【正文】 。 ⑴ 電壓等級有兩個： 110kV 10kV。 ⑶ 進出線情況： 110kV 有兩回進線， 10kV 有 18 回出線 。 ⑴ 110kV 側(cè)有兩回進線，為電源進線，此時宜采用橋形接線，根據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內(nèi)橋和外橋接線兩種，比較這兩種接線的特點，適用范圍，確定 110kV 側(cè)的接線方式為 內(nèi) 橋接線。 ② 雙母線以及雙母線分段 。 比較這幾種接線方式的優(yōu)缺點，適用范圍，確定出 10KV 側(cè)的 接線方式為 單母線分段接線 。 ⑴ 主變壓器的型號、容量、電壓等級、冷卻方式、結(jié)構(gòu)、容量比和中性點接地方式的選擇等 。當變電所裝設(shè)兩臺第一章 原始資料分析 2 及 以上主變時，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停運時，其余容量至少能保證所供一級負荷或為變電所全部負荷的 6080%。 因此，普通雙繞組一般選用 YN， d11 接線；三繞組變壓器一般接成 YN， y， d11 或 YN， yn， d11 等形式。 、整定計算 選擇幾個特殊的短路點：如 110kV 側(cè)、 10kV 母線上。 防雷設(shè)計要考慮到年雷暴日，保護范圍等因素。第二章 主變壓器的選擇 3 第 二 章 主 變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電所中，用來向系統(tǒng)和用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。它的確定除了根據(jù)傳輸容量等原始數(shù)據(jù)外，還應根據(jù)電力系統(tǒng) 5~10 年的發(fā)展規(guī)劃、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。 主變壓器臺數(shù)、容量的選擇 主變壓器臺數(shù)的確定 根據(jù)變電所建設(shè)的規(guī)模， 電壓等級有兩個： 110kV 和 10kV， 110kV 側(cè)有兩回進線，宜裝設(shè)兩臺主變壓器 。 主變壓 器容量的選擇 主變壓器容量的確定應根據(jù)電力系統(tǒng) 5~10 年發(fā)展規(guī)劃進行。 m axS = nnc o s 18= =3 6 VA?????? ? ???? 第二章 主變壓器的選擇 4 型號為： SFZ1040000/110。因此，在 330kV 及以下電力系 統(tǒng)中，一般都應 選用三相變壓器 。 該變電站有 110kV 和 10kV 兩個電壓等級，根據(jù)設(shè)計規(guī)程規(guī)定：具有兩個電壓等級的變電站中，首先考慮雙繞組變壓器。電力系統(tǒng)中常用的繞組連接方式只有星形（ Y）和三角形（ △ ） 兩種 。因此，普通雙繞組一般選用 YN， d11 接線；三繞組變壓器一般接成 YN， y， d11 或 YN， yn， d11 等形式。通過變壓器的分接頭切換開關(guān)，可改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。 ⑵ 另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍大。 第二章 主變壓器的選擇 5 變壓器冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻方式，一般有以 下幾種類型： ⑴ 自 然風冷 。 ⑶ 油浸水冷 。 ⑸ 強迫油循環(huán)水冷卻。 該變壓器的參數(shù)為： 表 21 SFZ1040000/110 型號 額定容量（ kV A） 額定電壓（ kV） 連接組標號 損耗（ kW） 空載電流（ %） 阻抗電壓（ %） 高壓 低壓 空載 負載 SFZ1040000/110 40000 110 YN,d11 142 第三章 電氣主接線的選擇 6 第 三 章 電氣 主接線的選擇 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。 電氣主接線直接影響電力生產(chǎn)運行的可靠性、靈活性，同時對電氣設(shè)備選擇、繼電保護、自動裝置和控制方式等諸多方面有決定性的關(guān)系。 電氣主接線設(shè)計的基本要求，概括地說應包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面。在分析電氣主接線的可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負荷性質(zhì)和類別、設(shè)備制造水平以及運行實驗 等因素。 ⑵ 線路、斷路器或母線故障時，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，盡量減少停運出線回路數(shù)和停電時間，并能保證大部分用戶的供電。 靈活性 電氣主接線應能適應各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉(zhuǎn)換。 ⑴ 操作的方便性。 ⑵ 調(diào)度的方便性。并且在發(fā)生故障時，要能盡快的切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小。 ⑴ 節(jié)省一次投資。 ⑵ 占地面積少。 ⑶ 能損耗少。 電氣主接線基本接線形式的選擇 電氣主接線的概述 主接線的基本接線形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線為主體。然而與有母線的接線方式相比，無匯流母線的接線使用開關(guān)電器較少，配電裝置占地面積較少，通常用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站中。 第三章 電氣主接線的選擇 8 主接線方案的擬定 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，根據(jù)對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等的不同考慮，可擬定出若干個主接線方案。對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應進行可靠性定量分析計算比 較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟上可行的最終方案。 ⑴ 內(nèi) 橋接線 在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作，并且操作簡單；而在變壓器故障或切除、投入時，要使相應線路短時停電并且操作復雜。 1 1 0 k V1 1 0 k V 圖 31 內(nèi)橋接線 ⑵ 外橋接線 第三章 電氣主接線的選擇 9 在運行中的特點與內(nèi)橋接線相反，適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 1 1 0 k V1 1 0 k V 圖 32 外橋接線 比較這兩種接線方式的特點、適用范圍，確定出 110kV 側(cè)的接線方式 為 內(nèi)橋接線。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；而兩段母線同時故障的幾率很小，可以不考慮。段數(shù)分的越多，故障時停電范圍越小，但使用的分段斷路器的數(shù)量也就越多，并且配電裝置和運行也就越復雜，通常以 2~3 段為宜。 ② 變電站中有兩臺主變壓器時的 6～ 10kV 配電裝置。 ④ 110～ 220kV 配電裝置的出線 3～ 4 回。兩組母線的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來實現(xiàn)。其特點如下： ① 供電可靠 ； ② 調(diào)度靈活 ； ③ 擴建方便 。 ② 35～ 60kV 出線數(shù)超過 8 回，或連接電源較大、負荷較大時。 ④ 220kV 出線數(shù)為 4 回及以上時。 但是增加了兩臺斷路器，投資有所增加，雙母線分段不僅具有雙母線的各種優(yōu)點，并且任何時候都有備用母線，有較高的可靠性和靈活性。 ⑷ 帶旁路母線的單母線接線和雙母線接線 第三章 電氣主接線的選擇 11 斷路器經(jīng)過長期運行和切斷 數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線，也就是說不停電檢修斷路器。而 6～ 10kV 單母線及單母線分段的配電裝置，在采用固定式成套開關(guān)柜式，例如：出線回路數(shù)很多，斷路器停電檢修機會多；多數(shù)線路是向用戶單獨供電，用戶內(nèi)缺少互為備用的電源，不允許停電；均為架空線出線，雷雨季節(jié)跳閘次數(shù)多，增加了斷路器檢修次數(shù)。 綜上所述，通過 比較這幾種接線方式的優(yōu)缺點、 適用范圍， 確定出 10kV 側(cè)的接線方式為 單母線分段接線 ， 采用成套式開關(guān)柜， 如圖 33 所示 。產(chǎn)生短路的主要原因： ⑴ 元件損壞。 ⑵ 自然災害。 ⑶ 違規(guī)操作。 ⑷ 其它原因 。 短路的種類 短路的基本類型有 :三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。 在四種短路類型中，單相接地短路故障發(fā)生的概率最高，可達 65%，兩相短路約占 10%，三相短路約占 5%。 因此采用三相短路來計算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。為了保證電力系統(tǒng)安 全運行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定和 動穩(wěn)定的校驗，以保證該設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。 需要各種短路時的短路電流數(shù)據(jù)。、在選擇電氣主接第四章 短路電流的計算 13 線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 短路計算的基本假 設(shè) ⑴ 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； ⑵ 所有電源的電動勢相位角相同； ⑶ 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； ⑷ 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； ⑸ 元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； ⑹ 系統(tǒng)短路時是金屬性短路。在校驗電氣設(shè)備和載流導體時，必須確定出電氣設(shè)備和載流導體處于最嚴重情況的短路點，使通過的短路電流校驗值為最大。 ⑵ 母聯(lián)斷路器。 ⑶ 帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，并且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，一般可選擇電抗器后為計算短路點，這樣出線可選擇輕型斷路器，以節(jié)約投資。 1 1 1 0 k VX 1X TX T 1 0 k VF2F1 圖 41 等值電路 短路電流的計算 1? 已知 110kV 母線的短路容量 2021MVA，短路電流 。選擇電抗器限制 10kV 側(cè)的短路電流，因為 10kV 側(cè)每回出線的負荷相同，所以可加設(shè)分裂電抗器。 則額定容量為 NNS = 3 U = 3 = V? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 所以電抗器的電抗為： L 4= 0 .9 = 0 .6 9 35 .1 9 6?? 總的電抗為： 1L11= + + = + 0 . 2 6 2 5 + 0 . 6 9 3 = 0 . 5 2 822??? ? ? ?（ ） （ ） 三相短路電流周期分量有效值為： J23F2= 10. 42 k= A??????（ ）符 合 。 三相短路電流沖擊電流最大值 ： 3sh F2i =2 .55 = 5 =2 7k A? ? ? ?? ???（ ） 沖擊電流有效值： 3sh F2=1 .51 = 1 =1 3k A? ? ? ? ?? ???（ ） 三相短路容量為 ： ( 3 )F2 F2S 3 U 3 10 .5 18 9. 5 MV A?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? 第四章 短路電流的計算 18 三相短路電流計算結(jié)果表 表 41 三相短路電流計算結(jié)果表 短路點 短路點額定電壓 平均工作電壓 短路電流周期分量有效值 短路點沖擊電流 短路容量 有效值 最大值 UN /kV Uav /kV 3F?（ ） /kA I? /kA shI /kA shi /kA FS /MVA F1 110 115 2021 F2 10 第五章 電氣設(shè)備的選擇 19 第五 章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的條件 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，但對它 們的基本要求卻是一致的。 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變化，有時會高于電網(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)的最高運行電壓。因此，在選擇 電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 SU? 的條件選擇，即 NU ? SU? 電氣設(shè)備的額定電流 ?? 是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 3．開斷電流 第五章 電氣設(shè)備的選擇 20 斷路器的額定開斷電流 br?? 是指在額定電壓下能保證正常開斷的最大短路電流，它是表征斷路器開斷能力的重要參數(shù)。 額定開斷電流 包括短 路電流周期分量和非周期分量 ， 而斷路器的額定開斷電流是以周期分量有效值表示，并計入了 20%的非周期分量。為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定短路關(guān)合電流不小于短路電流的最大沖擊值，即 ： c1 shii? ? 環(huán)境條件對設(shè)備選擇影響 當電氣設(shè)備安裝地點的環(huán)境（尤其 注意小環(huán)境）條件如溫度、風速、污穢等級、海拔高度、地震強度和覆冰 的 厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備使用條件時，應采取措施。 第五章 電氣設(shè)備的選擇 21 按短路狀態(tài)校驗 短路電流通過電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值。 電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定。 同時， 應按電氣設(shè)備在特定的工程安裝使用 條件，對電氣設(shè)備的機械負荷能力進行校驗，即電氣設(shè)備的端子允許負載應大于設(shè)備引線在短路時的最大電動力。斷路器的主要功能是：正常運行時倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電路或推出運行，起控制作用； 當設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，起保護作用。而隔離