發(fā)電廠電氣部分說明書

成績南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書(論文)題目110/10kV變電所電氣部分設(shè)計(jì)課程名稱電氣部分院（系、部、中心）專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)方向）班級學(xué)生姓名學(xué)號設(shè)計(jì)地點(diǎn)指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2014年6月23日至2014年7月4日目錄TOC\o"1-2"\h\u一、待設(shè)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分析 一、待設(shè)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分析1.1待設(shè)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用=1\*GB2⑴根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的重要程度可以分為：=1\*GB3①樞紐變電所樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)的高、中壓的幾個(gè)部分，匯集有多個(gè)電源和多回大容量聯(lián)絡(luò)線，變電容量大，高壓側(cè)電壓為330~500kV。全所停電時(shí)，將引起系統(tǒng)解列，甚至癱瘓。=2\*GB3②中間變電所中間變電所一般位于系統(tǒng)的主要環(huán)路線路中或系統(tǒng)主要干線的接口處，匯集有2~3個(gè)電源，高壓側(cè)以交換潮流為主，同時(shí)又降壓給當(dāng)?shù)赜脩?，主要起中間環(huán)節(jié)作用，電壓為220~30kV。全變電所停電時(shí)，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。=3\*GB3③地區(qū)變電所地區(qū)變電所以對地區(qū)用戶供電為主，是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所，電壓一般為110~220kV。全所停電時(shí)，僅使該地區(qū)中斷供電。=4\*GB3④終端變電所終端變電所位于輸電線路中斷，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔(dān)功率轉(zhuǎn)送任務(wù)，電壓為110kV及以下。全所停電時(shí)，僅使其所用的用戶中斷供電。=2\*GB2⑵待設(shè)變電所A在系統(tǒng)中的地位和作用由變電所地理位置圖可以得出，變電所A在整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)中的地位是中間變電所。，高壓側(cè)以交換潮流為主，同時(shí)又降壓給當(dāng)?shù)赜脩?，主要起中間環(huán)節(jié)作用，電壓等級一般110kV-220kV。全所停電時(shí)，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列，變電所所址選擇在農(nóng)村戶外，接近負(fù)荷中心，電壓等級為110kV。1.2所供用戶分析=1\*GB2⑴電力用戶分類按重要性不同將負(fù)荷分為三類：=1\*GB3①=1\*ROMANI類負(fù)荷。即使短時(shí)停電也將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞最重要負(fù)荷為=1\*ROMANI類負(fù)荷。如礦井、醫(yī)院、電弧煉鋼爐等。=2\*GB3②=2\*ROMANII類負(fù)荷。停電將造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷為=2\*ROMANII類負(fù)荷。重要的工礦企業(yè)一般都屬于=2\*ROMANII類負(fù)荷。=3\*GB3③=3\*ROMANIII類負(fù)荷。=1\*ROMANI、=2\*ROMANII類負(fù)荷以外的其他負(fù)荷均稱為=3\*ROMANIII類負(fù)荷。=2\*GB2⑵電力用戶對供電可靠性及電源要求：=1\*GB3①=1\*ROMANI類負(fù)荷的供電要求任何時(shí)間都不能停電。=1\*ROMANI類負(fù)荷要求兩個(gè)電源獨(dú)立供電，即一個(gè)電源因故停止供電時(shí)，不影響另一個(gè)電源供電。=2\*GB3②=2\*ROMANII類負(fù)荷的供電要求是：僅在必要時(shí)可短時(shí)（幾分鐘到幾十分鐘）停電。=2\*ROMANII類負(fù)荷也要求兩個(gè)電源獨(dú)立供電。=3\*GB3③=3\*ROMANIII類負(fù)荷對供電可靠性無特殊要求，停電不會造成大的影響，必要時(shí)可長時(shí)間停電。每個(gè)可由=3\*ROMANIII類負(fù)荷一回饋線供電按照以上要求，A變電所有65%的重要負(fù)荷負(fù)荷采用雙回路供電，35%非重要負(fù)荷采用單回路供電。由最大負(fù)荷Pmax=P3=26MW,每回10kV饋線功率為2MW，則重要負(fù)荷回路數(shù)：（回）根據(jù)對稱性，重要負(fù)荷回路數(shù)為9。雙回路供電，則為18回。非重要負(fù)荷回路數(shù)：（回）根據(jù)對稱性，非重要負(fù)荷回路數(shù)選為6。所以回路數(shù)目：18+6=24（回）根據(jù)對稱性，選擇N=24回。二、待設(shè)計(jì)變電所主變的臺數(shù)、容量、型式2.1主變的臺數(shù)為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺主變；樞紐變電所裝設(shè)2~4臺，地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可裝設(shè)3臺。結(jié)合以上原則，A變電所的主變電所臺數(shù)確定為2臺。2.2主變的容量變電所主變壓器的容量一般按變電所建成后5~10的規(guī)劃負(fù)荷和考慮，并應(yīng)按照其中一臺停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最大負(fù)荷Smax的60%~70%（35kV~110kV變電所為60%,220~500kV變電所為70%）或全部重要負(fù)荷（當(dāng)I、II類負(fù)荷超過上述比例時(shí)）選擇。變電所最大負(fù)荷當(dāng)重要負(fù)荷比例大于60%時(shí)，應(yīng)按重要負(fù)荷比例計(jì)算變電所重要負(fù)荷選擇SN中較大者作為，即根據(jù)偏小選擇標(biāo)準(zhǔn)容量SN,則選為故選擇SN=16000KVA過負(fù)荷校驗(yàn)：SN/Sm’=16000/18870=0.85，故在A負(fù)荷曲線高于此值時(shí)均為過負(fù)荷，即欠負(fù)荷系數(shù)：過負(fù)荷系數(shù)：查圖可知，對應(yīng)于K1允許的K2=1.29比實(shí)際算出的K2=1.18大，所以SN=16000kVA滿足正常過負(fù)荷。2.3主變的型式由于變電所所址選擇在農(nóng)村戶外，故主變選擇戶外型。=1\*GB2⑴相數(shù)的確定在330KV及以下發(fā)電廠和變電所中，一般選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_三相式較同容量的三臺單相式投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件（如橋梁負(fù)重、隧道尺寸等）限制時(shí)，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單項(xiàng)變壓器組。在50kV及以上的發(fā)電廠和變電所中，應(yīng)按其容量、可靠性要求、制造水平、運(yùn)輸條件、負(fù)荷和系統(tǒng)情況等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。=2\*GB2⑵繞組數(shù)的確定=1\*GB3①只有一種升高電壓向用戶與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電所，采用雙繞組變壓器。=2\*GB3②有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及有三種電壓的變電所，可以采用雙繞組變壓器或三繞組變壓器（包括自耦變壓器）。=3\*GB2⑶繞組接線組別的確定變壓器的繞組接地方式必須使其線電壓與系統(tǒng)線電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)變壓器采用的繞組連接方式有星形“Y”和三角形“D”兩種。我國電力變壓器的三相繞組所采用的連接方式為：110kV及以上電壓側(cè)均為“YN”，即由中性點(diǎn)引出并直接接地；35kV作為高、中壓側(cè)時(shí)都可能采用“Y”，其中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地，作為低壓側(cè)時(shí)可能用“Y”或“D”；35kV以下電壓側(cè)（不含0.4kV及以下）一般為“D”，也有“Y”方式。=4\*GB2⑷結(jié)構(gòu)形式的選擇三繞組變壓器或自耦變壓器，在結(jié)構(gòu)上有兩種基本形式。=1\*GB3①升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯-中壓繞組-低壓繞組-高壓繞組，高、中壓相距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。=2\*GB3②降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯-低壓繞組-中壓繞組-高壓繞組，高、低壓相距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。應(yīng)根據(jù)功率的傳輸方向來選擇器結(jié)構(gòu)形式。變電所的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可以選用升壓型。=5\*GB2⑸調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)的分接頭，從而改變其變比來實(shí)現(xiàn)的。無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有10%（±2×2.5%）且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)整；有載調(diào)壓變壓器的分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá)30%，且分接頭可在帶負(fù)荷的情況下調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴。在下述情況下較為合理。=1\*GB3①出力變化大，或發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)運(yùn)行的發(fā)電廠的主變壓器。=2\*GB3②具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器。=3\*GB3③電網(wǎng)電壓可能有較大變化的220kV及以上的降壓變壓器。=4\*GB3④電力潮流變化大和電壓偏移大的110kV變電所的主變壓器。=6\*GB2⑹冷卻方式的選擇電力變壓器的冷卻方式，隨機(jī)型式和容量的不同而異，冷卻方式有以下幾種類型。=1\*GB3①自然風(fēng)冷卻。無風(fēng)扇，僅借助冷卻器（又稱散熱器）熱輻射和空氣自然對流冷卻，額定容量在10000kVA及以下。=2\*GB3②強(qiáng)迫空氣冷卻。堅(jiān)持風(fēng)冷式，在冷卻器間加裝數(shù)臺電風(fēng)扇，是由迅速冷卻，額定容量在8000kVA及以上。=3\*GB3③強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，并用風(fēng)扇對油管進(jìn)行冷卻，額定容量為40000kVA及以上。=4\*GB3④強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，并用水對油管進(jìn)行冷卻，額定容量在120000kVA及以上。由于銅管質(zhì)量不過關(guān)，國內(nèi)已很少使用。=5\*GB3⑤強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。采用潛油泵將油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯預(yù)先設(shè)計(jì)好的有道中進(jìn)行冷卻。=6\*GB3⑥水冷卻。將純水注入空心繞組中，借助使得不斷循環(huán)，將變壓器的熱量帶走。結(jié)合本次設(shè)計(jì)，A變電所位主變的選擇為2臺，容量為16000kVA,采用雙繞組，技術(shù)數(shù)據(jù)如下表。表2.1主變的參數(shù)型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）連接組別損耗空載電流I0（%）阻抗電壓Uk（%）高壓低壓空載短路SF7-16000/11016000110±2×2.5%10.5YN,d1123.5860.910.5三、高低壓主接線及配電裝置型式3.1高低壓主接線3.1.1主接線基本要求=1\*GB2⑴可靠性——供電可靠性主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性,特別是保證對重要負(fù)荷的供電?=2\*GB2⑵靈活性=1\*GB3①調(diào)度靈活，操作方便=2\*GB3②檢修安全=3\*GB3③擴(kuò)建方便=3\*GB2⑶經(jīng)濟(jì)性=1\*GB3①投資省=2\*GB3②年運(yùn)行費(fèi)小=3\*GB3③占地面積小=4\*GB3④在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資，投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3.1.2限制短路電流措施=1\*GB2⑴選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運(yùn)行的方式=1\*GB3①在發(fā)電廠中，對適用采用單元接線的機(jī)組，盡量采用單元接線。=2\*GB3②在降壓變電的所中，采用變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行。=3\*GB3③對具有雙回線路的用戶，采用線路分開運(yùn)行。=4\*GB3④對環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)行。=2\*GB2⑵加裝限流電抗器=1\*GB3①加裝普通電抗器：母線電抗器8%~12%，線路電抗器3%~6%=2\*GB3②加裝分裂電抗器8%~12%。=3\*GB2⑶采用低壓分裂繞組變壓器3.1.3單母分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍=1\*GB2⑴優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①兩母線可并列運(yùn)行（分段斷路器接通），也可以分裂運(yùn)行（分段斷路器斷開）。=2\*GB3②重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。=3\*GB3③任一母線或母線隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。=4\*GB3④對于用分段斷路器QFd分段，如果QFd在正常時(shí)接通，當(dāng)某段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)使QFd及故障電源的斷路器自動(dòng)斷開，只停該段；如果QFd在正常時(shí)斷開，當(dāng)某段電源回路故障而使其斷路斷開時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置使QFd自動(dòng)接通，可保證全部出線繼續(xù)供電。=5\*GB3⑤對于用分段隔離開關(guān)QSd分段，當(dāng)某段母線故障時(shí)，全部短時(shí)停電，來開QSd后，完好段可恢復(fù)供電。=2\*GB2⑵缺點(diǎn)=1\*GB3①分段的單母線接線增加了分段設(shè)備的投資和占地面積。=2\*GB3②某段母線故障或檢修仍有停電問題。=3\*GB3③某回路的斷路器檢修，該回路停電。=4\*GB3④擴(kuò)建時(shí)，需向兩端均勻擴(kuò)建。=3\*GB2⑶適用范圍=1\*GB3①6~10kV配電裝置，出線回路數(shù)為6回路以上時(shí)；發(fā)電機(jī)電壓配電裝置，每段母線上的發(fā)電機(jī)容量為12MW及以下時(shí)。=2\*GB3②35~63kV配電裝置，出線回路數(shù)為4~8回時(shí)。=3\*GB3③110~220kV配電裝置，出線回路數(shù)為3~4回3.1.4橋形接線的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍=1\*GB2⑴內(nèi)橋接線橋連斷路器QF3在QF1、QF2的變壓器側(cè)，稱內(nèi)橋接線。1）特點(diǎn)=1\*GB3①其中一回路檢修或故障時(shí)，其余部分不受影響，操作簡單。=2\*GB3②變壓器切除、投入或故障時(shí)，有一回路短時(shí)停運(yùn)，操作較復(fù)雜。=3\*GB3③線路側(cè)斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)間停運(yùn)。另外，穿越功率經(jīng)過的斷路器較多，使斷路器故障或檢修幾率大，從而系統(tǒng)開環(huán)的幾率大。2）適用范圍內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長（則檢修和故障幾率大）或變壓器不需經(jīng)常投、切以及穿越功率不大的小容量配電裝置中。=2\*GB2⑵外橋接線橋連斷路器QF3在QF1、QF2的線路側(cè)，稱外橋接線。1）特點(diǎn)=1\*GB3①其中一回路檢修或故障時(shí)，有一臺變壓器短時(shí)停運(yùn)，操作較復(fù)雜。=2\*GB3②變壓器切除、投入或故障時(shí)，不影響其余部分的聯(lián)系，操作較簡單。=3\*GB3③穿越功率的斷路器QF3，所造成的斷路器故障、檢修及系統(tǒng)開環(huán)的幾率小。=4\*GB3④變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需見哦長時(shí)間停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)也會造成開環(huán)。2）適用范圍：適用于輸電線路較短或變壓器需經(jīng)常投、切及穿越功率較大的小容量配電裝置中。結(jié)合本次設(shè)計(jì)，A變電所主接線為：高壓側(cè)（110kV）：2回線、2臺主變時(shí)，因?yàn)橹髯冃杞?jīng)常切換、線路較短、穿越功率大，采用外橋接線。低壓側(cè)（10kV）：出線回路數(shù)大于6回路，采用單母分段接線。3.2配電裝置型式3.2.1配電裝置設(shè)計(jì)原則、要求、布置特點(diǎn)=1\*GB2⑴原則①形式選擇應(yīng)考慮所在地理情況和環(huán)境條件下優(yōu)先選擇占地面積；②要考慮有利于降低噪聲的選擇與布置；=2\*GB2⑵要求=1\*GB3①節(jié)約用地。=2\*GB3②保證可靠運(yùn)行。=3\*GB3③保證人身安全和防火要求。=4\*GB3④安全、運(yùn)輸、維護(hù)、巡視、操作和檢修方便。=5\*GB3⑤在保證安全前提下，布置緊湊，力求節(jié)省材料和降低造價(jià)。=6\*GB3⑥便于分期建設(shè)和擴(kuò)建=3\*GB2⑶布置特點(diǎn)1）屋內(nèi)配電裝置。特點(diǎn)；=1\*GB3①安全凈距小并可分層布置，占地面積小。=2\*GB3②維護(hù)、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受外界氣象條件影響，比較方便。=3\*GB3③設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較小，可減少維護(hù)工作量。=4\*GB3④建筑投資大。2）屋外配電裝置。特點(diǎn):=1\*GB3①安全凈距大，占地面積大，但便于帶電作業(yè)。=2\*GB3②維護(hù)、巡視和操作在室外進(jìn)行，受外界氣象條件影響。=3\*GB3③設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較大，運(yùn)行條件差，需加強(qiáng)絕緣，設(shè)備價(jià)格較高。=4\*GB3④土建工程量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短，擴(kuò)建較方便。3）成套設(shè)備。特點(diǎn)：=1\*GB3①結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。=2\*GB3②運(yùn)行高可靠性高，維護(hù)方便。=3\*GB3③安裝工作量小，建設(shè)周期短，而且便于擴(kuò)建和遷移。=4\*GB3④消耗鋼材較多，造價(jià)較高。發(fā)電廠和變電所中，35kV及以下（特別是3~10kV）多采用屋內(nèi)配電裝置而且廣泛采用成套配電裝置；110kV及以上多采用屋外配電裝置，但是110kV及220kV當(dāng)有特殊要求時(shí)，如深入城市中心或嚴(yán)重污穢地區(qū)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，也可采用屋內(nèi)配電裝置。另外，SF6全封閉組合電器也已在110kV及220kV配電裝置推廣應(yīng)用。3.2.2配電裝置各型優(yōu)缺點(diǎn)3.2.2.1屋外配電裝置=1\*GB2⑴中型配電裝置1)普通中型配電裝置優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①布置較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠。=2\*GB3②構(gòu)架高度較低，抗震性能較好。=3\*GB3③檢修、施工、運(yùn)行方便，且已有豐富經(jīng)驗(yàn)。=4\*GB3④所用鋼材少，造價(jià)較低。缺點(diǎn)：占地面積大。2）分相中型配電裝置特點(diǎn)：=1\*GB3①布置清晰美觀，節(jié)省去中央門型架，并避免使用雙層構(gòu)架，減少絕緣子串和母線的數(shù)量。=2\*GB3②采用用母線（管形）時(shí)，可降低構(gòu)架高度，縮小母線相間距離，進(jìn)一步縮小縱向尺寸。=3\*GB3③占地少，較普通中型節(jié)約用地1/3左右。缺點(diǎn)：=1\*GB3①管形母線施工較復(fù)雜，且因強(qiáng)度關(guān)系不能上人檢修。=2\*GB3②使用的柱式絕緣子防污、抗震能力差。在我國，中型配電裝置普遍應(yīng)用于110~500kV電壓級。普通中型配電裝置一般在土地貧瘠地區(qū)或地震烈度為8度及以上的地區(qū)采用，中型分相軟母線方式可代替普通中型配電裝置；中型分相硬母線方式只適宜用在污穢不嚴(yán)重、地震烈度不高的地區(qū)。=2\*GB2⑵高型配電裝置。優(yōu)點(diǎn)：=1\*GB3①充分利用空間位置，布置最緊湊，縱向尺寸最小。=2\*GB3②占地只有普通中型配電裝置的40%~50%，母線絕緣子串及控制電纜也較普通中型配電裝置少。缺點(diǎn)：=1\*GB3①耗用鋼材較中型配電裝置多15%~60%。=2\*GB3②操作條件比中型配電裝置差。=3\*GB3③檢修上層設(shè)備不方便。=4\*GB3④抗震能力比中型配電裝置差。高型配電裝置在110kV電壓級中采用較少，在330kV及以上電壓級中不采用。不宜用在地震烈度為8度及以上地區(qū)。=3\*GB2⑶半高型配電裝置優(yōu)點(diǎn):=1\*GB3①布置較中型緊湊，縱向尺寸較中型小。=2\*GB3②占地約為普通中型的50%~70%。=3\*GB3③施工、運(yùn)行、檢修條件比高型好。=4\*GB3④母線不等高布置，實(shí)現(xiàn)進(jìn)、出線均帶旁路比較方便。缺點(diǎn)：與高型配電裝置類似，但程度較輕。半高型配電裝置應(yīng)用于110~220kV電壓級，主要應(yīng)用于110kV電壓級，而且除污穢地區(qū)、市區(qū)和地震烈度為8度及以上地區(qū)外，110kV配電裝置宜優(yōu)先選用屋外半高型。3.2.2.2屋內(nèi)配電裝置=1\*GB2⑴三層式。優(yōu)點(diǎn)：安全、可靠性高，占地面積小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時(shí)間長，造價(jià)高，運(yùn)行、檢修不方便。適用范圍：6~10kV出線帶電抗器的情況，其中斷路器、電抗器分別布置在二層和底層。=2\*GB2⑵二層式。優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，運(yùn)行、檢修較方便。缺點(diǎn)：占地面積有所增加。適用范圍：6~10kV出線帶電抗器及35~220kV的情況，其中前者是將斷路器和電抗器布置在底層。=3\*GB2⑶單層式。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，施工時(shí)間短，造價(jià)低，運(yùn)行、檢修方便，如容量不大，通?？刹捎贸商组_關(guān)柜。缺點(diǎn)：占地面積大。適用范圍：6~10kV出線無電抗器及35~220kV的情況。3.2.3配電裝置的選型結(jié)合本次設(shè)計(jì)，A變電所110kV側(cè)采用屋外半高型配電裝置；10kV側(cè)采用屋內(nèi)配電裝置，用成套開關(guān)柜，KYN型。四、所用電接線型式按GB50059-1992《35~110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，容量為110kV的變電所的總負(fù)荷為150~200KVA，35~110kV無人值班變電所，有兩臺及以上主變壓器時(shí)，宜裝設(shè)兩臺容量相同，可互為備用所用工作變壓器?！半娫匆狱c(diǎn)相互獨(dú)立”當(dāng)所內(nèi)有較低壓母線時(shí)，一般均由較低壓母線上引接1~2臺所用變壓器。這種引接方式具有經(jīng)濟(jì)性，可靠性較高的特點(diǎn)。結(jié)合本次設(shè)計(jì)，A變電所為110/10kV，為無人值班變電所，所用電源要求有較高的可靠性，裝設(shè)2臺其容量為50kVA，接線為Y,yn0的干式變壓器，若直流操作電源為蓄電池組，則2臺所用變可分別經(jīng)高壓熔斷器接于10kV的兩個(gè)分段母線上。若采用整流操作電源，則應(yīng)有1臺所用變接于110kV進(jìn)線斷路器的線路側(cè)，否則，全所停電時(shí)進(jìn)線無合閘電源。所用系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照明合用。低壓側(cè)（380/220側(cè)），采用單母分段接線，將所用負(fù)荷分在兩個(gè)分段上，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性；分段一般一般不設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置，采用手動(dòng)切換方式。五、互感器的配置5.1電壓互感器配置5.1.1配置原則=1\*GB2⑴母線。一般各段工作母線及備用母線上各裝一組電壓互感器，必要時(shí)旁路母線也裝一組電壓互感器；橋型接線中橋的兩端應(yīng)各裝一組電壓互感器。用于供給母線，主變壓器和出線的測量儀表、保護(hù)、同步設(shè)備、絕緣監(jiān)察裝置（6~35kV）系統(tǒng)等。6~220kV母線在三相上裝設(shè)。其中，6~20kV母線的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式；35~220kV母線的電壓互感器，一般由三臺單相三繞組電壓互感器構(gòu)成，35kV為電磁式，110~220kV為電容式或電磁式為電磁式。=2\*GB2⑵發(fā)電機(jī)回路。一般裝設(shè)2~3組電壓互感器。=1\*GB3①1~2組電壓互感器（三相五柱式或三相單臺三繞組），供給發(fā)電機(jī)的測量儀表、保護(hù)及同步設(shè)備，其開口三角形接一電壓表，供發(fā)電機(jī)啟動(dòng)二并未并列前檢查接地用。也可設(shè)一組不完全星型接線的電壓互感器（兩臺單相雙繞組），專供測量儀表用。=2\*GB3②=2\*GB3另一組電壓互感器，供電給自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。=3\*GB3③對50MW及以上的發(fā)電機(jī)，中性點(diǎn)常接有一臺單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。=3\*GB2⑶主變壓器回路。一般低壓側(cè)裝設(shè)一組電壓互感器，供發(fā)電廠與系統(tǒng)在低壓側(cè)同步運(yùn)行用，并供電給主變壓器的測量儀表和保護(hù)。當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)在高壓側(cè)同步時(shí)，或利用6~10kV備用母線同步時(shí)，這組互感器可不裝設(shè)。=4\*GB2⑷線路。當(dāng)對端有電源時(shí)，在出線側(cè)裝設(shè)一組電壓互感器，供監(jiān)視線路有無電壓。進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘用。其中，35~220kV線路在一相上裝設(shè)。5.1.2配置110kV側(cè)為外橋接線，橋兩端三相上各配一組，型號采用TYD110B-0.015電容式電壓互感器，變比為//0.1kV，準(zhǔn)確級:0.2/0.5/3P，用途：供計(jì)量、測量、保護(hù)用。10kV側(cè)為單母分段接線，每段配一組，型號采用JSJW-10電壓互感器,變比為10/0.1/kV，準(zhǔn)確級:0.2/0.5/3P，用途：供計(jì)量、測量、保護(hù)用。母線：一般各段工作母線及備用母線上各裝一組電壓互感器，必要時(shí)旁路母線也裝一組電壓互感器；，主變壓器回路：主變壓器回路中，一般低壓側(cè)裝一組電壓互感器，使發(fā)電廠與系統(tǒng)的低壓側(cè)同步用，并供電給主變壓器的測量和保護(hù)，當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)在高壓側(cè)同步，或利用6-10kV備用母線同步時(shí)，這組互感器可不裝設(shè)。線路：當(dāng)對端有電源時(shí)，在出線側(cè)上裝設(shè)一組電壓互感器，供監(jiān)視線路無電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，其中，35~220kV線路在一相上裝設(shè)；300~500kV線路在三相上裝設(shè)。5.2電流互感器配置5.2.1電流互感器配置原則=1\*GB2⑴凡裝由斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器；在發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元的發(fā)電機(jī)出口、橋型接線的跨條上等，也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。=2\*GB2⑵測量儀表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置一般均有單獨(dú)的電流互感器供電或接于不同的二次繞組，因其準(zhǔn)確度級要求不同，同時(shí)為了防止儀表開路時(shí)引起保護(hù)的不正確動(dòng)作。=3\*GB2⑶110kV及以上大電流接地系統(tǒng)的各個(gè)回路，一般應(yīng)按三相配置；35kV及以下小電流接地短路電流系統(tǒng)的各個(gè)回路，據(jù)具體要求按兩相或三相配置（例如其中的發(fā)電機(jī)、主變壓器、廠用變壓器回路為三相式）。=4\*GB2⑷保護(hù)用電流互感器的配置應(yīng)盡量消除保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)。=5\*GB2⑸為了防止支持式電流互感器的套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在線路斷路器的出線側(cè)或變壓器斷路器的變壓器側(cè)。=6\*GB2⑹為減輕電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)對發(fā)電機(jī)的危害，用于自動(dòng)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在定子繞組的出線側(cè)。5.2.2電流互感器的配置=1\*GB2⑴110kV進(jìn)線按三相配置，每相配置4組電流互感器，型號采用LCWB4-110電流互感器，次級排列：0.2S/0.5/5P30/5P30，用于計(jì)量、測量、差動(dòng)、距離（后備。）=2\*GB2⑵110kV內(nèi)橋側(cè)按按三相配置，每相配置3組電流互感器，型號采用LCWB4-110電流互感器，次級排列：0.5/5P30/5P30，用于計(jì)量、差動(dòng)、后備。=3\*GB2⑶主變110kV側(cè)三相配置，每相配置3組電流互感器，型號采用LCWB4-110電流互感器,次級排：0.5/5P30/5P30，用于測量、差動(dòng)、后備。=4\*GB2⑷主變10kV側(cè)三相配置，型號采用LZZJB6-10電流互感器，每相配置4組電流互感器，次級排列：0.2S/0.5/5P30/5P30，用于計(jì)量、測量、差動(dòng)、后備。=5\*GB2⑸10kV出線側(cè)按兩相配置，每相配置3組電流互感器，型號采用LZZJB6-10電流互感器,次級排列：0.2S/0.5/5P30，用于計(jì)量、測量、速斷。=6\*GB2⑹10kV分段側(cè)按兩相配置，每相配置2組電流互感器，型號采用LZZJB6-10電流互感器,次級排列：0.5/5P30，用于測量、后備。六、選擇設(shè)備和導(dǎo)體所必須的短路電流計(jì)算6.1短路電流計(jì)算目的（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。（2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。（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。（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)。（5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。6.2短路電流的計(jì)算條件（1）短路點(diǎn)的確定：系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下，該點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)通過設(shè)備和載流導(dǎo)體的短路電流最大。（2）采用近似計(jì)算：系統(tǒng)中各元件的電阻、線路對地電容、變壓器勵(lì)磁損耗忽略不計(jì)，不考慮負(fù)荷電流的影響。6.3短路電流的計(jì)算方法采用個(gè)別變化法。6.4有關(guān)本變電所短路電流計(jì)算的說明（1）計(jì)算短路電流的接線方式采用發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,短路電流周期分量即是該方式下的最大三相短路電流I，短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。（2）整個(gè)系統(tǒng)中所有電源均運(yùn)行在額定負(fù)荷下。（3）短路電流的計(jì)算采用標(biāo)幺值進(jìn)行的近似計(jì)算法。（4）電源用次暫態(tài)電抗表示，發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢模值取1，相位角全部相等取為0。（5）不計(jì)負(fù)荷對短路點(diǎn)的影響，不計(jì)回路各處（線路、設(shè)備等接觸處，短路點(diǎn)電?。╇娮瑁挥?jì)線路電納和變壓器導(dǎo)納，即只計(jì)及電抗的影響。（6）本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)電抗為折算到基準(zhǔn)值下的電抗,不考慮穿越功率。為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：SB=1000MVA基準(zhǔn)電壓：UB（kV）10.5115后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間如下表：表6.1后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間短路時(shí)間（s）110KV出線主變10KV分段10KV出線tk2.5～321.516.5系統(tǒng)的等值阻抗圖和短路點(diǎn)的選擇表6.2短路點(diǎn)的選擇校驗(yàn)對象短路點(diǎn)運(yùn)行方式tk取值（S）主變高壓側(cè)電器K1正常運(yùn)方2+0.110kV母線及出線電器K2正常運(yùn)方1+0.1系統(tǒng)的等值阻抗圖見計(jì)算書。6.6短路電流計(jì)算結(jié)果表6.3短路電流計(jì)算表短路點(diǎn)（s）(kA)(kA)(kA)(kA)[(kA)2.S]K12.65.355.175.2613.64用于選擇110kV進(jìn)線的電器K21.112.6912.6812,732.36用于選擇主變高壓側(cè)電器七、選擇變電所高、低壓側(cè)的斷路器、隔離開關(guān)7.1斷路器的選擇高壓斷路器的主要功能是正常運(yùn)行時(shí)用來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路和退出運(yùn)行，起著控制作用，當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)能快速切除故障，保證無故障部分正常運(yùn)行起保護(hù)作用。=1\*GB2⑴選擇的基本要求：=1\*GB3①在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也足夠穩(wěn)定；=2\*GB3②在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣；=3\*GB3③應(yīng)有足夠的短路能力和盡可能短的分段時(shí)間；=4\*GB3④應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝維護(hù)方便。=2\*GB2⑵選擇的基本條件：=1\*GB3①型式：高壓側(cè)（110kV）：戶外SF6斷路器低壓側(cè)（10kV）：戶內(nèi)真空斷路器=2\*GB3②額定電壓：UN≥UNs（工作電壓）=3\*GB3③額定電流：IN≥Imax（最大持續(xù)工作電流）=4\*GB3④額定開斷電流：INbr≥It=5\*GB3⑤額定關(guān)合電流：INcl≥ish=6\*GB3⑥動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies≥ish=7\*GB3⑦熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2×t≥Qk=3\*GB2⑶選擇性結(jié)果=1\*GB3①110kV進(jìn)線，母線橋和跨條上的斷路器的選擇如下：表7.1110kV進(jìn)線，母線橋和跨條上的斷路器型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流（峰值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值kA）熱穩(wěn)定電流（kA/4s）SFM110-110/2000110200031.5808031.5=2\*GB3②變電所A所高壓側(cè)斷路器的選擇如下：表7.2變電所A所高壓側(cè)斷路器型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流（峰值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值kA）熱穩(wěn)定電流（kA/3s）SFM110-110/2000110200031.5808031.5=3\*GB3③變電所A所低壓側(cè)斷路器的選擇如下：表7.3變電所A所低壓側(cè)斷路器型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流（峰值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值kA）熱穩(wěn)定電流（kA/4s）ZN5-10/125010125025636325=4\*GB3④10kV分段斷路器的選擇如下：表7.410kV分段斷路器型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流（峰值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值kA）熱穩(wěn)定電流（kA/4s）ZN5-10/125010125025636325=5\*GB3⑤10kV出線斷路器的選擇如下：表7.510kV出線斷路器型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定關(guān)合電流（峰值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值kA）熱穩(wěn)定電流（kA/4s）ZN4-10/100010100017.34444167.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器，是一種最簡單的開關(guān)，它的主要用途是保證高壓裝置檢修工作的安全，用隔離開關(guān)構(gòu)成明顯的斷開點(diǎn)，將需要檢修的高壓設(shè)備與帶電部分可靠的斷開隔離。=1\*GB2⑴選擇的基本要求：=1\*GB3①隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開；=2\*GB3②隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間網(wǎng)絡(luò)的情況下，不到引起擊穿而危及工作人員的安全；=3\*GB3③隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性，動(dòng)穩(wěn)定性，機(jī)械硬度，絕緣強(qiáng)度；=4