【正文】 相變壓器，以簡化布置。三、主接線的接線方式比較電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時(shí)，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。單母分段用斷路器，把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，單母分段適用于：110KV～220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回，35～63KV配電裝置的出線回路數(shù)為4～8回，6～10KV配電裝置出線為6回及以上，則采用單母分段接線。 圖13 單母接線帶旁路接線橋形接線當(dāng)只有2臺(tái)變壓器和2跳線路時(shí)，宜采用橋形接線。內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作，并且操作簡單；適用于線路較長（相對(duì)來說線路故障幾率較大）和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。橋形接線使用斷路器少、布置簡單、造價(jià)低但可靠性較差 圖14 內(nèi)橋接線 圖15 外橋接線雙母接線它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。對(duì)于，110K～220KV輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí)間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定，110KV～220KV雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達(dá)7回，（110KV）或5回（220KV）時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時(shí)要停運(yùn)線路，占地面積較大，一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以下時(shí)，母線不分段。當(dāng)110KV出線為7回及以上，220KV出線在4回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。當(dāng)110KV出線在6回以上、220KV出線在4回以上時(shí)，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。①當(dāng)系統(tǒng)條件允許斷路器停電檢修時(shí)（如雙回路供電的負(fù)荷）②當(dāng)接線允許斷路器停電檢修時(shí)（每條回路有兩臺(tái)斷路器供電，與角形、一臺(tái)半斷路器接線等）；③中小型水電站枯水季節(jié)允許停電檢修出線斷路器時(shí)。隨著高壓配電裝置廣泛采用六氟化硫斷路器及國產(chǎn)斷路器、隔離開關(guān)的質(zhì)量逐步提高，同時(shí)系統(tǒng)備用容量的增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于合理與聯(lián)系緊密、保護(hù)雙重化的完善以及設(shè)備檢修逐步由計(jì)劃檢修向狀態(tài)檢修過度，為簡化接線，總的趨勢將逐步取消旁路設(shè)施。供電對(duì)象為包括政府、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)和軍事部門等重要用戶。故不能采用單母接線、橋形接線等可靠性較低的接線方式。220KV側(cè)，由于進(jìn)線僅兩回。110KV側(cè)，為保證對(duì)重要企業(yè)、軍事部門的供電可靠性。10KV側(cè)，由于供電對(duì)象為包括企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院的重要一類負(fù)荷，對(duì)供電質(zhì)量有很高的要求，而且要保證其可擴(kuò)建性，綜合考慮，采用單母分段帶旁路的接線方式。鑒于該側(cè)共有兩回進(jìn)線并連接兩臺(tái)主變壓器高壓側(cè)，可以考慮采用供電可靠性較高的雙母線接線或一臺(tái)半接線。可以考慮采用雙母線接線或單母線分段接線，以減小故障停電范圍。本設(shè)計(jì)中考慮采用單母線分段接線。表11 長風(fēng)小區(qū)220kV變電站電氣主接線備選方案項(xiàng) 目方案A方案B220kV電壓等級(jí)雙母線接線一臺(tái)半斷路器接線110kV電壓等級(jí)雙母線接線單母線分段接線10kV電壓等級(jí)單母分段接線單母線分段接線主變壓器三繞組變壓器自耦變壓器五、電氣主接線方案比較從主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)方案A方案B做定性比較。缺點(diǎn)：所使用設(shè)備數(shù)量較多，占地面積較大，建設(shè)成本較高。缺點(diǎn)：但是它使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線和繼電保護(hù)的復(fù)雜性，且投資大。方案二優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，操作方便，占用土地面積小，建設(shè)成本低。10kV電壓等級(jí)方案一優(yōu)點(diǎn)：具有雙母線接線的各種優(yōu)點(diǎn)，并且任何時(shí)候都有備用母線，可靠性和靈活性較高。方案二優(yōu)缺點(diǎn)同上第三節(jié) 電氣主接線方案確定在對(duì)方按A與方案B從可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性各方面進(jìn)行比較后，確定變電站電氣主接線方案。為了限制短路電流，便于選擇價(jià)格較低廉的電氣設(shè)備，母聯(lián)斷路器應(yīng)斷開。為了限制短路電流，便于選擇價(jià)格較低廉的電氣設(shè)備，母聯(lián)斷路器應(yīng)斷開三、10kV電壓等級(jí)擬采用雙母線分段接線。當(dāng)在220kV及110kV電壓等級(jí)配電裝置中使用高可靠性的六氟化硫（SF6）斷路器及全封閉組合電器（GIS）時(shí)，可以不設(shè)置旁路母線。10kV配電裝置采用手車式成套開關(guān)柜時(shí)，可不設(shè)旁路設(shè)施。=。故：1 號(hào)線X= R=2號(hào)線X= R=歸算到=3000MVA下的標(biāo)么值為X1= Z1==X2= Z2==計(jì)算變壓器各繞組電抗標(biāo)么值阻抗電壓百分?jǐn)?shù)高——中高——低中——低14239各繞組等值電抗計(jì)算：=14% ， =23% ， =9%高、中、低壓側(cè)各繞組短路電壓為=（＋－）=（14＋23－9）%=14%=（＋－）=（14＋9－23）%=0=（＋－）=（23＋9－14）%=9%變壓器各繞組等值電抗標(biāo)么值為：===第二節(jié) 各點(diǎn)短路電流的計(jì)算一、D1點(diǎn)短路時(shí)（220KV側(cè)短路） 圖22. 220kV系統(tǒng)圖10KV側(cè)無法向短路點(diǎn)提供短路電流，可略去不計(jì)。220KV分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖：圖23 化簡圖 計(jì)算電抗X1js==查運(yùn)算曲線可知, =t=2s時(shí) =t=4s時(shí) =則點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為I==I= I==短路沖擊電流I=（～）I==二、D2點(diǎn)短路時(shí)（110KV側(cè)短路）圖24 110kV系統(tǒng)圖10KV側(cè)無法向短路點(diǎn)提供短路電流，可略去不計(jì)110KV分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖：等值電路可畫為下圖： 圖25 化簡圖 =++=+=X2js=則點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為t=2s時(shí) =t=4s時(shí) =短路電流有名值：I= I==短路沖擊電流I=（～）I==三、D3點(diǎn)短路時(shí)（10KV側(cè)短路）圖26 10kV系統(tǒng)圖10KV分裂運(yùn)行故等值電路可畫為下圖 圖27 化簡圖 則點(diǎn)短路電流標(biāo)么值為t=2s時(shí) =t=4s時(shí) =短路電流有名值：短路沖擊電流I=（～）I==第三章 電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 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。一、一般原則(一)應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；(二)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(三)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；(四)選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；(五)擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致；(六)選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流Iy應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流Igmax即 Iy≥Igmax由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Igmax = （Ie為電器額定電流）。= 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35～220KV一般采用SF6斷路器。(一) 按開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流Iekd應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（td）的短路電流的有效值Ie(td)即：Iekd≥Iz（KA）Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（KA）Iz — 短路電流的有效值（KA）(二) 短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。其選擇具體過程見計(jì)算說明書隔離開關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵循倒閘操作順序。63KV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。二、各電壓等級(jí)的選擇(一) 220KV側(cè)合理運(yùn)行方式下，最大持續(xù)工作電流I==最大沖擊電流I=短路電流計(jì)算時(shí)間取為4s周期分量熱效應(yīng)：Q=(I+10I+I)t =(++) =(KA4=3969=178。S)因?yàn)閠＞1s，故不計(jì)非周期分量熱效應(yīng)根據(jù)U、I及安裝在屋外的要求，查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)可初步選出表32 斷路器、隔離開關(guān)選擇結(jié)果表斷路器選擇比較結(jié)果隔離開關(guān)選擇比較結(jié)果計(jì)算數(shù)據(jù)SW4110/1250計(jì)算數(shù)據(jù)GW5110/1250110KV110KV110KV110KV1000A125055KA=2124=1764=2024=1600=55KA=50KA（三） 10KV側(cè)合理運(yùn)行方式下，最大持續(xù)工作電流I==最大沖擊電流I=短路電流計(jì)算時(shí)間取為4s周期分量熱效應(yīng)：Q=(I+10I+I)t =(+10+) = (KA2. 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，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。電壓互感器的特點(diǎn)：1. 容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；2. 二次側(cè)所接測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài)。對(duì)三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；4. 6－220KV電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；5. 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。2. 電流互感器10%誤差曲線：是對(duì)保護(hù)級(jí)（BlQ）電流互感器的要求與測量級(jí)電流互感器有所不同。電流互感器的10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過10%的條件下，一次電流的倍數(shù)入與電流互感器允許最大二次負(fù)載阻抗Z2f關(guān)系曲線。即：Se2 ≥S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（Ω） Vy — 測量儀表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導(dǎo)線電阻 Vc — 4. 按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器用于測量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右以保證測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：Ve≤Vew Ie1≥Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流5. 種類和型式的選擇選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。因此需要外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，即：Fy≥107N對(duì)于瓷絕緣的母線型電流互感器（如LMC型）可按下式校驗(yàn)Fy≥iy2 10 7N在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為：S≥m2 第三節(jié) 各級(jí)電流互感器的選擇電流互感器的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和回路接線如下：aba 三相配置 b 兩相配置 圖31 表34 電流互感器的負(fù)荷儀表電流線圈名稱A相B相C相電流表46L1A功率表46D1W電能表DS1總計(jì)220KV側(cè)，根據(jù)額定電壓UN=220KV，最大持續(xù)工作電流