第 頁（共 23 頁） 0 35壓變電所設(shè)計(jì)方案 第一篇 任務(wù)書 一 、設(shè)計(jì)要求 1、 建立工程設(shè)計(jì)的正確觀點(diǎn)，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則和方法。 2、 培養(yǎng)獨(dú)立思考、解決問題的能力。 3、 學(xué)習(xí)使用工程設(shè)計(jì)手冊和其他參考書的能力，學(xué)習(xí)撰寫工程設(shè)計(jì)說明書。 二 、原始資料 1、 某國營企業(yè)為保證供電需求，要求設(shè)計(jì)一座 3510次設(shè)計(jì)并建成。 2、 距本變電所 6該變電所用 35回路架空線路向待定設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為 1000 3、 待設(shè)計(jì)的變電所 10電源，考慮以后裝設(shè)的組電容器，提高功率因素，故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。 4、 本變電所 10線到各個(gè)車間均用電纜供電，其中一車間和二車間為一類負(fù)荷，其余為二類負(fù)荷， 000h ，各饋線負(fù)荷如表 1 1 序號 車間名稱 計(jì)算用有功功率（ 計(jì)算用無功功率（ 1 一車間 1046 471 第 頁（共 23 頁） 1 2 二車間 735 487 3 機(jī)械車間 808 572 4 裝配車間 1000 491 5 鍛工車間 920 276 6 高壓站 1350 297 7 高壓泵房 737 496 8 其他 931 675 5、 所用電的主要負(fù)荷見表 1 2 序號 車間名稱 額定容量（ 功率因素（ 安裝臺數(shù) 工作臺數(shù) 備 注 1 主充電機(jī) 20 1 周期性負(fù)荷 2 浮充電機(jī) 1 經(jīng)常性負(fù)荷 3 蓄電池室通風(fēng) 1 經(jīng)常性負(fù)荷 4 室裝配裝置通風(fēng) 11 2 周期性負(fù)荷 5 交流焊機(jī) 1 周期性負(fù)荷 第 頁（共 23 頁） 2 6 檢修試驗(yàn)點(diǎn) 13 1 經(jīng)常性負(fù)荷 7 載波運(yùn)動(dòng) 1 經(jīng)常性負(fù)荷 8 照明負(fù)載 14 經(jīng)常性負(fù)荷 9 生活水泵用電 10 經(jīng)常性負(fù)荷 6、 環(huán)境條件 1） 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟?29.9c ，極端最低溫度 c ，最熱月地面 6.7c ，電纜出線凈距 100 2）當(dāng)?shù)睾０胃叨?暴日數(shù) 年：無空氣污染，變電所地處在 P500m 的黃土上。 三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1、 設(shè)計(jì)本變電所的主電路，論證設(shè)計(jì)方案是最佳方案，選址主變壓器的容量和臺數(shù)。 2、 設(shè)計(jì)本變電所的自用電路，選擇自用變壓器的容量和臺數(shù)。 3、 計(jì)算短路電流。 4、 選擇導(dǎo)體及電氣設(shè)備。 四、設(shè)計(jì)成果 1、 設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書各一份 2、 主電路和所用電路圖各一份 第 頁（共 23 頁） 3 第二篇 說明書 第一章 概述 一、 設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給出的條件。 二、 設(shè)計(jì)原則 1、 要遵守國家的法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，特別是應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。 2、 要根據(jù)國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定，結(jié)合工程的不同性質(zhì)不同 要求，要實(shí)行資源的綜合利用，要節(jié)約能源、水源，要保護(hù)環(huán)境，要節(jié)約用地并合理使用勞動(dòng)力，要立足于自力更生。 三、 變電站建設(shè)的必要性及規(guī)模 1、 變電站建設(shè)的必要性 為了加強(qiáng)企業(yè)供電可靠性，減少線路損耗，適應(yīng)日益增長的負(fù)荷發(fā)展需要， 35電所 的選址于距離一電力系統(tǒng)變電所 6，其近鄰工廠，其主要供電對象是企業(yè)的各個(gè)車間，這樣設(shè)計(jì)減小了供電半徑，供電線損大幅下降，供電量增加，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的需要，有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展 2、 本工程建設(shè)規(guī)模 業(yè)變電站為 350壓變電站，該變電站為無人職守的綜合自動(dòng)化站，容量為 2*6300千伏安，企業(yè)變電站安裝兩臺5主變壓器， 35單母線接線。 業(yè)變電站選址在企業(yè)附近，地勢平緩，海拔高度 象條件見任務(wù)書的環(huán)境條件。 10空出線 ,10 第二章 主接線設(shè)計(jì)方案 第一節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)原則 第 頁（共 23 頁） 4 一、主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) 1、負(fù)荷 大小的重要性 2、系統(tǒng)備用容量大小 以適應(yīng)負(fù)荷突變，機(jī)組檢修和事故停運(yùn)等情況的調(diào)頻需要。 其中一臺事故斷開時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng) 保證該變電所 60%70%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證車間的一、二級負(fù)荷供電。 二、主接線的基本要求 電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求，其具體要求如下： 1、可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。 路器檢修時(shí)，不宜影響供電。 路、斷路器或母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回?cái)?shù)及停運(yùn)時(shí)間，并能保證對一級負(fù)荷及全部及大部分二級負(fù)荷的供電。 量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 2、靈活性 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度，檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活要求 度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除電源、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè) 備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對車間的供電。 建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停運(yùn)時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作最少。 3、經(jīng)濟(jì)性 主接線滿足可靠，靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 第 頁（共 23 頁） 5 接線應(yīng)力求簡單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。 能滿足系統(tǒng)的安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求， 35其以下終端或分支變電所可采用簡易電器。 地面積少：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加的電能損失。 第二節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)和論證 依據(jù)變電站的性質(zhì)可選擇單母線接線、單母線分段接線、外橋型接線、內(nèi)橋型接線、四種主接線方案，下面逐一論證其接線的得弊。 一、單母線接線 優(yōu)點(diǎn)： 1、 接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便。 2、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置 缺點(diǎn)： 1、 不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修均需使整個(gè)配電裝置停電。 2、 單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 適用范圍： 一般用于 6統(tǒng)中，出線回路較少，對供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。 二、 單母線分段接線 第 頁（共 23 頁） 6 1、 用隔離開關(guān)分段的單母線接線 這種界限實(shí)際上仍屬不分段的單母線接線，只是將單母線截成兩個(gè)分段，其間用分段隔離 開關(guān)連接起來。這樣做的好處是兩段母線可以輪流檢修，縮小了檢修母線時(shí)的停電范圍，即檢修任一段母線時(shí)，只需斷開與該段母線連接的引出線和電源回路拉開分段隔離開關(guān)，另一段母線仍可繼續(xù)運(yùn)行。但是，若兩個(gè)電源取并列運(yùn)行方式，則當(dāng)某段母線故障時(shí)，所有電源開關(guān)都將自動(dòng)跳閘，全部裝置仍需短時(shí)停電，需待用分段隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障母線段的供電?？梢姡捎酶綦x開關(guān)分段的單母線接線較之不分段的單母線，可以縮小母線檢修或故障時(shí)的停電范圍。 2、 用斷路器分段的單母線接線 用隔離開關(guān)奮斗的單母線接線，雖然可以縮小母線檢修 或故障時(shí)的停電范圍，但當(dāng)母線故障時(shí)，仍會(huì)短時(shí)全停電，需待分段隔離開關(guān)拉開后，才能恢復(fù)非故障母線段的運(yùn)行，這對于重要用戶而言是不允許的。如采用斷路器分段的單母線接線，并將重要用戶采用分別接于不同母線段的雙回路供電，足可以克服上訴缺點(diǎn)。 對用斷路器分段的單母線的評價(jià)為 : 1）優(yōu)點(diǎn)： 線簡單、清晰、方便、經(jīng)濟(jì)、安全等優(yōu)點(diǎn)。 線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍縮小了一半。與用隔離開關(guān)分段的單母線接線相比，母線或母線隔離開關(guān)短路時(shí)，非故障母線段可以實(shí)現(xiàn)完全不停電，而后者則需短時(shí)停電。 段斷路器可以接通運(yùn)行，也可斷開運(yùn)行。 法是將雙回路分別接引在不同分段母線上。 2）缺點(diǎn)： 接在該分段母線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對于容量大、出線回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)。 回路必須停電。這對于電壓等級 第 頁（共 23 頁） 7 高的配電裝置也是嚴(yán)要缺點(diǎn)。因?yàn)殡妷旱燃壐叩臄嗦菲鳈z修時(shí)間較長，對用戶影響甚大。 3、單母線分段帶旁路母線的接線 為了在檢修線路斷路器時(shí)，不中斷對該線路的供電，可以增設(shè)旁路設(shè)施，包括旁路開關(guān)電器和旁路母線。這種接線不宜用于進(jìn)出線回路多的情況下使用。 單母線分段接線，雖然縮小了母線或 母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)的停電范圍，在一定程度上提高了供電可靠性，但在母線或母線隔離開關(guān)檢修期間，連接在該段母線上的所有回路都將長時(shí)間停電，這一缺點(diǎn)，對于重要的變電站和用戶是不允許的。 三、 雙母線接線 為了克服上述單母線分段接線的缺點(diǎn)，發(fā)展了雙母線接線。按每一回路所連接的斷路器數(shù)目不同，雙母線接線有單斷路器雙母線接線、雙斷路器雙母線接線、一臺半斷路器接線（因兩個(gè)回路共用三臺斷路器，又稱二分之三接線）三種基本形式。后兩種又稱雙重連接的接線，意即一個(gè)回路與兩臺斷路器相連接，在超高壓配電裝置中被日益廣泛地采用 。 1、 單斷路器雙母線接線： 單斷路器雙母線接線器是雙母線接線中最基本的接線形式。它具有兩組結(jié)構(gòu)相同的母線，每一回路都經(jīng)一臺斷路器、兩組隔離開關(guān)分別連接到兩組母線上，兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器來實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)。 雙母線接線有兩種運(yùn)行方式，一種運(yùn)行方式是一組母線工作，一組母線備用，母聯(lián)斷路器在正常運(yùn)行時(shí)是斷開的；另一種運(yùn)行方式是兩組母線同時(shí)工作，母聯(lián)斷路器在正常運(yùn)行時(shí)是接通的，這時(shí)每一回路都固定連接于某一組母線上運(yùn)行，故亦稱固定連接運(yùn)行方式。這兩種運(yùn)行方式在供電可靠性方面有所差異，當(dāng)母線短路時(shí)，前者將短時(shí)全部停 電；后者母線繼電保護(hù)動(dòng)作，只斷開故障母線上電源回路的斷路器和母聯(lián)斷路器，并不會(huì)使另一組母線中斷工作。 單斷路器雙母線接線具有以下優(yōu)缺點(diǎn) : 1）單斷路器雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)： 第 頁（共 23 頁） 8 雙母線接線有更高的可靠性，表現(xiàn)在以下幾方面 : 不中斷供電，即通過倒閘操作將進(jìn)出線回路都切換至其中一組母線上工作，便可檢修另一組母線。 需停運(yùn)該回路。 迅速恢復(fù)供電。 拒動(dòng) 時(shí)或不允許操作時(shí)，可經(jīng)一定的操作順序使母 聯(lián)斷路器串入該線路代替線路斷路器工作，而后用母聯(lián)斷路器切除核線路。 用裝接“跨條”的方法，避免該線路長期停電。 個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將諒回路單獨(dú)接至一組母線上隔離起來進(jìn)行。 個(gè)電源和出線可以任意分配到某一組母線上，因而可以靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式的調(diào)度和潮流變化。 在擴(kuò)建施工時(shí)不需停電。 由于雙母線具有上述優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于 10一 220線回路較多且有重要負(fù)荷的配電裝置中。 2）單斷路器雙母線接線的缺點(diǎn)： 在倒母線過程中把隔離開關(guān)當(dāng)作操作電器使用，容易發(fā)生誤操作事故。 切換母線的過程中仍要短時(shí)停電。 c 檢修線路斷路器時(shí)要中斷對用戶的供電，這對重要用戶來說是不允許的。 母線接線的母線長，隔離開關(guān)數(shù)目倍增，這將使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積增大，投資明顯增加。 雙母線接線比單母線分段接線的供電可靠性高、運(yùn)行靈活，但投資也明顯增大，因此，只有當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)較多、母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求盡快恢 復(fù)送電、母線和母線隔離開關(guān)檢修時(shí)不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求等情況下，才采用雙母線接線方式。 2、雙斷路器雙母線接線 第 頁（共 23 頁） 9 雙斷路器雙母線這種接線，每回路內(nèi)接有兩臺斷路器，采取雙母線同時(shí)運(yùn)行的方式。 雙斷路器雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)是 : 行靈活，能很好地適應(yīng)調(diào)度要求，有利于系統(tǒng)潮流的合理分布和電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。 開關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電源，不作為操作電器，因而減少了誤操作的可能性。 雙斷路器雙母線接線的主要缺點(diǎn)是投入使用的斷路器大多，設(shè)備投資大，配電裝置占地面積和維護(hù)工作量都相應(yīng)地增大了許多，故在 220隨著電力系統(tǒng)容量的增大，輸電距離的增加，出于對系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的考慮，這種接線在 330以上超高壓變電站中的應(yīng)用將日益廣泛。 3、“一臺半”斷路器接線 “一臺半”斷路器這種接線的特點(diǎn)是在兩組母線之間串聯(lián)裝設(shè)三臺斷路器，于兩臺斷路器間引接一個(gè)回路，由于回路數(shù)與斷路器臺數(shù)之比為 2： 3，固稱為一臺半斷路器接線或二分之三接線。這種接線的正常運(yùn)行方式是所有斷路器都接通，雙母線同時(shí)工作。 一臺半 斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)是： a. 檢修任一臺斷路器時(shí)，都不會(huì)造成任何回路停電，也不需進(jìn)行切換操。 b. 線路發(fā)生故障時(shí)，只是該回路被切除，裝置的其他元件仍繼續(xù)工作。 c. 當(dāng)一組母線停電檢修時(shí)，只需斷開與其連接的斷路器及隔離開關(guān)即可，任何回路都不需作切換操作。 d. 母線發(fā)生故障時(shí)，只跳開與此母線相連的斷路器，任何回路都不會(huì)停電。 全。隔離開關(guān)僅作隔離電 源用，不易產(chǎn)生誤操作。斷路器檢修時(shí)，倒閘操作的工作量少，不必像雙母線帶旁路接線那樣要進(jìn)行復(fù)雜的操作，而是夠斷開待檢修的斷路器及其兩側(cè)隔離開關(guān)就 第 頁（共 23 頁） 10 可以了，也不需要調(diào)整更改繼電保護(hù)整定值。 串?dāng)嗦菲骰ハ噙B接形成多環(huán)狀接線供 電，所以，運(yùn)行調(diào)度非常靈活。 一臺半 斷路器接線所需的開關(guān)電器數(shù)量少，配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，投資也相應(yīng)減少。 缺點(diǎn)就是成本高。 四、結(jié)論 通過分析比較，三種接線方式中采用單 母線接線作為 35接線方式較之其它兩種為好，由于本次設(shè)計(jì)為 35慮到供電可靠性和負(fù)荷增長的需要，在 10 第三章 主變臺數(shù)和容量的選擇 一、 主變臺數(shù)的選擇 2臺 正確選擇變壓器的臺數(shù)，對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。目前一般的選擇原則是：一般用戶裝設(shè) 1 2臺變壓器；為了提高供電可靠性，對于、級用戶，可設(shè)置兩臺變壓器，防止一臺主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電所 的供電，所以本所選用兩臺主變，互為備用，當(dāng)一臺變壓器故障檢修時(shí)由另一臺主變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷的75%，保證了正常供電。 二、 主變?nèi)萘康拇_定 1、 主變壓器容量一般按變電所建成后 5適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10 2、 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60。 3、 同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)， 第 頁（共 23 頁） 11 推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 三、 主變壓器形式的選擇 1、 變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致，否則不能并列運(yùn)行。 電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形三角形，高、中、低三冊繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。 我國 110以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接， 35采用星形連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地， 35下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。 由于 35用星形連 接方式與 220110統(tǒng)的線電壓相位角為零度（相位 12點(diǎn)），這樣當(dāng)電壓為 22011035、中壓為自偶連接時(shí)，變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接，否則就不能與現(xiàn)有 35統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連 接的變壓器。 變壓器采用繞組連接方式有 D 和 Y，我國 35用 Y 連接， 35、 Y/。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/ 2、 冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式 有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器，故采用自然風(fēng)冷卻。 3、 調(diào)壓方式的選擇 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：無激勵(lì)調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在 5%以內(nèi)；另一種是有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%，設(shè)置有載調(diào)壓 第 頁（共 23 頁） 12 的原則如下： 1）對于 220以上的降壓變壓器，反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí)，在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。 2）對 于 110以上的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。 3）接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，或接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器，一般采用有載調(diào)壓方式。 故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。 4、 結(jié)論 故采用 5型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)如下： 主變?nèi)萘浚?6300號： 三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： 聯(lián)接組別： Y/ 第四章 所用變的選擇和所用電的設(shè)計(jì) 所用變的設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，結(jié)合工程具體的特點(diǎn)設(shè)計(jì)所用變的接線方式，因變電站在電力系統(tǒng)中所處的地位，設(shè)備復(fù)雜程度（電壓等級 和級次，主變壓器形式、容量及補(bǔ)償設(shè)備有無等）以及電網(wǎng)特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結(jié)合變電站重要電工構(gòu)建物的布置來確定。 一、 用電電源和引接原則如下 1）當(dāng)變電所有低壓母線時(shí)， 2）優(yōu)先考慮由低壓母線引接所用電源， 第 頁（共 23 頁） 13 3）所用外電源滿足可靠性的要求， 4) 即保持相對獨(dú)立， 5）當(dāng)本所一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)， 6）不受波及， 7）由主變壓器低繞組引接所用電源時(shí)， 8）起引接線應(yīng)十分可靠， 9）避免發(fā)生短路使低壓繞組承受極大的機(jī)械應(yīng)力。 二、所用變接線一般原則 1）一般采用一臺工作變壓器接一段母線， 2）除去只要求一個(gè)所用電源的一般變電所外， 3）其他變電所均要求安裝兩臺以上所用工作變壓器， 4）低壓 10線可采用分段母線分別向兩臺所用變壓器提供電源， 5）以獲得較高的可靠性。 故所用變設(shè)在 10用變選擇一臺 100/10型所用變壓器。 第五章 短路電流計(jì)算 一、 概 述 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，它會(huì)破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 短路 是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。 第 頁（共 23 頁） 14 在 35、 10電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障，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，仍屬對稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對稱短路。 電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，二相短路較少，三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生，但其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 二、短路電流計(jì)算的目的 短路問題是電力技術(shù) 的基本問題之一。短路電流及其電動(dòng)力效應(yīng)和分效應(yīng)，短路時(shí)的電力的降低，是電氣結(jié)線方案比較，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)線選擇、接地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定等的基礎(chǔ)。 在變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其短路電流計(jì)算的目的有以下幾點(diǎn)： 1、 電氣主接線的比選 2、選擇導(dǎo)體和電器 3、確定中性點(diǎn)接地方式 4、計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺 5、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距 6、驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 7、選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 三、一般規(guī)定 1、 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定及電器開斷電流，應(yīng)按本 規(guī)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 確定短路電流時(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。 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)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 第 頁（共 23 頁） 15 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)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)對帶電抗器的 6線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn) ，應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。 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。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中及自耦變壓器回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 四、短路的物理量 短路電流的周期分量、非周期分量、短路全電流、短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流。 1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行， 2、所有電源的電動(dòng)勢相位角相同， 3、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和， 4、電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù) 荷接在高壓母線上， 50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)， 5、短路發(fā)生在短路電流為最大的一瞬間， 6、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流， 7、原件的計(jì)算參數(shù)都取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍， 8、輸電電纜線的電容略去不計(jì)。 五、 電流計(jì)算的步驟 1、 在已知短路容量時(shí)： 000 選基準(zhǔn)容量 00i=、短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計(jì)算：*i/第 頁（共 23 頁） 16 3、變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算 :*U%/100) (d) 4、短路電流基準(zhǔn)值計(jì)算： i/（ 3 5、短路點(diǎn)周期分量有效標(biāo)幺值計(jì)算：*dI=l/*相短路電流有效值計(jì)算： )3(、三相短路沖擊電流計(jì)算： )3(3(8、三相短路最大： )3()3(9、由于計(jì)算設(shè)為無限容量系統(tǒng)：暫態(tài)短路電流 I=I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流： )3(I = )3(10、短路容量計(jì)算： 3 )3(J 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 母線的選擇 一、 一般原則 1、 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路 和過電壓情況下的要求，并應(yīng)考慮遠(yuǎn)景發(fā)展 2、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3、 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號一致； 4、 選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種； 5、 選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重。 二、一般規(guī)定 1、 在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流計(jì)算； 2、 驗(yàn)算導(dǎo)體用的短路電流計(jì)算； 1） 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 2） 對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 第 頁（共 23 頁） 17 3） 對帶電抗器的 6 10線的計(jì)算點(diǎn)，除其母線征收母線隔離開關(guān)前的引線和套管應(yīng)選擇在電抗器前外，其余應(yīng)選擇在電抗器之后。 3、 導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流、可按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)的出口兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況驗(yàn)算。 4、 環(huán)境條件：選擇導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 三、 35線橋的選擇和校驗(yàn) 選擇 校驗(yàn)在 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式 I /C) 最小允許截面 C 熱穩(wěn)定系數(shù) 四、 10線的選擇和校驗(yàn) 最大持續(xù)工作電流 一臺變壓器的持續(xù)工作電流即 300/ 3 10= 6滿足熱穩(wěn)定的要求。 動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)也滿足要求。 電氣設(shè)備的選擇 一、 一般原則 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； 2、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3、 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4、 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5、 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； 6、 選用的新產(chǎn)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。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。 二、技術(shù)條件 第 頁（共 23 頁） 18 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。 1、 長期工作條件 1） 電壓 選用的電器允許最高工作電壓 得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 ) 電流 選用的電器額定電流 I 的持續(xù)工作電流 I N 于變壓器短路時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 3） 機(jī)械負(fù)荷 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。 2、 短路穩(wěn)定條件 1） 校驗(yàn)的一般原則 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)。校驗(yàn)的短路電流一 般取三相短路時(shí)的短路電流。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 2） 短路的熱穩(wěn)定條件： 在計(jì)算時(shí)間 路電流的熱效應(yīng)（ t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間 (s) = 繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ + 斷路器全分閘時(shí)間（ 3) 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件： 短路沖擊電流峰值（ 第 頁（共 23 頁） 19 短路全電流有效值（ 電器允許的極限通過電流峰值（ 電器允許的極限通過電流有效值（ 3、 絕緣水平 電器的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選用電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。 三、環(huán)境條件 1、 溫度 按交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱（ 通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40時(shí)，允許按額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +40（但不高于 +60）時(shí)，每增高 +1，建 議額定電流減少 當(dāng)?shù)陀?+40，每降低 +1建議額定電流增加 但總的增加值不超過額定電流的 20%。 2、 日照 屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的 80%選擇設(shè)備。 3、 風(fēng)速 一般高壓電器可在風(fēng)速不大于 35m/s 的環(huán)境下使用。 4、 冰雪 在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡(luò)。 5、 濕度 選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬穸茸罡?月份的平均相對濕度。 6、 污穢 污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對電器設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。 7、 海拔 電器的一般使用條件為海拔高度不超過 1000m。海拔超過 1000m 的地區(qū)稱為高原地區(qū)。 第 頁（共 23 頁） 20 對安裝在海拔高度超過 1000m 地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng)，可選用高原產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級產(chǎn)品。 8、 地震 地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動(dòng)的加速度。 四、環(huán)境保護(hù) 選用電器尚應(yīng)注意電器對周圍環(huán)境的影響。 1、 電磁干擾 頻率大于 10來自電器的電流電壓突變和電暈放電。 35考慮。 2、噪音 為了減少噪音對工作場所和附近居民區(qū)的影響所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器 2 連續(xù)性噪音水平： 85 連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi) 90 外 110 、 35斷路器和隔離開關(guān)的選擇 1、根據(jù) 35路容量 路電流 A，主變壓側(cè)開關(guān)選擇 定電流 1000A；額定開斷電流 25弧室額定氣壓 斷路器， 簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)：操作電源：直流 220V 5A。 2、隔離開關(guān)：根據(jù) N/ 3300/04A，應(yīng)選擇定電流 600A 。 六、 10斷路器和隔離開關(guān)的選擇 1、 10 10路容量 路電流 A,1、 2號主變 10 開關(guān)和分段開關(guān)采用 000型真空斷路器，線路及電容器均采用 30真空斷路器 2、 102N= 3300/46A，主變 10開關(guān)和分段采用 250型屋內(nèi)隔離開關(guān)， 10路及電容器采用30型屋內(nèi)隔離開關(guān)。 第 頁（共 23 頁） 21 3、電容器的選擇：根據(jù)無功補(bǔ)償容量為主變?nèi)萘康?20 30原則，每段 10線上裝設(shè)兩組 3量的補(bǔ)償電容器裝置，電容器電流互感器采用 00/5電流互感器 。 4、