停电。 电压等级 为超高压。 主变压器台数及型式 般装设两台主变压器，根据负荷增长需要分期投运。经过 技术经济比较认为合理时，也可装设台主变压器。 具有三种电压的变压器，如通过主变压器各侧绕组的功率达 到该变压器额定容量的以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功 设备时，主变压器般选用三绕组变压器。 与两种及以上中性点直接接地系统连接的主变压器， 般应优先选用自耦变压器。当自耦变压器第三绕组有无功补偿设备 时，应根据无功功率潮流，校核公告绕组容量，以免在种运行方式 下限制自耦变压器输出功率。 二地区重要变电所接线 特点 地区重要变电所位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换或接受 功率为主，供电给地区的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后， 将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。 电压等级 为以及。 主变压器台数及型式 般装设两台主变压器。 主变压器型式选择同系统枢纽变电所。 三般变电所接线 特点 般变电所多为终端或分支变电所，降压供电给附近用户或个 企业。全所停电后，只影响附近用户或个企业供电。 电压等级 多为，也有。 主变压器台数及型式 般为两台主变压器，当只有个电源时，也可只装设台 主变压器。 主变压器般为双绕组或三绕组变压器。变电所的电气设备分类 电气次设备 直接生产转换和输配电的设备称为电气次设备。它们主要有 以下几种 生产和转换电能的设备如电动机变压器等，他们是直接 生产和转换电能的主要电气设备。 接通或断开电路的开关电器为满足运行操作或事故处理的 需要，将电路接通或断开的设备，如断路器隔离开关接触器熔 断器等。 限制故障电流和防御过电压的电器如用于限制短路电流的 电抗器和防御过电压的避雷器避雷针避雷线等。 接地装置用来保证电力系统正常工作的工作接地或保护人 身安全的保护接地，他们均埋入地中的金属接地体或接成接地网的接 地装置连接。 载流导体电气设备必须通过载流导体按照生产和分配电能 的顺序或者说按照设计要求连接起来，常见的载流导体有母线架空 线电力电缆等。 补偿装置如调相机电力电容器消弧线圈并联电抗器等。 它们分别用于补偿系统的无功功率补偿小电流接地系统的单相接地 电容电流吸收系统过剩的无功功率等。 仪用互感器如电压互感器和电流互感器，它们将次回 路中的高电压和大电流变成低电压和小电流，供给测量仪表和继电保 护装置用。 二电气二次设备 对电气次设备进行测量控制监视和保护用的设备，称为电 气二次设备，它们主要有 测量仪表如电压表电流表功率表电能表等，它们 用以测量次回路的运行参数。 继电保护及自动装置它们用以迅速反映电气故障或不正 常情况，并根据要求切除故障发出信号或作相应的调节。 直流设备直流设备主要用于供给保护操作信号以及 事故照明等设备的直流供电，它们有直流发电机组蓄电池硅整流 装置等。控制和信号设备及其控制电缆控制设备是指对断路器进 行手动或自动的开合操作控制的设备。信号设备有光字牌信号反映 断路器和隔离开关位置的信号主控制室的中央信号等。控制电缆是 连接二次设备的电缆。 绝缘监察装置用以检查交流和直流系统的绝缘情况 设计的技术指标及思想 设计指标 变电所电气部分具有可靠性灵活性和经济性，并能满足工 程建设规模要求。 电气主接线是变电所电气部分的主体，是保证出力连续供电和 电能质量的关键环节。要达到变电所电气部分具有可靠性灵活性 经济性等要求，电气主接线应满足供电可靠调度灵活运行检修方 便且具有经济性和可扩建发展的可能性等基本要求。此外，合理选择 变压器的容量和结构形式计算短路电流时按最严重情况考虑正确 选择电气设备配电装置各部分的间隔距离等也是实现这技术指标 的关键环节。 变电所功率因数不低于 当变电所的功率因数没有达到要求时，就要进行无功补偿。无功 补偿关系到电力系统的电压质量安全及经济运行，无功补偿可以减 少无功功率的传输，提高电压质量和减少电能损耗。在进行变电所主 接线的设计时，应确定为了平衡无功功率拟定待设计变电所各电压等级的主接线，通过技术经济比较 论证确定主接线方案。然后计算各短路点的三相短路电流， 由结果选择电气设备，并进行相应的动热稳定校验。最后设 计变电所的屋外配电装置和防雷保护。 第二章电气主接线的设计 电气主接线是变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的 重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠 性灵活性和经济性密切相关，并且对变电所的建设投资，安全经济 运行，电气设备选择配电装置布置继电保护和控制方式的拟定有 较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响 因素，通过技术经济比较，合理确定电气主接线方案。 主接线的设计原则 主接线的设计依据 在设计电气主接线时，应以下列各点作为设计依据 变电所在电力系统中的地位和作用 电力系统中的变电所有系统枢纽变电所地区重要变电所和般 变电所三种类型。般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功 率交换和以中压供电，电压为地区重要变电所电压为 般变电所多为终端和分支变电所，电压为，也 有。 变电所的分期和最终建设规模 变电所根据年电力系统发展规划进行设计。般装设两台主 变压器当技术经济比较合理时，枢纽变电所也可装设 台主变压器终端或分支变电所如只有个电源时，可只装设台主 变压器。 负荷大小和重要性 对于级负荷必须有两个电源供电，且当任何个电源 失去后，能保证全部级负荷不间断供电。 对于二级负荷般要有两个电源供电，且当任何个电 源失去后，能保证全部级负荷不间断供电。 对于三级负荷般只需个电源供电。 系统备用容量大小 装有台及以上主要变压器的变压器，其中台事故断开，其余 主变压器的容量应保证该所的全部负荷，在计算负荷能力后的允许时间内，应保证用户的级和二级负荷。 系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化。例如检修母线 或断路器时，是否允许线路变压器或发电机停运故障时允许切除 的线路变压器和机组的数量等。设计主接线时应充分考虑这个因素。 二主接线设计的基本要求 变电所的主接线应满足可靠性灵活性和经济性三项基本要求。 可靠性 供电可靠性是电能生产和分配的首要任务，主接线首先应满足这 个要求。为了保证供电的可靠性，主接线应考虑到在事故或检修的情 况下，进可能减少对用户供电的中断。特别重要的负荷，还应考虑设 置备用供电电源。这样来在满足上述可靠性要求的情况下，就必然 要增加设备和线路，使接线复杂。显而易见，提高可靠性是以增大投 资为代价的。由于接线复杂，会导致较复杂的操作切换程序，有 可能引起事故，反而降低了可靠性。因此要综合考虑多种因素来对可 靠性的措施做出合理选择。 主接线可靠性应注意的问题 应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。 主接线 可靠性的衡量标准是运行实践，至于可靠性的定量分析由于基础数据 及计算方法尚不完善，计算结果不够准确，因而目前仅作为参考。 主接线的可靠性要包括次部分和响应组成的二次部分在运 行中可靠性的综合。 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用 可靠性高的电气设备可简化接线。 要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。 主接线可靠性的具体要求 短路器检修时，不宜影响对系统的供电。 断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运的回路数和 停运时间，并要保证对级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。 尽量避免变电所全部停运的可能性。 大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 二灵活性 主接线应满足在调度检修及扩建时的灵活性。 调度时，应可以灵活的投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式检修运行方式以及特殊运行方式下 的系统调度要求。 检修时，可以方便的停运断路器母线及其继电保护设备， 进行安全检修，而不致影响电力网的运行和对用户的供电。 扩建时，可以容易的从初期接线过渡到最终接线。在不影响 连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组变压器或线路而 不互相干扰，并且对次和二次部分的改建工作量最少。 三经济性 主接线在满足可靠性灵活性要求的前提下做到经济合理。 投资省。主接线应力求简单，以节省断路器隔离开关电 压互感器和电流互感器以及避雷器等次设备要能使继电保护和 二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆必要时，要能 限制短路电流，以便选择价廉的电气设备或轻型电器等等。 占地面积小。主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使 占地面积减小。 年运行费用少。年运行费用包括电能损耗和设备的维修费用等。 应经济合理选择主变压器的容量和台数，要避免因两次变压而增加电 能损耗。 主接线的基本形式 变电所的主接线的基本环节是电源和引出线。母线又称汇流母 线是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。由于多数情况下引 出线数目要比电源数目多好几倍，故在二者之间采用母线连接既有利 于电能交换，还可使接线简单明了和运行方便，也便于扩建。 变电所的电气主接线按照有无汇流母线分为两类。 有汇流母线的主接线单母线单母线分段双母线双母 线分段增设旁路母线等 无汇流母线的主接线桥形接线多角形接线以及发电机 变压器单元和扩大单元接线等。 上述接线形式适用于高压配电装置。 单母线接线 只有组母线的接线称为单母线接线。图是典型的单母线接 线图。这种接线的特点是电源和供电线路都连在同母线上。为了便于投入和切除任何条进出引线，在每条引线上都装有可以切除负荷 电流和故障电流的断路器。当需要检修断路器而又要保证其它线路正 常供电时，则应使被检修的断路器和电源隔离。为此，又在每个断路 器的两侧装有隔离开关，它的作用只是保证检修断路器时使其和电源 隔离，而不能用来断开电路。如果不设置隔离开关，那么在检修断路 器时必须使母线完全停电，这显然是不合理的。 单母线接线般只适用于台发电机或台主变压器的以下三种 情况 配电装置的出线回路数不超过回。 配电装置的出线回路数不超过回。 配电装置的出线回路数不超过回。 其缺点是不够灵活可靠，当母线或母线隔离开关发生故障或检 修时，均需断开电源，造成整个厂所停电。 图单母线接线 二单母线分段接线 单母线接线的缺点可以通过将母线分段的办法来克服。如图所示， 当母线的中间装设个断路器后，即把母线分为两段，这样对重要用 户可以由分别接于两段母线上的两条线路供电，当任段母线故障时 能保证重要用户不停电。另外，对两段母线可以分别进行检修而不致 对用户停电。 摘要 变电所是电力系统中接受电能和分配电能并能变换电压的场所。 在变电所中，直接用于生产输送和分配电能的电气设备称为电气 次设备由次设备依定规律连接起来所构成的电路称为电气主接 线，也称作次回路或次系统。本文针对降压变电所进行了 次部分的初步设计，完成了变电所电气主接线的设计，然后进行了 必要的短路电流的计算，根据短路电流选择变电所主要的电气设备并 进行相应的校验，最后完成屋外配电装置的设计以及防雷保护 的规划。 关键词电气主接线短路电流电气设备屋外配电 ， ， ， ，