目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要I緒論1第一部份設計說明書\o"CurrentDocument"第1章負荷分析31.1負荷分類3\o"CurrentDocument"本設計中系統(tǒng)負荷散布3\o"CurrentDocument"第2章電氣主接線的設計4\o"CurrentDocument"2.1電氣主接線的大體知識4\o"CurrentDocument"電氣主接線的大體要求6電氣主接線的設計7\o"CurrentDocument"第3章變壓器選擇153.1主變壓器的選擇15\o"CurrentDocument"3.2變電站用變壓器的選擇17\o"CurrentDocument"第4章短路電流計算18\o"CurrentDocument"4.1短路故障產生的緣故184.2短路故障的危害18\o"CurrentDocument"4.3短路電流計算的目的19\o"CurrentDocument"4.4短路電流計算的內容204.5短路電流計算方式20\o"CurrentDocument"4.6計算短路電流的條件21\o"CurrentDocument"4.7計算短路電流的步驟224.8短路電流計算結果22\o"CurrentDocument"第5章電氣設備的選擇23\o"CurrentDocument"5.1電氣設備的選擇23\o"CurrentDocument"5.2母線的選擇與校驗26\o"CurrentDocument"5.3高壓斷路器的選擇和校驗28\o"CurrentDocument"5.4高壓隔離開關的選擇30\o"CurrentDocument"5.5電壓互感器的選擇和校驗32\o"CurrentDocument"5.6電流互感器的選擇和校驗33\o"CurrentDocument"第6章變電站主變壓器的愛惜35\o"CurrentDocument"第7章變電站的防雷愛惜42\o"CurrentDocument"第8章配電裝置的布置478.1概述47\o"CurrentDocument"8.2高壓配電裝置的選擇48第二部份設計計算書\o"CurrentDocument"第9章短路電流計算書509.1系統(tǒng)相關參數的計算50\o"CurrentDocument"9.2短路電流計算51\o"CurrentDocument"第10章要緊電氣設備的選擇與校驗計算60\o"CurrentDocument"10.1高壓斷路器的選擇與校驗計算60\o"CurrentDocument"高壓隔離開關的選擇與校驗計算65\o"CurrentDocument"10.3互感器的選擇與校驗計算69\o"CurrentDocument"10.4母線的選擇與校驗計算73\o"CurrentDocument"第11章變壓器愛惜整定計算7811.1瓦斯愛惜整定計算78\o"CurrentDocument"主變縱聯差動愛惜與整定校驗計算78\o"CurrentDocument"后備愛惜（過流愛惜）的整定計算8311.4過負荷愛惜整定計算84致謝86\o"CurrentDocument"參考文獻87附錄89\o"CurrentDocument"附錄1：電氣設備選擇表89\o"CurrentDocument"附錄2：短路電流計算結果90附錄3：電氣主接線圖91摘要本設計說明書是依照設計任務書要求，結合相關的設計手冊，輔助資料和國家有關規(guī)程。通過對負荷資料的分析和供電質量要求，從平安、經濟及靠得住性等方面考慮。對220kv變電站電氣一次部份設計，依照主接線的經濟靠得住、運行靈活的要求選擇各個電壓品級的接線方式。確信了220kv、110kv、35kv和站用電的主接線的設計，然后通過對負荷的分析計算及供電范圍確信了主變壓器臺數，容量及型號，并確信了站用變壓器的容量及型號。第二，計算各類運行方式下的短路電流，并對高壓斷路器，隔離開關，母線，電壓互感器，電流互感器等要緊電氣設備進行了選型和校驗。最后，對主變壓器進行了愛惜設計和變電站防雷愛惜設計，從而較為詳細系統(tǒng)地完成了220kv變電站電氣一次部份的設計。關鍵詞：變電站；變壓器；主接線；短路電流計算AbstractThedesignisbasedonthedesignrequirements,combiningtherelevantdesignmanual,supportinginformationandthestateorders.Bytheloaddataanalysisandthequalityofpowersupply,andconsideringthesecurity,reliabilityandeconomic,Iseclectthe220kvelectricalsubstationonthefirstpartofthedesign'svariousvoltagelevelsofconnectionmode,atthesametime,accordingtothemainwiringreliablityandeconomics,andflexibleoperation'srequirements.What'smore,themainwiringdesignof220kv,110kv,35kvandelectricitystationsareworkedout,alsoIidentifythemainelectricitytransformernumber,capacityandmodelsstudyingtheload;secondly,ImakeouttheHigh-voltagefuse、isolatingswitch、bus、TV、TAandotherelectricalequipmentbycalculatingtheshort-circuitcurrent.Finally,themaintransformersubstationsfortheprotectionofdesignandlightningprotectionaretheendlytasks.220kvelectricalsubstationapartofthedesigniscompletedtakingmyabouttwomonths.Keywords:substations；transformer；themainwiring；short-circuitcurrentcalculation緒論電力系統(tǒng)確實是由各類電壓的輸配電線路，將發(fā)電廠、變電所和用戶連接成一個整體，能完成發(fā)電、輸電、變電、配電直到用電如此一個全進程。另外，在電力系統(tǒng)中，將輸配電線路及其它連接的各類變電所稱為電力網絡，簡稱電網，因此，電力系統(tǒng)也能夠看成由各類發(fā)電廠、電力網和用戶組成的一個整體，有時，將各級電壓的電力線路稱作電力網或電網。變電所是聯系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分派電能的作用。變電所依照它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類：（1）樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部份，聚集多個電源，電壓為330?500KV的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引發(fā)系統(tǒng)解列，乃至顯現癱瘓。（2）中間變電所高壓側以互換潮流為主，起系統(tǒng)互換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一樣聚集2?3個電源，電壓為220?330KV，同時又降壓供本地用電，如此的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，因此叫中間變電所。全所停電后，將引發(fā)區(qū)域電網解列。（3）地域變電所高壓側一樣為110?220KV，向地域用戶供電為主的變電所，這是一個地域或城市的要緊變電所。全所停電后，僅使該地域中供電。（4）終端變電所在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側電壓為110KV，經降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。隨著現代科學技術的進展，電力網容量的增大，電壓品級的提高，綜合自動化水平的需求，使變電所設計問題變得愈來愈簡單，除常規(guī)變電站之外，還顯現了微機變電站、綜合自動化變電站、小型化變電站和無人值班變電站等。目前，變電站設計顯現了一些新的趨勢：Q變電站接線方案趨于簡單；⑥大量采納新型的電氣一次設備；⑥全分散式變電站自動化系統(tǒng)；Q引入先進的網絡技術；。變電站占地及建筑面積減少，變電站接線方案的簡化，組合電器、管母線及鋼支架等的采納，使變電站布置更為簡單，取消站前區(qū)和優(yōu)化布置使變電站占地大幅度下降。隨著科學技術的進展，變電站的進展將會愈來愈迅速愈來愈趨向于自動化、智能化、簡單化。我國電力工業(yè)自動化水平正在逐年提高。許多變電因此裝設微機綜合自動化系統(tǒng)，有些已實現無人值班，電力系統(tǒng)已實現調度自動化。迄今，我國電力工業(yè)已進入了大機組，大電廠，大電力系統(tǒng)，高電壓和高自動化的新時期。國家方針、政策、技術標準和標準是依照國家實際情形、結合電力工業(yè)的技術特點而制定的準那么，是把科學、技術總結成層次化，也是長期生產實踐的結晶，在進行論證分析時期，更應辯證的統(tǒng)一供電靠得住性與經濟性的關系，方能達到先進性與可行性。本次設計以實際工程技術水平為基礎，以變電站實際資料為背景，從原始資料的分析做起，內容涵蓋《發(fā)電廠電氣部份》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)繼電愛惜》等電氣工程及其自動化專業(yè)教育期間的要緊專業(yè)課。通過設計鞏固、延伸和拓展自己的專業(yè)知識，提高自己的專業(yè)技術水平，更好的把握所學的知識，明白得其內涵，使所學的知識與實際相結合。培育對專業(yè)課程知識的綜合運用能力，對相關資料信息的搜集、處置、整合的能力。能較好的鍛煉自己綜合運用所學知識提出問題、解決問題的能力，同時查驗自己對所學知識的把握程度，為以后工作中進行電力工程設計打下必然的基礎。第一部份設計說明書第1章負荷分析負荷分類依照對供電靠得住性的要求及中斷供電在政治、經濟上造成的損失或阻礙的程度進行分級，并針對不同負荷品級確信其對供電電源的要求。一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。二級負荷：中斷供電將造成設計局部破壞或生產流程紊亂，且較長時刻才能修復或大量產品報廢，重要產品大量減產，屬于二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地域），許諾有一回專用架空線路供電。三級負荷：不屬于一級和二級的一樣電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，許諾較長時刻停電，可用單回線路供電。本設計中系統(tǒng)負荷散布設計任務原始資料說明：機械廠、鋼廠、棉紡廠等，最大負荷80MW，最小負荷為40MW,最大負荷利用小時數為4500小時，全數用電纜供電，每回負荷不等，但平均在10MW左右，送電距離為8-10KM，并以110KV電壓供給周圍的化肥廠和煤礦用電，其最大負荷為58MW，最小負荷為32MW，最大負荷利用小時數為5000小時，要求剩余功率全數送入220KV系統(tǒng)，負荷中I類負荷比例為60%,11類負荷為40%。第2章電氣主接線的設計電氣主接線的大體知識1、電氣主接線的作用電氣主接線是變電站設計的首要任務，也是組成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確信對電力系統(tǒng)及變電所運行的靠得住性、靈活性和經濟性緊密相關，并對電器設備選擇、配電裝置布置、繼電愛惜等有較大阻礙。因此，主接線的設計必需正確處置好各方面的關系，全面分析論證，通過技術經濟比較，確信變電所主接線的最正確方案。主接線是指由各類開關電器、電力變壓器、母線、電力電纜或導線、移相電容器、避雷器等電氣設備依必然的順序相連接的同意和分派電能的電路。而用規(guī)定的電氣設備圖形符號和文字符號并依照工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝置的全數大體組成和連接關系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。2、電氣主接線的分類主接線可分為有母線接線和無母線接線兩類。有母線接線分為單母線接線和雙母線接線；無母線接線分為單元式接線、橋式接線和多角形接線。各類主接線的特點和適用范圍如下：（1）單母線接線單母線接線盡管接線簡單清楚、設備少、操作方便，便于擴建和采納成套配電裝置等優(yōu)勢，可是不夠靈活靠得住，任一元件（母線及母線隔離開關）等故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全數回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，才能恢復非故障段的供電，而且電壓品級越高，所接的回路數越少，一樣只適用于一臺主變壓器。110?200KV配電裝置的出線回路數不超過兩回，35?63KV配電裝置的出線回路數不超過3回，6?10KV配電裝置的出線回路數不超過5回，時采納單母線接線方式。（2）單母分段用斷路器，把母線分段后，對重要用戶能夠從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不中斷供電和不致使重要用戶停電?？墒?，一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電，而出線為雙回時，常使架空線路顯現交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建。110KV?220KV配電裝置的出線回路數為3?4回，35?63KV配電裝置的出線回路數為4?8回，6?10KV配電裝置出線為6回及以上，時采納單母分段接線。（3）單母分段帶旁路母線這種接線方式:適用于進出線不多、容量不大的中小型電壓品級為35?110KV的變電所較為有效，具有足夠的靠得住性和靈活性。（4）橋形接線當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采納橋式接線，所用斷路器數量最少，它可分為內橋和外橋接線。內橋接線：適合于輸電線路較長，故障機率較多而變壓器又不需常常切除時，采納內橋式接線。當變壓器故障時，需停相應的線路。外橋接線：適合于出線較短，且變壓器隨經濟運行的要求需常常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。為檢修斷路器LD，不致引發(fā)系統(tǒng)開環(huán)，有時增設并聯旁路隔離開關以供檢修LD時利用。當線路故障時需停相應的變壓器。因此，橋式接線，靠得住性較差，盡管它有：利用斷路器少、布置簡單、造價低等優(yōu)勢，可是一樣系統(tǒng)把具有良好的靠得住性放在首位，故不選用橋式接線。（5）一個半斷路器（3/2）接線兩個元件引線用三臺斷路器接往兩組母上組成一個半斷路器，它具有較高的供電靠得住性和運行靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電，可是它利用的設備較多，占地面積較大，增加了二次操縱回路的接線和繼電愛惜的復雜性，且投資大。（6）雙母接線它具有供電靠得住、調度靈活、擴建方便等優(yōu)勢，而且，檢修另一母線時，可不能停止對用戶持續(xù)供電。若是需要檢修某線路的斷路器時，不裝設“跨條”，那么該回路在檢修期需要停電。關于，110K?220KV輸送功率較多，送電距離較遠，其斷路器或母線檢修時，需要停電，而斷路器檢修時刻較長，停電阻礙較大，一樣規(guī)程規(guī)定，110KV?220KV雙母線接線的配電裝置中，當出線回路數達7回，(110KV)或5回(220KV)時，一樣應裝設專用旁路母線。雙母線分段接線雙母線分段，能夠分段運行，系統(tǒng)組成方式的自由度大，兩個元件可完全別離接到不同的母線上，對大容量且在需彼此聯系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是經常使用傳統(tǒng)技術的一種延伸，因此在繼電愛惜方式和操作運行方面都可不能發(fā)生問題。而較容易實現分時期的擴建等優(yōu)勢，可是易受到母線故障的阻礙，斷路器檢修時要停運線路，占地面積較大，一樣當連接的進出線回路數在11回及以下時，母線不分段。為了保證雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時(包括其愛惜裝置和檢修及調試)，不中斷對用戶的供電，可增設旁路母線，或旁路斷路器。當110KV出線為7回及以上，220KV出線在4回以下時，可用母聯斷路器兼旁路斷路器用，如此節(jié)省了斷路器及配電裝置距離。電氣主接線的大體要求現代電力系統(tǒng)是一個龐大的、周密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅阻礙到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也阻礙到工農業(yè)生產和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必需知足以下大體要求。運行的靠得住斷路器檢修時是不是阻礙供電；設備和線路故障檢修時，停電數量的多少和停電時刻的長短，和可否保證對重要用戶的供電。具有必然的靈活性主接線正常運行時能夠依照調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各類事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時刻最短、阻礙范圍最小，而且再檢修在檢修時能夠保證檢修人員的平安。（3）操作應盡可能簡單、方便主接線應簡單清楚、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員把握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能知足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成沒必要要的停電。（4）經濟上合理主接線在保證平安靠得住、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經濟效益。（5）應具有擴建的可能性由于我國工農業(yè)的高速進展，電力負荷增加專門快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。電氣主接線的設計電氣主接線的設計，應依照變電站在電力系統(tǒng)中得地位，負荷性質，出線回路數，設備特點，周圍環(huán)境及變電站得計劃容量等條件和具體情形，并知足供電靠得住性，運行靈活，操作方便，節(jié)約投資和便于擴建等要求。依照《35—110KV變電所設計規(guī)程》規(guī)定：第條變電站主接線應依照變電站在電網中的地位，出線回路數，設備特點及負荷性質等條件確信，并應知足供電靠得住性，運行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴建等需要。第條當能滿足運行要求時，變電所高壓側宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。第條35—110KV線路超過兩回時，宜采納擴大橋形，單母線或分段單母線的接線。35—63kv線路為8回及以上時，亦可采納雙母線接線。第條在采用單母線、分段單母線或雙母線的35—110KV主接線中，當不許諾停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。當有旁路母線時，第一宜采納分段斷路器或母聯斷路器兼作旁路斷路器的接

線，主變壓器35—110KV回路中的斷路器，有條件時亦可接入旁路母線，采納SF6斷路器的主接線不宜設旁路設施。第條當變電所裝有兩臺主變壓器時，6—10KV側宜采納分段單母線，線路為12回及以上時，亦可采納雙母線，當不許諾停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。當6—35KV配電裝置采納手車式高壓開關柜時，不宜設置旁路設施。第條當需要限制變電所6—10KV線路的短路電流時，可采納以下方法①變壓器排列運行②采納高阻抗變壓器③在變壓器回路中裝電抗器.第條接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開關，對接在變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設隔離開關。主接線的選擇直接阻礙到電力系統(tǒng)運行的靠得住性，靈活性，并對電器選擇，配電裝置布置，繼電愛惜，自動裝置和操縱方式的擬定都有決定性的關系。因此，主接線的正確、合理設計，必需綜合處置各方面的因素，通過技術、經濟比較后方可確信。1、220kv電氣主接線設計（1）方案選擇方案I：雙母線接線雙母線接線方案見圖2-3-1圖2-3-1雙母線接線圖2-3-1雙母線接線方案II：雙母線分段接線雙母線分段接線方案見圖2-3-2圖2-3-2圖2-3-2雙母線分段接線方案III:雙母線帶旁路母線接線雙母線帶旁路母線接線方案見圖2-3-3圖2-3-3雙母線帶旁路母線接線圖2-3-3雙母線帶旁路母線接線（2）主接線方案比較主接線方案技術經濟比較見表2-3-1表2-3-1主接線技術經濟對照表萬案項目雙母線接線（方案I）雙母線分段接線（方案II）雙母線帶旁路母線（方案III）技術供電可靠、調度靈活供電可靠較高，調配電裝置檢修斷路器擴建方便、易誤操作度靈活，擴建方便時，不中斷該回路供電經濟占地少設備多、配電裝置投資較大設備少復雜，投資較咼經比較三種方案：方案I盡管具有良好的經濟性，可是靠得住性、靈活性不如方案II、方案III。鑒于此電壓品級較高，故可選用方案II：雙母線分段接線2、110kv電氣主接線設計（1）方案選擇方案I：單母線分段接線單母線分段接線方案見圖2-3-4

圖2-3-4單母線分段接線方案II：單母線分段帶旁路母線接線單母線分段帶旁路母線接線方案見圖2-3-5圖2-3-5單母線分段帶旁路母線接線方案III：雙母線接線雙母線接線方案見圖2-3-6（2）主接線方案比較主接線方案技術經濟比較見表2-3-2

表2-3-2主接線技術經濟對照表萬案項目單母線分段接線（方案I）單母線分段帶旁路母線（方案II）雙母線接線（方案III）技術不會造成全所停電，調度靈活，保證對重要用戶的供電。任一斷路器檢修，該回路必須停止工作，擴建時需向兩個方向均衡發(fā)展簡單清晰、操作方便易于發(fā)展。可靠性、靈活性差，旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電操作較復雜供電可靠調度靈活擴建方便便于試驗易誤操作經濟占地少設備少設備多、投資大用母線分段斷路器兼作旁路斷路器可節(jié)省投資設備多、配電裝置復雜投資和占地面較小經方案技術和經濟比較方案I的靠得住性不如方案II、方案III,可是方案II的投資較大，操作復雜。因此選用方案III：雙母線接線。3、35kv電氣主接線設計（1）方案選擇方案I：單母線接線單母線接線方案見圖2-3-7圖2-3-7單母線接線方案II：單母線分段接線單母線分段接線方案見圖2-3-8

圖2-3-8單母線分段接線方案III：雙母線接線雙母線接線方案見圖2-3-9（2）主接線方案比較主接線方案技術經濟比較見表2-3-3表2-3-3主接線技術經濟對照表萬案項目單母線接線（方案I）單母線分段接線（方案II）雙母線接線（方案III）簡單清晰、當一段母線發(fā)生故障時，供電可靠操作方便、分段斷路器自動將故障調度靈活技術易于發(fā)展段隔離，保證正常段母線擴建方便可靠性差不間斷供電靈活性好，各便于試驗靈活性差電壓級便于擴建和發(fā)展。易誤操作經濟占地少設備少設備少、投資小節(jié)約配電裝置間隔占地面積小設備多、配電裝置復雜投資和占地面大經方案技術和經濟比較方案I盡管投資少可是靠得住性較差，而方案III盡管靠得住性較高可是投資較大，鑒于電壓品級要求不高，因此可選用方案II：單母線分段接線。

4、站用電的主接線設計(站用電電源選取來自外部兩個不同電源的兩回進線供電)(1)方案選擇方案I：單母線接線單母線接線方案見圖2-3-10圖2-3-10單母線接線方案II：單母線分段接線單母線分段接線方案見圖2-3-11圖2-3-11單母線分段接線(2)主接線方案比較主接線方案技術經濟比較見表2-3-4

表2-3-4主接線技術經濟對照表、.1?>萬案項目方案I單母線接線方案II單母線分段接線可靠性接線簡單清晰，設備少，運行操作方便，當母線或母線QS故障或檢修時，必須斷開它所接的電源，在檢修出線QS時，必須停止該回路工作，不滿足I,II類用戶的要求當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電靈活性靈活性差，各電壓級便于擴建和發(fā)展。具有足夠的靈活性，易于擴建經濟性運行設備少，投資少，年運行費用少節(jié)約配電裝置間隔占地面積小經方案的靠得住性、靈活性和經濟性比較，方案I投資較少，可是站用電作為重要的一級負荷關于供電靠得住性有較高的要求，因此選用方案II:單母線分段接線。第3章變壓器選擇主變壓器的選擇在各級電壓品級的變電站中，變壓器是變電站中的要緊電氣設備之一，其擔任著向用戶輸送功率，或兩種電壓品級之間互換功率的重要任務，同時兼顧電力系統(tǒng)負荷增加情形，并依照電力系統(tǒng)5?10年進展計劃綜合分析，合理選擇，并適當考慮到遠期10-20年負荷進展。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市計劃相結合。依照變電所所帶負荷的性質和電網結構來確信主變壓器的容量。關于有重要負荷的變電所，應考慮到當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的許諾時刻內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一樣性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全數負荷的70％-80％。1、選擇原那么（1）相數容量為300MW及以下機組單元接線的變壓器和330kv及以下電力系統(tǒng)中，一樣都應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量，應選用三相變壓器。（2）繞組數與結構電力變壓器按每相的繞組數為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結構分為一般雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組割裂式等型式。在一發(fā)電廠或變電站中采納三繞組變壓器一樣不多于3臺，以避免由于增加了中壓側引線的構架，造成布置的復雜和困難。（3）繞組接線組別變壓器三繞組的接線組別必需和系統(tǒng)電壓相位一致。不然，不能并列運行。電力系統(tǒng)采納的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。依照以上原那么，主變一樣是Y，D11常規(guī)接線。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采納丫。連接；35kV采納Y連接，其中性點多通過消弧線圈接地；35kV以下電壓變壓器繞組都采納△連接（4）調壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質量，電壓必需維持在許諾范圍內，通過主變的分接開關心換，改變變壓器高壓側繞組匝數。從而改變其變比，實現電壓調整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調壓。另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓。（5）冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一樣有自然風冷卻、強迫風冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導向冷卻。2、容量計算主變壓器的臺數：待設計變電站為大型的區(qū)域變電站，負荷較重（本期最大負荷80+58=138MVA,遠期最大負荷3X150=450MVA）,又因負荷均為I,II級負荷，關于供電質量要求較高，此刻市場上生產的變壓器的容量，選擇2臺變壓器不能知足負荷的要求，我選擇4臺相同容量的變壓器。主變壓器容量：依照運行體會，變壓器的容量應保證在有一臺檢修的情形下，其他變壓器能帶全數負荷的70%，且能夠帶動所有的一、二級負荷按任務書給定的資料（按遠期最大負荷算），即3臺主變的容量應知足70%的負荷需求，因此本設計的主變每臺應帶負荷為：S=「（3xl50）x70%]/3=105（MVA）NL」'由于近期最大負荷為138MVA（均為一、二級負荷），因此選擇主變容量為150MVA的變壓器。3、主變型式的選擇選用SFSZ9-150000/220三繞組有載調壓變壓器，設備參數如表3-1-1所示：表3-1-1SFSZ9-150000/220三繞組有載調壓變壓器要緊技術參數額定容量MVA電壓組合及分接范圍聯結組標號空載損耗kw負載損耗kw空載電流%阻抗電壓（％）高壓KV中壓KV低壓KV高中高低中低240220土8X1.25%121YN,a0,d11124/112662/560/12-1422-247-9負載損耗容量分派為100/100/50變電站用變壓器的選擇1、站用變臺數的確信對大中型變電站為知足整流操作電源、強迫油循環(huán)變壓器、無人值班等的需要，裝設兩臺所用變壓器，兩臺所用變別離接于10kV母線的I段和II段，互為暗備用，平常半載運行，當一臺故障時，另一臺能夠承但變電站的全數負荷2、站用變容量的確信站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應知足常常的負荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用。考慮到兩臺站用變壓器為采納暗備用方式，正常情形下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷那么由完好的站用變壓器承擔。依照站用電負荷統(tǒng)計表可知占用電計算負荷為55.45KVA那么有：S=55.45x(1+10%)=60.995KVAZ經查設備手冊，選每臺站用變壓器容量為63KVA的變壓器。3、站用變型式的選擇選用SF9-63/10雙組無勵磁調壓配電變壓器，設備參數如表3-2-1所示：表3-2-1SF9-63/10雙組無勵磁調壓配電變壓器要緊技術參數額定容量KVA電壓組合聯結組標號空載損耗kw負載損耗kw空載電流%阻抗電壓(%)高壓KV高壓分接范圍低壓KV63105%YNyn04第4章短路電流計算短路故障產生的緣故工業(yè)與民用建筑中正常的生產經營、辦公等活動和人民的正常生活，都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)、平安、靠得住地運行?可是由于各類緣故，系統(tǒng)會常常顯現故障，使正常運行狀態(tài)受到破壞。短路是系統(tǒng)常見的嚴峻故障。所謂短路，確實是系統(tǒng)中各類類型不正常的相與相之間或地與相之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的緣故很多，要緊有：（1）設備緣故電氣設備、元件的損壞。如：設備絕緣部份自然老化或設備本身有缺點，正常運行時被擊穿短路；和設計、安裝、保護不妥所造成的設備缺點最終進展成短路的功能。（2）自然緣故氣候惡劣，由于大風、低溫、導線覆冰引發(fā)架空線倒桿斷線；因蒙受直擊雷或雷電感應，設備過電壓，絕緣被擊穿等。（3）人為緣故工作人員違背操作規(guī)程帶負荷拉閘，造成相間弧光短路；違背電業(yè)平安工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯線造成短路或運行治理不善造成小動物帶電設備內形成短路事故等。短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運行時阻抗小很多，短路電流通常超過正常工作電流幾十倍直至數百倍以上，它會帶來以下嚴峻后果：（1）短路電流的熱效應龐大的短路電流通過導體，短時刻內產生專門大熱量，形成很高溫度，極易造成設備過熱而損壞。（2）短路電流的電動力效應由于短路電流的電動力效應，導體間將產生專門大的電動力。若是電動力過大或設備結構強度不夠，那么可能引發(fā)電氣設備機械變形乃至損壞，使事故進一步擴大。（3）短路系統(tǒng)電壓下降短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對用戶帶來專門大阻礙。例如，異步電動機的電磁轉矩與端電壓平方成正比。同時電壓降低能造成照明負荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，阻礙正常的工作、生活和學習。（4）不對稱短路的磁效應當系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不對稱短路電流的磁效應所產生的足夠的磁通在臨近的電路內能感應出專門大的電動勢。（5）短路時的停電事故短路時會造成停電事故，給國民經濟帶來損失。而且短路越靠近電源，停電涉及范圍越大。（6）破壞系統(tǒng)穩(wěn)固造成系統(tǒng)瓦解短路可能造成的最嚴峻的后果確實是使并列運行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)固，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地域性或區(qū)域性大面積停電。短路電流計算的目的（1）電氣主接線的比較和選擇短路電流計算可為不同方案進行技術經濟比較，并為確信是不是采取限制短路電流方法等提供依據。（2）選擇導體和電器如選擇斷路器、隔離開關、熔斷器、互感器等。其中包括計算三相短路沖擊電流，沖擊電流有效值以校驗電氣設備動力穩(wěn)固；計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設備及載流導體的熱穩(wěn)固性；計算三相短路容量以校驗斷路器的遮斷能力等。（3）確信中性點接地址式關于35KV、10KV供配電系統(tǒng)，依照單相短路電流可確信中性點接地址式。（4）選擇繼電愛惜裝置和整定計算在考慮正確、合理地裝設愛惜裝置，在校驗愛惜裝置靈敏度時，不僅要計算短路故障支路內的三相短路電流值，還需明白其他支路短路電流散布情形；不僅要算出最大運行方式下電路可能顯現的最大短路電流值，還應計算最小運行方式下可能顯現的最小短路電流值；不僅要計算三相短路電流而且也要計算兩相短路電流或依照需要計算單相接地電流等。短路電流計算的內容（1）短路點的選取：各級電壓母線、各級線路結尾。（2）短路時刻的確信：依照電氣設備選擇和繼電愛惜整定的需要，確信計算短路電流的時刻。（3）短路電流的計算：最大運行方式下最大短路電流；最小運行方式下最小短路電流；各級電壓中性點不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計算的具體項目及其計算條件，取決于計算短路電流的目的。短路電流計算方式供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必需第一計算出短路點到電源的回路總阻抗值。電路元件電氣參數的計算有兩種方式：標幺值法和出名值法。（1）標幺值法標幺制是一種相對單位制，標幺值是一個無單位的量，為任一參數對其基準值的比值。標幺值法，確實是將電路元件各參數均用標幺值表示。由于電力系統(tǒng)有多個電壓品級的網絡組成，采納標幺值法，能夠省去不同電壓品級間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采納標幺值法進行短路電流計算。（2）出名值法出名值法確實是以實際出名單位給出電路元件參數。這種方式通經常使用于1KV以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計算。計算短路電流的條件為使所選電氣設備具有足夠的靠得住性、經濟性和合理性，并在一按時期內適應電力系統(tǒng)進展的需要，作驗算用的短路電流應按以下條件確信：（1）容量和接線按本工程設計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景進展計劃（一樣為本工程建成后5?10年），其接線應采納可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換進程中可能短時并列的接線方式。（2）短路種類一樣按三相短路驗算，假設其他種類的短路較之三相短路嚴峻時，那么應按最嚴峻的情形驗算。（3）計算短路點在計算電路圖中，同電位的各短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點的位置不同而不同，在校驗電器和載流導體時，必需確信電氣設備和載流導體處于最嚴峻情形的短路點，使通過的短路電流校驗值為最大。（4）短路電流的計算短路電流一樣都按三相短路計算，計算參數如下：，k三相短路電流分量，KA。ish——三相短路電流沖擊電流，KA。Ish——三相短路電流沖擊電流有效值，KA。三相短路容量，MVA。5）計算公式：I1SI=B—=-B—k乙X乙X<3UBi=邁-1-KshKshI=I?J1+(K-1)2X2shKshsr3u-1KavK計算短路電流的步驟依照電氣主接線圖畫出系統(tǒng)接線圖。畫出等值網絡圖。計算出個電源與短路點之間的電抗，即X*計算電抗EXO選取適合的短路點。計算三相短路電流周期分量I。K計算三相短路沖擊電流i。sh計算三相短路穩(wěn)態(tài)有效值I。sh計算次暫態(tài)三相短路容量S。K短路電流計算結果短路電流計算結果見表4-8-1所示：表4-8-1短路電流計算結果運行方式電壓等級短路占八、、三相短路電流Ik三相短路全電流沖擊值i/、sh(KA)沖擊電流有效值1sh(KA)三相短路容量Sk(KVA)標幺值有名值(KA)最小運行方式220KVK1110KVK235KVK3最大運行方式220KVK1110KVK235KVK3第5章電氣設備的選擇電氣設備的選擇電氣設備的選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設計的要緊內容之一。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到平安、經濟運行的重要條件。在進行電氣設備選擇時必需符合國家有關經濟技術政策。技術要先進，經濟要合理，平安要靠得住，運行要靈活，而且要符合現場的自然條件要求。所選設備正常時應能靠得住工作，短路時應能經受多種短路效應。電氣設備的選擇應遵循以下兩個原那么：1.按正常工作狀態(tài)選擇；2.按短路狀態(tài)校驗。1、電氣設備的選擇（1）按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流1）額定電壓和最高工作電壓導體和電器所在電網的運行電壓因調壓或負荷的轉變，常高于電網的額定電壓，故所選電氣設備許諾最高工作電壓U不得低于所接電網的最高運行電壓ymaxU，即gmaxU>Uymaxgmax一樣電氣設備許諾的最高工作電壓：當額定電壓在220kV及以下時為1.15；額定電壓為330?500kV時為1.1。而實際電網運行的，一樣不超過1.1,因此在選擇設備時，一樣可依照電氣設備的額定電壓不低于裝置地址電網額定電壓的條件選擇。2）額定電流電氣設備的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導體和電器的長期許諾電流（或額定電流）I應不小于該回路的最大持續(xù)工作電流I，即ymaxgmaxI>Iymaxgmax由于發(fā)電機、調相機和變壓器在電壓降低5％時，出力維持不變，故其相應

回路的I二1.051（I為電機的額定電流）；母聯斷路器回路一樣可取母線上gmaxNN最大一臺發(fā)電機或變壓器的I;母線分段電抗器I的應為母線上最大一臺gmaxgmax發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流；出線回路I的除考慮線路正gmax常負荷電流（包括線路損耗）外，還應考慮事故時由其它回路轉移過來的負荷。3）按本地環(huán)境條件校核在選擇電器時，還應考慮電器安裝地址的環(huán)境條件，當氣溫、風速、濕度、污穢品級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一樣電器利用條件時，應向制造部門提出要求或采取相應的方法。我國目前生產的電氣設備，設計時取周圍空氣溫度40°C作為計算值，假設裝置地址日最高氣溫高于+40C，但不超過+60C,最大持續(xù)工作電流應適當降低，設備的額定電流應乘以溫度校正系數。溫度校正系數：alO-Oal0式中O——實際環(huán)境溫度，取最熱月平均最高氣溫，CO——導體或電氣設備正常發(fā)燒許諾最高溫度（當導作用螺栓連接時為al70C）；K――溫度修正系數。當6<6時，每降低10C許諾電流增加0.5%,al但總數不得超過20%；當0<O<6OoC時，每增高1C許諾電流n應減少1.8%。（2）按短路情形來校驗電氣設備的動穩(wěn)固和熱穩(wěn)固1）短路熱穩(wěn)固校驗短路電流通過時，導體和電器各部件溫度（或發(fā)燒效應）應不超過許諾值。熱穩(wěn)固校驗應選擇兩相短路和三相短路中最嚴峻的一種作為計算依據。12t>12t或12t>Qtgjxtk式中I——規(guī)定的電氣設備在時刻ts內的熱穩(wěn)固電流，kA。在指按時刻內t短路電流可不能使電氣設備發(fā)燒超過設備許諾的最大短時溫度的電流；t——與I對應的時刻，s；t短路穩(wěn)態(tài)電流，kA；t――假想時刻，s。取距離短路點最近的繼電愛惜裝置的主愛惜動作jx時刻與斷路器固有動作時刻之和，如主愛惜裝置有愛惜死區(qū)，假想時刻可依照該愛惜區(qū)短路故障的后備愛惜裝置的動作時刻來校驗。2）電動力穩(wěn)固校驗電動力穩(wěn)固是導體和電器經受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)固。動穩(wěn)固校驗應以三相短路電流為計算類型，并應知足下式要求：i>i或I>Iesshesshshsh式中i、I――廠家規(guī)定的電氣設備極限通過電流的有效值和峰值，kA；shshi、Ii、Ieses3）按三相短路容量來校驗開關電器的斷流能力（遮斷容量）I<IkktS<Skkt式中I、S――制造廠提供的在額定電壓下許諾的開斷電流，kA；許諾的ktkt斷流容量，MVA；I、S——電器設備安裝處的短路電流，kA；短路容量，MVA。kk銘牌斷流容量值所規(guī)定的利用條件，一樣的斷路器如用于高海拔地域、礦山井下，或電壓較低的電網中，都要降低斷流容量值。當斷路器采納手動操動機構或自動重合閘裝置時，其遮斷容量應下降到原先的額定值的60%?70%。母線的選擇與校驗1、母線的選型通常情形下母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線經常使用的有鋼芯鋁絞線、組合導線、割裂導線和擴徑導線，后者多用于330KV及以上配電裝置。軟母線因其機械強度決定與支撐懸掛的絕緣子，因此沒必要校驗其機械強度，而且軟母線也不用校驗動穩(wěn)固性。經常使用的硬母線截面為矩形，槽形和管形。（1）矩形母線散熱條件較好，有必然的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大。為幸免集膚效應系數過大，單條矩形母線的截面最大不超過1250mm2。當工作電流超過最大截面單條母線許諾電流時，可用2?4條矩形母線并列利用。但由于集膚效應的阻礙，多條母線并列的許諾載流量并非成比例增加，故一樣幸免采納4條矩形母線。矩形導體一樣只用于35kV及以下，電流在4000A及以下的配電線路中。（2）槽型母線機械強度較好，載流量較大，集膚效應系數也較小。槽型母線一樣用于4000?8000A的配電裝置中。（3）管形母線集膚效應系數小，機械強度高，管內能夠通水和通風，用此，可用于8000A以上的大電流母線。另外，由于圓管形表面滑膩，電暈放電電壓高，因此可用作llOkV及以上配電裝置母線。母線的布置方式應依照載流量的大小、短路電流水平和配電裝置的具體情形確信。2、母線截面選擇導體截面可按長期發(fā)燒許諾電流或經濟電流密度選擇，對年負荷利用小時數大（通常指T5000h），傳輸容量大，長度在20m以上的導體，其截面一樣按max經濟電流密度選擇，而配電裝置的匯流母線通常在正常運行方式下，傳輸容量不大，可按長期許諾電流來選擇。（1）按導體長期發(fā)燒許諾電流選擇

導體所在電路中最大持續(xù)工作電流應不大于導體長期發(fā)燒的許諾電流，即I<KIgmaxal式中I——相應于導體許諾溫度和基準環(huán)境條件下導體所在回路中最大gmax長期持續(xù)工作電流，A;I——在額定環(huán)境溫度9=+25oC時導體許諾電流，AalOK——綜合修正系數，裸導體的值與海拔和環(huán)境溫度有關。（2）按經濟電流密度選擇按經濟電流密度選擇導體截面可使年計算費用最低。年計算費用包括電流通過導體所產生的年電能損花費、導體投資（包括損耗引發(fā)的補充裝機費）和折舊費、和利息等，對應不同種類的導體和不同的最大負荷年利用小時數將有一個年計算費用最低的電流密度一一經濟電流密度（J）。導體的經濟截面可由下式決定：S=gmax（mm2）JJ式中I――正常工作時的最大持續(xù)工作電流，A。gmax3、母線的校驗（1）電暈電壓校驗關于110?220kV裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進行校驗，即裸母線的臨界電壓應大于最高工作電壓U>UljgmaxUjUj=84kmr6r(l+0.301a式中k——三相導線等邊三角布置時為1，水平布置時為0.96；m導線表面粗糙系數，取0.98；r5——空氣相對密度，取0.955；a――相間距離，cm；r導體半徑為，cm；

U——安裝處的電網長期最大工作電壓gmax（2）熱穩(wěn)固校驗按正常電流選出導體截面后，還應按熱穩(wěn)固進行核驗。依照短路電流的熱效應，并計及集膚效應系數K，當導體通太短路電流I,在假想時刻債的情形fX下，與導體最高許諾加熱溫度所對應的截面為最小許諾截面。S=紅minC式中C——熱穩(wěn)固系數，與導體材料、結構及最高許諾溫度、長期工作額定溫度有關。Q——短路電流的熱效應，KA2S,Q=I2?t,t.可由0〃查出，kkKjxjx0〃=I汀=1.51shKS.——知足熱穩(wěn)固的最小截面，mm2min（3）動穩(wěn)固校驗動穩(wěn)固應知足：max線材料的許諾應力max母線材料的所受的最大應力max母線材料的所受的最大應力高壓斷路器的選擇和校驗高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設備之一。它的要緊功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備和線路接入電路或退出運行，起著操縱作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無端障部份正常運行，能起愛惜作用。關于切斷和接通負荷電路，和切斷故障電路，避免事故擴大，保證平安運行起重要作用。斷路器的選擇必需按正常的工作條件進行選擇，而且按斷路情形校驗其熱穩(wěn)

固和動穩(wěn)固。另外，還應考慮電器安裝地址的環(huán)境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢品級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一樣電器利用條件時，應采取有效方法。1、種類和形式的選擇斷路器一樣有油斷路器（多油、少油），緊縮空氣斷路器，SF6斷路器、真空斷路器等，選擇斷路器形式時，應依據各類斷路器的特點及利用環(huán)境、條件決定。（1）多油斷路器實現簡單、價錢廉價，但由于用油量大、體積大、檢修工作量大、且易發(fā)生爆炸和火災現象，一樣情形下不采納。（2）少油斷路器用油少、油箱結構小而牢固，具有節(jié)省材料、防爆防火特點。少油斷路器利用平安，使配電裝置大大簡化，體積小、便于運輸、目前被大量采納。（3）空氣斷路器斷路能力大、動作時刻快、尺寸小、重量輕、無火災危險，但結構復雜、價錢貴、需要裝設緊縮空氣系統(tǒng)等，要緊用于110KV及以上對電氣參數及斷路時刻有較高要求的系統(tǒng)中。（4）SF電氣性能好、斷口電壓可較高。設備的操作保護和檢修都很方便、6檢修周期長而且它的開斷性能好、占地面積小、專門是進展SF封鎖組合電器可6大大減少變電所的占地面積。SF斷路器普遍應用于90年代，目前我國已成功生6產和研制了220、330、500KV的SF6斷路器?；诟黝悢嗦菲鞯男阅茉诒驹O計中采納了SF斷路器和空氣斷路器。62、高壓斷路器的選擇原那么選擇高壓斷路器應知足有以下幾個方面的要求：（1）斷路器在額定條件下（額定電壓、額定電流）能夠長期工作。（2）應有足夠的開斷能力，并保證有足夠的熱穩(wěn)固和動穩(wěn)固（開斷電流、額定關合電流、極限通過電流、熱穩(wěn)固電流）。（3）具有盡可能短的開斷時刻，這對減少電網的故障時刻，減輕故障設備的損害，提高系統(tǒng)穩(wěn)固性都是有利的。（4）結構簡單、價錢低廉、體積小、重量輕、便于安裝。3、額定電壓和額定電流選擇（1）額定電壓和電流選擇U>U、I>INNsNgmax式中U、U——斷路器的額定電壓大和電網的額定電壓，kv；NNsI、I——斷路器的額定電流和電網的最大負荷電流，A。Ngmax（2）開斷電流電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流i,不該小于實際開斷剎時的短路電流周期分Nkd量I,即：Ki>INkdK（3）短路關合電流的選擇為保證斷路器在關和短路電流時的平安，斷路器的額定關合電流i不該小Ng于短路電流最大沖擊值i，即：shi>iNgshi=1.8耳2xi=2.55iNgNkdNkd（4）短路熱穩(wěn)固和動穩(wěn)固校驗熱穩(wěn)固校驗式I2t>Qtk動穩(wěn)固校驗式i>iessh高壓隔離開關的選擇隔離開關作為發(fā)電廠和變電站中經常使用的開關電器，主若是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還能夠拉、合小電流電路。在檢修高壓電器時，將被修理的設備與其他帶電的部份靠得住地斷開并組成明顯的斷開點，以保證檢修時的平安。1、隔離開關的的功用隔離開關的工作特點是在有電壓、無負荷電流情形下，分、合電路。其要緊功用為：（1）隔離電壓：在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設與電源電壓隔離，以確保檢修的平安。（2）倒閘操作：投入備用母線或旁路母線和改變運行方式時，經常使用隔離開關配合短路器，協(xié)同操作來完成（3）分、合小電流：因隔離開關具有必然的分、合小電流和電容電流的能力，故一樣可用來進行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器；關合電容電流不超過5A的空載線路。隔離開關與短路器相較，額定電壓、額定電流的選擇及短路動穩(wěn)固、熱穩(wěn)固校驗的項目相同。但由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流的校驗。2、隔離開關的選擇原那么選擇隔離開關時應知足以下大體要求：（1）隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易于辨別設備是不是與電網隔開。（2）隔離開關斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡的情形下，不致引發(fā)擊穿而危及工作人員的平安。（3）隔離開關應具有足夠的熱穩(wěn)固性、動穩(wěn)固性、機械強度和絕緣強度。（4）隔離開關在跳、合閘時的同期性要好，要有最正確的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。（5）隔離開關的結構簡單，動作要靠得住。（6）帶有接地刀閘的隔離開關，必需裝設連鎖機構，保證隔離開關的正確操作。電壓互感器的選擇和校驗1、參數選擇電壓互感器要緊技術參數見表5-5-1所示表5-5-1電壓互感器要緊技術參數表項目參數技術條件正常工作條件一次回路電壓、一次回路電流、二次負荷、準確度等級、機械負荷承受過電壓能力絕緣水平，泄露比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風速、相對濕度、海拔高度、地震烈度2、型式選擇電壓互感器按以下利用條件選擇。3-20kv屋內配電裝置，宜采納油結構，也可采納樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。35kv配電裝置，宜采納電磁式電壓互感器。110kv及以上配電裝置，當容量和準確度品級知足要求時，宜采納電容式電壓互感器。SF6全封鎖組合電器的電壓互感器應采納電磁式。6接在110kv及以上線路側的電壓互感器，當線路聲裝有載波通信時，應盡可能與耦合電容器結合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。電磁式電壓互感器能夠兼作并聯電容器組的泄能設備，但此電壓互感器與電容器之間，不該有開斷點。3、接線與愛惜在知足二次電壓合負荷要求的條件下，電壓互感器宜采納簡單接線，當需要零序電壓時，3-20kv宜采納三柱五柱電壓互感器。在中性點非直接接地系統(tǒng)中的電壓互感器，為避免鐵磁諧振過電壓，應采取消諧方法。當電容式電壓互感器由于開口三角繞組的不平穩(wěn)電壓較高，而阻礙零序愛惜的靈敏度時，應要求制造部門裝設諧波濾波器。用于中性點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應為100v，用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組的電壓應為100/3v4、電壓互感器的校驗電壓互感器與電網并聯，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓互感器本身不蒙受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)固性和動穩(wěn)固性。電流互感器的選擇和校驗1、參數選擇電流互感器應按下表所列技術條件選擇，并按表中利用環(huán)境條件校驗。所選擇的電流互感器應知足繼電愛惜，自動裝置和測量儀表的要求。電流互感器要緊技術參數見表5-6-1所示：表5-6-1電流互感器要緊技術參數表項目參數技術條件正常工作條件一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側負荷、準確度等級、暫態(tài)特性、二次級數量、機械何載短路穩(wěn)定性動穩(wěn)定倍數、熱穩(wěn)定倍數承受過電壓能力絕緣水平，泄露比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風速、相對濕度、海拔高度、地震烈度(1)電流互感器的二次側電流有5A和1A兩種。一樣弱電系統(tǒng)用1A,強電系統(tǒng)用5A,當配電裝置距離操縱室較遠時亦可考慮用1A。當一個二次繞組的容量不能知足要求是,可將兩個二次繞組串聯利用。二次繞組的數量決定于測量儀表、愛惜裝置和自動裝置的要求。一樣情形下測量儀表與愛惜裝置宜別離接于不同的二次繞組,不然應采取方法,幸免相互阻礙。依照電流互感器裝置處電壓品級確信額定電壓。依照II/110%確信電流互感器的一次額定電壓。egmax2、型式的選擇3-20kv屋內配電裝置的電流互感器，應依照安裝利用條件及產品情形，采納瓷絕緣組成或樹脂澆注絕緣結構。35kv及以上配電裝置的電流互感器，宜采納油浸瓷箱式絕緣結構的獨立電流互感器，有條件時，應采納套管式電流互感器。當繼電愛惜裝置有特殊要求時，應采納專用的電流互感器，如系統(tǒng)繼電愛惜中的快速愛惜應選用暫態(tài)特性好的互感器。選擇母線式電流互感器時，尚應校驗窗口許諾穿過的母線尺寸。3、電流互感器的校驗(1)動穩(wěn)固性校驗：電流互感器的動穩(wěn)固性倍數K是指電流互感器許諾短時極限通過電流峰值es與電流互感器一次側額定電流峰值之比，即：K=i.■-<21esOFFN1電流互感器的動穩(wěn)固性校驗條件為：<2KI>iesN1sh(2)熱穩(wěn)固性校驗：電流互感器的熱穩(wěn)固倍數K是指在規(guī)按時刻(通常取Is)內所許諾通過電流t互感器的熱穩(wěn)固電流與其一次側額定電流之比，即：K二IIIttN1電流互感器的熱穩(wěn)固條件應為：(KI匕t>12ttekjx第6章變電站主變壓器的愛惜1、電力變壓器的要緊故障形式在電力系統(tǒng)中普遍地用變壓器來升高或降低電壓。變壓器是電力系統(tǒng)不可缺稍的重要電氣設備。它的故障將對供電靠得住性和系統(tǒng)平安運行帶來嚴峻的阻礙，同時大容量的電力變壓器也是十分珍貴的設備。因此應依照變壓器容量品級和重要程度裝設性能良好，動作靠得住的繼電愛惜裝置。變壓器的故障能夠分為油箱外和油箱內兩種故障。油箱外的故障，主若是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。油箱內故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路和鐵芯的燒損等。油箱內故障時產生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油受熱分解而產生大量的氣體，有可能引發(fā)變壓器油箱的爆炸。關于變壓器發(fā)生的各類故障，愛惜裝置應能盡快地將變壓器切除。實踐證明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式；而變壓器油箱內發(fā)生相間短路的情形比較小。2、變壓器愛惜的配置（1）變壓器愛惜配置原那么1）反映變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯愛惜。2）相間短路愛惜，容量為6300KVA及以上，廠用工作變壓器和并列運行的變壓器，應裝設縱差動愛惜。3）后備愛惜，對由于外部相間短路引發(fā)的變壓器過流，可采納復合電壓啟動用的過電流愛惜，它適用與于降壓變壓器，愛惜裝置的整定值應考慮事故時可能顯現的過負荷，對中性點直接接地電網中的變壓器外部接地短路故障，應裝設零序電流愛惜。4）過負荷愛惜，對多繞組變壓器，愛惜裝置應能夠反映備用側過負荷的情形，過負荷愛惜應接與一相電流上，帶時限動作于信號。3、電力變壓器愛惜種類和利用范圍（1）瓦斯愛惜800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA以上的車間內油浸式變壓器，應裝設瓦斯愛惜。瓦斯愛惜可反映變壓器油箱內部的短路故障和油面降低，重瓦斯愛惜動作于跳開變壓器各電源側斷路器，輕瓦斯愛惜動作于發(fā)出信號。（2）縱差愛惜或電流速斷愛惜6300KVA及以上并列運行的變壓器，10000KVA及以上單獨運行的變壓器，發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6300KVA及以上重要的變壓器，應裝設縱差愛惜。10000KVA及以下的電力變壓器，應裝設電流速斷愛惜。關于2000KVA以上的變壓器，當電流速斷愛惜靈敏度不能知足要求時，也應裝設縱差愛惜?？v差愛惜或電流速斷愛惜：反映電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的短路故障。（3）相間短路的后備愛惜作用：反映外部相間短路引發(fā)的變壓器過電流，同時作為瓦斯愛惜和縱差愛惜的后備愛惜，其動作時限按階梯形原那么來整定。（4）接地短路的零序愛惜作用：零序愛惜用于反映變壓器高壓側（或中壓側），和外部元件的接地短路。變壓器中性點直接接地運行，應裝設零序電流愛惜；變壓器中性點可能接地或不接地運行時，應裝設零序電流、電壓愛惜。（5）過負荷愛惜400KVA以上的變壓器，當數臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應裝設過負荷愛惜。過負荷愛惜通常只裝在一相，延時動作于發(fā)信號。（6）其他愛惜高壓側電壓為500KV及以上的變壓器，因頻率降低和電壓升高而引發(fā)的變壓器勵磁電流升高，應裝設變壓器過勵磁愛惜。對變壓器溫度和油箱內壓力升高，和冷卻系統(tǒng)故障，應裝設相應的愛惜裝置。4、變壓器愛惜的配置方案確信（1）瓦斯繼電器的組成和動作原理電力變壓器一般是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質。當變壓器油箱內部故障時，在故障電流和故障點電弧的作用下，變壓器油和其他絕緣材料會因受熱而分解，產生大量氣體。氣體排出的多少及排出的速度，與變壓器故障的嚴峻程度有關。利用這種氣體來實現愛惜的裝置，成為瓦斯愛惜。瓦斯愛惜能夠愛惜變壓器油箱內的各類輕微故障（例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等），但像變壓器絕緣子閃絡等油箱外面的故障，瓦斯愛惜不能反映。規(guī)程規(guī)定關于容量為800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內油浸式變壓器，應裝設瓦斯愛惜。因本變電站主變壓器采納的是40MVA的油浸式變壓器，因此也應裝設瓦斯愛惜裝置。用來反映油面降低和油箱內部各類短路故障，其中輕瓦斯愛惜作用于信號，重瓦斯愛惜作用于跳開電源側斷路器。瓦斯愛惜又稱氣體繼電愛惜，是愛惜油浸式電力變壓器內部故障的一種大體的愛惜裝置。瓦斯愛惜的要緊元件是氣體繼電器。它裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯通管上。當變壓器油箱內部發(fā)生輕微故障時，由故障產生的少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使力矩大于另一端平穩(wěn)錘的力矩而降落。這時上觸點接通從而接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”，輕瓦斯愛惜動作于信號；當變壓器油箱內部發(fā)生嚴峻故障時，由故障產生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯通管進入油枕。這大量的油氣混合體在通過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為“重瓦斯動作”，重瓦斯愛惜動作于挑開電源側斷路器。變壓器的瓦斯愛惜原理接線圖如圖6-1-1所示：

圖6-1-1瓦斯愛惜原理接線圖變壓器瓦斯動作愛惜后，可由蓄積于氣體繼電器內的氣體性質來分析和判定故障的緣故及處置要求，見表6-1-1所示：表6-1-1氣體繼電器動作后的氣體分析和處置要求表氣體性質故障原因處理要求無色、無臭、不可燃變壓器內含有空氣允許繼續(xù)運行灰白色、有劇臭、可燃紙質絕緣燒毀應立即停電檢修黃色、難燃木質絕緣燒毀應停電檢修深灰色或黑色、易燃油內閃絡，油質碳化應分析油樣，必要時停電檢修(1)縱聯差動愛惜瓦斯愛惜只能反映變壓器變壓器油箱內部故障，而不能反映油箱外絕緣套管及引出線的故障，因此，瓦斯愛惜不能作為主變的唯一的主愛惜，對容量較小的變壓器能夠在電源側裝設電源速斷愛惜，可是速斷愛惜不能愛惜變壓器的全數。故當其靈敏度不能知足要求時，就必需采納快速動作并能愛惜變壓器的全數繞組，絕緣套管及引出線上各類故障的縱聯差動愛惜。變壓器縱聯差動愛惜主若是用來反映變壓器繞組、引出線及套管上的各類短路故障，是變壓器的主愛惜。電流差動愛惜原理是成立在基爾霍夫電流定律上的,具有良好的選擇性，能靈敏快速地切除愛惜區(qū)內的故障，被普遍應用在能夠方便地取得愛惜被愛惜兩頭電流的發(fā)電機、變壓器愛惜、大型電動機愛惜中。圖6-1-2變壓器電流差動愛惜原理接線圖變壓器縱聯差動愛惜在正常運行和外部故障時，由于變壓器的勵磁電流，接線方式和電流互感器誤差等因素的阻礙，使差動繼電器中有不平穩(wěn)電流流過，且這一不平穩(wěn)電流遠比發(fā)電機及線路差動愛惜的大，如不采取必然方法解決這一問題，愛惜的靈敏度及性能將受到極大的阻礙。因此，減小或排除不平穩(wěn)電流對差動愛惜的阻礙是變壓器差動愛惜中的重要問題之一。目前普遍采納的差動繼電器如：帶短線路匝的BCH-2型差動繼電器；帶磁制動特性的BCH-1型差動繼電器；多側磁制動特性的BCH4-4型差動繼電器；辨別涌流中斷斷角的差動繼電器；二次諧波制動的差動繼電器。1）由BCH-2型差動繼電器組成的差動愛惜。BCH-2型差動繼電器具有帶短線路匝的速飽和變流器，它能靠得住地躲過變壓器勵磁涌流及愛惜區(qū)外故障的不平穩(wěn)電流，普遍地用于變壓器的差動愛惜。2）由BCH-1型差動繼電器組成的差動愛惜。BCH-1型差動繼電器帶磁制動特性差動繼電器，具有一個制動線圈，因此避越外部故障不平穩(wěn)電流的能力優(yōu)于BCH-2型差動繼電器，但避越勵磁涌流的性能那么不如由BCH-2型差動繼電器。BCH-1型差動繼電器多用于以下愛惜中：一是帶有載調壓裝置的變壓器的差動愛惜；二是多側電源的三繞組變壓器的差動愛惜。

（3）后備愛惜（過電流愛惜）變壓器過電流愛惜是反映相間短路電流增大而動作的后備愛惜。三繞組變壓器內部故障時作為近后備愛惜的過電流愛惜應該動作，因此過電流愛惜應該安裝在電源側。當在遠后備愛惜范圍內故障時，過電流愛惜動作要保證選擇性。為了避免外部短路引發(fā)的過電流和作為變壓器差動愛惜，瓦斯愛惜的后備愛惜，變壓器還應裝設后備愛惜。后備愛惜的方案有過電流愛惜，負荷電壓啟動的過流愛惜負序過電流愛惜和低阻抗愛惜等。愛惜動作后應帶時限動作于跳閘。1）過電流愛惜宜用于降壓變壓器；2）復合電壓啟動的過電流愛惜，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯絡變壓器和過電流愛惜不知足靈敏度要求的降壓變壓器；3）負序電流和單相式低電壓啟動過電流愛惜，可用于63MVA及以上升壓變壓器；4）當采納上述二、3的愛惜不能知足靈敏性和選擇性要求時，可采納阻抗愛惜；變壓器過電流愛惜接線圖如圖6-1-3所示-■■■-■I■l-■■■-■I■lLL)TA14W-.J-lW1QS伽珈KAITA3MtKT.:-mta圖6-1-3變壓器過電流愛惜接線圖（4）過負荷愛惜變壓器的過負荷電流在大多數情形下都是三相對稱的，因此只需裝設單相過負荷愛惜。變壓器的過負荷愛惜反映變壓器對稱過負荷引發(fā)的過電流。愛惜只用一個電流繼電器，接于任一相電流中，經延時動作于信號。過負荷愛惜的安裝側，應依照愛惜能反映變壓器各側繞組可能過負荷的情形來選擇：1）對雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機電壓側；2）對一側無電源的三繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機電壓側和無電源側；3）對三側有電源的三繞組升壓變壓器，三側均應裝設；4）關于雙繞組降壓變壓器，裝于高壓側；5）僅一側電源的三繞組降壓變壓器，如三側繞組容量相等，只裝于電源側；如三側繞組容量不等，那么裝設電源側及繞組容量較小側；6）對雙側有電源的三繞組降壓變壓器，三側均應裝設。裝于各側的過負荷愛惜，均通過同一時刻繼電器作用于信號。過負荷愛惜的動作電流，應按躲開變壓器的額定電流整定。為了避免過負荷愛惜在外部短路時誤動作，其時限應比變壓器的后備愛惜動作時限大一個。t因主變壓器是僅有一側電源的三繞組降壓變壓器，且三側繞組容量相等，故過負荷愛惜只裝于電源側。由變壓器常見故障以上分析確信對主變壓器的繼電愛惜方案為：（1）主愛惜采納瓦斯愛惜和縱聯差動BCH-1型差動繼電器組成的差動愛惜；（2）后備愛惜采取過流愛惜。第7章變電站的防雷愛惜1、防雷愛惜的大體知識變電站是電力系統(tǒng)重要組成部份，變電站發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，會對電網形成較大的危害，這就要求防雷方法必需十分靠得住。因此要求變電站的防雷設計應做到設備先進、愛惜動作靈敏、平安靠得住、保護實驗方便，在此前提下，力求經濟合理的原那么。變電站蒙受的雷擊要緊來自兩個方面：一是雷直擊在變電站的電氣設備上；二是架空線路的感應雷過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。2、變電站的防雷防護（1）變電站的直擊雷防護。裝設避雷針是直擊雷防護的要緊方法，避雷針是愛惜電氣設備、建筑物不受直接雷擊的雷電同意器。它將雷吸引到自己的身上，并平安導入地中，從而愛惜了周圍絕緣水平比它低的設備免遭雷擊。裝設避雷針時關于35kV變電站必需裝有獨立的避雷針，并知足不發(fā)生還擊的要求；關于110kV及以上的變電站，由于此類電壓品級配電裝置的絕緣水平較高，能夠將避雷針直接裝設在配電裝置的架構上，因此，雷擊避雷針所產生的高電位可不能造成電氣設備的還擊事故。（2）變電站對雷電侵入波的防護。變電站對侵入波防護的要緊方法是在其進線上裝設閥型避雷器或愛惜間隙。閥型避雷器的大體元件為火花間隙和非線性電阻，FS系列閥型避雷器為火花間隙和非線性電阻，其要緊用來愛惜小容量的配電裝置；sfz系列閥型避雷器，要緊用來愛惜中等及大容量變電站的電氣設備；FCZ1系列磁吹閥型避雷器，要緊用來愛惜變電站的高壓電氣設備。（3）變電站的進線防護。對變電站進線實施防雷愛惜，其目的確實是限制流經避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當線路上顯現過電壓時，將有行波沿導線向變電站行進，其幅值為線路絕緣的50%沖擊閃絡電壓。線路的沖擊耐壓比變電站設備的沖擊耐壓要高很多。因此，在靠近變電站的進線上加裝避雷線是防雷的要緊方法。若是沒架設避雷線，當靠近變電站的進線上蒙受雷擊時，流經避雷器的雷電電流幅值可超過5kA,且其陡度也會超過許諾值，必將會對線路造成破壞。（4）變壓器的防護。變壓器的大體愛惜方法是靠近變壓器安裝避雷器，如此能夠避免線路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設避雷器時，要盡可能靠近變壓器，并盡可能減少連線的長度，以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時，避雷器的接線應與變壓器的金屬外殼及低壓側中性點連接在一路，如此，當侵入波