【正文】 的短路電流周期分量的有名值 。 （2）計算各電源供給短路點(diǎn)K2的短路電流有限容量系統(tǒng)電源根據(jù)計算電抗查運(yùn)算曲線，可求出各個時刻的短路電流標(biāo)幺值，進(jìn)而求得其有名值；無窮大電源系統(tǒng)直接根據(jù)其轉(zhuǎn)移電抗直接計算。計算得短路沖擊電流： = KA （313） 短路計算點(diǎn) K2 （1）K2 點(diǎn)等值電路圖的化簡 K2點(diǎn)等值電路圖化簡（一） 可以將電源 SSS3合并為電源S4S5=10+30+20=60 MVA= K2點(diǎn)等值電路圖化簡（二） （）= （）= K2點(diǎn)等值電路圖化簡（三）1/+1/+1/+1/= = = =首先視所有電源均為有限容量系統(tǒng)，計算各個電源與短路點(diǎn)之間的直連電抗（又稱“轉(zhuǎn)移電抗”）分別換算為以各自的電源容量為基準(zhǔn)容量的新標(biāo)幺值，即“計算電抗” 。則對應(yīng)時刻的短路電流周期分量的有名值 。則對應(yīng)時刻的短路電流周期分量的有名值 。則對應(yīng)時刻的短路電流周期分量的有名值 。則對應(yīng)時刻的短路電流周期分量的有名值 。則對應(yīng)時刻的短路電流周期分量的有名值 。 （2）計算各電源供給短路點(diǎn)K1的短路電流有限容量系統(tǒng)電源根據(jù)計算電抗查運(yùn)算曲線，可求出各個時刻的短路電流標(biāo)幺值，進(jìn)而求得其有名值；無窮大電源系統(tǒng)直接根據(jù)其轉(zhuǎn)移電抗直接計算。 （38） （39） 由計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，七個電源均可按有限容量算。同時考慮到輸電線路較短，可能導(dǎo)致直連電抗較小，所以擬將系統(tǒng)的阻抗計算在內(nèi)，方法為：將系統(tǒng)側(cè)視為由變壓器供電，器短路阻抗統(tǒng)一暫取為10％. 等值電路圖 基準(zhǔn)值取=100MVA，= 則網(wǎng)絡(luò)中各元件的電抗標(biāo)么值計算如下:（石茶線） （31）==100/10=1 （32）（石漢線）=100/30=（石堰線）==100/20=（石洋線）==100/210=（1與2變壓器） （33） 對于3自耦變壓器計算較麻煩，參照馮金光的《發(fā)電廠電氣部分》求得各個繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù): （34） 進(jìn)而求得3變壓器的高中低各惻的電抗標(biāo)幺值：（高壓側(cè)） （35）（12—中壓側(cè)；13—低壓側(cè)） （4主變） （1~3發(fā)電機(jī)） （36） （4~5發(fā)電機(jī)） 短路計算點(diǎn)K1 （1）K1 點(diǎn)等值電路圖的化簡 K1點(diǎn)等值電路圖化簡（一） 可以將電源G1和G2進(jìn)行合并，繼續(xù)進(jìn)行化簡,其中： K1點(diǎn)等值電路圖化簡（二） = （37） = K1點(diǎn)等值電路圖化簡（三）= = 。其計算過程可借用K3點(diǎn)的。 K5點(diǎn)：該點(diǎn)取在1或2機(jī)組的出口效果是一樣的（因?yàn)?與2機(jī)組及主變的配置完全一樣），所以只選取一個，選取的目的主要是為了與其他4處的短路電流進(jìn)行比較，分析其短路影響情況。 K3點(diǎn)：由于采用了擴(kuò)大單元接線，該處顯得比較重要，有必要進(jìn)行單獨(dú)計算，以便與其他短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流比較，同時為4和5發(fā)電機(jī)出口斷路器的選擇提供依據(jù)。進(jìn)行短路電流計算時，按照電站最大運(yùn)行方式進(jìn)行（即電站所有的的機(jī)組均在額定出力下運(yùn)行，所有變壓器均投入并列運(yùn)行），所有的斷路器均處于閉合狀態(tài)。 （5）短路計算點(diǎn) 在正常接線方式時，通過設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計算點(diǎn)。 （4）短路種類一般按三相短路計算。 （2）接線方式計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式)，而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。對于不對稱短路，可應(yīng)用對稱分量法，將每序?qū)ΨQ網(wǎng)絡(luò)簡化成單相短路進(jìn)行計算。 ⑤短路為金屬性短路，即不計短路點(diǎn)過度電阻的影響。 ④系統(tǒng)中所有元件只計入電抗。這樣，系統(tǒng)中各元件的感抗便都是恒定的，可以運(yùn)用疊加原理。因此，在滿足工程要求的前提下，為了簡化計算，可采用一些合理的假設(shè)，以便對短路電流進(jìn)行計算： ①認(rèn)為在短路過程中，所有發(fā)電機(jī)電勢的相位及大小均相同，亦即在發(fā)電機(jī)之間沒有電流交換，發(fā)電機(jī)供出的電流全部是流向短路點(diǎn)的，而所有負(fù)荷之路則認(rèn)為已斷開。經(jīng)刀閘接地 否第3章 短路電流計算 短路電流計算的一般規(guī)定 （1）計算的基本情況短路過程是一種暫態(tài)過程。經(jīng)刀閘接地否103SSPSOL—120000/220YN(自耦)—d1211120MVA強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。[8] 主變壓器匯總表22 主變壓器參數(shù) 編號型號接線組別額定容量冷卻方式接地方式有載調(diào)壓短路阻抗% 1SSPL—63000/110—d1163MVA強(qiáng)迫油循環(huán)水冷。 （5）調(diào)壓方式 考慮到石泉水電廠在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)峰，調(diào)頻，事故備等作用，其出力變化大，電力潮流變化大計電壓偏移大等特點(diǎn)，同時考慮到牽引變電所供電斷續(xù)性等特點(diǎn)，所以擬采用有載調(diào)壓變壓器，但是因?yàn)檫x不到對應(yīng)容量下合適的變壓器，所以放棄使用有載調(diào)壓方式。根據(jù)我國電力變壓器所采用的接線方式：110 KV及以上電壓側(cè)均為“YN”,即中性點(diǎn)引出直接接地。 （3）繞組數(shù) 由于采用了擴(kuò)大單元接線，所以選用雙繞組。[7] （4）主變型號確定 結(jié)合以上要求，選取主變型號為：SSPSOL—120000/220,其冷卻方式為強(qiáng)迫油循環(huán)水冷，其中性點(diǎn)接到方式采用直接接地，繞組接線組別為：YN(自耦)—d1211。在擴(kuò)大單元接線中，主變?nèi)萘堪窗l(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組廠用電負(fù)荷后，留10%的裕度選擇： ===114 MVA 其中： ：發(fā)電機(jī)的額定功率； ：廠用電率，%—2%； ：發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)，； （2）相數(shù) 由于該變壓器用于110 KV系統(tǒng)，其電壓等級和容量都不是很大，考慮到一臺三相式變壓器較三臺單相式變壓器的投資小，占地少，損耗小，同時配電裝置也簡單，運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)勢，且該對應(yīng)容量下三相變壓器的制造，運(yùn)輸條件限制較少，在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)先選取三相式變壓器。②其容量一般不應(yīng)小于所聯(lián)絡(luò)的兩種母線上最大一臺機(jī)組的容量，以保證最大一臺機(jī)組故障或檢修時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的需求；同時也可在線路檢修或故障時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余功率送入另一側(cè)系統(tǒng)。[8] 3主變的選擇 （1）容量聯(lián)絡(luò)變壓器選擇選擇時應(yīng)當(dāng)滿足下列條件。 （6）調(diào)壓方式 考慮到石泉水電廠在系統(tǒng)中擔(dān)任調(diào)峰，調(diào)頻，事故備等作用，其出力變化大，電力潮流變化大計電壓偏移大等特點(diǎn)，同時考慮到牽引變電所供電斷續(xù)性等特點(diǎn)，所以擬采用有載調(diào)壓變壓器，但是因?yàn)檫x不到對應(yīng)容量下合適的變壓器，所以放棄使用有載調(diào)壓方式。根據(jù)我國電力變壓器所采用的接線方式：110 KV及以上電壓側(cè)均為“YN”,即中性點(diǎn)引出直接接地。 （3）繞組數(shù) 由于采用了單元接線，所以選用雙繞組。所以綜合考慮之后，選取方案一作為最佳方案。方案三的電氣設(shè)備投資雖然適中，靈活性也可以滿足要求，但是隔離開關(guān)帶電倒閘操作，容易產(chǎn)生誤操作，而且當(dāng)母聯(lián)斷路器發(fā)生故障時，也會造成全廠停電，所以也不宜選用。⑥隔離開關(guān)數(shù)量多，切換母線操作過程比較復(fù)雜，容易造成誤操作，而且不利于實(shí)現(xiàn)自動化和遠(yuǎn)動化。需經(jīng)過切換。④母線聯(lián)絡(luò)斷路器故障，整個配電裝置將全停。缺點(diǎn)： ①當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障檢修時，倒閘操作復(fù)雜②隔離開關(guān)操作閉鎖接線復(fù)雜。但是考慮到石泉水電站的實(shí)際情況，擴(kuò)建的可能性不大，所以該優(yōu)點(diǎn)沒有實(shí)際的用途。一般情況下，雙母線接線配電裝置在一期工程中就將母線構(gòu)架一次建成，近期擴(kuò)建間隔的母線也安裝好。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要，各元件可靈活地連接到任一母線上，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理接線。 ④斷路器檢修可加臨時跨條，將被檢修斷路器旁路，用母聯(lián)斷路器代替被檢修斷路器，減少停電時間。 ②檢修任一元件的母線隔離開關(guān)，只停該元件和一條母線，其他元件切換到另一母線，不影響其他元件供電。 （3）方案三優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ①線路故障斷路器拒動或母線故障只停一條母線及所連接的元件。⑤當(dāng)?shù)蛪簜?cè)的發(fā)電機(jī)母線故障時，影響范圍較大，至少兩臺機(jī)組停運(yùn)。再者，暗備用容量不經(jīng)常使用，造成極大的浪費(fèi)。 ③變壓器的數(shù)量太少，需要將變壓器的容量選的大很多，已形成暗備用，否則容易造成當(dāng)一臺主變故障時，電站發(fā)出的電送不出去，造成窩電現(xiàn)象。[7]缺點(diǎn)： ①環(huán)形網(wǎng)絡(luò)易斷開，可靠性不高。 ③兩側(cè)橋臂在高壓側(cè)及低壓側(cè)均有聯(lián)系，形成一個封閉環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，變壓器的故障或檢修不影響任何一臺機(jī)組的運(yùn)行。 （2）方案二優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ①采用三繞組變壓器來進(jìn)行兩高壓系統(tǒng)的聯(lián)系，三繞組變壓器兩升高電壓側(cè)之間的阻抗較大，且中性點(diǎn)可不直接接地，有利于限制系統(tǒng)短路電流及解決繼電保護(hù)，通信干擾等問題。④自耦變壓器的阻抗較小，使用中必須將其中性點(diǎn)直接接地，從而增大了單相接地電流，這會對斷路器，繼電保護(hù)和通信造成干擾。不如雙母線分段接線可通過母聯(lián)或分段斷路器，方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接線的分割。 ③一個半斷路器接線各元件之間聯(lián)系比較緊密，各元件之間可通過中間斷路器，母線斷路器溝通。[5]缺點(diǎn)： ①由于一個回路連接著兩臺斷路器，一臺中間聯(lián)絡(luò)斷路器又連接著兩個回路，所以中間聯(lián)絡(luò)斷路器的動作次數(shù)較多，檢修頻繁。采用自耦變壓器可以規(guī)避這些問題，而且可以將部分機(jī)組接在中壓側(cè)（110KV）,充分利用自耦變壓器的通過容量向高壓側(cè)送電，節(jié)省了變壓器和開關(guān)設(shè)備的投資。 ⑤采用自耦變壓器來聯(lián)絡(luò)兩種高壓電力系統(tǒng)，相比采用三繞組變壓器來聯(lián)絡(luò)兩個高壓電力系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì)。[3] ③方案一中的隔離開關(guān)僅起到隔離電壓的作用，不帶電操作，切換靈活。 ②在某一串中間斷路器故障，致使兩側(cè)斷路器跳閘，或者檢修與事故相重迭等苛刻情況下，也只是造成一會出線停運(yùn)。由于每個回路都是經(jīng)過兩臺斷路器供電，所以任何一個斷路器檢修時，所有回路都不會停電。 技術(shù)方面比較 （1）方案一優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ①正常運(yùn)行時，兩組母線和每串上的三臺斷路器都同時工作，形成多環(huán)路供電方式。對于發(fā)電機(jī)—變壓器組的連接方式，同方案一。 方案三 方案三 [1]如圖4所示，這是目前石泉水電站所采用的電氣主接線，其中110 KV高壓母線采用了雙母線接線方式，220 KV高壓側(cè)母線采用了單母線接線方式，兩回進(jìn)線，一回出線。對于110 KV與220 KV兩系統(tǒng)之間的聯(lián)系，沒有設(shè)置專用的聯(lián)絡(luò)變壓器，而是采用了兩臺三繞組變壓器。 方案二 方案二如圖3所示，在方案二中，針對漢陰變，石堰變，茶鎮(zhèn)變等負(fù)荷，考慮到由于其輸電距離較近，變壓器切換頻繁且供電負(fù)荷有差異，容易產(chǎn)生穿越功率等因素，所以110 KV系統(tǒng)采用了擴(kuò)大型外橋接線方式，同時為了在檢修線路或變壓器回路斷路器時不中斷線路或變壓器的正常運(yùn)行，特意裝設(shè)了兩條斷開的跨條（如圖3 中虛線所示），還有為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條的兩端各裝設(shè)兩組隔離開關(guān)。 方案一 方案一 如圖2所示，方案一中，110 KV高壓側(cè)母線采用了3/2 接線，具有高度的可靠性，220 KV高壓側(cè)母線采用單母線接線形式，可靠性一般，1和2機(jī)組均以單元接線的形式接入110 KV母線，3機(jī)組也以單元接線的形式接入一臺自耦變壓器的低壓側(cè)，該自耦變壓器用于連接110 KV與220 KV系統(tǒng)。技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。(3)接線應(yīng)具有一定的靈活性。其中負(fù)荷（2）、（3）、（4）對應(yīng)的變電所中均接有牽引變電所，對鐵路交通運(yùn)輸比較重要，設(shè)計時要特別考慮.[1] 電氣主接線設(shè)計的基本要求(1)滿足用戶或電力系統(tǒng)的供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。該變電所配置有一臺容量為10 MVA的變壓器。該變電所配置有兩臺容量分別為20 MVA和10 MVA的變壓器。該變電所配置有一臺容量為20 MVA的變壓器。洋縣變電所配置兩臺變壓器，單臺容量分別為120 MVA及90MVA。 第2章 電氣主接線設(shè)計 石泉水電站供電負(fù)荷概況 石泉水電站的供電對象 石泉水電站發(fā)出的電力除少部分供給廠用電自身用電及近區(qū)用電外，其余電力主要供給四個地方，如圖1所示。最后，在以上分析計算的基礎(chǔ)上，繪制了電氣主接線的最優(yōu)方案圖與比選方案圖，開關(guān)站的平面布置圖及其必要的斷面圖，廠用電的接線圖等相關(guān)圖紙。廠用電也進(jìn)行了設(shè)計，結(jié)合石泉水電站水利樞紐的情況，在進(jìn)行負(fù)荷分析與統(tǒng)計的基礎(chǔ)上確定了其廠用電的供電電壓，供電方式，供電電源引接方式，供電接線方式等，并選擇了廠用電變壓器。 本論文設(shè)計的主要內(nèi)容 本論文主要對石泉水電站的電氣一次部分進(jìn)行了設(shè)計，主要內(nèi)容包括電氣主接線方案的擬定與比選，最終將原始電氣主接線改進(jìn)型方案確定為最優(yōu)方案；然后在最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過仔細(xì)的分析論證，選取了6個短路點(diǎn)進(jìn)行了短路電流計算，確定出本電站的短路水平。這是一項(xiàng)全局性的龐大系統(tǒng)工程。為國民經(jīng)濟(jì)各部