【正文】 行方式時(shí)系統(tǒng)的阻抗最小，而最小運(yùn)行方式時(shí)的系統(tǒng)阻抗最大。所以本設(shè)計(jì)主要考慮輸電線路相間短路的電流、電壓保護(hù)。對(duì)單側(cè)電源輻射形線路上的電流、電壓保護(hù)采用的測(cè)量方式是：以流過(guò)被保護(hù)線路靠電源一側(cè)的電流來(lái)判斷故障點(diǎn)的電流，以母線上的電壓來(lái)反映發(fā)生故障后電壓的降低。輸電線路發(fā)生相間短路時(shí)，最主要的特征是電源至故障點(diǎn)之間的電流會(huì)增大，故障母線上電壓會(huì)降低，利用這一特征可構(gòu)成輸電線路相間短路的電流、電壓保護(hù)。 基準(zhǔn)參數(shù)的計(jì)算選擇基準(zhǔn)容量 　 ＝100MVA選擇基準(zhǔn)電壓 ?。?15KV ＝ ＝則基準(zhǔn)電流 === === === 基準(zhǔn)電抗 ===132Ω === ===一、計(jì)算各條線路的阻抗值：經(jīng)過(guò)查電力系統(tǒng)阻抗表可知（參見(jiàn)《供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》97頁(yè)）各種線形的單位電抗： LGJ185：= LGJ240：=所以可把兩種線型的單位電抗都近似等效為：=則各線路的阻抗為：==70=28Ω==10=4Ω==50=20Ω==10=4Ω==10=4Ω線路阻抗標(biāo)幺值為：二、 計(jì)算系統(tǒng)的電抗值系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為： 三、計(jì)算變壓器的電抗參考《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》主變型號(hào)為SFSZL731500/110(KVA/KV)的變壓器的技術(shù)參數(shù)可知： 先求各繞組的短路電壓： 再分別求出各繞組的電抗： 最后可求出三繞組變壓器各側(cè)繞組的電抗標(biāo)幺值為：110KV側(cè) 35KV側(cè) 10KV側(cè) 短路電流的計(jì)算按同時(shí)上兩臺(tái)變壓器，系統(tǒng)的等值電路圖如圖41所示：因?yàn)橥瑫r(shí)上兩臺(tái)變壓器所以圖41中： === === === 圖41對(duì)圖41等值電路圖進(jìn)行化簡(jiǎn)可得： 因?yàn)?5KV側(cè)變壓器繞組電抗值為負(fù)數(shù)，所以可以忽略不計(jì)，把它等效為導(dǎo)線。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，我們按最嚴(yán)重母線短路來(lái)考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設(shè)三個(gè)短路電流計(jì)算點(diǎn)fff3。在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與臨近的電源不能合并；以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值大于3,可以認(rèn)為電源容量為無(wú)限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。 短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)該考慮對(duì)短路電流值的影響，有關(guān)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，在母線上發(fā)生三相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化， 輸電線路的分布電容略去不計(jì)?！?次暫態(tài)三相短路容量，用來(lái)檢驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過(guò)規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)?！?三相短路沖擊電流，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。為了達(dá)到上述目的，須計(jì)算出下列各短路參數(shù)：— 次暫態(tài)短路電流，用來(lái)作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器額定斷流容量。在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱(chēng)短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。在短路電流計(jì)算過(guò)程中，三相短路電流最大。 第4章 短路電流的計(jì)算 引言在電力供電系統(tǒng)中，短路能給電力系統(tǒng)帶來(lái)很大的危害。這種主接線形式能夠滿足市區(qū)各級(jí)電力負(fù)荷的用電要求，考慮了今后隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還有擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能。，配電裝置相對(duì)較簡(jiǎn)單。靈活性。，容易發(fā)生誤操作。表33 10KV側(cè)兩種方案主接線形式的合理性比較擬定方案方案1 雙母線接線方案2 雙母線分段接線可靠性，可以輪流檢修任一組母線而不致中斷供電。主接線形式如圖32所示： 圖32 雙母線接線與雙母線分段接線的主接線形式兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們?cè)诳煽啃浴㈧`活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。所以35KV電壓級(jí)宜采用方案1單母線分段的主接線形式。表32 35KV側(cè)兩種方案主接線形式的合理性比較擬定方案方案1 單母線分段方案2 單母線分段帶旁母可靠性同表格31同表格31靈活性同表格31同表格31經(jīng)濟(jì)性同表格31同表格31由以上比較結(jié)果知道，單母線分段接線與單母線分段帶旁路母線接線形式均有較好的可靠性和靈活性，鑒于35KV側(cè)負(fù)荷要求，根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第10~2節(jié)“6～35KV配電裝置”所述，6～10KV配電裝置一般均為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器，一般采用成套開(kāi)關(guān)柜單層布置。兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們?cè)诳煽啃?、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。二、35KV側(cè)主接線形式的確定35KV中壓側(cè)計(jì)劃線路回?cái)?shù)為近期5回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回，經(jīng)過(guò)對(duì)該電壓等級(jí)電力負(fù)荷進(jìn)行分析，初步考慮擬采用兩種方案，即方案1單母線分段和方案2單母線分段帶旁路母線的主接線形式。通過(guò)對(duì)以上兩種可行性方案的比較可知，110KV電壓級(jí)，綜合考慮各種因素，如用電負(fù)荷情況，電氣主接線的基本要求以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平等，最后，選定方案2單母分段帶旁路母線的主接線形式。經(jīng)濟(jì)性。靈活性，具有比較好的調(diào)度靈活性。，出現(xiàn)故障的幾率也比較底。表31 110KV側(cè)兩種方案主接線形式合理性的比較 擬定方案方案1 單母線分段方案2 單母線分段帶旁母可靠性，由兩各電源供電。 圖31 單母線分段、單母線分段帶旁母的主接線形式兩種主接線方案在技術(shù)上相當(dāng)，可將它們?cè)诳煽啃?、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行比較。為了使進(jìn)出線斷路器在檢修時(shí)不停電，經(jīng)過(guò)初步考慮擬采用兩種方案，即方案1單母線分段和方案2單母線分段帶旁路母線的主接線形式。那么，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求及其對(duì)負(fù)荷的分析情況，現(xiàn)將各電壓級(jí)可能采用的可行性方案列出，進(jìn)而以?xún)?yōu)化組合的方式，確定最佳的電氣主接線形式。無(wú)匯流回線的接線使用開(kāi)關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠或變電站。變電站電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是變壓器，回線和出線，各個(gè)變電站出線的回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每回饋線傳送的功率也不一樣，在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)（一般超過(guò)4回），為便于電能的匯集和分配，采用回線作為中間環(huán)節(jié)，可使主接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。但是，對(duì)于電氣主接線的基本要求（可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性）的考慮，讓變電站的電氣主接線更趨合理化，應(yīng)盡量滿足以下要求：電氣主接線應(yīng)具有足夠的靈活性，能適用多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便；電氣主接線的可靠性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用為最小?！? 市郊將要新建的變電站的負(fù)荷資料數(shù)據(jù)及其對(duì)負(fù)荷的分析情況，基本上決定了該變電站的電氣主接線形式，負(fù)荷資料需要辯證的分析，因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長(zhǎng)受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面的影響。 電氣主接線的選擇 根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于《220~550KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ288中規(guī)定，“變電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電站在電力系統(tǒng)中的地位，變電站的規(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。隨著近年來(lái)可耕用地的銳減，國(guó)家加大了對(duì)土地的管理力度，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)不占或少占良田。因此，應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟(jì)合理。三、經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。不僅正常運(yùn)行時(shí)能安全可靠的供電，而且在系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，也能適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使停電時(shí)間最短，影響范圍最小。當(dāng)變電站設(shè)備利用率較高，主要供應(yīng)Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷用電時(shí)，必須采用供電較為可靠的接線形式。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)以及地理位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。變電站接入電力系統(tǒng)的方式。考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求概括地說(shuō)應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。因此，電氣主接線的設(shè)計(jì)很重要。 第3章 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì) 引言電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，它要求用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。 變壓器各側(cè)電壓的選擇 作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量，即保證在10%電壓損耗的情況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變壓器電壓按10%額定電壓選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。 是否選用自耦變壓器 選擇自耦變壓器有許多好處，但是自耦變適用于兩個(gè)電壓級(jí)中性點(diǎn)都直接接地的系統(tǒng)中，而本站只有110KV是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，且其多用于220KV及以上變電所，發(fā)電機(jī)及升壓聯(lián)絡(luò)變壓器。 主變壓器的冷卻方式 根據(jù)型號(hào)有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。5％之內(nèi)，所以可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式。規(guī)程規(guī)定，在滿足電壓正常波動(dòng)情況下可以采用手動(dòng)調(diào)壓方式(手動(dòng)調(diào)壓方式的變壓器便于維修)。二、接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。手動(dòng)調(diào)壓用于調(diào)整范圍177。對(duì)于110KV變電所的35KV側(cè)也采用的連接方式，而610KV側(cè)采用△型的連接方式。參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。 主變壓器形式的選擇 變壓器繞組數(shù)和繞組連接方式的選擇在《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到主變壓器容量的15%以上，或在低壓側(cè)雖沒(méi)有負(fù)荷，但是在變電站內(nèi)需要裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。二、近期與遠(yuǎn)景容量問(wèn)題近期容量問(wèn)題實(shí)際上是考慮第一期上一臺(tái)主變還是兩臺(tái)。遠(yuǎn)表示按遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算的最大綜合負(fù)荷，遠(yuǎn)計(jì)算公式為： )式中 Kt——同時(shí)率，；a%——線損率，取5%；——各出線自然力率；——各出線最大負(fù)荷一、由負(fù)荷資料表的數(shù)據(jù)按遠(yuǎn)期負(fù)荷經(jīng)計(jì)算得到：35KV中壓側(cè)：取Kt=,而且其出線回路數(shù)為7回，結(jié)合負(fù)荷資料表可知： 　10KV低壓側(cè)： 取Kt=,其出線回路數(shù)為14回，結(jié)合負(fù)荷資料表可知： 由此可知三繞組變壓器的計(jì)算容量：由選擇條件： 得： 參考《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》故可選用主變的型號(hào)為:SFSZL725000/110 (KVA/KV)由校核條件： 可得： 所以該條件不滿足要求。三、同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化，標(biāo)準(zhǔn)化。 主變?nèi)萘康目紤]原則一、主變壓器容量的選擇一般應(yīng)按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展，對(duì)城郊變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型的工業(yè)專(zhuān)用變電站，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝三臺(tái)的可能性。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)主變壓器的臺(tái)數(shù)也可以多于兩臺(tái)。如果變壓器的容量選擇過(guò)大，臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能的損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過(guò)小，將可能滿足不了變電站的電力負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，所以在進(jìn)行主變壓器的選擇之前，應(yīng)該了解變壓器的選擇原則，主要包括變壓器臺(tái)數(shù)、容量的確定原則: 主變臺(tái)數(shù)的