【正文】 短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要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(yīng)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(jù)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(shè)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(shè)備及載流導(dǎo)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(shè)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(shù)經(jīng)濟比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。 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(yán)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(jīng)濟帶來損失。同時電壓降低能造成照明負(fù)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(xué)習(xí)。 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(yīng) 由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動力。 2） 自然原因 氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫、導(dǎo)線覆冰引起架空線 倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應(yīng)，設(shè)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(shè)備原因 電氣設(shè)備、元件的損壞。 短路是系統(tǒng)常見的嚴(yán)重故障。 在電力系統(tǒng)設(shè)計中，短路電流的計算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來考慮，遠(yuǎn)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(shè)計。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計 14 本章小結(jié) 所用電是比較重要的負(fù)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(yīng)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(fù)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(cè)引入，另一種是從主變低壓側(cè)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(cè)接線 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)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(cè)多采用單母線接線方式 .當(dāng)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(shè)置不間供電裝置，向通訊設(shè)備﹑交流事故照明及監(jiān)控計算機等負(fù)荷供電 ,其余負(fù)荷都允許停電一定時間 ,故可不裝設(shè)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(diào)相機專用負(fù)荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側(cè)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(cè)要選用大斷流容量的開關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器。 所用電源引接方式 1) 當(dāng)所內(nèi)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(jīng)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?cè)萘繛?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(diào)相機的邊點所，均裝設(shè)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(shè)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(shè)一臺所用變壓器 . 2) 500KV 變電所裝設(shè)兩個工作電源 .當(dāng)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(jié) 本章先從大的方面介紹了電氣主接線設(shè)計的基本要 求和主接線的基本接線形式，然后根據(jù)要求提出了兩個設(shè)計方案，最后從技術(shù)和經(jīng)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(shè)備如下表： SFPS— 7 型 220kv 級三相三圈無載調(diào)壓變壓器 額定 容量 MVA 容量比 電壓比 組別 空載 損耗 負(fù)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(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁來實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對于 220kv 及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。根據(jù)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(yīng)考慮當(dāng) 1 臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷的供電。 主變的選擇 變電站主變 容量，一般應(yīng)按 5— 10 年規(guī)劃負(fù)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? ] ＝ 40202100 kw178。 2400＝－ 2400 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)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(jīng)濟當(dāng)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(cè)繞組的有功損耗 KW △ kQ1 ﹑△ kQ2 ﹑△ kQ3 — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側(cè)繞組的無功損耗 KVAR max1? ﹑ max2? ﹑ max3? — 分別為三繞組變壓器一﹑二﹑三側(cè)繞組最大負(fù)荷損耗時間 h 主變的參數(shù)如下表： 空載損耗 負(fù)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(shè)備總投資 (萬元 ) 0Z ＝ 2179。 30＝ 360 ⑦ 35 側(cè) GGW 355 — 型隔離開關(guān) 每臺隔離開關(guān)的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 16179。 ＝ 85 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)計 7 ⑥ 35 側(cè) ???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(cè) 1104 —GW 型隔離開關(guān) 每臺隔離開關(guān)的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 34179。 ＝ 143 ④ 110KV 側(cè) ??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(cè) 801 0 0 02 2 04 —— DGW型隔離開關(guān) 每臺隔離開關(guān)的參數(shù)價格 (萬元/臺 ) 方案一隔離開關(guān)投資 (萬元 ) 方案二隔離開關(guān)的投資 (萬元 ) 23179。 820＝ 1640 ② 220KV 側(cè) 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(jīng)濟性比較 1） 從電氣設(shè)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(guān)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(shè)計 6 式中 : 0Z — 為主體設(shè)備的綜合投資 ,包括變壓器﹑高壓斷路器﹑高壓隔離開關(guān)及配電裝置等設(shè)備的中和投資 。調(diào)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(dāng)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(shù)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(shè)計 4 優(yōu)點 : 母線經(jīng)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(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。 2）變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時應(yīng)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(yīng)。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(jīng)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(jīng)濟性，這三者是一個綜合概念，不能單獨強調(diào)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(yīng)裝設(shè)帶電指示裝置。 220KV 變電站電氣主接線系統(tǒng) 設(shè)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(shè)電流互感器。 4）設(shè)在母線上的電壓互感器及避雷器可合用一組隔離開關(guān)。 3）一段母線設(shè)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(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)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(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)計主接線的觀念也應(yīng)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(nèi)的變壓器、各電壓等級的線路 、無功補償設(shè)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(nèi)各