【正文】 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，取=100MVA，則由式（）得： 由式（）得： 所求變電站由式（）、（）得： 令 則電路圖可化簡(jiǎn)為下圖：圖 合并后的電路圖 關(guān)于△/Y和Y/△變換的公式：對(duì)于△/Y和Y/△變換引入以下公式：首先是Y/△變換，電路圖如下圖所示：圖 Y/△變換電路圖則有： ()然后是△/Y，電路圖如下圖所示： △/Y變換電路圖則有： () 110kV側(cè)母線短路計(jì)算將其網(wǎng)絡(luò)圖按以下步驟化簡(jiǎn) 圖 圖 圖 圖 ，可以將進(jìn)行△/Y變換,，由公式（)可得： ，則有： 利用公式（）可得:即為電源1對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，即為電源2對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗?；癁橛?jì)算電抗得：對(duì)35kV電壓等級(jí)而言，則短路計(jì)算時(shí)間，故可以直接根據(jù)電抗的倒數(shù)計(jì)算短路電流即基準(zhǔn)值分別為 則有名值為:沖擊電流 10kV側(cè)母線短路計(jì)算對(duì)于10kV側(cè)母線短路，可以分為并列運(yùn)行和分列運(yùn)行兩種方式： 10kV側(cè)母線并列運(yùn)行短路電流計(jì)算：與35kV側(cè)短路電流計(jì)算相同，將電路按照以下步驟化簡(jiǎn)： 圖 圖 圖 圖 圖 與35kV側(cè)計(jì)算方法相同，將，然后將并聯(lián)起來(lái)得到，然后進(jìn)行一次△/Y變換后得到,。 電氣設(shè)備選擇的一般原則(1) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全使用、經(jīng)濟(jì)合理；(2) 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；(3) 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；(4)應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；(5) 選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；(6) 選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。下表給出了不同線路的求法： 表 回路最大持續(xù)工作電流的計(jì)算回路名稱最大持續(xù)工作電流匯流母線110kV主母線35kV、10 kV主母線110 kV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線分段母線110kV分段35 kV、10 kV分段（）主變引下線負(fù)荷出線單回路負(fù)荷雙回路負(fù)荷10kV并聯(lián)電容器補(bǔ)償回路所用變（或接地變）回路 按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定（1） 熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)而不損壞的能力。電氣滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： 或 （）式中、—短路沖擊電流的幅值和有效值，為沖擊系數(shù)，； 、—電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值和有效值。 經(jīng)濟(jì)截面積用下式計(jì)算： （）式中， —正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算式不考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷； —經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)，由經(jīng)濟(jì)電流密度曲線中查出來(lái)。當(dāng)所選導(dǎo)體截面積時(shí)，即滿足熱穩(wěn)定性要求。為了保證硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定，必須進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算與校驗(yàn)。(1)每相為單條矩形導(dǎo)體母線的應(yīng)力計(jì)算與校驗(yàn)：對(duì)于這一種情況,導(dǎo)體受到的最大彎矩M為： ()式中：M——最大跨距（Nm) L——支柱絕緣子跨距（m）導(dǎo)體最大相間計(jì)算應(yīng)力為 ()式中： W——導(dǎo)體的截面系數(shù)，可以通過(guò)查導(dǎo)體的截面系數(shù)表得到。而襯墊臨界跨距為： （）式中：——系數(shù)，鋁：雙條為1003，三條為1197。由于鋼芯鋁絞線是軟導(dǎo)體，故不需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，所以110kV母線選擇LGJ300. 35kV側(cè)主母線的選擇與校驗(yàn)(1)按照最大工作電流選擇導(dǎo)線截面母線型號(hào)仍然選擇LGJ300，且+70℃時(shí)，依題意，故能滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：，能滿足熱穩(wěn)定要求。（2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 則取故滿足熱穩(wěn)定要求。環(huán)境溫度為32℃時(shí)的允許電流為：滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。 負(fù)荷出線的選擇從設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性考慮，對(duì)110kV、35kV和10kV側(cè)我們選擇架空線側(cè)作為出線。（2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)取 滿足熱穩(wěn)定的要求。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分）第62節(jié)規(guī)定：35kV及以下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。種類和形式的選擇：隔離開(kāi)關(guān)的型式很多，按安裝地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式。（2）接在母線上的避雷器和電壓互感器可合用一組隔離開(kāi)關(guān)。 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果 110kV側(cè)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇最大持續(xù)工作電壓為 后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間為4s，由短路計(jì)算結(jié)果可知： 因?yàn)?，不?jì)非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇LW6110型SF6斷路器和GW5110ⅡDW戶外型隔離開(kāi)關(guān)。s]動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)/kA63100 10kV側(cè)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇最大持續(xù)工作電流為后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間為2s，由短路計(jì)算結(jié)果可知：因?yàn)?，不?jì)非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇ZN1210/2500型斷路器和GN210G/2000。（2）6~220kV電壓等級(jí)的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。（3）110kV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。35kV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。 電壓與電流互感器選擇結(jié)果根據(jù)以上技術(shù)條件對(duì)三個(gè)電壓等級(jí)母線和出線的電壓與電流互感器進(jìn)行選擇，得到結(jié)果以下表所示： 各電壓等級(jí)電壓、電流互感器一覽表設(shè)備類。（2）發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)，發(fā)電機(jī)和變壓器的出口，橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ1486：：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗(yàn)（1）一次回路電壓（2）二次電壓（3）二次負(fù)荷（4）準(zhǔn)確度等級(jí)（5）繼電保護(hù)及測(cè)量的要求：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：（1）3~20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。s] 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)/kA 80100 電壓互感器和電流互感器的選擇 電壓與電流互感器選擇技術(shù)條件 電壓互感器選擇技術(shù)條件依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)電壓互感器配置的規(guī)定：（1）電壓互感器的配置與數(shù)量和配置，主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量，保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。s]動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)/kA125100 35kV側(cè)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇最大持續(xù)工作電流為后備保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間為3s，由短路計(jì)算結(jié)果可知：因?yàn)?，不?jì)非周期分量，則沖擊電流 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇LW835型SF6斷路器和GW535ⅡD室外型隔離開(kāi)關(guān)。（4）斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，以便于斷路器檢修時(shí)隔離電源。它對(duì)配電裝置的占地面積有很大影響，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點(diǎn)和使用要求以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來(lái)確定。綜合考慮，110kV側(cè)、35kV側(cè)為檢修方便，選用SF6斷路器； 10kV側(cè)采用真空斷路器。（2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)取 ，故滿足熱穩(wěn)定的要求。（2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為取 ，能滿足熱穩(wěn)定的要求。(3) 共振校驗(yàn)，導(dǎo)體固有頻率為 故取=1即不考慮共振影響。（2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定的要求。(4) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)相間電動(dòng)力的數(shù)值為 相間應(yīng)力的數(shù)值為根據(jù)， 可以查得形狀系數(shù) 條間電動(dòng)力為最大允許襯墊跨距為鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為每跨選取一個(gè)襯墊時(shí) ，可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。由于未軟導(dǎo)體，故不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，所以35kV母線也選擇LGJ300. 10kV側(cè)主母線的選擇與校驗(yàn)(1) 按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 查矩形鋁導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流表，每相選用2條100mm10mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流=2613A,集膚系數(shù)=。 母線的選擇和校驗(yàn) 110kV側(cè)主母線的選擇與校驗(yàn)(1) 按照長(zhǎng)期發(fā)熱選擇導(dǎo)體母線的型號(hào)選擇LGJ300，+70℃時(shí)，故滿足長(zhǎng)期發(fā)熱的要求。短路時(shí)的最大計(jì)算應(yīng)力由相間計(jì)算應(yīng)力和同相條間計(jì)算應(yīng)力之和組成，滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： （）單位長(zhǎng)度條間最大電動(dòng)力為 （）式中 ——條間的形狀系數(shù)，可以通過(guò)查矩形截面形狀系數(shù)曲線得到。 ——三相短路沖擊電流； ——相間距離（m)。表 不同工作溫度下裸導(dǎo)體的C值工作溫度/℃4045505560657075808570硬鋁及鋁錳合金9997959391898785838179硬銅186183181179176174171169166164161且短路前導(dǎo)體的工作溫度為 （）式中 、——實(shí)際環(huán)境溫度和對(duì)應(yīng)于實(shí)際環(huán)境溫度的允許電流。 電暈電壓校驗(yàn) 為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓應(yīng)大于其最高工作電壓，即 （）220kV采用了不小于LGJ300或110kV采用了不小于LGJ70鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小于30型或110kV采用了外徑不小于20型的管形導(dǎo)體時(shí)，可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。 導(dǎo)體的選擇 導(dǎo)體選擇的一般條件：，導(dǎo)體選擇還有一些獨(dú)立的條件，總結(jié)起來(lái)如下： 導(dǎo)體截面的選擇： （1）按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇：匯流母線及長(zhǎng)度在20m以下的導(dǎo)體等，一般應(yīng)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即 ()（2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。滿足熱穩(wěn)定的條件為： （）式中： ——短路電流熱效應(yīng)； ——所選用電器t(單位為s)時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流。為了滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件，應(yīng)按額定電流不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流的條件來(lái)選擇，即： （）當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)該用下式進(jìn)行修正：