【正文】 與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 X△ d ； （ 4） 求計(jì)算電抗 Xjs ； （ 5） 計(jì)算無(wú)（有）限大容量的電源供給的短路電流周期分量； （ 6） 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量； （ 7） 計(jì)算沖擊短路電流值； （ 8） 短路電流計(jì)算結(jié)果表繪制（見(jiàn)第四節(jié)）。在電力系統(tǒng)短路電流的近似計(jì)算中，除了將同步電機(jī)看成理想電機(jī)、三相系統(tǒng)完全對(duì)稱(chēng)之外，還將假定： 1. 不考慮短路期間各發(fā)電機(jī)的搖擺、震蕩現(xiàn)象，認(rèn)為所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相位均相同； 2. 不考慮磁路的飽和，認(rèn)為短路回路各元件的電感為常數(shù)； 3. 用次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電勢(shì) 來(lái)表示發(fā)電機(jī)的等值電路，常將短路前發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)看作空載，那么標(biāo)幺值就取為 1； 4. 略去變壓器勵(lì)磁支路對(duì)短路電流的影響，并將其變比取為平均額定電壓之比； 5. 負(fù)荷對(duì)短路電流的影響只作近似的考慮或略去不計(jì)； 6. 略去所有元件的電容與高壓系統(tǒng)中元件的電阻。如電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選擇，變壓器接地點(diǎn)的位置和臺(tái)數(shù)，對(duì)鄰近的通訊系統(tǒng)是否會(huì)產(chǎn)生較大的干擾，接地裝置的跨步電壓、接觸電壓的計(jì)算等都需要以多種運(yùn)行方式下的短路電流值為依據(jù)。有時(shí)在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)可能由于短路電流太大而需要選擇貴重的電氣設(shè)備，使投資較大，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不好，此時(shí)就必須采取限制短路電流的措施或其他方法，以便可以選擇可靠而經(jīng)濟(jì)的主接線方案； （ 3）為繼電保護(hù)的整定計(jì)算提供依據(jù)。其計(jì)算的目的主要如下： （ 1） 為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)。如果由于某些原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，稱(chēng)為電力系統(tǒng)發(fā)生了短路故障。 110kV 35kV 10kV Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 第 21 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 四、下面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較 35kV 的出線一般在 8 回，而任務(wù)書(shū) 35kV 的出線是 4 回，方案三采用的是雙母線接線，明顯增加了刀閘，投資較大，成本較高，具體比較如下： 110kV 10kV 35kV 方案一 一樣 高 一樣 方案三 低 五、 最終確定最佳方案是 方案一 110kV Ⅰ Ⅱ 35kV Ⅱ Ⅰ 10kV 1T2T 第 22 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 短路計(jì)算 所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的非正常連接。 35kV和 10kV 側(cè)可靠性缺點(diǎn)同方案三。 優(yōu)點(diǎn)： 35kV 采用雙母線接線，供電可靠性大，當(dāng)一組母線故障時(shí)，只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線，就可迅速恢復(fù)供電。 缺點(diǎn)： 110kV 側(cè)變壓器切除、投入或者故障時(shí)，有一回路短時(shí)停運(yùn)，操作較復(fù)雜。其中一回線路檢修或故障時(shí)，其余部分不受影響，操作較簡(jiǎn)單。雙母線存在全停的可能。10kV 側(cè)采用單母分段接線，接線簡(jiǎn)單，投資省，可供電給一級(jí)負(fù)荷，可靠性大為提高。 優(yōu)點(diǎn)： 110kV 側(cè)穿越功率只經(jīng)過(guò)斷路器，所造成的斷路器故障、檢修及系統(tǒng)開(kāi)環(huán)的幾率較小。 缺點(diǎn)： 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)靈活性缺點(diǎn)各自同方案一所述。 第 19 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案三 優(yōu)點(diǎn)： 110kV 側(cè)使用外橋接線， 10kV采用單母分段接線，其兩者各自的優(yōu)點(diǎn)同方案一 。 缺點(diǎn)： 110kV 側(cè)線路側(cè)斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。 35kV 和 10kV 側(cè)的靈活性缺點(diǎn)同方案一。 35kV 和10kV 側(cè)的靈活性?xún)?yōu)點(diǎn)同方案一。35kV和 10kV側(cè)某回路的斷路器檢修，該回路停電，母線故障或檢修時(shí)要造成部分回路停電。 35kV和 10kV 側(cè)接線簡(jiǎn)單，投資省，可供電給Ⅰ類(lèi)負(fù)荷，可靠性大大提高。 35kV 和 10kV 側(cè)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)接在該分段上的全部電源和出線，使該段回路供電的用戶(hù)停電。 35kV和 10kV 側(cè)采用單母分段接線，母線、隔離開(kāi)關(guān)檢修僅停一半，提高了其靈活性。 （三） 10kV 采用單母分段接線 （ 1） 兩母線段可并列運(yùn)行，也可分列運(yùn)行； （ 2） 重要用戶(hù)可以用雙回路接于不同段母線，保證不間斷供電； （ 3） 任一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修，只停該段回路不影響其他回路，減小了停電范圍。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式變化的需要； （ 3）擴(kuò)建方便。 （二） 35kV 采用雙母線接線 （ 1）可靠性高。 第 16 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案四 110kV采用內(nèi)橋接線； 35kV采用單母分段接線； 10kV采用雙母線接線。 （ 4）擴(kuò)建時(shí)，需向兩端均衡擴(kuò)建。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式變化的需要； （ 3）擴(kuò)建方便。 （二） 35kV 采用雙母線接線 （ 1）可靠性高。 方案三 110kV 采用外橋接線； 35kV 采用雙母接線； 10kV 采用單母分段接線。 110kV 35kV 10kV Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 第 14 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 論證： （一） 110kV 采用內(nèi)橋接線 其中一回線路檢修或故障時(shí)，其余部分不受影響，操作較簡(jiǎn)單。 （二） 35kV 側(cè)采用單母分段接線 （ 1） 兩段母線可并列運(yùn)行，也可分列運(yùn)行； （ 2） 重要用戶(hù)可以用雙回路接于不同段母線，保證不間斷供電； （ 3） 任一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢，只停該段回路不影響其他回路，減小了停電范圍。 第三節(jié) 方案的初步擬定 一、方案的論證 方案一 110kV 采用外橋接線； 35kV 采用單母分段接線； 10kV 采用單母分段接 第 12 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 線。 第 11 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 五、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化 同類(lèi)型變電所采用相同的主接線形式 ,可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化 ,有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。 三、具有一定的經(jīng)濟(jì)性 在確保供電可靠、滿(mǎn)足電能質(zhì)量的前提下 ,應(yīng)盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用 ,減少用地面積。 第 10 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二節(jié) 變電所主接線基本要求 一、 保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量 保證供電可靠性和電能質(zhì)量是對(duì)主接線設(shè)計(jì)的最基本要求，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) ,要求停電范圍小 ,恢復(fù)供電快，電壓、頻率和供電連續(xù)可靠是表征電能質(zhì)量的基本指標(biāo) ,主接線應(yīng)在各種運(yùn)行方式下都能滿(mǎn)足這方面的要求。一般來(lái)說(shuō)， 內(nèi)橋接線和外橋接線都具有工作可靠、靈活、使用電器較少、裝置簡(jiǎn)單清晰、建造費(fèi)用低和易于發(fā)展成單母線分段接線等優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)： （ 1）其中一回線路檢修或故障時(shí)，有一臺(tái)變壓器短時(shí)停運(yùn)，操作較復(fù)雜； （ 2）變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。 適用范圍：內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長(zhǎng)或變壓器不需經(jīng)常檢修的配電裝置中。 第 9 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 四、內(nèi)橋接線 優(yōu)點(diǎn)： 其中一回線路檢修或故障時(shí)，其余部分不受影響，操作較簡(jiǎn) 單。 缺點(diǎn)： 1. 增加一組母線，每回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)； 2. 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作，為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，致使連接不同段的母線不會(huì)出現(xiàn)向單母分段那樣出線導(dǎo)致交叉跨越現(xiàn)象； 4. 便于試驗(yàn)。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式變化的需要； 3. 擴(kuò)建方便。 第 8 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 優(yōu)點(diǎn)： 。 適用范圍： 單母線分段接線用于電壓為 6－ 10kV 時(shí)，每段母線容量不超過(guò) 25MW，否則回路數(shù)過(guò)多，影響供電可靠性；用于電壓為 35kV 時(shí)出線回路數(shù)為 4－8 回；用于電壓 110kV，出線回路數(shù)為 3－ 4 回為宜。 優(yōu)點(diǎn)： 1 .用斷路器把 母線分段后，對(duì)重要的用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電； 2 .任一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。單母線可用分段開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用分段開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障段的供電，而且不能滿(mǎn)足Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)用戶(hù)的要求。 第一節(jié) 電氣主接線的分析 一、單母線接線： 優(yōu)點(diǎn)： 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。其形式與電力系統(tǒng)整體及變電所的運(yùn)行可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān) ,并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。 要求： 1) 熟悉國(guó)家能源開(kāi)發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則等，樹(shù)立供電必 第 5 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)； 2) 掌握變電站初步設(shè)計(jì)的基本方法和主要內(nèi)容； 3) 熟練電力系統(tǒng)的基本計(jì)算； 4) 學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)。 對(duì)于 3 10kV 母線故障，因?yàn)椴豢紤]兩臺(tái)主變長(zhǎng)期并列運(yùn)行，所以按分列運(yùn)行情況進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算最大三相短路電流及兩相短路電流。 時(shí)間： 約需 4～ 6 周 二、短路計(jì)算要求： 1）利用“近似法”進(jìn)行標(biāo)幺值計(jì)算。 %/ 短路電壓 （ %）高 中 高 低 中 低 短路損耗 （ kW）高 中 高 低 中 低 空載電流 （ %） 空載損耗 （ kW） 為了方便計(jì)算，設(shè)基準(zhǔn)容量 SB=100MVA,基準(zhǔn)電壓 UB=av 所用負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表 11） 表 11 所用負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 名稱(chēng) 額定容量（ kW） 負(fù)荷類(lèi)型 1 通信 4 經(jīng)常、連續(xù) 2 110kV 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 斷續(xù)、短時(shí) 3 10kV 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 斷續(xù)、短時(shí) 4 充電整流器 經(jīng)常、連續(xù) 5 監(jiān)控電源 1 經(jīng)常、連續(xù) 6 保護(hù)電源 1 經(jīng)常、連續(xù) 7 配電室動(dòng)力 25 不經(jīng)常、斷續(xù) 8 配電室空調(diào) 5 經(jīng)常、連續(xù) 9 配電室通風(fēng) 經(jīng)常、連續(xù) 小計(jì) 動(dòng)力負(fù)荷 P1 1 110kV 加熱 1 經(jīng)常、連續(xù) 2 10kV 加熱 經(jīng)常、連續(xù) 小計(jì) 加熱負(fù)荷 P2 1 10kV 配電裝置照明 6 短時(shí)、連續(xù) 第 3 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 戶(hù)外照明 12 短時(shí)、連續(xù) 3 配電室照明 3 短時(shí)、連續(xù) 小計(jì) 照明負(fù)荷 P3 21 所址自然條件 （ 1）環(huán)境溫度為： 20℃～ 40℃； （ 2）最熱月平均溫度： 35℃； （ 3）設(shè)計(jì)風(fēng)速為 35m/s； （ 4）覆冰厚度為 20mm； （ 5）海拔高度為＞ 1000m； （ 6）地震烈度為≤ 8 度； （ 7）污穢等級(jí)為 2 級(jí)； （ 8）海拔為 900m。 %/177。 %/ 短路電壓 （ %）高 中 高 低 18 中 低 短路損耗 （ kW）高 中 高 低 181 中 低 空載電流（ %） 空載損耗（ kW） 2 主變： 型號(hào) SFSZ1040000/110 接線 NY/ /△ 11 第 2 頁(yè) 共 100 頁(yè) 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì) 變比 110177。 %/177。 三、主變名牌參數(shù)如下 1 主變： 型號(hào) SFSZ831500/110 接線 NY/ /△ 11 變比 110177。 主接可以考慮 110kV 側(cè)采用內(nèi)橋、外僑、單母分段接線， 35kV 可以考慮單母分段、雙母線接線， 10kV 可以考慮單母分段、雙母線接線。 鑒于時(shí)間和水平有限，本設(shè)計(jì)難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥之處，敬請(qǐng)老師