【正文】 算曲線(xiàn)查出短路電流標(biāo)幺值，再換算成有名值。為了使電氣設(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，三相短路用文字符號(hào)k表示。 短路按類(lèi)型分為三相短路、兩相相間短路、單相短路和兩相接地短路。 短路電流計(jì)算方法 在電力系統(tǒng)中常用的短路電流計(jì)算法有運(yùn)算曲線(xiàn)法和計(jì)算機(jī)算法。 在變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要包括以下幾個(gè)方面： （1）選擇電氣主接線(xiàn)時(shí),為了比較各種接線(xiàn)方案，確定某接線(xiàn)是否需要采取限制短路電流的措施等均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算； （2）在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證各種電氣設(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,需要依據(jù)正常運(yùn)行條件選擇設(shè)備并依據(jù)短路條件校驗(yàn)設(shè)備； （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(xiàn)的相間和相對(duì)地安全距離； （4）在整定繼電保護(hù)中繼電器動(dòng)作值時(shí)需以各種短路電流為依據(jù)。 短路的危害及預(yù)防辦法 短路對(duì)電力系統(tǒng)危害巨大，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn) ： （1）短路回路電流迅速變的很大，此電流稱(chēng)為短路電流； （2）產(chǎn)生電弧，燒壞故障元件本身及周?chē)O(shè)備甚至?xí)＜叭松戆踩? （3）短路電流使發(fā)電機(jī)端電壓下降，也使系統(tǒng)電壓大幅下降，不利于負(fù)荷總的交流電機(jī)尤其是重載電機(jī)的運(yùn)行； （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(chǎng)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； （5）不對(duì)稱(chēng)短路將產(chǎn)生負(fù)序電流和負(fù)序電壓，過(guò)大的負(fù)序電流和負(fù)序電影響汽輪發(fā)電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行和運(yùn)行壽命； （6）不對(duì)稱(chēng)接地短路故障將產(chǎn)生零序電流，它會(huì)在鄰近的線(xiàn)路上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)通信線(xiàn)路和信號(hào)系統(tǒng)的干擾； （7）在某些不對(duì)稱(chēng)短路（如小接地電流系統(tǒng)）情況下，非故障相電壓升高，加大了系統(tǒng)的過(guò)電壓水平，對(duì)線(xiàn)路的絕緣水平的要求提高。 短路的原因很多，主要由以下幾個(gè)方面： （1）元件損壞，如設(shè)備絕緣材料自然老化，設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路； （2）氣象條件惡劣，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷動(dòng)作，架空線(xiàn)路由大風(fēng)或?qū)Ь€(xiàn)覆冰引起電桿倒塌等； （3）違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屑性短路，人為疏忽接錯(cuò)線(xiàn)造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等等。5%kV U2e= 連接組別：Y，yn0 空載損耗： 阻抗電壓：4（%） 空載電流：（%） 第4章 短路電流計(jì)算短路是指不同電位點(diǎn)經(jīng)小電阻或電弧而連通的情況，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的破壞多半是由短路故障引起的。 所用電選擇 選擇原則：%變電所容量計(jì)，設(shè)置2 臺(tái)所用變壓器且能相互備用，兩部變壓器應(yīng)滿(mǎn)足在其中一部故障或者因檢修退出運(yùn)行時(shí)，剩下的一部變壓器應(yīng)能對(duì)變電所內(nèi)的全部負(fù)荷供電，所以在選擇變電所所用電變壓器時(shí)，應(yīng)按一部變壓器就能對(duì)全部負(fù)荷供電選擇變壓器。 本次設(shè)計(jì)直流系統(tǒng)采用智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，蓄電池采用2100AH 免維護(hù)鉛酸蓄電池，N+1熱備份，有較高的智能化程度，能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源系統(tǒng)的遙測(cè)、遙控、遙信及遙調(diào)功能。在35kV線(xiàn)路上接一臺(tái)35kV/，作為備用電源。所用變壓器低壓側(cè)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制以提高供電可靠性，動(dòng)力和照明公用一個(gè)電源，所內(nèi)一般設(shè)置檢修電源。 ⑧對(duì)中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺(tái)所用變，其容量一般為20kVA。 ⑥對(duì)于3～10kV有旁路母線(xiàn)且變電所只有一臺(tái)所用變壓器時(shí)，該變壓器與旁路斷路器分別接至兩段母線(xiàn)上。 ④能可靠地利用所外380V電源備用時(shí)，需2臺(tái)所變的變電所可裝一臺(tái)所變。 ②兩臺(tái)所用變分別接至變電所最低一級(jí)電壓母線(xiàn)或獨(dú)立電源上，并裝設(shè)備用電源自接裝置。 (2)按放電電流來(lái)選擇蓄電池的容量，其容量應(yīng)能滿(mǎn)足在事故運(yùn)行時(shí)，供給最大的沖擊負(fù)荷電流的要求。 變電所內(nèi)負(fù)荷包括照明設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、二次部分及動(dòng)力設(shè)備，現(xiàn)代變電所自動(dòng)化程度較高，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)所用電的考慮，確保所用電安全性。2%（kV）；低壓— （kV）連接組別：YN/yn0/d11空載損耗：短路損耗：空載電流：%阻抗電壓（%）：高中:；中低；高低。主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：25000kVA額定電壓：高壓—110177。綜合以上分析，為充分保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷供電的可靠性，應(yīng)在變電所內(nèi)設(shè)置兩部以上變壓器，考慮到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，又不應(yīng)設(shè)置過(guò)多變壓器以降低變壓器的損耗。 兩個(gè)電源的要求是： 兩個(gè)電源間無(wú)聯(lián)系； 兩個(gè)電源間有聯(lián)系，但符合下列要求：（1） 發(fā)生任何一種故障時(shí)，兩個(gè)電源的任何部分應(yīng)不致同時(shí)受到損壞；（2） 發(fā)生任何一種故障且保護(hù)裝置正常時(shí)，有一個(gè)電源不中斷供電，并且在發(fā)生任何一種故障且主保護(hù)裝置失靈以至兩電源均中斷供電后，應(yīng)能在有人值班的處所完成各種必要操作，迅速恢復(fù)一個(gè)電源供電。 （6）對(duì)一級(jí)負(fù)荷的供電可靠性的考慮 電力負(fù)荷根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的影響可分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生重大損失及人身傷亡者； 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失及人身傷亡者； 三級(jí)負(fù)荷：不屬于前兩級(jí)者。因此，普通雙繞組一般選用YN，d11接線(xiàn)；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(chǎng)、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(mǎn)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(wú)人值班變電站，為了滿(mǎn)足遙調(diào)的需要應(yīng)裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器。2％以?xún)?nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱(chēng)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 為了滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求可通過(guò)切換變壓器的分接頭開(kāi)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。因此，當(dāng)自耦變壓器用來(lái)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。（2）繞組數(shù)選擇：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。在330kV及以下的發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，一般選擇三相變壓器，單相變壓器組由三個(gè)單相的變壓器組成，造價(jià)高、占地多、運(yùn)行費(fèi)用高，多用于500kV以上的變電所內(nèi)，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比，價(jià)格低，占地面積小，并且運(yùn)行時(shí)損耗減小12~15％，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)上對(duì)于330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。對(duì)于有一級(jí)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(mǎn)足60%（220kV及以上電壓等級(jí)的變電所應(yīng)滿(mǎn)足70%）的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷，以及滿(mǎn)足全部I類(lèi)負(fù)荷和大部分II類(lèi)負(fù)荷(110kV及以上電壓等級(jí)的變電所，在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿(mǎn)足全部I類(lèi)負(fù)荷和II類(lèi)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(xiàn)的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷； m —出線(xiàn)回路數(shù)； —各出線(xiàn)的功率因數(shù)；—同時(shí)系數(shù)，其大小由出線(xiàn)回路數(shù)決定，出線(xiàn)回路數(shù)越多其值越小，～；—線(xiàn)損率，取5%。 N－1原則與可靠性分析相比較,它的計(jì)算簡(jiǎn)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(jiǎn)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(xiàn)路、變壓器等）發(fā)生故障而被切除后，應(yīng)保證不會(huì)出現(xiàn)因其它線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶(hù)停電；不破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)電壓崩潰等事故。 （2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變的容量。 主變壓器容量選擇的依據(jù)： （1）主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。它具有有功損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容器損壞不影響整體使用等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。 （2）采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。這種方法只能通過(guò)選擇功率因數(shù)較高的電氣設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，但不能達(dá)到完全補(bǔ)償?shù)某潭取Ｓ捎诠β室驍?shù)降低對(duì)供電系統(tǒng)有著如上諸多不利的影響，因此必須提高功率因數(shù)，降低無(wú)功功率的輸送量，提高系統(tǒng)及用戶(hù)供電質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)、合理地供電的需要。即并列運(yùn)行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，如果容量相差懸殊，不僅運(yùn)行很不方便，而且在變壓器特性稍有差異時(shí)，變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著，特別是容量小的變壓器容易過(guò)負(fù)荷或燒毀。即所有并列變壓器一次、二次電壓的相序和相位都必須對(duì)應(yīng)地相同，否則不能并列運(yùn)行。由于并列運(yùn)行的變壓器的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，如果阻抗電壓相差很大，可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象，所以要求并列變壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值不得超過(guò)10％。如果并列變壓器的電壓變比不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流，導(dǎo)致繞組過(guò)熱甚至燒毀，影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。并且兩部變壓器并列運(yùn)行時(shí)必須滿(mǎn)足以下條件： (1)并列運(yùn)行變樂(lè)器的一次額定、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。 主變壓器的選擇在變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般需要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，以保證對(duì)用戶(hù)供電的可靠性。 綜合以上分析，本設(shè)計(jì)采用第三種方案?！?5kV~ll0kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 條：當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6~l0kV 側(cè)宜采用單母分段接線(xiàn)，線(xiàn)路為12回及以上時(shí)，也可采用雙母線(xiàn)，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。C。C，年平均氣溫+14176。 圖23方案三接線(xiàn)圖 對(duì)于上述三種方案綜合考慮： 該地區(qū)海拔170m，海拔并不高，對(duì)變電站設(shè)計(jì)沒(méi)有特殊要求，地勢(shì)平坦，屬平原地帶，為輕微地震區(qū)，年最高氣溫+42176。方案二的主接線(xiàn)圖如下：圖2—2 方案二主接線(xiàn)圖 方案三：110kV側(cè)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式，35kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，10kV側(cè)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式。10kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，供給市區(qū)工業(yè)與生活用電，由于一級(jí)負(fù)荷占35%左右，二級(jí)負(fù)荷占30%左右，一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷占65%左右，采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，優(yōu)點(diǎn)是接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，操作方便，造價(jià)低，擴(kuò)展性好，缺點(diǎn)是可靠性靈活性差。110kV側(cè)采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式靈活，檢修母線(xiàn)時(shí)不中斷供電，任一組母線(xiàn)故障時(shí)僅短時(shí)停電，可靠性高。有匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)方式可概括為單母線(xiàn)接線(xiàn)和雙母線(xiàn)接線(xiàn)兩大類(lèi)，無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式主要有橋形接線(xiàn)、角形接線(xiàn)和單元接線(xiàn)。且各回路饋線(xiàn)中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯?，因而為便于電能的匯集和分配，再進(jìn)出線(xiàn)較多（一般超過(guò)4回），采用母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，可使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 (3)其他費(fèi)用。(2)安裝工程費(fèi)，包括直接費(fèi)、間接費(fèi)及稅金等。概算的構(gòu)成主要有以下內(nèi)容： (1) 主要設(shè)備器材費(fèi)，包括設(shè)備原價(jià)、主要材料(鋼材、木材、水泥等)費(fèi)、設(shè)備運(yùn)雜費(fèi)(含成套服務(wù)費(fèi))、備品備件購(gòu)置費(fèi)、生產(chǎn)器具購(gòu)置費(fèi)等。此外還要注意：對(duì)于工程設(shè)計(jì)，無(wú)論哪個(gè)設(shè)計(jì)階段，概算都是必不可少的組成部分。 （3）短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)對(duì)選定的電氣主接線(xiàn)選擇適當(dāng)短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算，并選擇校驗(yàn)合理的電氣設(shè)備包括導(dǎo)線(xiàn)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等。 （2）主接線(xiàn)方案的擬定與選擇設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源進(jìn)線(xiàn)數(shù)和出線(xiàn)回路數(shù)、變電所內(nèi)電壓級(jí)別、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線(xiàn)結(jié)構(gòu)的考慮，可擬定出若干個(gè)可行的主接線(xiàn)方案（近期和遠(yuǎn)景）。，包括當(dāng)?shù)氐淖顭嵩缕骄鶜鉁?、環(huán)境濕度、覆冰厚度、污穢程度、風(fēng)向水平、水文地質(zhì)情況、海拔高度及地震等因素，對(duì)主接線(xiàn)中電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的設(shè)計(jì)均有直接影響。對(duì)電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)不僅應(yīng)有短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，還應(yīng)有中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，直接決定著發(fā)電廠(chǎng)和變電站電氣主接線(xiàn)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(zhǎng)遠(yuǎn)時(shí)間(5~10年)的檢驗(yàn)。包括本地區(qū)負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)、出線(xiàn)回路數(shù)及輸送容量等。我國(guó)電力安全規(guī)程規(guī)定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(xiàn)圈接地），又稱(chēng)小電流接地系統(tǒng)，以保證供電可靠性。 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。電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)需伴隨著發(fā)電廠(chǎng)或變電站的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性分析調(diào)查階段、工程初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。出線(xiàn)回路數(shù)和電源數(shù)較多的污穢環(huán)境中的變電所，可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。在110~220kV變電所中，當(dāng)出線(xiàn)為2回時(shí)，一般采用橋型接線(xiàn)；當(dāng)出線(xiàn)不超過(guò)4回時(shí)，一般采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)；當(dāng)樞紐變電所的出線(xiàn)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線(xiàn)。為正確選擇接線(xiàn)和設(shè)備，必須進(jìn)行各級(jí)電壓最大最小有功和無(wú)功電力負(fù)荷的平衡，當(dāng)缺乏足夠的技術(shù)資料時(shí)，可采取下列數(shù)據(jù)： ~70%，如主要農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則取20~30%； ~，當(dāng)饋線(xiàn)在三回以下且有大負(fù)荷時(shí)，~1；； %。因此，主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠(chǎng)或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線(xiàn)方案。電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠(chǎng)或變電