【正文】 出電源至短路點(diǎn)直接相連的電抗（即轉(zhuǎn)移電抗）。 39。39。*02 2 1. 8 0. 47 4 1. 20 7s h s hI K I? ? ? ? ? 110KV側(cè)短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流： *320203 39。 ???? Nshsh III 3KV 側(cè)短路分析 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，本變電站兩臺(tái)主變壓器（簡稱主變）并列運(yùn)行， 110KV側(cè)短路線路化簡網(wǎng)絡(luò) 圖如圖 44。*1 ???? NdS SSXX *10X 、 *11X 、 39。* 39。 39。 電氣設(shè)備選擇的一般要求 第一 、應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況的運(yùn)行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。選擇電氣設(shè)備的一般條件時(shí)保證電氣設(shè)備在正常工作條件下能可靠工作，而在短路情況下不被損壞。 第 五 、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種，以減少備品備件、方便運(yùn)行管理。正確的選擇電氣設(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。*1 2 0 0 0 1 3 . 7 8 83 3 6 . 6 1 5 1 2 . 6 6 0dkdSI XU? ? ???? 三相短路穩(wěn)態(tài)電流： 39。* 39。 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，變電站僅臺(tái)一臺(tái)主變壓器投入運(yùn)行。0. 2 51 10 .04 1 28I ? ? ? 39。*0 0 . 4 7 6 0 . 4 6 50 . 4 6 5 ( 2 . 2 0 2 . 1 6 0 ) 0 . 4 7 42 . 2 0 2 . 1 5I ?? ? ? ? ?? 39。*12X ： 39。 *3X 、 *4X 和 *5X 、 *6X 分別串聯(lián)，合并為 *8X 、 *9X ： * * *8 3 4 0 .0 0 9 0 .0 5 0 0 .0 5 9X X X? ? ? ? ? * * *9 5 6 0 .0 8 3 0 .0 5 3 0 .1 3 6X X X? ? ? ? ? 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 43 110KV側(cè)短路線路化簡 網(wǎng)絡(luò) 圖 *2X 、 *8X 和 *9X 、 *7X 分別并聯(lián)，合并為 *10X 、 *11X ： *** 2810 **28 0 . 0 5 3 0 . 0 5 9 0 . 0 2 80 . 0 5 3 0 . 0 5 9XXX XX ?? ? ??? *** 7911 **79 0 . 0 3 1 0 . 1 3 6 0 . 0 2 50 . 0 3 1 0 . 1 3 6XXX XX ?? ? ??? *10X 、 *11X 、 *1X 串聯(lián)，合并為 *12X ： * * * *12 1 10 11 0. 04 2 0. 02 8 0. 02 5 0. 09 5X X X X? ? ? ? ? ? ? *12X 為 S 到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，則系統(tǒng) S 的計(jì)算電抗為： * 12 23600 . 0 9 5 * 2 . 2 4 2100NcdSXX S? ? ? 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分） [5]知：當(dāng)供電電源為無限大或計(jì)算電抗（供電電源為基準(zhǔn)的電抗）標(biāo)幺值 3 時(shí) ,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng)。 2* 3100% ddNLNLLL USIUXX ? () 輸電線路 ： 通常給出 線路長度 L 和每公里電抗值 0X ，可按下式求出其電抗標(biāo)幺值 20* ddWL USLXX ? () 在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，往往有多個(gè)不同等級(jí)的線路，他們之間通過變壓器相連。 短路電流的標(biāo)幺值計(jì)算法 短路電流計(jì)算中 ,各電氣量如電流、電壓、阻抗、功率（或容量）等的數(shù)值，可以用有名值表示，也可以用標(biāo)幺值表示。 短路電流計(jì)算的意義 在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算目的河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 有以下幾個(gè)方面：在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否采取限制短路電流措施等均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算；在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算；在 設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地距離；接地裝置的設(shè)計(jì)也需用短路電流。這是短路故障最嚴(yán)重的后果。引起絕緣損壞的原因有：各種形式的過電壓（如遭到累積）、絕緣材料的自然老化、遭受機(jī)械損傷以及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不良等。 操作方式 簡單，也不影響相應(yīng)電氣設(shè)備正常運(yùn)行。 便于擴(kuò)建和發(fā)展。 線路斷路器檢修故障時(shí)，該線路停電；任意母線母隔檢修時(shí)，僅停檢修段；任一段母線故障，僅停故障段。橋型接線中四個(gè)回路只有三個(gè)斷路器，投資少，接線簡單，宮殿的可靠性和靈活性較高，適用于向一、二類負(fù)荷供電。 橋形接線 110kV 側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，而變電站最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)聯(lián)接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換，因此可采用內(nèi)橋式線，這也有利于以后變電站的擴(kuò)建。在正常運(yùn)行方式下，旁路母線不帶電，類似于單母線分段運(yùn)行方式。 適用范圍： 6—10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 及以上時(shí)； 35—63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回時(shí)； 110—220KV配電裝置出線回路數(shù)為 3—4 回時(shí) [3]。對(duì)雙回線路供電的重要用戶，可將雙 回路接于不同的母線段上，保證對(duì)重要用戶的供電。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相短路電流不超過 6KA（ 10KV 的SK3≤100MVA ） 的電路中。 將電路中的各種電氣設(shè)備按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制而成的電氣接線圖，稱為電氣主接線簡圖。 變壓器冷卻方式的選擇 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分） [5]知： 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。所以高、中側(cè)阻抗最大； “ 降壓型 ”依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 。其低壓側(cè)采用三角形接法可以改善電網(wǎng)的電壓波形，從而是三次諧波電流只能在三角形繞 組內(nèi)形成環(huán)流，不致于傳輸?shù)接脩艉凸╇娋€路中去。 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分） [5]知： 第一 、當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)， 330KV 以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)選用三相變壓器。在確定變電器臺(tái)數(shù)時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定余地。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 表 21 ZS 礦區(qū) 110KV降壓變電所負(fù)荷資料 電壓等級(jí) 負(fù)荷名稱 最大穿越功率（ MW） 最大負(fù)荷 （ MW） 負(fù)荷組成 （ %） cosΦ Tmax (h) 線長(km) 同時(shí)率 線損 近期 遠(yuǎn)景 近期 遠(yuǎn)景 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 110kV 鐵鋼線 1 2 鐵區(qū)線 1 2 備用 10 kV 露天礦一 1 2 10 60 30 5500 85% 5% 露天礦二 1 2 10 60 30 5500 礦井甲一 3 40 40 20 5500 礦井甲二 3 40 40 20 5500 礦井乙一 3 40 40 20 5500 礦井乙二 選礦廠一 2 4 30 40 30 5500 1 選礦廠二 水源地一 1 2 20 60 20 5500 2 水源地二 火藥庫 20 30 50 4500 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 5 生活區(qū) 1 10 50 40 4500 1 農(nóng)業(yè)用電 1 2 50 50 4000 備用一 1 10 40 50 備用二 1 10 40 50 為滿足電力系統(tǒng)對(duì)無功的需 要，需要在用戶側(cè)裝設(shè)電容器，進(jìn)行無功補(bǔ)償，使用戶的功率因數(shù)提高 ， 10kV線路用戶功率因數(shù)應(yīng)不低于 。對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電 [3]。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 負(fù)荷分析和主變壓器的選擇 負(fù)荷分析 負(fù)荷分類和定義 根據(jù)負(fù)荷允許停電程度的不同，可以將負(fù)荷分為三個(gè)等級(jí)，即一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。微風(fēng)風(fēng)速 ,屬于我國 Ⅷ 類標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。 鋼廠變鐵礦變S電力系統(tǒng)區(qū)域變化肥廠變東北 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 圖 11 電力系 統(tǒng)接線簡圖 附注： 圖中系統(tǒng)容量，系統(tǒng)阻抗均相當(dāng)于最大運(yùn)行方式。 通過查閱文獻(xiàn)，提出我的設(shè)計(jì)思路和具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，以便于為設(shè)計(jì)工作提供有理可據(jù)的參考價(jià)值。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘 要 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 [1]第 條 規(guī)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在國家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)指導(dǎo)下，在審議后的中期、長期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究并提出系統(tǒng)的具體發(fā)展方案；應(yīng)合理利用能源，節(jié)約能源；合理布局電源網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及下一級(jí)電壓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等創(chuàng)造條件；設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、過度方便、運(yùn)行靈活、切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量合格和充足的電能滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門于人民生活不斷增長的需要。通過查閱變電站 設(shè)計(jì)規(guī)程，了解發(fā)變電站設(shè)計(jì)的一般過程及相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)程，明白了 要設(shè)計(jì)一個(gè)變電站的設(shè)計(jì)內(nèi)容，清楚設(shè)計(jì)任務(wù)。 最小運(yùn)行方式時(shí)： S=2020MVA. Xs=。 站址條件：依據(jù)《 35—110kV 變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》 [2]第 條，變電站所址的選擇，根據(jù)下列要求綜合考慮確定： 第一、靠近負(fù)荷中心。等級(jí)不同，對(duì)電力系統(tǒng)供電可靠性與穩(wěn)定性的要求也不同。 本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷分析 變電所兩側(cè)屬于一、二級(jí)負(fù)荷，左側(cè)主要為水源地、火藥庫、農(nóng)業(yè)用電，下方為生活區(qū)職工用電，右側(cè)主要是露天礦、礦井、選礦廠工業(yè)用電。 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義 在進(jìn)行工業(yè)企業(yè)供配電設(shè)計(jì)時(shí)，基本的原始資料是工藝部門提供的各種用電設(shè)備的安裝容 量，這是設(shè)計(jì)的依據(jù)。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》（電氣一次部分） [5]知變電站主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇應(yīng)遵循以下原則： 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 第二 、當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)諒解的電壓為 500KV時(shí)，宜經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較厚 ，確定選用三項(xiàng)變壓器、兩臺(tái)半容量三相變壓器或單相變壓器組。 Yyn0 接線用于高壓側(cè)為 6~10KV，低壓側(cè)為 380/220KV 的配電變壓器，其低壓側(cè)引出中性線，構(gòu)成三相四線制供電。 變壓器容量的選擇 按遠(yuǎn)期期負(fù)荷只裝一臺(tái)主變校驗(yàn)： 遠(yuǎn)jsN SSn )1( ?? () (n為變電站設(shè)計(jì)中變壓器的臺(tái)數(shù)，在這次設(shè)計(jì)中， n=2) )(4 4 0 M V AS N ??? 按近期負(fù)荷只裝一臺(tái)主變校驗(yàn)： 近jsN SS ? () )( MVAS N ? 為保證功率輸送，選標(biāo)準(zhǔn)容量 20MVA，確定該站主壓器采用 2 臺(tái) 20MVA河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 的變壓器。 綜上，選擇 “ 降壓型 ” 結(jié)構(gòu)的變壓器，繞組的排列順序?yàn)樽澡F芯向外依次為低，高 ； 高，低壓側(cè)的阻抗最大。 小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。主接線圖按其表現(xiàn)的形式可分為單線圖和三線圖，由于單線圖簡單清楚，繪制和閱讀都很方便，所以主接線圖一 般都采用單線圖 [5] 。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用，應(yīng)考慮無功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積 總之，變電站通過合理的接線、設(shè)備無油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電站所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的 [3]。而且單母線接線接線簡單、使用設(shè)備少、操作方便、投資少、便于擴(kuò)建。 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 雙母線接線 W1W1電源2電源1 圖 33 雙母線接線圖 優(yōu)點(diǎn)：雙母線接線供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修 一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開關(guān)時(shí)只停該回路。 當(dāng)需要檢修斷