采用半屋內(nèi)GIS配電裝置的TQ化肥廠110kV降壓變電所設(shè)計論文

1、采用半屋內(nèi)GIS配電裝置的TQ化肥廠110kV降壓變電所設(shè)計摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行，是電廠和用戶之間的中間環(huán)節(jié)，起著轉(zhuǎn)換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電站的主要環(huán)節(jié)。電氣主接線的制定直接關(guān)系到電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資的決定性因素。本次設(shè)計建設(shè)了TQ化肥廠110kV降壓變電站，采用GIS配電裝置。首先，根據(jù)主接線運行經(jīng)濟、可靠、靈活的要求，選擇各電壓等級的接線方式，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟方面的比較，選擇靈活的最優(yōu)接線方式。其次進(jìn)行短路電流計算，根據(jù)各短路點計算各點的短路穩(wěn)態(tài)電流和短路浪涌電流。通

2、過三相短路計算，得到各電壓等級工作母線發(fā)生短路時的短路穩(wěn)態(tài)電流和浪涌電流值。最后根據(jù)額定電壓和各電壓等級的最大連續(xù)工作電流選擇設(shè)備，然后進(jìn)行檢查。同時，在設(shè)計過程中，應(yīng)進(jìn)行主變繼電保護的整定計算和防雷設(shè)計，以保證該變電站的可靠安全運行。關(guān)鍵詞:降壓變電站變壓器主接線短路電流設(shè)備防雷繼電保護的選擇序經(jīng)過三年的理論知識學(xué)習(xí)和各種實踐操作，在老師的精心培養(yǎng)下，對電力系統(tǒng)各部分有了初步的了解。經(jīng)過認(rèn)真閱讀原始資料，分析資料，參考電力系統(tǒng)分析、電廠電氣主系統(tǒng)、電力系統(tǒng)繼電保護以及高電壓技術(shù)等書籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計算和系統(tǒng)的分析，完成了本次畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)是一個重要的環(huán)節(jié)。通過設(shè)計，鞏固各門

3、課程的理論知識，了解變電站設(shè)計的基本方法，以及變電站配電等各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力。同時對電力行業(yè)的相關(guān)政策、原則和技術(shù)法規(guī)有一定的了解，并得到計算、繪圖、編號、設(shè)計說明等方面的培訓(xùn)。，從而為今后從事電源技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969602 摘要I HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969603 abstract HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969603 前言III HYPERLINK l _RefHeading_To

4、c294969604 1 緒論1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969605 2 負(fù)荷分析計算與主變選擇2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969606 3 電氣主接線設(shè)計7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969607 3.1 對電氣主接線的基本要求7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969608 3.2 對電氣主接線方案的初步設(shè)計7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969609 3.3幾種方案的比較與最終接線9 HYPERLINK l _RefHea

5、ding_Toc294969610 4 短路電流計算11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969611 4.1 畫等值電路11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969612 4.2 計算短路電流12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969613 4.3短路電流計算結(jié)果匯總14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969614 5 配電裝置的配置與主要電氣設(shè)備的選擇15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969615 5.1配電裝置的配置15 HYPERLINK

6、l _RefHeading_Toc294969616 5.2選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般原則16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969617 5.3 110kV半屋GIS配電裝置的選擇19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969618 5.4 6kV高壓開關(guān)柜的選擇21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969619 6 電氣總平面布置設(shè)計31 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969620 7 防雷保護設(shè)計34 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969621 8

7、 繼電保護整定與配置38 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969622 結(jié)論45 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969623 辭46 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969624 參考文獻(xiàn)47 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969625 附錄外文資料翻譯48 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969626 A1.1 譯文：通過分析變壓器中溶解氣體而進(jìn)行故障診斷的專家系統(tǒng)48 HYPERLINK l _RefHeading_Toc294969627 A1.

8、2 原文：An Expert System for Transformer Fault Diagnosis Using Dissolved Gas Analysis521導(dǎo)言電力負(fù)荷根據(jù)其重要性可以分為三類。一級負(fù)荷:供電中斷會造成人身傷害或設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，且難以恢復(fù)。帶來重大政治經(jīng)濟損失的，屬于I類負(fù)荷。一級負(fù)載需要兩個獨立的電源。二級負(fù)荷:供電中斷會造成設(shè)備局部損壞或生產(chǎn)過程紊亂，需要較長時間修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品產(chǎn)量大幅減少，屬于二級負(fù)荷。二級負(fù)載應(yīng)由兩個電路供電。但當(dāng)兩個電路有困難時(如偏遠(yuǎn)地區(qū))，允許有一個專用架空電路供電。三級負(fù)荷:不屬于一、二級的一般電力負(fù)荷。三級負(fù)載對電源沒

9、有特殊要求。允許長時間斷電，可單回路線供電。在設(shè)計主接線時，一級負(fù)荷必須采用兩個獨立的電源，當(dāng)任一電源失去時，能保證對所有一級負(fù)荷不間斷供電；對于二級負(fù)荷，一般需要兩個獨立的電源，當(dāng)任一電源失去時，可以保證大部分二級負(fù)荷的供電；一般來說，三種類型的負(fù)載只需要一個電源。該變電站是TQ田甜附近一家大型化肥廠的新建變電站，為我廠提供工業(yè)和生活用電。它是一個終端變電站，有兩個電壓等級，分別為110 kV和6kV。這個變電站起著重要的作用。一旦停電，化肥廠就無法連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)就會出現(xiàn)混亂，造成經(jīng)濟損失。另外，從電力系統(tǒng)的接線圖來看，這個變電站起到了連接系統(tǒng)的作用，在一定程度上保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該變

10、電站有兩路110kV進(jìn)線和出線，分別接入S1和S2系統(tǒng)。通過功率近期5MW，10MW在未來。近期6kV線路9條，遠(yuǎn)期發(fā)展2條，均含一級負(fù)荷。同名雙回線應(yīng)分別接在兩條母線上。2負(fù)荷分析計算和主變壓器選擇1.變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量和臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電設(shè)備的結(jié)構(gòu)。如果選擇得當(dāng)，不僅可以減少投資，還可以降低運行功率損耗，提高運行效率和可靠性，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。(1)主變壓器數(shù)量:1)對于大城市郊區(qū)的變電站，當(dāng)中低壓側(cè)已形成環(huán)網(wǎng)時，宜在變電站內(nèi)安裝兩臺變壓器。2)隔離一次變電所或大型工業(yè)變電所的設(shè)計應(yīng)考慮三個變壓器。3)對于僅計劃安裝兩臺變壓器的變電站，變壓器基礎(chǔ)應(yīng)按大于變壓器容量

11、的1-2級設(shè)計，以便在負(fù)荷發(fā)展時，變壓器的容量可以改變。(2)變壓器容量:配有兩臺變壓器的變電站采用暗備用方式。當(dāng)其中一臺主變因事故斷開時，另一臺主變的容量應(yīng)滿足總負(fù)荷的70%。考慮到變壓器的事故過載能力為40%，可以保證80%的負(fù)荷供電。(3)在330kV及以下的電力系統(tǒng)中，一般選用三相電壓互感器，降壓結(jié)構(gòu)的線圈布置為鐵芯-低壓-中壓-高壓線圈，高低壓之間阻抗最高。(4)繞組數(shù)和接線組的確定:該變電站有兩個電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，接線方式必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并聯(lián)運行。110kV以上電壓等級，變壓器繞組采用YN接線，6kV采用接線。(5)壓力調(diào)節(jié)方式的選擇:普通變壓器調(diào)壓范

12、圍小，只有5%，當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實際情況相反時(如反向調(diào)壓)，僅通過調(diào)節(jié)普通變壓器的分接開關(guān)是無法滿足要求的。另外，普通變壓器調(diào)整不方便，有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。其調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上。有載調(diào)壓變壓器可以保證母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量，特別是在潮流方向不固定，要求變壓器二次側(cè)電壓保持一定范圍時，可以解決有載調(diào)壓。因此，選擇有載調(diào)壓變壓器。(6)冷卻方式的選擇:一般主變壓器的冷卻方式有:自然風(fēng)冷、強制油循環(huán)風(fēng)冷、強制油循環(huán)水冷、強制導(dǎo)油循環(huán)冷卻等。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷方式?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求和維護工作量，首選自然

13、風(fēng)冷。綜上所述，這個變電站是一個終端變電站?？紤]到供電的可靠性，采用兩臺主變壓器。最大綜合計算負(fù)荷的計算:式中各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷；COSi各出線的自然功率因數(shù)；Kt同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在0.80.95之間；%線損率，取5%.由 （2.2）得另由單臺故障時 （2.3）得 查詢雙繞組電力變壓器技術(shù)參數(shù)表，選擇主變?yōu)镾FZ7-16000/110，油浸風(fēng)冷有載調(diào)壓變壓器，繞組材料為銅，額定容量為16000kVA，高壓側(cè)額定電壓為110kV，低壓側(cè)額定電壓為6.6kV，聯(lián)接組別YN d11；阻抗電壓10.5%。二、站用電設(shè)計在有兩臺與以上主變壓器的變電站中，宜

14、裝設(shè)兩臺容量一樣可互為備用的站用變壓器。每臺站用變壓器容量按全站計算負(fù)荷選擇。兩臺站用變壓器可分別接自主變壓器最低電壓不同段母線，如有可靠的10kV35kV電源聯(lián)絡(luò)線時，亦可一臺接入聯(lián)絡(luò)線斷路器的外側(cè)。本變電所沒有電源聯(lián)絡(luò)線，固本變電所采用兩臺站用變壓器，其容量：50kVA；站用變壓器應(yīng)選用低損耗節(jié)能型產(chǎn)品。 三、主變中性點接地方式設(shè)計1）110kV500kV側(cè)中性點直接接地。本變電所高壓側(cè)為110kV電壓等級，可以采用全絕緣。2）6(10)kV63kV側(cè)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地；a、當(dāng)單相接地故障電容電流采用消弧線圈。b、10kV在局部條件成熟的區(qū)域，可試用中性點經(jīng)低電阻接地方式。的計算

15、方法：架空線： （2.4）式中：系數(shù)有架空地線取3.3；無架空地線取2.7；Ue 線電壓 kV；L 線路長度 km 。電纜： （2.5）表2.1：廠站母線增加的電容電流：電網(wǎng)電壓kV61035631101816131210先假設(shè)本變電所6kV出線都是架空線，則有： （2.6）因此，主變壓器低壓側(cè)中性點不需要通過消弧線圈接地，不接地。四。無功功率補償設(shè)計:1)無功補償關(guān)系到電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、安全和經(jīng)濟運行。無功補償可以減少無功功率的傳輸，改善電壓質(zhì)量，降低電能損耗。2)電網(wǎng)無功補償按照分層分區(qū)、就地平衡的原則配置，采用用戶端分散就地補償和區(qū)域變電站集中補償相結(jié)合的方式，降低電網(wǎng)損耗，有效控制電

16、壓質(zhì)量。3)220 kV、110 kV變電站應(yīng)根據(jù)設(shè)計計算配備適當(dāng)容量的無功補償裝置，主變壓器最大負(fù)荷時高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.95；低負(fù)荷時，功率因數(shù)不應(yīng)高于0.95或低于0.92。4)220kV變電站的電容補償容量一般按主變壓器容量的10%25%配置；10 kV及以下變電站的容性無功補償容量按主變壓器容量的15%30%配置。機組停運地區(qū)和電網(wǎng)末端新建變電站的無功補償容量應(yīng)按高限值配置。5)110 kV變電站采用并聯(lián)電容器補償，補償電容器分別安裝在610 kV分段母線上。6)變電所主變壓器低壓側(cè)使用的并聯(lián)電容器應(yīng)根據(jù)占地和諧波情況綜合考慮，優(yōu)先選擇組合電容器組，單個容量100 kVA優(yōu)先。在

17、土地面積有限的地區(qū)，也可以使用集合電容器組。在諧波嚴(yán)重的地方，應(yīng)采用組合電容器組。110kV變電站無功補償(電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)原則)(1)根據(jù)補償主變壓器損耗和保持足夠備用容量的原則，經(jīng)調(diào)相調(diào)壓計算后，變電站低壓電容器的補償應(yīng)配置如下:40 MVA主變壓器:2.4 MVA +3.6 MVA50 MVA主變:3 MVA+4.8 MVA6MVA主變壓器:24.8 MVA(2)對于出線電纜較多的變電站，應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)牡蛪弘娍蛊?。本變電站?10kV變電站，故無功補償裝置容量按主變壓器容量的15% 30%確定。本設(shè)計中，主變壓器的容量為16,000 kVA * 2 = 32,000 kVA，因此并聯(lián)電容的容量

18、為4800 kVA-9600 kVA，這是本設(shè)計中合適的容量。并聯(lián)電容器裝置的分組原則:1)并聯(lián)電容器裝置的分組主要由系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。2)對于單獨補償?shù)脑O(shè)備，如電動機的并聯(lián)電容器裝置、小容量變壓器等。，無需分組，可直接與設(shè)備連接，與設(shè)備同時開關(guān)機。對于有主變壓器有載調(diào)壓裝置的110kV220kV變電站，應(yīng)按有載調(diào)壓裝置分組，并根據(jù)電壓或功率要求自動投切。3)終端變電站并聯(lián)電容器設(shè)備主要用于提高電壓和補償變壓器的無功損耗。此時各組應(yīng)能隨電壓波動實現(xiàn)自動切換。投切任何一組電容器引起的電壓波動不應(yīng)超過2.5%。并聯(lián)電容器的分組方式:1)并聯(lián)電容器的分組方式有等容量

19、分組、等容量分組、帶總斷路器的等容量分組、帶總斷路器的等容量分組。2)各種分組方法的比較a、等差容量分組方式:由于分組容量是等差串聯(lián)的，因此并聯(lián)電容器裝置可以根據(jù)不同的開關(guān)方式獲得多種容量組合。分組的數(shù)量可以少于等容量分組，可以滿足更多容量組合的要求，從而節(jié)省環(huán)路設(shè)備的數(shù)量。但在改變?nèi)萘拷M合的運行過程中，無功補償會發(fā)生較大變化，分組容量較小的分組斷路器可能會頻繁操作，斷路器的檢修間隔會縮短，從而增加電容器組退出運行的可能性。因此應(yīng)用范圍有限。b、帶主斷路器的等距容量分組和帶主斷路器的等距串聯(lián)容量分組:當(dāng)一個并聯(lián)電容器組因短路故障切除時，整個并聯(lián)電容器裝置將退出運行。c、等容種植制度是一種廣泛使

20、用的種植制度。綜上所述，在本設(shè)計中，無功功率補償裝置被分成容量相等的組。并聯(lián)電容器裝置的接線并聯(lián)電容器件的基本連接分為星形(Y)和三角形()。星形連接的電容器的額定電壓應(yīng)為所接母線電壓的相電壓，三角形連接的電容器的額定電壓應(yīng)為所接母線電壓的線電壓。往往采用由星形派生的雙星形，以便采用中性點不平衡電流保護。雙星形的個數(shù)是12的倍數(shù)，單星形的個數(shù)是6的倍數(shù)。在某些場合，也使用由三角形派生的雙三角形。該變電站應(yīng)采用雙星接線。由于雙星接線更簡單，可靠性和靈敏度高，不會對電網(wǎng)通信造成干擾，適用于6kV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。電容器數(shù)量:9600kVar100=96，則電容器數(shù)量應(yīng)為96，每條母線48

21、個，即總共8個雙星形。中性點接地方式:變電站的無功補償主要是補償主變壓器和負(fù)荷的無功功率。因此，并聯(lián)電容器裝置安裝在變電站的低壓側(cè)，所以采用中性點接地方式。并聯(lián)電容器對6kV系統(tǒng)單相接地電流的影響6kV系統(tǒng)的中性點不接地，該變電站使用的并聯(lián)電容器組的中性點也不接地。發(fā)生單相接地故障時，零序電流回路無法形成，因此不會影響6kV系統(tǒng)。3電氣主接線的設(shè)計3.1電氣主接線的基本要求發(fā)電廠和變電站中的一次設(shè)備，以及按一定要求和順序連接的電路，稱為電氣主接線，也成為主回路。它收集各種電源發(fā)出的電能，并將其分配給所有用戶。它表示各種一次設(shè)備的數(shù)量和功能，設(shè)備之間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接。因此，電氣主

22、接線是發(fā)電廠、變電站電氣部分的主要組成部分，對發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的配置、繼電保護和控制方式的制定都有很大的影響?？煽啃?)斷路器檢修時，能不影響供電嗎？2)斷路器或母線故障，用母線或母線隔離開關(guān)檢修時，停運回路的數(shù)量和停電時間的長短，能保證對一類負(fù)荷和大部分二類負(fù)荷的供電。3)所有發(fā)電廠和變電站被關(guān)閉的可能性。4)大型機組和超高壓電氣主接線是否能滿足對可靠性的特殊要求。靈活性1)靈活的調(diào)度2)維護安全方便。3)方便擴展3.1.3經(jīng)濟1)投資省份。2)主接線應(yīng)簡單，以節(jié)省一次設(shè)備。3)二次回路簡單。4)可以限制短路電流，從而選擇

23、便宜的設(shè)備。5)占地面積小。6)功率損耗更少。主接線除滿足上述基本技術(shù)經(jīng)濟要求外，還應(yīng)具有發(fā)展和擴建的可能性，以滿足發(fā)電廠和變電站可能擴建的需要。3.2電氣主接線方案的初步設(shè)計6 220 kV高壓配電設(shè)備的基本接線方式:(1)帶母線接線:單母線、單母線段、雙母線、雙母線段、附加側(cè)母線或旁路隔離開關(guān)等。(2)無母線接線:變壓器-線路單元接線、橋架接線、轉(zhuǎn)角接線等。6-220kV高壓配電設(shè)備的接線方式取決于電壓等級和出線回路數(shù)。對于分段單母線或雙母線的110-220 kV配電設(shè)備，當(dāng)短路點不允許檢修時，一般需要旁路母線。對于室內(nèi)配電設(shè)備或采用SF6全封閉電器的配電設(shè)備，不需要設(shè)置旁母線。在35 6

24、 kV配電設(shè)備中，一般不設(shè)置旁路母線，因為大部分重要用戶采用雙回路供電，斷路器檢修時間短，平均每年2 3天左右。如果斷路器因停電不允許檢修，可設(shè)置其他旁路設(shè)施。6-10千伏配電裝置可配無旁路母線。對于不允許停電的單母線和分段單母線的配電設(shè)備，對于有較多一次回路或較多一次回路的線路，可裝設(shè)旁路母線，單獨向用戶供電。雙母線6-10 kV配電設(shè)備，不設(shè)旁路母線。對于變電站的電氣接線，在滿足運行要求的情況下，高壓側(cè)應(yīng)盡量采用少開或不開斷路器的接線，如線路變壓器組或橋式接線。如果能滿足繼電保護的要求，也可以采用分支接線。擬定2-3個可行的主接線方案，包括主變壓器的形式、臺數(shù)以及與各級配電裝置的接線方式等

25、。根據(jù)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點，淘汰較差的方案，保留較好的方案。3 . 2 . 1 110kv側(cè)主接線設(shè)計該變電站110kV側(cè)供電線路只有兩條，線路較長，因此選擇單母線分段接線和橋式接線兩種方案進(jìn)行比較。圖3.1橋式接線圖3.2單母線分段接線3 . 2 . 2 6kV側(cè)主接線設(shè)計在6 10 kV系統(tǒng)中，當(dāng)出線在6次及以上時，一般采用單母線分段接線形式。當(dāng)用戶要求不停電時，可以安裝旁路母線。因此，選擇手車單母線分段接線和帶側(cè)母線的單母線分段接線進(jìn)行比較和決策。圖3.3手車式單母線分段接線圖4.4單母線分段帶側(cè)母線3.3幾種方案比較及最終接線表3.1:根據(jù)上述要求，對主接線初步

26、設(shè)計方案進(jìn)行了比較，結(jié)果如下:110千伏方案一:“單母線分段接線”選項2:“橋接”與單母線配置相比，多投入一個斷路器和兩個隔離開關(guān)，不僅方便母線維護，減少母線故障的影響，而且為重要用戶從不同區(qū)段引出兩個回路，使重要用戶有兩個電源。當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動隔離故障段，保證母線正常段不間斷供電，不會造成重要用戶停電，提高了供電的可靠性和靈活性。優(yōu)點:接線簡單明了，開關(guān)量比較小。線路正常通斷時，不會影響其他電路的工作，因此具有一定的可靠性和靈活性。缺點:不適合主變頻繁切換，需要短時停電。6kV方案一:“手車單母線分段接線”方案2:“單母線分段帶側(cè)母線連接”如上所述，并且由于手車開關(guān)柜的存在，

27、供電的可靠性進(jìn)一步提高，維護也非常方便，只需要一個備用的手車斷路器。優(yōu)點:具有單母線分段的所有優(yōu)點，檢修斷路器時不會中斷對用戶的供電。供電可靠性高。缺點:占用地面面積大，刀閘多，投資多。110kV側(cè)只有兩條進(jìn)線，穿越功率不是很大，進(jìn)線長，故障率高?？紤]到供電的可靠性和經(jīng)濟性，采用橋式接線。6kV側(cè)第一種方案比較經(jīng)濟，現(xiàn)在多采用手車式開關(guān)柜，可靠性高，能滿足要求，所以采用手車式單母線分段接線。4短路電流計算4.1畫出等效電路圖:4.1圖4.2圖4.3短路電流是根據(jù)短路的最壞情況計算的。當(dāng)選擇最大運行模式時，短路電流最大。上圖為短路等效電路及其簡化過程，其中K1和K2為高壓側(cè)和低壓側(cè)短路時短路電流

28、最大的點。因為三相短路單獨發(fā)生時，低壓側(cè)的短路電流沒有K2嚴(yán)重，所以不應(yīng)考慮。接下來計算每個回路的電抗(取參考功率Sd = 100MVA Ud=Uav)根據(jù)任務(wù)書中的數(shù)據(jù)和所選變壓器的參數(shù):在圖4.1中:圖:4.1 圖4.2圖4.3短路電流按短路最嚴(yán)重情況計算。當(dāng)選擇最大運行方式時，短路電流是最大的。上圖為短路等值電路與其化簡過程，其中K1，K2為高壓側(cè)與低壓側(cè)三相短路時短路電流最大的點，由于低壓側(cè)分列運行發(fā)生三相短路時短路電流沒有K2點的嚴(yán)重，固不予考慮。下面開始計算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率Sd = 100MVA Ud=Uav）根據(jù)任務(wù)書中的數(shù)據(jù)與所選變壓器的參數(shù)有：圖4.1中： （4.1）

29、（4.2） （4.3）同理有 （4.4） （4.5）此計算過程中略去了各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵磁支路。等值電路的化簡如圖4.2、圖4.3所示，其中： （4.10）等值容量為 4.2計算短路電流短路電流的計算方法有同變換法和個別變換法。在這種計算中，使用相同的變換方法來組合電源并找到等效電抗。在合并過程中，有必要注意:1)該電源對短路點的短路電流變化規(guī)律是否相同或相似；2)與短路點的電氣距離。描述:1)離短路點電氣距離很大的電源，即使是同類型的電源也不能合并；2)直接連接到短路點的發(fā)電機(或發(fā)電廠)應(yīng)單獨處理；3)無限大容量電源不能組合，必須單獨計算。(4)等效電源的容量等于所有

30、提供短路電流的電源的額定容量之和。對于短路點K1:等效電抗為計算電抗：發(fā)電機的縱軸次暫態(tài)電抗和歸算到發(fā)電機額定容量的外接電抗標(biāo)幺值之和。計算電抗為對于短路點K2：等值電抗為計算電抗為本變電所110kV側(cè)后備保護時間取為4s，6kV側(cè)后備保護時間取為2s。對于短路點K1、K2，由于電源對其的計算電抗Xjs 3.45，近似認(rèn)為短路電流周期分量的幅值已不隨時間變化，則有：110kV側(cè)：6kV側(cè)：4.3短路電流計算結(jié)果匯總表4.1：短路電流計算結(jié)果：短路點(A)(A)（A）（A）110kV母線1104.31104.31104.32816.06kV母線（并列）11703.711703.711703.72

31、9844.45配電設(shè)備的配置及主要電氣設(shè)備的選擇5.1配電設(shè)備的配置在發(fā)電廠和變電站的主接線中，按一定要求建造的裝有開關(guān)電器、載流導(dǎo)體、保護和測量器具等設(shè)備的電氣建筑物，稱為配電裝置。它的功能是接收和分配電能。當(dāng)故障發(fā)生時，它能迅速切除故障部分，通過自動或手動操作恢復(fù)正常運行?？梢哉f，配電裝置是實現(xiàn)電氣主接線功能的重要設(shè)備。5.1.1室外配電設(shè)備的最小安全凈距1)最小安全凈距的含義是:在這個距離上，無論是在最高工作電壓下還是外部過電壓下，空氣間隙都不會被擊穿。2)暴露在空氣中的室內(nèi)外配電裝置之間的各種間距中，最基本的有:A1:帶電部分與地面之間的最小安全凈距。A2:不同相帶電部件之間的最小安全

32、凈距。3)B、C、D、E的當(dāng)量值均以A1值為基礎(chǔ)，并考慮了其他一些實際因素。5.1.2室外配電設(shè)備間隔的概念1)間隔:配電裝置通常由幾個不同的間隔組成。所謂間隔是指具有特定功能的完整電氣回路，包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、高壓熔斷器、電壓互感器、避雷器等。一般用構(gòu)筑物(室外配電設(shè)備)或隔墻(或墻)來劃分不同的電氣回路，故稱間隔。2)間隔類型:間隔按其功能可分為進(jìn)線(發(fā)電機和變壓器出線回路)間隔、出線間隔、旁路間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔、電壓互感器和避雷器間隔等。對于成套的配電設(shè)備，如果采用高壓開關(guān)柜，每臺開關(guān)柜就是一個間隔。3)列:間隔依次排列成列，室外配電裝置的布置通常按斷路器的列數(shù)分為單

33、列布置、雙列布置和三列布置。根據(jù)開關(guān)柜的列數(shù)，裝有高壓開關(guān)柜的房屋配電設(shè)備分為單排布置和雙排布置。配電設(shè)備的要求1)在配電裝置的設(shè)計和施工中，應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策和有關(guān)規(guī)定的要求，特別注意節(jié)約土地，力爭不占或少占良田。2)確保安全運行和可靠工作。要注意設(shè)備的合理選擇，布置要整齊清晰。3)便于維護、操作和巡視。4)易于擴展和安裝。5)在上述條件下，應(yīng)節(jié)省材料，減少投資。5.1.4配電設(shè)備的分類和使用范圍配電裝置按電氣設(shè)備的位置可分為室內(nèi)配電裝置和室外配電裝置；按組裝方式可分為現(xiàn)場組裝的裝配式配電裝置，可作為成套配電裝置在工廠按接線要求組裝后運至現(xiàn)場安裝。住宅的配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在住

34、宅內(nèi)，其特點是占地面積小，運行維護條件好，受污染和氣候條件的影響較小。但是要蓋房子，投資大。室外配電裝置是在屋外安裝電氣設(shè)備，其特點是土建工程量小，投資少，建設(shè)項目短，易于擴建，但占地面積大，運行維護條件差，易受污染和氣候條件影響。在發(fā)電廠和變電站中，35kV以下配電裝置一般采用室內(nèi)配電裝置，110kV以上配電裝置多采用室外配電裝置。而110kV及以上的配電設(shè)備，在技術(shù)經(jīng)濟合理的情況下，可以用于污染嚴(yán)重的地區(qū)，如海邊、化工廠區(qū)或大城市中心。成套配電設(shè)備一般布置在住宅內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)精密、占地面積小、工期短、運行可靠、維護方便等特點，但用鋼量多、造價高。目前，我國生產(chǎn)的各類3-35kV成套配電裝置已

35、廣泛應(yīng)用于發(fā)電機和變電站。對比以上方案，可以得出結(jié)論:本次設(shè)計中，6kV采用戶內(nèi)配電裝置和手車式高壓開關(guān)柜。由于該變電站向TQ化肥廠供電，為避免化學(xué)腐蝕，110kV采用半屋式GIS配電裝置。5.2選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般原則電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電站設(shè)計的主要內(nèi)容之一，設(shè)備的正確選擇是電氣主接線和配電裝置安全運行的重要條件。設(shè)備選型時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，注重經(jīng)濟性，必須按正常工況進(jìn)行選型，按短路狀態(tài)校核其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。5.2.1選擇導(dǎo)體和電器的一般原則如下:1)力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟合理；2)滿足正常運行、維護、短路和過電壓的要求

36、，并考慮長遠(yuǎn)發(fā)展；3)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件檢查；4)應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)；5)選用的導(dǎo)線品種不應(yīng)太多；6)新產(chǎn)品的選擇應(yīng)積極謹(jǐn)慎。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門認(rèn)證。設(shè)備的選擇和校準(zhǔn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件(1)按正常工況。a)額定電壓:所選用的電氣設(shè)備和電纜的最大允許工作電壓不應(yīng)低于所安裝電路的最大工作電壓UeUew。b)額定電流:所選電氣設(shè)備的額定電流IO或載流導(dǎo)體的長期允許電流Iy不應(yīng)低于所裝電路的最大連續(xù)工作電流I gmax。注:計算回路的最大連續(xù)工作電流I max時，應(yīng)考慮回路在各種運行方式下的連續(xù)工作電流，取最大值。最大持續(xù)工作電流計算如下:110kV側(cè)主變壓器

37、進(jìn)線110kV側(cè)出線6kV主母線6kV母線分段回路6kV側(cè)主變引下線110kV側(cè)聯(lián)絡(luò)回路用戶線路：合成氨尿素 輔助車間包裝 生活區(qū)備用（2）按短路狀態(tài)校驗A.熱穩(wěn)定校驗：當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值QdQy，QdI2t t，t=tpr+tab校驗裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時，tpr宜采用主保護動作時間，如主保護有死區(qū)時，則采用能對該死區(qū)起保護作用的后備保護動作時間；校驗電器的短路熱穩(wěn)定時，tpr宜采用后備保護動作時間。B.動穩(wěn)定校驗：ichidw， IchIdw用熔斷器保護的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定。（3）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體除配電裝

38、置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，即：（4）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗式中 K 修正系數(shù)；導(dǎo)體或電器長期發(fā)熱允許最高溫度；安裝地點周圍環(huán)境溫度；額定環(huán)境溫度。*周圍環(huán)境溫度的確定：裸導(dǎo)體屋外：最熱月平均最高溫度；屋：最熱月平均最高溫度+5度。電器屋外：年最高溫度；屋：最熱月平均最高溫度+5度。（5）電暈電壓校驗1)導(dǎo)體的電暈放電會產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。2)為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV與以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓Ucr應(yīng)大于其最高工作電壓Umax，即：。注:在海拔低于1000米的地區(qū)，在下列情況下不需要電暈電壓驗證:1)110kV采用不小于LGJ-7

39、0的鋼芯鋁絞線和外徑為20的管狀導(dǎo)體；2)當(dāng)2)220kV采用鋼芯不小于LGJ-300的鋁絞線和外徑不小于30的管狀導(dǎo)體時。半屋5.3110kV GIS配電設(shè)備的選擇該變電站高壓側(cè)為110kV，可選用ZF7A-126 SF6全封閉組合電器(GIS)。電氣設(shè)備均為三相箱式結(jié)構(gòu)，靈活的模塊化設(shè)計可滿足各種主接線的布置。各功能單元的間隔具有運輸方便、安裝調(diào)試周期短的優(yōu)點，一般間隔寬度為1.5m，ZF7A-126 GIS配電裝置斷路器配有電動彈簧機構(gòu)，隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)配有電動、電動彈簧機構(gòu)。選型中的注意事項1)選擇基于雙母線、單母線、橋式和線路變壓器組主接線的常用方式，并設(shè)計相應(yīng)的間隔

40、布置和基本要求。如果接線方式或布局結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，基礎(chǔ)圖也會隨之變化。2)請在選型時說明斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)和快速接地開關(guān)的配套機構(gòu)類型。3)選型時請注明室內(nèi)和室外產(chǎn)品。室外產(chǎn)品在表面涂裝、防雨等方面的技術(shù)要求。都和戶外用品不一樣，價格也不一樣。請注意額定短期耐受電流、額定電流等主要技術(shù)參數(shù)的選擇。額定短期耐受電流為31.5 kA和40kA。額定電流2,000 A和額定電流2,500 A以上的產(chǎn)品是有區(qū)別的，比如價格差異。表5.1:該產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)序列號名字單位參數(shù)一個額定電壓千伏1262額定電流A2000、2500、3150三額定頻率赫茲50四額定短期耐受電流(3s)靈魂31.5、4

41、0五額定耐受電流(峰值)靈魂80、100六額定短路開斷電流靈魂31.5、40七額定短路閉合電流(峰值)靈魂80、100八額定絕緣水平額定雷電沖擊耐受電壓短時工頻耐受電壓1分鐘千伏千伏550230九SF6額定氣壓斷路器空氣室其他氣室公共管理碩士（Master of Public Administration）0.50.45.3.2設(shè)備參數(shù)的選擇和校準(zhǔn)本變電所110kV側(cè)采用橋形式的主接線，可以采用該形式的基礎(chǔ)圖?？紤]防污，固該裝置布置在屋，3s額定短時耐受電流選擇為31.5 kA，額定電流選擇為2000A。由短路電流計算可知該參數(shù)滿足熱、動穩(wěn)定要求。斷路器的三極滅弧室呈品字形布置裝在一個底板上面

42、后，共同放在一個金屬外殼，通過裝在該底板下面的拐臂盒的連動機構(gòu)實現(xiàn)三極滅弧室的機械聯(lián)動操作；該GIS的斷路器為單斷口結(jié)構(gòu)，配電動彈簧操作機構(gòu)，具有開斷工作電流和各種故障電流的能力。該斷路器額定開斷電流選擇31.5kA，3s額定短路耐受電流為31.5kA，額定峰值耐受電流和額定短路關(guān)合電流均選擇為80kA，由此可知該斷路器滿足熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定要求。三相共箱GIS的隔離開關(guān)是GIS的標(biāo)準(zhǔn)元件之一，本變電所選用普通隔離開關(guān)，配電同機構(gòu)，在無負(fù)荷電流、故障電流情況下進(jìn)行分合閘操作。在使用過程中，隔離開關(guān)又分為角型隔離開關(guān)和線性隔離開關(guān)，角型隔離開關(guān)主要用于主回路的直角拐彎隔離處；線性隔離開關(guān)主要用于主回

43、路的直線隔離。接地開關(guān)選用普通接地開關(guān)，配電動操作機構(gòu)，用作正常情況下的工作接地。接地開關(guān)一般與隔離開關(guān)組合在一起以縮小布置尺寸。隔離開關(guān)和接地開關(guān)3s額定短路耐受電流為31.5kA，額定峰值耐受電流和額定短路關(guān)合電流均選擇為80kA，由此可知該隔離開關(guān)和接地開關(guān)滿足熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定要求。氧化鋅避雷器配有在線監(jiān)測儀，可監(jiān)測泄漏電流與記錄放電次數(shù)，作為GIS的保護元件，它用于保護GIS電氣設(shè)備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。該避雷器額定電壓有效值為100kV。電流互感器的線圈放置在金屬殼體，殼體充額定壓力的SF6氣體，主絕緣是SF6氣體和絕緣子。電流互感器在線路正常運行或短路故障時測量電流，給

44、測量儀表和繼電器保護提供電流參量。二次線圈分為測量和保護兩種。根據(jù)正常時的最大持續(xù)工作電流可得本變電所電流互感器選擇額定電流比為230/5A，精確等級為0.5，額定容量選擇30VA。電壓互感器為電磁式三繞組，額定電壓比為kV，準(zhǔn)確級選為0.5，額定負(fù)荷為100VA。GIS封閉開關(guān)設(shè)備的套管是標(biāo)準(zhǔn)件，用于連接架空線路和GIS。110kV出線與GIS配電設(shè)備連接時，需用掛在屋外的耐用絕緣子固定出線，耐用絕緣子數(shù)量選用8個。GIS設(shè)備和主變壓器之間的連接需要一段引線。這個變電站是半屋設(shè)備，主變壓器放在屋外。這一段導(dǎo)線可以是鋼芯鋁絞線。引線極短，可選用與110kV出線同截面的LGJ-185，肯定能滿足

45、熱穩(wěn)定性要求。5.46kV高壓開關(guān)設(shè)備的選擇目前，我國生產(chǎn)3 10 kV和35kV兩大系列高壓開關(guān)柜，按開關(guān)柜結(jié)構(gòu)可分為固定式和手車式。手持式高壓開關(guān)設(shè)備由以下子室組成:(1)手車室:手車室是開關(guān)柜的主要組成部分，安裝在柜體正面的中間位置。斷路器及其操作機構(gòu)和隔離插頭都在手車上，操作電纜通過連接器引入手車。(2)主母線室:小室的三相矩形母線用支柱絕緣子固定，小室也有與母線連接的隔離插座。斷路器的隔離插頭插入后，將與電路上的母線連接。主母線室封閉，無塵無短路，可靠性高。(3)出線間:配有出線側(cè)隔離插座、電流互感器、出線電纜等。(4)儀表電氣室:測量儀表、信號繼電器、繼電保護壓板安裝在盤門上，小室

46、配有繼電器、電能表、接線端子和熔斷器。(5)小母線室:配有二次小母線和接線板。手持式高壓開關(guān)柜密封性能好，運行可靠，維護和停機時間短，方便安全，維護工作量小。廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠3 10 kV廠用電系統(tǒng)，也可用于降壓變電站。35kV開關(guān)柜一般做成手車室。固定式高壓開關(guān)柜的斷路器固定在柜內(nèi)，密封性差，體積大，維修不便。但其經(jīng)濟性較好，廣泛應(yīng)用于中小型電廠及其輔助配電系統(tǒng)，以及各類變電站的6 10 kV配電系統(tǒng)。該變電站6kV低壓側(cè)采用單母線分段接線。由于向化肥廠用電可靠性要求高的負(fù)荷供電，低壓側(cè)采用手車室高壓開關(guān)柜，不僅可靠性高，而且維護方便，節(jié)省土地。5.4.1高壓開關(guān)柜型號的選擇高壓開關(guān)柜應(yīng)實現(xiàn)

47、電器和機械的“五防閉鎖”，防止誤操作，提高安全可靠性。“五防”的具體要求是:(1)防止斷路器誤合或誤分。(2)防止隔離開關(guān)有載分合閘。(3)防止接地線帶電。(4)用接地線防止合閘。(5)防止誤入帶電區(qū)間。本變電所6kV側(cè)選擇KYN28A-12開關(guān)柜作為單母線分段配電裝置，出線選擇006柜，電容器選擇006柜，斷路器選擇012柜(右接線)和分段回路選擇055柜(左接線)，電壓互感器和避雷器選擇041柜，備用變壓器選擇077柜，雙繞組變壓器選擇028柜。表5.2各開關(guān)柜型號及安裝的電氣設(shè)備型號和參數(shù)循環(huán)名稱1#用電量電容補償1合成氨數(shù)字一個2三四模型KYN28A-12028077006006斷路器

48、保險絲保護器ZN63A-123150A40kARN1-6ZN63A-121250A31.5千卡ZN63A-121250A31.5千卡電流互感器、電壓互感器lzbj 9-102000/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-10700/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-101000/5A5P20/0.2s/0.5接地刀JN15-10JN15-10JN15-10避雷器站用變壓器SC-50/6/0.4循環(huán)名稱1尿素電視避雷器輔助車間11包裝數(shù)字五六七八模型KYN28A-12006041006006斷路器保險絲保護器ZN63A-121250A31.5千卡RN2-6ZN63A-121250

49、A31.5千卡ZN63A-121250A31.5千卡電流互感器、電壓互感器lzbj 9-10600/5A5P20/0.2s/0.5JSZF-60.2/0.5lzbj 9-10200/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-10200/5A5P20/0.2s/0.5接地刀JN15-10JN15-10JN15-10避雷器站用變壓器TBP-10循環(huán)名稱分成幾部分分成幾部分2合成氨2尿素數(shù)字九101112模型KYN28A-12012055006006斷路器保險絲保護器ZN63A-123150A40kAZN63A-121250A31.5千卡ZN63A-121250A31.5千卡電流互感器、電壓互感器

50、lzbj 9-101500/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-101000/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-10600/5A5P20/0.2s/0.5接地刀JN15-10JN15-10避雷器站用變壓器循環(huán)名稱輔助車間2電視避雷器2包裝生活區(qū)數(shù)字13141516模型KYN28A-12006041006006斷路器保險絲保護器ZN63A-121250A31.5千卡RN2-6ZN63A-121250A31.5千卡ZN63A-121250A31.5千卡電流互感器、電壓互感器lzbj 9-10200/5A5P20/0.2s/0.5JSZF-60.2/0.5lzbj 9-10200/

51、5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-10150/5A5P20/0.2s/0.5接地刀JN15-10JN15-10JN15-10避雷器站用變壓器TBP-10循環(huán)名稱電容補償用電量2#數(shù)字171819模型KYN28A-12006077028斷路器保險絲保護器ZN63A-121250A31.5千卡RN1-6ZN63A-123150A40kA電流互感器、電壓互感器lzbj 9-10700/5A5P20/0.2s/0.5lzbj 9-102000/5A5P20/0.2s/0.5接地刀JN15-10JN15-10避雷器站用變壓器SC-50/6/0.45.4.2主要設(shè)備的驗證:Zn63a-12真空斷

52、路器的驗證表5.2 ZN63a-12真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流漏失電流穩(wěn)定電流(4秒)動態(tài)穩(wěn)定電流額定閉合電流12KV1250A3150A31.5千卡40kA31.5千卡40kA80kA100kA注:這種斷路器的固有斷開時間不超過50毫秒。線路側(cè)斷路器的額定開斷電流，主變進(jìn)線與分段回路斷路器的額定開斷電流。低壓側(cè)短路電流最大值為額定關(guān)合電流動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定電流： ies1=80kA,ies2=100kA，ish=29.8444kA,iesish滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗Qk=(2+10I2tk/2+I2tk)/12*t=274kA2s (5.15)滿足熱穩(wěn)定要求。綜合以上可得該斷路器滿足

53、要求。熔斷器的選擇與技術(shù)參數(shù)對于所用變壓器線路，其最大持續(xù)工作電流為裝于此線路的熔斷器額定電流選為7A。表5.3 熔斷器技術(shù)參數(shù)安裝地型號額定電壓額定電流最大開斷容量最大開斷電流備注所用變壓器出線RN166kV7200MVA20kA保護所用變壓器線路6kV 電壓互感器RN266kV0.5A1000MVA保護室電壓互感器開關(guān)柜母線的選擇和校驗KYN28A-12型開關(guān)柜裝設(shè)的母線為LMY-2(10010)型,參數(shù)為（基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25），。本變電所所在地區(qū)最熱月平均最高溫度+32，由于是室，按環(huán)境溫度計算：滿足長期發(fā)熱要求。熱穩(wěn)定校驗對導(dǎo)體進(jìn)行校驗時，選主保護動作時間，本變電所主保護動作時間為0.

54、05s，真空斷路器的燃弧時間為0.01s，固有分閘時間為0.05，則短路切除時間為0.11s：短路電流熱效應(yīng)短路前導(dǎo)體工作溫度為相應(yīng)的熱穩(wěn)定系數(shù)C值約為93，則有所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。主變低壓側(cè)進(jìn)線選擇和校驗主變低壓側(cè)進(jìn)線同樣選擇LMY-(10010)型導(dǎo)體，雙條三相水平布置，相間距離a=0.7m，支柱絕緣子跨距L=1.2m，由以上可得該選擇肯定能滿足熱穩(wěn)定要求。共振校驗查表得頻率系數(shù)，則取動態(tài)應(yīng)力系數(shù)，既不考慮共振影響。動穩(wěn)定校驗低壓側(cè)短路沖擊電流 相間電動力數(shù)值為相間應(yīng)力數(shù)值為根據(jù)（是導(dǎo)體條軸中心距離）可以查得形狀系數(shù)。條間電動力為最大允許襯墊跨距鋁雙條導(dǎo)體的取1300，則襯墊臨界跨

55、距為每跨選取一個襯墊時，可以滿足動穩(wěn)定要求。支柱絕緣子的選擇和校驗半屋配電裝置變壓器放在屋外，支柱絕緣子選戶外型，需選擇高一電壓等級的產(chǎn)品。選用ZS-20/8型，額定電壓20kV，其高度H=350mm，抗彎破壞負(fù)荷為?？梢詽M足動穩(wěn)定要求。穿墻套管的選擇和校驗根據(jù)裝設(shè)地點、工作電壓與最大長期工作電流，選擇CWLC2-10/2000型戶外鋁導(dǎo)體穿墻套管，其套管長度，5s熱穩(wěn)定電流為40kA。滿足熱穩(wěn)定要求。滿足動穩(wěn)定要求。6kV側(cè)負(fù)荷出線選擇校驗負(fù)荷離變電所較近，線長最大的才1.5km，所以考慮采用電力電纜。合成氨車間：該負(fù)荷最大為9000kW，功率因數(shù)為0.8，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為6000h/年

56、，當(dāng)一回電纜線路故障時，要求另一回仍能供給80%的最大負(fù)荷。線路直埋地下，長度300m，電纜凈距為200mm，土壤溫度為20，熱阻系數(shù)為120cm/W，短路電流,短路切除時間為2s。正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為 （5.36）根據(jù)最大負(fù)荷利用小時數(shù)查圖的J=0.65 （5.37）直埋敷設(shè)一般選用鋼帶鎧裝電纜，每回路選用五根三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根185，熱阻系數(shù)80cm/W時的允許載流量為，最高允許溫度為65，額定環(huán)境溫度為25.長期發(fā)熱按一回電纜線路故障是轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷校驗，即 （5.38） （5.39）滿足長期發(fā)熱要求。短路熱效應(yīng)Qk=(2+10I2tk/2+I2tk

57、)/12*t=274kA2s短路前電纜工作溫度 （5.40）熱穩(wěn)定系數(shù)C為 （5.41） （5.42）滿足熱穩(wěn)定要求。電壓損失校驗 （5.43）根據(jù)以上計算可以看出，所選電纜滿足要求。其他負(fù)荷出線的選取方法與此相似，負(fù)荷出線導(dǎo)體選取的結(jié)果如下表所示。所用電和電容補償回路的電纜選擇要用到其最大持續(xù)工作電流，它們的計算方法如下。對于所用電其最大持續(xù)工作電流 (5.44)電容補償回路最大持續(xù)電流 （5.45）表5.4 負(fù)荷出線導(dǎo)體選擇結(jié)果合成氨尿素輔助車間包裝生活區(qū)所用變電容補償三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鋼帶鎧裝3185118511851951255185接地斷路器的配置(1)為保證電氣設(shè)備和母線檢修的

58、安全，35kV及以上每段按長度裝設(shè)1-2組接地刀閘，兩組刀閘之間的距離應(yīng)盡可能保持適中。母線的接地刀閘應(yīng)裝在母線電壓互感器和母線隔離開關(guān)上，或其它回路的母線隔離開關(guān)底座上，必要時可裝設(shè)獨立的母線接地裝置。(2)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和2)63kV及以上設(shè)備的線路隔離開關(guān)應(yīng)裝設(shè)接地刀閘。(3)在主變壓器110kV進(jìn)線隔離開關(guān)上安裝一套接地刀閘。本變電所接地刀閘配置見主接線圖。6電氣總平面設(shè)計發(fā)電廠和變電站的電氣總平面布置是全廠(變電站)總平面布置的重要組成部分。電氣主接線反映了電氣設(shè)備之間的電氣連接，而電氣總布置則表明了電氣設(shè)備的相對位置、連接方式、總體布置和定位，直接影響發(fā)電廠和變電站的安全可靠

59、運行。電氣總平面圖用電氣總平面圖來表示，它是反映發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)施全貌的俯視圖，是設(shè)計和安裝中的重要圖紙之一。電氣總平面布置是建筑設(shè)計和土建工程設(shè)計施工的重要依據(jù)。所以在電氣總平面布置圖中要標(biāo)注房屋等建筑物的尺寸，各種設(shè)備的定位尺寸，圍欄的外形尺寸，各種間隔的名稱。此外，電氣總平面布置圖應(yīng)明確標(biāo)出截面圖中無法表達(dá)的尺寸，如相間距離、間隔寬度等。變電站的類型很多，設(shè)施也不一樣，所以總平面布置也不一樣，但節(jié)約變電站的占地面積是共同的要求。(1)變壓器主變壓器是變電站中最大、最昂貴的設(shè)備，它與各種電壓等級的配電裝置直接相連。因此，確定主變壓器的位置和布置對總平面布置影響很大，應(yīng)先布置與主變壓器相

60、關(guān)的平面布置。主變壓器的朝向:主變壓器的朝向與各電壓等級的引出套管位置密切相關(guān)。在只有兩個電壓等級的變電站中，主變壓器通常放置在高低壓配電裝置之間。在三個電壓等級的變電站中，主變壓器的高壓出線套管必須與其高壓配電裝置的進(jìn)線間隔對齊。因為高壓架空線的轉(zhuǎn)彎半徑大，轉(zhuǎn)彎半徑過大可以避免增加總占地面積。同時也要考慮到主變壓器其他電壓等級的引線位置，盡量直接進(jìn)入該電壓等級的配電裝置，避免轉(zhuǎn)彎和歪斜。主變低壓引出線的距離應(yīng)盡量縮短，因為主變低壓側(cè)電壓低，電流大，導(dǎo)體截面積大?？s短距離可以減少導(dǎo)線和支柱絕緣子的投資，減少導(dǎo)線的損耗。主變壓器之間的距離:對于有兩臺以上主變壓器的變電站，主變壓器之間的距離不應(yīng)小