【文章內(nèi)容簡介】 。由表中分析可以知道，對(duì)于10KV電壓級(jí)，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮ZYB市的各類電力負(fù)荷基本情況以及全市的經(jīng)濟(jì)狀況，通過比較，可以確定10KV側(cè)宜采用方案1雙母接線的電氣主接線形式。這種主接線形式能夠滿足市區(qū)各級(jí)電力負(fù)荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能。綜上分析可以得出市區(qū)新建變電站的電氣主接線形式為：110KV電壓級(jí)采用單母線分段帶旁路母線的主接線形式，35KV電壓級(jí)采用單母線分段的主接線形式，10KV電壓級(jí)采用雙母線接線的主接線形式。 第4章 短路電流的計(jì)算 引言在電力供電系統(tǒng)中，短路能給電力系統(tǒng)帶來很大的危害。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。在短路電流計(jì)算過程中，三相短路電流最大。本章將以三相短路電流計(jì)算為例講解。在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。 計(jì)算短路電流的目的計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。為了達(dá)到上述目的，須計(jì)算出下列各短路參數(shù)：— 次暫態(tài)短路電流，用來作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器額定斷流容量。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)短路電流來計(jì)算保護(hù)裝置的整定值?！?三相短路沖擊電流，用來檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定?！?三相短路電流有效值，用來檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定?！?次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗(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)。 短路電流的計(jì)算方法 為了簡化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定： 所有的電源電動(dòng)勢(shì)相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化， 輸電線路的分布電容略去不計(jì)。 每一個(gè)電壓級(jí)采用平均電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小，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。 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，有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。在簡化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與臨近的電源不能合并；以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值大于3,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。 短路電流的計(jì)算過程一般情況下，最大短路電流出現(xiàn)在三相短路的情況下，實(shí)際上應(yīng)該將各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流值計(jì)算出并進(jìn)行比較，以得出最大的短路電流值。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，我們按最嚴(yán)重母線短路來考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設(shè)三個(gè)短路電流計(jì)算點(diǎn)fff3。f1位于110KV母線上,f2位于35KV母線上，f3位于10KV母線上。 基準(zhǔn)參數(shù)的計(jì)算選擇基準(zhǔn)容量 　 ＝100MVA選擇基準(zhǔn)電壓 ?。?15KV ＝ ＝則基準(zhǔn)電流 === === === 基準(zhǔn)電抗 ===132Ω === ===一、計(jì)算各條線路的阻抗值：經(jīng)過查電力系統(tǒng)阻抗表可知（參見《供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》97頁）各種線形的單位電抗： LGJ185：= LGJ240：=所以可把兩種線型的單位電抗都近似等效為：=則各線路的阻抗為：==70=28Ω==10=4Ω==50=20Ω==10=4Ω==10=4Ω線路阻抗標(biāo)幺值為：二、 計(jì)算系統(tǒng)的電抗值系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為： 三、計(jì)算變壓器的電抗參考《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》主變型號(hào)為SFSZL731500/110(KVA/KV)的變壓器的技術(shù)參數(shù)可知： 先求各繞組的短路電壓： 再分別求出各繞組的電抗： 最后可求出三繞組變壓器各側(cè)繞組的電抗標(biāo)幺值為：110KV側(cè) 35KV側(cè) 10KV側(cè) 短路電流的計(jì)算按同時(shí)上兩臺(tái)變壓器，系統(tǒng)的等值電路圖如圖41所示：因?yàn)橥瑫r(shí)上兩臺(tái)變壓器所以圖41中： === === === 圖41對(duì)圖41等值電路圖進(jìn)行化簡可得： 因?yàn)?5KV側(cè)變壓器繞組電抗值為負(fù)數(shù)，所以可以忽略不計(jì)，把它等效為導(dǎo)線。于是可得化簡后的等效電路圖如圖42所示： 　 圖42 將圖42等值電路圖中的三角形化為星形可得： 化簡后的等效網(wǎng)絡(luò)圖如圖43所示： 圖43 圖44 進(jìn)一步化簡網(wǎng)絡(luò)可得： 最后化簡得到的等值電路圖如圖44所示： 圖45 圖46一、求110KV側(cè)發(fā)生短路，即f1點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f1點(diǎn)短路時(shí)由圖44可得等值電路圖如圖45所示：將圖45進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖46所示：由此可得：系統(tǒng)S1相對(duì)于短路點(diǎn)f1的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對(duì)于短路點(diǎn)f1得轉(zhuǎn)移阻抗為：由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對(duì)于短路點(diǎn)f1的計(jì)算電抗： 由短路電流通過的時(shí)間等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器全開斷時(shí)間之和可知： =+=++=++=4s 所以取4s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=4s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=2s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)t=∞s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 由0s時(shí)的短路電流可求沖擊電流為： ——沖擊系數(shù)，取=二、求35KV側(cè)發(fā)生短路，即f2點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f2點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖如圖47所示：將圖47化簡得圖48：將圖48進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化得： 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖49所示： 圖47 圖48 圖49 則：系統(tǒng)S1相對(duì)于短路點(diǎn)f2的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對(duì)于短路點(diǎn)f2得轉(zhuǎn)移阻抗為：由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對(duì)于短路點(diǎn)f2的計(jì)算電抗： 短路電流通過的時(shí)間為：=+=++=3s++=3s 所以取3s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=3s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===由于沒有3s的運(yùn)算曲線，所以用2s和4s的運(yùn)算曲線平均值來確定=3s的短路電流標(biāo)幺值： 則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=： = =由于，直接由得===，所以用0s和2s的運(yùn)算曲線平均值來確定=：則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)t=∞s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f2點(diǎn)總的短路電流為： 由0s時(shí)的短路電流可求沖擊電流為： 三、求10KV側(cè)發(fā)生短路，即f3點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f3點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖如圖410所示：將圖410化簡得圖411： 圖410 圖411 圖412將圖411進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化得： 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖412所示：由此可得： 系統(tǒng)S1相對(duì)于短路點(diǎn)f3的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對(duì)于短路點(diǎn)f3的轉(zhuǎn)移阻抗為： 由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對(duì)于短路點(diǎn)f3的計(jì)算電抗： 短路電流通過的時(shí)間為：=+=++=1s++=1s 所以取1s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f3點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=1s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f3點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=： = =由于，直接由得===則f3點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)t=∞s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f3點(diǎn)總的短路電流為：