【導(dǎo)讀】濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。行靈活的要求選擇各個電壓等級的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟方面進行比較，其次進行短路電流計算，根據(jù)各短路點計算出各點。然后，根據(jù)各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)。工作電流進行設(shè)備選擇，然后進行校驗。最后作出平面布置圖和防雷保護設(shè)計。

　　

【正文】 等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 短路電流計算 電力系統(tǒng)接線簡圖 圖 41 系統(tǒng)接線簡圖 注： LGJ185 LGJ120 各元件阻抗標(biāo)么值計算 選擇基準(zhǔn)容量 dS =100MA，基準(zhǔn)電壓為各級電壓的平均額定電壓 avd UU ? ，所以 1dU =115KV、 2dU = 。 圖 42 等 效電路圖 各元件阻抗標(biāo)么值計算 如下： 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 系統(tǒng)電抗標(biāo)么值 ： *11 1000 . 9 9 8 0 . 0 4 22360dS SXX S? ? ? ? 線路電抗標(biāo)么值： *2 2 2 221 1000 .4 1 0 1 7 0 .0 5 3115dL dSX X L U? ? ? ? ? *3 3 3 2211000 .4 1 0 3 0 .0 0 9115dLdSX X L U? ? ? ? ? *4 4 4 2211000 . 4 1 0 1 6 0 . 0 5 0115dLdSX X L U? ? ? ? ? *5 5 5 2211000 . 4 2 1 2 6 0 . 0 8 3115dLdSX X L U? ? ? ? ? *6 6 6 2211000 . 4 1 0 1 7 0 . 0 5 3115dLdSX X L U? ? ? ? ? *7 7 7 2211000 . 4 1 0 1 0 0 . 0 3 1115dLdSX X L U? ? ? ? ? 變壓器 T T2 電抗標(biāo)么值 ： **12 % 1 0 . 5 1 0 0 0 . 5 2 51 0 0 1 0 0 2 0dKTT TNSUXX S? ? ? ? ? ? 110kv 側(cè)短路分析 系統(tǒng)最大運行方式下，本變電站兩臺主變壓器（簡稱主變）并列運行， 110KV側(cè)短路線路化 簡網(wǎng)絡(luò) 圖如圖 43。 *3X 、 *4X 和 *5X 、 *6X 分別串聯(lián)，合并為 *8X 、 *9X ： * * *8 3 4 0 .0 0 9 0 .0 5 0 0 .0 5 9X X X? ? ? ? ? * * *9 5 6 0 .0 8 3 0 .0 5 3 0 .1 3 6X X X? ? ? ? ? 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 43 110KV側(cè)短路線路化簡 網(wǎng)絡(luò) 圖 *2X 、 *8X 和 *9X 、 *7X 分別并聯(lián)，合并為 *10X 、 *11X ： *** 2810 **28 0 . 0 5 3 0 . 0 5 9 0 . 0 2 80 . 0 5 3 0 . 0 5 9XXX XX ?? ? ??? *** 7911 **79 0 . 0 3 1 0 . 1 3 6 0 . 0 2 50 . 0 3 1 0 . 1 3 6XXX XX ?? ? ??? *10X 、 *11X 、 *1X 串聯(lián)，合并為 *12X ： * * * *12 1 10 11 0. 04 2 0. 02 8 0. 02 5 0. 09 5X X X X? ? ? ? ? ? ? *12X 為 S 到短路點的轉(zhuǎn)移電抗，則系統(tǒng) S 的計算電抗為： * 12 23600 . 0 9 5 * 2 . 2 4 2100NcdSXX S? ? ? 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》（電氣一次部分） [5]知：當(dāng)供電電源為無限大或計算電抗（供電電源為基準(zhǔn)的電抗）標(biāo)幺值 3 時 ,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng)。 在此計算中 * ? 3，故該系統(tǒng)被視為有限容量系統(tǒng)。 查 S 汽輪發(fā)現(xiàn)及計算曲線數(shù)字表得， 系統(tǒng) S 在 0s、 、 ∞時刻向短路 點提供的短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值分別為 當(dāng) * ?cX 時， *0 ?I ， * ?I ， * ??I 當(dāng) * ?cX 時， *0 ?I ， * ?I ， * ??I 因此，當(dāng) * ?cX 時， 0ts? 、 ? 、 t?? 時的短路電流周期分量標(biāo)河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 幺值分別為： *0 0 . 4 6 5 0 . 4 5 50 . 4 5 5 ( 2 . 2 5 2 . 2 4 2 ) 0 . 4 5 82 . 2 5 2 . 2 0I ?? ? ? ? ?? * 0 . 4 4 3 0 . 4 3 30 . 4 3 3 ( 2 . 2 5 2 . 2 4 2 ) 0 . 4 3 52 . 2 5 2 . 2 0I ?? ? ? ? ?? * 0 . 4 7 0 0 . 4 5 90 . 4 5 9 ( 2 . 2 5 2 . 2 4 2 ) 0 . 4 6 12 . 2 5 2 . 2 0I ? ?? ? ? ? ?? 沖擊電流： ** 02 2 1. 8 0. 45 8 1. 16 6s h s hI K I? ? ? ? ? 110KV側(cè)短路點的基準(zhǔn)電流： *323603 ???NNN USI 因此， 0ts? 、 ? 、 t?? 時的 短路電流周期分量有名值分別為： 0 8 ? ? ? 0. 2 8 ? ? ? 8 ? ? ? ? 沖擊電流有名值為： ** ??? Nshsh III 系統(tǒng)最小運行方式下，變電站一臺主變壓器投入運行。 最小運行方式時，S=2020MVA， Xs=。 39。39。*1 ????? NdS SSXX *10X 、 *11X 、 39。*1X 串聯(lián)，合并為 39。*12X ： 39。* 39。* * *12 1 10 11 0. 05 5 0. 02 8 0. 02 5 0. 10 8X X X X? ? ? ? ? ? ? 39。*12X 為 S 到短路點的轉(zhuǎn)移電抗，則系統(tǒng) S 的計算電抗為： 39。39。* 39。*12 20200 . 1 0 8 2 . 1 6 0100Nc dSXX S? ? ? ? 查 S 汽輪發(fā)現(xiàn)及計算曲線數(shù)字表得，系統(tǒng) S 在 0s、 、 ∞時刻向短路點提供的短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值分別為 ： 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 當(dāng) * ?cX 時， *0 ?I ， * ?I ， * ??I 當(dāng) * ?cX 時， *0 ?I ， * ?I ， * ??I 因此，當(dāng) 39。* ?cX 時， 0ts? 、 ? 、 t?? 時的短路電流周期分量標(biāo)幺值分別為： 39。*0 0 . 4 7 6 0 . 4 6 50 . 4 6 5 ( 2 . 2 0 2 . 1 6 0 ) 0 . 4 7 42 . 2 0 2 . 1 5I ?? ? ? ? ?? 39。* 0 . 4 5 3 0 . 4 4 30 . 4 4 3 ( 2 . 2 0 2 . 1 6 0 ) 0 . 4 5 12 . 2 0 2 . 1 5I ?? ? ? ? ?? 39。* 0 . 4 8 2 0 . 4 7 00 . 4 7 0 ( 2 . 2 0 2 . 1 6 0 ) 0 . 4 8 02 . 2 0 2 . 1 5I ? ?? ? ? ? ?? 沖擊電流： 39。* 39。*02 2 1. 8 0. 47 4 1. 20 7s h s hI K I? ? ? ? ? 110KV側(cè)短路點的基準(zhǔn)電流： *320203 39。39。 ???NNN USI 因此， 0ts? 、 ? 、 t?? 時的 短路電流周期分量有名值分別為： 39。0 74 10 .04 1 60I ? ? ? 39。0. 2 51 10 .04 1 28I ? ? ? 39。 0. 48 0 10 .0 41 4. 82 0I ? ? ? ? 沖擊電流有名值為： 39。39。*39。 ???? Nshsh III 3KV 側(cè)短路分析 系統(tǒng)最大運行方式下，本變電站兩臺主變壓器（簡稱主變）并列運行， 110KV側(cè)短路線路化簡網(wǎng)絡(luò) 圖如圖 44。 * %1 1 1 0 .5 1 0 0 0 .2 6 32 1 0 0 2 1 0 0 2 0dKtTNSUX S? ? ? ? ? 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 XtXtSX1X4X2E110KVX3X7X6 X5110KVEX1SX9X7X2X8X 11 X 10 X1SX 12S110KV(1)(2)(3)(4)Xt 圖 44 路化簡圖 由 110KV側(cè)計算得： *8 ? *9 ? *10 ? *11 ? *10X 、 *11X 、 *1X 、 tX 串聯(lián)，合并為 *12X ： * * * * *12 1 10 11 0 .0 4 2 0 .0 2 8 0 .0 2 5 0 .2 6 3 0 .3 5 8tX X X X X? ? ? ? ? ? ? ? ? *12X 為 S 到短路點的轉(zhuǎn)移電抗，則系統(tǒng) S 的計算電抗為： ** 12 23600 .3 5 8 8 .4 4 9100NcdSXX S? ? ? ? 短路電流的標(biāo)么值： * *11 0 . 1 1 88 . 4 4 9KKdII IX?? ? ? ? 短路電流的有名值： *1 2 3 6 0 2 7 . 3 7 93 3 6 . 6 1 5 8 . 4 4 9dkdSI XU? ? ???? 三相短路穩(wěn)態(tài)電流： 39。39。 ????? ? kp IIIII 三相短路沖擊電流有效值： 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 ???? psh II (高壓電網(wǎng)中， shK 取 ) 即 則流入 側(cè)總的短路電流。 系統(tǒng)最大運行方式下，變電站僅臺一臺主變壓器投入運行。 39。* *1 % 1 0 . 5 1 0 0 0 . 5 2 51 0 0 1 0 0 2 0dKtTTNSUXX S? ? ? ? ? 39。39。*1 ???? NdS SSXX *10X 、 *11X 、 39。*1X 、 39。*tX 串聯(lián)，合并為 39。*12X ： 39。* 39。* * * 39。*12 1 10 11 0 .0 5 5 0 .0 2 8 0 .0 2 5 0 .5 2 5 0 .6 3 3tX X X X X? ? ? ? ? ? ? ? ? *12X 為 S 到短路點的轉(zhuǎn)移電抗，則系統(tǒng) S 的計算電抗為： 39。39。* 39。*12 20200 . 6 3 3 1 2 . 6 6 0100Nc dSXX S? ? ? ? 短路電流的標(biāo)么值： * 39。*11 0 . 0 7 91 2 . 6 6 0KKdII IX?? ? ? ? 短路電流的有名值： 39。 39。*1 2 0 0 0 1 3 . 7 8 83 3 6 . 6 1 5 1 2 . 6 6 0dkdSI XU? ? ???? 三相短路穩(wěn)態(tài)電流： 39。39。39。39。 39。39。 ????? ? kp IIIII 三相短路 沖擊電流有效值： ???? psh II (高壓電網(wǎng)中 shK =) 即 則流入 側(cè)總的短路電流。 短路電流計算結(jié)果 通過上述計算，現(xiàn)將短路計算結(jié)果總結(jié)如表 42所示： 表 42 短路電流計算結(jié)果表 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 短路點位置 運行方式 0s 短路電流（ 0I ） （ ） 穩(wěn)態(tài)短路電流（ ??II4 ） 沖擊電流shI 110 KV側(cè) 最大運行方式 最小運行方式 KV側(cè) 最大運行方式 最小運行方式 河南理工大學(xué)成人高等教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 5 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟技術(shù)政策。技術(shù)要先進，經(jīng)濟要合理，安全要可靠，運行要靈活，而且要符合現(xiàn)場的自然條件要求。所選設(shè)備正常時應(yīng)能可靠工作，短路時應(yīng)能承受多種短路效應(yīng) [3]。 電氣設(shè)備選擇的一般要求 第一 、應(yīng)滿足各種運行、檢修、短路和過電壓情況的運行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 第 二 、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境溫度 等）校核。 第 三 、應(yīng)力求技術(shù)現(xiàn)金和經(jīng)濟合理。 第四 、與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 第 五 、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種，以減少備品備件、方便運行管理。 第 六 、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 在變電所中，電氣設(shè)備的種類很多，它們的工作條件和運行要求各不相同，但選擇這些電氣設(shè)備的基本要求卻是一致的。選擇電氣設(shè)備的一般條件時保證電氣設(shè)備在正常工作條件下能可靠工作，而在短路情況下不被損壞。即按長期正常工作條件 進行選擇，按短路情況進行校驗 [10]。 按正常工作條件選擇 電氣設(shè)備按正常