【正文】 檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。(4) 經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 主變壓器臺(tái)數(shù)、容量、型式的選擇(1)選擇原則①為保證供電可靠性，在變電所中，一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；②為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性，如有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)選擇兩臺(tái)三繞組變壓器，選用三繞組變壓器占的面積小，運(yùn)行及維護(hù)工作量少，價(jià)格低于四臺(tái)雙繞組變壓器，因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺(tái)雙繞組變壓器[11]。(2)變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：①對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用雙母線接線的方式。由公式：S=P+JQ，Q=PtgΦ,Se=√P2+Q2得：35kV側(cè)的負(fù)荷 S1=48000+JQ S1=48000+J3600010kV側(cè)的負(fù)荷 S2=19200+JQ S2=19200+J14400考慮到今后5~10年的變壓器損耗則[11]：S3=S1(1+5%)5 =55296+J41472 S4=S2(1+5%)5 =+ Se=(S3+S4)=+ 主變壓器的容根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。故選兩臺(tái)SSPSL163000型的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求，變壓器參數(shù)如下表21表21 主變壓器參數(shù)型號(hào)容量比額定電壓 (kV)Ux1~2%Ux1~3%Ux2~3%高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)SSPSL1100/100/100121 電氣主接線方案設(shè)計(jì)1．單母接線：優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部母線仍需短時(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。：優(yōu)點(diǎn)：(1)用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同端引出兩個(gè)回路由兩個(gè)電源供電[5]。缺點(diǎn)：(1)當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。(3)擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。②3563kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)。：優(yōu)點(diǎn)：(1)供電可靠[5]。(2)調(diào)度靈活。(3)擴(kuò)建方便。當(dāng)有雙架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路斷開，單獨(dú)接至一組母線上。(2)當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。適用范圍：當(dāng)出線回路數(shù)和母線上的電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓采用的具體條件如下：①6～10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)。③110～220 kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)；或當(dāng)110～220 kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。尤其是電壓為35kV以上的線路輸入電功率較大，短路器檢修需要時(shí)間較長，會(huì)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，為此可增設(shè)旁路母線，可以保證重要用戶的供電。5．技術(shù)分析（1）110kV母線選擇雙母線接線。對(duì)于35kV電壓側(cè)，因?yàn)榇ㄗ冸娝?5kV有Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷。因?yàn)榇ㄗ冸娝?0kV出線有Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷。 變電所電氣主接線特點(diǎn)該變電所的110kV側(cè)在本次設(shè)計(jì)中采用的是橋形接線，35kV側(cè)采用的是單母線分段接線，10kV側(cè)也采用的是單母線分段母線。35kV和10kV側(cè)選擇了單母線分段接線的方式，主要從3個(gè)方面考慮：（1）用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同端引出兩個(gè)回路由兩個(gè)電源供電。（3）是該接線方式的應(yīng)用范圍：610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，3563kV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)，該變電所35側(cè)有4條出線，10側(cè)有12條出線。第三章 所用變與直流系統(tǒng) 所用電接線變電站站用母線采用單母線接線方式。對(duì)于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側(cè)可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。變壓器參數(shù)如下表31所示：表31 所用變參數(shù)型號(hào)U1e （kV）U2e（kV）連接組別損耗（kW）阻抗電壓（%）空載電流（%）S3100/10100．4空載短路4 直流系統(tǒng)直流系統(tǒng)主要是指變電所中的直流蓄電池組，其使用目的是：用于控制、信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路操作電源，也用于各類斷路器的傳動(dòng)電源以及用于直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的備用電源。蓄電池采用2100AH 免維護(hù)鉛酸蓄電池，單母線分段接線，控制母線與合閘母線間有降壓裝置。該型直流系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份?？蓪?duì)每一個(gè)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)管理和保護(hù)。直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表32。其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面： ①在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算[2]。同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)。 ④在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 短路電流計(jì)算條件發(fā)電廠Ａ和發(fā)電廠Ｂ的發(fā)電機(jī)參數(shù)如表41所示。 其中Sb為基準(zhǔn)容量為100MVASn為額定容量輸電線路的阻抗為： 其中，L為該段輸電線路的長度，=100MVA，為該段的電壓值。在這樣的系統(tǒng)內(nèi)，當(dāng)某處發(fā)生短路時(shí)，電源電壓維持不變，即短路電流周期分量在整個(gè)短路過程中不衰減[14]。短路電流計(jì)算的一般原則：1．計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電器和導(dǎo)體的開斷電流，動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算。2．計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。3．導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流校驗(yàn)。5．計(jì)算1000kV以下低壓電網(wǎng)短路電流時(shí)，一般不允許忽略短路回路中電氣設(shè)備的電阻值，如配電變壓器的電阻，低壓線路的電阻，不太長的母線和電纜，電流互感器的一次繞組，自動(dòng)開關(guān)的過電流線圈及自動(dòng)開關(guān)和隔離開關(guān)觸頭的接觸電阻等，因?yàn)檫@些電阻對(duì)低壓短路電流都有影響。7．計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般采用有名值方法計(jì)算，即電壓V，電流kA，電阻。電力系統(tǒng)高壓側(cè)電抗可按： X=U2/S其中X為電力系統(tǒng)電抗值，單位為； U為電力系統(tǒng)額定電壓，單位為kV；電力系統(tǒng)額定一般電壓為10kV，35kV，110kV，220kV等； S為電力系統(tǒng)短路容量，電位為MVA。 變電所三相短路電流計(jì)算（計(jì)算部分見附錄3）D1 短路點(diǎn)：I0=I1+I02=+=I*=I*1+I*2=+=Ich=Ich1+Ich2=+=S’’=S’’1+S’’2=+=D2短路點(diǎn)：I0=I03+I04=I*=I*3+I*4=Ich=Ich3+Ich4=S’’=S’’3+S’’4=D3短路點(diǎn)：I0= I05+ I06=I*=I*5+I*6=Ich=Ich5+Ich6=S’’=S’’5+S’’6=第五章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇一般條件盡管電力系統(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(duì)它們的基本要求卻是一致的。1．按正常工作條件選擇電氣設(shè)備(1)額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓Un不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓Uns的條件選擇，即： （51）(2)額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過1000m，當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造廠家的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。(1)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度應(yīng)不超過允許值。(2)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。以下幾種情況可不對(duì)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：①用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定有熔斷器的時(shí)間保證，故可不驗(yàn)證熱穩(wěn)定。③裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；其接線采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。③計(jì)算短路點(diǎn)，在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。4．短路電流計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間tk為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間tbr之和，即 tpr一般取保護(hù)時(shí)間的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng)；而tbr是指對(duì)斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到滅弧觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。 通過額定電壓和最大工作電流選擇了SN1010III型號(hào)斷路器參數(shù)如下表51所示：表51 SN1010III型斷路器參數(shù)型號(hào) 技術(shù)參數(shù)額定電流（A）額定開斷電流 （A）峰值耐受電流（kA）短時(shí)耐受電流（4s）（kA）合閘時(shí)間SN1010III12504012540(3)校驗(yàn)：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=1109A額定開斷電流的校驗(yàn)：10kV側(cè)的穩(wěn)態(tài)電流為I*=SN1010III型斷路器的額定開斷電流為40kA＜40kA符合要求。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)10kV側(cè)的短路熱容量為：SN1010III型斷路器的4s熱穩(wěn)定電流為：40kAIt2t=4024=6400 kA2SQk＜ It2t符合要求。符合要求。 通過額定電壓和最大工作電流選擇了GN1910型號(hào)隔離開關(guān)參數(shù)如下表52所示：表5２　GN1910隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào) 技術(shù)參數(shù)額定電流（A）峰值耐受電流（kA）短時(shí)耐受電流（4s）（kA）GN1910125010040(３)校驗(yàn)：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=1109A①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：10kV側(cè)短路沖擊電流為Ich=GN1910型隔離開關(guān)的耐受峰值電流為100kA＜100kA符合要求。③溫度校驗(yàn)GN1910型隔離開關(guān)的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。3．母線的選擇：(1)　其中Ig為負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，若進(jìn)線在母線中間時(shí)，～。(2)校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：40℃時(shí)的C為95則：S=500mm2＞Smin = mm2符合要求。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)10kV側(cè)的短路熱容量為LFZ10型號(hào)電流互感器的1s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)為：75＜5625 符合要求。符合要求。(5)陡波沖擊電流的殘壓其中BIL’為10kV側(cè)內(nèi)絕緣截?cái)嗬纂姏_擊耐受電壓為85kV。根據(jù)上述計(jì)算的數(shù)據(jù)選擇Y5WS517/50L型避雷器,參數(shù)如下表54所示：表54 Y5WS517/50L型避雷器的參數(shù)型號(hào)技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)額定電壓（kV）避雷器額定電壓（kV）避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓（kV）陡波沖擊電流下殘壓峰值（kV）雷電沖擊電流下殘壓峰值（kV）操作沖擊電流下殘壓峰值（kV）Y5WS517/50L1017506．中性點(diǎn)避雷器的選擇(1)額定電壓：10kV10kV側(cè)中性點(diǎn)為不固定接地，中性點(diǎn)額定電壓為：取避雷器的額定電壓為17kV(2)持續(xù)運(yùn)行電壓相對(duì)地面的最高電壓為： (3)標(biāo)稱放電電流一般情況下10kV側(cè)中性點(diǎn)的標(biāo)稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓，則可以選擇雷電沖擊電流下殘壓為小于45kV的避雷器。(2)電壓：額定一次電壓：U1n=10kV額定二次電壓：U2n=(3)準(zhǔn)確等級(jí):用于保護(hù)、測量、計(jì)量用。通過額定電壓和最大工作電流選擇了SW435I型號(hào)斷路器參數(shù)如表56所示：表56 SW435I型號(hào)斷路器參數(shù)型號(hào) 技術(shù)參數(shù)額定電流（A）額定開斷電流 （A）峰值耐受電流（kA）短時(shí)耐受電流（4s）（kA）合閘時(shí)間SW435I12502542(3)校驗(yàn)：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=792A額定開斷電流的校驗(yàn)：35kV側(cè)的穩(wěn)態(tài)電流為I*=SW435I型斷路器的額定開斷電流為25kA＜21kA符合要求。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)35kV側(cè)的短路熱容量為：SW435I型斷路器