【正文】 算出最大運行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應計算最小運行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計算三相短路電流而且也要計算兩相短路電流或根據需要計算單相接地電流等。其中包括計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設備動力穩(wěn)定，計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設備及載流導體的熱穩(wěn)定性，計算三相短路容量以校驗短路器的遮斷能力等 。 短路電流計算的目的 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 17 1） 電主接線比選 短路電流計算可為不同方案進行技術經濟比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據。 6） 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴重的后果就是使并列運行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解 ，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 5） 短路時的停電事故 短路時會造成停電事故，給國民經濟帶來損失。同時電壓降低能造成照明負荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學習。 3） 短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對用戶帶來很大影響。 2） 短路電流的電動力效應 由于短路電流的電動力效應，導體間將產生很大的電動力。 2） 自然原因 氣候惡劣，由于大風、低溫、導線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應，設備過電壓，絕緣被擊穿等。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有 ： 1） 設備原因 電氣設備、元件的損壞。 短路是系統(tǒng)常見的嚴重故障。 在電力系統(tǒng)設計中，短路電流的計算應按遠景規(guī)劃水平年來考慮，遠景規(guī)劃水平年一般取工程建成后 5— 10年中的某一年。在本章中重要論述了變電站站用電的電源的選擇、引接線及備用電源的設計。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 14 本章小結 所用電是比較重要的負荷，其電能重要取自電站本身，它的安全運行一定程度上影響著整個變電站的安全運行。本站是地區(qū)性變電所。備用電源應具有獨立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得備用電源。 本站是用兩臺 500KVA 變壓器接入，為此，查手冊，選出站變，如下表： 型號 高壓 KV 低壓 KV 組別 空載損耗 負載損耗 空載電流 A S7— 500/35 35 Y， yn0 其引接方式有兩種：一種是從母線側引入，另一種是從主變低壓側引入。 變電站的站用電源，是保證正常運行的基本電源。 所用變壓器低壓側接線 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 13 所用電系統(tǒng)采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制 ,動力與照明合用一個電源 . 1) 所用變壓器低壓側多采用單母線接線方式 .當有兩臺所用變壓器時 ,采用單母線分段接線方式，平時分列運行，以限制故障范圍 ,提高供電可靠性 . 2) 500KV 變電所設置不間供電裝置，向通訊設備﹑交流事故照明及監(jiān)控計算機等負荷供電 ,其余負荷都允許停電一定時間 ,故可不裝設 失壓啟動的備用電源自投裝置 ,避免備用電源投合在故障母線上擴大為全所停電事故 . 3) 具備條件時 ,調相機專用負荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側直接支接供電的方式 . 正常運行時 ,則倒換到旁路上供電 . 2) 由主變壓器第三繞組引接 ,所用變壓器高壓側要選用大斷流容量的開關設備，否則要加裝限流電抗器。 所用電源引接方式 1) 當所內有較低電壓母線時 ,一般均由這類母線上引接 1～ 2個所用電源 ,這一所用電源引接方式具有經濟和可靠性較高的特點。 所用電源數(shù)量及容量 1) 樞紐變電所﹑總容量為 60MVA 及以上的變電所﹑裝有水冷卻或強迫油循環(huán)冷卻的主 變壓器以及裝有同步調相機的邊點所，均裝設兩臺所用變壓器 . 采用整流操作電源或無人值班的變電所 ,裝設兩臺所用變壓器 ,分別接在不同等級的電源或獨立電源上 . 如果能夠從變電所外引入可靠的 380V 備用電源，上述變電所可以只裝設一臺所用變壓器 . 2) 500KV 變電所裝設兩個工作電源 .當主變壓器為兩臺時 ,可以分別接在每一臺主變壓器的第三繞組上。%/121/ YN， yn， d11 135 720 1214 2224 79 本章小結 本章先從大的方面介紹了電氣主接線設計的基本要求和主接線的基本接線形式，然后根據要求提出了兩個設計方案，最后從技術和經濟的角度對兩個方案進行了比較，得出本系統(tǒng)所需的主接線形式。 ＝ （ MVA） 選用三繞組變壓器，查手冊，選出的設備如下表： SFPS— 7 型 220kv 級三相三圈無載調壓變壓器 額定 容量 MVA 容量比 電壓比 組別 空載 損耗 負載損耗 阻抗電壓 % 高中 高低 中低 240 100/100/50 242 177。 178。因為可以通過調節(jié)發(fā)電機勵磁來實現(xiàn)調節(jié)電壓，對于 220kv 及以上的降壓變壓器也僅在電網電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調壓，分接頭的選擇依據具體情況定。另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓。從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調整。根據以上原則，主變一般是 Y， D11 常規(guī)接線。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“ Y”和三角形“ D”。 3） 繞組接線組別 變壓器三繞 組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。 2） 繞組數(shù)與結構 電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結構分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。 178。對重要變電站，應考慮當 1 臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內，應滿足一類及二類負荷的供電。 主變的選擇 變電站主變容量，一般應按 5— 10 年規(guī)劃負荷來選擇。所以，從運行費用的角度考慮，選擇方案一。雙母線接線可靠性較高，能滿足 220KV 變電站。 2400＝ 21600 T＝ 6500, max1? ＝ 6500﹑ max2? ＝ 4500﹑ max3? ＝ 4000 A? ＝ n(△ 0P ＋ K△ 0Q )T＋ n1 [(△ kP1 ＋ K△ kQ1 ) max1? ＋ (△ kP2 ＋ K△kQ2 ) max2? ＋ (△ kP3 ＋ K△ kQ3 ) max3? ] ＝ 40202000 kw178。 2400＝－ 2400 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 9 KQ3? ＝ 3U ％179。 2400＝ 33600 KQ2? ＝ 2U ％179。 2400＝ 2160 KQ1? ＝ 1U ％179。 h) ②三繞組變壓器 △ A＝ n(△ 0P ＋ K△ 0Q )T＋n1[(△ kP1 ＋ K△ kQ1 ) max1? ＋ (△ kP2 ＋ K△ kQ2 ) max2? ＋(△ kP3 ＋ K△ kQ3 ) max3? ] 式中 : n— 臺數(shù) ,T— 三繞組變壓器的 年運行小時數(shù) ,K— 無功經濟當量 ,系統(tǒng)中的變壓器取 △ 0P ﹑△ 0Q — 分別為三繞組變壓器的空載有功損耗和空載無功損耗 KW △ kP1 ﹑△ kP2 ﹑△ kP3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組的有功損耗 KW △ kQ1 ﹑△ kQ2 ﹑△ kQ3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組的無功損耗 KVAR max1? ﹑ max2? ﹑ max3? — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側繞組最大負荷損耗時間 h 主變的參數(shù)如下表： 空載損耗 負載損耗 阻抗電壓 % 高中 高低 中低 135 720 1214 2224 79 0Q? ＝ 0I ％179。（ 1＋）＝ (3)計算年運行費用 U ① U＝ a△ A＋ 1U ＋ 2U (萬元 ) 式中 : 1U — 檢修 、維護費 ,一般取 (～ )Z 2U — 折舊費 ,一般取 (～ ) a— 電能電價 ,一般可取 元 /kw178。 820＋ 1365＋ 143＋ 1040＋ 85＋ 360＋ ＋ 1200＋ 2500＋ 940＝ 綜合投資 (萬元 ) Z＝ 0Z (1＋ 100a )＝ 179。 ＝ ⑧配電裝置 接線方式 單母分段 雙母線 3/2 接線 雙母分段 投資 (萬元 ) 560 940 2500 1200 ⑨綜合投資 方案一 方案二 主體設備總投資 (萬元 ) 0Z ＝ 2179。 30＝ 360 ⑦ 35 側 GGW 355 — 型隔離開關 每臺隔離開關的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關投資 (萬元 ) 方案二隔離開關的 投資 (萬元 ) 16179。 ＝ 85 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 7 ⑥ 35 側 ???352SW 型斷路器 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 30 15179。 65＝ 1040 ⑤ 110KV側 1104 —GW 型隔離開關 每臺隔離開關的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關投資 (萬元 ) 方案二隔離開關的投資 (萬元 ) 34179。 ＝ 143 ④ 110KV 側 ??1106SW 型斷路器 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 65 14179。 105＝ 1365 ③ 220KV 側 8010002204 —— DGW型隔 離開關 每臺隔離開關的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關投資 (萬元 ) 方案二隔離開關的投資 (萬元 ) 23179。 820＝ 1640 ② 220KV 側 2206 ?SW 型斷路器 每臺斷路器的參數(shù)價格 (萬元 /臺 ) 方案一斷路器投資 (萬元 ) 方案二斷路器的投資 (萬元 ) 105 9179。 方案的經濟性比較 1） 從電氣設備的數(shù)目及配電裝置上進行比較 方 案 項 目 方案一 方案二 220KV配電裝置 雙母線 3/2 接線 110KV配電裝置 雙母線 雙母線 35KV配電裝置 單母線分段 雙母線 主變臺數(shù) 2 2 斷路器的數(shù)目 220KV 9 13 110KV 14 16 35KV 15 12 隔離開關的數(shù)目 220KV 23 26 110KV 34 34 35KV 16 27 2） 計算綜合投資 Z （ 1） Z＝ 0Z (1＋ 100a ) (元 ) 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 6 式中 : 0Z — 為主體設備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開關及配電裝置等設備的 中和投資 。調度靈活 。任一回路的斷路器檢修時 ,該回路必須停止工作 . 通過該接線優(yōu)缺點的分析 ,可見 ,方案一中 35KV 采用此接線方式，其優(yōu)點是當一母線發(fā)生故障時 ,分段斷路器能自動把故障切除 ,保證正常段母線不間斷供電和不至于造成用戶停電 。 方案擬定 及技術比較 方案 220KV 110KV 35KV 主變臺數(shù) 方案一 雙母線 雙母線 單母線分段 2 方案二 3/2 接線 雙母線分段 雙母線 2 1） 單母線分段 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 4 優(yōu)點 : 母線經斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個供電電源 。 4）近期接線與遠景接線相結合，方便接線 的過程。 2）變電所主接線的選擇應考慮電網安全穩(wěn)定運行的要求，還應滿足電網出故障時應處理的要求。 主接線選擇的主要原則 1）變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應。例如，系統(tǒng)中的超高壓、大容量樞紐變電所 ，因停電會對系統(tǒng)和用戶造成的損失較小，故對其主接線的經濟性就特別重視。 另外，對電氣主接線還要求可靠性、靈活性、經濟性，這三者是一個綜合概念，不能單獨強調其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種特性。 8） 在電源進線上應裝設帶電指示裝置。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設計 3 6）在所以進出線回路 上按指示計量、繼電保護的要求裝設電流互感器。 4）設在母線上的電壓互感器及避雷器可合用一組隔離開關。 3）一段母線設一組電壓互感器。力求簡單可靠，維護方便，使用靈活，便于發(fā)展。 一個變電所的電氣主接線包括高壓側、中壓側、低壓側以及變壓器的接線。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展 、新技術的采用、電氣設備的可靠性不斷提高 ，設計主接線的觀念也應與時俱進、不斷創(chuàng)新。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分，它表明變電所內的變壓器、各電壓等級的線路 、無功補償設備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電所內各種電氣設備之間的連接方式。 展望未來，我們堅信