【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (1)高壓側(cè)采用隔離開(kāi)關(guān) 熔斷器或戶外跌開(kāi)式熔斷器的主接線方案； (2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān) 熔斷器或負(fù)荷型跌開(kāi)式熔斷器的主接線方案； (3)高壓側(cè)采用隔離開(kāi)關(guān) 斷路器的主接線方案。 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所的典型主接線方案有： (1)高壓無(wú)母線、低壓?jiǎn)文妇€分段的主接線方案； (2)高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段的主接線方案； (3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。 確定主接線方案 由原始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線有一條 10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線 的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供電的可靠性和對(duì)擴(kuò)建的適應(yīng)性所以 10kV側(cè)可采用單母線或單母線分段的方案。 由原始資料可知，工廠用電部門(mén)較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對(duì)電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門(mén)都可以方便地獲得電能。 根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái) S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，低壓側(cè)采用單母線形式，其系統(tǒng)圖見(jiàn)：圖 31 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 若主變采用兩臺(tái) S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺(tái)變壓器在正常情況下分裂運(yùn)行，當(dāng)其中任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)作為備用，當(dāng)總進(jìn)線中的任一回路出現(xiàn)故障時(shí)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。低壓側(cè)采用也單母線分段形式，其系統(tǒng)圖見(jiàn)：圖 32 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 第 1 頁(yè) 1 0 k v00S 9 8 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 1 采 用 一 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖2 2 0 / 3 8 0 V聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ） 第 1 頁(yè) 1 0 k V00聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ）2 2 0 / 3 8 0 VS 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 2 采 用 兩 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖S 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v 第 1 頁(yè) 表 33 兩種主接線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只有一臺(tái)主變，靈活性不好 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 差一些 更好 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的 綜合投資額 按單臺(tái) 10 萬(wàn)元計(jì)，綜合投資 為 2 10=20 萬(wàn)元 按單臺(tái) 萬(wàn)元計(jì)，綜合投資 為 4 =30 萬(wàn)元 高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 按每臺(tái) 萬(wàn)元計(jì) ,綜合投資約為 5 = 萬(wàn)元 6 臺(tái) GG1A（ F）型柜綜合投資約 為 6 = 萬(wàn)元 電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 7 萬(wàn)元 主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 10 萬(wàn)元 交供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi) 按 800 元 /kVA計(jì)，貼費(fèi)為 800 萬(wàn)元 =64 萬(wàn)元 貼費(fèi)為 2 500 =80 萬(wàn)元 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。但從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。 4 高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備選擇 短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算的方法 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 接著，按所選 擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算出電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法，因其短路計(jì)算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法，因其短路計(jì)算中的有關(guān)物理量采 用標(biāo)幺值即相對(duì)單位而得名）。 第 1 頁(yè) 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 1．標(biāo)幺制法計(jì)算步驟和方法 (1)繪計(jì)算電路圖，選擇短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所以電路元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各個(gè)元件依次編號(hào)。 (2)設(shè)定基準(zhǔn)容量 dS 和基準(zhǔn)電壓 dU ，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 dI 。一般設(shè)dS =100MVA，設(shè) dU = cU （短路計(jì)算電壓）。短路基準(zhǔn)電流按下式計(jì)算： 3dd dSI U? (41) (3)計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值。一般只計(jì)算電抗。 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 * dsocSX S? (42) 式中 ocS —— 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量（單位為 MVA）。 電力線路的電抗標(biāo)幺值 0 2dWL cSX X lU? ? (43) 式中 cU —— 線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓（單位為 kV） 。 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 * %100kdTNUSX S? (44) 式中 %kU —— 變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； NS —— 變壓器的額定容量（單位為 kVA,計(jì)算時(shí)化為與 dS 同單位）。 (4)繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗。用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，無(wú)論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)。 (5)計(jì)算短路電流。分別對(duì)短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其各種短路電流：三相短路電流周期分量 (3)kI 、短路次暫態(tài)短路電流 (3)I 、短路穩(wěn)態(tài)電流 (3)I? 、短路沖擊電流 (3)shi 及短路后第一個(gè)周期的短路全電流有效值（又稱短路沖擊電流有效值） (3)shI 。 (3) *dk II X?? (45) 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： 第 1 頁(yè) (3)I = (3)I? = (3)kI (46) 高壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (47) (3)shI = (3)I (48) 低壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (49) (3)shI = (3)I (410) (6)計(jì)算短路容量 (3) dk SS X??? (411) ~∞ 系 統(tǒng)5 0 0 M V AL G J 1 5 0 , 8 k mS 9 8 0 01 0 . 5 k V 0 . 4 k Vk 1k 2( 1 )( 2 )( 3 ) 圖 41 并列運(yùn)行時(shí)短路計(jì)算電路 (1)根據(jù)原始資料及所設(shè)計(jì)方案，繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖 41所示。 (2)設(shè)定基準(zhǔn)容量 dS 和基準(zhǔn)電壓 dU ，計(jì) 算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 dI ,設(shè) dS =100MVA，dU = cU ，即高壓側(cè) 1dU =,低壓側(cè) 2dU =,則 1 1 1 0 0 M V A 5 . 5 k A3 3 1 0 . 5 k Vdd dSI U? ? ?? (412) 2 2 1 0 0 M V A 1 4 4 k A3 3 0 . 4 k Vdd dSI U? ? ?? (413) (3)計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 *1 1 0 0 M V A 0 .25 0 0 M V AdocSX S? ? ? (414) 第 1 頁(yè) 式中 ocS —— 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 ②架空線路的電抗標(biāo)幺值，查得 LGJ150 的單位電抗 0 /x km??，而線路長(zhǎng) 8km,故 0 )( 2*2 ???? KVX M V A (415) ③電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查得 S91000 的短路電壓 %kU =，故 51 0 0 01 0 01 0 053 ??? K V AM V AX (416) (4)繪制等效電路圖，如圖 42所示： 22 . 610 . 234 . 544 . 5k 1k 2 圖 42 并列運(yùn)行時(shí)短路等效電路圖 (5)求 k1 點(diǎn)（ 側(cè) ） 的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 *2*1* )1( ?????? XXX k (417) 三相短路電流周期分量有效值 KAKAXIIkdk *)1(1)3( 1 ???? (418) 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 (3)I = (3)I? = (3)1kI = (419) 三相短路沖擊電流 (3)shi = (3)I = = (420) 第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)shI = (3)I = = (421) 三相短路容量 第 1 頁(yè) M V AM V AXSSkdk 0 0*)1()3( ??? (422） （ 6）求 k2 點(diǎn)（ 側(cè) ） 的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 *3*2*1* )2( ???????? XXXX k (423) 三相短 路電流周期分量有效值 KAKAXIIkdk *)2(2)3( 2 ???? (424) 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 (3)I = (3)I? = (3)2kI = (425) 三相短路沖擊電流 (3)shi = (3)I = = (426) 第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)shI = (3)I = = (427) 三相短路容量 MVAMVAXSSkdk 0 0*)2()3( ???? (428) 短路電流計(jì) 算結(jié)果見(jiàn)表 41： 表 41 單獨(dú)運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果 變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI 39。(3)I (3)I? (3)shi (3)shI (3)kS K1 K2 第 1 頁(yè) 妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要 。 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件 為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)： (1) 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇。 (2) 按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)校驗(yàn)。 (3) 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件和溫度、濕度、海拔以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。 按正常工作條件選擇 設(shè)備的額定電壓 NeU 不應(yīng)小于所在線路的額定電壓 NU ，即 Ne NUU? (429) 設(shè)備的額定電流 NeI 不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流 30I