【正文】 短路沖擊電流最大值 ib= Ik1（3）= （3）=20kA=短路沖擊電流有效值 Ib= Ik1（3）=（3）=20kA=三相短路容量 Sk1= Sk2=√3UN Ik1（3）=√3UN Ik2（3）=√311020MVA=3806MVAk2點(diǎn)短路電流的計(jì)算k2點(diǎn)短路電抗總標(biāo)幺值∑X*k3= X*x+ X*T1/2+ X*T2/2=+k3點(diǎn)短路電流各值為Ik3（3）= Ij2/（∑X*k3）=I∞k3（3）= Ik3（3）=ib= Ik3（3）==Sk3=√3UN Ik3（3）=√335=492MVAk4點(diǎn)短路電流的計(jì)算k4點(diǎn)短路電抗總標(biāo)幺值∑X*k4= X*x+ X*T1/2+ X*T3/2=++Ik4（3）= Ij3/（∑X*k4）=I*k4（3）= Ik4（3）=ib= Ik4（3）==Ib= Ik4（3）==Sk4=√3UN Ik4（3）=√3=172MVA短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表41表41短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)額定電壓短路點(diǎn)平均電壓短路電流周期分量短路沖擊電流短路容量有效值穩(wěn)態(tài)值有效值最大值UN/kVUav/kVIk（3）/kAI∞（3）/kAIb/kAib/kASk/MVAKk211011520203806k33537492k410172第5章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備的選擇原則電氣設(shè)備選擇的一般要求包括[1]：應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展需要；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致；選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格；按短路條件來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；驗(yàn)算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所有的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間；而電器的計(jì)算時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間；斷路器全分閘時(shí)間包括斷路器固有分閘時(shí)間和電弧燃燒時(shí)間[14]。標(biāo)幺值： 公式11有名值： 公式122）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值短路容量： 公式13短路電流沖擊值： 公式14 短路電流計(jì)算及結(jié)果取基準(zhǔn)電壓Uj1=115kV,Uj2=37kV, Uj3=,基準(zhǔn)容量Sj=100MVA,基準(zhǔn)電流Ij1=，Ij2=，Ij=。 短路計(jì)算基本假設(shè)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。綜上所述：?jiǎn)文妇€形式接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、便于擴(kuò)建；內(nèi)橋接線形式操作方便，線路的投入和切除可以靈活運(yùn)用，所以本變電站最終采用的接線方案為：110kV主接線本期與終期均采用內(nèi)橋接線；35kV主接線本期與終期采用單母線分段接線；10kV主接線本期與終期均采用單母線分段接線。如線路檢修或故障時(shí)，需斷開(kāi)兩臺(tái)斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時(shí)停電。如變壓器發(fā)生故障時(shí)，僅故障變壓器回路的斷路器自動(dòng)跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。L11QF2QF3QFL2跨條L11QF2QF3QFL22QS1QS(b)(a)圖3－7　橋型接線圖（a）內(nèi)橋接線 （b）外橋接線 外橋接線如圖3－12（b）所示，橋回路置于線路斷路器外側(cè)，變壓器經(jīng)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn)，而線路支路只經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)與橋接點(diǎn)相連。（3）橋回路故障或檢修時(shí)兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系；同時(shí)，出線斷路器故障或檢修時(shí)造成該回路停電。如變壓器1T檢修或發(fā)生故障時(shí)，需斷開(kāi)斷路器lQF、3QF，使未故障線路L1供電受到影響，然后需經(jīng)倒閘操作，拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)1QS后，再合上1QF、3QF才能恢復(fù)線路Ll工作。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。內(nèi)橋接線如圖3－7（a）所示，橋回路置于線路斷路器內(nèi)側(cè)（靠變壓器側(cè)），此時(shí)線路經(jīng)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn)，構(gòu)成獨(dú)立單元；而變壓器支路只經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)與橋接點(diǎn)相連，是非獨(dú)立單元[12]。橋形接線僅用三臺(tái)斷路器，根據(jù)橋回路（3QF）的位置不同，可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線。這種接線有兩組母線（IWB和ⅡWB），在兩組母線之間通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器0QF（以下簡(jiǎn)稱母聯(lián)斷路器）連接；每一條引出線（LLLL4）和電源支路（5QF、6QF）都經(jīng)一臺(tái)斷路器與兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別接至兩組母線上。正常運(yùn)行時(shí)，兩分段隔離開(kāi)關(guān)01QS、02QS一個(gè)投入一個(gè)斷開(kāi)，兩段母線通過(guò)901QS、90QF、905QS、旁路母線、03QS相連接，90QF起分段斷路器作用。正常運(yùn)行時(shí)，分段斷路器0QF及其兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)03QS和04QS處于接通位置，聯(lián)絡(luò)隔離開(kāi)關(guān)05QS和06QS處于斷開(kāi)位置，分段隔離開(kāi)關(guān)01QS和02QS中，一組斷開(kāi)，一組閉合，旁路母線不帶電。正常運(yùn)行時(shí)，90QF回路以及旁路母線處于冷備用狀態(tài)。 單母線分段帶旁路母線接線圖3－3為單母線分段帶旁路接線的一種情況。分段斷路器斷開(kāi)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是可以限制短路電流。每個(gè)電源只向接至本段母線上的引出線供電。（2）分段斷路器0QF斷開(kāi)運(yùn)行。有一個(gè)電源故障時(shí)，仍可以使兩段母線都有電，可靠性比較好。正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器0QF閉合，兩個(gè)電源分別接在兩段母線上；兩段母線上的負(fù)荷應(yīng)均勻分配，以使兩段母線上的電壓均衡。若線路對(duì)側(cè)無(wú)電源，則線路側(cè)可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。在主接線設(shè)備編號(hào)中隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)前幾位與該支路斷路器編號(hào)相同，線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)尾數(shù)為3，母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)編號(hào)尾數(shù)為1（雙母線時(shí)是1和2）。斷路器用于在正?；蚬收锨闆r下接通與斷開(kāi)電路。 變電站的各側(cè)主接線的選擇在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案[4]。單母線又分為單母線無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。無(wú)匯流母線的接線使用開(kāi)關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和變電站。在電廠或變電站的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過(guò)4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建?？傊?，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。4)在110220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò)2回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為3～4回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在5回及以上，或當(dāng)“0—220kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位；出線回路數(shù)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。2)在610kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò)5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。5)應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性。但接線過(guò)于簡(jiǎn)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，或造成不必要的停電。3)操作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、方便 電氣主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行人員掌握。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該予以遵循[1]。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)故障，都將影響到整體。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電站主接線的最佳方案。5％阻抗電壓4%空載損耗空載電流%負(fù)載損耗第3章 電氣主接線的選擇 選擇原則電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。站用變壓器的容量應(yīng)按站用負(fù)荷選擇： S＝照明負(fù)荷+其余負(fù)荷*(kVA)站用變壓器的容量：Se≥S＝∑P十P照明(kVA)表2－2 110kV變電站自用電負(fù)荷序 號(hào)設(shè)備名稱額定容量（kW）功率因數(shù)（cosφ）安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備 注1動(dòng)力電機(jī)1055周期性負(fù)荷2勵(lì)磁電機(jī)22經(jīng)常性負(fù)荷3主變通風(fēng)33經(jīng)常性負(fù)荷4電池通風(fēng)22經(jīng)常性負(fù)荷6通訊用電1經(jīng)常性負(fù)荷7室內(nèi)照明1經(jīng)常性負(fù)荷8室外照明1經(jīng)常性負(fù)荷9生活水泵22周期性負(fù)荷10福利用電22周期性負(fù)荷根據(jù)上表給出的站用負(fù)荷計(jì)算：S＝+ +（10*5+*2+*3+*2 +15+1+*2+*2）*＝ (kVA)考慮一定的站用負(fù)荷增長(zhǎng)裕度，站用10kV側(cè)選擇兩臺(tái)S9—125／10型號(hào)配電變壓器，互為備用。2*%U12=%U13=%U23=%YN、yno.d11 本變電站站用變壓器的選擇變電站的站用電是變電站的重要負(fù)荷，因此，在站用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電站安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行[1]。所以用兩臺(tái)SFSZ9—31500/110型有載調(diào)壓變壓器，參數(shù)如下：表21變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型 號(hào)額定容量（kVA）額定電壓（kV）損 耗（kW）阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組別高壓中壓低壓空載負(fù)載SFSZ9—31500/11031500110177。5）冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：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)冷卻。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。4）調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為177。2）選三相變壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈。電壓等級(jí)：110kV/35kV/10kV。10kV 出線終期規(guī)模24回，本期8回，線路出線為變電站南側(cè)。變電站的建設(shè)規(guī)模：（1）電壓等級(jí): 110kV/35kV/10kV（2）線路回路數(shù)量:110kV出線終期規(guī)模2回，本期1回，線路進(jìn)線為變電站北側(cè)。第2章 變壓器的選擇 主變臺(tái)數(shù)的確定本變電站為一降壓變電站，在系統(tǒng)中起著匯聚和分配電能的作用，擔(dān)負(fù)著向該地區(qū)工廠、農(nóng)村供電的重要任務(wù)，地位比較重要。 水文氣象條件站址所在地區(qū)屬大陸季風(fēng)氣候，四季分明，冬季較長(zhǎng)且寒冷，夏季較短且炎熱。工程具體地理位置如下圖[5]：圖1 巴克什營(yíng)變電站具體地理位置 進(jìn)出線走廊條件站址110kV從北向進(jìn)出線，35kV向東出線、10kV向南出線，出線條件均較好。工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選型過(guò)程中會(huì)考慮站內(nèi)的隔聲降噪措施，做到變電站施工及運(yùn)行期間不擾民。工程設(shè)計(jì)中考慮了較完善的電磁輻射防護(hù)措施，不會(huì)對(duì)周圍居民造成電磁輻射影響。(5) 推行變電站國(guó)網(wǎng)“兩型一化”和輸電線路“兩型三新”要求。(3) 按規(guī)程規(guī)定要求，本變電站氣象條件和水文地址災(zāi)害按50年一遇取值。 技術(shù)原則 主要技術(shù)方案依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范以及華北電力集團(tuán)公司，承德供電公司防止電力生產(chǎn)重大事故要求，本設(shè)計(jì)在方案選擇、所址占地、布置型式、設(shè)備選型等方面，以安全可靠運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)合理、檢修維護(hù)方便以及配合城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)的原則，采納的主要技術(shù)方案如下[1]：(1) 變電站按無(wú)人值班有人值守條件設(shè)計(jì)，生活設(shè)施規(guī)模盡量減小。（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容與范圍：設(shè)計(jì)內(nèi)容：本工程設(shè)計(jì)范圍包括變電站圍墻以內(nèi)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)的工藝和土建設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)范圍：110kV配電裝置設(shè)計(jì)到出線龍門構(gòu)架為止；35kV、10kV屋內(nèi)配電裝置均設(shè)計(jì)到饋線開(kāi)關(guān)柜出線端為止，站外的工程內(nèi)容不屬于本站設(shè)計(jì)范圍。 工程建設(shè)規(guī)模和設(shè)計(jì)范圍（