【正文】 與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 X△ d ； （ 4） 求計算電抗 Xjs ； （ 5） 計算無（有）限大容量的電源供給的短路電流周期分量； （ 6） 計算短路電流周期分量有名值和短路容量； （ 7） 計算沖擊短路電流值； （ 8） 短路電流計算結(jié)果表繪制（見第四節(jié)）。在電力系統(tǒng)短路電流的近似計算中，除了將同步電機看成理想電機、三相系統(tǒng)完全對稱之外，還將假定： 1. 不考慮短路期間各發(fā)電機的搖擺、震蕩現(xiàn)象，認為所有發(fā)電機電勢的相位均相同； 2. 不考慮磁路的飽和，認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 來表示發(fā)電機的等值電路，常將短路前發(fā)電機運行狀態(tài)看作空載，那么標幺值就取為 1； 4. 略去變壓器勵磁支路對短路電流的影響，并將其變比取為平均額定電壓之比； 5. 負荷對短路電流的影響只作近似的考慮或略去不計； 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)中性點接地方式的選擇，變壓器接地點的位置和臺數(shù)，對鄰近的通訊系統(tǒng)是否會產(chǎn)生較大的干擾，接地裝置的跨步電壓、接觸電壓的計算等都需要以多種運行方式下的短路電流值為依據(jù)。有時在設(shè)計電氣主接線時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)濟性不好，此時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)濟的主接線方案； （ 3）為繼電保護的整定計算提供依據(jù)。其計算的目的主要如下： （ 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，稱為電力系統(tǒng)發(fā)生了短路故障。 110kV 35kV 10kV Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ 第 21 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 四、下面進行經(jīng)濟性比較 35kV 的出線一般在 8 回，而任務(wù)書 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 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 第三章 短路計算 所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運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)可靠性缺點同方案三。 優(yōu)點： 35kV 采用雙母線接線，供電可靠性大，當一組母線故障時，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： 110kV 側(cè)變壓器切除、投入或者故障時，有一回路短時停運，操作較復(fù)雜。其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單。雙母線存在全停的可能。10kV 側(cè)采用單母分段接線，接線簡單，投資省，可供電給一級負荷，可靠性大為提高。 優(yōu)點： 110kV 側(cè)穿越功率只經(jīng)過斷路器，所造成的斷路器故障、檢修及系統(tǒng)開環(huán)的幾率較小。 缺點： 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)靈活性缺點各自同方案一所述。 第 19 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 方案三 優(yōu)點： 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)點同方案一 。 缺點： 110kV 側(cè)線路側(cè)斷路器檢修時，線路需較長時間停運。 35kV 和 10kV 側(cè)的靈活性缺點同方案一。 35kV 和10kV 側(cè)的靈活性優(yōu)點同方案一。35kV和 10kV側(cè)某回路的斷路器檢修，該回路停電，母線故障或檢修時要造成部分回路停電。 35kV和 10kV 側(cè)接線簡單，投資省，可供電給Ⅰ類負荷，可靠性大大提高。 35kV 和 10kV 側(cè)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開接在該分段上的全部電源和出線，使該段回路供電的用戶停電。 35kV和 10kV 側(cè)采用單母分段接線，母線、隔離開關(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） 兩母線段可并列運行，也可分列運行； （ 2） 重要用戶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。各個電源和各回路負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)中各種運行方式變化的需要； （ 3）擴建方便。 （二） 35kV 采用雙母線接線 （ 1）可靠性高。 第 16 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 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）擴建時，需向兩端均衡擴建。各個電源和各回路負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)中各種運行方式變化的需要； （ 3）擴建方便。 （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 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 論證： （一） 110kV 采用內(nèi)橋接線 其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單。 （二） 35kV 側(cè)采用單母分段接線 （ 1） 兩段母線可并列運行，也可分列運行； （ 2） 重要用戶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 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 線。 第 11 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 五、設(shè)計標準化 同類型變電所采用相同的主接線形式 ,可使主接線規(guī)范化、標準化 ,有利于系統(tǒng)運行和設(shè)備檢修。 三、具有一定的經(jīng)濟性 在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下 ,應(yīng)盡量節(jié)省建設(shè)投資和運行費用 ,減少用地面積。 第 10 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 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)量是對主接線設(shè)計的最基本要求，當系統(tǒng)發(fā)生故障時 ,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 ,主接線應(yīng)在各種運行方式下都能滿足這方面的要求。一般來說， 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、裝置簡單清晰、建造費用低和易于發(fā)展成單母線分段接線等優(yōu)點。 缺點： （ 1）其中一回線路檢修或故障時，有一臺變壓器短時停運，操作較復(fù)雜； （ 2）變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。 適用范圍：內(nèi)橋接線適用于輸電線路較長或變壓器不需經(jīng)常檢修的配電裝置中。 第 9 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 四、內(nèi)橋接線 優(yōu)點： 其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡 單。 缺點： 1. 增加一組母線，每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)； 2. 當母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作，為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。當有雙回架空線路時，可以順序布置，致使連接不同段的母線不會出現(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。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式變化的需要； 3. 擴建方便。 第 8 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 優(yōu)點： 。 適用范圍： 單母線分段接線用于電壓為 6－ 10kV 時，每段母線容量不超過 25MW，否則回路數(shù)過多，影響供電可靠性；用于電壓為 35kV 時出線回路數(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： 1 .用斷路器把 母線分段后，對重要的用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電； 2 .任一段母線或母線隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。單母線可用分段開關(guān)分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用分段開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，而且不能滿足Ⅰ類、Ⅱ類用戶的要求。 第一節(jié) 電氣主接線的分析 一、單母線接線： 優(yōu)點： 接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。其形式與電力系統(tǒng)整體及變電所的運行可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān) ,并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 要求： 1) 熟悉國家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則等，樹立供電必 第 5 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 須安全、可靠、經(jīng)濟的觀點； 2) 掌握變電站初步設(shè)計的基本方法和主要內(nèi)容； 3) 熟練電力系統(tǒng)的基本計算； 4) 學(xué)習(xí)工程設(shè)計說明書的撰寫。 對于 3 10kV 母線故障，因為不考慮兩臺主變長期并列運行，所以按分列運行情況進行計算，計算最大三相短路電流及兩相短路電流。 時間： 約需 4～ 6 周 二、短路計算要求： 1）利用“近似法”進行標幺值計算。 %/ 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） 為了方便計算，設(shè)基準容量 SB=100MVA,基準電壓 UB=av 所用負荷統(tǒng)計（見表 11） 表 11 所用負荷統(tǒng)計表 序號 名稱 額定容量（ kW） 負荷類型 1 通信 4 經(jīng)常、連續(xù) 2 110kV 操動機構(gòu) 斷續(xù)、短時 3 10kV 操動機構(gòu) 斷續(xù)、短時 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 保護電源 1 經(jīng)常、連續(xù) 7 配電室動力 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 動力負荷 P1 1 110kV 加熱 1 經(jīng)常、連續(xù) 2 10kV 加熱 經(jīng)常、連續(xù) 小計 加熱負荷 P2 1 10kV 配電裝置照明 6 短時、連續(xù) 第 3 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 2 戶外照明 12 短時、連續(xù) 3 配電室照明 3 短時、連續(xù) 小計 照明負荷 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）污穢等級為 2 級； （ 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 SFSZ1040000/110 接線 NY/ /△ 11 第 2 頁 共 100 頁 110kV 降壓變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計 變比 110177。 %/177。 三、主變名牌參數(shù)如下 1 主變： 型號 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。 鑒于時間和水平有限，本設(shè)計難免出現(xiàn)錯誤和不妥之處，敬請老師