【導(dǎo)讀】可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。理模式的需求；同時(shí)用于變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機(jī)數(shù)據(jù)處理的大功能和速度，經(jīng)濟(jì)上也是一種資源浪費(fèi)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶對(duì)電能的質(zhì)量的要求?；夹g(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動(dòng)化以具備了條件?；闹匾A(chǔ)之一，也是滿足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMS和DMS的基礎(chǔ)。執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。齊全的數(shù)據(jù)和信息。它具有功能綜合化、，設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)輸管理智能化等特征。變電站的綜合自動(dòng)化為變電站小型化、智能。幾種常用接線的一些特點(diǎn)....

　　

【正文】 的勵(lì)磁電流。 元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 輸電線路的電容略去不計(jì)。 22 短路電流的計(jì)算步驟 短路點(diǎn)的選擇 一般發(fā)生在母線上 的短路電流較大，故短路點(diǎn)選擇在各側(cè)的母線上?？紤] 110KV、 35kV 和 10kV側(cè)母聯(lián)斷開與閉合的情況，故 作出短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效電路圖，母聯(lián)斷開時(shí)如圖 31所示，母聯(lián)閉合時(shí)如圖 32 所示。 元件電抗 求各元件的電抗標(biāo)幺值 ： SB=100MVA UB=Uav 待設(shè)計(jì)變電站與 110KV 系統(tǒng)的架空線長度 70km， 110KV 系統(tǒng)為無限大電源系統(tǒng) 。待設(shè)計(jì)變電站與35KV 系統(tǒng)的架空線路為 45Km,其總裝機(jī)容量為 90MVA，最大最大等值電抗為 ，最小等值電抗為 （均已歸算至 110KV） ， 35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)。（所有架空線路的正序阻抗均取 歐 /公里） (1)110KV 系統(tǒng)的阻抗計(jì)算 01??SX (2) 110KV 線路總阻抗計(jì)算 （ 3） 35KV 系統(tǒng)阻抗計(jì)算 22121 2 ???????? ? BBLL U SLxX圖 31 標(biāo)幺值等效電路圖 圖 32 標(biāo)幺值等效電路圖 23 35KV系統(tǒng)最大阻抗： 0 4 21 151 00*m a x1 ???SX 35KV系統(tǒng)最小阻抗： 2m i n 115100* ???SLX （ 4） 35KV 系統(tǒng)線路總阻抗計(jì)算 ..* 22 371 0 0212135 ?????? BBU SLKVL LxX (5) 變壓器各側(cè)阻抗計(jì)算 高壓側(cè)： )(%)%%(% 21231312211 ???????? KKKK UUUU 中壓側(cè)： )5,(%)%%(% 21132312212 ????????? KKKK UUUU 低壓側(cè)： )(%)%%(% 21122312213 ???????? KKKK UUUU 變壓器容量為 MVASNT 63? %1 ?????? NTBKIT SSUX %22 ???????? NTBKT SSUX %33 ?????? NTBKT SSUX 三相短路電流計(jì)算 110KV、 35KV側(cè)和 10KV側(cè)的 母聯(lián)都斷開時(shí) 110kV側(cè)的情況 110KV系統(tǒng)到 110kV母線 側(cè) SB=100MVA UB=Uav=115 kV 當(dāng) 110KV母線 在 K1（ K2） 處發(fā)生三相短路時(shí) （ 1） 35KV系統(tǒng)最大電抗運(yùn)行方式下， 110KV母線短路電流最小，作出等值電路圖如下圖 53 所示 圖 33 標(biāo)幺值等效電路圖 24 110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值 2 1 1 0 5 ????o k vfX 35KV 系 統(tǒng) 電 源 至 短 路 點(diǎn) 的 總 電 抗 的 標(biāo) 幺 值**** ( m i n )352135 ????????? KVSTTkvf XXXX 110KV系統(tǒng)： 短路電流周期分量的有效值 ： 11101*110 ????kvfkvf XI 35KV 系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng)） P227 葉圖 D— 9 得最大的 If*= 最 后 短 路 點(diǎn) K1 短 路 電 流 周 期 分 量 的 有 效 值)( 2 1 1153 903115 1001 KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 : )( kAII f ??? 短路 沖擊電流 : )( 111 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 11m kAI f ???? 短路容量： )( 4 87 5 1 533 11 M V AIUS favf ????? （ 2）當(dāng) 35KV母線發(fā)生三相短路時(shí)， 35kV側(cè) SB=100MVA UB=Uav=37 kV 當(dāng)在 K3（ K4）短路時(shí) 35KV系統(tǒng)最大電抗運(yùn)行方式下， 35KV母線短路電流最小 ， 作出等值電路圖如下圖 35 所示 25 圖 34標(biāo)幺值等效電路圖 110KV 系 統(tǒng) 電 源 至 短 路 點(diǎn) 的 總 電 抗 的 標(biāo) 幺 值 為 ：*** 21110110 ????????? TTkvLKVf XXXX 35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： *35 ????KVfX 110KV系統(tǒng)：短路電流周期分量的有效值： 37 1111 ????ff XI 35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng) P227葉）圖 D—9 得最大的 If*= 最后短路點(diǎn) K3 短路電流周期分量的有效值 )( 7 373903731 0 03 KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 : )( kAII f ??? 沖擊電流 : )( 331 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 31m kAI f ???? 短路容量： )( 31 M V AIUS favf ????? （ 3） 10kV側(cè) SB=100MVA UB=Uav= 當(dāng)在 K5（ K6） 短路時(shí) 35KV系統(tǒng)最大阻抗運(yùn)行方式下， 10KV側(cè)母線短路電流最小，作出等值電路圖如下圖 57 所示 26 圖35 標(biāo)幺值等效電路圖 將圖 3— 7 由 Y 形轉(zhuǎn)化成△形如下圖： 110KV 系 統(tǒng) 電 源 至 短 路 點(diǎn) 的 總 電 抗 的 標(biāo) 幺 值 為 ： 8 1 *** 8 ** *)*(31115 352 31 ????????? ?? ?? KVLT TTL XX XXXTTLkvf XXXX同理 35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： *35 ?KVfX 27 110KV系統(tǒng)：短路電流周期分量的有效值 1111 ????ff XI 35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng) P227 葉）圖 D— 9 得最大的 If*= 最后短路點(diǎn) K5 短路電流周期分量的有效值 )( KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 : )( kAII f ??? 沖擊電流 : )( 551 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 51m kAI f ???? 短路容量： )( 51 M V AIUS favf ????? 110KV、 35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)的母聯(lián)都合上時(shí) 110kV 側(cè)的情況 (1) 當(dāng)在 K1 短路時(shí) 35KV系統(tǒng)最小電抗運(yùn)行方式下， 110KV母線短路電流最大，作出等值電路圖如下圖 54 所示 圖 34 標(biāo)幺值等效電路圖 110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： ??KVfLX 短路電流周期分量的有效值為： 111017 ????KVfLf XI 35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： *35 ?KVfX 28 35KV 系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng) P227 葉）圖 D— 9 得最大的 If*= 最后短路點(diǎn) K1 短路電流周期分量的有效值 )( 4 1 1 53 901 1 531 0 07 KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 : )( kAII f ??? 沖擊電流 : )( 777 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 77m kAI f ???? 短路容量： )( 1 0 1 533 77 M V AIUS favf ????? （ 2）當(dāng)在 K8 短路時(shí) 35KV系統(tǒng)最小電抗運(yùn)行方式下， 35KV側(cè)母線短路電流最大 ， 作出等值電路圖如下圖 56 所示 圖 36 標(biāo)幺值等效電路圖 110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： ??KVfLX 短路電流周期分量的有效值為： 111018 ????KVfLf XI 35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： *35 ?KVfX 35KV系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng) P227葉）圖 D— 9得最大的 If*= 最后短路點(diǎn) K2 短路電流周期分量的有效值 )(373903731008 KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 : )( kAII f ??? 29 沖擊電流 : )( 888 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 28m kAI f ???? 短路容量： )( 0 88 M V AIUS favf ????? （ 3）當(dāng)在 K9 短路時(shí) 35KV系統(tǒng)最小阻抗運(yùn)行方式下， 10KV側(cè)母線短路電流最大，作出等值電路圖如下圖 37 所示 圖 37 標(biāo)幺值等效電路圖 將圖 5— 7Y 形簡化成如圖 3— 8： 圖 3— 8 再將圖 3— 8 由 Y 形轉(zhuǎn)化成△形 如下圖 3— 9： 30 圖 3— 9 110KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： ??KVfLX 短路電流周期分量的有效值為： 111019 ????KVfLf XI 35KV系統(tǒng)電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： *35 ?KVfX 35KV 系統(tǒng)：計(jì)算電抗 ** 10090 ????? SBSfjs NXX 查（電力系統(tǒng) P227 葉）圖 D— 9 得最大的 If*= 最后短路點(diǎn) K2 短路電流周期分量的有效值 )( KAI f ????? ?? 穩(wěn)態(tài)短路 電流有效值 : )( kAII f ??? 沖擊電流 : )( 999 kAIIKi ffMm ??????? 短路電流最大有效值： )( 99m kAI f ???? 短路容量： )( 99 M V AIUS favf ????? 綜上所得三相短路電流計(jì)算結(jié)果如下 表 32 三相短路電流計(jì)算值（母聯(lián)斷開） 短路點(diǎn)編號(hào) 短路點(diǎn)額定電 UN (kV) 短路點(diǎn)平均電壓Uav（ kV） 短路電流周期分量有效值（ kA） 短路沖擊 電流（ kA） 短路容量（ MVA） 有效值 穩(wěn)態(tài)值 有效值 最 大值 K1〔 K2〕 110 115 K3〔 K4〕 35 37 K5〔 K6〕 10 251 31 表 33 三相短路電流計(jì)算值（母聯(lián)閉合） 短路點(diǎn)編號(hào) 短路點(diǎn)額定電 UN (kV) 短路點(diǎn)平均電壓Uav（ kV） 短路電流周期分量有效值（ kA） 短 路沖擊電 流（ kA） 短 路 容 量（ MVA） 有效值 穩(wěn)態(tài)值 有效值 最大值 K7 110 115 K8 35 37 K9 10 結(jié)論 經(jīng)過以上兩個(gè)表的對(duì)比，從中可以知道，當(dāng)母聯(lián)閉合時(shí)在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流值最大，所以根據(jù)母聯(lián)閉合時(shí)在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流來選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。 第四章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 電氣選擇的一般條件 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)運(yùn)行的重要條件。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)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。 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （ 1）額定電壓 通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 ～ 倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過電網(wǎng)的額定電壓的 。即 UN≥UNS(電網(wǎng)額定電壓 ) （ 2） 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理方式下的最 大持續(xù)工作電流 Imax。 按短路狀態(tài)校驗(yàn) （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng) ） 應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 I2tt ≥ Qk。 式中 Qk 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； It、 t 電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 （ 2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 ies≥ish或 Ies ≥ Ish。 式中 ish 、 Ish短路沖擊電流幅值及其有效值； ies 、 Ies電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值及其有效值。 32 斷路器的選擇和校驗(yàn) 對(duì)斷路器的基本要求 工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令，其拒動(dòng)或誤動(dòng)都將造成嚴(yán)重的后果。 具有足夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是只能夠安全切斷最大短路電流的能力，它主要決定于斷路器的滅弧性能，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 具有自動(dòng)重合閘性能、輸電線路的短路