【正文】 力系統(tǒng)情況 （ 1） 110KV 變電站，向該地區(qū)用 35KV 和 10KV 兩個電壓等級供電。 110KV以雙回路與 35km 外的系統(tǒng)相連。系統(tǒng)最大負荷利用小時數(shù)為 TM=5660h。 （ 3） 10KV 電壓級，電纜出線 3 回，每回輸送功率 3MW；架空輸電線 4 回， 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 3 頁 共 63 頁 每回輸送功率 4MW。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 無 匯流母線的接線：變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 110KV 側(cè)主接線的設(shè)計 110KV 側(cè)是以雙回路與系統(tǒng)相連。 故 110KV 側(cè)采用橋形的連接方式。 由《電力工程電氣一次設(shè)計手冊》 ]4[ 第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當 35— 63KV配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回，采用單母分段連接，當連接的電源較多，負荷較大時也可采用雙母線接線。 10KV 側(cè)主接線的設(shè)計 10KV 側(cè)出線回路數(shù)為 7 回。 故 10KV 采用單母分段連接。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 5 頁 共 63 頁 圖 21 110KV電氣主接線方案一 方案二： 110KV 側(cè)采用外橋形的連接方式， 35KV 側(cè)采用雙母線連接， 10KV側(cè)采用單母分段連接 ， 如圖 22 所示。 方案二雖供電更可靠，調(diào)度更靈活，但與方案一相比較，設(shè)備增多，配電裝置布置復雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 6 頁 共 63 頁 圖 22 110KV電氣主接線方案二 主接線中的設(shè)備配置 隔離開關(guān)的配置 （ 1） 中小型發(fā)電機出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為 220MW 及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點。 （ 3） 接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。 接地刀閘或接地 器的配置 （ 1） 為保證電器和母線的檢修安全， 35KV 及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè) 1— 2 組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應(yīng)盡量保持適中。必要時可設(shè)置獨立式母線接地器。 電壓互感器的配置 （ 1） 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。 （ 4） 當需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設(shè)一組電壓互感器。 （ 2） 在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。線路 — 變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設(shè)三組電流互感器。 （ 2） 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。 （ 4） 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。 ② 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣 ，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。 ④ 發(fā)電廠變電所 35KV 及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 8 頁 共 63 頁 ⑥ 110— 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。一 級負荷要求有兩個獨立電源供電。二級負荷應(yīng)由兩回線供電。 （ 3） 三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 9 頁 共 63 頁 負荷計算 最大綜合計算負荷的計算可按照公式： ? ?%1c o s1 m a a x ?? ?????????? ??miiit PKS （ 31） 求 得。此設(shè)計中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺變壓器即可滿足負荷的要求。 （ 2） 當不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。 主變壓器容量的確定 裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當其中一臺主變壓器停運時 ，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足 60%的全部最大綜合計算負荷。 表 31 SFSZ7— 50000/110 變壓器參數(shù) 變壓器 型號 額 定 容量（ KVA） 電壓（ KV） 阻抗電壓（ %） SFSZ7 —50000/110 50000 高壓側(cè) 中壓側(cè) 低壓側(cè) 高中 高低 中低 110 177。 5% 17 第 4 章 短路電流的計算 短路電流計算的目的及規(guī)定 短路電流計算的目的 在變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確 定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。 短路電流的計算結(jié)果 在本設(shè)計中，選取 5 個短路點，分別為 35KV、 10KV 的 母線，各個電壓等級的主變壓側(cè)。 表 41 最大方式下各個短路點的短路電流值 名 稱 短路點 基準電壓（ KV） 39。I （ KA）兩相 shi (KA) shI (KA) S(MVA) 1d 37 9 2d 3 3d 115 8 4d 37 5d 4 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 12 頁 共 63 頁 第 5 章 主要電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇概述 選擇的原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理 （ 4） 與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)。 電氣設(shè)備和載流導體選擇的一般條件 （ 1） 按正常工作條件選擇 ① 額定電壓：所選電氣設(shè)備和 電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè) 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 13 頁 共 63 頁 回路的最高運行電壓 UN≥UNs ② 額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流 IN，或載流導體的長期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流 I max 。 （ 2） 按短路狀態(tài)校驗 。 ② 動穩(wěn)定校驗： ies＞ ish，用熔斷器保護的電氣設(shè)備和載流導體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定； （ 3） 短路校驗時短路電流的計算條件： 所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路 中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應(yīng)按嚴重情況校驗。 （ 2） 選擇電壓 所選斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓。 （ 4） 校驗額定開斷能力 為使斷路器安全可靠地切斷短路電流，應(yīng)滿足下列條件： 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 14 頁 共 63 頁 Nbr kII? （ 51） 式中 NbrI —— 斷路器的額定開端電流， kA； kI —— 剛分電流， kA。 （ 6） 校驗熱穩(wěn)定 按 2tkI t Q? 進行校驗。其他與斷路器均相同，且與其成為配套裝置。 導體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在 20M 以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。 母線選擇的方法 （ 1） 選擇母線的材料、截面形狀： 載流導體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流在 4000A 及以下時，一般采用矩形導體；在 110KV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體。 （ 2） 選擇母線的截面積：對于匯流母線須按照其最大長期工作電流選擇截面積。 （ 4） 電暈校驗：對于 110kV 及以上的母線，還應(yīng)校驗?zāi)芊癜l(fā)生電暈。 母線選擇結(jié)果 按照上述過程，母線選擇結(jié)果如下： 35KV：選用 63 10（ mm mm）雙條矩形鋁導體，平放，長期允許載流量AIal 1800? ,集膚效應(yīng)系數(shù) ?sK 。 絕緣子和穿 墻套管的選擇 絕緣子的選擇方法 在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。 絕緣子型式的選擇：對于軟導體，由懸式絕緣子懸掛于構(gòu)架上，所以要選用懸式絕緣子。 如果采用懸式絕緣子，則根據(jù)相應(yīng)規(guī)定，選擇正確的型號和該型號在不同電壓等級時所需要的片數(shù)即可。當戶外污穢嚴重時，應(yīng)選用防污式的。 （ 3） 按短路條件校驗支柱絕緣子 由于三相母線是通過支柱絕緣子支持和固定的，因此，短路時作用在母線上的相間電動力也會傳到支柱絕緣子上，為保證它們在這種情況下不受損壞，應(yīng)滿足下列條件： PFF? （ 53） 式中 PF —— 支柱絕緣子的抗彎破壞負荷， N，可從設(shè)計手冊中查得； F —— 作用在支柱絕緣子上的相間電動力， N。 穿墻套管的選擇方法 （ 1） 根據(jù)裝設(shè)地點可選擇屋內(nèi)型和屋外型，根據(jù)用途可選擇帶導體的穿墻套管和不帶導體的母線型穿墻套管。 （ 2） 額定電壓的選擇： 按穿墻套管的額定電壓 NU 不得低于其所在電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件來選擇。 （ 3） 額定電流的選擇： 帶導體的穿墻套管，其額定電流 NI 不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流 axIm 。 （ 4） 熱穩(wěn)定效驗： 滿足熱穩(wěn)定的條件為 tIQ tk 2? （ 54） 式中 kQ — 短路電流熱效應(yīng) ? ?? ?SKA ?2 。 （ 5） 動穩(wěn)定效驗： 友鳴壇 紅河學院論壇提供 第 18 頁 共 63 頁 當三相導體水平布置時，穿墻套管端部所受電動力 maxF （單位為 N）為 221721m a x shia LLFFF ????? ? （ 55） 式中 1L — 套管端部至最近一個支柱絕緣子間的距離（ m） 。 動穩(wěn)定效驗的條