畢業(yè)設(shè)計(jì)---某220kv區(qū)域性變電所一次系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　某220KV區(qū)域性變電所一次系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)變電所以110KV向地區(qū)負(fù)荷供電,除220KV電壓與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)之外,110KV電壓的部分出線也與系統(tǒng)有聯(lián)系.</p><p><b>　　變電所的規(guī)模</b></p><

2、;p>　　近期設(shè)主變?yōu)?×120MVA，電壓比為220/121/10.5KV，容量比為100/100/50，本期工程一次建成，設(shè)計(jì)中留有擴(kuò)建的余地：</p><p>　　調(diào)相機(jī)為2×60MVAR，本期先建成一臺(tái)。</p><p>　　220KV出線本期5回，最終8回；</p><p>　　110KV出線共10回，一次建成</p>

3、<p>　　所用電按調(diào)相機(jī)的拖動(dòng)設(shè)備為主來考慮。</p><p>　　系統(tǒng)負(fù)荷功率因數(shù)為0.9，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5300小時(shí)，同時(shí)率為0.9，每回最大負(fù)荷為：</p><p>　　第一回（九江I）輸送200MW</p><p>　　第二回（九江II）輸送200MW</p><p>　　第三回（柘林）輸送180MW</p

4、><p>　　第四回（昌東）輸送150MW</p><p>　　第五回（南昌電廠）輸送100MW</p><p><b>　　第六回（西效I）</b></p><p><b>　　第七回（西效II）</b></p><p><b>　　第八回（備用）</b>

5、</p><p>　　110KV的最大地區(qū)負(fù)荷，近期為200MW，遠(yuǎn)期300MW，負(fù)荷功率因數(shù)為0.85,最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5300小時(shí),同時(shí)率為0.9,每回最大負(fù)荷為:</p><p>　　第一回(每嶺)輸送80MW</p><p>　　第二回(樂化)輸送80MW</p><p>　　第三回(新期周)輸送40MW</p>&

6、lt;p>　　第四回(象山)輸送45MW</p><p>　　第五回(水泥廠)輸送60MW</p><p>　　第六回(雙港澳)輸送60MW </p><p>　　第七回(南電)輸送60MW</p><p>　　第八回(化工區(qū)備用I)輸送40MW</p><p>　　第八回(化工區(qū)備用II)輸送40MW</

7、p><p>　　第八回(化工區(qū)備用III)輸送40MW</p><p><b>　　系統(tǒng)計(jì)算粢資料</b></p><p>　　系統(tǒng)阻抗，當(dāng)取基準(zhǔn)容量SJ=100MVA，基準(zhǔn)電壓UJ為各級電壓平均值（230，115，37，10.5……）時(shí),兩級電系統(tǒng)的遠(yuǎn)景阻抗標(biāo)值如下圖所示</p><p><b>　　所址情況&l

8、t;/b></p><p>　　變電所所在地為平原地區(qū)，無高產(chǎn)農(nóng)作物，土壤電阻率為0.8×104</p><p>　　Ω.cm,年雷暴日為65天,歷年最高氣溫為38.5。C。變電所在系統(tǒng)中的地理位置如下，220KV用虛線所示，110KV用實(shí)線表示：</p><p><b>　　系統(tǒng)和保護(hù)要求</b></p><

9、;p>　　220KV 各線在Ｂ、Ｃ相有載波通道，在Ａ、Ｂ相有保護(hù)通道。線路對側(cè)有電源，要求同期，電壓互感器裝于Ａ相。</p><p>　　110ＫＶ梅嶺、南電兩回路對側(cè)有電源，要求同期，電壓互感器裝于各線路Ａ相。</p><p><b>　　其他</b></p><p>　　所用負(fù)荷按典型所用電考慮。</p><p&g

10、t;<b>　　設(shè)計(jì)作務(wù)</b></p><p>　　變電所電氣主接線圖設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算，</b></p><p>　　電氣主接線圖中的設(shè)備配置，</p><p>　　主要電氣設(shè)備選擇，斷路器選擇，隔離開關(guān)選擇，互感器選擇；</p><p>&

11、lt;b>　　配電裝置選擇。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)成品</b></p><p>　　設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算收；</p><p><b>　　電氣計(jì)接線圖一份；</b></p><p>　　220Ｋｖ、110Ｋｖ進(jìn)出線斷面圖一份。</p><p>

12、;　　110KV電壓互感器及避雷圖一份。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　規(guī)程（包括《變電所（或發(fā)電廠）設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電氣測量儀表裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》等）；</p><p>　　《電力工程設(shè)計(jì)手冊》1、2冊，《電力工業(yè)常用設(shè)備用冊》，《發(fā)電廠電氣部分》教材等。</p&

13、gt;<p>　　十、（一）、主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　型號(hào)：OSFPS7-120000/220</p><p>　　額定容量：高壓：220±2×2.5％ＫＶ</p><p><b>　　中壓：121KV</b></p><p><b>　　低壓：10.5KV<

14、/b></p><p>　　聯(lián)接組標(biāo)號(hào)：YN，yn，d11</p><p>　　阻抗電壓％，高－低：28－34％，高－中：8－10％，中－低：18-24％</p><p><b>　　空載電流：0.8％</b></p><p><b>　　空載損耗：70ＫＶ</b></p>&l

15、t;p>　　短路損耗：320ＫＶ</p><p>　?。ǘ┠妇€技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　（1）220Ｋｖ母線選用LGJ-400/95型鋼芯鋁絞線，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　最高允許溫度70度，25度下允許截面流量960Ａ，集膚系數(shù)1，計(jì)算截面501.2mm2</p><p>　?。?）110KV母線選用LGJ800/

16、100型鋼芯鋁絞線，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　最高允許溫度70度，25度下允許截面流量1402Ａ，集膚系數(shù)1，計(jì)算截面896.05mm2</p><p>　?。?）10KV母線用LMR豎放式單條矩形導(dǎo)體，其技術(shù)參數(shù)如下：寬×厚（mm）40×4長期允許載流量480Ａ。</p><p><b>　　前 言</b>

17、;</p><p>　　本次所設(shè)計(jì)的課題是某220KV變電所電氣初步設(shè)計(jì)，該變電所是一個(gè)地區(qū)性重要的降壓變電所，它主要擔(dān)任220KV及100KV兩電壓等級功率交換，把接受功率全部送往110KV側(cè)線路。</p><p>　　本所位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，所址工程情況良好，處于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)樞紐點(diǎn)上，具有220KV、110KV、及10KV三個(gè)電壓等級，220KV側(cè)以接受功率為主，10KV主要用于所用電

18、以及無功補(bǔ)償。</p><p>　　本次所設(shè)計(jì)的變電所是樞紐變電所，全所停電后，將影響整個(gè)地區(qū)以級下一級變電所的供電即本次設(shè)計(jì)的變電所最后規(guī)模：采用兩臺(tái)OSFPS7-120000/220型三繞組有載調(diào)壓變壓器，容量化為100/100/50，互為備用。220KV側(cè)共有8回出線，近期5回，遠(yuǎn)期3回，其中4回出線朝西，4回出線朝北，110KV也有10回出線，一次建成，5回朝西，3回朝北，2回朝南。因此220KV及110

19、KV主接線最后方案采用雙母帶旁母接線形式，正常運(yùn)行時(shí)旁母不帶電。</p><p>　　10KV采用單母分段，且裝設(shè)分段斷路器，并裝設(shè)兩臺(tái)所用變，一臺(tái)所用變故障時(shí)，另一臺(tái)承受全部負(fù)荷。一臺(tái)所用變接一段母線，平時(shí)兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行。10KV側(cè)并聯(lián)調(diào)相機(jī)補(bǔ)償裝置進(jìn)行主變損耗及負(fù)荷功率因數(shù)補(bǔ)償，并提高電壓。</p><p>　　本變電所配電裝置采用普通中型配電裝置，220KV及110KV均采用斷路

20、器單列布置，將隔離開關(guān)放置母線下，使其與另一級隔離開關(guān)電氣距離增大，縮短配電裝置的縱向距離。</p><p>　　主變中性點(diǎn)及出線均裝設(shè)避雷器，中性點(diǎn)經(jīng)隔離開關(guān)直接接地，并裝設(shè)有兩段零序保護(hù)及放電間隙保護(hù)。</p><p>　　本變電所大門位于東方，220KV配電裝置朝北，110KV配電裝置朝西，均與出線方向相對應(yīng)，主變位于三者之間，其間有行車大道、環(huán)形小道、電纜溝蓋板作為巡視小道，220

21、KV配電裝置有14個(gè)間隔，110KV配電裝置16個(gè)間隔。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)論文是以我國現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對各種方案進(jìn)行比較而得出。</p><p>　　第一章 主變壓器容量，臺(tái)數(shù)及形式的選擇</p><p><b>　　第一節(jié) 概述</b>&l

22、t;/p><p>　　在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期

23、在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。</p><p>　　在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙值組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。</p><p>　　選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電所以

24、后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。</p><p>　　第二節(jié) 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　　由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是市郊區(qū)220KV降壓變電所，它是以220KV受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至110KV及10KV母線上。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。</p>

25、<p>　　為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可

26、承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。</p><p>　　第三節(jié) 主變壓器容量的選擇</p><p>　　主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，5～10年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展，對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)

27、和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%～80%。該變電所是按70%全部負(fù)荷來選擇。因此，裝設(shè)兩臺(tái)變壓器變電所的總裝容量為：∑se = 2（0.7PM） = 1.4PM。</p><p>　　當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，可保證對60%負(fù)

28、荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電，而高壓側(cè)220KV母線的負(fù)荷不需要跟主變倒送，因?yàn)?，該變電所的電源引進(jìn)線是220KV側(cè)引進(jìn)。其中，中壓側(cè)及低壓側(cè)全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。因此主變壓器的容量為：Se = 0.7（SⅡ+SⅢ）。</p><p>　　由原始資料可知，10KV母線上無負(fù)荷，主要用來無功補(bǔ)償用。即：主變壓器的容量為Se = 0.7（SⅡ+SⅢ）。</p

29、><p>　　第四節(jié) 主變壓器型式的選擇</p><p>　　一、主變壓器相數(shù)的選擇</p><p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。</p><p>　　單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運(yùn)行損耗大，同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接

30、線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。</p><p><b>　　二、繞組數(shù)的選擇</b></p><p>　　在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器

31、容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。</p><p>　　在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。&l

32、t;/p><p>　　自耦變壓器，它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時(shí)，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。</p><p>　　由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)

33、有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所所需裝設(shè)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺(tái)自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會(huì)影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動(dòng)為±8%，故不選擇自耦變

34、壓器。</p><p><b>　　分裂變壓器：</b></p><p>　　分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以

35、分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍大，故不選擇分裂變壓器。</p><p>　　普通三繞組變壓器：價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。它的供電可靠性也高。所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，選擇普通三繞組變

36、壓器。</p><p>　　三、主變調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性，220KV及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　①樞紐變電所二次側(cè)母線的運(yùn)行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的1～1.3倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過10%，事故后不應(yīng)低

37、于電網(wǎng)額定電壓的95%。</p><p>　　②電網(wǎng)任一點(diǎn)的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%～100%。</p><p>　　調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。</p><p>　　由于該變電

38、所的電壓波動(dòng)較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。</p><p><b>　　四、連接組別的選擇</b></p><p>　　變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。</p><p>　　全星形接線雖然有利于并網(wǎng)時(shí)相位一致的優(yōu)點(diǎn)，而且全星形接法，零序電流沒有通路，相當(dāng)于和外電路斷開，即零序阻抗相當(dāng)于無窮大，對限制單相及

39、兩相接地短路都有利，同時(shí)便于接消弧線圈限制短路電流。但是三次諧波無通路，將引起正弦波的電壓畸變，對通訊造成干擾，也影響保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度。如果影響較大，還必須綜合考慮系統(tǒng)發(fā)展才能選用。我國規(guī)定110KV以上的電壓等級的變壓器繞組常選用中性點(diǎn)直接地系統(tǒng)，而且要考慮到三次諧波的影響，會(huì)使電流、電壓畸變。采用△接法可以消除三次諧波的影響。所以應(yīng)選擇Yo/Yo/△接線方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所，選用主變壓器的接線組別為：Yo/Yo/△-12

40、-11接線。</p><p><b>　　五、容量比的選擇</b></p><p>　　由原始資料可知，110KV中壓側(cè)為主要受功率繞組，而10KV側(cè)主要用于所用電以及無功補(bǔ)償裝置，所以容量比選擇為：100/100/50。</p><p>　　六、主變壓器冷卻方式的選擇</p><p>　　主變壓器一般采用的冷卻方式有：

41、自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。</p><p>　　自然風(fēng)冷卻：一般只適用于小容量變壓器。</p><p>　　強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。所以，選擇強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。</p><p>　　第二章 電氣主接線的選擇</p>

42、;<p><b>　　第一節(jié) 概述</b></p><p>　　主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，它是由高壓電器設(shè)備通過連接線組成的接受和分配電能的電路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。</p>

43、<p>　　我國《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2-79規(guī)定：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。</p><p>　　一、可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。</p><p>　　1、主接

44、線可靠性的具體要求：</p><p>　?。?）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電；</p><p>　?。?）斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要求保證對一級負(fù)荷全部和大部分二級負(fù)荷的供電；</p><p>　?。?）盡量避免變電所全部停運(yùn)的可靠性。</p><p>　　二、靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及

45、擴(kuò)建時(shí)的靈活性。</p><p>　?。?）為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；</p><p>　?。?）為了檢修的目的：可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對用戶的供電；</p><p>　?。?）為了擴(kuò)建的目的

46、：可以容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過渡時(shí)，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。</p><p>　　三、經(jīng)濟(jì)性：主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　?。?）投資省：主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資，要能使控制保護(hù)不過復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇

47、價(jià)格合理的電氣設(shè)備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡單電器；</p><p>　?。?）占地面積小，主接線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、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，以簡化布置。</p><p>　　（3）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p&g

48、t;　　第二節(jié) 主接線的接線方式選擇</p><p>　　電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而本所各電壓等級進(jìn)出線均超過四回，采用有母線連接。</p><p><b>　　1、單母線接線</b></p&g

49、t;<p>　　單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等優(yōu)點(diǎn)，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)）等故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。</p><p><b&g

50、t;　　單母接線適用于：</b></p><p>　　110～200KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回，35～63KV，配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回，6～10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回，才采用單母線接線方式，故不選擇單母接線。</p><p><b>　　2、單母分段</b></p><p>　　用斷路器，把母線分段后，對

51、重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，單母分段適用于：</p><p>　　110KV～220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回，35～63KV配電裝置的出線回路數(shù)

52、為4～8回，6～10KV配電裝置出線為6回及以上，則采用單母分段接線。</p><p>　　3、單母分段帶旁路母線</p><p>　　這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級為35～110KV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。</p><p><b>　　4、橋形接線</b></p><p>

53、　　當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，采用橋式接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。</p><p>　　內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除時(shí)，采用內(nèi)橋式接線。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停相應(yīng)的線路。</p><p>　　外橋接線：適合于出線較短，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。為檢修斷路器LD，不致引起系統(tǒng)開環(huán)，有時(shí)增設(shè)并

54、聯(lián)旁路隔離開關(guān)以供檢修LD時(shí)使用。當(dāng)線路故障時(shí)需停相應(yīng)的變壓器。</p><p>　　所以，橋式接線，可靠性較差，雖然它有：使用斷路器少、布置簡單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是一般系統(tǒng)把具有良好的可靠性放在首位，故不選用橋式接線。</p><p>　　5、一個(gè)半斷路器接線</p><p>　　兩個(gè)元件引線用三臺(tái)斷路器接往兩組母上組成一個(gè)半斷路器，它具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈

55、活性，任一母線故障或檢修均不致停電，但是它使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線和繼電保護(hù)的復(fù)雜性，且投資大。</p><p><b>　　6、雙母接線</b></p><p>　　它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時(shí)，不裝設(shè)“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。對于，110

56、K～220KV輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí)間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定，110KV～220KV雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達(dá)7回，（110KV）或5回（220KV）時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路斷器和旁路母線。</p><p><b>　　7、雙母線分段接線</b></p><p>　　雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)

57、構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問題。而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時(shí)要停運(yùn)線路，占地面積較大，一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以下時(shí)，母線不分段。</p><p>　　綜上幾種主接線的優(yōu)缺點(diǎn)和可靠性及經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)設(shè)計(jì)的原始資

58、料可知該變電所選擇雙母線接線方式。</p><p>　　為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。</p><p>　　當(dāng)110KV出線為7回及以上，220KV出線在4回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。</p><p>　　由設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的負(fù)

59、荷情況：220KV近期7回，遠(yuǎn)期1回，110KV近期7回，遠(yuǎn)期1回?？梢源_定該變電所主接線采用以下參種方案進(jìn)行比較：</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　220KV采用雙母帶旁路母線接線方式，110KV也采用雙母帶旁路母線接線，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第一冊可知，220KV出線5回以上，裝設(shè)專用旁路斷路器，考慮到220KV近期7回，裝設(shè)

60、專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。</p><p>　　110KV母線上近期負(fù)荷為7回出線，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第一冊可知，110KV出線為7回及以上時(shí)裝設(shè)專用旁路斷路器。而由原始資料可知，110KV出線為7回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 </p><p>　　10KV，因只用來做無功補(bǔ)償裝置使用，可采用單母接線方式。</p><p><b>　　

61、其接線特點(diǎn)：</b></p><p>　　1）220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設(shè)計(jì)專用的旁路斷路器，使檢修或故障時(shí)，不致破壞雙母接線的固有運(yùn)行方式，及不致影響停電。</p><p>　　2）10KV雖然無負(fù)荷，但有所用電及無功補(bǔ)償裝置，如采用單母接線時(shí)，接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。如果某一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，將影響全所的照明及操作電源、

62、控制電源保護(hù)等。</p><p><b>　　以上接線的缺點(diǎn)：</b></p><p>　　10KV采用單母線運(yùn)行時(shí)，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　1）220KV采用一臺(tái)半斷路器接線，又稱3/2接線，

63、每一回路經(jīng)一臺(tái)斷路器接至母線，兩回路間設(shè)一聯(lián)絡(luò)斷路器形成一串，運(yùn)行時(shí)，兩組母線和全部斷路器都投入工作，形成環(huán)狀供電，具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性。</p><p>　　2）110KV近期出線7回，可采用雙母接線方式，出線斷路器檢修時(shí)，可通過“跨條”來向用戶供電。而任一母線故障時(shí)，可通另一母線供電。但由于雙母線故障機(jī)率較小，故不考慮。</p><p>　　3）10KV采用單線線用隔離開關(guān)

64、分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障母線分開后才能恢復(fù)非故障的供電。</p><p><b>　　其接線的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1）220KV采用3/2接線方式時(shí)，任一母線故障或檢修，均不致停電，除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時(shí)與其相連的兩回線路短時(shí)停電外，其它任何斷路器故障或檢修都不會(huì)中斷供電，甚至兩組母線同時(shí)故障（或一組檢修時(shí)，另一組

65、故障）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。</p><p>　　2）110KV采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功率較大，母線事故后能盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)可以輪流檢修，不至中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關(guān)時(shí)需要停電。</p><p>　　3）10KV采用單母線隔離開關(guān)分段：不夠靈活，當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離

66、開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電，當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修，該母線的回路都在檢修期間內(nèi)停電。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：方案一 220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設(shè)計(jì)專用的旁路斷路器，使檢修或故障時(shí)，不致破壞雙母接線的固有運(yùn)行方式，及不致影響停電?？煽啃愿哂诜桨付桨敢?0KV采用單母線運(yùn)行時(shí)，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。其可靠性不如方案二

67、。所以，這種方案在本次設(shè)計(jì)的變電所中都略有差異，應(yīng)定位第三種方案。</p><p><b>　　方案三</b></p><p>　　1）220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設(shè)計(jì)專用的旁路斷路器，使檢修或故障時(shí)，不致破壞雙母接線的固有運(yùn)行方式，及不致影響停電。</p><p>　　2）10KV雖無出線，但為了滿足所用電的可靠性，有用裝設(shè)兩

68、臺(tái)所用變壓器，為互備方式運(yùn)行，其接線方式為單母分段接線方式。</p><p><b>　　其接線方式的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1）雙母帶旁母，并設(shè)專用的旁路斷路器，其經(jīng)濟(jì)性相對來是提高了，但是保證了各段出線斷路器檢修和事故不致影響供電的情況下，而且也不會(huì)破雙母運(yùn)行的特性，繼電保護(hù)也比較容易配合，相對來可靠性即提高了。</p><p>

69、;　　2）10KV為了保證所用電可以從不同段兩出線取得電源，同時(shí)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。</p><p>　　以上三種方案相比較，方案三的可靠性略高于方案一，其經(jīng)濟(jì)性略低于方案二，操作靈活性居于方案一、三之中，根據(jù)原始資料，方案三滿足要求，而且根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，只有方案三更適合于本次設(shè)計(jì)切身利益，故選擇方案三。</p><p>　　

70、第三章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　第一節(jié) 概述</b></p><p>　　在電力系的電氣設(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)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</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

71、正常的相與相之間或相與地（對于中性點(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，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，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

72、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計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　第二節(jié) 短路計(jì)算的目的及假設(shè)</p><p>　　一、短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　其計(jì)算目的是：</b></p><p>　　1）在選擇電氣主接

73、線時(shí)，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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　2）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>　　3）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)線的相間和相對地的安全距離。</p><p&g

74、t;　　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>　　5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　二、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～10年）。確

75、定短路電流計(jì)算時(shí)，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運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　　3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><

76、;p>　　4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。</p><p>　　三、短路計(jì)算基本假設(shè)</p><p>　　1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；</p><p>　　2）所有電源的電動(dòng)勢相位角相同；</p><p>　　3）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；<

77、;/p><p>　　4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；</p><p>　　5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；</p><p>　　6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。</p><p><b>　　四、基準(zhǔn)值</b></p><p>　　高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件

78、的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：</p><p>　　基準(zhǔn)容量：Sj = 100MVA</p><p>　　基準(zhǔn)電壓：Vg（KV） 10.5 115 230</p><p>　　基準(zhǔn)電流Ij（KA） 0.502 0.251</p><p>　　五、短路電流計(jì)算的步驟</p&g

79、t;<p>　　1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下；</p><p>　　2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；</p><p><b>　　3）選擇短路點(diǎn)；</b></p><p>　　4）對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。<

80、/p><p>　　標(biāo)幺值：I d* = </p><p>　　有名值：Idi = Id*I j</p><p>　　5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值</p><p>　　短路容量：S = VjI?</p><p>　　短路電流沖擊值：Icj = 2.55I?</p><p>　　6）列出短路電流計(jì)算

81、結(jié)果</p><p>　　具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇</p><p><b>　　第一節(jié) 概述</b></p><p>　　導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情

82、況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。</p><p>　　電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能

83、在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。</p><p><b>　　一、一般原則</b></p><p>　　1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；</p><p>　　2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p>

84、;<p>　　4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致；</p><p>　　6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p><b>　　二、技術(shù)條件</b></p><p>　　1、按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣</p>

85、;<p><b>　　1）電壓：</b></p><p>　　所選電器和電纜允許最高工作電壓Vymax不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Vgmax</p><p>　　即 Vymax≥Vgmax</p><p>　　一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15Ve，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的Vgmax一般

86、不超過1.1Ve。</p><p><b>　　2）電流</b></p><p>　　導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流Iy應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流Igmax</p><p>　　即 Iy≥Igmax</p><p>　　由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故

87、其相應(yīng)回路的Igmax = 1.05Ie（Ie為電器額定電流）。</p><p>　　3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　當(dāng)周圍環(huán)境溫度Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度Q 0不等時(shí)，其長期允許電流Iy Q可按下式修正</p><p>　　Iy Q = Iy = Kiy</p><p><b>　　基中K —修正系數(shù)</b>&

88、lt;/p><p>　　Q y—導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度</p><p>　　我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度Q。= 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。</p><p><b>　　2、按短路情況校驗(yàn)</b></p><p>　　電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路

89、時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p><b>　　Q d≤Q r</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定條件為</b>&

90、lt;/p><p>　　Ir2tdz≤Ir2t</p><p>　　Q 0L —短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)</p><p>　　Q r —短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng)</p><p>　　Ir —t秒內(nèi)允許通過的短時(shí)熱電流</p><p>　　驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間：tdz = tb+toL</p><p&

91、gt;　　tb —斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間</p><p>　　110KV以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護(hù)時(shí)間</p><p>　　110KV以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間</p><p>　　toL —相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間</p><p>　　2）短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p><b>　　滿足動(dòng)穩(wěn)定條

92、件為：</b></p><p><b>　　ich≤idf</b></p><p><b>　　Ich≤Idf</b></p><p>　　Ich — 短路沖擊直流峰值 （KA）</p><p>　　Ich — 短路沖擊電流有效值 （KA）</p><p>　

93、　Idf、Idf —電器允許的極限通過電流峰值及有效值（KA）</p><p>　　第二節(jié) 斷路器的選擇</p><p>　　變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。&l

94、t;/p><p>　　高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35～220KV一般采用SF6斷路器。真空斷路器只適應(yīng)于10KV電壓等級，10KV采用真空斷路器。</p><p><b>　　1、按開斷電流選擇</b></p>

95、<p>　　高壓斷路器的額定開斷電流Iekd應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（td）的短路電流的有效值Ie(td)</p><p>　　即：Iekd≥Iz（KA）</p><p>　　Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（KA）</p><p>　　Iz — 短路電流的有效值（KA）</p><p>　　2、短路關(guān)合電流的選擇<

96、/p><p>　　在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。</p><p>　　即：ieg≥icj 或 idw≥icj&

97、lt;/p><p>　　ieg — 斷路器額定關(guān)合電流</p><p>　　idw — 額定動(dòng)穩(wěn)定電流</p><p>　　icj — 短路沖擊電流</p><p>　　3、關(guān)于開合時(shí)間的選擇</p><p>　　對于110KV及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于0.045s，用于電氣制動(dòng)回路的

98、斷路器，其合閘時(shí)間大于0.04 ~ 0.06s。</p><p>　　其選擇具體過程見計(jì)算說明書</p><p>　　第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵倒閘操作順序。</p><p>　　

99、送電： 首先合上母線隔離開關(guān)（M6） 其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)（X6）最后合上斷路器，停電則與上述相反。</p><p><b>　　隔離開關(guān)的配置：</b></p><p>　　1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(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>　　2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；

100、</p><p>　　3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，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)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)；</p><p>　　4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)；</p><p>　　5）當(dāng)饋電線

101、的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。</p><p>　　第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，也可常用于保護(hù)電壓互感器。</p><p>

102、<b>　　1、按額定電壓選擇</b></p><p>　　對一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)額定電壓。另外對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，只能用于等于其額定電壓電網(wǎng)中。</p><p><b>　　2、按額定電流選擇</b></p><p>　　（1）熔管額定電流選擇：為了保證熔斷器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器

103、的熔管額定電流Ierg應(yīng)大于熔化的額定電流Iert</p><p>　　即：Ierg≥Iert</p><p>　　（2）熔體額定電流選擇：為了防止熔體在通過變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路可按下式選擇</p><p>　　即：Iert = kIgmax</p><p>　　用于保護(hù)電力電容的高壓熔斷器熔體：</p><

104、p>　　即：Iert = kIec</p><p>　　k—可靠系數(shù)(一臺(tái)電力電容時(shí)k =1.5~2.0，一組電力電容器時(shí)k =1.3~1.8)。</p><p>　　Iec—電力電容器回路的額定電流。</p><p>　　3、熔斷器開斷電流校驗(yàn)：Iekd≥Icj（或Iz?）</p><p>　　對于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按

105、額定電壓及斷流量來選擇。</p><p>　　選擇的高壓斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器校驗(yàn)項(xiàng)目</p><p>　　第五節(jié) 互感器的選擇</p><p>　　互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有：</p><p>　　

106、1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量</p><p>　　儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。</p><p>　　2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。</p><p><b>　　電流互感器的特點(diǎn)：</b></p>&

107、lt;p>　　1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無關(guān)；</p><p>　　2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。</p><p><b>　　電壓互感器的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1）容量很小，類似于

108、一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；</p><p>　　2）二次側(cè)所接測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài)。</p><p><b>　　互感器的配置：</b></p><p>　　1）為滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器；</p>

109、<p>　　2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；</p><p>　　3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；</p><p>　　4）6~220KV電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；</p><p>　　5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓

110、互感器。</p><p>　　一、電流互感器的選擇</p><p>　　1、電流互感器由于本身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流I1與-I′2在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇。</p><p>　　2、電流互感器10%誤差曲線：</p><p>　　是對保護(hù)級（BlQ）電流互

111、感器的要求與測量級電流互感器有所不同。對測量級電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級，而當(dāng)其通過故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過-10%。電流互感器的10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過-10%的條件下，一次電流的倍數(shù)入與電流互感器允許最大二次負(fù)載阻抗Z2f關(guān)系曲線。</p><

112、p><b>　　3、額定容量</b></p><p>　　為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量Se2。</p><p>　　即：Se2 ≥S2 = Ie22z2f</p><p>　　z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（Ω）</p><p>　　Vy — 測量儀表電

113、流線圈電阻</p><p>　　Vj — 繼電器電阻</p><p>　　Vd — 連接導(dǎo)線電阻</p><p>　　Vc — 接觸電阻一般取0.1Ω</p><p>　　4、按一次回路額定電壓和電流選擇</p><p>　　電流互感器用于測量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右以保證測量儀表

114、的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：Ve≤Vew Ie1≥Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流</p><p>　　Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓</p><p>　　Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流</p><p>　　Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流</p

115、><p>　　5、種類和型式的選擇</p><p>　　選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。</p><p><b>　　6、熱穩(wěn)定檢驗(yàn)</b></p><p>　　電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流Ie1

116、的倍數(shù)Kr來表示，即：（Kr Ie1）2 ≥ I2tdz（或≥Qd）</p><p><b>　　7、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（Ie1）的倍數(shù)kd—?jiǎng)臃€(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：</p><p><b>　　Ie1kd≥icj</b>