【正文】 所，一般三相短路最嚴(yán)重，故本設(shè)計中短路電流均按三相短路的情況進(jìn)行計算。然后根據(jù)這三個短路點(diǎn)來依次計算對應(yīng)點(diǎn)的短路電流值，并利用這三個短路點(diǎn)的短路電流值來校驗電氣設(shè)備和繼電保護(hù)。在此計算中，選取基準(zhǔn)容量 SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓 UB為各電壓級的平均額定電壓（ 115kV、 37kV、 ）。 （ 2）線路電抗標(biāo)幺值： *02BL BSX X LU? （ ） 式中 0X —— 線路單位長度的電抗值，其中，單根導(dǎo)線為 ，二分裂導(dǎo)線為 ； L —— 線路的長度， km。則可求出高 、 中 、 低壓繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)，分別為 1 ( 1 2 ( 1 3 ( 2 31% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 2 ( 1 2 ( 2 3 ( 1 31% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 3 ( 1 3 ( 2 3 ( 1 21% ( % % % )2K K K KU U U U? ? ?— ） — ） — ） （ ） 再按與雙繞組變壓器相似的計算公式求變壓器高 、 中 、 低壓繞組的電抗標(biāo)幺值 ， 分別為 11 %100KBT TUSX S? ?? （ ） 22 % 100KBT TUSX S? ?? （ ） 33 %100K BT TU SX S? ?? （ ） 網(wǎng)絡(luò)化簡 網(wǎng)絡(luò)化簡的目的是簡化短路電流計算，以求得電源至短路點(diǎn)間的等值阻抗。 在本設(shè)計中，因僅有系統(tǒng)兩個電源，且它們距短路點(diǎn)的電氣距離差別較大，故在此采用電源個別法較為精確，計算也不甚復(fù)雜。 表 短路電流計算結(jié)果 短路點(diǎn) 電壓級（ KV） I（ KA） ? （ KA） ?? （ KA） sh? （ KA） d 1 110 d 2 35 d 3 10 注：因主變低壓母線并列運(yùn)行算得的低壓側(cè)短路電流不大，故主變低壓母線單母分段接線時不需要加裝限流電抗器 . 小結(jié) 計算短路電流對于本變電所設(shè)計具有重要意義。本設(shè)計中主要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)的近似計算法，此方法方便簡單 、 應(yīng)用廣泛，且在計算中考慮了最大和最小運(yùn)行方式兩種。導(dǎo)體 的選擇主要有：各電壓 等 級的匯流母線，主變引下線，出線以及各電壓級的絕緣子。 電氣設(shè)備包括各電壓 等 級的出線斷路器，旁路斷路器，分段斷路器，以及相應(yīng)的隔離開關(guān)，熔斷器等。 國家電力部有關(guān)《高壓配電裝置設(shè)計規(guī)程》 SDJ5— 85 規(guī)定： 第 條：選用導(dǎo)體和電器，其允許的最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，其長期允許電流不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流。 第 條： 除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 電氣設(shè)備選擇的一般技術(shù)條件 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （ 1）額定電壓 電器允許最高工作電壓（ almU ）不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓（ SmU ），即 almU ≥ SmU 。 （ 2）額定電流 電氣設(shè)備的額定電流（ NI ），即在額定周圍溫度（ 0? ）下的長期允許電流，考慮實際溫度后，應(yīng)不小于回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流（ maxI ），即 NKI ≥ maxI 或 alKI ≥ maxI () 式中 K —— 綜合校正系數(shù)。 （ 3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗 海拔條件：海拔在 1000m 以下時，可不考慮海拔條件；海拔在 1000m 及以上ZY 110KV 變電所設(shè)計 21 時，需考慮海拔對電氣設(shè)備選擇的影響。不同安裝地區(qū)有不同的實際溫度，表 列出了電氣設(shè)備環(huán)境溫度的確定方法，后面數(shù)據(jù)是本所實際環(huán)境溫度。 按短路情況校驗 （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗 導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗條件： S ≥ min KSS Q K C? () 式中 S 、 minS —— 導(dǎo)體的實際截面 、 允許最小截面， mm2； kQ —— 短路熱效應(yīng)， （ kA） 2 電器熱穩(wěn)定校驗條件： 2tIt? ≥ KQ () 式中 tI —— t 秒時的短路電流， kA； （ 2）短路動穩(wěn)定校驗 導(dǎo)體動穩(wěn)定校驗條件： esi ≥ shi 或 esI ≥ shI () 式中 esi （ esI ） —— 動穩(wěn)定 電流峰值（有效值）， kA； shi （ shI ） —— 短路沖擊電流峰值（有效值）， kA。 （ 3）短路計算時間 導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）應(yīng)為主保護(hù)動作時間（ 1prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 1K pr abt t t??。 （ 4）其它方面校驗 除以上各方面的校驗外，電器還應(yīng)進(jìn)行絕緣水平方面的校驗，導(dǎo)體還應(yīng)進(jìn)行共振（硬導(dǎo)體特有）、電暈等方面的校驗。裸導(dǎo)體一般可分為硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體。 常用導(dǎo)體 材料有銅、鋁及鋁合金。鋁的電阻率雖為銅的 ～ 2 倍，但其密度只有銅的 30%，且其儲量豐富，價格低廉。因此，本所主要采用鋁或鋁合金材料作為導(dǎo)體材料。導(dǎo)體的選擇項目一般包括：材料 、 形式 、 敷設(shè)方式和截面選擇，并應(yīng)進(jìn)行動 、 熱穩(wěn)定校驗。 電器的種類和型式是電氣選擇的重要內(nèi)容之一，選擇時可根據(jù)電器安裝地點(diǎn) 、使用條件 、 配電裝置的形式 、 運(yùn)行和檢修經(jīng)驗以及人們使用習(xí)慣等多種因素綜合確定。變電所的總平面布置應(yīng)根據(jù)外界條件（城市規(guī)劃 、交通和水源 ），依據(jù)配 電裝置的電壓等級和型式 、 出線方向和方式 、 出線走廊的條件 、 地形情況等因素，并滿足安全運(yùn)行 、 方便管理 、 節(jié)約投資 、節(jié)約用地及環(huán)境保護(hù)等綜合要求，因地制宜地進(jìn)行設(shè)計。本變電所有 110/35/10kV 三個電壓等級，依據(jù)所址周圍的地理情況、自然環(huán)境和電力系統(tǒng)等綜合因素，本設(shè)計中 110kV 配電裝置采用 普通 中型的屋外配電裝置， 35kV配電裝置采用 普通 中型 的屋外配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置 根據(jù)布置型式，屋內(nèi)配電裝置可分為三層式、二層式和單層式三類。本所中 10kV 配電裝置因出線不帶電抗器，故采用單層式成套開關(guān)柜的屋內(nèi)配電裝置。此外，電容器和所用變亦布置于各自的配電裝置附近。 因高壓配電裝置為雙列布置，故主控樓（室）宜布置于兩列配電裝置之間，且適當(dāng)靠近所前區(qū)。本所主控樓采用帶夾層的雙層樓，頂層用于主控室，供值班人員工作；底層用于輔助室，像檢修間、休息室、材料間等；中間設(shè)有夾層，用于鋪設(shè)控制電纜。由大門至主控樓主變的道路，需行駛大型平板 車。除主道外，需要行駛汽車的道路。 主要為值班人員巡視電氣設(shè)備而設(shè)計的小道， 可利用電纜溝蓋作為部分巡視小道 。 （ 2） 道路布置要力求規(guī)則，與主要建筑物平行，且宜環(huán)形貫通。 （ 3） 道路設(shè)計標(biāo)高及縱坡因應(yīng)與場地的豎向布置相適應(yīng)，一般應(yīng)與場地排水坡向保持一致，便于運(yùn)輸和排水。 （ 5） 穿越道路的電纜溝應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證行車安全 。 （ 2）行駛汽車道路的轉(zhuǎn)彎半徑，一般不小于 7m（內(nèi)緣），可設(shè)為 8m，通行平板車的路段轉(zhuǎn)彎半徑要根據(jù)不同平板車的類型確定。 主變壓器布置 主變壓器一般布置在各電壓級配電裝置和無功補(bǔ)償裝置較為中間的位置，且布置于主道邊 1— 2m 以內(nèi)，便于運(yùn)輸和安裝，此外還便于和各電壓側(cè)引線的就近連接。為了防止主變發(fā)生事故時，燃油流失使事故擴(kuò)大，貯油池尺寸應(yīng)比設(shè)備外廓大 1m,貯油池內(nèi)一般鋪設(shè)厚度不小于 的卵石層，且卵石直徑為 50— 80mm。 主變與建筑物的距離不應(yīng)小于 ，且距主變 5m 內(nèi)的建筑物，在主變總高度以下及外廓兩側(cè)各 3m 的范圍內(nèi)，不應(yīng)有門窗和通風(fēng)孔。 配電裝置的分類與設(shè)計要求 配電裝置是變電所的重要組成部分，是電氣主接線的具體實現(xiàn)。 配電裝置的分類 ZY 110KV 變電所設(shè)計 27 配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式配電裝置。 第 條 高壓配電裝置的設(shè)計必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境等特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修等要求，合理地制定布置方案和選用設(shè)備，并積極慎重地采用新布置、新設(shè)備和新材料，使設(shè)計做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 第 條 配電裝置各回路的相序排列宜一致。 第 條 110kV 及以上屋外配電裝置的構(gòu)架荷載條件及電氣距離，有條件時宜考慮帶電檢修的要求。屋內(nèi)配電裝置間隔內(nèi)的硬導(dǎo)體及接地線上，應(yīng)留有接觸面和連接端子，以便于安裝攜帶式接地線。 除以上有關(guān)規(guī)程規(guī)定外，配電裝置還應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1）配電裝置少占地，不占良田和避免大量開挖土石方，這是一條必須認(rèn)真貫徹的重要政策。 （ 2）保證運(yùn)行可靠。 （ 4）便于檢修巡視和操作。 鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 28 （ 6）安裝和擴(kuò)建方便。 （ 2） 所有電器元件已在工廠組裝成一體（開關(guān)柜），大大減少了現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也有利于擴(kuò)建和搬遷，且維修巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候的影響。 （ 4）采用單層配電裝置，房屋建筑投資較?。ㄅc二層式比較），整體造價較高（與同一電壓級屋外式比較）。所謂“配置圖”，是把進(jìn)出線（進(jìn)線指變壓器，出線指線路）斷路器互感器避雷器等合理分配于各層間隔中，并示出導(dǎo)體和電器在各間隔和小室中的輪廓，但不要求按比例 尺寸繪制。 （ 2）盡量將電源布置在每段母線的中部，使母線截面通過較小的電流。 （ 4）充分利用間隔的位置。 （ 6）容易擴(kuò)建。最小安全凈距是指在這一距離下，無論在正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi) 、 外 部過電壓時，都不使空氣間隙擊穿。 A1 值：表示帶電部分至接地部分之間的最小安全凈距。 A 值與電極的形狀、沖擊電壓波形、過電壓及其保護(hù)水平、環(huán)境條件以及絕緣配合等因素有關(guān)。 B1 值：表示帶電部分至柵欄的最小安全凈距， B1=A1+ ( 為人手臂長度 )； B2 值 ：表示帶電部分至 網(wǎng)狀遮欄的最小安全凈距 ， B2=A1++ (為人手指長度， 為施工誤差 )。 （ 3） D 值：表示不同時停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)體之間的水平最小安全凈距。 （ 4） E 值：表示通向屋外的出線套管至屋外通道的路面最小安全凈距。一般通道可分為三類：維護(hù)通道、操作通道和防爆通道。 （ 2）操作通道：設(shè)有斷路器隔離開關(guān)等的操作機(jī)構(gòu)就地控制屏等的通道。 配電裝置室內(nèi)各種通道的最小寬度（凈距），不應(yīng)小于表 所列的數(shù)值 : 表 屋內(nèi)配電裝置通道的最小凈距 （ mm） 布置方式 維護(hù)通道 操作通道 防爆通道 固定式 移動式 一面有開關(guān)設(shè)備 800 1500 單車長 +1200 1200 兩面有開關(guān)設(shè)備 1000 2022 雙車長 +900 1200 屋外配電裝置的通道見第一節(jié)所述，通常稱為巡視小道，寬度可取 — 1m。 （ 1）發(fā)電廠及大型變電所的屋外配電裝置，其周圍宜圍以高度不低于 的圍欄，以防止外人任意進(jìn)入。 （ 2）配電裝置中電氣設(shè)備的柵欄高度，不應(yīng)低于 ，柵欄最低欄桿至地面的凈距不應(yīng)大于 200mm，配電裝置中電氣設(shè)備的遮欄高度，不應(yīng)低于 ，遮欄網(wǎng)孔不應(yīng)大于 40 40mm。 防火及蓄油設(shè)施 除變壓器用油外，其它設(shè)備基本不用油或用油很少，故不需要另設(shè)置防火及蓄油設(shè)施。 電纜溝及端子箱 電纜路徑選擇要求 ZY 110KV 變電所設(shè)計 31 電纜路徑要短；避免與其它管線交叉；避開規(guī)劃中需施工的地方；不接近易燃爆物及其它熱源；便于施工及維修；不使電纜受到各種損壞；動力電纜與控制電 纜路徑應(yīng)分開敷設(shè)。 變電所中一般采用電纜溝。 電纜溝一般有動力電纜溝和控制電纜溝兩種。 屋內(nèi)電纜溝，蓋板與地板平，當(dāng)容易積灰積水時，用水泥沙漿封 死。 端子箱 電纜與一些重要電器設(shè)備連接處，需在電器附近設(shè)置端子箱，方便于電纜與電器的連接。因電流互感器與斷路器布置的較近，習(xí)慣上將它們的端子箱合并成一個，且布置于斷路器附近，故通常說斷路器端子箱。根據(jù)設(shè)計要求和有關(guān)條件，本所 110kV 和 35kV 配電裝置分別采用 雙列普通 中型和 單列布置 屋外配電