【正文】 卻和強迫空氣冷卻。第3章 變電所電氣主接線電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。1．可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。2．靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求； 1)調(diào)度要求。 2)檢修要求。 3)擴建要求。3．經(jīng)濟性經(jīng)濟性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。應(yīng)根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。三級負荷一般只需一個電源供電。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。電氣主接線的設(shè)計程序電氣主接線的設(shè)計伴隨著變電所的整體設(shè)計，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)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。 (1)對原始資料進行分析，具體內(nèi)容如下： 1)本工程情況。 2)電力系統(tǒng)情況。 3)負荷情況。電力負荷在原始資料中雖已提供，但設(shè)計時應(yīng)該認真地辯證地分析。如果設(shè)計時，只依據(jù)負荷計劃數(shù)字，而投產(chǎn)時實際負荷小了，就等于積壓資金，否則電量供應(yīng)不足，就會影響其他工業(yè)的發(fā)展。當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質(zhì)、海拔、地震等因素對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。對重型設(shè)備的運輸條件也應(yīng)充分考慮。為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進性、經(jīng)濟性和可行性。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個主接線方案。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2—3個技術(shù)上相當，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進行可靠性定量分析計算比較，最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟可行的主接線方案。 (4)短路電流計算。 (5)電器設(shè)備的選擇。(7)工程概算。主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種形式，分為兩大類：有匯流母線的接線形式、無匯流母線的接線形式。各個變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。有匯流母線的接線形式主要有：單母線接線和雙母線接線。一、單母線接線 圖 51 單母線接線如圖 51 所示，單母線接線的特點是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電路的控制電器。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時隔離電源。但如果費用不大，為了防止過電壓的侵入。同一回路中串接的隔離開關(guān)和斷路器，在運行操作時，必須嚴格遵守下列操作順序：如對饋線送電時，須先合上隔離開關(guān)QS2和QS3，再投入斷路器QF2；如欲停止對其供電，須先斷開QF2，然后再斷開QS3和QS2。還應(yīng)在隔離開關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機械閉鎖。當電壓在110kV及以上時，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)扣線路隔離開關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開關(guān)。1．單母線接線的優(yōu)缺點 優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。 (2)3566kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖52所示。缺點：①當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；②當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；③擴建時需向兩個方向均衡擴建。 (2)35—66kV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時。1．10kV主接線根據(jù)設(shè)計要求及綜合考慮，10kV側(cè)兩條銅電纜，一條運行，一條備用兩條電纜的各種參數(shù)均相同，來自供電中心的高壓電經(jīng)隔離開關(guān)、調(diào)相機、電流互感器接到母線上，而后經(jīng)隔離開關(guān)、計量柜進入母線接到兩臺變壓器上，其間由隔離開關(guān)和斷路器分離。2．,按正常工作需用380kV，低壓經(jīng)過隔離開關(guān)、電流互感器、高壓斷路器接到母線上，而后經(jīng)過隔離開關(guān)、儀表通過低壓母線接到降壓變壓器母線上。第4章 短路計算選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計算的最終目的。電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運行狀態(tài)、不正常運行狀態(tài)、短路故障。電力系統(tǒng)正常運行時，其相與相之間，中性點接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過負荷或阻抗連接的。絕緣損壞大多是由于未及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷，以及設(shè)計、制造、安裝和運行不當所致，如由于設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被內(nèi)部人員違反操作規(guī)程和安全規(guī)程，造成誤操作而引發(fā)短路。此外，飛禽及小動物跨接裸導(dǎo)體，老鼠咬壞設(shè)備、導(dǎo)線的絕緣，都可能造成短路。因此，電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動(機械)穩(wěn)定度。由此可見。為了保證電氣設(shè)備安全可靠運行，減輕短路的影響，除應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素外，一旦發(fā)生短路，應(yīng)盡快切除故障部分，使系統(tǒng)的電壓在較短的時間內(nèi)恢復(fù)到正常值。根據(jù)實際情況及圖紙的要求分析通用機器廠變電所的設(shè)計，短路計算要恰到好處，確定短路點位高低壓側(cè)各一個，互相分析計算，如圖61所示。計算方法采用比較簡潔常用的標幺值計算。求出點三相短路電流和短路容量如圖所示62 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路。表61短路計算表短路計算點三相短路電流（KV）三相短路容量（MVA）點點第5章 電氣設(shè)備選擇與校驗在各級電壓等級的變電所中，使用各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、補償電容器等，這些設(shè)備的任務(wù)是保證變電所安全、可靠的供電，因為選擇電氣設(shè)備時，必須慮及電力系統(tǒng)在正常和故障時的工作情況。電氣設(shè)備選擇的總原則是在保證安全、可靠工作的前提下，適當留有裕度，力求在經(jīng)濟上進行節(jié)約。電氣設(shè)備的分類電氣設(shè)備通常分類方法如下：（1）.按電壓分 通常把1kV以上的設(shè)備稱為高壓設(shè)備，1kV以下的稱為低壓設(shè)備。（3）.按設(shè)備所屬的電路性質(zhì)分 一次設(shè)備、二次設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容之一。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號，按短路情況下校驗開關(guān)的開斷能力、短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。從表中可以看出為保證設(shè)備可靠的運行，各種設(shè)備均應(yīng)按正常工作條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路條件校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。斷路器工作性能好壞直接關(guān)系到供配電系統(tǒng)的安全運行。圖71高壓斷路器的QF的型號規(guī)格根據(jù)圖71高壓斷路器的QF的型號規(guī)格。 線路首端短路時，流過短路電流最大，而線路首端（）點短路和母線（）點短路，其短路電流相等，即：短路電流沖擊值：短路容量：擬定選用高壓真空斷路器，斷路時間：短路假想時間：根據(jù)擬定條件和相關(guān)數(shù)據(jù)，選用ZN1210I型高壓真空斷路器。隔離開關(guān)是應(yīng)用于斷路器的配套裝置使用的，但是隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和斷開負荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的型式對配電裝置的分布和占地面積有很大的影響，隔離開關(guān)選型時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇，遼寧工學(xué)院選擇型號為：GN3010D/630，這種型號隔離開關(guān)系列為高壓10kV，三相電流頻率50HZ的戶內(nèi)裝置，安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)，使高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊密占地面積小，安全性高。表73 GN3010D/630技術(shù)數(shù)據(jù)型號型式序號額定電壓KV額定電流A結(jié)構(gòu)標志GN3010D/630戶內(nèi)3010630帶接地刀閘 隔離開關(guān)運行與維護的注意事項：（1）.載流回路及引線端子無過熱。（3）.傳動機構(gòu)外露的金屬無明顯銹蝕痕跡。（5）.接地良好。 根據(jù)型號擬選GN3010D/630?；ジ衅魇请娏ο到y(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。為了確保工作人員在接觸測量儀表和繼電器時的安全，互感器的每一個二次繞組必須有可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長期存在高電壓。此外，電容式電壓互感器在超高壓系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。 互感器包括電流互感器和電壓互感器。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器是一種特殊變壓器。這樣就提高了一、二次電路工作的安全性和可靠性。雖然電流互感器一次額定電流不同，但二次額定電流一般為5A。(3)擴大二次設(shè)備的使用范圍采用互感器后，就相當于擴大了儀表和繼電器的使用范圍。同樣，用一只量程為100V的電壓表與不同變壓比的電壓互感器配套使用，就可測量不同范圍的電壓。1．工作原理電流互感器的基本結(jié)構(gòu)與變壓器相似，原理接線如圖72所示．其一次繞組的匝數(shù)很少(有的利用一次導(dǎo)體穿過其鐵芯，只有一匝)，導(dǎo)體較粗，串接在被測電路中，因此一次電流完全取決于被測電路的負載電流；其二次繞組的匝數(shù)很多，且與低阻抗的儀表或繼電器的電流線圈相連，因而二次阻抗很小，所以它實際上就相當于一個短路運行的變壓器。圖 72 電流互感器原理接線圖1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組2．結(jié)構(gòu)電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖72所示，它主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組和絕緣構(gòu)成。對于大多數(shù)電流互感器，給出了相對于額定一次電流的動穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定倍數(shù)，因此其動、熱穩(wěn)定度應(yīng)按下式校驗。如圖所示73為電壓互感器原理接線圖，其基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同，電壓