畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 220kv變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目：某220KV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　院 系 電力工程系 </p><p>　　專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) </p><p>　　220kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　一、待建變電所基本資料：</p>&l

2、t;p>　　（1）變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔200米，年最高溫度40度，平均氣溫25度，氣象條件一般，無特殊要求。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)變電所在城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負(fù)荷。</p><p>　?。?）確定本變電所的電壓等級為220/110/10kV，220kV是本變電所的電源電壓，110kV和10kV是二次

3、電壓。</p><p>　?。?）待設(shè)計(jì)變電所的電源，由4回220kV線路送到本變電所；在中壓側(cè)110kV母線，送出2回線路；在低壓側(cè)10kV母線，送出12回線路；在本所220kV母線另有三回輸出線路。該變電所的所址，地勢平坦，交通方便。</p><p>　　二、110kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料:</p><p>　　110kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表1和

4、表2。</p><p>　　最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax = 5500h，同時(shí)率取0.9，線路損耗取5%。</p><p>　　表1 110kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　表2 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　三、待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況如圖所示</p><p>　　四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（

5、論文）任務(wù)的具體內(nèi)容與要求</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的電氣部分理論知識(shí)和技能，提高解決實(shí)際問題能力，使學(xué)生掌握電氣設(shè)計(jì)的基本原則和方法，掌握查閱文獻(xiàn)、收集資料、分析計(jì)算、綜合論證、設(shè)計(jì)制圖、數(shù)據(jù)處理等多方面的基本技能。</p><p>　　具體內(nèi)容與要求如下：</p><p>　　主變壓器容量、臺(tái)數(shù)及型式選擇</p>&l

6、t;p><b>　　電氣主接線形式選擇</b></p><p><b>　　短路電流計(jì)算</b></p><p><b>　　主要設(shè)備選擇</b></p><p>　　各級電壓的斷路器和隔離開關(guān)選擇</p><p>　　各級電壓的電流、電壓互感器選擇</p>

7、<p><b>　　10KV母線選擇</b></p><p>　　繪制電氣主接線圖一份（計(jì)算機(jī)繪圖）</p><p><b>　　編制設(shè)計(jì)說明書一份</b></p><p><b>　　專題制作</b></p><p><b>　　防雷保護(hù)裝置規(guī)劃<

8、/b></p><p>　　五、推薦的主要參考文獻(xiàn)：</p><p>　　發(fā)電廠電氣部分 《四川聯(lián)合大學(xué)》</p><p>　　發(fā)電廠電氣設(shè)備 《鄭州電?！?lt;/p><p>　　發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 《天津大學(xué)》</p&g

9、t;<p>　　電力工程設(shè)計(jì)手冊一、三冊 《東北電力設(shè)計(jì)院》</p><p>　　5、工程電氣設(shè)計(jì)手冊一、二冊 《東北電力設(shè)計(jì)院》</p><p>　　重慶電力高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書撰寫規(guī)范要求</p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫的主要要求及規(guī)范</p><p&g

10、t;　　學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)獨(dú)立裝訂成冊，內(nèi)容包括：</p><p>　　1．封面（按學(xué)校統(tǒng)一格式）</p><p>　　2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書（按學(xué)校統(tǒng)一格式） </p><p>　　3．目錄（按學(xué)校統(tǒng)一格式）</p><p>　　4．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書（正文）</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明

11、書（正文）內(nèi)容要求</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書（正文）內(nèi)容包括：</p><p><b>　　1．題目</b></p><p>　　題目應(yīng)簡明扼要，能概括文章的確切內(nèi)容、專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科范疇。一般不超過20字。</p><p><b>　　2．摘要及關(guān)鍵詞</b></p>

12、<p>　　摘要也稱內(nèi)容提要，應(yīng)以濃縮形式概括設(shè)計(jì)課題的主要內(nèi)容、方法、觀點(diǎn)和取得的主要成果、結(jié)論。用詞應(yīng)精練、概括，反映整個(gè)論文的精華，應(yīng)客觀陳述，不宜主觀評價(jià)。一般在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）全文完成后再寫摘要，約300字左右。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞3~5個(gè)。</b></p><p><b>　　3．前言</b></p&

13、gt;<p>　　前言是全篇論文的開場白，應(yīng)包括選題的原由、本設(shè)計(jì)（課題）的目的、意義、范圍及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求；簡述本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想、本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問題。主要內(nèi)容應(yīng)比摘要明確和具體，在文字量上可達(dá)到摘要的3~5倍。</p><p><b>　　4．正文內(nèi)容</b></p><p>　　按指導(dǎo)教師要求撰寫。</p><p>&l

14、t;b>　　5．結(jié)論</b></p><p>　　概括說明本設(shè)計(jì)的情況和價(jià)值，分析其優(yōu)點(diǎn)、特色，有何創(chuàng)新，性能達(dá)到何水平，并指出其存在問題和今后改革方向。</p><p><b>　　6．謝辭</b></p><p>　　簡述自己通過本設(shè)計(jì)的體會(huì)，并對指導(dǎo)教師和協(xié)助完成設(shè)計(jì)的有關(guān)人員表示感謝。</p><p

15、><b>　　7．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　應(yīng)列出主要參考文獻(xiàn)，反映畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的取材來源、材料的廣博程度及可靠程度。引用參考文獻(xiàn)時(shí)，必須注意寫法的規(guī)范性，以引用先后順序編號(hào)。</p><p><b>　　8．附錄</b></p><p>　　說明書中附錄頁只列出各附件名稱，附件本身附于說明書之后（不

16、裝入冊）。附件主要包括各種篇幅較大的圖紙、數(shù)據(jù)表格、計(jì)算機(jī)程序等。</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式要求</p><p>　　1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求使用學(xué)校統(tǒng)一的封面、目錄格式、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，計(jì)量單位以國際單位制造（SI）為基礎(chǔ)；注釋用頁末注，即把注文放在加注處一頁的下端；公式、圖表應(yīng)按順序編號(hào)，并與正文對應(yīng)。</p><p>　　2．圖紙尺

17、寸按國家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔、布局合理、線條粗細(xì)均勻、尺寸標(biāo)注規(guī)范、文字注釋用工程字書寫，圖表按規(guī)定要求或工程要求繪制。</p><p>　　3．參考文獻(xiàn)以引用先后順序編號(hào)，請?jiān)谖墨I(xiàn)題目后給出文獻(xiàn)類型標(biāo)識(shí)（專著[M]、論文集[C]、期刊[J]、標(biāo)準(zhǔn)[S]、專利[P]、學(xué)位論文[D]、報(bào)告[R]）</p><p>　?。?）科技書籍和專著：編者名．書名[M] ．版本．出版地：出版社名，出版年．&l

18、t;/p><p>　　例：[1] 張小蘭，李霜．電機(jī)學(xué)[M]．第二版．重慶：重慶大學(xué)出版社，2007．</p><p>　　（2）科技論文：作者．論文名[J]．期刊名，年，第×期．</p><p>　　例：[2] 謝碧蓉．以素質(zhì)為本位 能力為核心 改革高職高專考核模式[J]．重慶電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005，(4)</p><p>　

19、　4．字體：標(biāo)題采用三號(hào)黑體字加粗居中，署名采用五號(hào)宋體字，摘要、關(guān)鍵詞標(biāo)題用五號(hào)宋體字加粗，摘要、關(guān)鍵詞正文用五號(hào)楷體，正文小標(biāo)題采用小四號(hào)黑體字加粗，正文采用五號(hào)宋體字。數(shù)字、字母統(tǒng)一采用Times New Roman 字體。</p><p>　　題目：××××××（三號(hào)黑體字加粗）</p><p>　　重慶電力高等?？茖W(xué)校

20、 電力工程系 ××專業(yè) 蔣燕</p><p>　　指導(dǎo)教師：黃益華 （均為五號(hào)宋體字）</p><p>　　摘要：標(biāo)題（居行頭）：五號(hào)宋體（加粗） 正文：五號(hào)楷體</p><p>　　關(guān)鍵詞：標(biāo)題（居行頭）：五號(hào)宋體（加粗） 正文：五號(hào)楷體</p><p>　　正文小標(biāo)題：小四號(hào)黑體字（加粗）&l

21、t;/p><p><b>　　正文：五號(hào)宋體</b></p><p><b>　　5．版面：</b></p><p>　　規(guī)定采用A4紙，縱向設(shè)置。</p><p>　　頁面設(shè)置為：上、下、左、右2.5cm，裝訂線1 cm，裝訂線位置：左，頁眉1.75 cm，頁腳1.75 cm。</p>

22、<p>　　頁眉設(shè)置為：居中，以小五號(hào)宋體鍵入“××系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）”。</p><p>　　頁腳設(shè)置為：插入頁碼，居中。</p><p>　　正文選擇格式段落為：固定值，16磅，段前、段后均為0磅。標(biāo)題可適當(dāng)加寬1行。</p><p><b>　　6．段落標(biāo)題：</b></p><p>

23、　　段落小標(biāo)題為1（一級標(biāo)題）</p><p><b>　　1.1（二級標(biāo)題）</b></p><p>　　1.1.1（三級標(biāo)題）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言……………………………………………………………………（9）</p><p>

24、　　摘要……………………………………………………………………（10）</p><p>　　第一章 主變壓器容量，臺(tái)數(shù)及形式的選擇 ………………………（11）</p><p>　　第二章 電氣主接線的選擇 …………………………………………（14）</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算 ………………………………………………（18）</p><p&

25、gt;　　第四章 電氣設(shè)備的選擇 ……………………………………………（24）</p><p>　　第五章 防雷及接地體 ………………………………………………（40）</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………………（44）</p><p>　　謝辭……………………………………………………………………（45）</p><

26、p>　　某220kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　重慶電力高等?？茖W(xué)校 電力工程系 電氣專業(yè) 梁曉洪</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：蘇淵</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要介紹了220KV變電站電氣一次部

27、分初步設(shè)計(jì)過程、原則、方法等，利用現(xiàn)在廣泛采用的微機(jī)保護(hù)原理和鑒定的新方法進(jìn)行配置。</p><p>　　本次所設(shè)計(jì)的變電所是終端變電所，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，采用兩臺(tái)SFSZ-40000/220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4回進(jìn)線，3回出線， 110KV有2回出線，10KV有10回出線一次建成。因此220KV主接線最后方案采用雙母帶

28、旁母接線形式，正常運(yùn)行時(shí)旁母不帶電，110KV主接線采用外橋接線形式，10KV采用單母線分段，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。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)

29、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>　　關(guān)鍵詞：主接線圖，短路電流計(jì)算，電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的課題是某220kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，涵蓋了電力系統(tǒng)前期規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，其中包括設(shè)計(jì)的依據(jù),設(shè)計(jì)步驟,和計(jì)算方法等。&

30、lt;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)是在學(xué)完了本專業(yè)的所有專業(yè)課程的基礎(chǔ)上又一次全面綜合能力考核。通過對原始資料的數(shù)據(jù)的分析，線路阻抗的計(jì)算，主接線的選擇和比較，短路電流的計(jì)算，主要設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，主接的繪制等步驟，最終確定了220KV變電所的主要設(shè)備的型號(hào)，主接的形式。通過這次的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的鞏固了自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和培養(yǎng)了自己的實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)了我們怎樣把所學(xué)到的理論知識(shí)用到實(shí)際的工作中去，學(xué)會(huì)了運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去

31、分析和解決實(shí)際中遇到問題，培養(yǎng)了我們自己獨(dú)立的思維能力，同時(shí)也檢查出了自己所學(xué)的知識(shí)不全面，存在很多不足的地方。熟悉了設(shè)計(jì)一個(gè)完整的變電所的整個(gè)流程。</p><p>　　隨著近幾年的快速發(fā)展，產(chǎn)品越來越先進(jìn)化，為了能設(shè)計(jì)得更加的合理和結(jié)合實(shí)際，在本次設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中查閱了大量的資料，通過相互之間的比較，最后設(shè)計(jì)出了一個(gè)變電所，由于時(shí)間的倉促及設(shè)計(jì)水平有限，設(shè)計(jì)中不免有疏漏不足之處，懇請老師批評與指正。</

32、p><p><b>　　設(shè)計(jì)人：梁曉洪</b></p><p>　　2008年11月20日</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></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)

33、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

34、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)

35、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><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

36、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。</

37、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)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

38、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)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)

39、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，主變壓器的容量為Se = 0.7（SⅡ+SⅢ）。</p><p><b>　　根據(jù)原始資料可得:</b></p><p>　　110

40、kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表1和表2。</p><p>　　最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax = 5500h，同時(shí)率取0.9，線路損耗取5%。</p><p>　　表1 110kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　表2 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　110kv主變側(cè)的有功功率:</p><p&g

41、t;　　110KV側(cè)的容量:</p><p><b>　　S1 = </b></p><p>　　10KV主變側(cè)的容量:</p><p><b>　　S2 = </b></p><p>　　故變電站主變總?cè)萘繛椋?lt;/p><p>　　S總 = S1 + S2 = 27224

42、+ 6320 = 33544KVA</p><p>　　因選擇兩臺(tái)主變壓器，則主變變型號(hào)選為：SFSZ7 —40000/220</p><p>　　額定電壓：高壓220±8×1.25%KV，中壓121KV，低壓10.5KV</p><p>　　阻抗電壓%：高一中10% 高低：30% 中低：20%</p><p>　　容

43、量化為：100/100 /50</p><p>　　連接組標(biāo)號(hào)：YN / Y N 0 / d11</p><p><b>　　載電流：1.1％</b></p><p><b>　　空載損耗：65ＫW</b></p><p>　　短路損耗：210ＫW</p><p>　　第四節(jié)

44、 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)和二次接線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作

45、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)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在

46、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。</p><p>　

47、　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)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接

48、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%，故不選擇自耦變壓器。</p><p

49、><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，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制

50、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，選擇普通三繞組變壓器。</p><p

51、>　　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)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。</p&g

52、t;<p>　?、陔娋W(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>　　由于該變電所的電壓波動(dòng)較大，負(fù)荷多為重要負(fù)荷,故選

53、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，對限制單相及兩相接地短路都有利，同

54、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：YN / Y N 0 / d11接線。&l

55、t;/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地區(qū)負(fù)荷，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：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循

56、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，選擇油循環(huán)風(fēng)冷卻。</p><p>　　第二章 電氣主接線的選擇</p><p>

57、<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><p>　

58、　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、主接線可靠性的具體要求：</p><p>　　（1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電；</p><p>　　（2）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

59、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

60、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：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>　　（1）投資省

61、：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

62、置。</p><p>　?。?）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>　　第二節(jié) 主接線的接線方式選擇</p><p>　　在考慮主接線方案時(shí),應(yīng)首先滿足運(yùn)行可靠性及操作的靈活性；同時(shí)，也要節(jié)約投資。綜合考慮，在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提條件下，力爭使其為技術(shù)先進(jìn)，供電可靠、安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。根

63、據(jù)母線的形式可分為單母線、單母線分段、單母分段帶旁路母線、橋形接線、雙母線、雙母線分段、雙母線帶旁路母線、一個(gè)半斷路器</p><p>　　1、220KV側(cè)主接線</p><p>　　220KV進(jìn)線最終4回，出線3回，主變壓器進(jìn)線2回，可供選擇的接線方式較多，但比較好的有3個(gè)。</p><p>　　方案一：單母線分段帶旁路母線，分段斷路器兼作旁路斷路器。（如圖一）&

64、lt;/p><p>　　方案二：雙母線帶旁路母線，母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。（如圖二）</p><p><b>　　分析： </b></p><p>　　方案一：具有接線簡單，操作方便，投資少等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)置旁路母線后可不停電檢修出線斷路器；但任一母線故障后都會(huì)告成50%的用戶中斷供電，這對220KV線路來說是不允許的。</p><

65、p>　　方案二：具有較高的可靠性和靈活性，母線故障時(shí)對用戶停電時(shí)間較短，目前在我國大容量的變電所中已廣泛采用。這種接線，設(shè)計(jì)認(rèn)為按雙母線帶旁路母線一次建成比采用方案一過渡到方案二要好。雖然過渡可以推遲投資，但增加了一定的過渡工作量和過渡費(fèi)用，待將電網(wǎng)發(fā)展后再專設(shè)旁路斷路器。</p><p>　　通過比較可知，方案一最經(jīng)濟(jì)，但供電的可靠不好，而方案二在保證供電可靠性的前提下，是比較經(jīng)濟(jì)的最佳方案。</p

66、><p>　　圖一：單母線分段帶旁母接線</p><p>　　圖二：雙母線帶旁路母線接線（母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器）</p><p>　　2、110KV側(cè)接線</p><p><b>　　1、單母分段</b></p><p>　　用斷路器，把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供

67、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)為4～8回，6～10KV配電裝置出線為6回及以

68、上，則采用單母分段接線。</p><p><b>　　2、橋形接線</b></p><p>　　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：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。</

69、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，方案一適用于2-3回線路較少，方案二適用于接線較簡單的回路，故選用內(nèi)橋式接線比較合理。</p><p><b>　　3

70、、10KV側(cè)接線</b></p><p>　　10KV進(jìn)線最終2回，出線12回，出線回路多，可供選擇的接線方式較多。</p><p>　　方案一：雙母線帶旁路母線，母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。（如圖二）</p><p>　　方案二：單母線分段接線。（如圖三）</p><p><b>　　分析:</b></

71、p><p>　　方案一、雙母線分段接線，母線可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)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>

72、<p>　　方案二、單母分段用斷路器，把母線分段后，對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：6～10KV配電裝置出線為6回及以上，則采用單母分段接線。<

73、/p><p>　　綜上以上二種方案，方案二，可靠性能高，但投資大，方案一結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)，但供電的可靠性不高，選擇方案二比較合理。</p><p>　　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

74、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

75、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

76、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，

77、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>　　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</

78、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

79、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><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&g

80、t;<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；</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

81、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&l

82、t;/p><p>　　基準(zhǔn)電流Ij（KA） 5.5 0.502 0.251</p><p>　　五、短路電流計(jì)算的步驟</p><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&g

83、t;</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。</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><

84、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>　　第三節(jié)各種短路電流計(jì)算</p><p>　　一、系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定</p>&l

85、t;p>　　各種運(yùn)行方式下的選擇，目的在于計(jì)算通過保護(hù)裝置的最大、最小短路電流。在線路末端發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)的短路電流與下列因素有關(guān)：</p><p>　　1）系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括機(jī)組、變壓器、線路的投入情況，環(huán)網(wǎng)的開環(huán)閉環(huán)，平行線路是雙回運(yùn)行還是單回運(yùn)行。</p><p><b>　　2）短路類型。</b></p><p><b

86、>　　3）電流分配系數(shù)。</b></p><p>　　二、短路電流的計(jì)算：</p><p>　　短路電流的計(jì)算是繼電保護(hù)整定的依據(jù)，所以我們必須加以重視。</p><p>　　1）整定計(jì)算的要求選擇規(guī)定的運(yùn)行方式；</p><p>　　2）確定短路段及短路類型；</p><p>　　3）對確定的短路點(diǎn)

87、經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的合并，化簡求出歸算到短路點(diǎn)的各序綜合阻抗1∑X、2∑X、0∑X：</p><p>　　4）短路類型及電力系統(tǒng)故障的知識(shí)求出短路點(diǎn)的總電流；</p><p>　　5）按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)求出流過被整定保護(hù)裝置的短路電流。</p><p><b>　　等值電路圖如下：</b></p><p>　　由已知：U12=10% U

88、13=30% U23=20% X0=0.4</p><p>　　取基準(zhǔn)容量:Sb=100MVA Ub=Uav</p><p>　　發(fā)電機(jī):X1=X2=X3=X4=Xd*Sb/Sn= Xd*Sb/Sn*cos￠=0.123*0.8*100/50=0.1984</p><p>　　X5=X6=0.1423*100/200*0.85=0.06</p>

89、<p>　　變壓器: X7=X8=X9=X10=UK%/100*Sb/Sn=0.05/100*100/67=0.167</p><p>　　X11=X12=UK%/100*Sb/Sn=10/100*100/240=0.075</p><p>　　線路: X13=X14=X0*L*Sb/(Ub*Ub)=0.4*50*100/230/230=0.038</p><

90、p>　　X15=X16=X0*L*Sb/(Ub*Ub)=0.4*67*100/230/230=0.05</p><p>　　X17=X18=X0*L*Sb/(Ub*Ub)=0.4*40*100/230/230=0.03</p><p>　　變壓器:X21=X22=1/2(U12%+U13%+ U23%)*1/100*Sb/Sn</p><p>　　=1/2(1

91、0+30-20)*1/100*100/40=0.25</p><p>　　X23=X24=1/2(U12%+U13%+ U23%)*1/100*Sb/Sn=0</p><p>　　X25=X26=1/2(U12%+U13%+ U23%)*1/100*Sb/Sn=0.5</p><p><b>　　化簡如下圖</b></p><

92、;p>　　X27=1/4(X1+X7)=0.091</p><p>　　X28=1/2*X13=0.019</p><p>　　X29=1/2(X5+X11)=0.0675</p><p>　　X30+1/2*X15=0.025</p><p>　　X31=1/2*X19=0.015</p><p>　　X32+

93、1/2*X17+0.0245</p><p><b>　　又化簡如下圖:</b></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

94、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)

95、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)

96、力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p><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

97、常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣</p><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

98、.15Ve，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的Vgmax一般不超過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

99、于變壓器在電壓降低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>　

100、　基中K —修正系數(shù)</b></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

101、電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(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>

102、　　滿足熱穩(wěn)定條件為</b></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+

103、toL</p><p>　　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

104、><b>　　滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：</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）&

105、lt;/p><p>　　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

106、證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</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

107、擇</b></p><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

108、>　　2、短路關(guān)合電流的選擇</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>　

109、　即：ieg≥icj 或 idw≥icj</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)

110、間不宜大于0.045s，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間大于0.04 ~ 0.06s。</p><p>　　一、220KV側(cè)斷路器選擇如下：</p><p>　　1）額定電壓選擇：Vmax≥Vg = 220KV×1.15 = 253KV</p><p>　　2）額定電流選擇：Ie≥Igmax </p><p>　　考慮到變壓器在

111、電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie 即：Igmax = </p><p>　　3）按開斷電流選擇：Iekd≥I″ =17.442 KA 即Iekd≥17.442KA</p><p>　　4）按短路關(guān)合電流選擇：ieg≥ich = 29.258KA 即ieg≥29.258KA</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW

112、6－220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓：220KV，最高工作電壓：252KV，額定電流1600A，額定開斷電流為40KA，短路關(guān)合電流100KA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值100KA，4S熱穩(wěn)定電流40KA，固有分閘時(shí)間0.042S，合閘時(shí)間0.2S，全開斷時(shí)間0.075S。</p><p>　　5）校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為5S</p><p>　　td = tkd + tb = 0.075 +

113、 5 = 5.07S β″= = 1</p><p>　　因td >1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線，查得tz = 4.3S</p><p>　　tdz = （td－5）+ tz =（5.07－5）+ 4.3 = 4.37S</p><p>　　Qd = I2×dz = 17.4422×4.37 = 1329KA2S<

114、/p><p>　　Qr = I2r t = 402×4 = 5400KA2S </p><p>　　即Qr > Qd 滿足要求</p><p>　　6）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：icj≤ idw</p><p>　　icj= 29.258<100 滿足要求</p><p>　　故選擇戶外LW6－220型LW6斷

115、路器能滿足要求，由上述計(jì)可列出下表：</p><p>　　二、110KV側(cè)斷路器選擇如下：</p><p>　　1）額定電壓：Vymax≥Vgmax Vgmax = 1.15×110 = 126.5KV；</p><p>　　2）額定電流：Iy≥Igmax </p><p>　　Igmax= = ；</p><

116、;p>　　3）按開斷電流選擇：Iekd≥I″= 4.301KA 即Iekd≥4.301KA；</p><p>　　4）短路關(guān)合電流：ieg≥icj =7.262KA 即ieg≥7.262KA；</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW6－110型SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126KV，額定電流1250A，額定開斷電流25KA，短路關(guān)合電流63KA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值6

117、3KA，3S熱穩(wěn)定電流25KA固有分閘時(shí)間為0.035S，合閘時(shí)間0.2S，全開斷時(shí)間0.06S；</p><p>　　5）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定取后備保護(hù)為5S</p><p>　　td = tkd + tb = 0.06 + 5 = 5.06S β″= = 1</p><p>　　因>1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間表，查得tz = 4.3S</p&

118、gt;<p>　　tdz = （td－5）+ tz （5.06－5）+ 4.3 = 4.36S </p><p>　　Qd = I2 dz = 4.3012×4.36 = 80.65KA2S</p><p>　　Qr = I2r t = 252×3 = 1875KA2S </p><p>　　即Qr > Qd 滿足要求<