【正文】 電氣設(shè)備的選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。在計(jì)算電路圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)，短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。 短路電流計(jì)算方法實(shí)用短路電流計(jì)算法——運(yùn)算曲線法 假設(shè)：①正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行 ②所有電源的電動(dòng)勢相位角相同 ③系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī) ④電力系統(tǒng)中各元件磁路不飽和 ⑤短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間 ⑥不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 ⑦除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)外，元件的電阻不考慮短路按類型分為三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。對帶電抗器的6~10kV出線應(yīng)計(jì)算兩點(diǎn)即電抗器前和電抗器后的Id。 （3）選擇導(dǎo)體和電器中的短路電流，在電氣連接的電網(wǎng)中，應(yīng)考慮電容補(bǔ)償裝置的充放電電流的影響。短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 ：（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)手冊規(guī)劃的容量計(jì)算、并考慮電力系統(tǒng)5~10年的發(fā)展。 （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)線的相間和相對地安全距離。 （2）在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證各種電器設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能保證安全、可靠地工作,同時(shí)又力求節(jié)約資金。 （5）帶電安裝和檢修電氣設(shè)備時(shí)，要防止誤接線、誤操作，在距帶電部位距離較近的部位工作，要采取防止短路的措施。 （3）采用電抗器增加系統(tǒng)阻抗，限制短路電流。鑒于短路事故對電力系統(tǒng)的危害巨大，應(yīng)減小短路的可能性，為此，要：（1）作好短路電流的計(jì)算。（6）不對稱接地短路故障將產(chǎn)生零序電流，它會(huì)在鄰近的線路上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，造成對通信線路和信號(hào)系統(tǒng)的干擾。（4）電力系統(tǒng)短路時(shí)，系統(tǒng)中功率分布的突然變化和電壓嚴(yán)重下降，可能破壞各發(fā)電廠并聯(lián)工作的穩(wěn)定性，使整個(gè)系統(tǒng)被解列為幾個(gè)異步運(yùn)行的部分。　?。?）產(chǎn)生電弧，燒壞故障元件本身，周圍設(shè)備，危及人身安全。 （4）其他，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。 （2）氣象條件惡劣。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。2%（kV）；低壓— （kV）連接組別：YN/yn0/d11空載損耗：（kw）短路損耗：空載電流：%阻抗電壓（%）：高中:；中低；高低，因此選擇SFSZ925000/110型變壓器兩臺(tái)。主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：25000kVA額定電壓：高壓—110177。 5．冷卻方式的選擇 變壓器的冷卻方式主要有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點(diǎn)處連接消弧線圈。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線；三繞組變壓器一般接成YN，y，d11或YN，yn，d11等形式。變電所在以下情況時(shí)，宜選用有載調(diào)壓變壓器： （1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經(jīng)常出現(xiàn)日負(fù)荷變化幅度很大的情況時(shí)，又要求滿足電能質(zhì)量往往需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器； （2）330kV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器； （3）110kV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。2％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30％，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。3．調(diào)壓方式的確定 為了保證供電質(zhì)量可通過切換變壓器的分接頭開關(guān)，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。如果在中壓電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓時(shí)，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，可能產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。但是，由于自耦變壓器在高壓電網(wǎng)和中壓電網(wǎng)之間有電氣連接，故具備了過電壓從一個(gè)電壓等級(jí)的電網(wǎng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電壓等級(jí)電網(wǎng)的可能性。因此，當(dāng)自耦變壓器用來聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系。110kV及以上電壓等級(jí)的變電所中，也經(jīng)常使用三繞組變壓器作聯(lián)絡(luò)變壓器。當(dāng)發(fā)電廠有兩級(jí)升高電壓時(shí)，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡(luò)變壓器，其主要作用是實(shí)現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡(luò)。：變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。只有受變壓器的制造和運(yùn)輸條件的限制時(shí)，才考慮采用單相變壓器組，在工程設(shè)計(jì)上在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。在330kV及以下的發(fā)電廠和變電站中，一般選擇三相變壓器。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%（220kV及以上電壓等級(jí)的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷(220kV及以上電壓等級(jí)的變電所，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足全部I類負(fù)荷和II類負(fù)荷)，即 （41）最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算： （42）式中， —各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m —出線回路數(shù)； —各出線的自然功率因數(shù)；—同時(shí)系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，～；—線損率，取5%。中國某些電力部門在電網(wǎng)規(guī)劃中也采用了N－1原則，一般規(guī)定一個(gè)獨(dú)立元件為一臺(tái)發(fā)電機(jī)組，或一條輸電線路，或一臺(tái)變壓器。 N－1原則與可靠性分析相比較,它的計(jì)算簡便,不需搜集元件停運(yùn)率等大量原始數(shù)據(jù)，是一種極為簡便的安全檢查準(zhǔn)則，在歐美一些電力公司得到了廣泛應(yīng)用。按照這一準(zhǔn)則,電力系統(tǒng)的N個(gè)元件中的任一獨(dú)立元件（發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器等）發(fā)生故障而被切除后，應(yīng)不造成因其他線路過負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶停電；不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)電壓崩潰等事故。判定電力系統(tǒng)安全性的一種準(zhǔn)則。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。由于變壓器是一種高可靠性的電器，兩部變壓器同時(shí)故障的可能性極小，不予考慮。(4) 并列運(yùn)行的變壓器容量比應(yīng)小于3；1。假設(shè)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，‘臺(tái)為Yyno型連接，另一臺(tái)為Dynll型連接，則它們的二次電壓將出現(xiàn)30。 (3)并列變壓器的連接紀(jì)別必須相同。 (2)并列變壓器的阻抗電壓(短路電壓)必須相等。即并列變壓器的電壓比必須相同，％。因此，在本次設(shè)計(jì)中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 主變壓器的選擇一、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇在變電站設(shè)計(jì)過程中，一般需要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，以保證對用戶供電的可靠性。第4章 變電站主變壓器選擇變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設(shè)備之一。因此110kV側(cè)采用單母線分段接線方式就能滿足可靠性和靈活性及經(jīng)濟(jì)性要求，對于35kV側(cè)采用單母線分段接線方式而10kV側(cè)采用雙母線接線形式。C。C，年平均氣溫+12176。對于上述三種方案綜合考慮：該地區(qū)海拔185m，海拔并不高，對變電站設(shè)計(jì)沒有特殊要求，地勢平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫+40176。方案一主接線圖如下：圖3—1 方案一主接線圖方案二：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式35kV側(cè)采用單母線分段帶旁路母線接線方式，優(yōu)點(diǎn)是，檢修任一進(jìn)出線斷路器時(shí)，不中斷對該回路的供電，和單母線分段接線方式相比，可靠性提高，靈活性增加，缺點(diǎn)是，增設(shè)旁路母線后，配電裝置占地面積增大，增加了斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)目，接線復(fù)雜，投資增大。缺點(diǎn)是，操作復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任一回路斷路器時(shí)，該回路仍需停電或短時(shí)停電，任一母線故障仍會(huì)短時(shí)停電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，投資大。 電氣主接線選擇依據(jù)原始資料，經(jīng)過分析，根據(jù)可靠性和靈活性經(jīng)濟(jì)性的要求，高壓側(cè)有4回出線，其中兩回備用，宜采用雙母線接線或單母線分段接線，中壓側(cè)有6回出線，其中兩回備用，可以采用雙母線接線、單母線分段接線方式，低壓側(cè)有11回出線，其中兩回備用，可以采用單母線分段、單母線分段帶旁路母線的接線方式，經(jīng)過分析、綜合、組合和比較，提出三種方案：方案一：110kV側(cè)采用雙母線接線方式，35kV側(cè)采用雙母線接線方式，10kV側(cè)采用單母線分段接線方式。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電站。 電氣主接線的基本形式由于各個(gè)發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源回路數(shù)不同。所謂預(yù)備費(fèi)是指在各設(shè)計(jì)階段用以解決設(shè)計(jì)變更(含施工過程中工程量增減、設(shè)備改型、材料代用等)而增加的費(fèi)用、一般自然災(zāi)害所造成的損失和預(yù)防自然災(zāi)害所采取的措施費(fèi)用以及預(yù)計(jì)設(shè)備費(fèi)用上漲價(jià)差補(bǔ)償費(fèi)用等。以上各種費(fèi)用都根據(jù)國家某時(shí)期規(guī)定的不同的費(fèi)率乘以基本直接費(fèi)來計(jì)算。(2)安裝工程費(fèi)，包括直接費(fèi)、間接費(fèi)及稅金等。除設(shè)備及材料費(fèi)外，其他費(fèi)用均按規(guī)定在器材費(fèi)上乘一系數(shù)而定。它不僅反映工程設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性的關(guān)系，而且為合理地確定和有效控制工程造價(jià)創(chuàng)造條件，為工程付諸實(shí)施，為投資包干、招標(biāo)承包、正確處理有關(guān)各方的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系提供基礎(chǔ)，概算的編制以設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ)，以國家頒布的《工程建設(shè)預(yù)算費(fèi)用的構(gòu)成及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》、《全國統(tǒng)一安裝工程預(yù)算定額》、《電力工程概算指標(biāo)》以及其他有關(guān)文件和具體規(guī)定為依據(jù)，并按國家定價(jià)與市場調(diào)整或浮動(dòng)價(jià)格相結(jié)合的原則進(jìn)行。（4）繪制電氣主接線對最終確定的電氣主接線，按照要求，繪圖。依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證并淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2—3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，有可能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合最新技術(shù)，對于在系統(tǒng)中占有重要地位的大容量發(fā)電廠或變電站主接線，還應(yīng)進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最終確定出在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的方案。對重型設(shè)備的運(yùn)輸條件亦應(yīng)充分考慮。，包括當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度及地震等因素，對主接線中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。對電力負(fù)荷的預(yù)測不僅應(yīng)有短期負(fù)荷預(yù)測，還應(yīng)有中長期負(fù)荷預(yù)測，對電力負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，直接關(guān)系著發(fā)電廠和變電站電氣主接線設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，一個(gè)優(yōu)良的設(shè)計(jì)，應(yīng)能經(jīng)受當(dāng)前及較長遠(yuǎn)時(shí)間(5—10年)的檢驗(yàn)。3. 負(fù)荷情況包括負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。我國一般對35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)，以保證供電可靠性。2. 電力系統(tǒng)狀況 包括電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃（5—10年），變電站在電力系統(tǒng)中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟基本相同。在6~10kv變電所，一般采用單母線接線或單母線分段接線。在35kv變電所中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋型接線；當(dāng)出線為2回以上時(shí)，一般采用單母線分段或單母線接線。我國《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》對主接線設(shè)計(jì)作了如下規(guī)定：在滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的接線。(2) 為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行各級(jí)電壓最大最小有功和無功電力負(fù)荷的平衡。在110—220kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋型接線，當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用單母線接線，在樞紐變電站中，當(dāng)110—220kV出線在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。(1) 接線方式：對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。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影響。二、變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)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)行和維護(hù)的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進(jìn)取材，力爭設(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)、美觀的原則。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或者不必要的停電。（3） 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。（2） 具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快的推出設(shè)備。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足一下基本要求。 電氣主接線設(shè)計(jì)概述一、對電氣主接線的基本要求現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體，各個(gè)發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。（簡略） 線保護(hù)和變壓器主保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算 第3章電氣主接線設(shè)計(jì)發(fā)電廠和變電所的電氣主接線是指由發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路。 110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)。短路電流計(jì)算：根據(jù)所確定的主接線方案，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算短路點(diǎn)計(jì)算短路電流并列表示出短路電流計(jì)算結(jié)果。C。土壤熱阻率ρT=120176。全線地質(zhì)為亞黏土地層，土壤電阻率為100Ω。、90176。其角度為28176。最大風(fēng)速30m/s，覆冰厚度為10mm，屬于我國第V標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。C，最熱月平均最高溫度+34176。C，年最低氣溫10176。（三）負(fù)荷資料電壓等級(jí) 負(fù)荷 名稱最大負(fù)荷 MW穿越功率 MW負(fù)荷組成（%）自然力率Tmax（h） 線長（km）備注近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級(jí)二級(jí)三級(jí) 1