課程設(shè)計---110KV變電站電氣主接線設(shè)計.doc

1 110KV110KV 變電站電氣主接線設(shè)計變電站電氣主接線設(shè)計 摘摘 要要 本次設(shè)計為 110kV 變電站電氣主接線的初步設(shè)計，并繪制電氣主接線圖。 該變電站設(shè)有兩臺主變壓器，站內(nèi)主接線分為 110kV、35kV 和 10kV 三個電壓等 級。110KV 電壓等級采用雙母線接線，35KV 和 10KV 電壓等級都采用單母線分段 接線。 本次設(shè)計中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計、短路電流計算、主要電氣設(shè)備選擇及校 驗（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、熔斷器等） 、各電壓等 級配電裝置設(shè)計以及防雷保護(hù)的配置。 關(guān)鍵詞：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設(shè)備選型；無功補(bǔ)償 Abstract 2 目目 錄錄 1.電氣主接線設(shè)計 1.1 110KV 變電站的技術(shù)背景 3 1.2 主接線的設(shè)計原則 3 1.3 主接線設(shè)計的基本要求 3 1.4 高壓配電裝置的接線方式 4 1.5 主接線的選擇與設(shè)計 8 1.6 主變壓器型式的選擇 9 2.短路電流計算 2.1 短路電流計算的概述 11 2.2 短路計算的一般規(guī)定11 2.3 短路計算的方法12 2.4 短路電流計算12 3.電氣設(shè)備選擇與校驗 3.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件15 3.2 高壓斷路器的選型16 3.3 高壓隔離開關(guān)的選型17 3.4 互感器的選擇17 3.5 短路穩(wěn)定校驗18 3.6 高壓熔斷器的選擇18 4.屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計 4.1 設(shè)計原則19 4.2 設(shè)計的基本要求20 4.3 布置及安裝設(shè)計的具體要求20 4.4 配電裝置選擇21 5.變電站防雷與接地設(shè)計 5.1 雷電過電壓的形成與危害22 5.2 電氣設(shè)備的防雷保護(hù)22 5.3 避雷針的配置原則23 5.4 避雷器的配置原則23 5.5 避雷針、避雷線保護(hù)范圍計算23 5.6 變電所接地裝置24 6.無功補(bǔ)償設(shè)計 6.1 無功補(bǔ)償?shù)母拍罴爸匾?4 6.2 無功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與基本要求24 7.變電所總體布置 7.1 總體規(guī)劃26 7.2 總平面布置26 結(jié)束語 27 參考文獻(xiàn) 27 3 1.1.電氣主接線設(shè)計電氣主接線設(shè)計 1.11.1 110KV110KV 變電站的技術(shù)背景變電站的技術(shù)背景 近年來，我國的電力工業(yè)在持續(xù)迅速的發(fā)展，而電力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的一個重要 組成部分，其使命包括發(fā)電、輸電及向用戶的配電的全部過程。完成這些任務(wù)的實體是電 力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應(yīng)的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。110KV 變電所 一次部分的設(shè)計，是主要研究一個地方降壓變電所是如何保證運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng) 濟(jì)性。而變電所是作為電力系統(tǒng)的一部分，在連接輸電系統(tǒng)和配點系統(tǒng)中起著重要作用。 我們這次選題的目的是將大學(xué)四年所學(xué)過的電力工程 、 電力系統(tǒng)自動化 、 電機(jī)學(xué) 、 電路等有關(guān)電力工業(yè)知識的課程，通過這次畢業(yè)設(shè)計將理論知識得以應(yīng)用。 1.21.2 主接線的設(shè)計原則主接線的設(shè)計原則 在進(jìn)行主接線方式設(shè)計時，應(yīng)考慮以下幾點： 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用； 近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模； 負(fù)荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響； 主變壓器臺數(shù)對主接線的影響； 備用容量的有無和大小對主接線的影響。 1.31.3 主接線設(shè)計的基本要求主接線設(shè)計的基本要求 根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容 量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行 靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)建等要求。 a.a.可靠性可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客 觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運(yùn)行中可 靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮 繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的， 一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價主接線可 靠性的標(biāo)志如下： (1)斷路器檢修時是否影響供電； (2)線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運(yùn)線路的回數(shù)和停運(yùn)時間的長短，以及能否 保證對重要用戶的供電； (3)變電站全部停電的可能性。 b.b.靈活性靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求： (1)調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠 滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 (2)檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不 影響對用戶的供電。 (3)擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓 器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期 4 過度到終期接線，使在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。 c.c.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾， 即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù) 要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 (1)投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、 保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以 便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/610kV） 變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。 (2)年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其 中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避 免兩次變壓而增加電能損失。 (3)占地面積小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省 架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。 (4)在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 1.41.4 高壓配電裝置的接線方式高壓配電裝置的接線方式 a.a.單母線接線單母線接線 圖 1 單母線接線方式 優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時作隔離電壓用， 不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。 缺點：不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，單母線可 用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時各部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母 線分開后才能恢復(fù)到非故障段的供電。 適用范圍：只有一臺主變壓器，10KV 出線不超過 5 回，35KV 出線不超過 3 回，110KV 出線不超過 2 回。 5 b.b.單母線分段接線單母線分段接線 圖 2 單母線分段接線 優(yōu)點： (1)用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個電源供電； (2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷 供電和不致使重要用戶停電。 缺點： (1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停 電； (2）當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越； (3） 、擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： (1） 610KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時； (2） 3563KV 配電裝置出線回路數(shù)為 48 回時； (3） 110220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 34 回時。 c.c.雙母線接線雙母線接線 TQF W 1234 1234 W OQF 6 圖 3 雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器） 雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn) 行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路母線連 接的方式運(yùn)行。 在進(jìn)行倒閘操作時應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作應(yīng)先通后斷。如 檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器 TQF 兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上 TQF，向 備用線充電，這時兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開 關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器 TQF 及其兩側(cè)的隔 離開關(guān)，即可對原工作母線進(jìn)行檢修。 優(yōu)點： (1)供電可靠 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷,一組母 線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān),只停該回路。 (2)調(diào)度靈活 各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方 式調(diào)度和潮流變化的需要。 (3)擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會 引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線短時不 會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 (4)便于實驗 當(dāng)個別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實驗時，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點： (1)增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。 (2)當(dāng)母線故障或檢修是隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。為了避免隔離開關(guān) 誤操作,需要隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 適用范圍：出線帶電抗器的 610KV 出線，3560KV 配電裝置出線超過 8 回或連接電源 較多，負(fù)荷較大時，110KV220KV 出線超過 5 回時。 d.d.雙母線分段接線雙母線分段接線 7 圖 4 雙母線分段接線 220KV 進(jìn)出線回路數(shù)較多,雙母線需要分段,其分段原則是： (1)當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 1014 時,在一組母線上用斷路器分段； (2)當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為 15 回及以上時，兩組母線均用斷路器分段； (3)在雙母線接線中,均裝設(shè)兩臺母聯(lián)兼旁斷路器； (4)為了限制 220KV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求,可根據(jù)需要將母線分段。 e.e.橋形接線橋形接線 當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。 （一）內(nèi)橋形接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。 缺點： (1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運(yùn)。 (2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行。 (3）出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運(yùn)。為避免此缺點，可加裝正常斷開運(yùn)行的 跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開關(guān)。橋連斷路器 檢修時，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長， 故障率較高情況。 （二）外橋形接線 優(yōu)點：同內(nèi)橋形接線 缺點： (1）線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運(yùn)。 (2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行。 (3）變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運(yùn)。為避免此缺點，可加裝正常斷 開運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時，故障率 較少情況。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。 8 圖 5 橋形接線 f.f.角形接線角形接線 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢 修而開環(huán)運(yùn)行的時間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用 35 角形接線為宜，并且變壓器 與出線回路宜對角對稱分布。 優(yōu)點 (1） 投資少，平均每回只需裝設(shè)一臺斷路器。 (2） 沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元 件，對系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。 (3） 接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時，可靠性靈活性較高。 (4） 每回路由兩臺斷路器供電，任一臺斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。 隔離開關(guān)只作為檢修時隔離之用，以減少誤操作的可能性。 (5） 占地面積少。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的 40% ，對 地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。 缺點： (1） 任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù) 量不能多，即進(jìn)出線回路數(shù)受到限制。 (2） 每一進(jìn)出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從 而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。 (3） 對調(diào)峰電站，為提高運(yùn)行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運(yùn)行，一般開停機(jī)需由發(fā)電機(jī)出 口斷路器承擔(dān)，由此需要增設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。 適用范圍 適用于最終進(jìn)出線為 35 回路的 110KV 及以上配電裝置。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā) 電廠，變電所中。 12 QF1QF2 TQF BQS1BQS2 T1T2 外橋式內(nèi)橋式 9 圖 6 角形接線 1.51.5 主接線的選擇與設(shè)計主接線的選擇與設(shè)計 本設(shè)計中電壓等級為 110/35/10KV，出線情況為 110KV 出線兩回，35KV 出線 4 回（架 空） ，10KV 出線 10 回（電纜） 。根據(jù)各種接線方式的優(yōu)缺點擬定兩種接線方案： 方案一：110KV 側(cè)采用內(nèi)橋形接線，35KV 側(cè)采用單母分段接線，10KV 側(cè)采用單母分段 接線。 方案二：110KV 側(cè)采用單母分段接線，35KV 側(cè)采用雙母線接線，10KV 側(cè)采用單母分段 接線。 a.a.技術(shù)比較技術(shù)比較 對于 110KV 側(cè)，由于負(fù)荷供電要求高，為了保證供電的可靠性和靈活性所以選擇內(nèi)橋 形接線形式。對于 35KV 電壓側(cè)，供電可靠性要求很高，同時全部采用雙回線供電，為滿足 供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。 b.b.經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì)比較 對整個方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建 費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上 35KV、10KV 側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。 由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，其接線如圖 7 所示。 三角形接 線 四角形接 線 10 KV KV KV 圖 7 方案一接線方式 1.61.6 主變壓器型式的選擇主變壓器型式的選擇 1.6.11.6.1 選擇原則選擇原則 (1）為保證供電可靠性，在變電所中，一般裝設(shè)兩臺主變壓器； (2）為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性，如有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)選擇兩臺三繞組變壓 器，選用三繞組變壓器占的面積小，運(yùn)行及維護(hù)工作量少，價格低于四臺雙繞組變壓器， 因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺雙繞組變壓器； (3）裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，其中一臺事故后其余主變壓器的容量應(yīng)保證 該所全部負(fù)荷的 70%以上，并保證用戶的一級和二級全部負(fù)荷的供電。 1.6.21.6.2 臺數(shù)的確定臺數(shù)的確定 為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當(dāng)只有一個電源或變電站可由低壓側(cè) 電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時，可裝設(shè)一臺。本設(shè)計變電站有兩回電源進(jìn)線，且低 壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺主變壓器。 1.6.31.6.3 相數(shù)的確定相數(shù)的確定 在 330kv 及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同 容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運(yùn)行維護(hù) 較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時，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，也可選用單相變壓器。 11 1.6.41.6.4 繞組數(shù)的確定繞組數(shù)的確定 在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達(dá)到變壓器額定容 量的 15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無功補(bǔ)償設(shè)備時，宜采用三繞組 變壓器。 1.6.51.6.5 繞組連接方式的確定繞組連接方式的確定 變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，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接法和三角形接法，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程 來確定。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星形接法，35KV 也采用星形接法，其 中性點多通過消弧線圈接地。35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用三角形接法。 結(jié)構(gòu)型式的選擇 1.6.61.6.6 三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上的基本型式三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上的基本型式 (1)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 繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。 (2)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 繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。 應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，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，也可選用升壓型。 1.6.71.6.7 調(diào)壓方式的確定調(diào)壓方式的確定 系統(tǒng) 110KV 母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范 圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。 1.6.81.6.8 主變壓器容量的確定主變壓器容量的確定 主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù) 荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器 容量應(yīng)按下式選擇：Sn=0.6PM。因?qū)σ话阈宰冸娝?dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器 容量應(yīng)能保證 7080%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力 40%。由于一般電網(wǎng)變電 所大約有 25%為非重要負(fù)荷，因此，采用 Sn=0.6 PM 確定主變是可行的。 已知：35KV 側(cè) Pmax=54 MW，cos=0.80 10KV 側(cè) Pmax=20 MW，cos=0.80 所以，在其最大運(yùn)行方式下： Sn=0.6*(54/0.80+20/0.80)=55.5 MVA 選擇變壓器的主要參數(shù)為 額定電壓：11081.25%KV，38.522.5%KV，10.5KV 空載損耗：84.7KW 空載電流：1.2% 接線組別：Yn，yn，d11 阻抗電壓：U（1-2）%=17.5% ，U（1-3）%=10.5% ，U（2-3）%=6.5% 2.2.短路電流計算短路電流計算 2.12.1 短路電流計算的概述短路電流計算的概述 2.1.12.1.1 概述概述 短路是電力系統(tǒng)中最常見和最嚴(yán)重的的一種故障，所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常情況 以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。 12 引起短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞。引起絕緣順壞的原因有：過電壓、 絕緣材料的自然老化、機(jī)械損傷及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不良等。此外，運(yùn)行人員的誤操作、鳥獸 跨接在裸露的載流部分以及風(fēng)、雪、雨、雹等自然現(xiàn)象均會引起短路故障。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地 短路。運(yùn)行經(jīng)驗表明，在電力系統(tǒng)各種故障中，單相接地短路占大多數(shù)，兩相短路較少， 而三相短路的機(jī)會最少，但三相短路的短路電流最大，故障產(chǎn)生的后果也最為嚴(yán)重，必須 給予足夠的重視。因此采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 2.1.22.1.2 短路計算的意義短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因 是電氣設(shè)害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導(dǎo)體備載流部分 的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的 70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通 過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和 電纜。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短 路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng) 運(yùn)行解列。 2.1.32.1.3 短路計算的目的短路計算的目的 a.a.對所選電氣設(shè)備進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。 b.b.進(jìn)行變壓器和線路保護(hù)的整定值和靈敏度計算。 c.c.在選擇繼電保護(hù)和整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。 2.22.2 短路計算的一般規(guī)定短路計算的一般規(guī)定 2.2.12.2.1 計算的基本情況計算的基本情況 (1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。 (2)所有同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁） 。 (3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。 (4)所有電源的電動勢相位角相等。 (5)應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動 機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。 2.2.22.2.2 接線方式接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最 大運(yùn)行方式） ，不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 2.2.32.2.3 基本假定基本假定 a.a.正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 b.b.所有電源的電動勢相位角相同。 c.c.短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 d.d.不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 2.32.3 短路計算的方法短路計算的方法 對應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點的三相短路電流計算， 求得 I、ish、Ish值。 I三相短路電流。 ish三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。 Ish三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。 13 Sd三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為 選擇限流電抗的依據(jù)。 2.42.4 短路電流計算短路電流計算 a.a.選擇計算短路點選擇計算短路點 在下圖中，d1，d2，d3 分別為選中的三個短路點 b.b.畫等值網(wǎng)絡(luò)圖畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 XS 110KV d1 X1 X1 X2 35KV X2 X3 X3 d2 d3 10KV 圖 8 等值網(wǎng)絡(luò)通 c.c.計算計算 已知：（1）系統(tǒng)電壓等級為 110KV、35KV、10KV，基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA，系統(tǒng) 110KV 母線系統(tǒng)短路容量為 3000MVA，110KV 側(cè)為雙回 LGJ-185/30KM 架空線供電。 （2）視系統(tǒng)為無限大電流源，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即 I=I，S= S （3）主變壓器，基準(zhǔn)容量 Sj=100 MVA 基準(zhǔn)電壓 Uj=1.05 Ue =115 KV 基準(zhǔn)電流 KAU S I j j j 502 . 0 3*115 100 3 基準(zhǔn)電抗 132 100 115 3 2 2 j j j j j S U I U X 所以： 對側(cè) 110kv 母線短路容量 Skt 的標(biāo)幺值為 30 100 3000 * b kt kt S S S 對側(cè) 110kv 母線短路電流標(biāo)幺值 30 * ktkt SI 14 對側(cè) 110kv 系統(tǒng)短路阻抗標(biāo)幺值 0333. 0 30 11 * * kt s I X 對于 LGJ-185 線路 X=0.382/KM 則 XS*=0.0333+(0.38235)/132/2=0.084 d1，d2，d3 點的等值電抗值計算公式： X1=1/2U（1-2）%+ U（1-3）%- U（2-3）% X2=1/2U（1-2）%+ U（2-3）%- U（1-3）% X3=1/2U（1-3）%+ U（2-3）%+ U（1-2）% 由變壓器參數(shù)表得知，繞組間短路電壓值分別為： U（1-2）%=17.5% U（1-3）%=10.5% U（2-3）%=6.5% 主變額定容量 SN=63 MVA 所以 X1=1/2(17.5+10.5-6.5)=10.75 X2=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75 X3=1/2(10.5+6.5-17.5)= - 0.25 標(biāo)么值: X1* = X1 /100( Sj / SN)=10.75/100(100/63)=0.17 X2* = X2 /100( Sj / SN)=6.75/100(100/63)=0.11 X3* = X3 /100( Sj / SN)=-0.25/100(100/63)=-0.004 已知 110KV 系統(tǒng)折算到 110KV 母線上的等值電抗 Xs* =0.084 （1 1）當(dāng)）當(dāng) d1d1 點短路時點短路時 圖 9 d1 點短路等值電路 905.11 084 . 0 11 * 1* s d X I KA U S I j j j 502 . 0 1153 100 3 KAIII jdd 976 . 5 502 . 0 905.11 1* 1 IId 1 KAII dch 239.15967 . 5 28 . 128 . 1 MVAIUS jk 3 . 1190976 . 5 11533 其中 Id短路電流周期分量有效值 15 Id起始次暫態(tài)電流 I t=時穩(wěn)態(tài)電流 Sk短路容量 （2 2）當(dāng)）當(dāng) d2d2 點短路時點短路時 0.084 0.17 0.17 0.084 0.224 0.14 d2 0.11 0.11 d2 d2 圖 10 d2 點短路等值電路 46 . 4 224 . 0 11 2* 2* d d X I KA U S I j j j 56 . 1 373 100 3 KAIIII jdd 958 . 6 56 . 1 46 . 4 2* 2 KAII dch 74.17958 . 6 28 . 128 . 1 2 MVAIUS jk 9 .445958 . 6 3733 （3 3）當(dāng)）當(dāng) d3d3 點短路時點短路時 0.084 0.17 0.17 0.167 0.083 -0.004 -0.004 d3 d3 d3 16 圖 11 d3 點短路等值電路 998 . 5 167. 0 11 3* 3* d d X I KA U S I j j j 5 . 5 5 . 103 100 3 KAIIII jdd 9 . 325 . 5988 . 5 3* 3 KAII dch 84 9 . 3228 . 128 . 1 3 MVAIUS jk 598 9 . 32 5 . 1033 額定電流計算 因為 IN=IjSN /Sj (SN =63MVA，Sj=100MVA，Ij1=0.502KA，Ij2=1.56KA，Ij3=5.5KA) 所以 IN1=0.50263/100=0.32 KA IN2=1.5663/100=0.98 KA IN3=5.563/100=3.47 KA 3.3.電氣設(shè)備選擇與校驗電氣設(shè)備選擇與校驗 3.13.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇的一般條件 各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時必然有相同的基 本要求。在正常工作時必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路 情況下，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。 （一）按正常工作條件，選擇時要根據(jù)以下幾個方面 a.環(huán)境 產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時要注意。 此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。 b.電壓 選擇設(shè)備時應(yīng)使裝設(shè)地點和電路額定電壓 UN小于或等于設(shè)備的額定電壓 UN.et，即：UN.etUN。 但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓 1015%情況下安全運(yùn)行。 c.電流 電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時電氣設(shè)備長期允許通 過的電流，選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時應(yīng)滿足以下條件：IN.etIg.max 式中 IN.et該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流. Ig.max該設(shè)備或載流導(dǎo)體長期通過的最大工作電流。 目前我國規(guī)定電器產(chǎn)品的 0=40，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是 1時，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過電流 IN.et可修為 0 1 . N N NeN II 式中 N、1分別為設(shè)備或載流導(dǎo)體的在長期工作時允許溫度和實際環(huán)境溫度。 d.按斷流能力選擇 設(shè)備的額定開斷電流 Ico或斷流容量 SOC 不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g 的短路電流有效值 Ik或短路容量 SK，即：IcoIk，SocSk。 (二)按短路情況下進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗 17 a.按短路情況下的動穩(wěn)定，即以制造廠的最大試驗電流幅值與短路電流的沖擊電流相 比，且 ietish。 式中 iet額定動穩(wěn)定電流，用來表征斷路器和承受短路電流電動力的能力，用來選 擇斷路器時的動穩(wěn)定校驗。 ish沖擊電流。 b.短路情況下的熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定應(yīng)滿足 jxt tItI 22 It短路電流瞬時值（kA） ； t短路電流熱效應(yīng)計算時間（s） ； I 時間為短路電流周期分量；tjx短路電流的假想時間； tjxtjtdl0.05（s） ； tj繼電保護(hù)整定時間（s） ； tdl斷路器動作時間（s） ； 0.05考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效 時間。 熱穩(wěn)定電流 Ite是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器 通過熱穩(wěn)定電流在 4s 時間內(nèi),溫度不超過允許發(fā)熱溫度,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的 現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。 對電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系： 2 1 2)( ITIK ANt 或 I t t TIK j ANt1 式中 Kt由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)； IN1TA電流互感器一次側(cè)額定電流； t由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定時間； tj短路電流的假想時間； Qd 熱效應(yīng)通常分為短路電流交流分量有關(guān)的熱效應(yīng) Qp，和與直流分量有關(guān)的 熱效應(yīng) Qnp兩部分。 3.23.2 高壓斷路器的選型高壓斷路器的選型 高壓斷路器是最重要的開關(guān)電器，對其基本要求是：具有足夠的開斷能力和盡可能短 的動作時間，并且要有高度的工作可靠性。斷路器最重要的任務(wù)是熄滅電弧。 當(dāng)用斷路器開斷有電流通過的電路時，在開關(guān)觸頭分離的瞬間，觸頭間會出現(xiàn)電弧， 電弧的溫度可達(dá) 50007000，常常超過金屬氣化點，如不采取措施，則可能燒壞觸頭及 電器部件絕緣，危害電力系統(tǒng)的運(yùn)行。 按照滅弧介質(zhì)的滅弧方式，高壓斷路器一般可分為：油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6 斷路器、真空斷路器等。 斷路器的選擇考慮電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流以及持續(xù) 時間和開斷電流等參數(shù)。在滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn) 行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 3.33.3 高壓隔離開關(guān)的選型高壓隔離開關(guān)的選型 隔離開關(guān)的主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其它帶 電部分之間用隔離開關(guān)形成一個可靠且明顯的斷開點，還可用來進(jìn)行短路的切換工作。 18 離開關(guān)沒有滅弧裝置，所以不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，否則將造成嚴(yán)重誤操作， 會在觸頭間形成電弧，這不僅會損壞隔離開關(guān)，而且能引起相間短路。因此，隔離開關(guān)一 般只有在電路已被斷路器斷開的情況下才能接通或斷開。 高壓隔離開關(guān)的選擇要考慮電壓、電流、機(jī)械荷載等參數(shù)，及動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電 流和持續(xù)時間。隔離開關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進(jìn)行綜 合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 3.43.4 互感器的選擇互感器的選擇 互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，是發(fā)電廠、變電站內(nèi)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的 聯(lián)絡(luò)元件?；ジ衅鞯闹饕猛臼牵?將測量儀表、保護(hù)電器與高壓電路隔離，以保證二次設(shè)備和工作人員的安全。 將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成二次回路的低電壓和小電流，使測量儀表和保 護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。電壓互感器二次側(cè)額定電壓為 100V，或V；電流互感器3/100 二次側(cè)額定電流為 5A 或 1A，以便于監(jiān)測設(shè)備。 a.a.電壓互感器電壓互感器 電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求；在運(yùn)行方式 改變時，保證裝置不失壓、同期點兩側(cè)都能滿方便地取壓。通常如下配置： 6220KV 電壓級的每組主母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出 線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。 需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，供同期和自動重合閘使用，該側(cè)裝一臺 單相電壓互感器，用與 100%定子接地保護(hù)。 電機(jī) 一般在出口處裝兩組，一組（/Y 接線）用于自動調(diào)整勵磁裝置，一組供測 量儀表、同期和繼電保護(hù)保護(hù)使用。 正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級、機(jī)械 荷載等；承受過電壓能力，應(yīng)考慮絕緣水平與泄露比距。 由于電壓互感器是與電路并聯(lián)聯(lián)接的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，互感器本身兩側(cè)裝有斷路 器，并不受短路電流的作用，因此不需校驗動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。 b.b.電流互感器電流互感器 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。電流互感器應(yīng)按下列原則配置。 每條支路的電源均應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路測量、保護(hù)使用。 變壓器出線配置一組電流互感器供變壓器差動使用，相數(shù)、變比、接線方式與變壓 器的要求相符合。 動保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，各端口屬于同一電壓級時，互感 器變比應(yīng)相同，接線方式相同。 一般應(yīng)將保護(hù)與測量用的電流互感器分開，盡可能將電能計量儀表互感器與一般測量 用互感器分開，前者必須使用 0.5 級互感器，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流 的左右。保護(hù)用互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，盡量消除主保護(hù)的不保護(hù)區(qū)。 正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù) 荷、暫態(tài)特性、準(zhǔn)確度等級、機(jī)械荷載等；短路穩(wěn)定性應(yīng)考慮動穩(wěn)定倍數(shù)及熱穩(wěn)定倍數(shù)； 承受過電壓能力應(yīng)考慮絕緣水平及泄露比距。 3.53.5 短路穩(wěn)定校驗短路穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定校驗是對產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗，對于母線從窗口 19 穿過且無固定板的電流互感器可不校驗動穩(wěn)定。熱穩(wěn)定校驗則是驗算電流互感器承受短路 電流發(fā)熱的能力。 a.a.動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗 電流互感器的內(nèi)部穩(wěn)定性通常以額定動穩(wěn)定電流或動穩(wěn)定倍數(shù) Kd表示。Kd等于極限通 過電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。校驗按下式計算： e sh dw I i K 2 式中 Kdw動穩(wěn)定倍數(shù)，由制造部門提供； Ie電流互感器的一次繞組額定電流。 b.b.熱穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定校驗 制造部門在產(chǎn)品型錄中一般給出 t=1s 或 3s 的額定短路時熱穩(wěn)定電流或熱穩(wěn)定電流 倍數(shù) Kr，校驗按下式進(jìn)行： N d r I tQ K / 式中 t制造部門提供的熱穩(wěn)定計算采用的時間(一般取 1s)。 3.63.6 高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器的選擇 a.a.選擇原則選擇原則 （一）限流式高壓熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)以 避免熔斷器熔斷截流時產(chǎn)生的電網(wǎng)過電壓超過電網(wǎng)允許的 2.5 倍工作相電壓。 當(dāng)經(jīng)過演算，電器的絕緣強(qiáng)度允許使用高一級電壓的熔斷器時，則應(yīng)該按電壓比 折算，降低其額定斷流容量。 （二）高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或小于熔體的額定電流。 （三）跌落式熔斷器在滅弧時，會噴出大量游離氣體，并發(fā)出很大響聲，故一般只在 屋內(nèi)使用。 b.b.熔體的選擇熔體的選擇 （一）熔體的額定電流應(yīng)該按高壓熔斷器的保護(hù)熔斷特性選擇，應(yīng)滿足保護(hù)的可靠性、 選擇性和靈敏度的要求。非自爆式熔斷器具有反時限的電流時間特性。熔體額定電流選擇 的過大，將延長熔斷時間，降低靈敏度；選得過小，則不能保證保護(hù)的可靠性和選擇性。 選擇熔體時應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間、熔斷器于電源側(cè)繼電保護(hù)之間、以及熔斷器 與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間的動作選擇性。在此前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時，應(yīng) 能在最短的時間內(nèi)切斷故障， 。當(dāng)電網(wǎng)裝有其它接地裝置時，回路中最大接地電流與負(fù)荷電 流之和應(yīng)不超過最小熔斷電流。 （二）保護(hù) 35KV 及以下電力電壓器的高壓熔斷器熔體，在下列正常工作情況下不應(yīng)誤 熔斷： 當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器回路最大工作電流時。 當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器的勵磁涌流時（一般按熔體通過該電流時的熔體時間不小 于 0.5S 校驗） 。 當(dāng)熔體內(nèi)通過保護(hù)范圍以外的短路電流及電動機(jī)自啟動等引起的沖擊電流時。 保護(hù) 35KV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇： nRbgm IKI 式中 K系數(shù)，當(dāng)不考慮電動機(jī)自啟動時，可取 1.11.3；當(dāng)考慮電動機(jī)自啟動時， 可取 1.52.0； 20 bgm I -電力變壓器回路最大工作電流（A） 。 （三）保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器熔體，在下列正常工作情況下不應(yīng)誤熔斷： 由于電網(wǎng)電壓升高、波形畸變等原因引起電力電容器回路的電流增大時。 電力電容器運(yùn)行過程中的涌流。 保護(hù)電力電容器高壓熔斷器熔體的額定電流可按下式選擇： nRnc IKI 式中 K系數(shù)，對于跌落式高壓熔斷器，取 1.21.3；對于限流式高壓熔斷器，當(dāng) 為一臺時，系數(shù)取 1.52.0,當(dāng)為一組電力電容器時，系數(shù)取 1.31.8； nc I -電力電容器回路的額定電流（A） 。 （四）保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電流和斷流容量選擇，不必校驗額定電 流。 （五）除保護(hù)防雷用電容器的熔斷器外，當(dāng)高壓熔斷器的熔斷電流不能滿足被保護(hù)回 路中裝設(shè)限流電阻等措施限制短路電流。 （六）對沒有限流作用的跌落式熔斷器，應(yīng)考慮短路電流的非周期分量，用全電流進(jìn) 行斷流容量的校驗。同時，尚需用系統(tǒng)最小運(yùn)行放式下的短路電流檢驗三相斷流的下限值， 以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。 4.4.屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計 4.14.1 設(shè)計原則設(shè)計原則 高壓配電裝置的設(shè)計必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、 規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求， 合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配 電裝置不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 火電廠及變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地 制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。在確定配 電裝置型式時，必須滿足下列四點要求。 （一）節(jié)約用地 我國人口眾多，但耕地不多。因此節(jié)約用地是我國現(xiàn)代化建設(shè)的一項戰(zhàn)略性方針。配 電裝置少占地，不占良田和避免大量開挖土石方，是一項必須認(rèn)真貫徹得重要政策。 （二）運(yùn)行安全和操作巡視方便 配電裝置布置要整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求，如保證各種 電氣安全凈距，裝設(shè)防誤操作的閉鎖裝置，采取防火、防暴和儲油、排油措施，考慮設(shè)備 防凍、防陣風(fēng)、抗震、耐污等性能。使配電裝置一旦發(fā)生事故時，能將事故限制到最小范 圍和最低程度，并使運(yùn)行人員在正常操作和處理事故的過程中不致發(fā)生意外情況，以及在 檢修過程中不致?lián)p害設(shè)備。此外，還應(yīng)重視運(yùn)行維護(hù)時的方便條件，如合理確定電氣設(shè)備 的操作位置，設(shè)置操作巡視通道，便利于主控制室聯(lián)系等。 （三)便于檢修和安裝 對于各種型式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝條件。如高型及半高型布置時， 要對上層母線和上層隔離開關(guān)的檢修、試驗采取適當(dāng)?shù)拇胧荒壳安簧俚貐^(qū)已經(jīng)開發(fā)帶電 檢修作業(yè)，在布置于架構(gòu)荷載方面需為此創(chuàng)造條件；要考慮構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化，減少 21 架構(gòu)類型；設(shè)置設(shè)備搬運(yùn)道路、起吊設(shè)施和良好的照明條件等。此外，配電裝置的設(shè)計還 必須考慮分期建設(shè)和擴(kuò)建過渡的便利。 （四）節(jié)約三材，降低造價 配電裝置的設(shè)計還應(yīng)采取有效措施，減少三材消耗，努力降低造價。 4.24.2 設(shè)計的基本要求設(shè)計的基本要求 a.其設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，節(jié)約土地。 b.保證運(yùn)行可靠合理選擇設(shè)備，布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。 c.便于安裝、檢修，操作巡視方便。 d.在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。 4.34.3 布置及安裝設(shè)計的具體要求布置及安裝設(shè)計的具體要求 （一）屋內(nèi)配電裝置部分（一）屋內(nèi)配電裝置部分 a.6-35KV 兩層配電裝置中，為了便于運(yùn)行人員在底層操作時能夠觀察到樓層母線隔 離開關(guān)的開合情況，以往的設(shè)計考慮隔離開關(guān)間內(nèi)的樓板上開設(shè)孔洞。但是開設(shè)孔洞曾發(fā) 生事故傷亡，現(xiàn)行設(shè)計采取了改進(jìn)措施。 b.相鄰間隔均為架空出線時，必須考慮當(dāng)一回路帶電、另一回檢修時的安全措施，如 將出線懸掛點偏移，兩回出線間加隔離板凳。 c.雙母線系統(tǒng)的隔離開關(guān)操動機(jī)構(gòu)在間隔正面的布置一般按做工作母線右備用母線的 原則考慮。 d.對于間隔內(nèi)帶油位指示器的電器設(shè)備，在布置時要考慮觀察油位的便利，如設(shè)備窺 視窗；當(dāng)設(shè)備正反面均帶油位指示器時，盡可能在其兩側(cè)分別設(shè)置巡視通道，若無條件時， 可裝設(shè)反光鏡或采取其它措施。 e.充油套管的儲油器應(yīng)裝設(shè)在便于監(jiān)視油位和運(yùn)行中加油的地方。 f.充油套管應(yīng)有取油樣的設(shè)施，取樣閥門一般裝設(shè)在地層 1.2m 處，并應(yīng)防止漏油。 g.隔離開關(guān)操動機(jī)構(gòu)的安裝高度，搖式一般為 0.9m,上下板式一般為 1.05m。 h.隔離開關(guān)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的設(shè)計，必須防止出現(xiàn)操作死點。同時，設(shè)計中應(yīng)留有余度，以 適應(yīng)施工誤差所引起的變化。 i.安裝帶放油閥的油浸式電壓互感器的基礎(chǔ)，要求高出地面不小于 0.1 m,以便于放油 取樣。 j.電抗器垂直布置時，B 相必須放在中間；品字形布置時，不得將 A、C 兩相疊在一起。 k.電抗器垂直布置時，應(yīng)考率吊裝高度。若高度不夠時，其上方應(yīng)設(shè)吊裝孔。 l.矩形母線的不線應(yīng)盡量減少母線的彎曲，尤其是多片母線的立彎。建議采取以下一 些措施： 同一回路內(nèi)相間距離的變化盡量減少； 回路內(nèi)設(shè)備、絕緣子的中心線錯開次數(shù)盡量減少； 當(dāng)前后兩中心線錯開很多，中間又必須加一個絕緣子時，則中間絕緣子設(shè)在兩個立 彎的直線段上，此時其固定金具與母線呈一個夾角。 母線穿過母線式套管時，在其前后應(yīng)只有一個大彎曲時，如在布置中不能避免出現(xiàn) 兩個大彎曲，則應(yīng)采取措施以免母線配好后穿不進(jìn)套管。 m.矩形母線彎曲處至最近絕緣子的母線固定金具邊緣的距離應(yīng)不小于 50mm，但至最近 的絕緣子中心線的距離應(yīng)不大于該檔母線跨距的四分之一。 n.母線與母線、引下線或設(shè)備端子連接時，一般按通過電流及所連接的金屬材料的電 22 流密度計算所需的接觸面積，以免接頭過熱。 （二）屋外配電裝置部分（二）屋外配電裝置部分 a.當(dāng)電廠具有二級升高電壓配電裝置時，一般要預(yù)留安裝第二臺三卷變壓器的位置和 引線走廊。 b.當(dāng)發(fā)電廠、地區(qū)降壓變電所具有中性店非直接接地系統(tǒng)的電壓級時，設(shè)計中要考慮 預(yù)留消弧線圈的安裝位置及其引線方式。 c.斷路器和避雷器等設(shè)備采用低位布置時，圍欄內(nèi)宜作成高 100mm 的水泥地平，以便 于排水和防止長草。 d.35KV-110KV 隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)宜布置在邊相。操作機(jī)構(gòu)的安裝高度一般為 1m。 e.隔離開關(guān)引線的對地的安全凈距 C 值得校驗，應(yīng)考慮電纜溝凸出地面的尺寸。 f.為了便于上人便于檢修，對鋼筋混凝土架構(gòu)要設(shè)置腳釘或爬梯，其位置對于單獨(dú)構(gòu) 架可在一個支柱上設(shè)置，對于連續(xù)排架可在兩相鄰間隔的中間支柱上設(shè)置，同時，必須對 上人時檢修人員與周圍導(dǎo)體及設(shè)備的安全凈距進(jìn)行校驗。 g.對于物外的母線橋，為了防止從廠房頂上掉落金屬物體或因鳥害等導(dǎo)致母線短路， 應(yīng)根據(jù)具體情況采取防護(hù)措施，如在母線橋上部假設(shè)鋼板護(hù)罩等，至于其它各側(cè)是否需要 加設(shè)護(hù)網(wǎng)，可根據(jù)工程具體情況確定。 h.建設(shè)在林區(qū)的屋外的配電裝置，應(yīng)在電氣設(shè)備的周圍留有 20M 寬度的空地。 i.在帶旁路母線的配電裝置的設(shè)計中，一般將旁路母線布置在出線門型架的外側(cè)。此 時，為了保持送電線路與旁路母線之間的安全距離，線路的終端桿塔必須有一定的高度。 因此，可以考慮將旁路母線布置在出線架的內(nèi)側(cè)。這樣，可以縮小出線門型架到線路終端 塔的距離，使架構(gòu)簡化并節(jié)省鋼材。 4.44.4 配電裝置選擇配電裝置選擇 （一）（一）6-10KV6-10KV 配電裝置配電裝置 610KV 配電裝置一般均為屋內(nèi)布置。當(dāng)出線不帶電抗器時，一般采用成套開關(guān)柜單 層布置，由于受國產(chǎn)開關(guān)柜的限制，這種布置僅用于中小型變電所及單機(jī)容量為 12MW 及以 下的小型發(fā)電廠。當(dāng)出線帶電抗器時，一般采用三層或兩層裝配式布置，近年來還有采用 兩層裝配與成套混合式布置，這些布置使用于大中型配電裝置。成套開關(guān)柜布置，只要合 理選用制造廠生產(chǎn)的各種標(biāo)準(zhǔn)單元的開關(guān)柜按照明電氣主接線的要求進(jìn)行配置組合即可。 則 10KV 側(cè)采用單層屋內(nèi)布置。 （二）（二）35KV35KV 配電裝置配電裝置 屋外配電裝置，在現(xiàn)有的 35KV 屋外配點裝置中，其布置型式多為中型，雖有采用高型、 半高型及低型的膽為數(shù)不多，35KV 側(cè)采用中型布置。 （三）（三）110KV110KV 配電裝置配電裝置 a.普通中型配電裝置 普通中型配電裝置是將所有電氣設(shè)備都安裝在地面設(shè)計支架上，母線下不布置任何電 氣設(shè)備。采用軟母線的該型配電裝置在我國已有三十多年的歷史，都積累了比較豐富的經(jīng) 驗。但因其占地面積多所以在目前的設(shè)計中一般不采用。 b.半高型配電裝置 半高型配電裝置是將母線及母線隔離開關(guān)抬高，將斷路器、電流互感器等電氣設(shè)備布 置在母線的下面。該配電裝置具有布置緊湊清晰、占地少、鋼