【正文】 據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的 70%～ 80%。 (3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的 級別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化。 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 (1)相數(shù) 容量為 300MW 及以下機組單元接線的變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。 (2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu) 電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁 結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。 在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3臺，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成 布置的復(fù)雜和困難。 (3)繞組接線組別 變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“ Y”和三角形“ D”。 9 在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列以要求限制 3次諧波對電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是 Y， D11 常規(guī)接線。 (4)調(diào)壓方式 為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過主變的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓。另一種是帶負荷切換，稱 為有載調(diào)壓。 通常，發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。因為可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機勵 磁來實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對于 220kV及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。 (5)冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風冷卻、強迫風冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 主變壓器采用 兩相 接線，高壓側(cè) 220kV，低壓側(cè) 110kV，冷卻方式采用強迫油循環(huán) 風冷卻，額定容量為 25000kVA，臺數(shù)為 2臺 。 10 4 電氣部分短路計算 短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運行時阻抗小很多，短路電流通常超過正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會帶來以下嚴重后果： (1)短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過導(dǎo)體，短時間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過熱而損壞。 (2)短路電流的電動力效應(yīng) 由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動力。如果電動力過大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機械變形甚至損壞，使事故進一步擴大。 (3)短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電 壓突然下降，對用戶帶來很大影響。例如，異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時電壓降低能造成照明負荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習。 (4)不對稱短路的磁效應(yīng) 當系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不對稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動勢。 (5)短路時的停電事故 短路時會造成停電事故，給國民經(jīng)濟帶來損失。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。 (6)破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴重的后果就是使并列運行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系 統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 短路電流計算的目的 (1)電主接線比選 短路電流計算可為不同方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。 (2)選擇導(dǎo)體和電器 如選擇斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設(shè)備動力穩(wěn)定，計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計算三相短路容量以校驗短路器的遮斷能力等。 (3)確定中性點接地方式 對于 35kV 、 10kV 供配電系統(tǒng)，根據(jù)單 相短路電流可確定中性點接地方式。 (4)選擇繼電保護裝置和整定計算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護裝置，在校驗保護裝置靈敏度時，不僅要計算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計算最小運行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計算三相短路電流而且也要計算兩相短路 11 電流或根據(jù)需要計算單相接地電流等。 短路電流計算的內(nèi)容 (1)短路點的選取：各級電壓母線、各級線路末端。 (2)短路時間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護整定的需 要，確定計算短路電流的時間。 (3)短路電流的計算：最大運行方式下最大短路電流；最小運行方式下最小短路電流；各級電壓中性點不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計算的具體項目及其計算條件，取決于計算短路電流的目的。 短路電流計算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必須首先計算出短路點到電源的回路總阻抗值。電路元件電氣參數(shù)的計算有兩種方法：標幺值法和有名值法。 1）標幺值法 標幺制是一種相對單位制，標幺值是一個無單位的量，為任一參數(shù)對其基準值的比值。標幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標幺值表示。由于電力 系統(tǒng)有多個電壓等級的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標幺值法，可以省去不同電壓等級間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標幺值法進行短路電流計算。 2） 有名值法 有名值法就是以實際有名單位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于 1kV 以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計算。 三相短路電流周期分量起始值的計算 短路電流計算的基準值 短路電流的計算通常采用近似標幺值計算。取110BS MW?，各級基準電壓為平均額定電壓。 三相短路電流周期分量起始值的計算步驟 (1)計算各 元件參數(shù)標幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組），其阻抗電壓百分 ， 計算每個繞組的短路電壓百分數(shù)： 1 (12) (31) (23)11( %) (23 13 8) 1422S S S SV V V V? ? ?? ? ? ? ??? 2 (12) (23) (31)( ) ( 8 13) 9S S S S? ? ? ? 3 (23) (31) (12)( %) (13 2) 1S S S SV V V V? ? ?? ? ? ? ? ?? 取100BS MVA?,B avUU?計算變壓器各繞組的標么值 12 111 % 100 14 100 240 100 240ST VX ?? ? ? ? ? 212 100 9 100 240 100 240ST VX?? ? ? ? ? 313 % 10 1 100 40 100 240ST VX? ?? ? ? ? ?? 由于一期工程，只有兩臺主變運行。所以，只需考慮 2臺變壓器。 2變的參數(shù)與 1變的參數(shù)一致。 做出等值電路圖： （ 1） 當（ f1）點（ 220kV 母線）發(fā)生短路時的計算 If(f1)EX 圖 41 （ f1）點短路等值電路圖 1 f EI X? ? ? 143 3 230BavSI kAU? ? ? ? ??? 2 14 imi KI kA? ? ? ? I kA? (2)當 (f2)點（ 110kV母線）發(fā)生短路時的計算 13 (f2)EXXXXXXXT21T22T11T12TE 圖 42（ f2）點短路等值電路圖 1 2 11 12 T T TX X X X???? ? ? ? ? 12// T TX?? 1 ??? ? ? 1 EI X 3 115BavSI kAU? ? ? ? ??? I kA? ?? ? ? . 17shI kA (3)當（ f3）點（ 110kV）母線短路時的計算 14 EXXXXXXXT21T23T11T13TE(f3) 圖 43 （ f3）點短路等值電路圖 1 2 11 13 T T TX X X X???? ? ? ? ? 12// TX?? 1 ??? ? ? 1 EI X 37 3 37BSI kA? ? ? ? ??? I kA? ?? ? ? 3shI I kA? ?? ? ? 表 短路電流表 計算參數(shù) 短路點 短路電流有名值 kA 短路電流有效值 kA 沖擊電流 kA 220kV 14 110kV 17 15 5 互感器的選擇 電流互感器的選擇 電流互感器的作用是將一次回路中的大電流轉(zhuǎn)換為 1A或 5A的小電流以滿足繼電保護﹑自動裝置和測量儀表的要求。 1）種類和型式的選擇 電流互感器根據(jù)使用環(huán)境可分為室內(nèi)式﹑室外式 ,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式又可分為線圈式和母線式﹑單匝貫穿式﹑復(fù)匝貫穿式。 選擇電流互感器時，應(yīng)根 據(jù)安裝地點和安裝方式選擇其型式。 2）一次回路額定電壓的選擇 一次回路額定電壓NU應(yīng)滿足： N NsUU? 3）一次額定電流的選擇 為確保所供儀表的準確度，電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 lomII? 4)準確等級 先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。電流互感器的準確級應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀表的準確級。 5）二次負荷 22()n n nS I Z VA?? 式中， ()n n nS I Z VA?? 22 2 2nnS I Z 6）動穩(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)體的電流互感器進行校驗 ,對于母線從窗口穿過且無固定板的電流互感器可不校驗動穩(wěn)定。由同一相的電流相互作用產(chǎn)生的內(nèi)部電動力校驗。 es shii? 外部動穩(wěn)定校驗式： sh LFia?? alF— 允許作用在電流互感器端部的最大機械力，由制造廠提供， N； L— 電流互感器出線端部至最近一個母線支持絕緣子之間的跨離， m； 16 a— 相間距離， m； — 系數(shù)，表示電流互 感器瓷套端部僅承受相鄰絕緣子跨距上短路電動力的一半。 若產(chǎn)品樣本未標明出線端部的允許應(yīng)力alF，而給出特定相間距離 40a cm?和出線端部至相鄰支持絕緣子的距離50L cm?為基礎(chǔ)的動穩(wěn)定倍數(shù)esK時，則其 動穩(wěn)定 的校驗式為1 2 12es N shKKK I i? 1K— 當回路相間距離?時，1 1K ?，當相間距離?時1 ?； 2— 當電流互感器一次繞組出線端部至相鄰支持絕緣子的距離.5Lm時 1K ?，當.5Lm?時2 ?，.2時則2 115K?。 當電流互感器為瓷絕緣母線式時，產(chǎn)品樣本一般給出電流互感器端部瓷帽處的允許應(yīng)力值，則其動穩(wěn)定可按下式校驗 sh LFia? — 相間距離； L— 母線相互作用段的計算長度，12( )/2L L L??,其中1L為電流互感器瓷帽端至相鄰支持絕緣子的距離， m，2為電流互感器兩端瓷帽的距離， m。 對于環(huán)氧樹脂澆注的母線式電流互感器如2LM型，可不校驗其動穩(wěn)定。 7）熱穩(wěn)定校驗 電流互感器的熱穩(wěn)定性一般用熱穩(wěn)定倍數(shù)tsK表示，一般是 1s 時間內(nèi)的熱穩(wěn)定電流tsI與其額定電流2NI之比值。因此，電流互感器可根據(jù)下式校驗熱穩(wěn)定，即221()N ts iI t?? tsK— 熱穩(wěn)定時間為 1s 時的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)； 2NI— 電流互感器一次側(cè)的額定電流， A。 17 220kV 側(cè)電流互感器的選擇 變 220kV 側(cè) CT 的選擇 一次回路電壓：220ngu u kV?? 一次回路電流：1. lomI I A 根據(jù)以上兩項，初選220LCW?戶外支持式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 LCW220（ 4 300/5）技術(shù)參數(shù) 電流 互感器 型號 額定