課程設(shè)計(jì)---220kv降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　《電氣專(zhuān)業(yè)核心課綜合》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目：220KV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　院 （系）： 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電氣工程 10

2、04 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p>

3、<p>　　20 13年 6月 16 日至20 13年 7 月 5 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3</b></p><p>　　1 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)6</p><p>　　1.1 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求6</p>

4、<p>　　1.2 主接線(xiàn)基本接線(xiàn)方式7</p><p>　　1.3 主接線(xiàn)的接線(xiàn)方案確定12</p><p>　　2 主變壓器選擇16</p><p>　　2.1 主變壓器的選擇原則16</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇16</p><p>　　2.3 主變壓器容量的

5、選擇17</p><p>　　3 短路電流計(jì)算20</p><p>　　3.1 概述20</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算目的20</p><p>　　3.3 短路電流計(jì)算基本假設(shè)20</p><p>　　3.4 各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算21</p><p>　　3.4

6、.1 各電氣元件標(biāo)幺值的計(jì)算21</p><p>　　3.4.2 線(xiàn)路標(biāo)幺電抗總圖及化簡(jiǎn)圖21</p><p>　　3.5 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算23</p><p>　　3.5.1最大最小運(yùn)行方式的含義23</p><p>　　3.5.2 220KV側(cè)短路計(jì)算23</p><p>　　3.5.3

7、 110KV側(cè)短路計(jì)算25</p><p>　　3.5.4 10KV側(cè)短路計(jì)算27</p><p>　　4 主要電氣設(shè)備選擇30</p><p>　　4.1 概述30</p><p>　　4.1.1 按正常工作條件選電氣設(shè)備30</p><p>　　4.1.2 按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)31</p&g

8、t;<p>　　4.2 高壓斷路器的選擇32</p><p>　　4.2.1 220KV側(cè)斷路器的選擇33</p><p>　　4.2.1 110KV側(cè)斷路器的選擇34</p><p>　　4.2.2 10KV側(cè)斷路器的選擇35</p><p>　　4.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇36</p><p&

9、gt;　　4.3.1 220KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇37</p><p>　　4.3.1 110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇38</p><p>　　4.3.2 10KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇39</p><p>　　4．4 母線(xiàn)的選擇40</p><p>　　4.4.1 220KV側(cè)母線(xiàn)的選擇41</p><p>　

10、　4.4.1 110KV側(cè)母線(xiàn)的選擇42</p><p>　　4.4.2 10KV側(cè)母線(xiàn)的選擇43</p><p>　　4.5 互感器的選擇49</p><p>　　4.5.1 電流互感器選擇依據(jù)50</p><p>　　4.5.2 電流互感器的選擇51</p><p>　　4.5.3電壓互感器的選擇

11、依據(jù)54</p><p>　　4.5.4電壓互感器選擇55</p><p>　　5 防雷及接地體設(shè)計(jì)57</p><p><b>　　5.1 概述57</b></p><p>　　5.2防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)57</p><p>　　5.3 接地裝置的設(shè)計(jì)58</p><p

12、>　　5.4 主變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù)58</p><p>　　5.5 變電所防雷設(shè)計(jì)59</p><p>　　6. 設(shè)計(jì)總結(jié)60</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)61</b></p><p>　　附 錄1 主要設(shè)備選擇匯總表62</p><p><b>　　成績(jī)?cè)u(píng)定

13、表63</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　1 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　電氣主接線(xiàn)又稱(chēng)為電氣一次接線(xiàn)，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線(xiàn)圖。主接線(xiàn)代表

14、了變電站高電壓、大電流的電器部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。因此，主接線(xiàn)設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的充分論證比較，綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，最終得到實(shí)際工程確認(rèn)的最終方案。</p><p>　　電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求，概況地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。<

15、/p><p><b>　　(1) 可靠性</b></p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線(xiàn)最基本的要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線(xiàn)可靠性的基本要求通常包括以下幾個(gè)方面:</p><p>　?、贁嗦菲鳈z修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)供電。</p><p>　?、诰€(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)故障時(shí)，

16、以及母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)全部I類(lèi)及全部或大部分II類(lèi)用戶(hù)的供電。</p><p>　?、郾M量避免變電站全部停電的可能性。</p><p>　?、艽笮蜋C(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，不應(yīng)危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p><b>　　(2) 靈活性</b></p><p>　　電氣主

17、接線(xiàn)應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面:</p><p>　?、俨僮鞯姆奖阈裕弘姎庵鹘泳€(xiàn)應(yīng)該在服從可靠性的基本要求條件下，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不至在操作過(guò)程中出差錯(cuò)。</p><p>　　②調(diào)度的方便性：可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行

18、方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、蹟U(kuò)建的方便性：可以容易地從初期過(guò)渡到其最終接線(xiàn)，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，無(wú)論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。</p><p><b>　　(3) 經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　主接線(xiàn)在滿(mǎn)足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　①投資?。褐鹘泳€(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單

19、清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。</p><p>　?、谡嫉孛娣e小：主接線(xiàn)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子及安裝費(fèi)用。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡(jiǎn)化布置。</p><p>　?、垭娔軗p失少：在變電站中，電能損耗主要來(lái)自于變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變

20、壓而增加電能損耗。</p><p>　　1.2 主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)方式</p><p>　　主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)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(xiàn)為主體，在進(jìn)出線(xiàn)路多時(shí)（一般超過(guò)四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線(xiàn)的接線(xiàn)相比，無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)使用開(kāi)關(guān)電器較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線(xiàn)回路少，不

21、再擴(kuò)建和發(fā)展的變電站。</p><p>　　有匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式概括的可分為單母線(xiàn)接線(xiàn)和雙母線(xiàn)接線(xiàn)兩大類(lèi)；無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式主要有橋形接線(xiàn)、角形接線(xiàn)和單元接線(xiàn)。</p><p><b>　　單母線(xiàn)接線(xiàn)</b></p><p><b>　　圖1.1單母線(xiàn)接線(xiàn)</b></p><p>　　如圖1.1

22、單母線(xiàn)接線(xiàn)供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線(xiàn)回路。母線(xiàn)既可保證電源并列工作，又能使任一條出線(xiàn)都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線(xiàn)回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線(xiàn)上，以減少功率在母線(xiàn)上的傳輸。</p><p>　　單母接線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線(xiàn)便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：</p><p>　?、倏煽啃圆睢Ｄ妇€(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)

23、，所有回路都要停止工作，也就成了全廠(chǎng)或全站長(zhǎng)期停電。</p><p>　?、谡{(diào)度不方便。電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線(xiàn)路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。</p><p>　　單母接線(xiàn)適用于：110～220KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)兩回，35～63KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)3回，6～10KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)5回。故220KV可采用單母接線(xiàn)。</p>&

24、lt;p><b>　　單母分段接線(xiàn)</b></p><p>　　圖1.2 單母線(xiàn)分段接線(xiàn)</p><p>　　如圖1.2所示單母線(xiàn)用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩回饋電線(xiàn)路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶(hù)停電；兩段母線(xiàn)同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。但是，一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)

25、，該段母線(xiàn)的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線(xiàn)為雙回時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)須向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。</p><p>　　單母分段適用于：110～220KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為3～4回，35～63KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為4～8回，6～10KV配電裝置的出線(xiàn)為6回及以上。故110KV和10KV可采用單母分段接線(xiàn)。</p><p>　　單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)</p>

26、<p>　　圖1.3 單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)</p><p>　　如圖1.3 單母線(xiàn)分段斷路器帶有專(zhuān)用旁路斷路器母線(xiàn)接線(xiàn)極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。</p><p>　　適用于進(jìn)出線(xiàn)不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為35～110KV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。故110KV可采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，因出線(xiàn)為4回，可采用旁路斷路器兼

27、做分段斷路器的接線(xiàn)。220KV也可采用此接線(xiàn)。</p><p><b>　　雙母線(xiàn)接線(xiàn)</b></p><p><b>　　圖1.4雙母線(xiàn)接線(xiàn)</b></p><p>　　如圖1.4 雙母接線(xiàn)有兩種母線(xiàn)，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線(xiàn)的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線(xiàn)接線(xiàn)連接。兩組母線(xiàn)之間的

28、聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。</p><p>　　由于雙母線(xiàn)有較高的可靠性，廣泛用于：出線(xiàn)帶電抗器的6～10KV 配電裝置；35～60KV 出線(xiàn)數(shù)超過(guò)8 回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110～220KV 出線(xiàn)數(shù)為5 回及以上時(shí)。故10KV出線(xiàn)帶電抗器可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn),110KV、220KV也可以采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。</p><p><b

29、>　　雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)</b></p><p>　　圖1.5雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)</p><p>　　如圖1.5 為了縮小母線(xiàn)故障的停電范圍，可采用雙母分段接線(xiàn)，用分段斷路器將工作母線(xiàn)分為兩段，每段工作母線(xiàn)用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線(xiàn)相連，電源和出線(xiàn)回路均勻地分布在兩段工作母線(xiàn)上。雙母接線(xiàn)分段接線(xiàn)比雙母接線(xiàn)的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線(xiàn)發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)

30、跳開(kāi)，而后將故障段母線(xiàn)所連的電源回路的斷路器跳開(kāi)，該段母線(xiàn)所連的出線(xiàn)回路停電；隨后，將故障段母線(xiàn)所連的電源回路和出線(xiàn)回路切換到備用母線(xiàn)上，即可恢復(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電。</p><p>　　雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)被廣泛用于發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在220～550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線(xiàn)，也有采用雙母線(xiàn)分四段接線(xiàn)的。</p><p>　　雙母線(xiàn)帶旁

31、路母線(xiàn)的接線(xiàn)</p><p>　　圖1.6雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)</p><p>　　如圖1.6雙母線(xiàn)可以帶旁路母線(xiàn)，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線(xiàn)的線(xiàn)路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。</p><p><b>　　橋型接線(xiàn)</b>

32、</p><p><b>　　圖1.7 橋型接線(xiàn)</b></p><p>　　如圖1.7 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線(xiàn)路時(shí)，采用橋型接線(xiàn)，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線(xiàn):</p><p>　　內(nèi)橋接線(xiàn)：圖1.7左圖 適合于輸電線(xiàn)路較長(zhǎng)，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除，采用內(nèi)橋式接線(xiàn)。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停相應(yīng)的線(xiàn)路。</p&

33、gt;<p>　　外橋接線(xiàn)：圖1.7右圖 適合于出線(xiàn)較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。當(dāng)線(xiàn)路故障時(shí)需停相應(yīng)的變壓器。</p><p>　　所以，橋式接線(xiàn)雖然有使用斷路器少、布置簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是可靠性較差。故220KV的系統(tǒng)可以采用外橋接線(xiàn)，因一般都有穿越功率。</p><p><b>　　角形接線(xiàn)</b><

34、;/p><p><b>　　圖1.8角形接線(xiàn)</b></p><p>　　如圖1.8 多角形接線(xiàn)的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線(xiàn)。為減少因斷路器檢修而開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線(xiàn)運(yùn)行可靠性，以采用3～5角形為宜。優(yōu)點(diǎn)是：投資省，占地面積少，接線(xiàn)成閉合環(huán)形，可靠性靈活性較高。缺點(diǎn)是：任一臺(tái)斷路器檢修，都成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線(xiàn)的可靠性，不易于擴(kuò)建等。<

35、/p><p>　　適用于：回路數(shù)較少且能一次建成、不需要再擴(kuò)建的110KV及以上的配電裝置中。故110KV和220KV可采用角形接線(xiàn)。</p><p><b>　　單元接線(xiàn)</b></p><p>　　圖1.9擴(kuò)大單元接線(xiàn)</p><p>　　如圖1.9 變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn)最簡(jiǎn)單、設(shè)備最少，不需高壓配電裝置，但線(xiàn)路故障或檢

36、修時(shí)，變壓器停運(yùn)，變壓器故障或檢修時(shí)，線(xiàn)路停運(yùn)。</p><p>　　適用于只有一臺(tái)變壓器和一回線(xiàn)路時(shí)，故不采用。</p><p>　　1.3 主接線(xiàn)的方案確定</p><p>　　結(jié)合原始資料所提供的數(shù)據(jù)，和權(quán)衡上面各種接線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級(jí)使用的主接線(xiàn)方式列出：</p><p>　　(1) 220KV線(xiàn)路5回進(jìn)線(xiàn)（2回和系統(tǒng)，

37、2回和電廠(chǎng)，一回備用），且為降壓變電所，有穿越功率，考慮到220KV線(xiàn)路的重要性，為保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，適用的接線(xiàn)方式只有雙母線(xiàn)接線(xiàn)。單母線(xiàn)和角形接線(xiàn)可靠性不合理！</p><p>　　(2) 110KV有4回出線(xiàn)（備用1回），適用的接線(xiàn)形式為單母分段接線(xiàn)、單母分段帶旁路接線(xiàn)（因進(jìn)線(xiàn)數(shù)不足5回，裝設(shè)旁路斷路器兼作分段斷路器）、雙母線(xiàn)接線(xiàn)、角形接線(xiàn)。</p><p>　　(3) 10K

38、V有12回出線(xiàn)，帶電抗器限制短路電流，適用的接線(xiàn)形式為雙母接線(xiàn)和雙母線(xiàn)分段接線(xiàn),單母線(xiàn)分段。</p><p>　　據(jù)此，擬定下面3種主接線(xiàn)方案：</p><p>　　方案I如圖1.10，220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。</p><p>　　圖1.10 220KV/110KV雙母,10KV單母分段</p>

39、<p>　　方案II如圖1.11 220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV單母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。</p><p>　　圖1.11 220KV雙母,110KV雙母分段,10KV單母分段</p><p>　　方案III如圖1.12 220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，10KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。</p><p&g

40、t;　　圖1.12 220KV/10KV雙母，110KV 雙母分段，</p><p>　　3種方案均采用三相三繞組變壓器，對(duì)3種方案進(jìn)行技術(shù)比較如下表：</p><p>　　表1-1 主接線(xiàn)方案比較表</p><p>　　通過(guò)對(duì)3種主接線(xiàn)可靠性，靈活性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第I方案為設(shè)計(jì)初選可靠方案</p><p><b>

41、　　方案I特點(diǎn)：</b></p><p>　　220KV 110KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)形式，調(diào)度靈活方便，而任一母線(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)另一母線(xiàn)供電。但。</p><p>　　10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，由于雙母線(xiàn)故障機(jī)率較小，故不考慮，單母線(xiàn)相對(duì)而言的性?xún)r(jià)比最好，對(duì)穩(wěn)定性影響和ⅡⅢ方案相差不大?。?！</p><p>　　綜觀(guān)以上3種主接線(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

42、的原始資料選擇方案I為最優(yōu)方案，滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p><b>　　2 主變壓器選擇</b></p><p>　　2.1 主變壓器的選擇原則</p><p>　?。?）主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20 年的負(fù)荷發(fā)展。</p><p>　

43、　（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶(hù)的Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　　（3）為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。</p><p>　　2.

44、2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　?。?） 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變</p><p>　　電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。</p><p>　?。?） 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專(zhuān)用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮</p><p>　　裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。</p><p&g

45、t;　?。?） 對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓</p><p><b>　　器的容量。</b></p><p>　　2.3 主變壓器容量的選擇</p><p>　?。?） 主變壓器容量一般按變電所建成后5～10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20 年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃

46、相結(jié)合。</p><p>　?。?） 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。</p><p>　?。?） 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出

47、發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　這是任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)給的110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)下表。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax＝5500h，同時(shí)率取0.9，線(xiàn)路損耗取6％。</p><p>　　表2.1 110KV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　表2.2 10KV用戶(hù)負(fù)

48、荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　變壓器的最大負(fù)荷按下式確定：</p><p>　　式中——負(fù)荷同時(shí)系數(shù),本次設(shè)計(jì)中取0.9</p><p>　　——按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷</p><p>　　對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定：</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷及發(fā)展的要求，考慮負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為0.

49、9，線(xiàn)損率為6%，所以：</p><p><b>　　變壓器的額定容量：</b></p><p>　　故選擇變壓器的型號(hào)為SFPZ7—63000/220雙繞組有載調(diào)壓變壓器。參數(shù)見(jiàn)表2.3</p><p>　　表2.3 型變壓器參數(shù)如下</p><p>　　注：上表信息來(lái)自《電力工程專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)指南》第二版之繼電保護(hù)分冊(cè)P1

50、61</p><p><b>　　由表所知：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　根據(jù)教材《電氣工程基礎(chǔ)》p144面計(jì)算方法由此可計(jì)算出各繞組的等值電抗如下：</p><p>　　歸算到220KV側(cè)得：</p><p>　　選取基準(zhǔn)值,,化為標(biāo)

51、幺值為：</p><p><b>　　3 短路電流計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶(hù)的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。<

52、/p><p>　　短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。</p><p>　　在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在

53、各種類(lèi)型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算目的</p><p>　　短路電流計(jì)算是變電站電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的是：</p><p>　?。?） 在選擇電氣主接線(xiàn)

54、時(shí)，為了比較各種接線(xiàn)方法或確定某一接線(xiàn)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。</p><p>　?。?） 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。</p><p>　?。?） 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線(xiàn)的相間和相對(duì)低的安全距離。</p><

55、p>　　（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)的短路電流為依據(jù)。</p><p>　?。?） 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要短路電流。</p><p>　　3.3 短路電流計(jì)算基本假設(shè)</p><p>　?。?） 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。</p><p>　　（2） 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。</p>

56、;<p>　?。?） 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。</p><p>　?。?） 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　?。?） 元件的電阻略去，輸電線(xiàn)路的電容略去不計(jì)，不及負(fù)荷的影響。</p><p>　?。?） 系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。</p><p&

57、gt;　　3.4 各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算</p><p>　　3.4.1各電氣元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算</p><p><b>　　選取,，計(jì)算如下：</b></p><p>　　1、發(fā)電機(jī)G-1，G-2，G-3，G-4電抗參數(shù)：</p><p>　　2、變壓器T-1, T-2, T-3, T-4電抗參數(shù):</p>

58、;<p>　　3、線(xiàn)路L-1， L-2， L-3， L-4，電抗參數(shù)：</p><p>　　3.4.2線(xiàn)路標(biāo)幺電抗的總圖及化簡(jiǎn)</p><p>　　由以上的計(jì)算可以得到系統(tǒng)的總接線(xiàn)圖如下圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　上圖中2,3,4,5,合并在和6串聯(lián)得到新阻抗15；由于兩個(gè)變

59、壓器是一樣的所以可以進(jìn)行等效7,9等效成新的16，8和10等效為17,11和12等效為18，新的等值網(wǎng)絡(luò)圖如3.2</p><p>　　3.2系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.5系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算</p><p>　　3.5.1最大、最小運(yùn)行方式的含義:</p><p>　　通過(guò)保護(hù)裝置（斷路器）的短路電流為最大時(shí)的系

60、統(tǒng)的運(yùn)行方式為最大運(yùn)行方式，此時(shí)的短路電流可作為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇依據(jù)；當(dāng)通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小運(yùn)行方式，此時(shí)的短路電流為最小，可作為檢驗(yàn)繼電保護(hù)設(shè)備靈敏度及保護(hù)整定的主要依據(jù)。</p><p>　?。ǘ┳畲筮\(yùn)行方式的確定:</p><p>　　由系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，當(dāng)系統(tǒng)中全部電源均投入使用時(shí)，為系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式。制定等值網(wǎng)絡(luò)圖如下（圖3.3）所示&l

61、t;/p><p>　　圖3.3各條母線(xiàn)等值網(wǎng)絡(luò)電抗化簡(jiǎn)圖</p><p>　?。ㄈ┳畲筮\(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)之涉及電氣一次部分，所以不考慮最小運(yùn)行方式下的短路電流。</p><p>　　圖3.3所示，分別選取變壓器高、中、低三側(cè)為三個(gè)短路點(diǎn)、、，所計(jì)算電流將作為選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及互感器等設(shè)備的依據(jù)及檢驗(yàn)?zāi)?/p>

62、線(xiàn)的依據(jù)。、</p><p>　　3.5.2 220KV母線(xiàn)短路計(jì)算</p><p>　?。?）220kv母線(xiàn)短路電路等效圖如圖3.4</p><p>　　圖3.4 220KV 母線(xiàn)短路圖</p><p>　　(2)f1點(diǎn)短路的等效化簡(jiǎn)電路見(jiàn)圖圖3.5</p><p>　　圖3.5 220KV 母線(xiàn)短路化簡(jiǎn)圖<

63、/p><p>　　(3)有上圖可以算得各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗分別為：</p><p>　　等值發(fā)電機(jī)G </p><p>　　系統(tǒng)S </p><p><b>　　求電源的計(jì)算電抗</b></p><p>　　查計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表，求短路電流周期分量的標(biāo)幺值，電廠(chǎng)查汽

64、輪機(jī)計(jì)算曲線(xiàn)</p><p>　　查的結(jié)果為: </p><p>　　計(jì)算短路電流有名值，歸算到至短路點(diǎn)電壓等級(jí)的各值電源的額定電流和基準(zhǔn)值電流分別為： </p><p>　　電流對(duì)應(yīng)的有名值和短路點(diǎn)總電流為：</p><p>　　沖擊電流：由于短路點(diǎn)出現(xiàn)在電廠(chǎng)的變壓器高壓側(cè)故沖擊系數(shù)，因此

65、短路點(diǎn)的沖擊電流為： </p><p><b>　　(9)短路容量為：</b></p><p><b>　　(MVA)</b></p><p>　　3.5.3 110KV母線(xiàn)短路計(jì)算</p><p>　?。?）110kv母線(xiàn)短路電路等效圖如圖3.6</p><p>　　圖3.

66、6 110KV 母線(xiàn)短路等效圖</p><p>　　圖3.6中的16,17號(hào)阻抗進(jìn)行串聯(lián)合并為19</p><p>　　(2)f2點(diǎn)短路的等效化簡(jiǎn)電路見(jiàn)圖圖3.7</p><p>　　圖3.7 110 KV母線(xiàn)短路等效化簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　圖3.7中是</b></p><p>　　所

67、以不計(jì)算他們之間轉(zhuǎn)換后的值！</p><p>　　(3)有上圖可以算得各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗分別為：</p><p>　　等值發(fā)電機(jī)G </p><p>　　系統(tǒng)S </p><p><b>　　求電源的計(jì)算電抗</b></p><p>　　查計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表，

68、求短路電流周期分量的標(biāo)幺值，電廠(chǎng)查汽輪機(jī)計(jì)算曲線(xiàn)</p><p>　　查的結(jié)果為: </p><p>　　計(jì)算短路電流有名值，歸算到至短路點(diǎn)電壓等級(jí)的各值電源的額定電流和基準(zhǔn)值電流分別為：</p><p>　　電流對(duì)應(yīng)的有名值和短路點(diǎn)總電流為：</p><p>　　沖擊電流：由于短路點(diǎn)出現(xiàn)在電廠(chǎng)的變壓器高壓側(cè)故沖擊系數(shù)，因此短路點(diǎn)

69、的沖擊電流為： </p><p><b>　　(9)短路容量為：</b></p><p><b>　　(MVA)</b></p><p>　　3.5.4 10KV母線(xiàn)短路計(jì)算</p><p>　?。?）10kv母線(xiàn)短路電路等效圖如圖3.8</p><p>　　圖3.8 10K

70、V母線(xiàn)短路電路等效圖</p><p>　　圖3.8中的16,18號(hào)阻抗進(jìn)行串聯(lián)合并為22</p><p>　　(2)f3點(diǎn)短路的等效化簡(jiǎn)電路見(jiàn)圖圖3.9</p><p>　　圖3.9 10KV 母線(xiàn)短路電路化簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　圖3.9中是</b></p><p>　　所以不計(jì)算他們

71、之間轉(zhuǎn)換后的值！</p><p>　　(3)有上圖可以算得各等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗分別為：</p><p>　　等值發(fā)電機(jī)G </p><p>　　系統(tǒng)S </p><p><b>　　求電源的計(jì)算電抗</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算電抗時(shí)可以近似認(rèn)為短路周

72、期電流幅值不隨時(shí)間改變而改變，電流的標(biāo)幺值為轉(zhuǎn)移電抗的倒數(shù)，故：</p><p>　　計(jì)算短路電流有名值，歸算到至短路點(diǎn)電壓等級(jí)的各值電源的額定電流和基準(zhǔn)值電流分別為：</p><p>　　電流對(duì)應(yīng)的有名值和短路點(diǎn)總電流為：</p><p>　　沖擊電流：由于短路點(diǎn)出現(xiàn)在電廠(chǎng)的變壓器高壓側(cè)故沖擊系數(shù)，因此短路點(diǎn)的沖擊電流為： </p><p>

73、;<b>　　(9)短路容量為：</b></p><p><b>　　(MVA)</b></p><p>　　有以上的計(jì)算我們可以得到各個(gè)短路點(diǎn)的額定電流，沖擊電流，短路功率相關(guān)數(shù)據(jù)如下表2.4：</p><p>　　表2.4 各母線(xiàn)短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　4 變電所電氣設(shè)備的選擇<

74、;/p><p>　　在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，使用著各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線(xiàn)、調(diào)相機(jī)等，這些設(shè)備的任務(wù)時(shí)保證變電所安全、可靠的供電，因?yàn)檫x擇電氣設(shè)備時(shí)，必須考慮電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的工作情況。所謂電氣設(shè)備選擇，則是根據(jù)各種電氣設(shè)備在系統(tǒng)中所處的地位和完成的任務(wù)來(lái)確定它的型式和參數(shù)。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(dāng)?shù)亓粲性６?，力?/p>

75、在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行節(jié)約。</p><p>　　4.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件不同，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。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按照正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　4.1.1 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p>

76、<p><b>　　1. 額定電壓</b></p><p>　　電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓和負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選設(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。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.15倍，而電氣設(shè)備所在的電網(wǎng)運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備

77、的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即</p><p><b>　　額定電流</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流是指在額定溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。通常應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即</p><p>　　由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)

78、、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定(1.3～2倍變壓器額定電流)。</p><p>　　按《交流高壓電器的長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》的規(guī)定，斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器等電器設(shè)備在環(huán)境最高溫度為+40℃時(shí)，允許按額定電流持續(xù)工作。當(dāng)安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40℃而低于+60℃時(shí)，每增高1℃，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40℃時(shí)，每降低1℃，建議額定電流增加0.5%，但總的增

79、加值不得超過(guò)額定電流的20%。</p><p>　　4.1.2 按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)</p><p>　　當(dāng)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)力和發(fā)熱兩種效應(yīng)，一方面使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體受到很大的電動(dòng)力作用，同時(shí)又使它們的溫度急劇升高，這可能使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的絕緣受到損壞。為此，在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時(shí)，必須對(duì)短路電流電動(dòng)力和發(fā)熱計(jì)算，以驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。<

80、/p><p>　　1. 短路熱穩(wěn)定效驗(yàn)</p><p>　　短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的條件為</p><p>　　式中 ----短路電流的熱效應(yīng)；</p><p>　　----設(shè)備給定的ts內(nèi)允許的熱穩(wěn)定電流有效值。</p><p>　　2. 電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)<

81、;/p><p>　　電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件為</p><p>　　式中 ----短路沖擊電流的幅值；</p><p>　　----設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算的條件</b></p><p>　　為

82、使所選電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。</p><p>　　⑴ 容量和接線(xiàn)。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（工程建成后5～10年）；其接線(xiàn)應(yīng)采取可能發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式，但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線(xiàn)方式。</p><p>　　⑵ 短路種類(lèi)。一般按三相短路驗(yàn)

83、算，若其他種類(lèi)短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。</p><p>　?、?計(jì)算短路點(diǎn)。選擇通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路點(diǎn)。先考慮分別在電氣設(shè)備前后短路時(shí)的短路電流，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是流過(guò)所要校驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部的短路電流，而非流到短路點(diǎn)的總電流。</p><p>　　4.2 高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器是電廠(chǎng)和變電站電氣主系統(tǒng)的重要

84、開(kāi)關(guān)電器。高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線(xiàn)路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起控制作用，當(dāng)設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。</p><p>　?。?）型式。除滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的方便。一般6～35KV選用真空斷路器，35～500kV選用SF6斷路器。</p><p>　?。?）額定電壓的選擇為。

85、</p><p>　?。?）額定電流的選擇為</p><p>　?。?）額定開(kāi)斷電流的檢驗(yàn)為</p><p>　　式中 ----斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間ts的短路電流周期分量。</p><p>　　實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間tK，為繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器固有分閘時(shí)間之后。</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足</p&

86、gt;<p>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足</p><p>　　高壓斷路器是發(fā)電廠(chǎng)和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開(kāi)關(guān)電器。高壓斷路器的功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線(xiàn)路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起控制作用；當(dāng)設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。高壓斷路器是開(kāi)關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備，其最大特點(diǎn)就是能斷開(kāi)電器中負(fù)荷電流和短路電流。</p><p

87、>　　高壓斷路器的選擇除了應(yīng)滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的方便。一般6～35KV選用真空斷路器，35～500KV選用斷路器。</p><p>　　4.2.1 220kV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　（1） 額定電壓選擇： </p><p>　?。?） 額定電流選擇： 為最大負(fù)荷之和：</p><p>

88、;　　220KV母線(xiàn)的最大持續(xù)工作電流為：</p><p><b>　　所以=490（A）</b></p><p>　?。?） 按開(kāi)斷電流選擇： = 13.188（kA） 即13.188（kA）</p><p>　?。?） 動(dòng)穩(wěn)定電流按大于短路沖擊電流選擇： = 33.566（kA） </p><p>　　即33

89、.566（kA）</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW6－220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓245kV，額定電流3150A，額定開(kāi)斷電流40kA，短路關(guān)合電流55kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值55kA，4S熱穩(wěn)定電流40kA，固有分閘時(shí)間0.042S，合閘時(shí)間0.2S，全開(kāi)斷時(shí)間0.075S。</p><p>　?。?） 校驗(yàn)熱穩(wěn)定（用等值時(shí)間法），取后備

90、保護(hù)為5S，則：</p><p>　　= 0.075 + 5 = 5.07（S） </p><p>　　因?yàn)?gt;1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線(xiàn)，查得= 4.3S</p><p>　　=（5.07－5）+ 4.3 = 4.37（S）</p><p>　?。╧A2S）（熱效應(yīng)Qd）</p><p>　

91、?。╧A2S）（允許最大熱效應(yīng)）</p><p><b>　　即>滿(mǎn)足要求；</b></p><p>　　(kA)<40(kA)滿(mǎn)足要求。</p><p>　?。?） 檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：</p><p>　　= 33.566(kA)< 55(kA) 滿(mǎn)足要求</p><p>　　故選

92、擇戶(hù)外LW6－220型SF6斷路器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.1：</p><p>　　表4.1 戶(hù)外LW6－220型SF6斷路器數(shù)據(jù)</p><p>　　4.2.2 110kV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　考慮到兩臺(tái)主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得：</p><p>　　（1） 額定電壓： = 1.15×110

93、= 126.5（kV）；</p><p>　?。?） 額定電流： </p><p><b>　　；</b></p><p>　?。?） 按開(kāi)斷電流選擇：= 5.975（kA） ；</p><p>　?。?） 短路關(guān)合電流：ieg≥ish 即15.208（kA）</p><p>　　根據(jù)

94、以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SFW－110/2000型少油斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流2000A，額定開(kāi)斷電流31.5kA，短路開(kāi)斷電流80kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值31.5kA，4S熱穩(wěn)定電流0.6kA，固有分閘時(shí)間0.035S，合閘時(shí)間0.2S，全開(kāi)斷時(shí)間0.06S；</p><p>　?。?） 檢驗(yàn)熱穩(wěn)定取后備保護(hù)為5S</p><p>　　= 0.06 + 5 = 5.0

95、6（S） </p><p>　　因?yàn)?gt;1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間表，查得= 4.3S</p><p>　　=（5.06－5）+ 4.3 = 4.36（S）</p><p><b>　?。╧A2S）</b></p><p><b>　?。╧A2S）</b></p>

96、<p><b>　　即>滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　由以上計(jì)算表明選擇SFW－110/2000路器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.2:</p><p>　　表4.2 SFW110－110/2000少油斷路器數(shù)據(jù)</p><p>　　4.2.3 10kV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　由于10

97、kV側(cè)裝設(shè)了電抗器，則可以選擇10kV戶(hù)內(nèi)真空斷路器</p><p>　?。?） 額定電壓： </p><p>　　（2） 額定電流： </p><p>　?。?） 按開(kāi)斷電流選擇： = 11.972（kA） </p><p>　?。?） 按短路開(kāi)斷電流選擇： = 2.55×11.972 =30.53（kA）&l

98、t;/p><p>　　即：30.53(KA)</p><p>　?。?） 按短路容量選擇：S = = ×10.5×11.972= 217.72（MVA）</p><p>　　即：選擇斷路器的短路容量應(yīng)大于217.72MVA。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶(hù)內(nèi)ZMD11－12/2500－40A型真空斷路器，其參

99、數(shù)如下：額定電壓10kV，額定電流2500A，額定開(kāi)斷電流40kA，額定斷流容量727MVA，極限通過(guò)電流峰值80kA，2S熱穩(wěn)定電流31.5kA，固有分閘時(shí)間0.06S。</p><p>　?。?） 校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為1S</p><p>　　= 0.06 + 1 = 1.06（S） </p><p>　　因>1，故不計(jì)非周期分量，查周期分量等值

100、時(shí)間曲線(xiàn)得= 0.8S</p><p><b>　　<40</b></p><p><b>　?。╧A2S）</b></p><p><b>　　（kA2S）</b></p><p><b>　　滿(mǎn)足要求</b></p><p&g

101、t;　　（7） 檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： = 23.08<80 滿(mǎn)足要求。</p><p>　　故選擇戶(hù)內(nèi)ZMD11－12/2500－40A型真空斷路器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.3：</p><p>　　表4.3 戶(hù)內(nèi)ZMD11-12/2500-40A型真空斷路器數(shù)據(jù)</p><p>　　4.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)

102、：配制在主接線(xiàn)上時(shí)，保證了線(xiàn)路或設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序。</p><p>　　送電：首先合上母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，其次合上線(xiàn)路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。</p><p><b>　　隔離開(kāi)關(guān)的配置：</b></p><p>　?。?）

103、 斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；</p><p>　?。?） 中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；</p><p>　?。?） 接在母線(xiàn)上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線(xiàn)的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)1—2組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線(xiàn)路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用

104、一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)；</p><p>　?。?） 按在變壓器引出線(xiàn)或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；</p><p>　　（5） 當(dāng)饋電線(xiàn)的用戶(hù)側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶(hù)的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，但如果費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。</p><p>　　4.3.1 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><

105、p>　?。?） 額定電壓選擇： </p><p>　?。?） 額定電流選擇： 為最大負(fù)荷之和：</p><p>　　220KV母線(xiàn)的最大持續(xù)工作電流為：</p><p>　　所以=244.8（A）</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶(hù)外GW4－220/2000型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓252

106、kV，額定電流2000A，動(dòng)穩(wěn)定電流40kA，熱穩(wěn)定電流4S為32kA，并帶按地刀閘。</p><p>　?、?校驗(yàn)熱穩(wěn)定： = 0.07 + 5 = 5.07（S）</p><p>　　跟斷路器一樣： = 4.37S</p><p>　　= 13.1882×4.37 = 760.045（kA2.S）</p><p>　　= 322

107、×4 = 4096（kA2.S）</p><p><b>　　滿(mǎn)足要求</b></p><p>　?、?校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：icj≤idw icj = 33.566（kA） idw = 40kA） </p><p><b>　　即：＞ 滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　由上述計(jì)算表明

108、，選擇GW4－220/2000型隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，由計(jì)算可列出GW4－220DW型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.4：</p><p>　　表4.4 GW4－220/2000型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　4.3.2 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　?。?） 額定電壓： = 1.15×110 = 126.5（kV）；</p>

109、<p>　?。?） 額定電流： </p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶(hù)外GW5－110G/1250型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流1250A，動(dòng)穩(wěn)定電流80kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值31.5kA。</p><p>　?、?檢驗(yàn)熱穩(wěn)定：與110kV側(cè)斷路器相同 = 4.36S</p><p>　　

110、= 5.9752×4.36 =155.655（kA2.S）</p><p>　?。?1.52×4＝3969（kA2S）</p><p><b>　　即：滿(mǎn)足要求</b></p><p><b>　　④ 檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　= 15.208（kA） =

111、80（kA）</p><p><b>　　即：＞ 滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　由于上述計(jì)算選擇GW5－110G/1250型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表表4.5：</p><p>　　表4.5 GW5－110G/1250型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　4.3.3 10kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p

112、><p>　?。?） 額定電壓： </p><p>　　（2） 額定電流： </p><p>　　由上述計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇GN22Q型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓10kV，額定電流2000A，動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流40KA，5S熱穩(wěn)態(tài)電流36kA。</p><p>　?、?校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，同10kV斷路器一樣，= 0.8（S）</p>

113、<p>　　= 11.9722×0.8 = 114.66（kA2.S）</p><p>　　= 362×5 = 6480（kA2.S） </p><p><b>　　即：滿(mǎn)足要求。 </b></p><p>　?、?校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流：＜ </p><p>　　= 30.405（kA）

114、 = 40（kA）</p><p><b>　　即：＜滿(mǎn)足要求</b></p><p>　　故選擇型戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.6：</p><p>　　表4.6 GN22Q型戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　4.4 母線(xiàn)型號(hào)選擇及校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)矩形、槽形和管形母線(xiàn)

115、的使用范圍、母線(xiàn)的截面形狀，應(yīng)該保證集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低、散熱良好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)便和連接方便以及變電所的周?chē)h(huán)境和實(shí)際情況母線(xiàn)的選擇。</p><p>　　4.4.1 220KV母線(xiàn)的選擇</p><p><b>　　（一）母線(xiàn)型號(hào)選擇</b></p><p>　　一般情況下采用鋁母線(xiàn)；在持續(xù)工作電流較大、且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出

116、口處，以及污穢對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕而對(duì)銅腐蝕較輕的場(chǎng)所，采用銅母線(xiàn)。</p><p>　　35KV及以下且正常工作電流不大于4000A時(shí)，宜選用矩形導(dǎo)體；在4000~8000A時(shí)，一般選用槽型導(dǎo)體；8000A以上工作電流選管形導(dǎo)體或鋼芯鋁絞線(xiàn)構(gòu)成的組合導(dǎo)線(xiàn)。</p><p>　　導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載流量的大小、短路短路水平和配電裝置的具體情況而定。鋼芯鋁絞線(xiàn)母線(xiàn)、管形母線(xiàn)一般采用三相水平布置；

117、矩形、雙槽形母線(xiàn)常見(jiàn)布置方式有三相水平和三相垂直布置。</p><p>　　對(duì)于負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的母線(xiàn)（如發(fā)動(dòng)機(jī)至主變壓器、配電裝置的母線(xiàn)），應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)的截面。變壓器220KV母線(xiàn)上最大持續(xù)工作電流為：</p><p>　　＜4000A,所以用矩形導(dǎo)體。</p><p>　　因?yàn)?5500h/年，查鋁質(zhì)矩形、槽形和組合導(dǎo)體

118、的經(jīng)濟(jì)電流密度曲線(xiàn)得J=0.74A（）</p><p>　　所以===330.81</p><p>　　依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度 查《發(fā)電廠(chǎng)電氣部分》P484附表2-1，選擇每相1條50mm×4mm矩形鋁導(dǎo)體，母線(xiàn)型號(hào)LMY—400，其參數(shù)見(jiàn)下表4.7:</p><p>　　表4.7 220KV母線(xiàn)型號(hào)LMY—400相關(guān)參數(shù)</p>

119、<p>　　本變電所環(huán)境實(shí)際溫度是40ºC時(shí)，查發(fā)電廠(chǎng)電氣部分（第三版）附表3得</p><p>　　綜合校正系數(shù)=0.81</p><p>　　滿(mǎn)足長(zhǎng)期允許發(fā)熱條件。</p><p>　?。ǘ┠妇€(xiàn)校驗(yàn) </p>

120、<p><b>　　1．熱穩(wěn)定的校驗(yàn)</b></p><p><b>　　正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度</b></p><p>　　由此查表經(jīng)計(jì)算得C=97.8</p><p>　　則65.85()<S=200()</p><p>　　其中：—按熱穩(wěn)定決定的母線(xiàn)最小截面</p>

121、<p>　　C—母線(xiàn)的熱穩(wěn)定系數(shù)</p><p><b>　　—集膚效應(yīng)系數(shù)</b></p><p><b>　　—短路電流熱效應(yīng)</b></p><p><b>　　滿(mǎn)足熱穩(wěn)定條件</b></p><p><b>　　2．共振校驗(yàn)</b>&l

122、t;/p><p>　　由于不知道絕緣子跨距L，可令,</p><p><b>　　單位長(zhǎng)度導(dǎo)體質(zhì)量：</b></p><p><b>　　導(dǎo)體的截面二次矩：</b></p><p>　　鋁導(dǎo)體的導(dǎo)體材料的彈性模量E=7×，因此有：最大絕緣子跨距 </p><p>　　選