【正文】 常用的調(diào)壓方式有手動調(diào)壓和有載調(diào)壓。2%以內(nèi)；有載調(diào)壓用于調(diào)整范圍可達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，常用于以下情況：一、接于出力變化大的發(fā)電廠的主要變壓器。三、發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時(shí)。對于110KV變電站設(shè)計(jì)由于任務(wù)書已經(jīng)給出系統(tǒng)能保證本站110KV母線的電壓波動在177。綜合以上分析，本設(shè)計(jì)中ZYB市郊變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。按一般情況，110KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。它經(jīng)小阻抗接地，短路電流大，造成設(shè)備選擇困難和對通信線路的危險(xiǎn)干擾，且考慮到現(xiàn)場維護(hù)等問題，故不采用自耦變壓器。所以，對于110KV的變電站，考慮到要選擇節(jié)能新型的，110KV側(cè)應(yīng)該選115KV,。它的設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。 電氣主接線設(shè)計(jì) 變電站的主接線應(yīng)根據(jù)變電站所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)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，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下、兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。 電氣主接線的基本要求 一、可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會對國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來巨大的損失，會導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等，因此主接線的接線形式必須保證供電的可靠性。對于大型超高壓變電站，發(fā)生事故后影響范圍較廣，因此其電氣主接線應(yīng)采取供電可靠性高的接線方式。現(xiàn)代化的變電站都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。由于電能的不可存儲性，而負(fù)荷的性質(zhì)按其重要性又有Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類之分。二、靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行方式的轉(zhuǎn)換。同時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。如果使主接線可靠、靈活，必然要選高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動裝置，從而增加了投資。一般從以下幾個(gè)方面考慮：投資省；占地面積?。? 電能損耗少； 擴(kuò)建和擴(kuò)展的可能性。我國的電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)和制造能力較以往已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，在選用設(shè)備時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮選擇國產(chǎn)過關(guān)的設(shè)備，使國內(nèi)電力設(shè)備制造企業(yè)進(jìn)入一個(gè)良性發(fā)展循環(huán)周期，減少對國外產(chǎn)品的過度信賴。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡和擴(kuò)建的要求。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金；否則，電源不同，就影響其他工業(yè)的發(fā)展，因此，電氣主接線的質(zhì)量不僅在于當(dāng)前是合理的，而應(yīng)考慮5~10年內(nèi)質(zhì)量也是好的。主接線的基本形式，就是電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括地分為：有匯流母線的接線形式、無匯流母線的接線形式。但有回線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。依據(jù)實(shí)際情況的需要，新建變電站隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電負(fù)荷的增加還需要進(jìn)一步擴(kuò)建，此外變電站的進(jìn)出線回路數(shù)也比較多，因此，新建變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)僅考慮有匯流回線的接線形式。 電氣主接線形式的確定 一、110KV側(cè)主接線形式的確定110KV高壓側(cè)線路的回?cái)?shù)為近期2回，遠(yuǎn)景2回。主接線形式如圖31所示。其合理性比較結(jié)果如表31所示。，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不會造成重要負(fù)荷停電。、斷路器及變壓器，都不會造成重要的電力負(fù)荷停電。，使傳輸容量在變壓器或線路中的電能損耗為最小。，該母線回路要在檢修期間停電。，調(diào)度靈活性較好，通過旁路斷路器可將旁路母線投入運(yùn)行，代替故障或檢修母線段。這種電氣主接線形式可以滿足該市區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而且也進(jìn)行長遠(yuǎn)的考慮，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該市用電總負(fù)荷也將會不斷增加，現(xiàn)在的總電能已經(jīng)不能滿足各行各業(yè)發(fā)展的需要，必須進(jìn)行擴(kuò)建才能滿足需求，因此，電氣主接線要留有一定的余量，能夠進(jìn)行再擴(kuò)建，選擇這種電氣主接線的形式還是比較合理的。主接線形式如圖31所示。其合理性比較結(jié)果如表32所示。且當(dāng)6～35KV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜采用旁路設(shè)施。 三、10KV側(cè)主接線形式的確定由負(fù)荷表可知，10KV側(cè)出線回路數(shù)較多，而且多為直饋線，電壓相對來說較低，用電負(fù)荷中含有大量的Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷，為了保證供電的可靠性及靈活性，不至于對重要的電力負(fù)荷中斷供電，經(jīng)初步考慮擬采用兩種方案，即方案1雙母線接線形式和方案2雙母線分段接線形式。其合理性比較結(jié)果如表33所示。，能迅速恢復(fù)供電。，出現(xiàn)故障的幾率比較大。，并且具有較好的靈活性。經(jīng)濟(jì)性，年運(yùn)行費(fèi)用較低。，投資大，年運(yùn)行費(fèi)用較高。由表中分析可以知道，對于10KV電壓級，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮ZYB市的各類電力負(fù)荷基本情況以及全市的經(jīng)濟(jì)狀況，通過比較，可以確定10KV側(cè)宜采用方案1雙母接線的電氣主接線形式。綜上分析可以得出市區(qū)新建變電站的電氣主接線形式為：110KV電壓級采用單母線分段帶旁路母線的主接線形式，35KV電壓級采用單母線分段的主接線形式，10KV電壓級采用雙母線接線的主接線形式。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。本章將以三相短路電流計(jì)算為例講解。 計(jì)算短路電流的目的計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。— 三相短路電流有效值，用來檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。 短路電流的計(jì)算方法 為了簡化短路電流的計(jì)算方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定： 所有的電源電動勢相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。 每一個(gè)電壓級采用平均電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成的誤差很小，唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓，因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮亩?，否則，誤差偏大。此時(shí)，電動機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機(jī)的反電勢。 短路電流的計(jì)算過程一般情況下，最大短路電流出現(xiàn)在三相短路的情況下，實(shí)際上應(yīng)該將各短路點(diǎn)短路時(shí)的電流值計(jì)算出并進(jìn)行比較，以得出最大的短路電流值。f1位于110KV母線上,f2位于35KV母線上，f3位于10KV母線上。于是可得化簡后的等效電路圖如圖42所示： 　 圖42 將圖42等值電路圖中的三角形化為星形可得： 化簡后的等效網(wǎng)絡(luò)圖如圖43所示： 圖43 圖44 進(jìn)一步化簡網(wǎng)絡(luò)可得： 最后化簡得到的等值電路圖如圖44所示： 圖45 圖46一、求110KV側(cè)發(fā)生短路，即f1點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f1點(diǎn)短路時(shí)由圖44可得等值電路圖如圖45所示：將圖45進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖46所示：由此可得：系統(tǒng)S1相對于短路點(diǎn)f1的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對于短路點(diǎn)f1得轉(zhuǎn)移阻抗為：由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對于短路點(diǎn)f1的計(jì)算電抗： 由短路電流通過的時(shí)間等于繼電保護(hù)動作時(shí)間與斷路器全開斷時(shí)間之和可知： =+=++=++=4s 所以取4s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=4s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=2s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)t=∞s短路電流標(biāo)幺值： = =則f1點(diǎn)總的短路電流為： 由0s時(shí)的短路電流可求沖擊電流為： ——沖擊系數(shù)，取=二、求35KV側(cè)發(fā)生短路，即f2點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f2點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖如圖47所示：將圖47化簡得圖48：將圖48進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化得： 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖49所示： 圖47 圖48 圖49 則：系統(tǒng)S1相對于短路點(diǎn)f2的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對于短路點(diǎn)f2得轉(zhuǎn)移阻抗為：由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對于短路點(diǎn)f2的計(jì)算電抗： 短路電流通過的時(shí)間為：=+=++=3s++=3s 所以取3s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=3s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===由于沒有3s的運(yùn)算曲線，所以用2s和4s的運(yùn)算曲線平均值來確定=3s的短路電流標(biāo)幺值： 則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=： = =由于，直接由得===，所以用0s和2s的運(yùn)算曲線平均值來確定=：則f2點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)t=∞s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f2點(diǎn)總的短路電流為： 由0s時(shí)的短路電流可求沖擊電流為： 三、求10KV側(cè)發(fā)生短路，即f3點(diǎn)短路時(shí)的短路電流當(dāng)f3點(diǎn)短路時(shí)的等值電路圖如圖410所示：將圖410化簡得圖411： 圖410 圖411 圖412將圖411進(jìn)行星形到三角形的轉(zhuǎn)化得： 轉(zhuǎn)化后的等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖412所示：由此可得： 系統(tǒng)S1相對于短路點(diǎn)f3的轉(zhuǎn)移阻抗為： 系統(tǒng)S2相對于短路點(diǎn)f3的轉(zhuǎn)移阻抗為： 由轉(zhuǎn)移阻抗再分別求出系統(tǒng)S S2相對于短路點(diǎn)f3的計(jì)算電抗： 短路電流通過的時(shí)間為：=+=++=1s++=1s 所以取1s查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)0s短路電流標(biāo)幺值： = =由于，直接由得===則f3點(diǎn)總的短路電流為： 查短路電流運(yùn)算曲線得各系統(tǒng)=