【正文】 = 12 （ (12)Vs ? % + (31)Vs ? %－ (23)Vs ? %） = 12 （ 10+30－ 20） = 10 2Vs % = 12 （ (12)Vs ? % + (23)Vs ? %－ (31)Vs ? %） = 12 （ 10+ 20－ 30） =0 3Vs % = 12 （ (23)Vs ? % + (31)Vs ? %－ (12)Vs ? %） = 12 （ 20 + 30－ 10） =20 各繞組等值電抗標么值為： 11 Vs %100 jNSX S?? = 10100 179。 短路電流計算 短路計算 的基本假設 16 選取gS=100MVA， BU = 230kV，系統阻抗歸算到基準容量：gU= 100MVA， 由變電所的基本數據及短路點的開斷能力取 220kV 側系統阻抗為， 110kV 側系統阻抗為 ，即系統如圖 31： 圖 31 220kV側 110kV側系統阻抗圖 計算參數 所選擇變壓器的參數如表 31: 阻抗電壓 高一中 中一低 高一低 % 8－ 10 18－ 24 28－ 34 表 31 變壓器的參數 各繞組等值電抗 (12)Vs ? ％取 10％， (23)Vs ? ％取 20％， (31)Vs ? ％取 30％ 其中 1代表高壓端， 2 代表中壓端。39。39。 短路計算基本假設 短路計算基本假設是： 1）正常工作時，三相系統對稱運行； 2）所有電源的電動勢相位角相同； 3）電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小而發(fā)生變化； 4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； 6）系統短路時是金屬性短路。 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點時，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地 點。確定短路電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按只在切換過程中可能并列運行的接線方式。 5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。 短路計算的目的及假設 短路電流計算目的 短路電流計算目的是： 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應給以足夠的重視。其中，三相短路是對稱短路，系統各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 短路是電力系統的嚴重故障，所 謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統）發(fā)生通路的情況。 以上三種方案相比較，方案三的可靠性略高于方案一，其經濟性略低于方案二，操作靈活性居于方案一、三之中，根據變電所的基本數據，方案三滿足要求，而且根據可靠性、靈活性、經濟性，只有方案三更適合于本次設計切身利益，故選擇方案三。 其接線方式的特點： 14 1）雙母線帶旁路母線，并設專用的旁路斷路器，其經濟性相對來是提高了，但是保證了各段出線斷路器檢修和事故不致影響供電的情況下，而且也不會破雙母運行的特性，繼電保護也比較容易配合，相對來可靠性即提高了。 （ 3）方案三 1） 220kV、 110kV 都采用雙母線帶旁路，并且設計 專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致于破壞雙母線接線的固有運行方式及影響停電?？煽啃愿哂诜桨付?，但方案一 10kV 采用單母線運行時，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。 3） 10kV 采用單母線隔離開關分段：不夠靈活，當一段母線故障時，全部回 路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電，當一段母線或母線隔離開關故障或檢修，該母線的回路都在檢修期間內停電。 其接線的特點： 1） 220kV 采 用 3/2 接線方式時，任一母線故障或檢修，均不致于停電，除聯絡斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其它任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電，甚至兩組母線同時故障（或一組檢修，另一組故障時）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。但由于雙母線故障機率較小，故不考慮。 2） 110kV 近期出線 7 回，可采用雙母線接線方式，出線斷路器檢修時，可通過“跨條”來向用戶供電。 以上接線的缺點： 10kV 采用單母線運行時，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。 2） 10kV 雖然無負荷，但有所用電及無功補償裝置，如采用單母線接線時，接線簡單清晰，設備少，操作方便等優(yōu)點。 根據《電力工程電氣設計手冊》、《發(fā)電廠電氣部分》和原始資料， 110kV 主接線形式如圖 22： 圖 22 110kV主接線形式圖 10kV，因只用來做無功補償裝置使用，可采用單母線分段接線方式。 根據《電力工程電氣設計手冊》、《發(fā)電廠電氣部分》和變電所的基本數據， 220kV主接線形式如圖 21： 圖 21 220kV主接線形式圖 12 110kV母線上近期負荷為 8 回出線，根據《電力工程電氣設計手冊》可知，110kV 出線為 8 回及以上時裝設專用旁路斷路器。 選擇設計方案 由設計方案確定的負荷情況： 220kV 近期 7 回，遠期 1 回， 110kV 近期 8回，遠期 2 回。 為了保證雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時（包括其保護裝置和檢修及調試），不中斷對用戶的供電，可增設旁路母線，或旁路斷路器。而較容易實現分階段的擴建等優(yōu)點，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運線路，占地面積較大，一般當連接的進出線回路數在 11 回及以下時，母線不分段。對于， 110kV～ 220kV 輸送功率較多，送電距離較遠，其斷路器或母線檢修時，需要停電，而斷路器檢修時間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定， 110kV～ 220kV 雙母線接線的配電裝置中，當出線回路數達 7 回，（ 110kV）或 5 回（ 220kV）時，一般應裝設專用旁路斷路器和旁路母線。 雙母線接線 它具有供電可靠、調度靈活、擴建方便等優(yōu)點，而且，檢修另一組母線時，不會停止對用戶連續(xù)供電。 所以，橋式接線可靠性較差，雖然它有使用斷路器少、布置 簡單、造價低等優(yōu)點，但是一般系統把具有良好的可靠性放在首位，故不選用橋式接線。為檢修斷路器 QF，不致引起系統開環(huán)，有時增設并聯旁路隔離開關以供檢修 QF 時使用。當變壓器故障時，需停相應的線路。 橋式接線 當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，采用橋式接線，所用斷路器數目最少，它可分為內橋和外橋接線。但是，一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建，單母線分段適用于： 110kV～220kV 配電裝置的出線回路數為 8～ 10回， 35～ 60kV 配電裝置的出線回路數為 4～ 8 回， 6～ 10kV 配電裝置出線為 6 回及以上，則采用單母線分段接線。 單母線分段 用斷路器，把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。單母線可用隔離開關分段，但當一 段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，才能恢復非故障段的供電，并且電壓等級越高，所接的回路數越少，一般只適用于一臺主變壓器。而本所各電壓等級進出線均超過四回，所以采用有母線的連接方式。 3）電能損失少：經濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和數量，避免兩次變壓而增加電能的損失。 1）投資?。褐鹘泳€應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備的投資，要能使控制保護不過復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質量可靠的簡單電器； 2）占地面積小：主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構架、導線、絕緣子及安裝費用。 1）為了調度的目的：可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調配電源和負荷能夠滿足系統在事故運行方式，檢修方式以及特殊運行方式下的調度要求； 2）為了檢修的目的：可以方便地停運斷路器，母線及繼電保護設備，進行安全檢修，而不致于影響電力網的運行或停止對用戶的供電； 3）為了擴建的目的：可以容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴建過渡時，無論在一次和二次設備裝置等所需的改造為最小。 主接線可靠性的具體要求： 1）斷路器檢修時，不宜影響對系統的供電； 2）斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數和停運時間，并要求保證對一級負荷全部和大部分二級負荷的供電； 3）盡量避免變電所全部停 運的可靠性。 我國《變電所設計技 術規(guī)程》 SDJ2－ 79 規(guī)定：變電所的主接線應根據變電所在電力系統中的地位、回路數、設備特點及負荷性質等條件確定，并且滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴建。主接線的確定對電力系統整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性和經濟性密切相關，并且對電氣設備的選擇、配電裝置、繼電保護和控制方式的選定有較大影響。 所用變壓器容量的選擇計算 名 稱 第一段母線容量（ kW） 第二段母線容量（ kW） 變壓器修理動力 P1 其他動力 P2 變電所空調動力 P3 15 15 電 熱 P4 照 明 P5 調相機拖動設備 P6 ∵ 1 1 2S K P P???? 即第一段母線總容量： 1P? = （ P1 + P2 + P3） + P4 + P5 = （ ++15） ++ = 149（ kVA） 第二段母線總容量： 2P? = （ P2 + P3） + P4 + P5 = （ +15） ++ = （ kVA）故變電站所用變壓器的總容量為： 1 1 2S K P P????= 149 + = （ kVA） 所以 選擇兩臺 Sq－ 315/10 型號的所用變壓器互為備用。當有 備用所用變壓器時，其容量應與工作變壓器相同。且容量相等，一臺停運時，另一臺承受全部負荷。 %kV，中壓 121kV，低壓 阻抗電壓 %： 高 — 中： 28－ 34% 高 — 低： 8－ 10% 中 — 低： 18－ 24% 容量比為： 100/100 /50 連接組標號： Y0 / Y0 / △－ 12－ 11 空載電流： ％ 空載損耗： 70kW 短路損耗： 320kW 所用變壓器容量的選擇 對于樞紐變電站，總容量為 60MVA 及以上的變電所，裝有水冷卻或強迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調相機的變電所，均裝設兩臺所用變壓器，分 8 別接在最低一級母線的不同分段上，對裝有兩臺所用變壓器時，采用單母線分段接線方式。 01 cosPKS ??? = 500 ? ? =（ MVA） 因選擇兩臺主變壓器，選擇型號為： OSFPS7 — 120200/220 額定電壓： 高壓 220177。所以，選擇強迫油循環(huán)風冷卻方式。 強迫油循環(huán)水冷卻：雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。 主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻。故本次設計的變電所選用主變壓器的接線組別為： Yo/Yo/△－ 12－ 11。采用三角形接法可以消除三次諧波的影響。如果影響較大，還必須綜合考慮系統發(fā)展才能選用。 全星形接線雖然有利于并網時相位一致的優(yōu)點，而且全星形接法，零序電流沒有通路，相當于與外電路斷開，即零序阻抗相當于無窮大，對限制單相及兩相接地短路都有利，同時便于接消弧線圈限制短路電流。 由于該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調壓方式，才能滿足要求。 調壓方式分為兩種，一 種是不帶負荷切換 ,稱為無載調壓，調整范圍通常在 7 177。 主變調壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質量和供電的可靠性， 220kV 及以上網絡電壓應符合以下標準： ①樞紐變電所二次側母線的運行電壓控制水平應根據樞紐變電所的位置及電網電壓降而定，可為電網額定電壓的 1～ 倍，在日負荷最大、最小的情況下，其運行電壓控制在水平的波動范圍不超過 10%，事故后不應低于電網額定電壓的 95%。 繞組數的選擇 在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側繞組的功率均達到該變壓器容量的 15%以上或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償設備，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運行損耗大，同時配電裝置以及繼電保