1、<p>　　廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　如需圖紙，聯(lián)系QQ153893706</p><p>　　題 目 110kV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng)

2、 </p><p>　　班 級 電力904班 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2011年 11

3、 月 1 日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕

4、重的作用，如果仍然依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主，將無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求；同時(shí)用于變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機(jī)數(shù)據(jù)處理的大功能和速度，經(jīng)濟(jì)上也是一種資源浪費(fèi)。而且社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，依賴高質(zhì)量和高可靠性的電能供應(yīng)，建國以來，我國的電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶對電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一不提高，電網(wǎng)自動(dòng)化就顯得極為重要；近年來我國計(jì)算機(jī)

5、和通信技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動(dòng)化以具備了條件。</p><p>　　變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。因此，變電站自動(dòng)化既是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMS和DMS的基礎(chǔ)。</p><p>　　變電站綜

6、合自動(dòng)化是將變電站二次設(shè)備（包括控制、信號、測量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。它是變電站的一種現(xiàn)代化技術(shù)裝備，是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的 綜合應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。它具有功能綜合化、，設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)輸管理智能化等特征。變電站的綜合自動(dòng)化為變電站小型化

7、、智能化、擴(kuò)大監(jiān)視范圍及變電站安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行提供了現(xiàn)代化手段和基礎(chǔ)保證。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　第一章 負(fù)荷分析及主變壓器的選擇5</p><p>　　1.1 原始材料5</p>&l

8、t;p>　　1.1.1變電站基本資料5</p><p>　　1.1.2變電站負(fù)荷情況：6</p><p><b>　　1.2負(fù)荷分析6</b></p><p>　　1.2.1 概述6</p><p>　　1.2.2 負(fù)荷分類6</p><p>　　1.2.3 負(fù)荷匯總7<

9、;/p><p>　　1.3 主變壓器的選擇7</p><p><b>　　1.3.1概述7</b></p><p>　　1.3.2主變壓器臺數(shù)的原則及選擇8</p><p>　　1.3.3主變壓器容量的選擇8</p><p>　　1.3.4主變壓器形式的選擇9</p><

10、p>　　第二章 電氣主接線的初步設(shè)計(jì)及方案選擇11</p><p>　　2.1 電氣主接線的概況11</p><p>　　2.1.1 概況11</p><p>　　2.1.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求11</p><p>　　2.2對變電所電氣主接線的具體要求12</p><p>　　2.3 幾種常用接線的

11、一些特點(diǎn)12</p><p>　　2.3.1單母線接線12</p><p>　　2.3.2單母線分段接線13</p><p>　　2.3.3雙母線接線13</p><p>　　2.4 110KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.4.1 回路設(shè)計(jì)14</p><p>　　2

12、.4.2 方案一 內(nèi)橋接線方式14</p><p>　　2.4.3 方案二 單母線分段接線方式14</p><p>　　2.5 35KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.5.1 回路設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.5.2 方案一 單母線接線方式16</p><p>　　2.5.3 方案二

13、單母線分段接線方式16</p><p>　　2.6 10KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)18</p><p>　　2.6.1 方案一 單母線分段接線方式18</p><p>　　2.6.1 方案二 單母線接線方式18</p><p>　　2.7 主接線選擇的匯總情況：19</p><p>　　第三章 短路電流的計(jì)算2

14、0</p><p>　　3.1 概述20</p><p>　　3.2 目的20</p><p><b>　　3.3方法20</b></p><p>　　3.4基本假定20</p><p>　　3.5 短路電流的計(jì)算步驟21</p><p>　　3.5.1短路

15、點(diǎn)的選擇21</p><p>　　3.5.2元件電抗21</p><p>　　3.5.3三相短路電流計(jì)算22</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)30</p><p>　　4.1 電氣選擇的一般條件30</p><p>　　4.2 斷路器的選擇和校驗(yàn)31</p><p&g

16、t;　　4.2.1 對斷路器的基本要求31</p><p>　　4.4.2 斷路器選擇31</p><p>　　4.3 隔離開關(guān)的選擇35</p><p>　　4.3.1隔離開關(guān)的作用35</p><p>　　4.3.2 隔離開關(guān)的選擇35</p><p>　　4.4熔斷器的選擇38</p>

17、<p>　　4.5高壓開關(guān)的選擇39</p><p>　　4.6消弧線圈的配置：40</p><p>　　4.6.1 35kV系統(tǒng)消弧線圈的選擇與校驗(yàn)40</p><p>　　4.6.2 10kV系統(tǒng)消弧線圈的選擇與校驗(yàn)41</p><p>　　第五章 互感器的選擇41</p><p>　　

18、5.1 概述41</p><p>　　5.2 110kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇42</p><p>　　5.3 35kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇43</p><p>　　5.4 10kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇43</p><p>　　5.5 電壓互感器的選擇44</p><p>　　5.6 電壓互

19、感器的選擇和配置按下列條件44</p><p>　　5.7根據(jù)以上原則選擇電壓互感器45</p><p>　　第六章 變電站防雷裝置的配置46</p><p><b>　　6.1 概述46</b></p><p>　　6.2 防雷保護(hù)配置原則47</p><p>　　6.2.1 避雷針的

20、配置原則47</p><p>　　6.2.2 避雷器的配置原則47</p><p>　　6.3 避雷線和避雷器的配置47</p><p>　　6.3.1避雷線的配置47</p><p>　　6.3.2 避雷器的配置48</p><p>　　6.4變電站的進(jìn)線段保護(hù)48</p><p>

21、;　　第七章 繼電保護(hù)的配置48</p><p><b>　　7.1 概述48</b></p><p>　　7.2 繼電保護(hù)的重要性49</p><p>　　7.3繼電保護(hù)的基本要求49</p><p>　　7.4. 本變電站的保護(hù)配置49</p><p>　　7.4.1變壓器保護(hù)配

22、置49</p><p>　　1、變壓器裝設(shè)的保護(hù)種類49</p><p>　　2、變壓器保護(hù)配置原則及結(jié)果50</p><p>　　7.4.2 母線保護(hù)51</p><p>　　1、母線的保護(hù)方式51</p><p>　　2、母線保護(hù)的配置原則及結(jié)果51</p><p>　　7.5

23、輸電線路的保護(hù)裝置51</p><p>　　1、110kV線路保護(hù)51</p><p>　　2、35kV線路保護(hù)52</p><p>　　3、10kV線路保護(hù)52</p><p>　　7.6變電站綜合自動(dòng)化52</p><p>　　7.7 自動(dòng)裝置52</p><p>　　1、備用電

24、源自動(dòng)投入裝置的含義和作用52</p><p>　　2、自動(dòng)重合閘裝置52</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)52</b></p><p><b>　　致 謝53</b></p><p><b>　　第一章</b></p><p><

25、b>　　1.1 原始材料</b></p><p>　　1.1.1變電站基本資料</p><p>　?。?）本變電站建成后主要直接向本地用戶供電，預(yù)計(jì)變電所今后不再擴(kuò)建。</p><p>　?。?）本變電所與電力系統(tǒng)連接情況：</p><p>　　本變電所需設(shè)110/35/10KV三個(gè)電壓等級。</p><

26、p>　?、?10KV側(cè)：設(shè)有兩回架空線路與110KV系統(tǒng)相連接；110KV系統(tǒng)可視為無限大電源。</p><p>　　②35KV側(cè)：共有四回架空線路，其中有兩回線路連至35KV側(cè)系統(tǒng)，35KV系統(tǒng)總裝機(jī)容量為90MVA,最大等值電抗為5.7Ω，最小等值電抗為4.6Ω（均已歸算至110KV），35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)。</p><p>　?、圩冸娝谙到y(tǒng)中的地理位置示意圖如下

27、：</p><p>　　1.1.2變電站負(fù)荷情況：</p><p>　?。?）35KV側(cè)有兩回架空線路給某城鎮(zhèn)變電站供電，最大負(fù)荷為11.7MW，且該變電站無其它電源。</p><p>　　（2）110KV側(cè)有27回電纜出線，電纜總長度為173Km，最大綜合用電負(fù)荷為43MW。</p><p>　?。?）正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)有穿越功率最小為8MW

28、，最大為13MW，由110KV系統(tǒng)送入35KV電網(wǎng)。</p><p>　?。?）環(huán)境情況：年最高氣溫為38.5℃，年最低氣溫為-2.8℃;海拔高度為80.6米；年平均雷暴日數(shù)為77.5日／年。（5）其他：①所有架空線路的正序阻抗均可取0.4歐／公里;②所有負(fù)荷的平均功率因數(shù)均為0.85</p><p><b>　　1.2負(fù)荷分析</b></p>

29、<p>　　1.2.1 概述</p><p>　　由于電能的生產(chǎn)、輸送和使用本身所固有的特點(diǎn)，以及保證連續(xù)不斷地為用戶提供電能。對用戶的分析及計(jì)算是必要的，是選擇變壓器、電氣主接線、計(jì)算短路電流等提供依據(jù)。</p><p>　　1.2.2 負(fù)荷分類</p><p>　　1、一類負(fù)荷指短時(shí)的停電可能影響人身或設(shè)備安全，使變電站無法正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅度

30、下降的負(fù)荷。一類負(fù)荷為重要負(fù)荷，若中斷供電，將會帶來人身傷亡和設(shè)備損壞。一類負(fù)荷要求有兩個(gè)及兩個(gè)以上獨(dú)立電源供電，當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部一類負(fù)荷不間斷供電。</p><p>　　2、二類負(fù)荷指短時(shí)停電，但停電時(shí)間過長有可能損壞設(shè)備或影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷。二類負(fù)荷為比較重要負(fù)荷，若中斷供電，將會造成生產(chǎn)大量減產(chǎn)，城市公用事業(yè)和人民生活受到影響，二類負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，當(dāng)任何一個(gè)電源失去供電后，能保證

31、二類負(fù)荷的供電。</p><p>　　3、三類負(fù)荷是指較長時(shí)間停電不會直接影響變電站生產(chǎn)的負(fù)荷。對三類負(fù)荷若中斷供電，影響較小，一般不會帶來嚴(yán)重的后果，一般采用一個(gè)電源供電即可，不考慮備用。</p><p>　　4、因本變電站要給某城鎮(zhèn)變電站供電，35KV系統(tǒng)總裝機(jī)容量小，且該城鎮(zhèn)變電站無其他電源、待設(shè)計(jì)變電站今后不再擴(kuò)建，一旦斷電，該城鎮(zhèn)的城市公用事業(yè)和人民生活可能受到影響，所以該待設(shè)計(jì)

32、110KV變電站應(yīng)有兩臺主變壓器供電。</p><p>　　1.2.3 負(fù)荷匯總</p><p>　　1、35kV側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　pⅠ=13+11.7=24.7(MW)</p><p>　　2、10kV側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p><b>　　pⅡ=43(MW)</b></p&

33、gt;<p>　　表1-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　注：以上負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)是根據(jù)第一章的原始資料來匯總。</p><p><b>　　3、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析</b></p><p>　　因本變電站要給某城鎮(zhèn)變電站供電，35KV系統(tǒng)總裝機(jī)容量小，且該城鎮(zhèn)變電站無其他電源、待設(shè)計(jì)變電站今后不再擴(kuò)建，一旦斷電，該城鎮(zhèn)的城市公用事業(yè)和人民生

34、活可能受到影響，所以該待設(shè)計(jì)110KV變電站應(yīng)有兩臺主變壓器供電。</p><p>　　1.3 主變壓器的選擇</p><p><b>　　1.3.1概述</b></p><p>　　主變壓器的選擇與變壓器的臺數(shù)、形式、連接組別、電壓等級、調(diào)壓等級、冷卻方式、運(yùn)輸條件以及變電站的容量有關(guān)。它的確定除了依據(jù)基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10

35、年的發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。</p><p>　　在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電站的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇變壓器。</p><p>　　選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電站的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。</

36、p><p>　　1.3.2主變壓器臺數(shù)的原則及選擇</p><p><b>　　1、選擇原則</b></p><p>　　（1）于只供電給二類，三類負(fù)荷的變電站，原則上只裝設(shè)一臺變壓器。</p><p>　　（2）對于供電負(fù)荷較大的城市變電站或有一類負(fù)荷的變電站，應(yīng)選用兩臺相同容量的主變壓器。</p><

37、p>　?。?）對大城市郊區(qū)的一次變電站，如果中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺為宜，對于地方性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性；對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電站，其變壓器的基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1～2級設(shè)計(jì)。</p><p>　　2、主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　根據(jù)原始資料可知，本次所設(shè)的變電站是110kV降壓變

38、電站，分別為110kV、35kV、10kV，本本變電站要給某城鎮(zhèn)變電站供電，且該城鎮(zhèn)變電站無其他電源，一旦斷電，該城鎮(zhèn)的城市公用事業(yè)和人民生活受到影響，所以該待設(shè)計(jì)110KV變電站應(yīng)要求有兩個(gè)及兩個(gè)以上獨(dú)立電源供電，當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證不間斷供電。</p><p>　　根據(jù)規(guī)定選擇兩臺主變時(shí)供電可靠性較高，所以選用兩臺主變壓器。</p><p>　　1.3.3主變壓器容量的選擇&l

39、t;/p><p>　　1、變壓器容量選擇原則</p><p>　?。?）只有一臺主變壓器的變電站，選擇主變?nèi)萘縎NT應(yīng)大于總視在計(jì)算容量，即SNT≥SC∑。</p><p>　?。?）對裝有兩臺主變壓器的變電站，每臺主變壓器容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：任一臺主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二類重要負(fù)荷的需要，即SNT≥SC∑(Ⅰ+Ⅱ)；任一臺主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部總計(jì)

40、算負(fù)荷75%的需要，即SNT=0.75SC∑。</p><p>　　2、主變壓器容量的確定</p><p>　?。?）主變壓器容量一般按變電站建成后5-10年的發(fā)展規(guī)劃負(fù)荷選擇，但本變電站本變電站建成后主要直接向本地用戶供電，預(yù)計(jì)變電所今后不再擴(kuò)建。本變電站主變壓器容量應(yīng)留有10%的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷或負(fù)荷增長之用(電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程15頁)。</p>

41、<p>　　（2）容量計(jì)算過程：</p><p>　　式中 K∑---同時(shí)系數(shù)，一般取K∑=0.85～0.9，本變電站取0.9； </p><p>　　PC---各工廠或其他用戶負(fù)荷饋電線最大有功計(jì)算負(fù)荷，(S為視在功率)；</p><p>　　---功率因素，取0.85；</p><p>　　---線損率，取5%。<

42、/p><p><b>　　35kV側(cè)： </b></p><p><b>　　10kV側(cè)： </b></p><p>　　考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有10%的裕度，則有</p><p>　　按單臺變壓器容量選擇為SNT=63MVA</p><p><b>　　驗(yàn)證：</b

43、></p><p>　　任一臺主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，，滿足了全部總計(jì)算負(fù)荷70%的需要。則單臺變壓器容量選擇為SNT=63MVA。</p><p>　　1.3.4主變壓器形式的選擇</p><p><b>　　1、主變相數(shù)的選擇</b></p><p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器

44、。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電站，考慮運(yùn)輸?shù)臈l件和占地面積，選用三相變壓器。</p><p>　　2、主變繞組數(shù)的選擇</p><p>　　在具有三種電壓等級的變電站，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上的主變宜采用三繞組變壓器。</p><p&g

45、t;　　本次所涉及的變電站具有三種電壓等級，且通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，所以選用三繞組變壓器。</p><p>　　3、主變調(diào)壓方式的選擇 </p><p>　　在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分）第五章第三節(jié)規(guī)定：</p><p>　　調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的，

46、切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在±5%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到±30%。</p><p>　　對于110kV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式，所以本變電站采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　4、主變連接組別的選擇</p><p>　　變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)

47、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型和三角型。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星型連接；35kV亦采用星型連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地，故本變電站110kV側(cè)采用星型接線，35kV側(cè)采用星型連接，10kV側(cè)采用三角型接線。即可確定本110kV降壓變電站所選擇變壓器繞組接線方式為Ynyn0d11接線。</p><p>　　5、主變冷卻方式的選擇</p>&l

48、t;p>　　自然風(fēng)冷卻，一般適用于7500kVA以下小容量變壓器。</p><p>　?。?）強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于容量大于等于8000kVA的變壓器。</p><p>　?。?）強(qiáng)迫油循環(huán)水（風(fēng)）冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)，但是它要有一套冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。</p><p>　?。?）油浸風(fēng)冷，

49、適用于容量在8000kVA以上的變壓器。</p><p>　　根據(jù)待設(shè)計(jì)變電站主變的容量為63000kVA，為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，又簡單、經(jīng)濟(jì)，所以選用油浸風(fēng)冷卻方式。</p><p>　　綜上可得該變電站的主變壓器型號及相關(guān)參數(shù)如下表所示</p><p>　　表1-2 主變壓器型號及相關(guān)參數(shù)</p><p>　　注：該型

50、號變壓器為三繞組有載調(diào)壓變壓器，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，它能在負(fù)荷運(yùn)行條件下自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供電質(zhì)量。</p><p>　　第二章 電氣主接線的初步設(shè)計(jì)及方案選擇</p><p>　　2.1 電氣主接線的概況</p><p><b>　　2.1.1 概況</b></p><p>　　發(fā)電廠和變電所

51、中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。電氣主接線通常是根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，然后根據(jù)規(guī)劃容量、供電負(fù)荷、電力系統(tǒng)的短路容量線路回路數(shù)以及電器特點(diǎn)條件確定，并具有相應(yīng)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)型。</p><p>　　變電所電氣主接線方式的選擇，將直接影響著變電所電氣設(shè)備的選擇。因此，必須在合理選擇確定變電所的電氣主接線方案后，

52、才能做到合理選擇變電所的電器設(shè)備。</p><p>　　在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)：</p><p>　　1、發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。</p><p>　　2、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模。</p><p>　　3、負(fù)荷大小和重要性。</p><p>　　4、系統(tǒng)備用容量大小。</p&g

53、t;<p>　　5、系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。</p><p>　　2.1.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　　1、可靠性 </b></p><p>　　根據(jù)變電所的性質(zhì)和在系統(tǒng)中的地位和作用不通，對變電所的主接線可靠性應(yīng)提出不同的要求。主接線的可靠性是接線方式和一次、二次設(shè)備可靠性的綜合。通常采用定性分

54、析來比較各種接線的可靠性，一般比較以下幾項(xiàng)：</p><p>　?。?）斷路器停電檢修時(shí)，對供電的影響；</p><p>　?。?）進(jìn)線或出線回路故障，斷路器拒動(dòng)時(shí)，停電范圍和停電時(shí)間；</p><p>　?。?）母線故障或母線檢修時(shí)，停電范圍和停電時(shí)間；</p><p>　　（4）母線聯(lián)絡(luò)斷路器或母線分?jǐn)鄶嗦菲鞴收系耐ｋ姺秶屯ｋ姇r(shí)間；&l

55、t;/p><p><b>　?。?）全停的幾率。</b></p><p><b>　　2、靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性主要體現(xiàn)在正常運(yùn)行或故障情況下都能迅速改變接線方式，具體情況如下：</p><p>　?。?）滿足調(diào)度正常操作靈活的要求，調(diào)度員根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，能方便、靈活

56、地切除或投入線路、變壓器或無功補(bǔ)償裝置，使電力系統(tǒng)處于最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)行狀態(tài)；</p><p>　?。?）滿足輸電線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備停電檢修或設(shè)備更換方便靈活的要求。設(shè)備停電檢修引起的操作，包括本站內(nèi)的設(shè)備檢修和系統(tǒng)相關(guān)的廠、站設(shè)備檢修引起的站內(nèi)的操作是否方便靈活；</p><p>　?。?）滿足接線過渡的靈活性。一般變電站都是分期建設(shè)的，從初期接線到最終接線的形成，中間要經(jīng)過多次擴(kuò)

57、建。主接線設(shè)計(jì)要求考慮接線過渡過程中停電范圍最少，停電時(shí)間最短，一次、二次設(shè)備接線的改動(dòng)最少，設(shè)備的搬遷最少或不進(jìn)行設(shè)備搬遷；</p><p>　?。?）滿足出來事故的靈活性。變電所內(nèi)部或系統(tǒng)發(fā)生故障后，能迅速地隔離故障那部分，盡快恢復(fù)供電操作的方便和靈活性，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。</p><p><b>　　3、經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>

58、　　經(jīng)濟(jì)性是在滿足接線可靠性、靈活性要求的前提下，盡可能地減少與接線方式有關(guān)的投資。主要內(nèi)容如下：</p><p>　　(1)采用簡單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。在投產(chǎn)初期回路數(shù)較少時(shí)，更有條件采用設(shè)備用量較少的簡化接線。能緩裝的設(shè)備，不提前采購裝設(shè)；</p><p>　　(2)在設(shè)備形式和額定參數(shù)的選擇上，要結(jié)合工程情況恰到好處，避免以大代小、以高代低；</p>

59、<p>　　(3)在懸著接線方式時(shí)，要考慮到設(shè)備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置征地的費(fèi)用。</p><p>　　變電所電氣主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合概念，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。需要根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同對變電所電氣主接線的性能要求有不同側(cè)重。</p><p>　　2.2對變電站電氣主接線的具體要求&l

60、t;/p><p>　　1、按變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用選擇。電力系統(tǒng)電網(wǎng)中一般有樞紐變電所、地區(qū)變電所、一般變電所、終端變電所等幾種。由于地位和形式不同，對變電所的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。</p><p>　　2、考慮變電所近期和遠(yuǎn)期規(guī)劃發(fā)展。變電所的電氣主接線選擇，應(yīng)根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)及電網(wǎng)5~10年發(fā)展規(guī)劃來考慮。</p><p>　　3、按負(fù)荷的性質(zhì)和大

61、小來考慮。同時(shí)要考慮地區(qū)電力負(fù)荷的分布情況、負(fù)荷增長速度；并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定變電所的主接線形式，以及回路數(shù)。</p><p>　　4、按照變電所變壓器臺數(shù)和容量來選。</p><p>　　在供電負(fù)荷允許的條件下，變電所第一期工程一般安裝一臺主變壓器，當(dāng)最終安裝兩臺變壓器時(shí)，應(yīng)考慮到有足夠的備用容量。其中一臺停用時(shí)，另一臺主變的容量應(yīng)保證該變電所百分之七十的負(fù)荷。</p&

62、gt;<p>　　2.3 幾種常用接線的一些特點(diǎn)</p><p>　　2.3.1單母線接線</p><p>　　1、單母線接線，這種接線的特點(diǎn)是一條匯流母線，電源和負(fù)荷線均通過這一臺斷路器連接到母線上。它是母線制接線中最簡單的一種接線。</p><p>　　2、其優(yōu)點(diǎn)是接線簡單、清晰，采用設(shè)備少、造價(jià)低、操作方便、擴(kuò)建容易。</p>&l

63、t;p>　　3、缺點(diǎn)是可靠性不高，當(dāng)任一連接元件故障，斷路器拒動(dòng)或母線故障，都將造成整個(gè)配電裝置全停。母線或母線隔離開關(guān)檢修，整個(gè)配電裝置也將全停。單母線接線可作為最終接線，也可作為過渡接線，只要在布置上留有位置，單母線接線可過渡到單母分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線。</p><p><b>　　4、適用范圍</b></p><p>　　一般只適用于一臺發(fā)

64、電機(jī)或一臺變壓器的以下三種情況：</p><p>　?。?）6～10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；</p><p>　?。?）35～63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回；</p><p>　?。?）110～220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。</p><p>　　2.3.2單母線分段接線</p><p>

65、　　1、這種接線是為消除單母線接線的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的一種接線。用斷路器將母線分段，分段后母線和母線隔離開關(guān)可以分段輪流檢修。對重要用戶可從不同母線段引雙回路供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障或當(dāng)任一連接元件故障，斷路器拒動(dòng)時(shí)，由繼電器保護(hù)動(dòng)作斷開分段斷路器。將故障限制在故障母線范圍內(nèi)，非故障母線繼續(xù)運(yùn)行，配電裝置不會全停，也能保證對重要用戶的供電。</p><p>　　2、其優(yōu)點(diǎn)是具有單母線接線的簡單、清晰、采用設(shè)備少、操作方

66、便、擴(kuò)建容易等，增加分段斷路器后，提高了可靠性。因此這種接線的應(yīng)用范圍也比單母線接線廣。</p><p>　　3、其缺點(diǎn)是當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置全停電；母線和母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，該斷母線上連接的元件都需在檢修期間停電。</p><p><b>　　4、適用范圍：</b></p><p>　?。?）6～10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過

67、6回及以上時(shí)；</p><p>　?。?）35～63kV配電裝置的出線回路數(shù)為4～8回時(shí)；</p><p>　?。?）110～220kV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回時(shí)。</p><p>　　2.3.3雙母線接線</p><p>　　1、為克服單母線分段接線在母線和母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，改善母線上連接的元件都要在檢修期間停電的缺點(diǎn)而發(fā)展出雙母

68、線接線。這種接線，每一元件通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組母線上，兩組母線間通過母線聯(lián)絡(luò)器連接。根據(jù)需要，每一元件可通過母線隔離開關(guān)連接到任一元件上。在實(shí)際運(yùn)行中，由于系統(tǒng)運(yùn)行或幾點(diǎn)保護(hù)的要求，某一元件要固定連接到一組母線上，以所謂“固定連接方式”運(yùn)行。</p><p>　　2、雙母線接線具有較高的可靠性和靈活性，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）線路故障斷路器拒動(dòng)或母

69、線故障只停一條母線及所連接的元件。將非永久性故障元件切換到無故障母線，可迅速恢復(fù)供電；</p><p>　?。?）檢修任一元件的母線隔離開關(guān)，只停該元件和一條母線其他元件切換到另外一母線，不影響其他元件供電；</p><p>　?。?）可再任何元件不停電的情況下輪流檢修母線，只需將要檢修的母線上的全部元件切換到另一母線即可；</p><p>　?。?）斷路器檢修可加

70、臨時(shí)跨條，將被檢修斷路器旁路，用母聯(lián)斷路器代替被檢修的斷路器，減少停電時(shí)間；</p><p>　　（5）運(yùn)行和調(diào)試靈活。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要，各元件可靈活地連接到任一母線上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理接線；</p><p>　　（6）擴(kuò)建方便。一般情況下，雙母線接線配電裝置一期工程中就將母線構(gòu)架一次建成，近期擴(kuò)建間隔的母線也安裝好。在擴(kuò)建新單元施工時(shí)，對元件沒有影響。</p><p&

71、gt;<b>　　3、適用范圍</b></p><p>　　當(dāng)出線回路數(shù)或母線上的電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級電壓采用的具體條件如下</p><p>　?。?）6～10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)；</p>&l

72、t;p>　?。?）35～63kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時(shí)；或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；</p><p>　?。?）110～220kV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)；或當(dāng)110～220kV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為3回及以上時(shí)。</p><p>　　6-220KV高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。</p><p>

73、　　2.4 110KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 回路設(shè)計(jì)</p><p>　　110KV側(cè)設(shè)有兩回架空線路與110KV系統(tǒng)相連；110KV視為無限大電源。</p><p>　　2.4.2方案一 內(nèi)橋接線方式</p><p><b>　　1、優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>

74、;　?。?）高壓側(cè)斷路器用量少，兩個(gè)回路只需要3臺斷路器；</p><p>　?。?）當(dāng)橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)兩個(gè)回路可以解列運(yùn)行，無需全線停電；</p><p>　　（3）橋回路故障或檢修時(shí)，全廠分列為兩部分，使兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系。同時(shí)出線斷路器故障或檢修時(shí)，造成該回路停電。為此，在實(shí)際接線中可采用設(shè)外跨條提高運(yùn)行靈活性。</p><p><b>　　2、缺

75、點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)雜，即內(nèi)橋內(nèi)（單元投切）不便；</p><p>　?。?）變壓器投切復(fù)雜，故障檢修影響其他回路。</p><p>　　2.4.3 方案二 單母線分段接線方式</p><p><b>　　1、 優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>

76、;　?。?）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電，提高了供電可靠性，可對重要用戶供電；</p><p>　?。?）當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。</p><p><b>　　2、 缺點(diǎn)：</b></p><p>　　當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢

77、修時(shí)該段母線的回路都要在檢 修期間內(nèi)停電當(dāng)出線為雙回線時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越使用范圍。</p><p>　　內(nèi)橋接線方式圖2-1如下所示。</p><p>　　圖2-1內(nèi)橋接線方式</p><p>　　單母線分段接線圖2-2如下所示。</p><p>　　圖2-2單母線分段接線</p><p>　　從供電可靠性來

78、說，方案2運(yùn)行可靠性高，但從經(jīng)濟(jì)性來說，方案二明顯比方案一經(jīng)濟(jì)性高而且安裝方便。因?yàn)榭紤]到工業(yè)區(qū)不便停電，所以選擇方案二比較理想。</p><p>　　綜上所述，110kV側(cè)采用單母分段線方式。 </p><p>　　2.5 35KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1 回路設(shè)計(jì)</p><p>　　

79、35KV側(cè)出線回路數(shù)為4回,其中有兩回線路連至35KV側(cè)系統(tǒng)；</p><p>　　由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知，當(dāng)35～63KV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回，采用單母分段連接，或單母接線。</p><p>　　2.5.2 方案一 單母線接線方式</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><

80、p>　　單母線接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建。</p><p><b>　　2、缺點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）供電可靠性和靈活性較差，在母線及母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，各支路都必須停止工作需使整個(gè)配電裝置停電；</p><p>　?。?）引出線的斷路器檢修時(shí)，該支路要停止供電；</p>&

81、lt;p>　　（3）使用范圍：適用于不重要負(fù)荷和中、小容量的水電站和變電站中。</p><p>　　單母線接線方式如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3單母線接線方式</p><p>　　2.5.3 方案二 單母分段線接線方式</p><p><b>　　1、優(yōu)點(diǎn)：</b></p><

82、p>　　單母線分段接線簡單、清晰，方便經(jīng)濟(jì)，具有一定的供電可靠性、靈活性。當(dāng)母線故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。</p><p><b>　　2、缺點(diǎn)：</b></p><p>　　當(dāng)任一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止供電，任一分段母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，連接在該分段母線上所有出線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作。</p><

83、;p>　　從供電可靠性來說，方案二單母線分段接線簡單、清晰，方便經(jīng)濟(jì)，具有一定的供電可靠性、靈活性。當(dāng)母線故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。方案二明顯比方案一可靠得多而且又方便。 </p><p>　　綜上所述，35kV側(cè)采用單母分段線方式</p><p>　　單母分段線接線方式如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4單母分段線接線方式

84、</p><p>　　2.6 10KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　10KV側(cè)有27回電纜出線，電纜總長度為173KM；</p><p>　　2.6.1 方案一 單母線分段接線方式</p><p><b>　　1、優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）當(dāng)母線故障時(shí)，僅故障母線停止工作，

85、另一段母線仍繼續(xù)工作；</p><p>　　（2）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，兩端母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立電源，提高了供電可靠性，可對重要用戶供電；</p><p>　?。?）當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線。</p><p><b>　　2、缺點(diǎn)：</b></p><

86、p>　?。?）當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，必須斷開接在該段母線上的所有支路，使之停止工作；</p><p>　?。?）任一支路斷路器檢修時(shí)，該支路必須停止工作；</p><p>　?。?）當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出線交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。</p><p><b>　　3、使用范圍：</b></p><

87、p>　?。?）6～10kV，每段母線容量不超過25MW；35kV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回；</p><p>　?。?）110kV配電裝置的出線回路數(shù)為3～4回。 </p><p>　　2.6.2 方案二 單母線接線方式</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b&

88、gt;</p><p>　　單母線接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建。</p><p><b>　　2、缺點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）供電可靠性和靈活性較差，在母線及母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，各支路都必須停止工作需使整個(gè)配電裝置停電；</p><p>　?。?）引出線的斷路器檢修時(shí)，該支路

89、要停止供電。</p><p>　　使用范圍：適用于不重要負(fù)荷和中、小容量的水電站和變電站中。</p><p>　　單母線分段接線如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5單母線分段接線</p><p>　　單母線接線如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6單母線接線 </p><p>

90、;　　從供電可靠性來說，方案二單母線分段接線簡單、清晰，方便經(jīng)濟(jì)，具有一定的供電可靠性、靈活性。當(dāng)母線故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。方案二明顯比方案一可靠得多而且又方便。綜上所述，10kV側(cè)采用單母分段線方式</p><p>　　2.7 主接線選擇的匯總情況：</p><p>　　由以上可知，此變電站的主接線為：110KV、35KV、10KV側(cè)采用單母分段的連接方式，供

91、電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便：采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p>　　第三章 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一

92、相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。主要有三相短路、兩相短路和單相短路。一般情況下，三相短路電流都大于兩相和單相短路電流。</p><p>　　短路電流的大小也是比較主接線方案，分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。</p><p>　　選擇電氣設(shè)備時(shí)，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈

93、敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或或單相接地電流。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。</p><p><b>　　3.2 目的</b></p><p>　　1、選擇電氣設(shè)備；電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。</p><p>　　

94、2、繼電保護(hù)的配置和整定；系統(tǒng)中影配置繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析算。</p><p>　　3、電氣主接線方案的比較和選擇；在發(fā)電廠和變電站的主接線設(shè)計(jì)中，比較和評價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。</p><p>　　4、通信干擾；在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級的架空輸電線時(shí)，要計(jì)算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危

95、險(xiǎn)及干擾影響。</p><p>　　5、短路電流計(jì)算還有很多其他目的，如確定中性點(diǎn)的接地方式，計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺，輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等。</p><p><b>　　3.3方法</b></p><p><b>　　1、有名值法</b></p><p><b>　　2、

96、標(biāo)幺值法</b></p><p><b>　　3、短路功率法</b></p><p>　　結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算較為方便，即標(biāo)幺值=實(shí)際有名值／基準(zhǔn)值（與實(shí)際有名值同相量）。</p><p><b>　　3.4基本假定</b></p><p>　　短路電流實(shí)用計(jì)算中，

97、采用以下假設(shè)條件和原則：</p><p>　　1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。</p><p>　　2、所有的電源的電動(dòng)勢相位角相同。</p><p>　　3、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。</p><p>　　4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　5、元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不

98、考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。</p><p>　　6、輸電線路的電容略去不計(jì)。</p><p>　　3.5 短路電流的計(jì)算步驟</p><p>　　3.5.1短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　一般發(fā)生在母線上的短路電流較大，故短路點(diǎn)選擇在各側(cè)的母線上?？紤]110KV、35kV和10kV側(cè)母聯(lián)斷開與閉合的情況，故作出短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效電路

99、圖，母聯(lián)斷開時(shí)如圖3-1所示，母聯(lián)閉合時(shí)如圖3-2所示。</p><p><b>　　3.5.2元件電抗</b></p><p>　　求各元件的電抗標(biāo)幺值：SB=100MVA UB=Uav</p><p>　　待設(shè)計(jì)變電站與110KV系統(tǒng)的架空線長度70km，110KV系統(tǒng)為無限大電源系統(tǒng);待設(shè)計(jì)變電站與35KV系統(tǒng)的架空線路為45Km,其總

100、裝機(jī)容量為90MVA，最大最大等值電抗為5.7Ω，最小等值電抗為4.6Ω（均已歸算至110KV），35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)。（所有架空線路的正序阻抗均取0.4歐/公里）</p><p>　　(1)110KV系統(tǒng)的阻抗計(jì)算</p><p>　　(2) 110KV線路總阻抗計(jì)算</p><p>　?。?）35KV系統(tǒng)阻抗計(jì)算</p><p&

101、gt;　　35KV系統(tǒng)最大阻抗：</p><p>　　35KV系統(tǒng)最小阻抗：</p><p>　?。?）35KV系統(tǒng)線路總阻抗計(jì)算</p><p>　　(5) 變壓器各側(cè)阻抗計(jì)算</p><p><b>　　高壓側(cè)：</b></p><p><b>　　中壓側(cè)：</b><

102、;/p><p><b>　　低壓側(cè)：</b></p><p><b>　　變壓器容量為</b></p><p>　　3.5.3三相短路電流計(jì)算</p><p>　　1、110KV、35KV側(cè)和10KV側(cè)的母聯(lián)都斷開時(shí)110kV側(cè)的情況</p><p>　　110KV系統(tǒng)到110k

103、V母線側(cè) SB=100MVA UB=Uav=115 kV</p><p>　　當(dāng)110KV母線在K1（K2）處發(fā)生三相短路時(shí)</p><p>　?。?）35KV系統(tǒng)最大電抗運(yùn)行方式下，110KV母線短路電流最小，作出等值電路圖如下圖5-3所示</p><p>　　圖3-3標(biāo)幺值等效電路圖</p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總

104、電抗的標(biāo)幺值</p><p>　　35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值 110KV系統(tǒng)：短路電流周期分量的有效值：</p><p>　　35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)）P227葉圖D—9得最大的If*=0.85</p><p>　　最后短路點(diǎn)K1短路電流周期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p>

105、<p><b>　　短路沖擊電流: </b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　（2）當(dāng)35KV母線發(fā)生三相短路時(shí)，35kV側(cè)SB=100MVA UB=Uav=37 kV</p><p>　　當(dāng)在K3（K4）

106、短路時(shí) </p><p>　　35KV系統(tǒng)最大電抗運(yùn)行方式下，35KV母線短路電流最小，作出等值電路圖如下圖3-5所示</p><p>　　圖3-4標(biāo)幺值等效電路圖</p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　

107、110KV系統(tǒng)：短路電流周期分量的有效值：</p><p>　　35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)P227葉）圖D—9得最大的If*=0.98</p><p>　　最后短路點(diǎn)K3短路電流周期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p><p><b>　　沖擊電流: </b></p>

108、<p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　（3）10kV側(cè)SB=100MVA UB=Uav=10.5kV</p><p>　　當(dāng)在K5（K6）短路時(shí) </p><p>　　35KV系統(tǒng)最大阻抗運(yùn)行方式下，10KV側(cè)母線短路電流最小，作出等值電路圖如下

109、圖5-7所示</p><p>　　圖3-5標(biāo)幺值等效電路圖</p><p>　　將圖3—7由Y形轉(zhuǎn)化成△形如下圖：</p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：同理35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　110KV系統(tǒng)：短路電流周期分量的有效值</p><p>　　35K

110、V系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)P227葉）圖D—9得最大的If*=0.65</p><p>　　最后短路點(diǎn)K5短路電流周期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p><p><b>　　沖擊電流: </b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b

111、>　　短路容量：</b></p><p>　　2、110KV、35KV側(cè)和10KV側(cè)的母聯(lián)都合上時(shí)110kV側(cè)的情況</p><p>　　(1)當(dāng)在K1短路時(shí)</p><p>　　35KV系統(tǒng)最小電抗運(yùn)行方式下，110KV母線短路電流最大，作出等值電路圖如下圖5-4所示</p><p>　　圖3-4標(biāo)幺值等效電路圖<

112、/p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　短路電流周期分量的有效值為：</p><p>　　35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)P227葉）圖D—9得最大的If*=1.8</p><p>　　最后短路點(diǎn)K1短路電流周

113、期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p><p><b>　　沖擊電流: </b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　（2）當(dāng)在K8短路時(shí)</p><p

114、>　　35KV系統(tǒng)最小電抗運(yùn)行方式下，35KV側(cè)母線短路電流最大，作出等值電路圖如下圖5-6所示</p><p>　　圖3-6標(biāo)幺值等效電路圖</p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　短路電流周期分量的有效值為：</p><p>　　35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p

115、><p>　　35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)P227葉）圖D—9得最大的If*=1.98</p><p>　　最后短路點(diǎn)K2短路電流周期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p><p><b>　　沖擊電流: </b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p

116、><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　?。?）當(dāng)在K9短路時(shí) </p><p>　　35KV系統(tǒng)最小阻抗運(yùn)行方式下，10KV側(cè)母線短路電流最大，作出等值電路圖如下圖3-7所示</p><p>　　圖3-7標(biāo)幺值等效電路圖</p><p>　　將圖5—7Y形簡化成如圖3—8：<

117、;/p><p><b>　　圖3—8</b></p><p>　　再將圖3—8由Y形轉(zhuǎn)化成△形如下圖3—9：</p><p><b>　　圖3—9</b></p><p>　　110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　短路電流周期分量的有效值為：<

118、/p><p>　　35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：</p><p>　　35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗查（電力系統(tǒng)P227葉）圖D—9得最大的If*=1.68</p><p>　　最后短路點(diǎn)K2短路電流周期分量的有效值</p><p>　　穩(wěn)態(tài)短路電流有效值: </p><p><b>　　沖擊電流: &l

119、t;/b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　3、綜上所得三相短路電流計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　表3-2 三相短路電流計(jì)算值（母聯(lián)斷開）</p><p>　　表3-3 三相短路電流計(jì)算值（母聯(lián)閉合）<

120、;/p><p><b>　　4、結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過以上兩個(gè)表的對比，從中可以知道，當(dāng)母聯(lián)閉合時(shí)在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流值最大，所以根據(jù)母聯(lián)閉合時(shí)在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流來選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　4.1 電氣選擇的一般條件&

121、lt;/p><p>　　正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　1、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p><b>　?。?）額定電壓</b></p><

122、;p>　　通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.15倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過電網(wǎng)的額定電壓的1.15倍。即UN≥UNS(電網(wǎng)額定電壓)</p><p><b>　　（2）額定電流</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理方式

123、下的最大持續(xù)工作電流Imax。</p><p><b>　　2、按短路狀態(tài)校驗(yàn)</b></p><p>　　（1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為I2tt ≥ Qk。</p><p>　　式中 Qk --短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；