220kv變電站設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷的增長，電力網(wǎng)容量的增大，電壓等級和綜合自動化水平也不斷提高，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，新技術(shù)、新電力設(shè)備日新月異，該地原有變電所設(shè)備陳舊，占地較大，自動化程度不高，為滿足該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活的需要，電網(wǎng)正在進(jìn)行大規(guī)模的改造，對變電所的設(shè)計提出了更高、更新的要求。建設(shè)新的變電所，采用先進(jìn)的設(shè)

2、備，使其與世界先進(jìn)變電所接軌，這對提高電力網(wǎng)的供電可靠性，降低線路損耗，改善電能質(zhì)量，增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有很大的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p>　　由于經(jīng)濟(jì)社會和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動化水平的需求，使變電所設(shè)計問題變得越來越復(fù)雜。除了常規(guī)變電所之外，還出現(xiàn)了微機(jī)變電所、綜合自動化變電

3、所和無人值班變電所等。目前，隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改革工作的開展，對變電所設(shè)計也提出了更高、更新的要求。</p><p>　　1.1 我國變電所發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　變電技術(shù)的發(fā)展與電網(wǎng)的發(fā)展和設(shè)備的制造水平密切相關(guān)。近年來，為了滿足經(jīng)濟(jì)快速增長對電力的需求，我國電力工業(yè)也在高速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。目前我國建成的500kV變電所有近200座，220kV變電所有幾千座；500kV

4、電網(wǎng)已成為主要的輸電網(wǎng)絡(luò)，大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，最終將實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)。電氣設(shè)備的制造水平也在不斷提高，產(chǎn)品的性能和質(zhì)量都有了較大的改進(jìn)。除空氣絕緣的高壓電氣設(shè)備外，GIS、組合化、智能化、數(shù)字化的高壓配電裝置也有了新的發(fā)展；計算機(jī)監(jiān)控微機(jī)保護(hù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中全面推廣采用；代表現(xiàn)代輸變電技術(shù)最高水平的750kV直流輸電，500kV交流可控串聯(lián)補(bǔ)償也已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行。我國電網(wǎng)供電的可靠性近年來也有了較大的提高，在發(fā)達(dá)國家連續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的電網(wǎng)事

5、故的同時，我國電網(wǎng)的運(yùn)行比較穩(wěn)定，保證了經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。</p><p>　　1.2 變電所未來發(fā)展需要解決的問題</p><p>　　在未來，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，變電技術(shù)還將有新的發(fā)展，同時也給電力工程技術(shù)人員提出了一些需要解決的問題，例如：高壓、大容量變電所深入負(fù)荷中心進(jìn)入市區(qū)所帶來的如何減少變電所占地問題、環(huán)境兼容問題；電網(wǎng)聯(lián)系越來越緊密，如何解決在事故時快速切除隔離故障點(diǎn)，保證電力系統(tǒng)

6、安全穩(wěn)定問題；系統(tǒng)短路電流水平不斷提高，如何限制短路電流問題；在保證供電可靠性的前提下，如何恰當(dāng)?shù)倪x擇主接線和電氣設(shè)備、降低工程造價問題等。</p><p>　　1.3 地區(qū)變電所的未來發(fā)展</p><p>　　變電所實(shí)現(xiàn)無人值班是一項(xiàng)涉及面廣、技術(shù)含量高、要求技術(shù)和管理工作相互配套的系統(tǒng)工程。它包括：電網(wǎng)一、二次部分、變電所裝備水平、通信通道建設(shè)、調(diào)度自動化系統(tǒng)的建立以及無人值班變電所的

7、運(yùn)行管理工作等。所以要實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班，必須滿足一定的條件，主要有以下幾個方面：</p><p>　?、?變電所的基礎(chǔ)設(shè)施要符合要求。如：主接線力求簡單，運(yùn)行方式改變易實(shí)現(xiàn)，變壓器要具有調(diào)壓能力（可以是有載調(diào)壓變壓器或由調(diào)壓器與無載調(diào)壓變壓器相配合來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓），主開斷設(shè)備要具有較高的健康水平，操作機(jī)構(gòu)要能滿足遠(yuǎn)方拉合要求等。另外，所內(nèi)還要具備一定的基礎(chǔ)自動化水平，用以完成對一些輔助性設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制（如主變風(fēng)扇的

8、開停、電容器的投切等），以減輕調(diào)度端的工作量。</p><p>　?、?調(diào)度自動化系統(tǒng)在達(dá)到部頒發(fā)的《縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化規(guī)范》中所要求的功能的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展“遙控”、“遙調(diào)”，實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，達(dá)到實(shí)用化要求。同時還要滿足RTU功能先進(jìn)、通道暢通可靠等條件。</p><p>　?、?企業(yè)要有一支高素質(zhì)的人才隊(duì)伍。這既是變電所實(shí)現(xiàn)無人值班建設(shè)的需要，更是變電所無人值班建成后運(yùn)行和管理的

9、需要，也是變電所能否真正實(shí)現(xiàn)無人化運(yùn)行，發(fā)揮出應(yīng)有效益的要求。</p><p>　?、?對企業(yè)必須產(chǎn)生明顯的效益。因?yàn)樽冸娝獙?shí)現(xiàn)無人值班，無論是設(shè)備升級，還是上自動化系統(tǒng)，需要有大量的資金投入。對企業(yè)來說，要搞無人值班變電所，首先要作好投入產(chǎn)出評價。一般來說，當(dāng)運(yùn)行的無人值班變電所低于3～4座時，總體經(jīng)濟(jì)效益是不明顯的。這主要是因?yàn)橐环矫婵h調(diào)自動化功能由于覆蓋率低而得不到充分發(fā)揮；另一方面企業(yè)又要為無人值班變電

10、所的運(yùn)行、操作和管理工作配備一支隊(duì)伍，而從變電所減下來的人員由于數(shù)量少，達(dá)不到減人增效的目的。所以說，要搞無人值班變電所，就必須要形成規(guī)模。實(shí)踐證明：一個縣級供電部門，在無人值班變電所數(shù)量達(dá)到50%以上時，才可能受到良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)無人值班的幾點(diǎn)意見：</p><p>　?、?堅(jiān)持積極穩(wěn)妥的建設(shè)原則，要統(tǒng)籌規(guī)劃，作好可行性論證，因地制宜，量力而行，以點(diǎn)帶面，逐步展

11、開。目前國家在無人值班變電所設(shè)計、建設(shè)到管理等方面還沒有制定出一個統(tǒng)一的技術(shù)導(dǎo)則或運(yùn)行管理辦法，各供電部門只能邊干，邊摸索，邊總結(jié)，為國家形成相應(yīng)的文件提供參考依據(jù)。</p><p>　?、?要防止“為無人而無人”的觀念。在縣級電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)時，建議在非樞紐所和用戶所可先行實(shí)現(xiàn)無人值班，而對電網(wǎng)影響大的樞紐所可考慮上綜合自動化系統(tǒng)。</p><p>　?、?要堅(jiān)持新建與改造并重的原則。對于

12、新建變電所，有條件、有實(shí)力的縣局可以按照原電力部提出的小型化遠(yuǎn)景模式方案，一次到位實(shí)現(xiàn)變電所無人值班；對于條件尚不成熟的縣局，可通過對變電所進(jìn)行改造這條途徑，先從設(shè)備改造入手，提高基礎(chǔ)自動化水平，分步驟實(shí)施，最終達(dá)到無人值班的要求。</p><p><b>　　2、電氣主接線</b></p><p>　　2.1 電氣主接線的設(shè)計原則和要求</p><

13、;p>　　變電所電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。</p><p>　　2.1.1 主接線的設(shè)計原則</p><p>　?、?考慮變電所在電力系統(tǒng)中

14、的地位和作用。變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用事決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。</p><p>　?、?考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行

15、方式，來確定主接線的形式以及所連接電源和出線回數(shù)。</p><p>　　⑶ 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響。對一級負(fù)荷，必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。</p><p>　　⑷ 考慮主變壓器臺數(shù)對主接線的影響。變電所主變的

16、容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。</p><p>　?、?考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響。發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不

17、同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。</p><p>　　2.1.2 主接線設(shè)計的基本要求</p><p>　　根據(jù)我國原能源部關(guān)于《220～500kV變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備

18、特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。</p><p>　　主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。</p><p><b>　　可靠性</b></p><p>　　所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，經(jīng)過長期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，

19、對以往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線可靠性的標(biāo)志：①斷路器檢修時是否影響供電；②線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運(yùn)線路的回數(shù)和停運(yùn)時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；③變電所全部停電的可能性。</

20、p><p><b>　?、?靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面要求：</p><p>　?、?調(diào)度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、?檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)

21、設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。</p><p>　?、?擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　?、?經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。</p><p>　　2.2 主接線方案比較及確定&l

22、t;/p><p>　　根據(jù)對原始資料的分析，現(xiàn)將各電壓等級可能采用的較佳方案列出。進(jìn)而，以優(yōu)化組合的方式，組成最佳可比方案。</p><p>　　表2.1 方案擬定表</p><p>　　2.2.1 220kV和110kV主接線方案確定</p><p><b>　?、?方案Ⅰ：</b></p><p>

23、;　　圖2.1 雙母線接線</p><p>　?、倬€路故障斷路器拒動或母線故障只停一條母線及所連接的元件，將非永久性故障元件切換到無故障母線，可迅速恢復(fù)供電。</p><p>　?、跈z修任一元件的母線隔離開關(guān)，只停該元件和一條母線，其他元件切換到另一母線，不影響其他元件供電。</p><p>　?、劭稍谌魏卧煌ｋ姷那闆r下輪流檢修母線，只需將要檢修的母線上的全部元

24、件切換到另一母線即可。</p><p>　?、軘嗦菲鳈z修可加臨時跨條，將被檢修斷路器旁路，用母聯(lián)斷路器代替被檢修斷路器，減少停電時間。</p><p>　?、葸\(yùn)行和調(diào)度靈活，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要，各元件可靈活地連接到任一母線上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理接線。</p><p>　?、迶U(kuò)建方便，一般情況下，雙母線接線配電裝置在一期工程中就將母線構(gòu)架一次建成，近期擴(kuò)建間隔的母線也安裝

25、好，在擴(kuò)建新元件施工時，對原有元件沒有影響。</p><p><b>　　⑵ 方案Ⅱ：</b></p><p>　　圖2.2 雙母帶旁路接線</p><p>　　加旁路母線雖然解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問題，但是旁路母線也帶來了如下的負(fù)面影響：</p><p>　?、?旁路母線、旁路斷路器及在各回路的旁路隔離開關(guān)

26、，增加了配電裝置的設(shè)備，增加了土地，也增加了工程投資。</p><p>　?、?旁路斷路器代替各回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。</p><p>　　③ 保護(hù)及二次回路接線復(fù)雜。</p><p>　?、?用旁路代替各回路斷路器的倒閘操作，需要人來完成，因此帶旁路母線的接線不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班。</p><p>　　近

27、年來，系統(tǒng)地發(fā)展，系統(tǒng)接線可靠性的提高，新技術(shù)、新設(shè)備的采用，使得采用旁路母線的環(huán)境發(fā)生了較大的變化，主要有以下幾個方面：</p><p>　　⑴ 由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷出現(xiàn)，例如現(xiàn)在廣泛采用的SF6斷路器、真空斷路器，運(yùn)行可靠性大幅度提高。連續(xù)不檢修運(yùn)行的時間不斷增長，SF6斷路器制造廠可保證20年不檢修。即使有時因操作機(jī)構(gòu)故障需要停電檢修，檢修的時間也很短。近年來彈簧機(jī)構(gòu)、液壓彈簧機(jī)構(gòu)等高

28、可靠性的斷路器操作機(jī)構(gòu)也不斷涌現(xiàn)。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減少，而每次檢修的時間又非常短，旁路母線使用的幾率也在逐年下降。</p><p>　?、?由于繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化，維護(hù)工作大量減少，需要停電維護(hù)的幾率很小。特別是雙重化配置的保護(hù)，可以一套保護(hù)運(yùn)行，另一套保護(hù)停用更換插件，不需要旁路保護(hù)代替。</p><p>　?、?220kV及以下新設(shè)計的變電站，一般都按無人值班方式設(shè)

29、計。旁路母線給無人值班帶來不便。</p><p>　　鑒于上述情況，旁路母線的作用已經(jīng)逐年漸弱了。作為電氣主接線的一個重要方案帶旁路母線的接線已經(jīng)完成了它的歷史作用，現(xiàn)在已經(jīng)成為了一種過時的接線方式。新建工程基本上不再采用帶旁路母線的接線方式。故而220kV和110kV主接線均采用方案Ⅰ雙母線接線。</p><p>　　2.2.2 10kV主接線方案確定</p><p&

30、gt;　?、?方案Ⅰ單母線接線如圖2.3。</p><p>　　圖2.3 單母線接線</p><p>　?、?方案Ⅱ單母線分段接線如圖2.4。</p><p>　　圖2.4 單母線分段接線</p><p>　　⑶ 10kV主接線兩種接線方式比較見表2.2</p><p>　　表2.2 10kV主接線方案比較表</

31、p><p>　　通過對兩種方案的綜合分析，方案Ⅱ在可靠性及靈活性方面占優(yōu)勢，方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性方面稍占優(yōu)勢。由于考慮到該電廠需要的可靠性，方案Ⅱ可以滿足其供電需要，故最終方案選用方案Ⅱ單母線分段接線。</p><p>　　2.2.2 所用電主接線方案確定</p><p>　　所用低壓母線主要為所用電提供電源，其接線方式為單母分段接線，如圖2.5所示。</p>

32、<p>　　圖2.5 所用電接線方式</p><p>　　2.3 中性點(diǎn)運(yùn)行方式</p><p>　　2.3.1 中性點(diǎn)非直接接地</p><p><b>　?、?中性點(diǎn)不接地</b></p><p>　　中性點(diǎn)不接地方式最簡單，單相接地時允許帶故障運(yùn)行兩小時，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設(shè)備的電容電流。但

33、由于過電壓水平高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于110kV及以上電網(wǎng)。在6-63kV電網(wǎng)中，則采用中性點(diǎn)不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓，波及整個電網(wǎng)。</p><p>　?、?中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地</p><p>　　當(dāng)接地電容電流超過允許值時，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。</p

34、><p>　?、?中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地</p><p>　　當(dāng)接地電容電流超過允許值時，也可采用中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地方式。一般用于大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。</p><p>　　2.3.2 中性點(diǎn)直接接地</p><p>　　直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器</p><p>　　負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性。

35、但由于過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價，特別是在高壓，超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。所以適用于110kV及以上電網(wǎng)中。此外，在雷電活動較強(qiáng)的山岳丘陵地區(qū)，結(jié)構(gòu)簡單的110kV電網(wǎng)，如采用直接接地方式不能滿足安全供電要求和對聯(lián)網(wǎng)影響不大時，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。</p><p>　　2.3.3 各級電壓中性點(diǎn)運(yùn)行方式</p><p>　?、?220kV及110kV均采用中性點(diǎn)

36、直接接地。</p><p>　?、?10kV采用中性點(diǎn)不接地。</p><p>　　3、變電所變壓器的選擇</p><p>　　3.1 主變壓器的選擇</p><p>　　3.1.1 主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>　　為保證供電的可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺主變壓器，但一般不超

37、過兩臺變壓器。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變壓器。</p><p>　　對于大型超高壓樞紐變電所，裝設(shè)兩臺大型變壓器，當(dāng)一臺發(fā)生故障時，要切斷大量負(fù)荷是很困難的。因此，對大型樞紐變電所，根據(jù)工程具體情況，應(yīng)該安裝2～4臺主變壓器。這種裝設(shè)方法可以提高變電所的供電可靠性，變壓器的單臺容量以及安裝的總?cè)萘拷钥捎兴?jié)約，且可根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際增長的進(jìn)程，分期逐臺裝設(shè)變壓器，而不致積壓

38、資金。</p><p>　　當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺及以上的主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運(yùn)時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負(fù)荷或變電所全部負(fù)荷的60%～80%。通常一次變電所采用80%，二次變電所采用60%。</p><p>　　3.1.2 主變壓器型式的選用</p><p>　?、?變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，如因制造和運(yùn)輸條件限制，在220kV

39、的樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時，應(yīng)考慮裝設(shè)備用相。當(dāng)主變壓器超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%要求時，可不裝設(shè)備用相。</p><p>　　⑵ 變電所中的主變壓器在系統(tǒng)有調(diào)壓要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器可以帶負(fù)荷調(diào)壓，有利于變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，在新設(shè)計的變電所中，大都采用這種型式的變壓器。</p><p>　?、?與兩個中性點(diǎn)直接接

40、地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或高中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。</p><p>　?、?三繞組變壓器的選擇</p><p>　　具有三種電壓的變電所，例如220、110、35/10kV，一般采用三繞組變壓器。關(guān)于三繞組主變壓器的阻抗和分接頭的選擇，現(xiàn)說明如下：</p><p>　　1）三繞組變壓器的最大阻抗放在高、中側(cè)還是高、低

41、側(cè)以及中低側(cè)，其短路容量對高壓系統(tǒng)穩(wěn)定、繼電保護(hù)、供電的電壓水平以及電壓的調(diào)整都有很大的影響，必須全面綜合的考慮這些因素。</p><p>　　2）三繞組變壓器在制造上有兩種基本組合方式：</p><p>　　①升壓結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)繞組的排列為鐵芯—中壓—低壓—高壓繞組，故高、中壓間阻抗最大。</p><p>　?、诮祲航Y(jié)構(gòu)。其繞組排列為鐵芯—低壓—中壓—高壓繞組，故

42、高、中壓間阻抗最大。</p><p>　　3）雙繞組和三繞組變壓器的變比和分接頭可按制造標(biāo)準(zhǔn)選擇，即變壓器低壓側(cè)的線間電壓為受電設(shè)備額定電壓的105%，高、中壓側(cè)則為110%，并帶有±2×2.5%的分接頭。若正常運(yùn)行時，高、低壓同時向中壓供電，則高壓繞組的端電壓應(yīng)為受電設(shè)備額定電壓的100%，分接頭可根據(jù)要求選用±2×2.5%、-1×2.5%、-3×2.

43、5%或-4×2.5%。</p><p>　　3.1.3 主變壓器容量的選擇</p><p>　?、?為了正確的選出變壓器額定容量，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年及日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。</p><p>　?、?主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，因此，為了確定合理的變壓器容量，必須盡可能把5～10年負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃

44、做得正確，這是最根本</p><p>　　⑶ 變壓器的最大負(fù)荷按下式確定為</p><p><b>　　PM≥K0∑P</b></p><p>　　式中PM——變電所最大負(fù)荷；</p><p>　　K0——負(fù)荷同時系數(shù)；</p><p>　　∑P——按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。</p>

45、;<p>　?、?如果變壓器容量按條件Se≥∑PM選出，那么，當(dāng)曲線的尖峰負(fù)荷只占很短時間（0.5～1h）時，則變壓器長時間工作在欠載狀態(tài)下，從而增大了變壓器的安裝容量。在多數(shù)情況下，把變壓器的額定容量選擇到接近于較長運(yùn)行時間的最大負(fù)荷較為有利，同時考慮充分利用變壓器在正常情況下的過負(fù)荷能力。變壓器的過負(fù)荷能力，取決于晝夜負(fù)荷曲線的負(fù)荷系數(shù)，以及晝夜和年溫度變化特點(diǎn)，并取決于變壓器的冷卻方式。</p><

46、;p>　?、?從年度損失和投資方面來講，變壓器過負(fù)荷運(yùn)行小時數(shù)越大則越經(jīng)濟(jì)。原蘇聯(lián)在選擇單臺變電所的額定容量時，計及變壓器允許的經(jīng)常性過負(fù)荷。根據(jù)對多數(shù)終端，分支和企業(yè)變電所的統(tǒng)計，表明變壓器容量Se=（0.75～0.8）PM選擇較為合理。此時，以變壓器的正常過負(fù)荷能力來承擔(dān)變壓器所遭受的短時高峰負(fù)荷（連續(xù)運(yùn)行時間不宜超過1h），過負(fù)荷以不縮短變壓器的壽命為限。因?yàn)樽儔浩鳛榫哂懈呖煽啃院偷褪鹿实脑?，可允許在網(wǎng)絡(luò)故障狀態(tài)下有較大的

47、過負(fù)荷，其壽命并不怎么縮短。</p><p>　?、?對兩臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量可按下式確定為</p><p><b>　　Se=0.8PM</b></p><p>　　即按80%的全部負(fù)荷選擇，因此變電所的總安裝容量為</p><p>　　∑Se=2×0.8 PM=1.6PM</p>

48、<p>　　當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，可保證對80%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。若取Se=0.6PM，則當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，可保證對60%的負(fù)荷供電，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%，則可保證84%負(fù)荷的供電。由于一般變電所中，大約有25%的非重要負(fù)荷，在事故狀態(tài)下可以切除，因此，采用Se=0.6PM，對變電所保證重要負(fù)荷來說明是可行的。</p><p>　?、?提

49、高供電可靠性，在1989年我國原能源部所頒發(fā)的SDJ2—88標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余主變?nèi)萘繎?yīng)保證該所全部負(fù)荷的80%，這樣，再將變壓器的過負(fù)荷能力考慮進(jìn)去，大致可以滿足全部負(fù)荷的需要。</p><p>　　3.1.4 主變壓器容量的計算</p><p>　　110kV和10kV負(fù)荷的同時系數(shù)都為0.9；110kV與10kV負(fù)荷同時系數(shù)為0.9，故有：</p>&l

50、t;p>　　110KV電壓等級側(cè)全部負(fù)荷：</p><p>　　Smax =（ΣPmax/COSθ）× 0.9=[（40 + 27 + 23 + 14）/0.9 + 38/0.85 ]×0.9</p><p>　　= 160.262 ×0.9=144.236 MV·A</p><p>　　10KV電壓等級側(cè)全部負(fù)荷：&l

51、t;/p><p>　　Smax =（ΣPmax /COSθ）× 0.9=[（3 + 3 + 2.5 + 3 + 2.5 + 5 + 2.5）/0.85 +（3 + 3 + 3 + 3）/0.9]×0.9 = （25.294 + 13.333）×0.9 =38.627×0.9</p><p>　　=34.764 MV·A</p>&

52、lt;p>　　110kV和10kV的總共負(fù)荷為:</p><p>　　S=(144.236+34.764)×0.9=161.1 MV·A</p><p>　　考慮負(fù)荷同時系數(shù)，主變壓器承擔(dān)總負(fù)荷：</p><p>　　SΣ= （144.236+34.764）×0.9 + 0.11195 =161.21 MV·A</

53、p><p>　　一臺主變停運(yùn)（檢修）時，主變要滿足的容量： </p><p>　　S =SΣ=161.21×0.8=128.968 MV·A</p><p>　　最大方式下運(yùn)行且留裕10%后的容量：</p><p>　　S =（SΣ /2）×（1+10%）=（161.21/2）×110%=86.67 MV

54、·A</p><p>　　經(jīng)過計算和分析可確定主變壓器的容量要為最接近130 MV·A，即選 SFPS7-150000/220TH型變壓器。</p><p>　　3.2 所用變壓器的選擇 </p><p>　　3.2.1 所用變壓器主要參數(shù)選擇</p><p>　?、?繞組接線。常用的繞組接線有Yyn和Dyn接線兩種。Yy

55、n接線在低壓側(cè)單相接地時，因變壓器零序阻抗大，而高壓側(cè)零序電流小，所以無法實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。Dyn接線變壓器，因三角形繞組有零序電流通路，零序阻抗較小，與正序阻抗接近。低壓側(cè)單相接線短路時，高壓側(cè)也有短路電流（正序、負(fù)序），容易實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。三角形繞組也是三倍次諧波電路的通路，有利于改善負(fù)荷側(cè)電壓波形畸變。低壓側(cè)中性點(diǎn)浮動位移也小，低壓側(cè)電壓也比較穩(wěn)定。因此，無特殊要求的情況下，所用變壓器應(yīng)優(yōu)先選用Dyn接線變壓器。</p>

56、<p>　　⑵ 變壓器阻抗的選擇。所用變壓器的阻抗的大小直接影響低壓側(cè)短路電流的大小，母線電壓波動和電動機(jī)的啟動條件。220～500kV變電所，380/220V系統(tǒng)一般沒有大型電動機(jī)，電壓波動如超過5%可采用帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器，因此所用變壓器阻抗的選擇主要考慮限制低壓側(cè)短路電路的水平。</p><p>　?、?所用變壓器的額定電壓選擇。在220kV變電所，當(dāng)所用變壓器接于10kV配電裝置主母線時，主母

57、線與10kV配電網(wǎng)相連，通過主變壓器調(diào)壓分接開關(guān)和投切電容器組來調(diào)整10kV母線電壓，其波動范圍在10kV配電網(wǎng)允許的范圍內(nèi)，一般不超過5％。因此，這類所用變壓器的額定電壓按主變壓器低壓側(cè)的額定電壓選擇，其電壓變化范圍可按一般配電變壓器的情況來考慮。</p><p>　　3.2.2 所用變壓器容量的計算</p><p>　　在選擇所用變壓器容量時，首先要進(jìn)行所用變壓器的負(fù)荷統(tǒng)計。所用變壓器

58、的負(fù)荷可按動力負(fù)荷，加熱負(fù)荷，照明負(fù)荷換算法按下式計算所用變壓器的負(fù)荷：</p><p>　　式中 ——所用變壓器的計算容量，kV·A；</p><p>　　——動力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取0.8～0.85；</p><p>　　——總動力負(fù)荷，kW；</p><p>　　——總加熱負(fù)荷，kW；</p><p>

59、;　　——總照明負(fù)荷，kW。</p><p>　　對于變電所電動機(jī)的計算功率P，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的運(yùn)行方式及特點(diǎn)確定。</p><p>　?、?對經(jīng)常、連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備，即連續(xù)運(yùn)行的電動機(jī)均應(yīng)全部計入，按下式計算</p><p>　　式中的——電動機(jī)額定功率，kW。</p><p>　?、?對經(jīng)常短時及經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的電動機(jī)應(yīng)按

60、下式計算</p><p>　?、?對不經(jīng)常短時及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，一般可不予計算</p><p><b>　　故有</b></p><p><b>　　S =Σs</b></p><p>　　= （0.15×2×66+20×1+ 14×1+1.4×

61、;1+1.7×1+1.7×1+22×2×0.5+1.7×1）×0.85+（1×1+1×1）+（20×1+20×1） </p><p>　　=82.3×0.85+2+40=111.955 kV·A</p><p>　　通過計算，本變電所所用變壓器選用型號為59-125/1

62、0型變壓器，其主要參數(shù)見表3.1。</p><p>　　表3.1 變壓器參數(shù)表</p><p><b>　　4、短路電流計算</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)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠茐挠脩舻恼９╇姾碗姎庠O(shè)備的正常運(yùn)行。</p>

63、;<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。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

64、路的機(jī)會最少。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算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.1 短路計算的目的及假設(shè)</p><p>　　4.1.1 短路電流計算目的</p><p>　?、?在選擇電氣主接線時，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(jìn)行必要的短路電

65、流計算。</p><p>　?、?在選擇電氣設(shè)備時，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，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。</p><p>　　⑶ 在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，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>　?、?在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p&

66、gt;<p>　?、?按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。</p><p>　　4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定</p><p>　?、?驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流，應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，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）。確定短路電流計算時，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)按只在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方

67、式。</p><p>　　⑵ 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)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　?、?選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點(diǎn)時，應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　　⑷ 導(dǎo)體和電器的動穩(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

68、><p>　　4.1.3 短路計算基本假設(shè)</p><p>　?、?正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；</p><p>　?、?所有電源的電動勢相位角相同；</p><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而發(fā)生變化；</p><p>　　⑷ 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；

69、</p><p>　?、?元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負(fù)荷的影響。</p><p>　　4.1.4 短路電流計算基準(zhǔn)值</p><p>　　高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計算，為了計算方便選取如下基準(zhǔn)值：</p><p>　　基準(zhǔn)容量：Sb= 1000MV·A</p><

70、p>　　基準(zhǔn)電壓：Ub=Uav (kV) 10.5 115 230</p><p>　　4.2 短路電流計算的步驟</p><p>　?、?計算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；</p><p>　　⑵ 給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；</p><p><b>　?、?選擇短路點(diǎn)；</b></p&

71、gt;<p>　?、?對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，計算出計算電抗，通過查計算曲線來求出短路電流的標(biāo)幺值，其中計算曲線只作到xjs=3.45為止，當(dāng)xjs≥3.45時可以近似地認(rèn)為短路周期電流的幅值已不隨時間而變，直接按下式計算即可</p><p>　?、?列出短路電流計算并得出結(jié)果。</p><p>　　4.2.1 各元件電抗標(biāo)幺值</p><p>　?、?各電廠

72、電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　A廠：</b></p><p><b>　　B廠：</b></p><p><b>　　C廠：</b></p><p><b>　　D廠：</b></p><p>　?、?主變各繞組的等值電抗

73、標(biāo)幺值</p><p>　?、?各線路等值電抗標(biāo)幺值(取架空輸電線路單位電抗為XL=0.4Ω/km)</p><p>　　4.2.2 總的短路等值電路圖</p><p>　　圖4.1 短路等值電路總圖</p><p>　　4.2.3 220kV母線短路點(diǎn)d1的短路電流計算</p><p>　　⑴ 220kV母線短路等值

74、電路圖如圖4.2和4.3。</p><p>　　圖4.2 220kV母線短路等值電路圖1 圖4.3 220kV母線短路等值電路圖2</p><p>　　⑵ 各電廠對短路點(diǎn)d1的轉(zhuǎn)移電抗值</p><p>　?、?將A、B兩廠合并，求其對短路點(diǎn)d1的轉(zhuǎn)移電抗值</p><p>　?、?將C、D兩廠合并，求其對短路點(diǎn)d1的轉(zhuǎn)

75、移電抗值</p><p>　?、?將A、B、C、D四廠合并，求其對短路點(diǎn)d1的轉(zhuǎn)移電抗值</p><p>　　⑹ 四廠合并后對短路點(diǎn)d1的計算電抗為</p><p>　?、?通過查計算曲線得0～4s內(nèi)不同時間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值</p><p>　　表4.1 短路點(diǎn)d1的短路電流表</p><p>　　4.2

76、.4 110kV母線短路點(diǎn)d2的短路電流計算</p><p>　　⑴ 等值電路圖如圖4.4和圖4.5。</p><p>　　圖4.4 110kV母線短路等值電路圖1 圖4.5 110kV母線短路等值電路圖2</p><p>　　⑵ 全部電廠對短路點(diǎn)d2的轉(zhuǎn)移電抗值及計算電抗值</p><p><b>　　轉(zhuǎn)移電抗

77、：</b></p><p><b>　　計算電抗：</b></p><p>　?、?通過查計算曲線得到0～4s內(nèi)不同時間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值</p><p>　　表4.2 短路點(diǎn)d2的短路電流表</p><p>　　4.2.5 10kV母線短路點(diǎn)d3的短路電流計算（未裝設(shè)電抗器之時）</p&g

78、t;<p>　?、?等值電路圖如圖4.6和圖4.7。</p><p>　　圖4.6 10kV母線短路等值電路圖1 圖4.7 10kV母線短路等值電路圖2 </p><p>　?、?全部電廠對短路點(diǎn)d2的轉(zhuǎn)移電抗值及計算電抗值</p><p><b>　　轉(zhuǎn)移電抗：</b></p><p>

79、<b>　　計算電抗：</b></p><p>　　⑶ 通過查計算曲線得到0～4s內(nèi)不同時間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值</p><p>　　短路電流標(biāo)幺值計算公式：</p><p><b>　　有名值計算公式：</b></p><p>　　表4.3 短路點(diǎn)d3的短路電流表</p>

80、<p>　　5、電氣設(shè)備與母線的選擇</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是變電所設(shè)計的主要內(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，應(yīng)根據(jù)工程的實(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&

81、gt;<p>　　電氣設(shè)備的選擇同時必須執(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。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、過電流的情況下都能保持正常運(yùn)行。</p><p>　　5.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則<

82、/p><p>　　⑴ 應(yīng)能滿足正常運(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；</p><p>　　⑵ 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　⑶ 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　?、?與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　⑸ 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p>&l

83、t;p>　?、?選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)過上級批準(zhǔn)。</p><p>　　5.1.2 電氣選擇的條件</p><p>　　正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時，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)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。&l

84、t;/p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電器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。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>　?、?按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p>　?、?額定電壓和最高工作電壓</p><p>　　所選用的電器允許最高

85、工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即</p><p>　　Ualm ≥ Usm </p><p>　　一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220kV及以下時為1.15UN；額定電壓是330～500kV時是1.1UN。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Usm一般不會超過電網(wǎng)額定電壓的1.1UNs，因此在選擇電器時，一般可按電器額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇,即<

86、/p><p><b>　　UN≥UNs</b></p><p><b>　?、?額定電流</b></p><p>　　電器的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境溫度θ0下，電器的長期允許電流。IN不應(yīng)該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Imax，即</p><p><b>　　IN ≥

87、Imax</b></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，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%～80%

88、；出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還與電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電器進(jìn)行種類和形式的選擇。</p><p>　?、?按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　在選擇電器時，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫，風(fēng)速，溫度，污穢等級，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)采取

89、措施。我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度 θ0＝＋40℃，如周圍環(huán)境溫度高于＋40℃（但≤＋60℃）時，其允許電流一般可按每增高1℃，額定電流減少1.8％進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于＋40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流可增加0.5％，但其最大電流不得超過額定電流的20%。</p><p><b>　?、?按短路狀態(tài)校驗(yàn)</b></p><p><b>　

90、?、?短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過電器時，電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的 </p><p>　　條件為：It2 t ≥Qk ；</p><p>　　式中 Q k —短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)</p><p>　　It、t—電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。</p>&

91、lt;p><b>　?、?電動力穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。</p><p>　　滿足動穩(wěn)定條件為：Ies≥Ish ；</p><p>　　式中Ish—短路沖擊電流有效值；</p><p>　　Ies—電器允許 的動穩(wěn)定電流的有效值；</p&g

92、t;<p>　　5.2 10kV電壓等級電抗器的選擇</p><p>　　⑴ 額定電壓和額定電流的選擇</p><p>　?、?電抗百分?jǐn)?shù)的選擇</p><p>　?、?按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇。設(shè)要求將電抗器后的短路電流限制到。以額定參數(shù)下的百分電抗表示，則應(yīng)選擇電抗器的百分電抗為</p><p><b&g

93、t;　　式中——基準(zhǔn)電壓；</b></p><p><b>　　——基準(zhǔn)電流；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　——電源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值；</p><p><b>　　。</b></p><p>

94、　　曾選用4%的電抗，但校驗(yàn)中不符合要求，現(xiàn)該選XKGKL—10—2000—6型電抗器，其中。</p><p>　　圖5.1 加電抗器后10kV側(cè)的等值電路圖</p><p>　?、?正常運(yùn)行時電壓損失校驗(yàn)。普通電抗器在運(yùn)行時，電抗器的</p><p>　　≤5%，考慮到電抗器電阻很小，且主要是由電流的無功分量產(chǎn)生，故電壓損失為:</p><p&

95、gt;　?、?母線殘壓校驗(yàn)。當(dāng)線路電抗器后短路時，母線殘壓應(yīng)不低于電網(wǎng)電壓額定值的60%～70%，即</p><p><b>　　～70%）</b></p><p>　　其中裝設(shè)電抗器后，系統(tǒng)對短路點(diǎn)d3的轉(zhuǎn)移阻抗為：</p><p><b>　　，從而計算電抗為</b></p><p>　　，短路

96、電流標(biāo)幺值為：</p><p>　　，短路電流有名值為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　5.3 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　5.3.1 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，用

97、來接通和開斷負(fù)荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時，斷路器通常以繼電保護(hù)的方式配合使用，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。</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35kV～220kV一般采

98、用SF6斷路器。10kV采用少油斷路器。</p><p>　?、?220kV電壓等級斷路器的選擇</p><p>　　1）額定電壓和電流選擇</p><p>　?、?額定電壓UN=220kV；② 額定電流IN=2kA；</p><p>　　其中；故有：IN≥Imax 。</p><p><b>　　2）開斷電

99、流的選擇</b></p><p>　　高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇,即INbr≥I"。</p><p>　　INbr=40kA≥I"=6.776kA</p><p>　　3）短路關(guān)合電流的選擇</p><p>　

100、　為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值Ish，即INcl≥Ish ；</p><p>　　INcl=100kA≥Ish=kimI"=6.776KA××1.85=17.725kA</p><p><b>　　4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　It2t≥Q

101、k；取Tk(短路切除時間)=4s；</p><p>　　Qk = (+ 10I22+ I42)×Tk/12=（6.7762+10×6.7932+6.7932）×4/12</p><p>　　=184.503 (kA)2·s</p><p>　　It2t=402×4=6400 (kA)2·s</p>

102、;<p><b>　　5）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　ies =100kA≥ish =17.725kA</p><p>　　⑵ 110kV電壓等級斷路器的選擇</p><p>　　1）額定電壓和電流選擇</p><p>　?、?額定電壓UN=110kV；② 額定電流IN=3kA；</p&g

103、t;<p>　　其中；故有：IN≥Imax 。</p><p><b>　　2）開斷電流的選擇</b></p><p>　　高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇,即INbr≥I"。</p><p>　　INbr=40kA≥I&qu

104、ot;=5.964kA</p><p>　　3）短路關(guān)合電流的選擇</p><p>　　為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值Ish，即INcl≥Ish ；</p><p>　　INcl=100kA≥Ish=kimI"=5.964kA××1.85=15.601kA</p>

105、<p><b>　　4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　It2t≥Qk；取tk(短路切除時間)=4s；</p><p>　　Qk= (+ 10I22+ I42)×Tk/12 =(5.9642+10×5.9642+5.9642) ×4/12</p><p>　　=142.277 (kA)2

106、3;s</p><p>　　It2t=402×4=6400 (kA)2·s</p><p><b>　　5）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　ies =100kA≥ish =15.601kA</p><p>　?、?10kV電壓等級斷路器的選擇</p><p>　　1）額

107、定電壓和電流選擇</p><p>　?、?額定電壓UN=10kV；② 額定電流IN=3kA；</p><p>　　其中；故有：IN≥Imax 。</p><p><b>　　2）開斷電流的選擇</b></p><p>　　高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應(yīng)用此暫

108、態(tài)電流I"進(jìn)行選擇,即INbr≥I"。</p><p>　　INbr=31.5kA≥I"=24.315kA</p><p>　　3）短路關(guān)合電流的選擇</p><p>　　為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值Ish，即INcl≥Ish ；</p><p>　　

109、INcl=80kA≥Ish=kimI"=24.315kA××1.85=63.606kA</p><p><b>　　4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　It2t≥Qk；取tk(短路切除時間)=4s；</p><p>　　Qk= (+ 10I22+ I42)×Tk/12 =(24.3152+10&#

110、215;24.3152+24.3152) ×4/12</p><p>　　=2364.877 (kA)2·s</p><p>　　It2t=31.52×4=3967 (kA)2·s</p><p><b>　　5）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　ies =80kA≥ish

111、=63.606kA</p><p>　　5.3.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)配制在主接線上時，保證了線路或設(shè)備檢修時形成明顯的斷口，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，必須遵守倒閘操作順序。送電時首先合上母線隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。</p><p>　　隔離開關(guān)的配

112、置：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形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；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；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，每段母線上宜裝設(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)；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)；⑤當(dāng)饋電線的用戶

113、側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如果費(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>　　⑴ 220kV電壓等隔離開關(guān)選擇</p><p>　　1）額定電壓和電流選擇</p><p>　?、?額定電壓UN=220kV；② 額定電流IN=1.6kA；</p><p>　　其中；故有：IN≥Imax 。

114、</p><p><b>　　2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　It2t≥Qk ，取tk(短路切除時間)=3s</p><p>　　Qk= (+ 10I1.52+ I32)×Tk/12 =(6.7762+10×6.7932+6.7932) ×3/12</p><p>　　=138

115、.377 (kA)2·s</p><p>　　It2t=402×3=4800 (kA)2·s</p><p><b>　　3）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　ies =100kA≥ish =kimI"=6.776kA××1.85=17.725kA</p><

116、p>　?、?110kV電壓等級隔離開關(guān)選擇</p><p>　　1）額定電壓和電流選擇</p><p>　?、?額定電壓UN=110kV；② 額定電流IN=1.6kA；</p><p>　　其中；故有：IN≥Imax 。</p><p><b>　　2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　

117、　It2t≥Qk ，取tk(短路切除時間)=3s；</p><p>　　Qk= (+ 10I1.52+ I32)×Tk/12=(5.9642+10×5.9642+5.9642) ×3/12</p><p>　　=106.708 (kA)2·s</p><p>　　It2t=402×3=4800 (kA)2·

118、s</p><p><b>　　3）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　ies =100kA≥ish =kimI"=5.964kA××1.85=15.601kA</p><p>　?、?10kV電壓等級隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　1）額定電壓和電流選擇</p>&l