【文章內容簡介】 、正常運行時，變電站負荷由 35kV 系統(tǒng)供電，為提高負荷供電可靠性，并考慮到現(xiàn)今社會用戶需要的供電可靠性的要求更高，應采用兩臺容量相同的變壓器并聯(lián)運行。 變壓器容量和型號確定 主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年規(guī)劃負荷選擇，并 適當考慮到遠期 1020 年的負荷發(fā)展，對于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應與城市規(guī)劃相結合。 變電所主變壓器的選擇原則有以下幾點： 1. 在變電所中，一般裝設兩臺主變壓器；終端或分支變電所，如只有一個電源進線，可只裝設一臺主變壓器；對于 2 550KV 變電所，若技術和經濟合理時，可裝設 34 臺主變壓器。 2. 對于 330 KV 及以下的變電所，在設備運輸不受條件限制時，均采用三相變壓器。35 KV 變電所，應經技術經濟論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組，以及是否設立備用的單相變壓器。 3. 裝有兩臺 及以上主變壓器的變電所，其中一臺事故停運后，其余主變壓器的容量應保證該所全部負荷的 60%以上，并應保證用戶的一級和全部二級負荷的供電。 4. 具有二種電壓等級的變電所，如各側的功率均達到主變壓器額定容量的 15%以上，或低壓側雖無負荷，但需裝設無功補償設備時，主變壓器一般先用三繞組變壓器。 （ 1）與兩種 35 KV 及以上中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變壓器，當自耦變壓器的第三繞組接有無功補償設備時，應根據(jù)無功功率的潮流情況，校驗公共繞組容量，以免在某種運行方式下，限制自耦變壓器輸出功率。 （ 2） 500 KV 變電所可選用自耦強迫油循環(huán)風冷式變壓器。主變壓器的阻抗電壓 (即短路電壓 )，應根據(jù)電網情況、斷路器斷流能力以及變壓器結構選定。 （ 3）對于深入負荷中心的變電所，為簡化電壓等級和避免重復容量，可采用雙繞組變壓器。 確定： 1) 變電所的一臺變壓器停止運行時，另一臺變壓器能保證全部負荷的 60%，即 /BS =S? 60% = 60%＝ (MVA) 2) 綜合考慮到兩臺容量之和必須大 于 S? 、再分析經濟問題，查表得所選擇變壓器容量 SB= 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 8 查 35kV 三相三繞組電力變壓器技術數(shù)據(jù)表，選擇變壓器的型號為 SZ1112500/35，其參數(shù)如下表 22所示： 表 變壓器技術參數(shù) 繞組連接方式的確定 原則：我國 3～ 66kv 系統(tǒng)特別是 3～ 10kv 系統(tǒng)，一般采用中性點不接地的運行方式。如果其單相接地電流大于一定數(shù)值時（ 3～ 10kv 系統(tǒng)中接地電流大于 30A， 20kv 及以上系統(tǒng)中的接地電流大于 10A時），則應采取中性點經消弧線圈接地的運行方式； 35kV 采用 Y 連接，其應采用中性點經消弧線圈接地的運行方式、 35kV 以下電壓變壓器繞組都采用△連接，一般采用中性點不接地的運行方式。 根據(jù)選擇原則可確定所選擇變壓器繞組接線方式為 Y／△接線。 型 號 額定容量 高壓側電壓（ kV） 低壓側電壓（ kV） 阻抗電壓（ %） 空載 電流 （ %） 高低 SZ1112500/35 12500 35177。 2 % 8 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 9 第 3 章 主接線的選擇 對電氣主接線的基本要求 電所電氣主接線設計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分，它表明變電所內的變壓器、各電壓等級的線路 、無功補償設備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電所內各種電氣設備之間的連接方式。 電氣主接線的設計與所在電力系統(tǒng)及所采用的設備密切相關。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術的采用、電氣設備的可靠性不斷提高 ，設計主接線的觀念也應與時俱進、不斷創(chuàng) 新。 變電所電氣主接線設計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。它表明變電所內的變壓器、各電壓等級的線路、無功補償設備最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電所內各種電氣設備之間的連接方式。一個變電所的電氣主接線包括高壓側、中壓側、低壓側以及變壓器的接線。因各側所接的系統(tǒng)情況不同，進出線回路數(shù)不同，其接線方式也不同。 變電所主接線選擇的主要原則有以下幾點： 1. 供電可靠性：如何保證可靠地（不 斷地）向用戶供給符合質量的電能是發(fā)電廠和變電站的首要任務，這是第一個基本要求。 2. 靈活性：其含義是電氣主接線能適應各種運行方式（包括正常、事故和檢修運行方式）并能方便地通過操作實現(xiàn)運行方式的變換而且在基本一回路檢修時，不影響其他回路繼續(xù)運行，靈活性還應包括將來擴建的可能性。 3. 操作方便、安全：主接線還應簡明清晰、運行維護方便、使設備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關操作電源。 4. 經濟性：即在滿足可靠性、靈活性、操作方便安全這三個基本要求的前提下，應力求投資節(jié)省、占地面積小、電能損失少、運行 維護費用低、電器數(shù)量少、選用輕型電器是節(jié)約投資的重要措施。 根據(jù)《 35~220KV 變電所設計規(guī)程》規(guī)定： 第 條 變電站主接線應根據(jù)變電站在電網中的地位，出線回路數(shù)，設備特點及 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 10 負荷性質等條件確定，并應滿足供電可靠性，運行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴建等需要。 第 條 當能滿足運行要求時，變電所高壓側宜采用斷路器較少或不 用斷路器的接線。 第 條 35— 110KV 線路超過兩回時，宜采用擴大橋形，單母線或分 段單母線的接線。 35— 63kv 線路為 8回及以上時，亦可采用雙母線接線。 在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35— 110KV 主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。 當有旁路母線時，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線，主變壓器 35— 110KV 回路中的斷路器，有條件時亦可接入旁路母線，采用 SF6 斷路器的主接線不宜設旁路設施。 第 條 當變電所裝有兩臺主變壓器時， 6— 10KV 側宜采用分段單母線，線路為12 回及以上時，亦可采用雙母線，當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。 當 6— 35KV 配電裝置采用手車式高壓開關柜時，不宜設置旁路設施。 第 條 當需要限制變電所 6— 10KV 線路的短路電流時，可采用以下措施： 1) 變壓器分列運行； 2) 采用高阻抗變壓器； 3) 在變壓器回路中裝電抗器。 第 條 接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開關，對接在變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設隔離開關。 35KV 側主接線方式的選擇 表 35KV主接線方案比較表 方案 項目 方案 I 單母線分段接線 方案 II 雙母線接線 可靠性 用分段 QF進行 分段，可以提高供電可靠性，對重要用戶不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電。 通過兩組母線 QS 的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。一組母線故障后，能迅速恢復供電。雙回路供電，可以順序連接于不同母線上。 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 11 靈活性 具有足夠的靈活性，易于擴建 向雙母線左右任何方向擴建，均不會影響兩組母線的電源和負荷的自由分配，能靈活地適應電力系統(tǒng)的各種運行方式 經濟性 運行設備少，投資少，占地面積小 投資多，設備多，費用大 通過定性分析，進行技術比較，考慮負荷可靠性的要求 , 35KV 應選用單母線分段接線。 10KV 側接線方式選擇 表 10KV主接線方案比較表 方案項目 方案 I 單母線分段帶旁母 方案 II 單母線分段 可靠性 由于使用了旁路母線，當檢修斷路器不會對用戶停電。使用的 SF6 斷路器使供電可靠性很高 用分段 QF 進行分段，可以提高供電可靠性，對重要用戶不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電 . 靈活性 接線相對復雜，調度靈活。 具有足夠的靈活性，易于擴建 經濟性 占地面積較大，土建投資大，所用的隔離開關多，較單母分段投資較高 運行設備少，投資少，占地面積小 通過定性分析，進行技術比較 ，單母線分段接線既能滿足負荷供電要求又能節(jié)省大量資金，是一種較理想的接線方式。 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 12 第 4 章 短路電流計算 短路計算的目的 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設備。因此，在發(fā)電廠、變電站以及整個電力系統(tǒng)的設計和運行中，都必須對短路電流進行計算。 短路電流計算的目的是為了選擇導體和電器，并進行有關的校驗。按三相短路進行短路電流計 算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有 2 個， 35kV 母線短路（ K1）點，10KV 母線短路（ K2 點）。最常見的是單相接地短路，約占故障總數(shù)的 60%，兩相短路約占15%,兩相接地短路約占 20%，三相短路約占 5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因為它畢竟是有可能發(fā)生的，并且對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著十分不利的影響。這就使全部電氣設備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來選擇，況且三相短路又是不對稱的短路的計算基礎。 短路的種類 電力系統(tǒng)在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時流過的電流 。其值可遠遠大于額定電流 ，并 取決于短 路點距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機端發(fā)生短路時，流過發(fā)電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的 10～ 15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達數(shù)萬安。這會對電力系統(tǒng)的正常運行造成嚴重影響和后果。 其次，強化維修管理，盡量減少人為因素，經常用儀表測量電線的絕緣程度。第三要選用合適的安全保護裝置。當采用熔斷器保護時，熔體的額定電流不應大于線路長期允許負載電流的 ； 電氣線路上，由于種種原因相接或相碰，產生電流忽然增大的現(xiàn)象稱短路。相線之間相碰叫相同短路；相線與地線、與 接地導體或與大地直接相碰叫對地短路。在短路電流忽然增大時，其瞬間放熱量很大，大大超過線路正常工作時的發(fā)熱量，不僅能使絕緣燒毀，而且能使金屬熔化，引起可燃物燃燒發(fā)生火災。 電力系統(tǒng)中短路的類型 單相短路和單相接地短路不完全一樣，后者電阻大，危害較小。如果接地線是按要求（良好導線埋 80厘米以下的深度）危害會大一些。 太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 13 三相的短路類型：相線與相線、相線與零線、相線與地。 (接地肯定是短路 )。 相線接地和工作接地不是一回事 ， 工作接地時是零線接地，不屬于短路。 電氣線路上，由于種種原因相接或相碰，產生電流 忽然增大的現(xiàn)象稱短路。相線之間相碰叫相同短路；相線與地線、與接地導體或與大地直接相碰叫對地短路。在短路電流忽然增大時，其瞬間放熱量很大，大大超過線路正常工作時的發(fā)熱量，不僅能使絕緣燒毀，而且能使金屬熔化，引起可燃物燃燒發(fā)生火災。 造成短路的主要原因有： 線路老化，絕緣破壞而造成短路； 電源過電壓，造成絕緣擊穿； 小動物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上； 人為的多種亂拉亂接造成； 室外架空線的線路松弛，大風作用下碰撞； 線路安裝過低與各種運輸物品或金屬物品相碰造成短路 。 短路的危險性 電力系 統(tǒng)由于設備絕緣破壞，架空線路的線間或對地面導電物短接，或雷擊大氣過電壓以及工作人員的誤操作，都可能造成相與相、相與地之間導電部分短接，短路電流高達幾萬安、幾十萬安培。這樣大的電流所產生的熱效應及機械效應，會使電氣設備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時系統(tǒng)電壓驟降，設備不能運行。單相接地在中性點直接接地系統(tǒng)中，對鄰近通信設備將產生嚴重的干擾和危險影響，所以電力系統(tǒng)必須進行短路故障計算。另外，對于電氣設備的規(guī)格選擇，繼電保護的調整整定，對載流導體發(fā)熱和電動力的核算，都需要對系統(tǒng)短路故障進行計算。 短路電流所產生 的電動力能形成很大的破壞應力，如果導體和它們的支架不夠堅固，則可能遭到嚴重破壞。短路電流越大，通過的時間越長，對故障元件破壞的程度也越大。由于短路電流很大，即使通過的時間很短，也會使短路電流所經過的元件和導體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使金屬導體載流部分退火、變形或燒毀。既然發(fā)生短路時流過很大的短路電流（超過額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經電氣設備的載流導體，必然要產生很大的電動力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點的不同和持續(xù)時間的長短，其破壞作用可能局限于一個小部分，也可能影響整個系統(tǒng)。 短路計算 短路電流計算的方法 對電力