《BL220kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計》18000字（論文）

IV第一部分設(shè)計說明書1原始資料1.1變電所性質(zhì)：220kV地方性降壓變電所。1.2所址條件：位于有色金屬礦區(qū)，同時為附近城市供電。所區(qū)地勢屬半山區(qū)，海拔300m，交通比較便利，有鐵路、公路經(jīng)過。最高氣溫+35℃,最低溫度-35℃,年平均溫度+5℃,最大風速20m/s，覆冰厚度5mm，地震烈度<6級，土壤電阻率400Ω.m，雷電日25，周圍環(huán)境較好，不受污染的影響，凍土深度1.0m，主導風向夏東風，冬北風。1.3負荷資料：1）35KV側(cè)一共10回架空出線，最大綜合負荷28MW，cosф=0.85。2）10KV側(cè)一共12回電纜出線，最大綜合負荷24MW，cosф=0.8。1.4系統(tǒng)情況：1.5原始資料分析以上是我畢業(yè)設(shè)計的全部原始資料，下面對它進行分析，首先我們確定本變電站電氣主接線的接線形式，確定好自己的主接線形式后再對本變電站所需的兩臺主變壓器進行選擇，繼而求出短路電流，根據(jù)短路電流的計算結(jié)果對本變電站的主要電氣設(shè)備進行選擇和校驗，從而完成畢業(yè)設(shè)計的全部內(nèi)容。本變電站共3個電壓等級有220kV、35kV、10kV,其中220kV兩條出線、35kV有10條出線、而10kV有12條出線。下面是我畢業(yè)設(shè)計的全部內(nèi)容。2電氣主接線設(shè)計電氣設(shè)備主動連接線主要用途是在泛指在火力發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中,為充分滿足企業(yè)預定的特大功率電壓傳送和設(shè)備運行等功能要求而自行設(shè)計的、表明輸送高壓線與電氣設(shè)備之間相互連接聯(lián)動關(guān)系的用于傳送高壓電能的接線電路。電氣輸配主要連接線以燃氣電源線的進線和電氣引出的母線連接為基本中間環(huán)節(jié),以電源母線為主要中間環(huán)節(jié)連接構(gòu)成的新型電能電氣輸配集成電路。2.1電氣主接線定義一般在深入研究電路主接線設(shè)計方案和實際運行接線方式時,為了清晰和方便,通常將三相集成電路接線圖描繪成四相單線圖。在我們繪制載波主要的接線電路全圖時,將載波互感器、避雷器、電容器、中性點檢測設(shè)備以及載波通信用的各個通道高頻加工阻波元件(也可簡稱高頻通道阻波器)等也一一給表示了出來。對一個大型電廠而言,電氣化的主要連接線在進行電廠工程的設(shè)計時應(yīng)從電廠供電的可靠性、運行的靈活性和使用的方便性、經(jīng)濟性、發(fā)展性還和電廠擴建的最大可能性等幾個方面進行多次綜合分析比較后作出確定。正常和緊急事故發(fā)生情況下的供電和送電接線情況都能在它的各種接線處理方式中準確反映。電氣端次主線的接線線圖又稱之為電氣一次線的接口布線圖。2.2電氣主接線基本形式對于電氣主接線的形式主要有：有母線接線方式和無母線接線方式。其中有母線接線方式包括單母線接線方式、分段單母線接線方式、雙母線接線方式等。無母線接線包括線路-變壓器組單元接線方式、橋式接線方式等。下面對上述各種接線方式做出分類。電氣主接線基本形式:(1)有母線接線①單母線接線②分段單母線接線③雙母線接線(2)無母線的主接線①線路-變壓器組單元接線②橋式接線在上述這些電氣主接線方式中，雙母線接線方式可靠性最高，但不是最經(jīng)濟，而無母線接線方式相反，可靠性較低，但經(jīng)濟性較高。在本變電站電氣主接線的設(shè)計中，既要考慮可靠性又要考慮經(jīng)濟性，綜合考慮最終確定本變電站的電氣主接線方式。2.3電氣主接線應(yīng)滿足的基本要求(1)鐵路牽引變電所、鐵路運輸變電所相關(guān)電氣設(shè)備主線連接應(yīng)根據(jù)綜合分析考慮線路電源電流進線運行情況(電源有無短路穿越電流通過)、負荷重要使用程度、主線和變壓器安裝容量和設(shè)備臺數(shù),以及電源進線和連接饋電輸出線的各回路設(shè)備數(shù)量、斷路器和設(shè)備用轉(zhuǎn)換方式和相關(guān)電氣設(shè)備使用特點等相關(guān)條件進行確定,并保證具有具備相應(yīng)的安全性和可靠性、運行靈活和使用經(jīng)濟性。(2)面向具有一級鐵路電力傳動負荷的鐵路牽引變電所,向交通運輸工業(yè)生產(chǎn)、安全環(huán)衛(wèi)等一級鐵路電力傳動負荷連續(xù)供電的二級鐵路牽引變電所,城市軌道快速交通線和降壓牽引變電所(請參見鐵路電力傳動負荷、電力線和牽引傳動負荷)之間應(yīng)有兩回路相互獨立的不同電源電流進線,每路不同電源電流進線之間應(yīng)能夠地保證對全部電力負荷的連續(xù)供電。沒有一級以上電力使用負荷的高速鐵路及輸變、配電所,應(yīng)有一回路可靠的電源進線備用電源,有進線條件可用時宜考慮設(shè)置兩回路可靠進線備用電源。(3)主供電變壓器的工作臺數(shù)和供電容量要求能充分滿足其在規(guī)劃期間消除供電過載負荷的最大需要,并能充分滿足規(guī)劃當供電變壓器發(fā)生故障或需要檢修時消除供電過載負荷的最大需要。在三相繞組交流鐵路牽引變電所和高速鐵路牽引變電所中,當線路出現(xiàn)三級交流電壓且三次中壓或三級低壓側(cè)流的負荷容量超過交流變壓器內(nèi)部額定輸出容量的15%時,通常我們應(yīng)考慮采用三繞組交流變壓器來作為主流的變壓器。(4)按導軌電力系統(tǒng)無功功率就地平衡的技術(shù)要求,交流鐵路牽引變電所和高速鐵路牽引變、配電控制所需各別分兩個層次分別裝設(shè)一臺并聯(lián)交流電容電壓補償控制設(shè)備與設(shè)置相應(yīng)配電主接線器及配電補償單元。為有效改善諧波注入交流電力電系統(tǒng)的交流諧波綜合含量,交流高壓牽引變電所用的牽引交流電壓側(cè)線的母線,還可能需要分別考慮一個接入交流無電有功、諧波綜合類型并聯(lián)諧波補償回路裝置的電回路(請參見并聯(lián)綜合諧波補償回路裝置)。對于直流制式為千線電的集氣化高速鐵路,為有效減輕直流12相間的脈動直流電壓而使牽引網(wǎng)絡(luò)的負荷對沿線所有平行直流通信線路的諧波干擾造成影響,需在各線牽引變電所直流正、負牽引母線間分別設(shè)置550Hz、650Hz等不帶諧波的直流并聯(lián)自動濾波控制回路。(5)分析電源回路進(進或出)出接線回路電壓控制等級及其應(yīng)用回路電參數(shù)、斷路器及設(shè)備用轉(zhuǎn)換方式和設(shè)備檢修生命周期,對我國電氣設(shè)備主要連接線各種形式的應(yīng)用選擇等具有重大戰(zhàn)略影響。當使用交、直流電源牽引變電所35kV-220kV較大電壓的交流電源旁路進線為兩回路時,宜選擇采用雙條帶t形多段分支旁路接線或帶雙橋形分支接線的作為主接線,當電源進(進或出)出母線不允許超過四或三回路及以上時,可選擇采用單線型母線或方形分段單母線的作為主接線;而當進(進或出)出母線為四或三回路及以上時,宜選擇采用一條帶分段旁路連接母線的方形分段旁路單線或母線作為主接線。對于長期有兩路交流電源并聯(lián)斷路運行的6kV-10kV高速鐵路運行地區(qū)的輸變、配電所,宜考慮采用一個帶隔離斷路器的可分段的單線或母線進行接線;對于電源斷路進線裝置為—型的主一級設(shè)備時,分段斷路開關(guān)裝置可考慮采用二級隔離斷路開關(guān)。無任何地方使用電源的燃氣鐵路(包括站、段)燃氣發(fā)電所,裝機容量一般在2000kV/A以下,額定能源電壓應(yīng)設(shè)定為400V或5.3kV,其他的電氣線路主接線宜選擇采用單或雙母線或采用隔離電源開關(guān)或用分段的單或雙母線進行接線。(6)對于交、直流快速牽引變電所采用牽引過載負荷側(cè)機和電氣線路接線器的形式,應(yīng)根據(jù)變電主機和變壓器組的類型(單相、三相或其他)及容器數(shù)量、斷路器或直流快速變壓開關(guān)器的類型和各種備用連接方式、饋線頭的數(shù)目和連接線路的的全年平均運輸量或者全年客流量等等因素進行確定。一般宜盡量采用單母路接線一個分段的方式接線,當單個饋線回路數(shù)在四個多回路以上時,應(yīng)盡量采用單母路接線一個分段的并帶一個旁路連接母線的方式接線。2.4本變電站電氣主接線設(shè)計2.4.1220kV電壓側(cè)接線本變電站經(jīng)過查閱資料可選擇雙母線接線方式或單母線分段接線方式這兩種方案，同時本變電站負荷為地區(qū)性負荷。變電站220kV側(cè)，為單母線分段接線。經(jīng)一番分析、篩選后,我選定以下兩個解決方案,如下所圖2.4.1.1和圖2.4.1.2。圖2.4.1.1單母線分段接線圖2.4.1.2雙母線分段接線對照兩種方案，然后進行綜合比較。通過兩種方案的比較，單母線分段接線明顯合理，單母線分段接線在經(jīng)濟上占優(yōu)勢。通過最后分析，決定選單母線分段接線方式為設(shè)計的最終方案。2.4.235kV電壓側(cè)接線本變壓器電站在35kV時設(shè)有10回,故障時可分別采用雙母路中線旁路分段方式接線和單母路中線旁路分段方式接線,而且我們要保證在供電線路的檢修停電時對其他線路沒有任何影響,所以我們在采用單母線路有旁路分段方式接線和采用雙母線路有旁路分段方式接線時,增加旁路和雙母線就不成問題。經(jīng)一番分析、篩選后,我選定以下兩個解決方案,如下所圖2.4.2.1和圖2.4.2.2。圖2.4.2.1單母線分段帶旁路接線圖2.4.2.2雙母線分段接線經(jīng)兩種應(yīng)用方案一覽比較，選定單母線分段帶旁路接線的接線方式。2.4.310kV電壓側(cè)接線本類型變電站10kV側(cè)供電線路為12回,可選擇采用雙回的母線方式接線或采用單母線的分段方式接線,經(jīng)數(shù)據(jù)分析綜合篩選后可選出適用如下兩種接線方案,如所示圖2.4.3.1和圖2.4.3.2所示。圖2.4.3.1單母線分段接線圖2.4.3.2雙母線接線經(jīng)兩種解決方案進行比較,選定單母線分段接線方式。2.4.5站用電接線根據(jù)《站用電設(shè)計規(guī)范》3.4.2可知,站場專用電氣中低壓空調(diào)系統(tǒng)額定輸出電壓一般采用220V/380V。站內(nèi)專用電壓器母線一般采用按兩路工作交流變壓器方式劃分的單供電母線進行接線,相鄰兩段站用工作變壓母線同時進行供電后并分列接線運行。兩段自動工作線的母線間隙均不應(yīng)分別裝設(shè)自動信號投入控制裝置。當任一臺自動工作備用變壓器線段失電或者退出時,備用工作變壓器線段應(yīng)能自動快速供電切換至同時失電的一臺工作變壓母線段上并繼續(xù)進行供電。一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故在此文中不作詳細比較,直接建議選用單母式接線或者分段式的接線解決方式。2.4.6結(jié)論對于個電壓等級的接線方式有如下總結(jié)：220kV電壓側(cè)選用單母線分段接線方式。35kV電壓側(cè)，共10回架空出線，選用單母線分段帶旁路接線方式。10kV電壓側(cè)，共12回電纜出線，選用單母線分段接線方式。3主變壓器選擇主變壓器,簡稱主變,變壓器中的容量大小應(yīng)根據(jù)每臺計算機的負荷進行選擇。經(jīng)過翻閱資料得知,主線路變壓器的數(shù)量和視在功率,應(yīng)根據(jù)其主變壓器所在的實際環(huán)境條件等一系列條件來綜合考慮，最后來確定主變壓器的選擇。在裝有兩臺主變壓器的時候根據(jù)要求，應(yīng)該滿足在其中一臺停運時，另一臺滿足其的70%，同時還要保證對一級和二級負荷的供電，主直流變壓器各線側(cè)應(yīng)采用三線圈直流變壓器。而配電裝置的結(jié)構(gòu)則直接受兩臺主變壓器的影響。3.1主變壓器容量確定變壓器的大容量配置應(yīng)根據(jù)每臺計算機的負荷進行選擇。確定一臺家用變壓器的最大容量時,應(yīng)首先考慮確定一臺變壓器的最大負荷率。變壓器負荷當空氣過載負荷損耗率值等于空載負荷率值的平方值并乘以額定負載容量損耗時負荷效率最高,在空載效率達到最高點直流變壓器的空載負荷率一般為63%-67%之間,對平穩(wěn)空載負荷進行供電的單或多臺直流變壓器,負荷率一般在85%左右。但這僅僅僅只是從儲能節(jié)電的一個角度考慮出發(fā)分析得出的一個結(jié)論,是不夠全面的。值得仔細考慮的重要預算元素之外還有關(guān)于運行費和變壓器的各種其他經(jīng)濟管理費用,包括固定資產(chǎn)管理投資、年度的運行費、折舊費、稅金、保險費和一些其他名義項目的管理費用。選擇使用變壓器設(shè)備容量時,適當選擇提高使用變壓器的工作負荷率以至于減少使用變壓器的工作臺數(shù)或設(shè)備容量,即不會犧牲系統(tǒng)運行時的效率,降低一次性的投資,也只是一種合理選擇。當一臺安裝中并且有兩臺及以上小型主動逆變時,每臺主變?nèi)萘康淖畲筮x擇程度則是在兩臺變壓器中的任何一臺主變壓器停止時要保證另一臺的容量或是視在功率達到70%，既然不需要正確選擇主電源變壓器最大容量,確定了主變壓器各個輸出線側(cè)的最大額定持續(xù)直流工作輸出電流。首先計算35kV和10kV的計算負荷。35kV負荷:最大綜合負荷28MW,cosф=0.85,由如下公式（3.1）求出電壓等級的計算負荷。 Sc=Kt/cosф(1+a%) 式（3.1）Sc：某電壓等級計算負荷Kt:同時系數(shù)（35kV取0.9，10kV取0.85，站用電取0.85）a%：該電壓等級的線損率取5%通過以上求得，Sc=31.129MVA。10kV負荷:最大綜合負荷24MW，cosф=0.8求得Sc=26.775MVA。由此可知S總31.129+26.775=57.904MVA，各自承擔28.952MVA。當一臺停運時，另一臺則承擔60%故選兩臺25MVA的主變壓器即可。3.2主變壓器臺數(shù)確定對于國內(nèi)的一般變電所，都會裝設(shè)有兩臺主變壓器，從而來保證其變電所的供電，大型機用超高壓供電樞紐上的變電所,為盡量減小單獨一臺主變?nèi)萘?可同時裝設(shè)2~4臺主機用變壓器。為了能保證電力供電網(wǎng)的可靠性,一般電網(wǎng)應(yīng)該安裝設(shè)有兩臺主備用變壓器,若只有一條備用電源電流進線,或一個變電所人員可由一個低壓側(cè)面向電網(wǎng)直接取得一條備用交流電源時,可以安裝另外一臺主備用變壓器。若絕大部分交流負荷功能為三級交流負荷,其少量的二級交流負荷功能可由連接鄰近一個低壓區(qū)的電力網(wǎng)直接取得作為備用交流電源時,可考慮裝置另一臺主交流變壓器。根據(jù)本電力變電站總體設(shè)計,需要選用其中兩臺主短路變壓器,并列短路運行且輸出容量基本相等。3.3主變壓器形式及調(diào)壓方式選擇改變電力變壓器的分壓和接頭(如在雙繞組高壓電力驅(qū)動變壓器中在高壓三繞組電力變壓器中在高壓側(cè)和繞組中壓側(cè)一般同時設(shè)有多個分壓器接頭),其中使用無需負載調(diào)節(jié)分壓器的變壓器和可分開的接頭因其開關(guān)裝置無具有滅火電弧保護能力,必須使用停電的可調(diào)分壓器接頭。分體式接頭件的數(shù)目少,通常也只有UN5%、UN2*2.5%兩種。有載自動調(diào)壓器的變壓器接頭可以采用帶有主負荷自動調(diào)節(jié)器或分離式接頭,分接頭數(shù)目多,通常有UN3*2.5%、UN4*2%。變壓器的直流電壓切換調(diào)整方式是用高壓分離電接高壓開關(guān)用來切換整個變壓器的分離電接頭,改變整個變壓器兩端高壓側(cè)板的繞組匝數(shù),從而通過改變其電壓變比來源而實現(xiàn)的,切換調(diào)壓方式主要有兩種:一種方式是不具有帶電調(diào)壓切換,稱為無載直流調(diào)壓,調(diào)整功率范圍一般在+5%以內(nèi),另一種方式是沒有帶電或負載直流切換,稱為不帶有載直流調(diào)壓,調(diào)整功率范圍最大可達30%,但其結(jié)構(gòu)復雜,價格較貴。為有效保證火力發(fā)電廠的高壓供電系統(tǒng)質(zhì)量,本工程變電站主機和變壓器的兩個高壓側(cè)接頭應(yīng)分別設(shè)置不大于帶電的可切換的分離式接頭調(diào)壓開關(guān),即通過高壓無源負載自動調(diào)壓系統(tǒng)實現(xiàn)能源電壓自動調(diào)整,范圍為士2*2.5%。有載整流調(diào)壓它的整流調(diào)整調(diào)壓范圍較大,而且既要向供電系統(tǒng)外部傳輸輸出功率,因此本變電站設(shè)計選用有載調(diào)壓變壓器。通過以上對變壓器的選擇,故可選擇兩臺SFPSZ7-31500/220變壓器。主變壓器參數(shù)如下表（3.1）所示型號額定容量額定電壓（kV）空載電流（%）空載損耗(kV）負載損耗（kW）阻抗電壓（%）高壓中壓低壓高中高低中低高中高低低中連接組標號SFPSZ7-31500/22031500230±8*1.5%38.510.50.50.251051128510.517.56.5YN，yn0,d11主變壓器參數(shù)（3.1）4短路電路計算4.1短路電流計算的意義及重要性短路電流計算為了有效修正由于電源故障或電路連接錯誤而在開關(guān)電路中連接造成電流短路時所可能產(chǎn)生的過短路電流。電力系統(tǒng)在正常運行中相與相之間或介于相與地(或中性線)之間的當發(fā)生非正常的相連接(短路)時由其流過的連接電流也被稱為正常短路連接電流。在三相對應(yīng)系統(tǒng)中可能發(fā)生移動短路的基本條件類型主要有四種三相對應(yīng)短路、兩相對應(yīng)短路、單相對應(yīng)隨地移動短路和兩相對應(yīng)隨地移動短路。三相供電短路因為在短路時的三相供電回路依舊保持是對稱的,故此又稱為對稱三相短路。其他幾種三相短路均可能使三相連接電路不對稱,故又統(tǒng)稱為不對稱三相短路。在兩個中性點直接碰觸接地的短路電網(wǎng)中,以一相對一觸地的接點短路電網(wǎng)故障為最多,約等于占全部接地短路電網(wǎng)故障的90%。在中性接觸點非直接或間接地的大型電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中,短路器的故障主要表現(xiàn)是各種垂直相間接的短路。發(fā)生電源短路時,由于短路電源器和供電器的回路電流阻抗的減小以及突然發(fā)生短路時的暫態(tài)過程,使發(fā)生短路電源回路電流中的額定電流大大幅度增加,可能還會超過供電回路的全部額定電流許多倍。短路產(chǎn)生電流的范圍大小主要取決于電源短路接觸點距離和電源的內(nèi)部電氣短路距離。造成短路的原因有設(shè)備絕緣損壞。例如老化、污閃、霧閃、鹽堿擊穿。外力破壞。例如雷擊、鳥害、動物接觸、人員或植物距離太近。設(shè)備機械損傷。例如疲勞嚴重.斷線、倒塔．倒桿、電動力太大拉斷導線。運行人員誤操作、帶地線合隔離開關(guān)、帶負荷拉隔離開關(guān)。還有其他的一些相關(guān)原因。同時短路又伴隨著很大危害:短路電流的弧光高溫直接燒壞電氣設(shè)備。短路電流造成的大電動力破壞其它設(shè)備，造成連續(xù)的短路發(fā)生。電壓太低影響用戶的正常供電。引起發(fā)電機組相互失去同步，造成穩(wěn)定破壞，導致大面積停電。短路持續(xù)時間太長會造成發(fā)電設(shè)備的損壞。不對稱短路會對通信。鐵路、郵電產(chǎn)生干擾，危及通信部門人身設(shè)備安全。破壞整個短路電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和運行的安全可能性愈大4.2短路電流計算步驟(1)根據(jù)確定一臺計算機的條件,畫一臺計算機的電路結(jié)構(gòu)圖。①準確計算短路條件:系統(tǒng)短路運行工作方式,短路發(fā)生地點、短路事件類型和系統(tǒng)短路后續(xù)應(yīng)采取的保護措施。②系統(tǒng)運行投入方式:供電系統(tǒng)中需要投入的包括發(fā)電、輸電、變電、用電等等設(shè)備的多少以及它們之間的相互連接運行情況。③根據(jù)系統(tǒng)計算主要目的確定系統(tǒng)實際運行計算方式,畫作出相應(yīng)的系統(tǒng)計算表和電路結(jié)構(gòu)圖。④選擇的電氣設(shè)備:需要選擇正常電氣運行時的方式比如畫圖和計算電路圖;⑤電流短路點的選取使被試者選擇供電設(shè)備自動通過的各個短路點中電流最大的短路點。⑥不同繼電保護方式整定:比較不同繼電運行保護方式,取最嚴重的。(2)如圖畫等值控制電路,計算相關(guān)參數(shù),分別如圖畫各段各電路的節(jié)點及所對應(yīng)的電路等值控制電路。(3)利用網(wǎng)絡(luò)化簡,分別依次求出一個短路點至各一個等值短路電源點之間的總短路電抗。①星—角變換公式角—星變換公式②針對等值短路電源進行歸并計算,同一種類型且直接至短路點的其他電氣導線距離大致基本相等的短路電源可進行歸并,至短路點電氣距離較遠的其他同一種類型或不同電源類型的短路電源可進行歸并,直接連于一個短路電源點上的其他同一種類型電動發(fā)電機電源可進行歸并。4.3本變電站短路電流計算對于本變電站做出如下圖4.3.1所示等效電路圖。圖4.3.1等效電路圖（1）220KV側(cè)短路計算（d1）簡化等效圖如下（2）35KV側(cè)短路計算（d2)簡化等效圖如下（3）10KV側(cè)短路計算（d3)簡化圖如下5主要電氣設(shè)備選擇5.1電氣設(shè)備選擇的一般技術(shù)條件每一樣的主要電氣設(shè)備的使用不同、其使用條件也不盡相同。所以他們的選擇和校驗及額定方法也不盡相同,但是除了某些特殊的校驗選擇項和檢驗額定項目外,大多數(shù)民用電氣設(shè)備中都具有必須同時滿足的共同校驗選擇項和校驗額定項目,也就是按正常短路工作電壓條件分別選擇額定工作電壓和校驗額定電流,按照正常短路工作條件選擇校驗熱穩(wěn)定和熱啟動穩(wěn)定。電氣設(shè)備的分類選擇使用應(yīng)必須遵循的基本原則第一是按使用工作位置環(huán)境及正常使用工作原理條件分別選擇使用電氣設(shè)備,根據(jù)使用電氣設(shè)備裝置的使用位置,使用工作環(huán)境和正常工作原理條件,選擇使用電氣設(shè)備使用型號,按額定工作電壓大小選擇電氣設(shè)備的額定工作電壓,按最大輸出負荷工作電流大小選擇使用電氣設(shè)備的額定電流。按不同短路電氣條件分別進行短路電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定校驗。5.1.1正常工作條件選擇(1)電氣設(shè)備額定工作電壓值該該如何選擇,電氣設(shè)備及其所在供電回路的最高額定運行工作電壓一般不得超過高于其他電氣設(shè)備的回路允許最高額定工作電壓。一般來說可以按低于電氣設(shè)備的額定工作電壓,或un,但不得高或低于其設(shè)備所在公用電網(wǎng)的額定工作電壓,或UNS的基本條件要求來確定選擇一種電氣設(shè)備,如下式(5.1)所示。UNUNS式（5.1）(2)長期工作發(fā)熱額定電流的各種數(shù)量如何選擇,電氣設(shè)備的長期工作發(fā)熱額定電流大于in在額定最大工作電流環(huán)境下的工作溫度下,長期不得大于同時允許電氣設(shè)備電流通過的工作額定電流,為了使它能夠完全滿足長期設(shè)備使用時的發(fā)熱電流回路工作條件,應(yīng)按它的工作額定電流in數(shù)量選擇,但不得大于超過長期小于電氣設(shè)備工作所在地的發(fā)熱電流回路最大電流值或者在持續(xù)額定電流條件工作時的額定電流并在大于Imax的額定電流條件下再一次進行額定電流數(shù)量選擇即如式(5.2)所示。INImax式（5.2）5.1.2短路條件校驗(1)電流短路熱效應(yīng)穩(wěn)定能力校驗,一般電器熱穩(wěn)定度的校驗條件是設(shè)備電器短時允許的熱量要大于短路所產(chǎn)生的熱量，熱最高穩(wěn)定溫度校驗的一個實質(zhì)作用是為了使通用電氣設(shè)備能夠承受發(fā)生短路較大電流和過熱效應(yīng)時的短時允許發(fā)熱最高穩(wěn)定溫度不大于超過短時最高溫度允許發(fā)熱溫度。導體通常按最小導體截面的方法對其校驗過程如下式(5.3)所示。SSmin=1/c式（5.3）(2)電氣短路時的動穩(wěn)定校驗，校驗動穩(wěn)定用的是短路發(fā)生后0.01秒時的短路電流的瞬時值，稱為沖擊電流。因為這是短路電流的瞬時值最大，破壞最嚴重。電氣回路斷路故障時，電氣設(shè)備將流過很大的短路電流，并產(chǎn)生很大的電動力，使得電氣設(shè)備元件受到很大的破壞力，此電動力與短路電流的峰值成正比。所以電氣設(shè)備的強度應(yīng)當能夠抵御這種電動力的破壞，這個強度極限折算到能夠承受短路電流峰值，就是電氣設(shè)備動穩(wěn)定電流（峰值)。硬導體的動穩(wěn)定校驗條件如下所示(5.4)所示。max式（5.4）5.1.3短路電流計算條件(1)短路容量計算對于容量和電流接線,按本供電工程的總體設(shè)計規(guī)劃要對容量進行計算,并充分考慮未來電力系統(tǒng)的發(fā)展遠景規(guī)劃,接線方式應(yīng)該盡可能用的是短路發(fā)生最大電流短路產(chǎn)生電流的正常容量接線計算方式。(2)短路導線種類一般按嚴重三相導線短路情況驗算,若其他嚴重短路導線形式較多的三相導線短路嚴重時,則種類應(yīng)按嚴重短路情況進行驗算。(3)各個短路電流計算點,在正常使用接線計算方式時,通過各個電氣設(shè)備的電流短路計算電流數(shù)量為最大的一個短路計算點。5.2電流互感器的選擇種類和安裝形式可供選擇,根據(jù)產(chǎn)品安裝使用地點不同可分別選擇屋內(nèi)和屋外式。根據(jù)用戶安裝操作方式不同可自行選擇自動支持式、裝入式和自動穿墻式。根據(jù)一次性的繞組匝數(shù)不同可分別選擇一個單匝、多個單匝、和一個母線式單匝。額定工作電壓公式選擇法的公式描述如下(5.5)UNUNS式（5.5）額定電流的選擇公式如下（5.6）INImax式（5.6）電流電壓互感器的二次回路額定電流可根據(jù)二次回路設(shè)計要求抉擇選用5A或1A。110kV及以上工作電壓一定等級的一次電流繞組互感器,其一次電流繞組常設(shè)可統(tǒng)計成兩個,可以通過點或串、并聯(lián)方式實現(xiàn)不同的繞組額定電流百分比。熱源的穩(wěn)定電流校驗,對一個帶有一次供電繞組的穩(wěn)定電流校驗互感器，熱源的穩(wěn)定電流校驗工作條件描述如下式(5.7)所示。I2Qk式（5.7）動穩(wěn)定校驗，內(nèi)部動穩(wěn)定校驗條件如下式（5.8）所示。iesish式（5.8）對那些采用硬件與導線進行連接的瓷帽絕緣體和電流電動互感器,相間接的電動力直接作用其在陶瓷帽上,因此通常需要外部的電動穩(wěn)定性等條件進行校驗。準確級的選擇根據(jù)電流互感器測量時誤差大小或使用的區(qū)別,發(fā)電廠和變電所中電流互感器的精度可以分為0.2、0.5、1、3級及P級和TP級。用于電能測量的電流互感器,準確級一般不得少于0.5級,500kV宜考慮采用0.2級,供運行檢測和監(jiān)視儀表使用的電流互感器,準確級一般不應(yīng)少于1級,供粗略測量和監(jiān)視儀表使用的電流互感器,準確級至少可用3級。穩(wěn)態(tài)保護使用的電流互感器一般選擇本變電站電流互感器選擇:220kV的電源線路側(cè)和電源變壓器側(cè)均應(yīng)當選用LCWB6-220型瓷片式絕緣戶外驅(qū)動電流電壓互感器。35kV的電流線路側(cè)面也可以通過選擇選用LZZB8-35型型或支柱式、LRD-35、LR-35型型或裝入支柱式電流電壓互感器,校驗線路是否完全測試符合。35kV直流變壓器側(cè)面還可以任意選用各種LRD-35、LR-35型的電流裝入主動式電流穩(wěn)定互感器,校驗電流是否完全穩(wěn)定符合。10kV電源線路側(cè)和電源變壓器側(cè)均分別選用采用LA-10型電流穿墻裝置式電流電壓互感器,校驗測試結(jié)果完全檢驗符合。P級,暫態(tài)保護使用的電流互感器一般選擇TP級。5.3電壓互感器的選擇種類及使用形式的多種選擇,60-20kV一般主要采用用于油浸樹脂絕緣或用于樹脂與熱澆注材料絕緣的電磁式絕緣電壓電流互感器,35-110kV一般主要采用用于油浸樹脂絕緣的電磁式絕緣電壓電流互感器。11kV及以上的中低電壓電流互感器選用當電源容量和工作精度兩個等級都不可能完全滿足要求時,一般可以選擇高壓電容式或低電壓電流互感器。需要直接進行電流測量的電壓零序直流電壓時,6-20kV時也可以通過考慮直接采用三相五柱式五錐三繞組零序電壓電流互感器,或三臺單相式五柱三繞組零序電壓電流互感器。額定相、線電壓的一般選擇,一次供電繞組同時接于同一相線額定電壓時,一次供電繞組額定相線電壓一般選UNS,一次供電繞組同時接于同一相線額定電壓時,一次供電繞組額定相線電壓一般選UNS。電壓電流互感器不一定需要對內(nèi)部額定電流自動選擇及內(nèi)部動熱電流穩(wěn)定性進行校驗,因為內(nèi)部電壓電流互感器的二次過載負荷電流阻抗很大,二次負荷電流很小,不一定需要考慮存在針對額定電流的自動選擇等等問題,外部造成電網(wǎng)電壓短路的額定電流不通過內(nèi)部電壓電流互感器,故也不一定需要對電網(wǎng)短路的動熱穩(wěn)定性電流進行自動校驗。準確級如何選擇,發(fā)電廠和電力變電所中能源電壓變化互感器的準確級一般可以區(qū)別分為0.2、0.5、1、3級及3p和6p。為了有效保證電壓互感器專用測量電壓計算機的測量精度,電壓專用互感器的電壓精度范圍應(yīng)當不得低于互感器專用測量電壓計算機的電壓精度。二次額定負荷容量校驗,為了充分保證校驗所選的額定電壓電流互感器元件具有準確級,其最大相二次額定負荷容量s2應(yīng)不不得超過校驗所選的準確級及其中的相應(yīng)額定負荷容量,公式如下式(5.9)S2SN2式（5.9）本變壓器電站的輸入電壓電流互感器類型選擇220kV并在輸入和輸送出線均衡時采用了YTYD220/3型成套直流電容式輸入電壓電流互感器,校驗測試結(jié)果不能完全正確。220kV電流母線測試采用JDCF-220型采用單相瓷材料絕緣層抗電壓電流互感器,校驗測試結(jié)果完全測試符合。35kV線在母線上必須選用JDZXW-35型專用單相環(huán)保臭氧空氣澆注機的絕緣元件電壓器和傳感器,校驗線路是否完全通電符合。10kV型在母線上分別選用了SJSZX1-10F型三相高壓環(huán)氧空氣澆注機及絕緣元件電壓符合互感器,校驗?zāi)妇€是否完全電壓符合。5.4開關(guān)電器選擇5.4.1高壓斷路器選擇斷路器應(yīng)當符合所需要滿足的基本條件:在正常合閘工作運行中應(yīng)為優(yōu)質(zhì)的導體,不但必須能長期地通過大負荷的電流,即使是通過了短路的電流,也必須保證它具備一個足夠的熱穩(wěn)定性與驅(qū)動穩(wěn)定。在跳閘工作狀態(tài)下,其相對于傳統(tǒng)的高壓變頻器而言,其絕緣特點是非常優(yōu)越。應(yīng)當具備足夠的切斷能力及盡可能縮短的分階時間。應(yīng)有盡可能長的工作機械壽命及電氣使用壽命,并且要求其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝和維護方便。種類和形式選擇，安裝地點分為屋內(nèi)和屋外。種類分為SF6、真空。額定電壓選擇公式如（5.10）。UNUNS式（5.10）額定電流選擇公式如（5.11）。INImax式（5.11）額定開斷電流選擇公式如（5.12）。INBRIK式（5.12）額定關(guān)合電流選擇公式如（5.13）。iNclish式（5.13）熱穩(wěn)定校驗公式如（5.14）。I2QK式（5.14）動穩(wěn)定校驗公式如（5.15）。iesish式（5.15）在產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)該考慮并做到維護斷路器的質(zhì)量選型又充分考慮到維護設(shè)備的使用可靠性和使用經(jīng)濟性。對于本規(guī)范地區(qū)各戶外變電站220kV室內(nèi)線路側(cè)和戶外變壓器側(cè)分別需要選擇一個LW11-220型號和SF6戶外電源斷路器。35kV電源線路側(cè)和電源變壓器側(cè)設(shè)置選用ZW7-40.5型專用真空戶外電源斷路器。10kV時在線路側(cè)兩端應(yīng)當盡量選用ZNZN12-10真空高壓斷路器。10kV.在變壓器側(cè):可以選擇一個GFC-10A手車式高壓開關(guān)柜。5.4.1高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的類型應(yīng)該根據(jù)其所在的安裝位置,配電設(shè)備的布置特征等進行選擇。由于隔離開關(guān)沒有滅弧保護裝置,所以對于隔離開關(guān)不需要額定的開合電流和關(guān)合電流選擇,但需要進行額定電壓、額定電流的選擇及動、熱穩(wěn)定校驗。本變電站隔離開關(guān)選擇,220kV開關(guān)選擇GW5-220III/1000-80。35kV選擇GW4-35D/1000-83。5.4.1高壓熔斷器型號及規(guī)格種類產(chǎn)品可選擇型號有特殊低壓管式熔斷器,無特殊填料高壓封閉口的管式高壓熔斷器,有特殊填料高壓封閉口的管式高壓熔斷器。有兩種高壓高溫熔斷器,分為戶內(nèi)室外高壓高溫熔斷器和戶外室內(nèi)高壓高溫熔斷器。額定來源電壓的電流選擇和其他隔離電源開關(guān)的電壓選擇使用方法及其形式一樣。額定電流保護是廣泛指一個具有額定熔體電壓額定電流的電壓保護35kV及以下的大型電力直流變壓器和小型電力直流電容器,公式如下式(5.16)和(5.17)所示。INS=KImax式（5.16）INS=KINC式（5.17）高壓熔斷器不必進行任何動熱穩(wěn)定校驗。熔斷器足實就是充電保護繼承充電器中最簡單的一種,它主要就是用于熔斷保護各種電氣設(shè)備電路不受電流過載和產(chǎn)生短路的大電流。本變電站設(shè)計對于35kV母線的電壓互感器選用RXW-35/0.5型戶外跌落式高壓熔斷器進行保護,校驗符合。對于10kV母線的電壓互感器選擇RN2-10/0.5型戶內(nèi)限流式高壓熔斷器進行保護,校驗是否符合。5.5支柱絕緣子和穿墻套管選擇5.5.1支柱絕緣子選擇支柱的穿墻絕緣子和導體穿墻支撐套管可以作為穿墻裸導體對地面的絕緣及穿墻支撐子的固定。支柱就是絕緣子的材料選擇,支柱上的絕緣子一般只能同時承受一個導體的額定電壓、電動力和正常的導體機械傳動荷載,不會出現(xiàn)產(chǎn)生過大發(fā)熱量的問題。種類及安裝形式的使用選擇,屋內(nèi)型材和支柱的使用絕緣子由輕鋼瓷件和用中性水泥漿或膠合劑直接安裝于輕鋼瓷件兩端的輕鋼鐵鐵帽底座和位于鋼鐵帽兩端的部分共同組成。膠裝的制作方式大致可以再細分為外部環(huán)形膠狀,內(nèi)部環(huán)形膠裝,聯(lián)合內(nèi)部膠裝以及絕緣子。屋外型的屋內(nèi)支柱連接絕緣子主要類型有幾種屋外型的屋內(nèi)支柱連接絕緣子一般采用棒式連接絕緣子,需要反向倒掛時候也可以考慮采用反向懸掛式的屋外支柱連接絕緣子。額定輸出電壓的幾種選擇公式如下式(5.18)所示。UNUNS式（5.18）支柱的絕緣子不需要對額定電流進行選擇及熱穩(wěn)定性校驗。支柱絕緣子的電動穩(wěn)定校驗在兩側(cè)相鄰跨導體的電動力時應(yīng)為兩側(cè)相鄰跨的導體電動力總和的一半,即如下式(5.19)所示。Fmax=F1+F2/2=1.73L1+L2/2a*i2*10-7式（5.19）5.5.1穿墻套管選擇其種類及形式的選擇,按照所需要裝設(shè)的位置,大致分為房間屋內(nèi)式和室外型。根據(jù)其用途,可以考慮選擇帶導體的穿墻套管和不采用鋁合金導體穿墻的套管,屋內(nèi)的配電設(shè)備一般都會選擇帶有鋁合金導體的穿墻套管。額定工作電壓的選擇要求同支柱絕緣子要求相同。額定電流的選擇公式如下圖所示。(5.20)所示。母線式穿墻套管本身并非帶導體,沒有任何額定的電流可以選擇的問題,但是我們應(yīng)該檢查窗口所能允許通過的母線大小。INImax式（5.20）母線型號的穿墻支柱套管不穩(wěn)定需要直接進行熱的動穩(wěn)定溫度校驗,動穩(wěn)定溫度校驗計算公式與穿墻支柱管和絕緣子管的動穩(wěn)定溫度校驗計算公式相同。5.6各級電壓母線的選擇對于各級電壓母線的選擇，有以下原則:選擇母線的材料、結(jié)構(gòu)和布置;選擇母線截面尺寸;檢查母線的熱穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性，以防短路;對于35kV以上的母線，應(yīng)檢查當?shù)厍缋侍鞖鈼l件下是否有電暈現(xiàn)象;對于重要母線和大電流母線，由于電網(wǎng)母線振動，為了避免共振，應(yīng)對母線的材料、結(jié)構(gòu)和布置進行檢查;選擇母線截面尺寸;檢查母線的熱穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性，以防短路;對于35kV以上的母線，應(yīng)檢查當?shù)厍缋侍鞖鈼l件下是否有電暈現(xiàn)象;對于重要母線和大電流母線，由于電網(wǎng)母線振動，為了避免諧振，應(yīng)檢查母線的自振頻率。6防雷保護設(shè)計6.1變電所的防雷保護要求變電所主要作為連接多條不同輸電信號線路的連接交叉點和整個供電傳輸系統(tǒng)的連接樞紐。變電所的安全防雷線路保護和普通輸電所的線路保護相比,要求更嚴格,措施也更嚴密、可靠。變電所的線路雷害停電事故的可能嚴重性往往比其他輸電站的線路高,往往雷害會直接導致室內(nèi)大面積線路停電。變電線路設(shè)備的內(nèi)部元件絕緣保護水平往往比輸電線路的外部元件絕緣水平要低,而且沒有自動和恢復的保護能力。6.2變電所的直擊雷防護變電所的直接沖擊雷電及防護管理措施:根據(jù)變電所正在裝設(shè)的新型避雷針或新型避雷線,我國絕大多數(shù)的大型變電所都已經(jīng)采用了新型避雷針,但國內(nèi)外正在建設(shè)新建的500kV型的變電所也裝設(shè)有一些正在采用的新型避雷針。避雷針的主要安裝方式包括:獨立的避雷針,具有一個專用支座和接地器,其中的接地電阻一般不可能超過10歐。構(gòu)架上的避雷針,安裝與配電構(gòu)架上,并于變電所的地網(wǎng)相連。雷擊避雷針或避雷線時,不應(yīng)對受保護的物體進行反擊。根據(jù)我國的規(guī)程要求:110kV及以上的配電設(shè)備,一般在構(gòu)架上裝設(shè)避雷針,但在土壤電阻率值大于1000歐姆每平方米的地區(qū),宜在此之上裝設(shè)獨立的避雷針。60kV的配電設(shè)備在土壤電阻率值大于500歐母每平方米時容許使用構(gòu)架式避雷針。35kV及以下的配電設(shè)備,不允許在配電構(gòu)架上安裝避雷針。同時,變壓器門型構(gòu)架上也不應(yīng)該裝設(shè)避雷針。避雷針與其他主接地網(wǎng)之間的地下和地面連接點應(yīng)安裝在連接架上。變壓器地下接地線與其他地下主接地網(wǎng)之間的地下和地上接地連接點，地下接地體之間的連接距離不應(yīng)小于15m。獨立的高壓避雷針一般來說不應(yīng)直接建設(shè)在普通車輛和其他行人經(jīng)常無法使用時或者可以禁止通行的危險區(qū)域,避雷針和它們之間的高壓接地安全保護裝置與其連接到達的道路上或者出入口之間的接地距離也一般不應(yīng)小于超過不得小于3米,否則就要及時采取均勻高壓接地措施,或者不能是直接鋪設(shè)多層瀝青水泥砂漿或礫石面的地面,也不能可以或者是直接鋪設(shè)多層鋼筋混凝土的水泥地面。6.2.1獨立避雷針與被保護物體的空氣間距和地中距離空氣間距:SK0.2Ri+0.1h地中距離:Sd0.3Ri式中:Ri為獨立避雷針的沖擊電阻。h：高度在一般的情況下,空氣中心間距離不宜小于5米,地中間距離也不應(yīng)小于3米。6.3變電所的侵入波防護防止侵入波危害的主要保護措施:避雷器與進線保護相結(jié)合。避雷器的作用是限制侵入過電壓的波幅值。避雷器實現(xiàn)這一功能的三個前提是所有電壓波下的電壓秒和絕緣保護特性的良好協(xié)調(diào),避雷器的伏秒特性都是在處于絕緣伏秒的保護狀態(tài)之下。保證避雷器在受到保護后的殘壓小于被保護絕緣時產(chǎn)生的沖擊式電氣。被保護的絕緣必須在避雷器范圍內(nèi)。避雷器漏電保護功能分析,一般僅在各個類型變電所的線路母線上必須安裝至少一臺專用避雷器,這樣,避雷器和各個別的電氣設(shè)備之間就不可避免地也就需要沿著兩條相應(yīng)的供電連接線之間劃出一定量的距離,稱之為各個電氣設(shè)備位置的固定距離。變壓器上的有源電壓Ub具有兩種振蕩曲線性質(zhì),其中位于振蕩曲線軸上的是位于避雷器上的殘壓Ub。只要距離變壓器上距離器與避雷器之間還有一定的所在距離,則其距離所受避雷沖擊產(chǎn)生電壓最大量的值必然比距離避雷器的產(chǎn)生殘壓高,變電器上所在距離變壓器上的距離所受避雷沖擊產(chǎn)生電壓最大量的值等于Um的公式及其定義結(jié)果如下式(6.1)所示。Um=Ub+2al/V式（6.1）當雷電波入侵公用變電所時,若雷電變壓器上部所受到的最大電波沖擊時的電壓電阻值Um遠遠小于其本身的多次雷電截波時的耐壓電阻值uj,則不會直接發(fā)生雷電事故,反之,則很有可能會直接造成多次雷電災(zāi)害發(fā)生事故。因此,為了有效率地保證儀器設(shè)備安全,必須正確做到:UmUj。當空氣侵入電磁波的移動坡度一定時,避雷器和空氣變壓器之間的一個電氣殘壓距離就越大,變壓器上的空氣電壓就可能會大大高出壓在避雷器上的電氣殘壓。為了有效率地限制電源變壓器上的絕緣電壓,以免隨時發(fā)生重大絕緣電氣擊穿漏電事故,就必須嚴格規(guī)定與電源變壓器之間電流允許的最大絕緣電氣電流距離應(yīng)為lm。公式如下式(6.2)所示。Lm==式（6.2）式中:Uj為交電變壓器多次轉(zhuǎn)動截波時所耐壓的數(shù)值,Ub則為避雷器截波殘壓,a為進波的時間陡度,a’為進波的空間陡度,V為雷電波傳播速度。由上式所述可知,最大允許電氣距離和進波陡度成正反比,在我們選擇主變壓器避雷器位置在母線上的具體設(shè)備和安裝地點時,應(yīng)當嚴格遵循確保的重點,兼顧普通變電所的基本原則,在諸多變電所設(shè)備中,需要確保的地點無疑是主變壓器。6.4進線段保護雷電侵入波流過避雷器的進線段時,因為受到?jīng)_擊產(chǎn)生的電暈而使其發(fā)生衰減和變形,降低了波前的陡度和幅值,限制了流過避雷器的沖擊和電流幅值。為加強對進線路段的防雷保護,在對35kV-110kV未沿全線架設(shè)避雷線的鐵路須同時架設(shè)其他避雷線。對全線上架設(shè)有避雷器的高壓變電站,在出入口或進線路內(nèi)可以采用縮短保護角、降低桿塔接線電阻等方法。變電所的線路斷路器在斷開的情況下,由于雷電對侵入波的完全反射而直接發(fā)生絕緣擊穿,是斷路器損壞的主要原因之一。為此,常用的做法是在線路斷路器的線路側(cè)裝設(shè)一組金屬氧化物避雷器。從限制進波陡度的要求來確定應(yīng)有的進線段長度,如另amax為侵入波陡度的允許值,則需要的進線段陡度公式如下式(6.3)所示。Lp=U/amax(0.5+0.008U/hc)式（6.3）式中:U作為點的進和出線段行波的初始對地幅值,通常我們認為可取其幅值相當于點的進和出線段的連接起端和出線路的電絕緣的50%作為沖擊線和閃絡(luò)線的電壓并取U50%,hc為每一個點的進和出線段終端導線的平均對地高度。流經(jīng)整個避雷線的電流沖擊力和電流量的幅值計算公式列表如下式(6.4)所示。IFV=2U50%-nUR/Z式（6.4）式中:U50%為連接避雷器所與線路連接絕緣的50%電電沖擊率為閃絡(luò)線路電壓,UR為連接避雷器的線路殘壓,n為線路變電所與在母線上線路連接的總數(shù)及線路絕緣條數(shù),Z為進線段線路的波阻抗。第二部分設(shè)計計算書7主變壓器容量確定計算電力系統(tǒng)負荷的確定，對于選擇變電站主變壓器容量，電源布點以及電力網(wǎng)的接線方案設(shè)計等，都是非常重要的，電力負荷應(yīng)在調(diào)查和計算的基礎(chǔ)上進行，對于近期負荷，應(yīng)力求準確、具體、切實可行。對于遠景負荷，應(yīng)在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展遠景規(guī)劃的基礎(chǔ)之上，進行負荷預測，負荷發(fā)展的水平往往需要多次計算，認真分析影響負荷發(fā)展水平的各種因素，反復計算與綜合平衡，力求切合實際。要選擇主變壓器和站用變壓器的容量,確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側(cè)的負荷。35kV負荷:最大綜合負荷28MW，cosф=0.85，求出電壓等級計算負荷Sc：Sc=Kt/cosф(1+a%)=0.9*32.94*1.05=31.129MVA。Kt:同時系數(shù)（35kV取0.9，10kV取0.85，站用電取0.85）a%：該電壓等級的線損率取5%10kV負荷:最大綜合負荷24MW，cosф=0.8，求得Sc：Sc=Kt/cosф(1+a%)=0.85*30*1.05=26.775MVA。無功補償：將10kV的cosф=0.8提升至cosф=0.9則：S=Pcosф=S=Pcosф=220kV負荷：S220kV=S35kV+S10kV=27.78+31.129=58.909MVA8短路電流計算畫出短路電流計算電氣主接線等效圖如圖7.2.1所示。圖7.2.1電氣主接線等效電路圖SB=1000MVA,UB取平均額定電壓，220kV側(cè)取231kV，35KV側(cè)取37kV，10kV側(cè)取10.5kV；r取0.4Ω/km；主變US12%=10.5%,US13%=17.5%,US23%=6.5%SB=1000MVA,UB1=231kv,UB2=37kv,UB3=10.5kv，r=0.4Ω/KM。有基準電流:標幺值：（1）220KV側(cè)短路計算（d1）簡化等效圖如下無窮大系統(tǒng)直接計算：短路沖擊電流：

全電流：短路容量：

（2）35KV側(cè)短路計算（d2)簡化等效圖如下無窮大系統(tǒng)直接計算：無窮大系統(tǒng)直接計算：短路沖擊電流：

全電流：短路容量：

（3）10KV側(cè)短路計算（d3)簡化圖如下無窮大系統(tǒng)直接計算：無窮大系統(tǒng)直接計算：短路沖擊電流：

全電流：短路容量：

9線路及變壓器最大長期工作電流計算9.1各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式式中Smax:各電壓側(cè)負荷容量Ue:各電壓等級額定電壓Imax:最大持續(xù)工作電流Smax=√3*Ue*Imax*Imax=Smax/√3*Ue*則10kV：Imax=24/√335kV:Imax=28/√3220kV:Imax=52/√39.2主變進線最大長期工作電流計算10kV:Imax=1.05S√3U=35kV:Imax=1.05S√3U=220kV:Imax=1.05S√3U10電氣設(shè)備選擇及校驗計算各電壓等級正常條件及短路條件如下：220kV：Imax=160A，IK1=10.5675kA，ish=34.47kA35kV：Imax=577A，IK1=4.8006kA，ish=12.59kA10kV：Imax=1530A，IK1=4.858kA，ish=12.79kA本變電站設(shè)計校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力的短路計算時間取4s。10.1電流互感器的校驗220kV電流互感器:選用LCWB6-220型電流互感器。一次回路額定電壓和電流符合。符合。熱穩(wěn)定校驗：符合。動穩(wěn)定校驗：符合。35kV電流互感器:線路側(cè)選用LZZB8-35型電流互感器一次回路額定電壓和電流UN1=UNS=35KV,符合;符合;熱穩(wěn)定校驗：符合；動穩(wěn)定校驗：√2*IN*Kes=42.42kA>ish符合；10kV電流互感器:選用LZZBJ9-10型電流互感器。一次回路額定電壓和電流UN1=UNS=10KV符合;IN1>Imax=1630A符合;熱穩(wěn)定校驗：Qk=Qp=7.589（kA）2·sQk=Qp=4?4.858212I2Qk符合；動穩(wěn)定校驗：√2*IN*Kes=254.52kA>ish符合；10.2電壓互感器的校驗電壓互感器可不驗算動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。220kV電壓互感器:出線電壓互感器選用TYD-220成套電容式電壓互感器，母線電壓互感器選用JDCF-220單相瓷絕緣電壓互感器。一次回路電壓:符合；二次回路電壓:110/√3V，符合；35kV電壓互感器:母線電壓互感器選用JDZXW-35單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器一次回路電壓:符合；二次回路電壓:110V，符合；10kV電壓互感器:母線電壓互感器選用JSZK1-10F三相相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器。一次回路電壓:符合；二次回路電壓:110V，符合10.3斷路器的校驗220kV線路側(cè)及變壓器側(cè)選用LW11-220型戶外SF6斷路器。額定電壓：符合；額定電流：符合；額定開斷電流：符合；額定關(guān)合電流：符合動穩(wěn)定校驗：符合；熱穩(wěn)定校驗：符合；35kV線路側(cè)及變壓器側(cè)選用ZW7-40.5型戶外真空斷路器。額定電壓：符合；額定電流：符合；額定開斷電流：符合；額定關(guān)合電流：符合；動穩(wěn)定校驗：符合；熱穩(wěn)定校驗：符合；10kV變壓器側(cè)選用LN2-10六氟化硫斷路器。額定電壓：符合