畢業(yè)設(shè)計（論文）沙坪110kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計

1、01032011電氣工程及自動化沙坪110kv變電站電氣一次部分初步設(shè)計 摘要 本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kv電氣一次部分的設(shè)

2、計。本次設(shè)計由姚開武老師作指導(dǎo)，殷大新同學(xué)編寫。本次設(shè)計在編寫過程中鑒于時間緊，編者雖在縣級供電公司的崗位與所學(xué)的專業(yè)有所不差別，雖接觸與變電站相關(guān)的工作，但是對于設(shè)計整定還沒有達到如此高水平，因此本人水平有限，書中難免出現(xiàn)錯誤或不妥之處，懇請讀者批評指正。編者語 2011.03.01 目 錄摘要概述-3第一章 負荷統(tǒng)計及主變型號確定-71.1負荷統(tǒng)計-71.2主變壓器的選擇 -7第二章 電氣主接線的確定-82.1主接線的設(shè)計中要考慮的原則 -82.2基本的主接線形式-92.3電氣主接線方案的技術(shù)分析 -92.4電氣主接線方案的經(jīng)濟比較-102.5設(shè)備選擇-12第三章：短路電流的計算-133.

3、1畫等值電路圖 -143.2簡化網(wǎng)絡(luò)并求轉(zhuǎn)移阻抗-153.3 f 2點短路計算-173.4 f 3點短路計算-19第四章 主要電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的選擇-254.1電氣設(shè)備選擇的要求和原則-254.2載流導(dǎo)體的選擇和校驗-254.3互感器的選擇-274.4避雷器的選擇 -304.5電容器的選擇-304.6支柱絕緣子和穿墻套管的選擇-314.7高壓熔斷器的選擇-314.8隔離開關(guān)的選擇-324.9高壓斷路器的選擇-34第五章 接地電阻計算-36第六章 防雷接地保護配置及計算-36 第七章 沙坪變#1主變保護定值計算-37 6.1變壓器高壓側(cè)母線發(fā)生短路時的短路電流計算-376.2 變壓器保護整定計算

4、 -39參考文獻 概 述一、 設(shè)計課題：沙坪110kv變電站電氣一次部分初步設(shè)計二、 畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)原始資料1、沙坪經(jīng)濟開發(fā)區(qū)位于某市郊的沙坪鄉(xiāng)境內(nèi)，距市區(qū)約20公里，隨著生產(chǎn)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，急需建設(shè)一座新變電站向開發(fā)區(qū)及其周邊地區(qū)負荷供電。110kv計沙坪變電站就是為了適應(yīng)這種情況而建設(shè)的市郊中間變電站，在供給周圍負荷的同時，也傳遞部分系統(tǒng)的交換功率。沙坪變電站的電壓等級為110/35/10kv，設(shè)兩臺主變，變電站最終規(guī)模的進出線回路數(shù)為： 110kv 4回（其中2回備用） 35kv 6回（其中1回備用） 10kv 11回（其中2回備用）2、根據(jù)系統(tǒng)運行方式，沙坪變電站不是電壓樞紐點。沒有

5、特殊的調(diào)壓要求，另外，有部分功率由35kv線路經(jīng)過沙坪變電站送至35kv系統(tǒng)的鳳嶺變電站。3、與沙坪變電站連接的系統(tǒng)電源共有三個：一個是110kv系統(tǒng)的甘村變電站，一個是110kv昌河火電廠，一個是35kv系統(tǒng)的鳳嶺變電站。具體為：（1）110kv系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容最為520mva，該所距待設(shè)計變電所8km。 231.5mva，121/38.5kv，ud1-2%=10.5，ud1-3%=17， ud2-3%=6t1待設(shè)計變電所25mwcos=0.85xd=0.11x2=0.146.3kv有zdt212mwcos=0.85xd=0.15x2=0.810.5v有zdtt2t3g1

6、g2g331.5mva，121/6.3kv，ud%=10.5 14kmx0=0.4/km待設(shè)計變電所ns110kv火電廠502廠大世界游樂場污水廠陳村變110kv系統(tǒng)變電所通往市區(qū)道路（2）110kv火電廠，結(jié)線如圖所示。（3）35kv系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容量為280mva，該所距待設(shè)計變電所4.5km。（4）110kv最小短路容量為最大短路容量的3/4，電廠不變。（5）35kv及10kv最大負荷如下兩表所示，最小負荷為最大負荷的60%，同時率為0.85，線損率5%，cos=0.85，最大負荷利用小時4500小時。4、所址地理情況設(shè)計變電所選定的所址條件較好，土地較為平整、充裕。

7、5、氣象條件年最高溫度39.2、最高日平均溫度34.4海拔高度 20.5m、 年最低溫度一3、 地震烈度 6度以下6、負荷資料35kv最大負荷表：用戶名稱負荷（mw）負荷性質(zhì)線路類型502廠6.4電纜污水廠8.8電纜陳村變5.2電纜大世界游樂場4.2電纜備用（新用戶）6.0電纜10kv最大負荷表：用戶名稱負荷（mw）負荷性質(zhì)線路類型萊茵小區(qū)3.8電纜月亮灣小區(qū)5.20電纜百樂娛樂城2.4電纜電視臺4.5電纜民生商業(yè)區(qū)8.5電纜（雙回路）興旺綜合市場2.1電纜汽車市場4.3電纜興和飲食城2.5電纜備用（新用戶）4.00電纜三、 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容及要求（一）、電氣主接的確定。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所

8、電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護的控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。主接線設(shè)計中應(yīng)包括以下部分： 根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用及負荷情況選擇主變壓器的型式、臺數(shù)及容量；當(dāng)選擇兩臺及以上的主變時，當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負荷的60%-80%。 初步確立主要線路上的斷路器型式，并決定電抗器的使用與否；而斷路器型式在此只是初選，一般只按額定電壓主電流選

9、出型號即可。 各級電壓接線方式的確定：根據(jù)負荷性質(zhì)、出線回路數(shù)分析確定。 擬出幾個可能的方案，并對可靠性、經(jīng)濟性、操作靈活性及發(fā)展的可能性做初步分析。對于你認為不合理的方案或缺點較多的方案在說明書中作一般敘述后，將其舍去，剩下兩至三個你認為技術(shù)上、經(jīng)濟上都相當(dāng)?shù)姆桨?，作進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較。（二） 、短路電流計算短路電流計算的目題是為了正確選擇、校核電氣設(shè)備提供數(shù)據(jù)，大致上可這樣進行：對已選定的方案，先確定短路點，用標幺出各元件的電抗值，進行網(wǎng)絡(luò)化簡，用查表或查曲線法，出“i，i，ich及s”。 方法及步驟大致如下：a) 確定短路計算點。b) 畫出阻抗圖。計算出各元件的標幺電抗。c) 求計算電

10、抗。d) 正常運行方式各點三相短路計算。e) 列短路計算結(jié)果表。（三） 、電氣設(shè)備選擇主要是選擇斷路器，隔離開關(guān)，主母線。主變回路中的導(dǎo)體、電纜在主接線設(shè)計時是初選，這一步要詳細選擇校核。（一）110、35、10kv斷路器、隔離開關(guān)選擇及校驗。（二）110、35、10kv母線選擇及校驗。（三）10kv電力電纜或架空線的選擇及校驗。（四）電流互感器和電壓互感器選擇。（只選，不校）（四）、變壓器（三個等級）繼電保護方案的確定。逐一寫明每個保護的作用、特點和保護范圍。五 電壓互感器和電流互感器的配置。六主變壓器控制、信號回路設(shè)計。在說明書上說明主變壓器斷路器動作過程。七、中央信號回路設(shè)計。并在說明書

11、上說明：（一）斷路器事故跳閘動作過程。（二）具體說明如何發(fā)事故信號和預(yù)告信號。四、 畢業(yè)設(shè)計成果1、 畢業(yè)設(shè)計說明書 1份2、 變電站電氣主接線圖1份3、 變電站電氣總平面布置圖1份4、 110kv出線間隔至主變間隔斷面圖一張5、 短路電流計算成果表及主要設(shè)備選擇結(jié)果表1份6、 變電站直擊雷保護范圍圖1份7、 變電站接地裝置布置圖1份8、 變壓器控制圖1份9、 變壓器保護圖1份10、中央預(yù)告音響信號圖1份 第一章 負荷統(tǒng)計及主變型號確定一負荷統(tǒng)計1.變電站10kv側(cè)負荷統(tǒng)計p10=p萊+p月+p百+p電+p民+p興旺+p汽+p興和+p備(新用戶)=3.8+5.2+2.4+4.5+8.5+4.3

12、+2.1+2.5+4.0=37.3(mw)s10=p/ cos=37.3/0.85=43.88(mva)2.變電站35kv側(cè)負荷統(tǒng)計p35=p502廠+p污+p陳+p大+p備(新用戶)=6.4+8.8+5.2+4.2+6.0=30.6（mw）s35=(1+)kt(p35/)=(1+5%)*0.85*30.6/0.85=32.13(mva)3.總負荷統(tǒng)計p總=p10+p35=37.3+30.6=67.9（mw）s總=p/ cos=67.9/0.85=79.88(mva)類負荷統(tǒng)計 pi= p502廠+ p污+ p電+ p民+ p興和=6.4+8.8+4.5+8.5+2.5=30.7(mw)s=

13、p/ cos=30.7/0.85=36.12(mva)類負荷統(tǒng)計 pii= p陳+ p大+ p備(新用戶)+ p萊+ p月+ p備(新用戶)=28.5(mw)sii=28.4/0.85=33.41（mva） 類負荷統(tǒng)計 piii= p興旺+ p汽=2.1+4.3=8.8(mw) siii=8.8/0.85=10.35（mva）類負荷占負荷百分比 s% =si/s總=36.12/79.88=45.21%類負荷占負荷百分比s%=sii/s總=33.41/79.88=41.85%類負荷占負荷百分比s%= siii/s總=10.35/79.88=13%二主變壓器的選擇主變壓器的容量根據(jù)5-10年的規(guī)劃

14、負荷選擇，適當(dāng)考慮到遠期10-20年的負荷發(fā)展，并考慮到變壓器正常運行和事故時的過負荷能力，為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺變壓器，每臺變壓器的額定容量一般按se=0.6sm變電站最大負荷選擇，這樣，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余一臺變壓器容量仍能保證全部負荷的60%-80%。并保證類、類和類負荷的供電。1. 每臺變壓的容量st=0.6*s總=0.6*79.88=47.93（mva） 高峰負荷時，變壓器正常允許的過負荷范圍為5%-50%，考慮到變壓器有一定的擴展能力，所以取變壓器正常符合時的1.2倍，則 st1=0.6*(1+20%)* s總 =0.72 s總=0.72*79.88=57.51

15、(mva) s%=st1/ s總=57.51/79.88=72% s+ s=45.21%+41.85%=87.06%72% 說明當(dāng)一臺變壓器故障時，另一臺變壓器仍能保證用戶的類負荷和部分的類負荷。2. 主變壓器各側(cè)繞組的負荷都達到該變壓器容量的15%以上時，宜采用三繞組變壓器。由于沙坪變電站的電壓等級為110/35/10kv，所以采用三側(cè)繞組變壓器較為合適。3. 變壓器型號按se=47.93mva選擇，選擇sspsz1-50000/110型號三繞組變壓器（其各種性能參數(shù)如下表）:4.110kv三相變壓器分為全絕緣變壓器和半絕緣變壓器兩種，這示110kv中性點的絕緣水平而言，在110kv中性點直

16、接接地系統(tǒng)中，一般采用半絕緣變壓器。額定容量高/中/低（kva）連接組別空載電流（%）型號及容量121/38.5/13.8yy0/y0/-12-11sspsz1-50000空載損耗（kw）負載損耗（kw）阻抗電壓（%）64.74高-中高-低中-低高-中高-低中-低246.8236188.1317.8910.496.26運輸重量（t）參考價格（萬元）綜合投資（萬元） 第二章 電氣主接線的確定電氣主接線是發(fā)電廠，變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身的運行可靠性、靈活性、經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇，配電裝置，繼電保護和控制方式的

17、擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。一主接線的設(shè)計中要考慮的原則 設(shè)計的基本要求：1.發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 2.近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。 3.出現(xiàn)回路和負荷重要性分級。 4.發(fā)，送，變電的備用容量。主接線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟性、發(fā)展性等要求及負荷大小和重要性： 1. 對于一級負荷必須有兩個獨立電源供電，且當(dāng)任意一個電源失去電源后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。 2.對于二級負荷一般要有兩個的獨立電源供電。 3.對于三級負荷一般只需一個電源供電。二基本的主接線形式 1單母線接線適用條件： （1

18、）610kv級回路數(shù)不超過5回； （2）35kv60kv級不超過3回； （3）110220kv級回路數(shù)不超過兩回時（當(dāng)為兩回出線時，多采用橋形接線或多角形接線）。 2.單母線分段接線采用的條件： （1）610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上； （2）電壓為35kv時，出線回路數(shù)為48回； （3）用于電壓110kv，出線回路數(shù)為34回。 3.雙母線接線及分段： （1）出線帶電抗器的610kv裝置采用雙母線； （2）3560kv配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)較多時（超過8回），或連接線的電源較多時，可采用雙母線接線； （3）雙母線分段接線主要試用于大容量進出線較多的裝置中，例如220kv進出線為1014回

19、的裝置。4.方案：方案a： 110kv側(cè)采用單母線分段接線，35kv側(cè)采用單母線分段接線，10kv側(cè)采用單母線分段接線（主接線圖見圖a）方案b： 110kv采用內(nèi)橋接線，35kv采用單母線分段，10kv側(cè)采用單母線分段（主接線圖見圖b）方案c： 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，35kv側(cè)采用雙母線接線，10kv側(cè)采用單母線分段接線。（主接線圖見圖c）方案d： 110kv側(cè)采用外橋接線，35kv采用單母線接線，10kv采用單母線分段接線。（主接線圖見圖d）三電氣主接線方案的技術(shù)分析1.方案a的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用單母線接線，其優(yōu)點有：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。缺

20、點：不夠靈活，任一原件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段。但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需停電，在隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 35kv和10kv側(cè)采用單母線分段接線，其優(yōu)點有：當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。用斷路器把母線分段后，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，有兩個電源供，提高了供電可靠性。2.方案b的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，其優(yōu)點為：線路操作方便。 缺點： 出線斷路器檢修時，線路需較長時間停運 變壓器的切除和投入復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運 橋形斷

21、路器檢修時，兩個回路需解列運行適用場合：適用于兩回進線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的發(fā)電廠和變電站。35kv，10kv側(cè)采用單母線分段接線的優(yōu)缺點前面已在方案a分析。 3.方案c的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線前面已分析了其優(yōu)缺點； 10kv側(cè)采用雙母接線； 35kv側(cè)采用單母分段接線，其優(yōu)點：供電可靠；調(diào)度靈活；擴建方便；便于實驗。通過隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線不致使供電中斷。 缺點：增加一組母線和使用每回路就要需要增加一組母線隔離開關(guān)；當(dāng)母線故障時，隔離開關(guān)作為倒閘操作，容易誤操作。 適用范圍：當(dāng)出線回路或母線上電源較多，輸送和穿越功率

22、較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電對接線的靈活有一定要求時采用。 4方案d的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用外橋接線，其優(yōu)點：變壓器操作方便。 缺點：（1） 線路投入與切除時，操作復(fù)雜；（2） 橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。 適用范圍：適用于兩回進線兩回出線且線路較短故障可能性較小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。四方案的經(jīng)濟比較綜合上面四個方案的優(yōu)缺點分析，初步采用方案b，方案c，從兩個方案進行經(jīng)濟比較。在進行比較時，一般只計算方案中不同部分的投資和年限運行費用。因為方案b和方案c中的110kv均采用內(nèi)橋接線， 35kv均采

23、用單母分段接線方式，都不需要進行經(jīng)濟比較，只需進行10kv接線方式的經(jīng)濟比較。方案b1、計算綜合投資z10kv采用單母分段接線方式，饋線有11回，選擇主變進線斷路器的型號gg-1a-25z=z0(1+a/100)=（7.5+50.55）(1+90/100)=19.475(萬元)式中：z0主體設(shè)備綜合投資，包括變壓器，開關(guān)設(shè)備，配電裝置等設(shè)備的綜合投資a不明顯的附加費用比例系數(shù)，一般220kv取70，110kv取90計算年運行費用u: u/=aa10-4+u1+u2式中:u1小修、維護費，一般為（0.0220.042）z本次設(shè)計取0.022z（變電工程） u2折舊費、一般為（0.0050.058

24、）z，本次設(shè)計取0.058z。a 電能電價，由各省市實際電價確定。本次設(shè)計取0.2元/kw.ha變壓器年電能損失總值（kw.h）u1=0.022z=0.02219.475=0.42845(萬元)u2=0.058z=0.02219.475=1.12955(萬元)三繞組變壓器2臺，容量比選100/100/50型號：sspsz1-50000經(jīng)查表得：p0=64.74 pk12=246.8 p/k23=236 p/k31=188.13 tmax=4500h 最大負荷損耗小時數(shù)c=3000 cos=0.85s1n=50000kva s1n=50000kva s1n=25000kva n=2pk12=p/

25、k12(sn/s3n)2=246.8(50000/25000)2=987.2(kkw)pk23=p/k23(sn/s3n)2=236(50000/25000)2=944(kkw)pk31=p/k31(sn/s3n)2=188.13(50000/25000)2=752.52(kw)pk1=(pk12+pk31-pk23)/2=(987.2+752.52-944)/2=397.86(kw)pk2=(pk12+pk23-pk31)/2=(987.2+944.4-752.52)/2=589(kw)pk3=(pk31+pk23-pk12)/2=(752.52+944-987.2)/2=354.76 (k

26、w)并由前面的可得： s1=40.8422(kva)s2=23.64(kva) s3=17.15+0.0522=17.2022(kva) a=np0*t+pk1(s1/sn)2+ pk2(s2/sn)2+pk3(s3/sn)2 =264.74 8000+397.86(40.8422/50)2+589(23.64/50)2+354.76(17.2022/50)2 3000 =31110154736(kw h)u=aa10-4+u1+u2 =0.23111015473610-4+0.42845+1.12955 =622.205(萬元)2、方案c 10kv采用雙母接線方式，饋線有11回，選擇主變進線

27、斷路器型號：sn3-10/2000 z=z0(1+a/100)=（21.3+2.05）(1+90/100)=59.47(萬元) u/1=0.022z=0.02259.47=1.308(萬元) u/2=0.058z=0.05859.47=3.449(萬元) u=aa10-4+u/1+u/2 =0.23111015473610-4+1.308+3.449 =622.208萬元)方案b和方案c進行經(jīng)濟比較因為： zbzc ubuc所以方案為最佳方案五設(shè)備選擇（1）電流互感器的配置： 有斷路器的回路要裝電流互感器。 發(fā)電機，變壓器的中性點要裝電流互感器。發(fā)電機一雙繞組變壓器單元接線的發(fā)電機出口要裝電流

28、互感器。 （2）電壓互感器的配置 發(fā)電機出口要裝兩組：一組為三相五柱式電壓互感器；另一組為雙繞組電壓互感器。50mw及以上發(fā)電機中性點要裝電壓互感器。主變回路三繞組變壓器的低壓側(cè)同期用時要裝電壓互感器。有多少條母線就要裝多少個電壓互感器。一般35kv及以下采用電磁型電壓互感器，110kv及以上采用電容式電壓互感器。 （3）避雷器的配置 每一段母線須配置一組避雷器。三繞組變壓器，低壓繞組有可能開路運行時，應(yīng)在低壓繞組出線端裝一個避雷器。對于中性點直接接地系統(tǒng)變壓器中性點可能斷開運行時，若該變壓器中性點絕緣不接線電壓設(shè)計，應(yīng)在中性點裝設(shè)避雷器。對于中性點不接地系統(tǒng)，變壓器中性點經(jīng)套管引出時，應(yīng)在中

29、性點裝一個避雷器。對于雷雨季節(jié)可能經(jīng)常開路運行，而其線路側(cè)又帶有電壓的35110kv的變電所，為保護其進出線的斷路器及隔離開關(guān)，應(yīng)在變電所線路的進出處裝設(shè)三相一組避雷器。（4）接地刀閘或接地器的配置 為保證電器和母線的檢修安全，35kv及以上每段母線根據(jù)長波宜設(shè)12個接地刀閘求接地器，兩組接地刀閘的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可以裝設(shè)于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。必要時可設(shè)置獨立求母線接地器。63kv及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配接地刀閘。雙母線接線，兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地刀閘。63k

30、v及以上變壓器進線隔離開關(guān)的變壓器宜裝設(shè)一組接地刀閘。第三章 短路電流計算在選擇電氣主接線時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況丅能安全，可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這需要進行全面的短路電流計算計算某時刻的短路電流有效值，用以校驗設(shè)備開斷能力和確定電抗器的電抗器的電抗值，計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備的動穩(wěn)定。短路種類一般按三相短路計算。若在發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及各自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路情況嚴重時，則按嚴重情況的進行校驗對于帶電抗器得610kv出線與長用分支線回路，在選擇母線隔離開關(guān)之間的引出線，套管時，短路計算點應(yīng)取在電抗器前。選擇其余的道題和

31、電器時，短路計算點一般取在電抗器后作等值電路，設(shè)sb=100mva，ub=uav，計算各元件等值電抗標么值。（插圖）按照設(shè)計的原始資料畫出的電力系統(tǒng)圖如下：一1.110kv昌河火電廠g1,g2xg1=xd*sb/sg1=0.122*100/25/0.8=0.39xg2=xg1=0.392.變壓器t1,t2 uk1%=1/2(uk1-2%+uk3-1%-uk2-3%)=1/2(17.89+10.49-6.26)=11.26 uk2%=1/2(uk1-2%+uk2-3%-uk1-3%)=1/2(17.89+6.26-10.49)=6.62 uk3%=1/2(uk2-3%+uk3-1%-uk1-3%

32、)=1/2(10.49+6.26-17.89)=-0.57x1t1=uk1%/100(sb/sn)=11.26/100*(100/50)=0.563x2t1=x1t1=0.563x1t2=uk2%/100(sb/sn)=6.62/100*(100/50)=0.331x2t2=x1t2=0.331x1t3=uk3%/100(sb/sn)=-0.57/100*(100/50)=-0.0285x2t3=x1t3=-0.0285則x1t1-3=0.563-0.0285=0.2783.線路 xl1=x1*l1*sb/uav=0.4*11.32*100/115=0.0342 xl2=x2*l2*sb/ua

33、v=0.4*5.5*100/115=0.0166xl3=x3*l3*sb/uav=0.4*6.17*100/37=0.180 4.甘村變電站s1，風(fēng)嶺變電站s2 s1*=s1/sb=1000/100=10 xs1=1/s1*=1/10=0.1 s2*=s2/sb=256/100=2.56 xs2=1/s2*=1/2.56=0.395.沙坪變電站t3,t4 由第一章所選型號可知 uk12%=17.89 uk13%=10.49 uk23%=6.26 uk1%=1/2(uk1-2%+uk3-1%-uk2-3%)=1/2(17.89+10.49-6.26)=11.26uk2%=1/2(uk1-2%+u

34、k2-3%-uk1-3%)=1/2(17.89+6.26-10.49)=6.62 uk3%=1/2(uk2-3%+uk3-1%-uk1-3%)=1/2(10.49+6.26-17.89)=-0.57x3t1=uk1%/100(sb/sn)=11.26/100*(100/50)=0.563x4t1=x3t1=0.563x3t2=uk2%/100(sb/sn)=6.62/100*(100/50)=0.331x4t2=x3t2=0.331x3t3=uk3%/100(sb/sn)=-0.57/100*(100/50)=-0.0285x4t3=x3t3=-0.0285二1.簡化網(wǎng)絡(luò)并求轉(zhuǎn)移阻抗 f 1點

35、短路時 g1與t1，g2與t2串聯(lián)，且兩者串聯(lián)后并聯(lián)，所以有 x1=(xg1+x1t1-3)/2=(0.39+0.563)/2=0.476 x2=x1+xl1=0.476+0.0342=0.51 x3=xs1+xl2=0.2+0.0166=0.2166 t3高中壓側(cè)串聯(lián) x4=0.349+0.222=0.571t4高中壓側(cè)串聯(lián) x5=0.349+0.222=0.571x3,x4并聯(lián)：x6=0.571/2=0.286簡化網(wǎng)絡(luò)圖（插圖）x7=0.39+0.18+0.286=0.8562.短路電流計算 110kv昌河火電廠 i=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*115*0.8)=0.

36、314(ka) xjs=0.3957*2*25/（0.8*100）=0.247 查表得： 0s i*=4.48 有名值 i=i*i0=4.48*0.314=1.407(ka) 0.6s i*=2.68 有名值 i=i*i0=2.68*0.314=0.842(ka) 1.2s i*=2.6 有名值 i=i*i0=2.6*0.314=0.816(ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時電抗標么值相等。 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*115)=0.502(ka) i*=1/0.2166=4.617 i=i*i0=3.552*0.502=1.783(ka)風(fēng)嶺變電站

37、供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*115)=0.502(kka) i*=1/0.856=1.168 i=i*i0=1.168*0.502=0.586(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路電流 0s： i0=1.407+2.318+0.586=4.311(ka) 0.6s: i0.6=0.842+2.318+0.586=3.756(ka) 1.2s i1.2=0.816+2.318+0.586=3.72(ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*4.311*115=858.665(mva)

38、0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*746*115=746.128(mva) 1.2s: s1.2=3i1.2uav=3*3.72*115=740.9496(mva) 5.0s沖擊電流 i impg=2kimpg*ig0=2*1.8*1.407=3.581(ka) i imps1=2kimpgs1*is10=2*1.8*2.318=5.900(ka) i imps2=2kimpgs2*is10=2*1.8*0.586=1.491(ka)i imp= i impg+i imps10 +i imps20=3.581+5.900+1.491=10.972(ka)二f 2點短路計算1.簡化網(wǎng)絡(luò)

39、圖（插圖）x1=0.3957 x2=0.286 x3=0.2166 x4=0.57星網(wǎng)轉(zhuǎn)換 y=1/x1+1/x2+1/x3=1/(0.3957)+1/(0.2166)+1/(0.286)=10.641 x5=x1*x2*y=0.3957*0.286*10.641=1.204 x6=x3*x2*y=0.2166*0.286*10.641=0.659（插圖） 2短路電流計算 110kv昌河火電廠 i=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*37*0.8)=0.975(ka) xjs=1.204*2*25/（0.8*100）=0.753 查表得： 0s i*=1.35 有名值 i=i*i

40、0=1.35*0.314=1.316(ka) 0.6s i*=1.35 有名值 i=i*i0=1.35*0.314=1.316 (ka) 1.2s i*=1.35 有名值 i=i*i0=1.35*0.314=1.316 (ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時電抗標么值相等。 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*37)=1.5604(ka) i*=1/1.0.659=1.517 i=i*i0=1.517*01.5604=2.368(ka)風(fēng)嶺變電站供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*37)=1.56(ka) i*=1/0.57=1.7

41、54 i=i*i0=1.754*1.56=2.737(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路電流 0s： i0=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 0.6s: i0.6=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 1.2s i1.2=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*6.421*37=411.499(mva) 0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*6.421*37=411.499 (mva) 1.2s: s1.2=3i1.

42、2uav=3*6.421*37=411.499 (mva) 5.0s沖擊電流 i impg=2kimpg*ig0=2*1.8*1.316=3.35(ka) i imps1=2kimpgs1*is10=2*1.8*2.368=6.027(ka) i imps2=2kimpgs2*is10=2*1.8*2.737=6.966(ka) i imp=2*kimp*i0總= 2*1.8*6.421=16.343（ka)四f 3點短路1.簡化網(wǎng)絡(luò)圖：（圖1） 圖1 x3=0.175 x4=-0.0125 x5=0.175 星網(wǎng)轉(zhuǎn)換： y=1/x1+1/x2+1/x3=1/0.3957+1/0.2166+1

43、/0.175=12.858 x7=x1*x3*y=0.3957*0.175*12.858=0.89x8=x2*x3*y=0.2166*0.175*12.858=0.487x9=x6+x5=0.57+0.111=0.681(圖2) 圖2星網(wǎng)轉(zhuǎn)換： y2=1/x7+1/x8+1/x9+1/x4=1/0.89+1/0.487+1/0.681+1/-0.0079=-121.937 x10=x7*x4*y2=0.89*(-0.0079)*(-121.937)=0.857 x11=x8*x4*y2=0.487*(-0.0079)*(-121.937)=0.469 x12=x9*x4*y2=0.681*(-

44、0.0079)*(-121.937)=0.656(插圖) 2.短路電流計算 110kv昌河火電廠 i=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*10.5*0.8)=3.438(ka) xjs=0.857*2*25/（0.8*100）=0.536 查表得： 0s i*=1.96 有名值 i=i*i0=1.96*3.438=6.738(ka) 0.6s i*=1.52 有名值 i=i*i0=1.52*3.438=5.226(ka) 1.2s i*=1.68 有名值 i=i*i0=1.68*3.438=5.776(ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時電抗標么值相等。 i

45、0=sb/(3uav)=100/(1.732*10.5)=5.499(ka) i*=1/0.469=2.132 i=i*i0=5.499*2.132=11.725(ka)風(fēng)嶺變電站供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*10.5)=5.499(ka) i*=1/0.656=1.524 i=i*i0=5.499*1.524=8.383(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路電流 0s： i0=6.738+11.725+8.383=26.846(ka) 0.6s: i0.6=5.226+11.725+8.383=25.334(ka) 1.2s i1.2=5.776+11.725+8.383=25.884(ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*26.846*10.5=488.221(mva) 0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*25.334*10.5=460.724(mva) 1.2s: s1.2=3i1.2uav=3*25.884*10.5=470.726