【正文】 等。在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能考慮投資省、占地面積小，電能損失小和年運(yùn)行費(fèi)用少。是否適宜于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)現(xiàn)無人值守。通過對原始資料的分析，現(xiàn)將各電壓等級可能的較佳方案列出，進(jìn)而優(yōu)化組合，形成最佳可比方案。167。 12 初步擬定供選擇的主接線方案根據(jù)電站的裝機(jī)臺數(shù)和出線回路數(shù)及上述資料，擬定兩個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行比較：接線方案：方案Ⅰ：發(fā)電機(jī)變壓器采用擴(kuò)大單元接線，通過一臺容量為25MVA的主變壓器升壓至110kV， 110kV側(cè)采用單母線接線。方案Ⅱ：發(fā)電機(jī)變壓器采用單元接線， 110kV側(cè)母線采用單母線接線。 電氣主接線方案比較見圖：主接線方案比較圖。167。 13 主接線的方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較電氣主接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較如下：一、 技術(shù)比較（一）、方案Ⅰ：發(fā)電機(jī)、變壓器采用擴(kuò)大單元接線，110kV 側(cè)采用單母線接線，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：① 接線簡單清晰，運(yùn)行方便，只有一臺主變壓器；② 升壓站占地面積相對較小，布置方便；③ 110kV設(shè)備相對少、投資較少，維護(hù)費(fèi)用低；④ 繼電保護(hù)比較簡單，維護(hù)工作量小。缺點(diǎn)：① 主變壓器或斷路器檢修或故障時(shí)，必須全廠停機(jī)，使本站的電能無法送出。② 運(yùn)行靈活性、供電可靠性較方案Ⅱ略差。③ 只能獲得一個(gè)廠用電電源點(diǎn)，需引接外來電源作為廠用備用電源。（二）、方案Ⅱ：發(fā)電機(jī)、變壓器采用發(fā)—變組單元接線，110kV側(cè)母線采用單母線接線；其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：① 接線簡單清晰、供電可靠性高；②一臺主變故障或檢修只影響一臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行，仍有部分電能送出；③廠用電源分別從主變低壓側(cè)取得，提高了廠用電的可靠性。缺點(diǎn)：① 需設(shè)兩臺主變，占地面積較大；② 110kV 設(shè)備布置較方案Ⅰ復(fù)雜；③ 投資和年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)相對較高。二、經(jīng)濟(jì)比較各方案經(jīng)濟(jì)比較見表11方案經(jīng)濟(jì)比較表表11序號項(xiàng)目方案Ⅰ方案Ⅱ1主變壓器(臺)12210．5KV 斷路器柜(臺)44310．5KV 互感器柜(臺)544110kV 斷路器設(shè)備（組）235主要設(shè)備投資（萬元）2312966主要設(shè)備投資差（萬元）0657年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)（萬元）8年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)差（萬元）0+9主變年電能損失（萬kWh）10主變年電能損失費(fèi)（萬元）11主變年電能損失費(fèi)差（萬元）0+經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較：方案Ⅰ投資較低，方案Ⅱ投資較高；方案Ⅰ的接線簡單清晰、運(yùn)行方便，供電的可靠性、靈活性比方案Ⅱ略低；方案Ⅱ的供電可靠性、靈活性較高，但是占地面積大。根據(jù)該電站高壓側(cè)出線回路數(shù)少，高壓側(cè)接線應(yīng)簡單、清晰、操作方便等特點(diǎn)，推薦采用方案Ⅰ為主接線方案，即：發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)大單元接線， 110kV 側(cè)采用單母線接線。推薦發(fā)電機(jī)、變壓器組合接線方案見“電氣主接線圖”。167。 14 發(fā)電機(jī)、主變及廠變的選擇一、發(fā)電機(jī)的選擇及主要參數(shù)： 根據(jù)設(shè)計(jì)題目所給參數(shù)，查閱相關(guān)資料，本設(shè)計(jì)確定發(fā)電機(jī)形式如下： 發(fā)電機(jī)型號臺數(shù)額定容量額定電壓額定功率因數(shù)電抗標(biāo)么值TS550/7928215MW二、主變壓器的選擇及主要參數(shù)：主變壓器型號：SFP740000KVA；額定容量：40000KVA；額定電壓比： 121/ 調(diào)壓形式： 無載調(diào)壓 調(diào)壓范圍： 121177。2%/ 接線組別： Yn,d11 冷卻方式： 強(qiáng)迫風(fēng)冷三、廠變選擇： 根據(jù)題目要求，%，即為P=30=，本廠無高壓電機(jī)之類負(fù)荷。查閱相關(guān)資料，選取廠變型號及參數(shù)如下：型號：S9600；額定容量：600KVA；額定電壓比： 調(diào)壓形式： 無載調(diào)壓 調(diào)壓范圍： 177。%/ 接線組別： Yn,d11 167。 15 廠用電源接線方式為提高廠用電的可靠性，在廠房內(nèi)設(shè)置兩回廠用電源，另一回電源取自待建電站鄰近1km處的已建電站，作為備用廠用電源。兩電源作為全廠低壓設(shè)備的主電源和備用電源，在副廠房設(shè)置8面PSM型固定式低壓開關(guān)柜，向全廠廠用負(fù)荷供電。本電站閘首距廠址5km，首部樞紐可靠性要求不高，通過廠用400V母線，通過一臺10kV升壓變及10kV線路供電，不設(shè)備用電源。 第二章 短路電流計(jì)算167。 21 短路電流計(jì)算概述一、短路電流計(jì)算的目的和意義 電力系統(tǒng)短路的危害：在發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時(shí)的暫態(tài)過程，使短路電流值大大增加，短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。另外，導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)力的沖擊，致使導(dǎo)體變形，甚至損壞。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化，影響發(fā)電機(jī)輸出功率的變化。 電力系統(tǒng)短路的種類有：①三相短路；②兩相短路；③單相短路接地；④兩相短路接地。 計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器的電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案；研究限制短路電流措施，為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)，分析計(jì)算送電線路對通訊設(shè)施的影響等。二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法 ①、本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算只考慮三相短路為最嚴(yán)重的情況，只對三相短路進(jìn)行計(jì)算。 ②、各臺發(fā)電機(jī)均用次暫態(tài)電抗d″ 作為其等值電抗。 ③、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 ④、所有電源的電動(dòng)勢相位角相同 ⑤、電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 ⑥、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 ⑦、同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間，而不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 ⑧、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都忽略不計(jì)。 ⑨、元件的確計(jì)算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 ⑩、輸電線路的電容忽略不計(jì)。 本設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算采用運(yùn)算曲線法。三、短路點(diǎn)的選擇 因本設(shè)計(jì)水電廠電壓等級不多，接線簡單，110KV 接線為單母線接線，10KV 接線為擴(kuò)大單元接線，故在110KV（主變高壓側(cè)）及10KV（主變低壓側(cè)）母線各選取一點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。 167。 22 短路電流計(jì)算 在本設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算只計(jì)算三相短路電流，短路電流計(jì)算時(shí)間為：0s；；和4s（∞）。 一、短路電流計(jì)算的方法： 本次設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算運(yùn)用運(yùn)算曲線法，采用電路元件的標(biāo)幺值進(jìn)行。 二、短路電流計(jì)算電路圖： 計(jì)算電路圖如上圖所示，根據(jù)上圖，計(jì)算給出短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖，如下： 圖中主要元件參數(shù)如下表：電氣元件參數(shù)備注發(fā)電機(jī)F1~F2215MW Xd”=主變壓器1B140MVA Ud%=線路20km 系統(tǒng)2500MVA X*=1）、本設(shè)計(jì)取基準(zhǔn)功率SB=100MVA，取電壓基準(zhǔn)為Uj=Up（各段平均額定電壓），則系統(tǒng)各計(jì)算元件電抗如下表所示： 編號元件名稱標(biāo)么值備注X1—X2發(fā)電機(jī)F1~F2100247。15=X3主變壓器1B100247。40=X11線路20100247。1152=X12系統(tǒng)100247。2500= 發(fā)電機(jī)F1~2視在功率S=P/cosф= 2）、短路電流計(jì)算電抗圖： 三、短路電流計(jì)算過程： 計(jì)算d1點(diǎn)短路電流，網(wǎng)絡(luò)簡化變換和計(jì)算過程如下：X4=X1∥X2=X5=X11+X12=X6=X3+X4= （1）、計(jì)算電抗： Xjs5=X5= Xjs6=X6*Se12/Sj=2(15247。) 247。100= （2）、各電源供給的短路電流標(biāo)么值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得： 發(fā)電機(jī)F1—2： I*”= I*= I*∞= 系統(tǒng)： I*”=I*=I*∞=1/X5= 由此，總的I*”=+=； I*=+=； I*∞=+=； （3）、各電流換算至115KV的額定電流和基準(zhǔn)電流為： Ij=Sj/(115)=； Ie=(SeIj)/Sj； 對于發(fā)電機(jī)F1—2：Ie12= (Se12Ij)/ Sj=； （4）、三相短路電流周期分量起始有效值： 公式：I”= I*” Ie 對于發(fā)電機(jī)F1—2：I”= I*” Ie= =； = I*Ie==； I∞= I*∞Ie==； 對于系統(tǒng)：I”= = I∞= I*Ij==； 小計(jì)： I”=+=； =+=； I∞=+=； （5）、短路容量： 計(jì)算公式：S”=I” Uj 對于發(fā)電機(jī)F1—2：S”=I” Uj=； = Uj=； S∞= I∞Uj= ； 對于系統(tǒng)：S”= = S∞= I”Uj=； 小計(jì)：S”z =； =； S∞z=； （6）、短路全電流最大有效值及沖擊值： 發(fā)電機(jī)F1—2：Ich=； ich=； 系統(tǒng)：Ich=； ich=； 小計(jì)：Ichz=； ichz=；計(jì)算d2點(diǎn)短路電流，網(wǎng)絡(luò)簡化變換和計(jì)算過程如下：X4=X11+X12+X3=；（1）、計(jì)算電抗：Xjs4=X4=； Xjs1= (X1Se1)/Sj=(15247。)/100=； Xjs2= Xjs1=； （2）、各電源供給的短路電流標(biāo)么值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得： 發(fā)電機(jī)F1—2： I*”= I*= I*∞= 系統(tǒng)S： I*”=I*=I*∞=1/X4=； （3）、： Ij=Sj/()=； Ie=(SeIj)/Sj； 對于發(fā)電機(jī)F1—2：Ie12= (Se12Ij)/ Sj=； 其計(jì)算步驟同前，計(jì)算結(jié)果見下表：《發(fā)電廠短路電流