【正文】 39。 （ 1）計(jì)算各繞組短路電壓百分?jǐn)?shù) ( % ) ]U( % )U( % )0 . 5 [ U( % )U 3)d ( 23)d ( 12)d ( 1d1 ??? ??? =(+)= ( % ) ]U( % )U( % )0 . 5 [ U( % )U 3)d ( 13)d ( 22)d ( 1d2 ??? ??? =(+)=– ( % ) ]U( % )U( % )0 . 5 [ U( % )U 2)d ( 13)d ( 13)d ( 2d3 ??? ??? =(+)= （ 3）取 SB=100MVA， UB=Uav,計(jì)算自耦變壓器各繞組的電抗： NBd1*T A 1 SS100(%)UX ?? = ? = NBd2*T A 2 SS100(%)UX ?? = ?? = NBd3*T A 3 SS100(%)UX ?? = ? = 實(shí)際計(jì)算時(shí)取 *2TAX =0 站用變壓器參數(shù)計(jì)算 由變壓器參數(shù)查明： %Ud ? %UX NBd4 ????? 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 (1)K 點(diǎn)短路計(jì)算 (1)K 點(diǎn)短路 35kV側(cè)和 110kV側(cè)沒(méi)有電源，無(wú)法向 330kV側(cè)提供短路電流，則等值電路為圖 32。此外，由于三繞組自耦變壓器第三繞組的額定容量總是小于變壓器的額定容量，因此其歸算式為： Ud(13)（ %） =U? k(13)(%)N3NSS Ud(23)（ %） =U? k(23)(%)N3N2SS 基準(zhǔn)值的選?。?MVA100SB ? ,基準(zhǔn)電壓 UB取各側(cè)平均額定電壓（ 345 /121 /）。假設(shè)： 330kV線路長(zhǎng) 200km,查表可知電抗系數(shù)為 則 : 22a vnB1 ??????? 1X 330kV 35kV T1X T3X T2X 110kV 圖 31 等值電路畫(huà)簡(jiǎn)圖 變壓器參數(shù)的計(jì)算 自耦變壓器和普通變壓器的端點(diǎn)條件相同，二者的短路試驗(yàn)、參數(shù)的求法和等值電路的確定也完全相同。sh ? 短路沖擊電流有效值： Ish= I? （ 6） 列出短路電流計(jì)算結(jié)果 第 14 頁(yè) 共 67 頁(yè) 變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算 根據(jù)所選變壓器參數(shù)進(jìn)行計(jì)算， (設(shè) S B =S J =100MVA，且 U B =U av )變壓器型號(hào)為：OSFPS7240000/330， SN=2240MVA 其中高中、高低、中低阻抗電壓（ %）分別為 ， 24， 13，容量比： 240/240/72。UI3S? 短路電流沖擊值： 39。 標(biāo)幺值： *Σ*d X1I ? 有名值： III *dd ? （ 5） 計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量 ： 39。 （ 5）高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算 各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值 : 基準(zhǔn)容量 : 100MVASj ? 基準(zhǔn)電壓： avrB U(kV)U ? 短路計(jì)算的基本假設(shè) （ 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； （ 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； （ 4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； （ 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響 ； （ 6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 （ 3）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的 第 13 頁(yè) 共 67 頁(yè) 接線方式。 （ 5）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。 （ 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 （ 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。 由于上述原因，短路電流計(jì)算成為變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。 變電所中的各種電氣設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致因過(guò)熱或電動(dòng)力的影響造成設(shè)備損壞。 在三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。變電站設(shè)計(jì)中不能不全面地考慮短路故障的各種影響。 電氣主接線設(shè)計(jì)圖 見(jiàn)附錄。 ① 靈活性高； ② 運(yùn)行方便，操作簡(jiǎn)單； ③ 擴(kuò)建方便。 靈活性 ① 靈活性高； ② 運(yùn)行方便，操作簡(jiǎn)單； ③ 擴(kuò)建方便。 ① 330kV側(cè)選用橋形接線可靠性低； ② 110kV 側(cè)接線簡(jiǎn)單，但可靠性不高 。 方案三： 330kV 雙母線分段接線； 110kV 雙母線分段接線； 25kV 單母線接線。 現(xiàn)對(duì)三種方案進(jìn)行比較選擇如下： 表 21：主接線方案比較 方案 項(xiàng)目 方案一： 330kV 一臺(tái)半斷路器接線； 110kV 雙母線分段接線； 35kV 單母線分段接線。 方案二： 330kV側(cè)選用橋形接線， 110kV側(cè)選用雙母線接線， 35kV側(cè)選用單母線接線。綜合考慮本期變電站建設(shè)的要求和遠(yuǎn)期變電站擴(kuò)建方便，現(xiàn)列出以下方案進(jìn)行比較選擇。 主接線方案的比較選擇 本次待設(shè)計(jì)變電站位于距市中心約 10km（直線距離），東鄰西三環(huán)線，北靠高速公路及鐵路，交通便利。 橋形接線屬于無(wú)母線的接線形式，簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、造價(jià)低，也易于發(fā)展過(guò)渡為單母線分段或雙母線接線。 （ 2）外橋接線：適合于線路較短、故障率較低、主變壓器需按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求經(jīng)常投切及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率通過(guò)橋臂回路的場(chǎng)合。 （ 1）內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長(zhǎng)、線路故障率較高、穿越功率少和變壓器不需要經(jīng)常改變運(yùn)行方式的場(chǎng)合。 第 10 頁(yè) 共 67 頁(yè) （ 3）適用范圍：一臺(tái)半斷路器雙母線接線用于大型發(fā)電廠和 330kV及以上、進(jìn)出線回路數(shù) 6回及以上的高壓、超高壓配電裝置中，是國(guó)內(nèi)外大機(jī)組、超高壓電氣主接線中廣泛采用的一種典型接線形式。另外，當(dāng)檢修任何一組母線或任一臺(tái)斷路器時(shí)，各個(gè)進(jìn)出線回路都不需切換操作。 ③ 操作檢修方便。 ② 運(yùn)行靈活性好。 （ 1）一臺(tái)半斷路器接線的主要優(yōu)點(diǎn)如下： ① 可靠性高。平均每條回路裝設(shè)一臺(tái)半（ 3/2）斷路器，故稱為一臺(tái)半斷路器接線，又稱 3/2 接線。 隨著高壓配電裝置廣泛 采用六氟化硫斷路器及國(guó)產(chǎn)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的質(zhì)量逐步提高，同時(shí)系統(tǒng)備用容量的增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于合理與聯(lián)系緊密、保護(hù)雙重化的完善以及設(shè)備檢修逐步由計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過(guò)度，為簡(jiǎn)化接線，總的趨勢(shì)將逐步取消旁路設(shè)施。不采用專用旁路斷路器的接線，雖然可以節(jié)約建設(shè)投資，但是檢修出線斷路器的倒閘操作十分繁雜，而且對(duì)于無(wú)論是單母線分段接線或雙母線接線方式，在檢修期間均處于單母線不分段運(yùn)行狀況，極大的降低了可靠性。分段雙母線也可以帶旁路母線，但需設(shè)兩臺(tái)旁路斷路器，分別接在兩個(gè)母線上，接線更為復(fù)雜。 （ 2）雙母線帶旁路母線的接線 雙母線可以帶旁路 母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。 第 9 頁(yè) 共 67 頁(yè) （ 1）單母線分段帶旁路母線的接線 這種接線方式：適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35～ 110kV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。為了能 使單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線。 當(dāng) 110kV出線為 7 回及以上， 220kV出線在 4 回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。 為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。 （ 2）雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母線分段接線。而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。兩組母線之間通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接。 雙母線接線及雙母線分段接線 （ 1）雙母線接線 雙母線接線有兩組母線，一組為工作母線，一組為備用母線。 單母線分段接線的缺點(diǎn)有：增加了分段開(kāi)關(guān)設(shè)備的投資和占地面積；某段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，仍有停電問(wèn)題；任何一出線斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。 單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)是，在母線分段后，可提高供電的可靠性和靈敏性 ?？筛鶕?jù)電源的數(shù)目和功率大小，母線可分為 2～ 3 段。單母線接線適用于： ① 6～ 10kV配電 裝置的 出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回時(shí)； ② 35～ 60kV配 電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回時(shí)； ③ 110～ 220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回時(shí)。 該接線方式的主要缺點(diǎn)是供電可靠性差，運(yùn)行不夠靈活，當(dāng)母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備故障或檢修時(shí)，均需將整個(gè)配電裝置停電，影響供電。當(dāng)主接線為一組母線時(shí)，稱為單母線接線。有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無(wú)匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 它以電源和出線為主體，由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出現(xiàn)回路 數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過(guò) 4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、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，盡可能地節(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)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。 ③ 擴(kuò)建要求。 ② 檢修要求。 （ 2）靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求： ① 調(diào)度要求。一種主接線對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以往所采用的主接線經(jīng)過(guò)優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多?！? （ 1）可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電。 主接線的基本要求 根據(jù)我國(guó)能 源部 關(guān) 于《 220kV~500kV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 》 SDJ288 規(guī)定： “ 變電 所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。它不僅表示出各種電氣設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量、連接方式和所用，并且反映了 各電力回路的相互關(guān)系和運(yùn)行條件，從而構(gòu)成了發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體。從以上資料分析可知該變電站為一座地區(qū)變電站。 圖 11 所用電接線圖 第 6 頁(yè) 共 67 頁(yè) 2 電氣主接線及設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的變電站為降壓變電站，共有三個(gè)電壓等級(jí)：高壓側(cè)電壓為 330kV，本期 2 回出線；中壓側(cè)電壓為 110kV，本期 11 回出線；低壓側(cè)電壓為 35kV。 當(dāng)一