【文章內容簡介】 之間交換功率的重要任務，在生產上電力變壓器制成有單相、三相、雙 繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據原始資料和設計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經濟性來選擇主變壓器。 主變壓器臺數的選擇 （ 1）對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電站以裝設兩臺主變壓器為宜。 （ 2）對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。 （ 3）對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電站，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的 1～ 2級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 根據本變電站 110kv 變電站一次 初步設計指導書可知： 主變臺數及容量：待建 DK110kV 變電站主變臺數及容量為：本期 2 ，遠景規(guī)劃： 2 。電壓等級：待建 DK110kV 變電站有三個電壓等級，分別為： 110kV、 35kV 和 10kV。 故可選擇兩臺型號為 SFS731500/110 的變壓器。 110KV 變電站電氣一次初步設計書 16 主變壓器參數如下圖所示 : 型號 額定 容量 額定電壓（ KV) 空載電流 空載損耗 阻抗電壓（ %） 高壓 中壓 低壓 高中 高 低 中低 （ KVA) （ %） (KW) SFS7 31500/110 31500 115 46 18 110KV 變電站電氣一次初步設計書 17 第 4章 短路電流計算 第 節(jié) 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié) 。 短路電流計算的目的主要有以下幾方面： （ 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進行必要的短路電流計算。 （ 2）在選擇 電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠的工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻短路電流的有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。 （ 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對低的安全距離。 （ 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。 （ 5）接地裝置的設計，也需用短路電流。 第 節(jié) 短路電流計算的一般規(guī)定 ． 1 驗算導體和電器時所用的短路電流，一般有以下規(guī)定： 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行； （ 2）同步電機都具有自動調整勵磁裝置（包括強行勵磁）； （ 3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； （ 4）所有電源的電動勢相位角相同； （ 5）正常工作時，三相系統(tǒng)正常運行； （ 6）應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流的沖擊值和最大全電流有效值時才予以110KV 變電站電氣一次初步設計書 18 考慮。 . 接線方式 計算短 路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 . 計算容量 應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后 5~10 年）。 . 短路種類 一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應按嚴重情況校驗。 . 短路計算點 在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大地點，稱為短路 計算點。對于帶電抗器的 6~10kv 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關之間的引線、套管時，短路計算點應該取在電抗器前。選擇其余的導體和電氣時，短路計算點一般取在電抗器后。 第 節(jié) 短路電流計算的步驟 在工程設計中，短路電流的計算通常采用實用計算曲線法。其具體計算步驟如下： . 繪制等值網絡 （ 1）選取基準功率 BS 和基準電壓 B avUU? ； （ 2）發(fā)電機電抗用 39。39。dx ，略去各網絡元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵磁支路； （ 3）無限大功率電源的內電抗等于零。 （ 4）略去負荷。 . 進行網絡變換 110KV 變電站電氣一次初步設計書 19 按網絡變換的原則，將網絡中的電源合并成若干組，例如，共有 g 組，每組用一個等值發(fā)電機代表。無線大功率電源（如果有的話）另成一組。求出各等值發(fā)電機對短路點的轉移電抗 fix （ i=1,2,? ,g）以及無限大功率電源對短路點的轉移電抗 fsx 。 . 將前面求出得轉移電抗按各相應的等值發(fā)電機的容量進行規(guī)算，便得到各等值發(fā)電機對短路點的計算電抗。 1 , 2 , .. ., 8 )Nij s i f iBSx x iS? ??（ 式中， NiS 為第 i臺等值發(fā)電機的額定容量，即由它所代表的那部分發(fā)電機的額定容量之和。 . 由 12, , ...j s j s j s gx x x 分別根據適當的計算曲線找出指定時刻 t 各等值發(fā)電機提供的短路周期電流標幺值 1 * 2 * *, , ...,P t P t P t gI I I 。 . 網絡 中無限大功率電源供給的短路電流周期是不衰減的，并由下式確定 *1PSfsI x? ．計算短路電流周期分量的有名值。 第 i 臺等值發(fā)電機提供的短路電流為 * * * 3i i iNiP t P t N i P tavSI I I IU?? 無限大功率電源提供的短路電流為 * * * 3BP s P s B P savSI I I IU?? 短路點周期電流的有名值為 110KV 變電站電氣一次初步設計書 20 **1 33igNi BP t P t P Si A V A VS SI I IUU???? 式中， avU 應取短路處電壓級的平均額定電壓； NiI 為規(guī)算到短路處電壓級的第 i 臺等值發(fā)電機的額定電流； BI 為對應于所選基準功率 BS 在短路處電壓級的基準電流。 。 。 第 節(jié) 短路電流計算結果 ． 本變電站短路電流計算結果如下 三相短路電流計算電路圖： 等值電路圖： 0 0110KV 變電站電氣一次初步設計書 21 ． 三相短路電流計算結果： 短路點編號 短路類型 穩(wěn)態(tài)短路電流 沖擊短路電流 K1 三相 短路 K2 三相 短路 K3 三相 短路 110KV 變電站電氣一次初步設計書 22 第 5章 高壓電器設備選擇 第 5． 1 節(jié) 電氣選擇的一般條件 電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設計的主要內容之一。正確的 選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。在進行電氣選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 . 按正常工作條件選擇電氣 （ 1）額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 NU 不低于裝置地點電網額定電壓 NSU 的條件選擇，即 N NSUU? （ 2）額定電流電 器的額定電流 NI 是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長期允許電流。 NI 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流maxI ，即 maxNII? （ 3）按當地環(huán)境條件校核在選擇電器時，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當氣溫、風速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件是，應采取措 施。 . 按短路情況校驗 （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電器各部件溫度應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 2tkI t Q? 式中 KQ 短路電流產生的熱效應； 110KV 變電站電氣一次初步設計書 23 ,tIt 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。 （ 2）電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為 es sh es shi i I I? ?或 式中 esi 短路沖擊電流幅值及其有效值； shi 電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定： 1）熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。 2）采用有限流電阻的熔斷器保護的設備，可不校驗動穩(wěn)定。 3）裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不驗算動、熱穩(wěn)定。 （ 3）短路電流計算的條件 為使電器具有足夠的可靠性、經濟性和合理性，并在一定時期內使用電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，做驗算用的短路電流應按下列條件確定： 1）容量和接線：按本工程設計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展計劃（一般為本工程建成后 5~10 年）；其接線應采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。 2）短路種類：一般按三相短路驗算，若其它短路種類較三相短路嚴重時，則按最嚴重的情況驗算。 3）計算短路點：選擇通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。 （ 4）短路計算時間 檢驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理的確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間為繼電 保護動作時間和相應斷路器的全開斷時間之和。 開斷電器應能在最嚴重的情況下開斷電流，故電器的開斷計算時間應為主保護時間和短路器固有分閘時間之和。 110KV 變電站電氣一次初步設計書 24 第 節(jié) 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備或線路接入電路或退