【正文】 組成零序電流過(guò)濾器上。（2）分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴 20%。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功端的負(fù)荷大小不等，故不選擇分裂變壓器。 主變壓器接線(xiàn)組別及調(diào)壓方式的選擇通過(guò)計(jì)算可選擇型號(hào)為 SFSL7—20220/110 型的變壓器，選擇容量比為100/100/50。變壓器三相繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，所以選擇接線(xiàn)組別為：YN，yn0，d11。5%以?xún)?nèi)；帶負(fù)荷切換稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。對(duì)于有特殊要求的場(chǎng)合，如要求變壓器二次側(cè)電壓維持在一定水平時(shí)，或要求母線(xiàn)電壓恒定時(shí)才使用。 主變壓器冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。（2）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻：雖然有散熱效率高、 、減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)。 （3）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻：實(shí)用于大型變壓器高效率的冷卻方式。綜上所述，本變電站選擇三繞組無(wú)激磁調(diào)壓自然風(fēng)冷卻方式型號(hào)為 SFSL7—20220/110 型的變壓器 2 臺(tái)，容量比選擇為 100/100/50，具體參數(shù)如表 所示。變電站的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。 站用變常用負(fù)荷參數(shù) 這些負(fù)荷容量都不太大， 用動(dòng)力與照明混合供電方式。通過(guò)計(jì)算變電站的站用負(fù)荷容量為（見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第 ），故選用兩臺(tái)型號(hào)為S9 —100/10的變壓器即可滿(mǎn)足要求。 站用變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào) S9100/10聯(lián)接組標(biāo)號(hào) Y，yn0序號(hào) 名稱(chēng) 臺(tái)數(shù) 運(yùn)行容量（kVA）1 充電機(jī) 1 2 室內(nèi)通風(fēng)機(jī) 1 3 通訊 4 4 遠(yuǎn)動(dòng)裝置 — 5 照明、采暖 — 額定容量(kVA) 100空載電流(%) 2空載損耗（kW） 短路損耗（kW） 阻抗電壓(%) 4 高壓 低壓額定電壓(kV) 10 3 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)變電站是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線(xiàn)是由高壓電器通過(guò)連接線(xiàn)，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱(chēng)為一次接線(xiàn)或電氣主系統(tǒng) [2]。 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的原則及要求主接線(xiàn)代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線(xiàn)的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電在同一時(shí)刻完成，所以主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的好壞，直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。電氣主接線(xiàn)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電安全可靠、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)美觀(guān)等基本要求下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便。由于各個(gè)發(fā)電廠(chǎng)或變電站的出線(xiàn)回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線(xiàn)所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建，下面介紹幾種常用的主接線(xiàn)方式。（2）單母分段：用斷路器，把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線(xiàn)的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線(xiàn)為雙回時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（4）一個(gè)半斷路器（3/2）接線(xiàn):兩個(gè)元件引線(xiàn)用三臺(tái)斷路器接往兩組母上組成一個(gè)半斷路器，它具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性，任一母線(xiàn)故障或檢修均不致停電，但是它使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線(xiàn)和繼電保護(hù)的復(fù)雜性，且投資大，一般在超高壓電網(wǎng)中使用。每一電源和出線(xiàn)的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線(xiàn)相連。但在檢修某線(xiàn)路的斷路器時(shí)，如果不裝設(shè)“跨條” ，則該回路在檢修期需要停電。內(nèi)橋接線(xiàn)：在線(xiàn)路故障或切除、投入時(shí)，不影響其他回路工作，且操作簡(jiǎn)單；而變壓器故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)線(xiàn)路短時(shí)停電，且操作復(fù)雜。 外橋接線(xiàn)：適合于出線(xiàn)較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。（2）擬定主接線(xiàn)方案，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線(xiàn)方案，因?yàn)閷?duì)出線(xiàn)回路數(shù)、電壓等級(jí)、主變?nèi)萘?、容量以及母線(xiàn)結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線(xiàn)方案。（4）主要高壓電器設(shè)備選擇（5）繪制電氣主接線(xiàn)圖，將最終確定的主接線(xiàn)圖，按工程要求繪制?！?5～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，35～110kV線(xiàn)路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線(xiàn)路變壓器組或單母接線(xiàn)。在采用單母線(xiàn)、單母線(xiàn)分段或雙母線(xiàn)的35～110kV主接線(xiàn)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。 Ⅰ Ⅱ10kV 方案一 方案二 110kV電壓側(cè)接線(xiàn)方案方案一供電可靠、運(yùn)行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，投資大。本變電站為地區(qū)性變電站，火電廠(chǎng)和系統(tǒng)變可以滿(mǎn)足地區(qū)負(fù)荷的需要，基本不需要外系統(tǒng)支援，采用方案二能夠滿(mǎn)足本變電站110kV側(cè)對(duì)供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。裝設(shè)SF6斷路器時(shí)，因斷路器檢修周期可長(zhǎng)達(dá)5～10年甚至 20年，可以不設(shè)旁路設(shè)施。所以110kV側(cè)采用方案二單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。方案一供電可靠、調(diào)度靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。且方案二具有良好的經(jīng)濟(jì)性，供電可靠性也能滿(mǎn)足要求。它投資小，費(fèi)用低，運(yùn)行可靠性和靈活性比方案一好，可以滿(mǎn)足 35kV 側(cè)用戶(hù)的要求。 10kV 電壓側(cè)接線(xiàn)《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6～10kV側(cè)宜采用單母線(xiàn)分段，線(xiàn)路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線(xiàn)。本變電站10kV側(cè)線(xiàn)路為8回，可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)或手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜單母線(xiàn)分段接線(xiàn)兩種方案， 所示。方案二簡(jiǎn)單清晰，調(diào)度靈活，不會(huì)造成全站停電，能保證對(duì)重要用戶(hù)的供電，設(shè)備少，投資和占地少。 Ⅰ Ⅱ10kV方案一 方案二 10kV電壓側(cè)接線(xiàn)方案通過(guò)以上的分析可知所選方案具備以下優(yōu)點(diǎn)：110kV 側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，況且本變電站基本不需要外系統(tǒng)支援，本變電站 110kV 側(cè)采用 SF6 斷路器，不設(shè)旁路母線(xiàn)。35kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段帶旁母接線(xiàn)，簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，旁路斷路器可以代替出線(xiàn)斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線(xiàn)斷路器，保證重要回路特別是Ⅰ類(lèi)負(fù)荷不停電。10kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，在這種接線(xiàn)方式下，當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，不致造成另一段母線(xiàn)也同時(shí)停電，縮小了停電范圍。綜上所述,。35kV 側(cè)采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，當(dāng)檢修出線(xiàn)斷路器時(shí)可不停電，因?yàn)檫M(jìn)行分段且是斷路器分段，所以當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，可以保證正常段母線(xiàn)不間斷供電，因?yàn)樵O(shè)置旁路母線(xiàn)，可以保證Ⅰ、Ⅱ類(lèi)用戶(hù)用電要求，同時(shí)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行也相對(duì)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)建和發(fā)展。所以說(shuō)本變電站的電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)是在立足于眼前，兼顧遠(yuǎn)期發(fā)展的基礎(chǔ)上完成的，完全可以滿(mǎn)足用戶(hù)供電要求和以后的擴(kuò)建發(fā)展。發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)從一種運(yùn)行狀態(tài)劇變到另一種運(yùn)行狀態(tài)，并伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況 [6]。其中，三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。但三相短路情況最嚴(yán)重，破壞最大，應(yīng)給以足夠的重視。 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算目的（1）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算，以此為依據(jù)。（3）為了合理配置各種繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算、接地裝置的設(shè)計(jì)等，必須對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～10 年） 。（2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。（4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。其具體計(jì)算步驟如下（1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；（2）繪制等值網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換；（3）選擇短路點(diǎn)；（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值；（5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值：短路容量： ( )IVjS??3短路電流沖擊值: ()（6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果。 短路類(lèi)型及其計(jì)算方法電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的短路類(lèi)型及其計(jì)算方法是如下：（1）三相短路電流的計(jì)算： ()??*1)3(*XId其有名值為： () jdII?)3(*)(—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值)3(*dI—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流有名值)3(d—?dú)w算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。（2）兩相短路電流的計(jì)算： ()???21)2(3XId—?dú)w算到短路點(diǎn)的負(fù)序綜合電抗?2X—兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的全電流)(dI其各序分量電流值為： () ???21)2()(1XId—分別為兩相短路時(shí)，短路點(diǎn)短路電流的正負(fù)序分量)2()(1,dI（3）兩相接地短路電流計(jì)算： () 　　 )1,(202)1,( )(3dd IXI ????? —兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)故障相全電流)1,(dI —兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)的正序電流分量)1,(d () ???011),(1/XId () ?20)1,()1,(2Idd () ???20)1,()1,(0XIdd—分別為兩相接地短路時(shí)的負(fù)序和零序電流分量。 （具體設(shè)置及計(jì)算過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第9 章） 本變電站等值網(wǎng)絡(luò)圖利用計(jì)算出的各支路電抗等相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行計(jì)算化簡(jiǎn)得變電站等。 110kV火電廠(chǎng)等值圖。 變電站總等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖 短路電流計(jì)算結(jié)果 本變電站短路電流有名值計(jì)算結(jié)果如下（計(jì)算過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第9章）： 短路電流有名值計(jì)算結(jié)果（單位kA） 短路點(diǎn) 時(shí)間 110kV 火電廠(chǎng)供 110kV 系統(tǒng)供 35kV 系統(tǒng)供 總短路電流0s s s 0s s s 0s s s 5 高壓電器設(shè)備選擇選擇正確的電器是保證電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，使所選的電器能在長(zhǎng)期工作的條件下及發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下能保持正常運(yùn)行。(2)電器選擇的技術(shù)條件:①電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓 不得低于回路所接電網(wǎng)的最高maxyV運(yùn)行電壓 ，即 maxgV≥ ()axyaxg一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 220kV 及以下時(shí)為,而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 一般不超過(guò) 。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。故障時(shí)，斷路器通常與繼電保護(hù)配合使用，斷開(kāi)短路電流，切除故障線(xiàn)路，保證非故障線(xiàn)路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本變電站高壓斷路器選擇按以下原則選?。海?）按開(kāi)斷電流選擇高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流 應(yīng)不小于其觸頭開(kāi)始分離瞬間（ ）的短路電NbrI dt流的有效值。即 dwcji?、 — 短路沖擊直流峰、有效值 （kA）cjijI、 —電器允許的極限通過(guò)電流峰值及有效值（kA）dw（3）關(guān)于開(kāi)合時(shí)間的選擇對(duì)于 110kV 及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于 ，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間大于 —。表 110kV 側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)與高壓斷路器參數(shù)表計(jì)算數(shù)據(jù) SW6—110 參數(shù)UNS 110（kV） UN 110（kV） Imax （kA） IN 1200（k A）I″ （kA） Inbr 21（kA） ish （