【正文】 圖 Y/△變換電路圖則有： ()然后是△/Y，電路圖如下圖所示： △/Y變換電路圖則有： () 110kV側(cè)母線短路計(jì)算將其網(wǎng)絡(luò)圖按以下步驟化簡(jiǎn) 圖 圖 圖 圖 ，可以將進(jìn)行△/Y變換,，由公式（)可得： ，則有： 利用公式（）可得:即為電源1對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，即為電源2對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。（3）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計(jì)中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即、。 標(biāo)幺值的計(jì)算（1）系統(tǒng)S的等效電抗標(biāo)幺值： 或 （） 式中 —— 系統(tǒng)的容量，MVA； —— 系統(tǒng)以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已確定：基準(zhǔn)電流： （） 式中： —— 基準(zhǔn)容量，MVA； —— 基準(zhǔn)電壓,kV； ——基準(zhǔn)電流,kA 。 各電壓等級(jí)短路電流的計(jì)算 繪制電力系統(tǒng)電氣簡(jiǎn)化電路圖（如下圖所示）圖 電路簡(jiǎn)化圖 電抗原件標(biāo)幺值的計(jì)算 標(biāo)幺值的概念對(duì)短路電流的計(jì)算，通常采用標(biāo)幺值來(lái)簡(jiǎn)化運(yùn)算，通過(guò)引入標(biāo)幺值，帶單位的有名值計(jì)算化成了簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算，計(jì)算結(jié)果只需乘以基準(zhǔn)值便可得到所求有名值，標(biāo)幺值得一般表達(dá)式為： （） 基準(zhǔn)值的選取本次設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（）、基準(zhǔn)電流（）、基準(zhǔn)電壓（）和基準(zhǔn)阻抗（）。 短路計(jì)算點(diǎn)的確定選取短路計(jì)算點(diǎn)的個(gè)數(shù)，主要依據(jù)變電所的電壓等級(jí)數(shù)，故本所設(shè)三個(gè)短路點(diǎn)，分別以KKK3表示110kV、35kV和10kV工作母線上的短路點(diǎn)，其中10kV側(cè)計(jì)算并列和分裂運(yùn)行兩種情況的短路電流。 短路形式的確定三相系統(tǒng)中短路的基本類型有四種，即三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。在500KV配電裝置中，普遍采用分裂導(dǎo)線做軟導(dǎo)線。在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級(jí)的架空輸電線時(shí)，要計(jì)算短路電流，以確定電力線對(duì)臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計(jì)中，往往遇到這樣的情況：有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案，因此，在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之一，無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō)，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。10kV側(cè)加裝避雷器H(Y)5WZ17/45。由于本變電所35kV側(cè)線路為無(wú)架空地線的線路，故將各數(shù)據(jù)代入公式（）中，并將結(jié)果增加13%，可得系統(tǒng)對(duì)地電容電流：故35kV電壓級(jí)中性點(diǎn)應(yīng)選擇中性點(diǎn)不接地方式。（2）在變電所中，消弧線圈一般裝在變壓器中性點(diǎn)上，6~10kV消弧線圈也可裝在調(diào)相機(jī)的中性點(diǎn)上。6kV系統(tǒng)增加18%、10kV系統(tǒng)增加16%、35kV系統(tǒng)增加13%、63kV系統(tǒng)增加12%、110kV系統(tǒng)增加10%。電纜線路 （）式中 L—線路的長(zhǎng)度（km）； —架空線路的電容電流（A）； —線路的額定線電壓（kV）。35~63kV系統(tǒng)接地電容電流大于10A，6~10kV系統(tǒng)若接地電容電流大于30A時(shí)，應(yīng)選擇經(jīng)消弧線圈接地的接地方式。在變壓器的中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，使消弧線圈產(chǎn)生的感性電流與接地容性電流相抵消，可減小接地故障點(diǎn)的電流，提高供電可靠性。 35kV、10kV電壓級(jí)的中性點(diǎn)接地方式與設(shè)備選擇在我國(guó)35kV、和6~10kV系統(tǒng)均為小電流接地系統(tǒng)，它們的中性點(diǎn)應(yīng)選用中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或高阻接地的方式。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的分級(jí)絕緣變壓器，當(dāng)雷電波從線路侵入變壓站到達(dá)變壓器中性點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生較高的雷電過(guò)電壓，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器，以防止雷電侵入波對(duì)變壓器中性點(diǎn)絕緣的危害。分級(jí)絕緣(半絕緣)變壓器中性點(diǎn)設(shè)備的電壓等級(jí)比變壓器額定電壓低，應(yīng)該與中性點(diǎn)的電壓等級(jí)匹配，例如110kV側(cè)中性點(diǎn)處的中性點(diǎn)隔離開關(guān)，選60kV電壓級(jí),。 110kV電壓級(jí)的中性點(diǎn)接地方式與設(shè)備選擇 110kV中性點(diǎn)接地方式的確定110kV及以上電壓系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)，所以主變壓器110kV及以上電壓級(jí)中性點(diǎn)接地方式，均應(yīng)該選擇中性點(diǎn)直接接地方式。（2）所有普通變壓器的中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開關(guān)接地，以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn)。根據(jù)《電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)I》“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)的接地方式。根據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，110kV及以上電力系統(tǒng)為降低絕緣水平和費(fèi)用而采用中性點(diǎn)直接接地方式；而60kV及以下電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式或經(jīng)消弧線圈及高阻抗接地方式。 中性點(diǎn)接地方式的設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)三相交流發(fā)電機(jī)、變壓器接成星形繞組的公共點(diǎn)，稱為電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)。雙星形臺(tái)數(shù)為6的倍數(shù)，單星形臺(tái)數(shù)為3的倍數(shù)。它們的接線方式有三角形（一般用于較小容量的電容器組）和星形接線兩種方式，星形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的相電壓，而三角形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的線電壓。對(duì)35~110kV變電站中的電容器總?cè)萘浚礋o(wú)功功率就地平衡的原則，可按主變?nèi)萘康?0%~30%考慮，本次設(shè)計(jì)選取10%，并將其分在6~10kV兩段母線上安裝。其中，串聯(lián)補(bǔ)償主要是采用串聯(lián)電容器裝置；并聯(lián)補(bǔ)償主要采用并聯(lián)電容器裝置、靜止補(bǔ)償裝置和并聯(lián)電抗器裝置等。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t對(duì)無(wú)功電源與無(wú)功無(wú)功負(fù)荷采取在各級(jí)電壓電網(wǎng)中分級(jí)補(bǔ)償就地平衡的原則。無(wú)功補(bǔ)償關(guān)系到電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，無(wú)功補(bǔ)償可以減小無(wú)功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)量和減小電能損耗。 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓質(zhì)量對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)保證用戶的安全用電和產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，用戶消耗的無(wú)功功率是它的有功功率的50—100%，同時(shí)電力系統(tǒng)本身消耗的無(wú)功功率可達(dá)到用戶的25—75%。所以綜合考慮各種因素，查表可知本所應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)型號(hào)為S1150/10電力變壓器作為所用變壓器，并將它們分別接在主變壓器低壓側(cè)母線的不同分段上。所用變?nèi)萘浚? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和參考其他110kV變電站，變電所所用變壓器一般容量選擇50kVA。故本所兩臺(tái)所用變。這些負(fù)荷容量都不太大，采用動(dòng)力和照明混合供電方式。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)方案的比較，單母線分段帶旁母接線經(jīng)濟(jì)性差，性價(jià)比低，且現(xiàn)在多采用SF6斷路器，其可靠性高，檢修周期長(zhǎng)，故采用手車式單母線分段接線。經(jīng)濟(jì)性較經(jīng)濟(jì)，沒(méi)有旁路母線及旁路隔離開關(guān)，設(shè)備少，投資小，接線簡(jiǎn)單。（2）任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電。（2）任一斷路器檢修時(shí)該回路短時(shí)停電。較靈活：有多種運(yùn)行方式，各方式之間也可方便切換，有良好的可擴(kuò)建性，但采用旁路母線，雖不需要停電檢修出線斷路器，但需通過(guò)復(fù)雜的倒閘操作，易誤操作。對(duì)于相同的接線，手車式單母線分段接線較普通單母線分段接線有較好的互換性，可提高供電的可靠性，故選擇單母線分段帶簡(jiǎn)易旁路母線接線和手車式單母線分段接線兩種方案進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)方案的分析，雙母線接線經(jīng)濟(jì)性差，性價(jià)比低，故綜合考慮采用單母線分段接線。經(jīng)濟(jì)性較經(jīng)濟(jì)，僅有一組母線，無(wú)母聯(lián)斷路器，設(shè)備少，投資少，接線簡(jiǎn)單。（2）任一組母線故障時(shí)僅短時(shí)停電。（3）全部停運(yùn)的可能性較低?？煽啃钥煽啃暂^好：（1）任一段母線故障或檢修期間，該段母線上的所有回路均需停電。較靈活：可以采用兩組母線同時(shí)工作，也可以采用一組母線工作，另一組備用的單母線運(yùn)行方式。方案比較如下表所示：接線方式單母線分段接線雙母線接線接線簡(jiǎn)圖靈活性靈活性較高：（1）有單母線運(yùn)行、各段并列運(yùn)行和各段分裂運(yùn)行等運(yùn)行方式。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)方案的對(duì)比分析可知，在近期可以按橋型接線運(yùn)行，遠(yuǎn)景發(fā)展可擴(kuò)展為單母線分段接線形式。經(jīng)濟(jì)性較差：（1）接線稍復(fù)雜，有母線，投資大。經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性較好：（1）接線簡(jiǎn)單，無(wú)母線，投資小。靈活性較高：（1）有單母線運(yùn)行、各段并列運(yùn)行和各段分裂運(yùn)行等運(yùn)行方式。靈活性靈活性較差：（1）無(wú)母線，只適用于兩臺(tái)變壓器器和兩條出線的場(chǎng)合。（2）任一斷路器檢修時(shí)，該斷路器所帶用戶也將停電。（3）全部停運(yùn)的可能性較大。方案比較如下表所示：接線名稱方案一:內(nèi)橋形接線方案二:單母線分段接線接線簡(jiǎn)圖可靠性可靠性較差：（1）任一出線斷路器檢修時(shí)該回路停電。 110kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)根據(jù)題目的要求，對(duì)于110kV側(cè)可選用的方案有單母線接線、單母線分段接線、內(nèi)橋形接線和雙母線接線三種方式。3563kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線，110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 根據(jù)《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》，35110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。（3）年運(yùn)行費(fèi)小 年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常小修的維護(hù)費(fèi)等。（2） 占地面積小 主接線的形式影響配電裝置的布置和電器總平面的格局，主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電裝置占地和節(jié)約構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 經(jīng)濟(jì)性主接線應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。（3） 擴(kuò)建方便 能根據(jù)擴(kuò)建的要求，方便地從初期接線過(guò)渡到遠(yuǎn)景接線。（2） 檢修安全、方便 可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其二次設(shè)備進(jìn)行檢修，而不致于影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)其他用戶的供電。（4） 大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對(duì)可靠性的特殊要求。（2） 斷路器或母線故障以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電的時(shí)間的長(zhǎng)短，能否保證對(duì)I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷的供電。 電氣主接線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)是應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。2%YN y0 d11第4章 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線應(yīng)滿足的概念和基本要求 電氣主接線的概念電氣主接線也成為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線，它是由電氣一次設(shè)備按電力生產(chǎn)的順序和功能要求連接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體。經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)主要條件的分析比較，最終選擇SFSZ31500/110型變壓器，各參數(shù)如下表所示： 主變參數(shù)表型號(hào)額定容量/額定電壓/kV阻抗電壓(%)聯(lián)接組別空載損耗/kW高壓中壓低壓高中高低中低SFSZ931500/11031500/31500/31500110177。而如果莫各電壓等級(jí)是電網(wǎng)的末端，該側(cè)的電壓應(yīng)按照電網(wǎng)額定電壓選擇。變壓器繞組材料有鋁繞組和銅繞組兩種，為減小變壓器體積和和降低變壓器本身的損耗，本次設(shè)計(jì)應(yīng)選擇銅繞組。半絕緣變壓器只允許在中性點(diǎn)直接接地的情況下運(yùn)行。 全絕緣半絕緣、繞組材料等問(wèn)題全絕緣變壓器的繞組首、尾絕緣水平是一樣的，都是按照線電壓設(shè)計(jì)的。變電所的三繞組變壓器，如果高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則選用降壓型變壓器；如果以低壓側(cè)向高中壓側(cè)輸送功率為主，則可選用升壓型變壓器。 變壓器阻抗的選擇變壓器各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流方向、無(wú)功分配、繼電保護(hù)、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并列運(yùn)行等方面進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)以對(duì)工程起決定作用的因素來(lái)確定。 容量比的選擇變壓器的容量比有100/100/100、100/100/50、100/50/50等幾種形式。近年來(lái)隨著用戶對(duì)電壓質(zhì)量要求的提高和有載調(diào)壓變壓器質(zhì)量的提高，一般變電所均選擇有載調(diào)壓方式。 調(diào)壓方式的選擇變壓器的調(diào)壓方式分為帶負(fù)荷變換的有載調(diào)壓方式和不帶負(fù)荷切換的無(wú)載調(diào)壓方式兩種。對(duì)于110kV變壓器的35kV側(cè)也采用yn的聯(lián)接方式，以便接入消弧線圈，而610kV低壓