【正文】 量系統(tǒng)”供電時的三相短路電流 假如向短路點輸送短路電流的電源容量較小，或者短路點離電源較近，在這種情況下稱為有限容量系統(tǒng)供電的短路，在此條件下，電源電壓的變化并非恒 定不變，短路電源周期分量的幅值隨電源電壓的變化而改變，短路的暫態(tài)過程更為復(fù)雜，因此，前文 所述無限容量系統(tǒng)短路過程的分析和計算方法，已不全適用，此時必須考慮同步發(fā)電機(jī)在突然短路時的電磁暫態(tài)過程。 ich= 2 KchIzp 式中： Kch =1+etd 短路電流沖擊系數(shù)。當(dāng)非周期分量為零時，短路既進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程，此時穩(wěn)態(tài)短路電流的大小不再變化，這是這種系統(tǒng)短路的顯著特點。當(dāng)電源的容量足夠大時，其等值內(nèi)阻抗就很小，此時若在電源外部發(fā)生短路，則整個短路中各個元件的等值阻抗將比電源的內(nèi)阻大的多，因而電源母線上的電壓變化很小，實際計算時甚至可以認(rèn)為沒有變化，既認(rèn)為是一個恒壓源，這種電源就稱為無限大容量電源。 （ 2）變電所可以采取的限制短路電流的措施： Ⅰ、變壓器分列運行； Ⅱ、在變壓器回路中裝設(shè)分裂電抗器； Ⅲ、采用低壓側(cè)為分繞組的變壓器； Ⅳ、出線上裝設(shè)電抗器。 (4)導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地系統(tǒng)短路 較三相短路嚴(yán)重時，應(yīng)按嚴(yán)重情況計算。 (2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。電角度； (4)電力系統(tǒng)中個元件的磁路不飽和，既有鐵芯的電氣設(shè) 備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； (5)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運行，其中 50％負(fù)荷接在高壓母線上， 50％負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)； (6)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； (7)短路發(fā)生在電流為最大值的瞬間； (8)除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計； (9)元件的計算參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； (10)輸電線路的電容略去不計； (1)驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并 考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃發(fā)展。只有正確計算出各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同短路點的短路電流才能正確地選擇各種電氣設(shè)備，并對繼電保護(hù)進(jìn)行整定。 Ⅳ、巨大的短路電流將周圍空間產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場，尤其是不對稱短路所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的通訊網(wǎng)絡(luò)、信號系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。 Ⅱ、短路將使網(wǎng)絡(luò)電壓下降，嚴(yán)重時影響電機(jī)、照明、生產(chǎn)和家用電器等電氣設(shè)備正常運行，甚至破壞發(fā)電機(jī)的并列運行，造成系統(tǒng)解列和電壓崩潰，導(dǎo)致大面積停電。 發(fā)生短路故障后，將會造成以下后果： Ⅰ、電流可能達(dá)到該回路額定電流的幾倍甚至幾十倍。因此，三相電流和電壓仍是對稱的，故又稱為對稱短路，其他類型的短路均為不對稱短路。多年運行經(jīng)驗表明，供電系統(tǒng)的故障，大多數(shù)是由短路引起的，短路故障的基本類型有四種：三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路。系統(tǒng)如圖 圖 第四章 短路電流計算 概述 計算短路電流的目的是用于電氣主接線的選擇；導(dǎo)線及電氣設(shè)備的選擇，確定中性點接地方式；計算軟導(dǎo)線的短路搖擺；驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計算。 Ⅱ、 3560KV 配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過 8 回數(shù)時；或連接的電源較多 、負(fù)荷較大時。 （ 3）適用范圍 當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用。 Ⅲ、擴(kuò)建方便 Ⅳ、便于試驗 （ 2）缺點 Ⅰ、增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)，投資增大。 （ 1）優(yōu)點 Ⅰ、供電可靠性 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。 Ⅱ、 3560KV 配電裝置出線回路數(shù)為 48 回。 Ⅲ、擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。 （ 2）缺點： Ⅰ、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。 （ 3）適用范圍：一般適用一臺發(fā)電機(jī)或一臺主變的以下三種情況： Ⅰ、 610KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5回 Ⅱ、 3560KV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回。 （ 2）主要缺點：不夠靈活可靠，任一元件故障和檢修，均需使整個配電裝置停電。 6220KV 高壓配電裝置的接線方式，主要決定于電壓等級及出線回 路數(shù)。 Ⅱ、無匯流母線的接線。 電氣主接線的選擇 本設(shè)計為 60/10KV 電壓等級的二次變電所，可選擇的接線方式有： Ⅰ、有匯流母線的接線。 Ⅴ、電能損失減少到最低程度。 Ⅲ、要限制短路電流，以便于選擇廉價的電氣設(shè)備和輕性設(shè)備。 Ⅰ、主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。此外，電氣主接線方案還必須能夠容易的從初期接線過度到最終接線，以滿足擴(kuò)建的要求。因此，所設(shè)計的電氣主接線應(yīng)能靈活地投入和切除某些變壓器、線 路等，從而達(dá)到調(diào)配電源和負(fù)荷的目的；并能滿足電力系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式和特殊運行方式下的調(diào)度要求。 （ 2）靈活性 電力系統(tǒng)是一個緊密聯(lián)系的整體。 Ⅱ、斷路器或母線故障，以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并保證對一般負(fù)荷及全部或部分二級負(fù)荷的供電。因此除了盡可能選用工作可靠的一次設(shè)備和二次設(shè)備外，還應(yīng)設(shè)計這些設(shè)備的合 理連接方式。由于電力系統(tǒng)的發(fā)電、送電和用電是同時完成的，并且在任何時候都保持平衡關(guān)系，無論哪部分故障，都將影響整個電力系統(tǒng)的正常運行。 主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三相基本要求。 （ 3）負(fù)荷大小的重要性：本變電所為二次變，一般由兩個電源獨立供電，當(dāng)任何一個電源消失后，能保證重要負(fù)荷繼續(xù)供電 （ 4）系統(tǒng)備用容量的大小。由于主接線的確定，變電所的形式也就隨之而確定下來 主接線設(shè)計原則 （ 1）變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，本變電所屬于電力系統(tǒng)中的一般變電所。其中分配電能部分即為配電系統(tǒng)圖 擬定一個合理的電氣主接線方案，不僅對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、對電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置、靈活性、操作與檢修的安全、繼電保護(hù)配置以及今后的擴(kuò)建，對電力工程建設(shè)和運行的經(jīng)濟(jì)性等，都有很大的影響。 第三章 電氣主接線 對電氣主接線的說明 變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分。 則補(bǔ)償后低壓側(cè)母線的： P總 =14597（ KW） Q總 =6336（ Kvar） S總 =16219（ KVA） 則可以依據(jù)以上的參數(shù)選定變壓器，選型號為 SF716000/63 變壓器，其主要參數(shù)見下表： 表 額定電壓 60177。 BB 系列并列電容器 F紙膜 200容量（ Kvar） /每臺 1單相 W戶外 由此可見，每臺電容器的容量為 200 Kvar，則需要電容器 21 臺，每相 7臺 ,并列使用，星型接線。需要盡可能在負(fù)荷末端進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，補(bǔ)償裝置選用電力電容器組，安裝在10KV 配電室內(nèi)，連接在 10KV 母線上。 在沒有考慮低壓母線（ 10KV）上裝無功補(bǔ)償裝置情況下，只要滿足以上的參數(shù)即可選擇主變壓器，但是根據(jù)設(shè)計要求，變電所的平均功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 以上，則需計算出補(bǔ) 償前的變電所平均功率因數(shù)，若低于 ，則還需在低壓母線上裝設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，以提高變電所的平均功率因數(shù)。對一般性變電所，當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%80%。 主變壓器的容量的確定 主變壓器的容量選擇必須滿足本次設(shè)計的變電所的負(fù)荷容量要求，也盡可能考慮變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷的要求，也適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展 ，與城市規(guī)劃相結(jié)合。主變壓器在滿足用戶負(fù)荷容量的條件下，還應(yīng)考慮檢修、故障情況下的容量備用。 要求變電所的平均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)? 以上。 負(fù)荷的同時率系數(shù)為 。 第一部分 說明書 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目：正陽 60/10 二次降壓變電所電氣部分設(shè)計 二、變電所概況介紹： 本次設(shè)計的變電所為正陽地區(qū)公用終端的變電所，電壓等級為 60/10KV，60KV 側(cè)有兩回進(jìn)線，接于張家一次變，另外有 兩回轉(zhuǎn)供線，轉(zhuǎn)供功率為 8MW,10KV側(cè)有配出線路 12回。做好設(shè)計工作，對工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費用和建成投產(chǎn)后的運行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，起著決定性的作用。 在上述原則基礎(chǔ)上，明確設(shè)計的目的，逐步完成主變的選擇、電氣主接線的擬定、短路電流的計算、電氣設(shè)備選擇、高壓配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動裝置的規(guī)劃設(shè)計、防雷保護(hù)規(guī)劃、繪制圖紙等主要工作，形成較為完整的論文。 本畢業(yè)設(shè)計論文為正陽 60/10KV 降壓變 電所電氣部分設(shè)計，要求所設(shè)計的變電所能長期可靠為其負(fù)荷供電。 設(shè)計總結(jié) .............................................................................................................. 52 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 53 致謝 ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 度 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。十分感謝！ 目錄 引言 ...................................................................................................................... 7 第一部分 說明書 ................................................................................................ 8 第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 .................................................................................... 8 第二章 主變壓器的選擇 .................................................................................. 10 主變壓器臺數(shù)的確定 ............................................................................. 10 主變壓器的容量的確定 ......................................................................... 10 主變壓器的選擇 ..................................................................................... 10 計算功率因數(shù) ............................................................................. 10 選擇電容器 ................................................................................. 11 第三章 電氣主接線 .......................................................................................... 12 ............................................................................ 12 ..............