【正文】 多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。切除故障停電時(shí)間短，影響范圍就最小，并且再檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。復(fù)雜的接線不但不便于操作，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，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主體。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素 ，正確處理它們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線方案。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。當(dāng)缺乏足夠 的資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)：1. 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取20—30%；2. —，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，—1；3.　功率因數(shù) ；４. 線損平均取5%。在110~220kv變電所中，當(dāng)出現(xiàn)為2回時(shí)，一般采用橋型接線；當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用單母線分段接線；當(dāng)樞紐變電所的出線在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線。出線回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線接線。二、 電氣主接線設(shè)計(jì)步驟電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著發(fā)電廠或變電站的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。（1）分析原始資料1. 本工程情況包括變電站類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。主變壓器中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合問題，它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。對(duì)110kV及以上高壓系統(tǒng)，皆采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)以防止輸電線路電壓升高而以其它方式保證供電的可靠性。電力負(fù)荷的原始資料是設(shè)計(jì)主接線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷預(yù)測工作是電力規(guī)劃工作的重要組成部分，也是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)。 4. 設(shè)備制造情況這往往是設(shè)計(jì)能否成立的重要前提，為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電氣設(shè)備的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等質(zhì)量匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。對(duì)此，應(yīng)予以重視。（2） 主接線方案的擬定與選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，可擬定出若干個(gè)主接線方案（近期和遠(yuǎn)景）。（3）短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備選擇對(duì)選定的電氣主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇合理的電氣設(shè)備。（5） 編制工程概算 對(duì)于工程設(shè)計(jì)，無論哪個(gè)設(shè)計(jì)階段(可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì))，概算都是必不可少的組成部分。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： (1)主要設(shè)備器材費(fèi)，包括設(shè)備原價(jià)、主要材料(鋼材、木材、水泥等)費(fèi)、設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)(含成套服務(wù)費(fèi))、備品備件購置費(fèi)、生產(chǎn)器具購置費(fèi)等。其系數(shù)由國家和地區(qū)隨市場經(jīng)濟(jì)的變化在某一時(shí)期內(nèi)下達(dá)指標(biāo)定額。直接費(fèi)指在安裝設(shè)備過程中直接消耗在該設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用，如人工費(fèi)、材料費(fèi)和施工機(jī)械使用費(fèi)等；間接費(fèi)指安裝設(shè)備過程中為全工程項(xiàng)目服務(wù)，而不直接耗用在特定設(shè)備上的有關(guān)費(fèi)用，如施工管理費(fèi)、臨時(shí)設(shè)施費(fèi)、勞動(dòng)保險(xiǎn)基金和施工隊(duì)伍調(diào)遣費(fèi)用等；稅金是指國家對(duì)施工企業(yè)承包安裝工程的營業(yè)收入所征收的營業(yè)稅、教育附加和城市維護(hù)建設(shè)稅。 (3)其他費(fèi)用，系指以上未包括的安裝建設(shè)費(fèi)用，如建設(shè)場地占用及清理費(fèi)、研究試驗(yàn)費(fèi)、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、工程設(shè)計(jì)費(fèi)及預(yù)備費(fèi)等。根據(jù)國家現(xiàn)階段下達(dá)的定額、價(jià)格、費(fèi)率，結(jié)合市場經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，對(duì)上述費(fèi)用逐項(xiàng)計(jì)算，列表匯總相加，即為該工程的概算。且各回路饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，再進(jìn)出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。110kV側(cè)采用雙母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線時(shí)不中斷供電，任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電，可靠性高。10kV側(cè)采用單母線分段接線方式，供給市區(qū)工業(yè)與生活用電，由于一級(jí)負(fù)荷占30%左右，二級(jí)負(fù)荷占30%左右，一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷占65%左右，采用單母線分段接線方式，優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰，操作方便，造價(jià)低，擴(kuò)展性好，缺點(diǎn)是可靠性靈活性差。方案二的主接線圖如下：圖3—2 方案二主接線圖方案三：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段接線方式，10kV側(cè)采用雙母線接線方式。C，年最低氣溫10176。C，最熱月平均最高溫度+34176。最大風(fēng)速30m/s，覆冰厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。綜合各種因素，宜采用第三種方案。其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。對(duì)110kV及以下的終端或分支變電站，如果只有一個(gè)電源，或變電所的重要負(fù)荷有中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，對(duì)大型超高壓樞紐變電站，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2—4臺(tái)主變壓器，以便減小單臺(tái)容量。并且兩部變壓器并列運(yùn)行時(shí)必須滿足以下條件：(1)并列變樂器的額定一次、二次電壓必須對(duì)應(yīng)相等。如果并列變壓器的電壓比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，導(dǎo)致繞組過熱甚至燒毀。由于并列運(yùn)行變樂器的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，如果阻抗電壓相差很大．可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過負(fù)荷現(xiàn)象，所以要求并列變壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值不得超過110％。即所有并列變壓器一次、：次電壓的相序和相位都必須對(duì)應(yīng)地相同，否則不能并列運(yùn)行。相位差，從而在兩臺(tái)變壓器的二次繞組間產(chǎn)生電位差，并在兩變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生一個(gè)很大的環(huán)流，能使變壓器繞組燒毀。即并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運(yùn)行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時(shí)，變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著，特別是容量小的變壓器容易過負(fù)荷或燒毀。 二、主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。又稱單一故障安全準(zhǔn)則。當(dāng)這一準(zhǔn)則不能滿足時(shí)，則要考慮采用增加發(fā)電機(jī)或輸電線路等措施。但對(duì)“獨(dú)立元件”的定義不盡相同，如有的公司規(guī)定為一輸電元件（線路或變壓器）和一發(fā)電機(jī)組，或者兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組。判斷線路是否過負(fù)荷，通常使用線路發(fā)熱條件的載流量極限值。結(jié)合原始材料可得：35kV側(cè)：=2tan（）==2tan（）==3tan（）==tan（）==tan（）==2tan（）=解得：10kV側(cè)： ==tan（）===tan（）= ==tan（）= ==tan（）===tan（）===1tan（）===tan（）===tan（）=QL9’=PL9’=2tan（）=QL10’=PL10’=1tan（）=QL11’=PL11’=1tan（）=由 S總=S1+S2= 取=，則： 由以上分析得 因此主變?nèi)萘繛椋喝?、主變壓器型?hào)的選擇變壓器有單相變壓器和三相變壓器。單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高，多用于500kV以上的變電所內(nèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比，價(jià)格低，占地面積小，并且運(yùn)行時(shí)損耗減小12～15％。因此在本次設(shè)計(jì)中采用三相變壓器組。當(dāng)發(fā)電廠只升高一級(jí)電壓時(shí)或35kV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。當(dāng)中壓為中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)時(shí)，只能選用普通三繞組變壓器，自耦變壓器特點(diǎn)是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、重量、鐵芯截面和損耗，所以與同容量、同電壓等級(jí)的普通變壓器比較，自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。例如，高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓時(shí)，它可通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其絕緣受到危害。為了防止高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，在中壓繞組其它兩相出現(xiàn)過電壓，要求自耦變壓器的中性點(diǎn)必須直接接地。切換方式有兩種：一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。發(fā)電廠在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器： （1）當(dāng)潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定水平時(shí)； （2）具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，要求母線電壓恒定時(shí)；（3）發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)。4. 繞組接線組別的確定 我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”聯(lián)接；35kV采用“Y”聯(lián)接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地；35kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側(cè)均接成星形。缺點(diǎn)是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。 主變壓器選擇結(jié)果 根據(jù)以上計(jì)算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器型號(hào)為：沈陽變壓器廠生產(chǎn)的SFSZ925000/110。8%（kV）；中壓—177。第5章 短路電流計(jì)算電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的破壞多半是由短路故障引起的，短路時(shí)，系統(tǒng)從一種狀態(tài)劇變到另一種狀態(tài)，并伴隨有復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。短路的原因很多，主要由以下幾個(gè)方面：（1） 元件損壞，如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)（2） 擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路等。例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷動(dòng)作，架空線路由大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）人為事故，工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短路，人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。 短路的危害（1）短路回路電流劇烈增大，此電流稱為短路電流。 （3）短路電流，使發(fā)電機(jī)端電壓下降，也使系統(tǒng)電壓大幅下降。（5）不對(duì)稱短路將產(chǎn)生負(fù)序電流和負(fù)序電壓，過大的負(fù)序電流和負(fù)序電將影響汽輪發(fā)電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行和運(yùn)行壽命。（7）在某些不對(duì)稱短路（如小接地電流系統(tǒng)）情況下，非故障相電壓升高，加大了系統(tǒng)的過電壓水平。 （2）正確選擇繼電保護(hù)的整定值和熔體的額定電流。 （4）禁止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。 短路電流計(jì)算的目的在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：（1）選擇電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案，確定某接線是否需要采取限制短路電流的措施等均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 （4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需以各種短路時(shí)短路電流為依據(jù)。（2）接線方式應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而不能按切換中可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式。（4）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，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),Id取最大的點(diǎn)。短路時(shí)，導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器開斷電流一般按三相電流驗(yàn)算，若有更嚴(yán)重的按更嚴(yán)重的條件計(jì)算。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。三相短路用文字符號(hào)k表示。 短路電流計(jì)算確定短路點(diǎn)：在本次設(shè)計(jì)過程中，為了方便選擇電氣設(shè)備及校驗(yàn)，選取的短路點(diǎn)為110kv，35kv及10kv母線。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，具體選擇方法也不相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。本設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備的選擇包括：導(dǎo)線的選擇，高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇，避雷器的選擇。導(dǎo)線截面選擇的基本原則 選擇導(dǎo)線截面應(yīng)符合電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃要求：首先要滿足架空架空線路輸送容量的要求，并考慮短期內(nèi)的發(fā)展要求，所選截面最少5年內(nèi)不因負(fù)荷增加而更換導(dǎo)線截面，其次還應(yīng)滿足用戶電壓偏移的要求，最后應(yīng)使所選導(dǎo)線截面的線路電能損耗最小。 最大負(fù)荷電流要小于導(dǎo)線的安全工作電流，不能因?yàn)殡娏魈蠖斐蓴嗑€事故。環(huán)境溫度應(yīng)采用最高氣溫月的最高平均氣溫，,。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根、雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。不計(jì)日照時(shí)，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)為 (63) 式中, —導(dǎo)體的長期發(fā)熱最高允許溫度，裸導(dǎo)體一般為； —導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為。綜合考慮，確定一個(gè)比較合理的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面積，與其對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在20米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近上式計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)截面積。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按最小截面積進(jìn)行校驗(yàn) （65）當(dāng)所選導(dǎo)體截面積時(shí)，即滿足熱穩(wěn)定性要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱效應(yīng)：短路前導(dǎo)體的工作溫度為：由插值法得：所選截面S，能滿足熱穩(wěn)定性要求 35kV母線選擇及校驗(yàn)按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇：查矩形導(dǎo)體長期允許載流量表，每相選用單條255mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)為，環(huán)境溫度為34度時(shí)的允許電流為：，滿足長期發(fā)熱條件要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱