【正文】 從基本的高等數(shù)學(xué)到復(fù)雜的短路計(jì)算。 （1）根據(jù)校驗(yàn)熱穩(wěn)定，　　　　 　　可見滿足要求。 10kV母線選擇及校驗(yàn) （1）型號(hào)的選擇　　當(dāng)?shù)爻豻=+16℃時(shí)10kV側(cè)主變進(jìn)線最大持續(xù)工作電流為：　　　　歸算到溫度為t=+10℃時(shí)，則：　　選用矩形鋁導(dǎo)體，查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》，10kV母線選用型號(hào)為L(zhǎng)MY－12510導(dǎo)體，其豎放載流量為4243A，集膚效應(yīng)系數(shù)Kf=?！　”敬卧O(shè)計(jì)，所選用的主變壓器110kV高壓側(cè)及110kV中壓側(cè)設(shè)定為中性點(diǎn)接地，所以根據(jù)以上條件：110kV側(cè)：母線上選用 成套電容式電壓互感器； 出線上選用成套電容式電壓互感器；10kV側(cè)：分段母線上選用成套電容式電壓互感器。　?、軠?zhǔn)確級(jí)選擇根據(jù)保護(hù)需要選擇本10kV側(cè)準(zhǔn)確級(jí)，確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)如下：10P20/ 根據(jù)UN、Imax以及安裝條件，查設(shè)備手冊(cè)，可選LZZBJ910Q型號(hào)電流互感器。 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 110kV側(cè)TA （1）一次回路額定電壓的選擇：　　 UN——電流互感器一次回路額定電壓，即：　　 （2）一次回路額定電流的選擇　　 IN——電流互感器一次回路額定電流，Imax——電流互感器所在回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，則因?yàn)檫M(jìn)線持續(xù)工作電流為：　　所以：　　 （3）二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的1A。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 110kV側(cè)隔離開關(guān) （1）額定電壓的選擇　　 （2）額定電流的選擇　　 （3）極限通過電流選擇　　　根據(jù)UN、Imax、ies以及安裝條件，查設(shè)備手冊(cè)，可選GW4110D/100080 戶外型高壓隔離開關(guān)。 斷路器的選擇及校驗(yàn) 110kV側(cè)斷路器 （1）額定電壓的選擇　　　　UN——電氣設(shè)備額定電壓，UNS——電網(wǎng)額定工作電壓，電氣設(shè)備最高工作電壓Umax≥Ug=（Ug為電網(wǎng)最高額定工作電壓）。在該系統(tǒng)中分別選擇了110kV高壓側(cè)母線ddd, 10kV低壓側(cè)母線d3。 進(jìn)線保護(hù)所謂進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電站1～2km一段線路上的加強(qiáng)型防雷保護(hù)措施。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)在自然界的雷擊中，會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生過電壓、損壞絕緣等，給電力用戶帶來(lái)嚴(yán)重危害。 （5）110～220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 　 （1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)除外。 (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)壓互，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。故所選LMY125型矩形鋁導(dǎo)線滿足熱穩(wěn)定要求。 （2）隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 （4）應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的短路類型及其計(jì)算方法是如下：（1） 三相短路電流的計(jì)算： （）其有名值為： （）—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流有名值—?dú)w算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。（6）短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響。S″— 次暫態(tài)三相短路容量，用來(lái)檢驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。在短路電流計(jì)算過程中，一般都以最嚴(yán)重的短路形式為依據(jù)。 ③檢修任一回路中的母線側(cè)QS，僅該回路停電，其余線路照常工作。檢修出線斷路器，可以通過倒閘操作而不是切除線路。③在可靠性要求不高時(shí)，可使用隔離分段開關(guān)。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來(lái)自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，還要考慮到從初期接線到最終接線的可能和分段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時(shí)間最短的情況下，將來(lái)能順利完成過渡方案的實(shí)施，使改造工作量最少。評(píng)價(jià)主接線方式可靠的標(biāo)志是：　?。?）線路、母線（包括母線側(cè)隔離刀閘）等故障或檢修時(shí)，停電范圍的大小和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，能否保證對(duì)一類、二類負(fù)荷的供電。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求　　主接線設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系?！　。?）考慮負(fù)荷的重要性和分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響　　對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對(duì)流時(shí)提高3倍，則變壓器可增加容量30%?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小，且適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建，故本變電站選擇兩臺(tái)主變壓器完全滿足要求。 變壓器相數(shù)的選擇　　主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。　?。?）10kV出線最終15回，本期13回，備用2回，Tmax=5500 小時(shí)，備用總負(fù)荷4MW,COS=。關(guān)鍵詞：110kV變電站；短路電流；一次部分；電氣主接線AbstractThis design is a part of the preliminary design of electrical 110kV stepdown substation, according to the original data, to regulate the design task rules,books and relevant state electric power engineering design and provisions for the design basis. Substation design based on meeting the national designstandards, as far as possible to consider the actual situation of the local. In the design of the substation, including the analysis of the substation overall analysis and load analysis, the selection of the main transformer substation, the main electrical wiring, electrical equipment selection, calculation of short circuit currentand lightning protection design etc.. In order to ensure the reliability of power supply, reduce accidents, reduce operating design is divided into two parts the design specification and design calculations, design specifications including the design of main electrical wiring,transformer description of choice, shortcircuit current calculation, electrical equipment, power distribution equipment design, selection of the electrical layoutand lightning protection design。在本變電站的設(shè)計(jì)中，包括對(duì)變電站總體分析和負(fù)荷分析、變電站主變壓器的選擇、電氣主接線、電氣設(shè)備選擇、短路電流計(jì)算等部分的分析計(jì)算以及防雷設(shè)計(jì)。電壓等級(jí)：110/10kV線路回?cái)?shù)：110kV：2回，備用2回10kV：13回，備用2回 電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖如下：圖1：電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖　?。?）變電站性質(zhì)：110kV變電站。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無(wú)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％。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用式來(lái)計(jì)算主變?nèi)萘繉?duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說是可行的。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)油水冷兩種。不論是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同?！　。?）考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響　　發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次設(shè)備部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。 （2）調(diào)度的方便性：電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式，并且在發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切除故障，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。下面以這兩個(gè)方案進(jìn)行分析比較，確定其主接線的具體形式。檢修母線時(shí)，非檢修段可以照常供電，并可對(duì)雙回路線路通過其一回給Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷供電，還可通過倒閘操作經(jīng)旁路母線對(duì)檢修段出線負(fù)荷最重要的一個(gè)用戶繼續(xù)供電。 10kV側(cè)主接線設(shè)計(jì) （1）初選方案　　 10kV側(cè)出線回路數(shù)本期為13回，最終15回，根據(jù)規(guī)程要求和本所實(shí)際情況，10kV電氣主接線可以采用單母線分段接線或雙母線接線。故采用單母線分段接線的接線方式基于上述理由，再考慮到該變電站在電力系統(tǒng)中的地位、建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)等情況，在保證供電可靠性的前提下,運(yùn)行靈活性、操作檢修方便，節(jié)約投資，確定：110kV接線采用單母線分段帶旁路母線的接線，10kV接線采用單母線分段接線。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來(lái)計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓，因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩?，否則，誤差偏大。在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （1）在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。所以，10kV側(cè)采用真空斷路器。 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容： （1）選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； （2）選擇母線截面的大??； （3）檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定； （4）對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； （5）對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 電壓互感器的選擇　　電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量。　 （3）3～20kV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器?！?（2）接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。 (2)半高型配電裝置，占地面積為普通中型的47%%，同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有帶電母線外，其余布置情形與中型布置相似。 變電站直擊雷防護(hù)戶外配電裝置一般都采用避雷針作為直擊雷保護(hù)，本變電站直擊雷防護(hù)采用避雷針，變電站圍墻四角各布置1支避雷針，共布置4支避雷針，每支避雷針高30m。其中一定要注意以下幾點(diǎn)：　　（1）接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運(yùn)行方式。 等值網(wǎng)絡(luò)電抗的標(biāo)幺值：　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值：　=== 次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為：　　== 沖擊電流為：　　 短路全電流最大有效值為： =短路容量為：　　 = ?。?）d4點(diǎn)短路時(shí)，UP=115kV。（4）根據(jù)熱穩(wěn)定要求 　 對(duì)選定斷路器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)：　　 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為最不利時(shí)間tpr =，tin =，ta=，計(jì)算時(shí)間為tk=tpr+tin+ta=++=＞1s所以可忽略非周期分量熱效應(yīng)，只需取周期分量熱效應(yīng)，即QK = QP。 （4）根據(jù)熱穩(wěn)定要求 對(duì)選定隔離開關(guān)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)：　　 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為最