【正文】 可知，110KV電壓級，綜合考慮各種因素，如用電負(fù)荷情況，電氣主接線的基本要求以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平等，最后，選定方案2單母分段帶旁路母線的主接線形式。這種電氣主接線形式可以滿足該市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而且也進(jìn)行長遠(yuǎn)的考慮，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該市用電總負(fù)荷也將會不斷增加，現(xiàn)在的總電能已經(jīng)不能滿足各行各業(yè)發(fā)展的需要，必須進(jìn)行擴(kuò)建才能滿足需求，因此，電氣主接線要留有一定的余量，能夠進(jìn)行再擴(kuò)建，選擇這種電氣主接線的形式還是比較合理的。二、35KV側(cè)主接線形式的確定35KV中壓側(cè)計(jì)劃線路回?cái)?shù)為近期5回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回，經(jīng)過對該電壓等級電力負(fù)荷進(jìn)行分析，初步考慮擬采用兩種方案，即方案1單母線分段和方案2單母線分段帶旁路母線的主接線形式。主接線形式如圖31所示。兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們在可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。其合理性比較結(jié)果如表32所示。表32 35KV側(cè)兩種方案主接線形式的合理性比較擬定方案方案1 單母線分段方案2 單母線分段帶旁母可靠性同表格31同表格31靈活性同表格31同表格31經(jīng)濟(jì)性同表格31同表格31由以上比較結(jié)果知道，單母線分段接線與單母線分段帶旁路母線接線形式均有較好的可靠性和靈活性，鑒于35KV側(cè)負(fù)荷要求，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第10~2節(jié)“6～35KV配電裝置”所述，6～10KV配電裝置一般均為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器，一般采用成套開關(guān)柜單層布置。且當(dāng)6～35KV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜采用旁路設(shè)施。所以35KV電壓級宜采用方案1單母線分段的主接線形式。 三、10KV側(cè)主接線形式的確定由負(fù)荷表可知，10KV側(cè)出線回路數(shù)較多，而且多為直饋線，電壓相對來說較低，用電負(fù)荷中含有大量的Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷，為了保證供電的可靠性及靈活性，不至于對重要的電力負(fù)荷中斷供電，經(jīng)初步考慮擬采用兩種方案，即方案1雙母線接線形式和方案2雙母線分段接線形式。主接線形式如圖32所示： 圖32 雙母線接線與雙母線分段接線的主接線形式兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們在可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。其合理性比較結(jié)果如表33所示。表33 10KV側(cè)兩種方案主接線形式的合理性比較擬定方案方案1 雙母線接線方案2 雙母線分段接線可靠性，可以輪流檢修任一組母線而不致中斷供電。，能迅速恢復(fù)供電。，容易發(fā)生誤操作。，出現(xiàn)故障的幾率比較大。靈活性。，并且具有較好的靈活性。經(jīng)濟(jì)性，年運(yùn)行費(fèi)用較低。，配電裝置相對較簡單。，投資大，年運(yùn)行費(fèi)用較高。由表中分析可以知道，對于10KV電壓級，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電壓級采用單母線分段帶旁路母線的主接線形式，35KV電壓級采用單母線分段的主接線形式，10KV電壓級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，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機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個電力系統(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： 所有的電源電動勢相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。 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)。 每一個電壓級采用平均電壓，這個規(guī)定在計(jì)算短路電流時，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)和同步電動機(jī)較近時，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響，有關(guān)感應(yīng)電動機(jī)對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機(jī)正在運(yùn)行時，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。此時，電動機(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機(jī)的反電勢。在簡化系統(tǒng)阻抗時，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 　＝115KV ＝ ＝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》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》主變型號為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)算按同時上兩臺變壓器，系統(tǒng)的等值電路圖如圖41所示：因?yàn)橥瑫r上兩臺變壓器所以圖41中： === === === 圖41對圖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)短路時的短路電流當(dāng)f1點(diǎn)短路時由圖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相對于短路點(diǎn)f1的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對于短路點(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相對于短路點(diǎn)f1的計(jì)算電抗： 由短路電流通過的時間等于繼電保護(hù)動作時間與斷路器全開斷時間之和可知： =+=++=++=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)短路時的短路電流當(dāng)f2點(diǎn)短路時的等值電路圖如圖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相對于短路點(diǎn)f2的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對于短路點(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相對于短路點(diǎn)f2的計(jì)算電抗： 短路電流通過的時間為：=+=++=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)=： = =