則方案Ⅰ占優(yōu)勢。經(jīng)綜合分析，決定選第I種方案為設(shè)計的最終方案。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。目前I段母線開關(guān)柜增加1個站用變柜和1個電容器柜，遠(yuǎn)期再建設(shè)I段母線站用變柜和電容柜。（2）雙母線接線。所以選用方案Ⅰ。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。表13 主接線方案比較項目 方案方案Ⅰ單母線分段接線方案Ⅱ單母線接線技術(shù)①不會造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對重要用戶的供電④任一斷路器檢修，該回路必須停止工作⑤擴(kuò)建時需向兩個方向均衡發(fā)展① 簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展② 可靠性、靈活性差經(jīng)濟(jì)①占地少②設(shè)備少①設(shè)備少、投資小經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，考慮10KV主接線采用單母線分段接線，站用變接入開關(guān)柜內(nèi)，所以選用可靠性和投資小的方案Ⅱ單母線接線。而降壓變壓器則將高電壓降低為用戶所需要的各級使用電壓，以滿足用戶的需要。因此，主變的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)的緊密程度，同時兼顧負(fù)荷的增長速度等方面，并根據(jù)電力510年發(fā)展規(guī)劃，綜合分析，合理選擇。由于出線中有多回I類負(fù)荷，停電會對生產(chǎn)造成重大的影響。為了提高供電的可靠性，防止因一臺主變故障或檢修時影響整個變電站的供電，變電站中一般裝設(shè)兩臺主變壓器?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障的幾率較小，適合遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長和擴(kuò)建的需要，而當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時由另一臺主變壓器可帶動全部負(fù)荷的70%，能保證正常供電，故可選擇兩臺主變壓器。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停用時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性變電站當(dāng)一臺主變壓器停用時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的7080%。當(dāng)一臺變壓器停運時，可保證對70%負(fù)荷的供電。因為該變電所的電源引進(jìn)線是110kV側(cè)引進(jìn)，而高壓側(cè)110kV母線負(fù)荷不需要經(jīng)過主變倒送，低壓側(cè)全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸出至各母線上。 主變壓器型式的選擇 主變相數(shù)的選擇主變壓器采用三相或單相，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,特別是大型變壓器尤其需要考慮其運輸可能性保證運輸尺寸不超過遂洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等運輸工具的允許承載能力，當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV及以下的變電站均應(yīng)選用三相變壓器。 繞組數(shù)的選擇 在具有二種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器采用雙繞組變壓器。自耦變壓器與同容量的普通變壓器相比具有造價低有功和無功損耗小，效率高，但是在某些運行方式下，自耦變壓器的傳輸容量不能充分利用，而在另外一些運行方式下，又會發(fā)現(xiàn)過負(fù)荷。分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%。普通雙繞組變壓器價格在自耦變壓器和分裂變壓器之間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的要求，又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動，它的供電可靠性也高。 主變調(diào)相調(diào)壓方式的選擇洪鋼變的電壓主要受南昌主網(wǎng)電壓及盤龍山變的電壓影響。 2007年調(diào)相調(diào)壓計算結(jié)果表 單位：兆伏安，千伏 方 式項 目夏大方式夏小方式冬大方式冬小方式南昌電廠出力229+183+114+j70+j42南昌電廠機(jī)組功率因素洪鋼變無功補償洪鋼變主變抽頭位置110/110/110/110/盤龍山220千伏電壓雙港變電壓227/晨鳴紙業(yè)變變220千伏電壓洪鋼變電壓由調(diào)相調(diào)壓計算結(jié)果可知，由于洪都鋼廠是三班制連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)，大、小負(fù)荷相差不大，加上洪鋼變無功補償?shù)恼{(diào)節(jié)，故洪鋼變的電壓波動范圍不大，夏大、夏小方式下，冬大、冬小方式下，因此，從2007年計算情況來看，洪鋼變110千伏主抽頭電壓選擇115千伏偏高，故應(yīng)選擇110千伏較為合適。切換方式有兩種：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。另一種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。 連接組別的選擇變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0 連接，35kV以下電壓，變壓器繞組都采用Δ連接。如果影響較大，還必須綜合考慮系統(tǒng)發(fā)展才能選用。本次設(shè)計的變電所的兩個電壓等級分別為：110kV和10kV，所以選用主變的接線級別為Y/Δ1211接線方式。 主變冷卻方式的選擇主變壓器一般采用冷卻方式有自然風(fēng)冷卻（小容量變壓器）、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻（大容量變壓器）、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。強迫油循環(huán)水冷卻方式散熱效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本身尺寸，其缺點是這樣的冷卻方式要在一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量大。故選擇主變型號為：SFSZ931500/110 容量比（高/低%）：100/100 電壓分接頭：110177。8%/ 阻抗電壓（高低）：% 聯(lián)結(jié)組別：YN， d11 站用變臺數(shù)、容量和型式的確定 站用負(fù)荷計算S站=()(1+5%)=≈對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺站用變壓器。 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時負(fù)荷之用。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當(dāng)任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。站用變參數(shù)如下：型號電壓組合連接組標(biāo)號空載損耗負(fù)載損耗空載電流阻抗電壓高壓高壓分接范圍低壓S9200/1010177。因為它們會破壞對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運行，使電氣設(shè)備受到破壞。所謂短路是指一切不屬于正常運行的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最為嚴(yán)重。 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。（2）選擇導(dǎo)體和電器。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 短路電流計算條件基本假定（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；（2）所有電源的電動勢相位相角相同；（3）電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運行；（4）短路發(fā)生在短跑電流為最大值的瞬間；（5）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；（6）除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計；（7）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；（8）輸電線路的電容忽略不計。短路電流計算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有2個，即110kV母線短路（K1點），10kV母線短路（K2）點。在進(jìn)行設(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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。二、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。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗算熱穩(wěn)定。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。三、環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、溫度、污穢、拔、地震。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+40℃時，允許按照額定電流長期工作。 高壓斷路器的選擇電力系統(tǒng)中，斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電器主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運行方式的任務(wù)，故障時，斷路器還常在繼電保護(hù)的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障部分，保證非故障部分的正常運行。，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、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。由于SF6斷路器滅弧性能好，維護(hù)工作量小，故110kV一般采用SF6斷路器。高壓斷路器的額定開斷電流≥（高壓斷路器觸頭實際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值）。斷路器的額定關(guān)合電流應(yīng)不小于短路電流最大沖擊值。開關(guān)合分閘時間,對于110kV以上的電網(wǎng),當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障。隔離開關(guān)的配置：(1) 斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。(3) 在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)12組接地刀閘。(5) 當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。選擇如下：1 110kA隔離開關(guān)（1） 額定電壓 ≥=110kV（2） 額定電流=*(*110)=根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇GW4110型戶外隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓：110kV 動穩(wěn)定電流峰值：100kA 額定電流：2500A 熱穩(wěn)定電流（4s）：40kA （3） 熱穩(wěn)定校驗 = =3071() ==4024=4800()即： 滿足熱穩(wěn)定要求。故選擇GW5110型戶外獨立式隔離開關(guān)能滿足要求，由上述設(shè)計可列表（52）：表（52）設(shè)備項目 GW5110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)≥110kV110kV≥2500A≥100kA4800kA2S5．3 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護(hù)電器。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電器，配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。對于一般高壓熔斷器，其額定電壓要大于或等于電網(wǎng)額定電壓，另外，對于填充石英沙用限流作用的熔斷器，則只能用于其額定電網(wǎng)電壓中，因為這種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就將電流切斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。熔斷器的額定電流選擇，為了保證熔斷器不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流（3）熔斷器開斷電流檢驗，≥對于保護(hù)電力互感器的高壓熔斷器只需按規(guī)定電壓及斷流量來選擇，選擇RN210/；站用變選擇RN110型。它包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，分別向兩側(cè)提供電壓、電流信號以及反映一次系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常運行和故障情況。（2）將二次設(shè)備和高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人生安全。（2）互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以在正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運行。(2)二次側(cè)所接儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很小，互感器在近于空載狀態(tài)下運行。電流互感器的配置原則：每條支路的電源都應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，