【正文】 于是可得化簡(jiǎn)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(jiǎn)后的等效網(wǎng)絡(luò)圖如圖43所示： 圖43 圖44 進(jìn)一步化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)可得： 最后化簡(jiǎn)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(guò)的時(shí)間等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器全開(kāi)斷時(shí)間之和可知： =+=++=++=4s 所以取4s查短路電流運(yùn)算曲線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(jiǎn)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(guò)的時(shí)間為：=+=++=3s++=3s 所以取3s查短路電流運(yùn)算曲線(xiàn)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(xiàn)得各系統(tǒng)=3s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===由于沒(méi)有3s的運(yùn)算曲線(xiàn)，所以用2s和4s的運(yùn)算曲線(xiàn)平均值來(lái)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(xiàn)得各系統(tǒng)=： = =。f1位于110KV母線(xiàn)上,f2位于35KV母線(xiàn)上，f3位于10KV母線(xiàn)上。 短路電流的計(jì)算過(guò)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。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(xiàn)上電壓低于電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)。 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。 短路電流的計(jì)算方法 為了簡(jiǎn)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(chēng)的?！?三相短路電流有效值，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線(xiàn)的熱穩(wěn)定。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(lái)計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。 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。本章將以三相短路電流計(jì)算為例講解。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。綜上分析可以得出市區(qū)新建變電站的電氣主接線(xiàn)形式為：110KV電壓級(jí)采用單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的主接線(xiàn)形式，35KV電壓級(jí)采用單母線(xiàn)分段的主接線(xiàn)形式，10KV電壓級(jí)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)的主接線(xiàn)形式。由表中分析可以知道，對(duì)于10KV電壓級(jí)，綜合考慮主接線(xiàn)的基本要求，合理考慮ZYB市的各類(lèi)電力負(fù)荷基本情況以及全市的經(jīng)濟(jì)狀況，通過(guò)比較，可以確定10KV側(cè)宜采用方案1雙母接線(xiàn)的電氣主接線(xiàn)形式。，投資大，年運(yùn)行費(fèi)用較高。經(jīng)濟(jì)性，年運(yùn)行費(fèi)用較低。，并且具有較好的靈活性。，出現(xiàn)故障的幾率比較大。，能迅速恢復(fù)供電。其合理性比較結(jié)果如表33所示。 三、10KV側(cè)主接線(xiàn)形式的確定由負(fù)荷表可知，10KV側(cè)出線(xiàn)回路數(shù)較多，而且多為直饋線(xiàn)，電壓相對(duì)來(lái)說(shuō)較低，用電負(fù)荷中含有大量的Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷，為了保證供電的可靠性及靈活性，不至于對(duì)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(xiàn)接線(xiàn)形式和方案2雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)形式。且當(dāng)6～35KV配電裝置采用手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)，不宜采用旁路設(shè)施。其合理性比較結(jié)果如表32所示。主接線(xiàn)形式如圖31所示。這種電氣主接線(xiàn)形式可以滿(mǎn)足該市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而且也進(jìn)行長(zhǎng)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(huì)不斷增加，現(xiàn)在的總電能已經(jīng)不能滿(mǎn)足各行各業(yè)發(fā)展的需要，必須進(jìn)行擴(kuò)建才能滿(mǎn)足需求，因此，電氣主接線(xiàn)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(xiàn)的形式還是比較合理的。，調(diào)度靈活性較好，通過(guò)旁路斷路器可將旁路母線(xiàn)投入運(yùn)行，代替故障或檢修母線(xiàn)段。，該母線(xiàn)回路要在檢修期間停電。，使傳輸容量在變壓器或線(xiàn)路中的電能損耗為最小。、斷路器及變壓器，都不會(huì)造成重要的電力負(fù)荷停電。，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電，不會(huì)造成重要負(fù)荷停電。其合理性比較結(jié)果如表31所示。主接線(xiàn)形式如圖31所示。 電氣主接線(xiàn)形式的確定 一、110KV側(cè)主接線(xiàn)形式的確定110KV高壓側(cè)線(xiàn)路的回?cái)?shù)為近期2回，遠(yuǎn)景2回。依據(jù)實(shí)際情況的需要，新建變電站隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電負(fù)荷的增加還需要進(jìn)一步擴(kuò)建，此外變電站的進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)也比較多，因此，新建變電站電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)僅考慮有匯流回線(xiàn)的接線(xiàn)形式。但有回線(xiàn)后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。主接線(xiàn)的基本形式，就是電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括地分為：有匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式、無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金；否則，電源不同，就影響其他工業(yè)的發(fā)展，因此，電氣主接線(xiàn)的質(zhì)量不僅在于當(dāng)前是合理的，而應(yīng)考慮5~10年內(nèi)質(zhì)量也是好的。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)渡和擴(kuò)建的要求。我國(guó)的電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)和制造能力較以往已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，在選用設(shè)備時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選擇國(guó)產(chǎn)過(guò)關(guān)的設(shè)備，使國(guó)內(nèi)電力設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)入一個(gè)良性發(fā)展循環(huán)周期，減少對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的過(guò)度信賴(lài)。一般從以下幾個(gè)方面考慮：投資?。徽嫉孛娣e?。? 電能損耗少； 擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能性。如果使主接線(xiàn)可靠、靈活，必然要選高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而增加了投資。同時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。二、靈活性電氣主接線(xiàn)應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。由于電能的不可存儲(chǔ)性，而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要性又有Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)之分?，F(xiàn)代化的變電站都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)于大型超高壓變電站，發(fā)生事故后影響范圍較廣，因此其電氣主接線(xiàn)應(yīng)采取供電可靠性高的接線(xiàn)方式。 電氣主接線(xiàn)的基本要求 一、可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)巨大的損失，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等，因此主接線(xiàn)的接線(xiàn)形式必須保證供電的可靠性。 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 變電站的主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電站所在電網(wǎng)中的地位、出線(xiàn)回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)的原則。它的設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。所以，對(duì)于110KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，110KV側(cè)應(yīng)該選115KV,。它經(jīng)小阻抗接地，短路電流大，造成設(shè)備選擇困難和對(duì)通信線(xiàn)路的危險(xiǎn)干擾，且考慮到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)等問(wèn)題，故不采用自耦變壓器。按一般情況，110KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。綜合以上分析，本設(shè)計(jì)中ZYB市郊變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。對(duì)于110KV變電站設(shè)計(jì)由于任務(wù)書(shū)已經(jīng)給出系統(tǒng)能保證本站110KV母線(xiàn)的電壓波動(dòng)在177。三、發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)。2%以?xún)?nèi)；有載調(diào)壓用于調(diào)整范圍可達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，常用于以下情況：一、接于出力變化大的發(fā)電廠(chǎng)的主要變壓器。故ZYB市郊變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：Y0/Y0/D 調(diào)壓方式的確定 常用的調(diào)壓方式有手動(dòng)調(diào)壓和有載調(diào)壓。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個(gè)繞組是△型的，我國(guó)110KV及以上的電壓等級(jí)均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點(diǎn)，所以都需要選擇的連接方式。結(jié)合本次設(shè)計(jì)110KV變電站的實(shí)際情況，應(yīng)選擇三繞組變壓器。35KV中壓側(cè)：取Kt=, 由負(fù)荷資料表中的35KV側(cè)近期負(fù)荷情況可知： 10KV低壓側(cè)：取Kt=,由負(fù)荷資料表中的10KV側(cè)近期負(fù)荷情況可知：則三繞組變壓器的計(jì)算容量為： 由以上結(jié)果看出，顯然，故第一期工程應(yīng)考慮上一臺(tái)主變壓器。由此應(yīng)該選擇主變壓器的型號(hào)為：SFSZL731500/110（KVA/KV） 由較核條件： 滿(mǎn)足要求由上述可知，選用型號(hào)為SFSZL731500/110(KVA/KV)的主變壓器合格。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定和容量的計(jì)算依據(jù)變電站所處市區(qū)的情況，變電站的電力負(fù)荷中含有大量的一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷，基于對(duì)經(jīng)濟(jì)狀況、占地面積及變電站位于負(fù)荷中心等諸多因素的考慮，選擇上兩臺(tái)主變電壓器。二、根據(jù)變電站帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器容量，對(duì)有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60％，即（n1）≥，這里的n代表變壓器的臺(tái)數(shù)。四、對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變壓器的變電站，其主變壓器基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的1~2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變壓器。三、如果變電站可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)中取得足夠能量的備用電源時(shí)，可以裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。二、對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變壓器為宜。 變壓器容