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1、精选优质文档-倾情为你奉上 编号毕业设计(论文)60kV孙家降压变电所电气部分设计Design of 60 kV slips step-down substation electrical part 学院名称新能源学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学号 指导教师教授2015年6月20日专心-专注-专业摘 要随着社会现代化建设的飞速发展,近年来城市电网建设力度亦随之加大,各地区不同电压等级变电所的建设已成为电力行业中非常重要的一项建设发挥着重要的作用。本毕业设计论文是60kV孙家降压变电所电气部分设计。为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保
2、证变电所能够长期可靠供电首先采用需要系数法，直接求出有功负荷、无功负荷和视在功率负荷。应用计算负荷结果最终确定两台20000kVA变压器作为主变，以及无功补偿值为3742kVar。电气主接线是通过对两种主接线的经济性、可靠性以及优缺点的比较，得出最适合本所要求的主接线。短路电流计算中主要选择了高压侧、低压侧和负荷侧三个短路点进行计算。在正常工作状态下进行电气设备（断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线和避雷针）选择，按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。高压配电装置中高压侧选择采用屋外配电装置。之后进行变压器的继电保护和防雷保护，变压器继电保护进行瓦斯保护和差动保护计算，防雷保护采用
3、了避雷针进行保护。关键词：变电所；短路计算；电气主接线；设备选择；继电保护AbstractWith the rapid development of social modernization, and in recent years, the city power grid construction also increased, the area of different voltage grade change electric construction has become very important in the power industry to a building plays
4、an important role. This graduation design thesis is the design of the electrical part of the 60kV suns house of the buck substation. In order to ensure the reliability of the power supply and meet the requirements of long-term load, according to the long-term load planning to design and construction
5、, so as to ensure that the power supply can be long-term reliable power supplyFirstly, the active load, reactive load and apparent power load are obtained by using the coefficient method. The application of calculation load results in the final determination of two 20000kVA transformer as the main t
6、ransformer, and reactive power compensation value is 3742kVar. Electric main wiring is through the two main wiring of the economy, reliability and the comparison of the advantages and disadvantages of the main wiring. In the calculation of the short circuit current, the three short circuit points of
7、 the high voltage side, the low pressure side and the load side are chosen. Under the normal working condition of electrical equipment (such as circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, bus and the lightning rod) choice, short-circuit conditions check electrical eq
8、uipment according to the dynamic stability and heat stability. The high voltage side of the high voltage distribution device adopts the power distribution device outside the house. After the transformer protection and lightning protection, transformer protection for gas protection and differential p
9、rotection, lightning protection for the use of lightning rod protection.Keywords: substation; short-circuit calculation; electrical main wiring; equipment selection; relay protection目 录第1章 绪 论1.1变电所概述目前，电力技术已成为世界能源领域的主流技术，发电、输电、配电技术的进步，提高了供电的能力、质量和可靠性，扩大了电力应用范围，因此，变电站的合理设计也变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计
10、工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。变电站是电力系统的重要组成部分，他直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局调研，综合分析，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电站，用以协调各专业系统和各阶段有关的各项工作，来取得最佳技术经济的综合效益。为了促进电力工业的可持续发展,满足各地区供电负荷的要求,实现安全供电,保证供电可靠性,地区变电所的建设将具有十分重要的意义。离开了电力，要想实现人类
11、社会的物质文明和精神文明是根本不可能的，要实现国家的现代化也是办不到的。因此电力统的安全运行，及合理建设方式，涉及到国家经济和文化的发展。随着各国电力工业的发展,电网的规模的迅速扩大，电压等级和自动化水平的不断提高，供电部门为适应市场机制，加强科技进步和提高经济效益就成为电力经营管理关注的重点问题。为了解决这一问题,我国于2002年首先推出了以打破垄断,引入竞争为首的体制改革方案.预期将对发输供电效率的提升产生积极作用。通过毕业设计可以巩固所学到的专业理论知识，包括设计原则，设计步骤，和设计方法。为更好的熟悉设备及掌握电气接线原则，因此毕业设计选择方向为二次降压变电所。1.2本文设计内容待设计
12、变电所是60/10kV地区一般性变电所，电源为60kV，两回进线，重要负荷占总负荷的75%。为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，本设计将按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证该变电所能够长期可靠供电。本设计是根据毕业设计的要求，针对60kV孙家变电所变电气部分初步设计做出的阐述和说明。主要内容包括了对概述及原始资料分析，负荷分析计算及无功补偿，主变压器的选择，各种电气设备的选择与校验，变电所继电保护和自动装置的规划设计，防雷接地的规划设计。第2章 负荷分析计算2.1负荷计算的内容和目的在进行变电所设计时，基本的原始资料以用户提供的额定容量为设计依据。但是，能否简单地用用户提供的容量
13、来选择导体和设备呢？显然是不能的。因为各条线路的设备并非都同时运行，再有运行的设备实际需用的负荷，也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。所以直接用各条线路提供的额定容量选择设备，必将导致浪费和工程投资的增加，因而，设计的第一步需要计算全所和各条线路的实际负荷。一负荷计算主要包括（1）求计算负荷（也称需用负荷）。计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。目的是为了合理地选择工程各级电压供电网络、变压器容量和电气设备型号等。（2）算出尖峰电流。用于计算电压波动、电压损失、自动开关、整定继电保护装置、校验电动机自起
14、动条件、选择熔断器和保护元件等。（3）算出平均负荷。用来计算厂用电需要量、电能损耗和选择无功补偿装置等。二负荷分类及定义一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。2.2负荷计算1.需要系数法用设备功率
15、乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。2.利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。3.本次设计利用的是需用系数法：有功总负荷：+ =4500+4500+4500+5000+4500+4000=27000（kW） (2-1)无功总负荷： (2-2) =2179.35+2788.65+2550.15+3098.5+2788.65+2478.8 =15884(kVar) 有功功率计算负荷：
16、(2-3)无功功率计算负荷： (2-4)考虑线损 8%： (2-5) (2-6)视在功率计算负荷： (2-7)计算电流： (2-8)功率因数： (2-9)第3章 无功补偿及主变压器的选择3.1提高功率因数的意义和作用、补偿方式(1)减小电力网中输电线路上有功功率损耗和电能损耗。(2)使电力系统内的电气设备容量得到充分利用。(3)功率因数低，使线路的电压损失增加，负荷端的电压下降，甚至低于允许值，严重影响异步电动机及其他用电设备正常运行。作用： （1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。 （2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量，在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补
17、偿装置，还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。 （3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负荷。补偿方式：一、变电所集中补偿变电所集中补偿是将容量较大的电容器组安装在变电所的母线上，主要是补偿主变压器的无功损耗和60kV送电线路的无功损耗。集中补偿的主要优点是：1 就地补偿变压器的无功损耗，减少变压器的无功电流。2 相应的增加变压器所带的有功负荷，增加变压器的出力。3 可以利用电容器组的投切进行调压。4 投入时间长，利用率高，且集中安装便于维护检修，总的补偿效益较高。二、分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线
18、上，也称分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点，但无功补偿容量和范围相对小些，效果比较明显，因而采用的比较普遍。三、就地补偿将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，对中 小型设备一部分适用。近年来，随着我国逐步具备生产低压自愈式并联电容器的能力，且型号规格日渐齐全，为就地补偿方式的推广创造了有利条件，并已有许多成功应用的实例。若能将三种补偿方式统筹考虑，合理布局，将可取得很好的技术经济效益。电容器组总容量确定的要求1.并联补偿电容器组的总容量应满足所需的无
19、功功率补偿值，其中串联组数应根据电力网和电容器的额定电压确定；2.串联补偿电容器组的容量应满足补偿度的要求，其中并联台数应按线路正常最大负荷电流选择并联电容器组的基本接线类型并联电容器组的基本接线分为星形和三角形两种，当单台并联电容器的额定电压不能满足电网正常工作电压要求时，需由两台或多台并联电容器串接后达到电网政党工作电压的要求。为达到要求的补偿容量，又需用若干台并联才能组成并联电容器。并联电容器组每相内部的接线方式1.串接线方式，该接线方式的优点在于当一台故障电容器由于熔断器熔断后退出运行，对该相的容量变化和与故障电容器串整个退出运对行，对该相的容量变化和与故障电容器并联的电容器承受的工作
20、电压影响较小，同时熔断器的选择只需考虑与单台电容器相配合，故工程中普遍采用。2.并接线方式，该接线方式的缺点为，当一台故障电容器由于熔断器熔断退出运行后，对该相的容量变化和剩余串电容器的断口绝缘水平应等于电网的绝缘水平，致使熔断器选择不易，故工程中不采用该接线方式。3.2无功补偿计算补偿前的10kV负荷侧平均功率因数： =0.84 (3-1)取补偿后的功率因数：=0.9需补偿的无功容量：（3-2）表3.1 电容器的参数型号额定电压无功补偿标准电容相数外性尺寸（mm）重量BAM10.5-334-1W 10.5kV 334kVAr9.65uF 156513385575单个电容器的实际输出无功功率修
21、正如下： (3-3) 电容器台数： (3-4)则:共选36台，每相12台BAM10.5-334-1W型补偿后总平均功率因数：（3-5） 3.3主变器的确定在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。根据设计规程规定：为了保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变，当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。因此，本次设计的变电所采用两台主变压器一主变压器绕组的接线方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力
22、系统采用的绕组连接方式只有Y和，高、低侧绕组如何组合应根据工程确定。我国35kV以下电压，变压器绕组都采用型连接，因为是作为变电所的主变压器，所以我选择了YN,d11接线。考虑到容量及负荷的重要性，选择有载调压。二.主变压器容量的确定主变压器容量的确定应根据电力系统510年发展规划进行。装设两台及以上主变压器的变电所中，当一台断开，其余一台主变压器的容量一般应保证全部负荷的70%获得供电主变压器的容量： （3-6）选两台容量为20000kVA的变压器，当一台停运时，仍能保证70%的重要负荷供电。查电力设备手册选所选SF720000/63变压器的主要参数如表所示：表3.2 变压器参数额定电压（k
23、V）高压602*2.5%空载电流（%）0.9低压10.5 负载损耗（kW）99.0空载损耗（kW）27.5连接组别YN，d11阻抗电压（%）9.0轨距2000/1435补偿后的功率因数满足要求（3-7）无功补偿后变压器的容量仍满足要求。第4章 电气主接线设计 4.1主接线设计的基本要求变电所的电气主接线是电力系统接线的重要部分。电气主接线是主要电气设备（如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等）按一定顺序要求，连接而成的，分配和传送电能的总电路，将电路中各种电气设备用统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气联接图，称为电气主接线图。其中分配电能部分即为配电系统图。拟
24、定一个合理的电气主接线方案，不仅对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、对电气设备的选择，配电装置的布置、灵活性、操作与检修的安全、继电保护配置以及今后的扩建，对电力工程建设和运行的经济性等，都有很大的影响。是电气工程设计最基础的部分。由于主接线的确定，变电所的形式也就随之而确定下来。主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三相基本要求。供电可靠性是电力生产和电能分配的首要任务。由于电力系统的发电、送电和用电是同时完成的，并且在任何时候都保持平衡关系，无论哪部分故障，都将影响整个电力系统的正常运行。电气主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一次部分和二次部分综合。因此除了尽可能选用工作可靠的一次设备和
25、二次设备外，还应设计这些设备的合理连接方式。一可靠性（1）断路器检修时，不宜影响对系统和设备供电。（2）断路器或母线故障，以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并保证对一般负荷及全部或部分二级负荷的供电。（3）尽量避免变电所全部停运的可能性二.灵活性电力系统是一个紧密联系的整体。变电所电气主接线的运行方式随整个电力系统的运行要求而改变。因此，所设计的电气主接线应能灵活地投入和切除某些变压器、线路等，从而达到调配电源和负荷的目的；并能满足电力系统在事故运行方式、检修运行方式和特殊运行方式下的调度要求。当需要检修某些设备时，应能够很方便地使断路器、母线及继电保护设备退出运行进行检修，而不
26、影响电力网的运行或停止对用户的供电。此外，电气主接线方案还必须能够容易的从初期接线过度到最终接线，以满足扩建的要求。三经济性主接线在满足可靠性、灵活性的前提下要做到经济合理。（1）主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。（2）要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次控制设备、电缆。（3）要限制短路电流，以便于选择廉价的电气设备和轻性设备。（4）节省占地面积、合理使用资源。（5）电能损失减少到最低程度。并且，为简化主接线，变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。主接线设计原则1. 变电所在电力系统中的地位和作用，本变电所属于电力系统中的一般变电所。2.
27、变电所的分期后最终建设规模，变电所依据5-10年电力系统发展规划进行设计。3. 负荷大小的重要性：本变电所为二次变，一般由两个电源独立供电，当任何一个电源消失后，能保证重要负荷继续供电。4. 系统备用容量的大小。5. 系统专业对电气主接线提供的资料。4.2电气主接线的选择（一）本设计为60/10kV电压等级的降压变电所，可选择的接线方式有：1有汇流母线的接线。单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路开关等。2无汇流母线的接线。变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。一单母线接线1.主要优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2.主要缺点：不够灵活
28、可靠，任意元件故障和检修，均需使整个配电装置停电。虽然可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电。3.适用范围：一般适用一台发电机或一台主变的以下二种情况： （1）6-10kV配电装置的出线回路数不超过5回。（2）35-60kV配电装置的出线回路数不超过3回二单母线分段1.优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线 发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要负荷停电。2.缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。（2）当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越
29、。（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。3.使用范围：（1） 6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上。（2） 35-60kV配电装置出线回路数为4-8回。三内桥和外桥接线内桥接线的特点：线路的投资和切除比较方便，变压器的投入和切除比较复杂，所以内桥接线使用与较长线路和变压器不需要经常切换的场合。外侨接线特点：它适用于线路较短和变压器需经常切换的场合，此外，当两条线路间有穿越功率时，也应采用外侨接线，因为这时的穿越功率仅通过桥断路器，而且还要通过二组成线路断路器，其中任一台断路器检修或故障时，都将影响穿越功率的传送。（二） 主接线的预定方案待设计的变电所本着：灵活性和方便性；保证电能质量； 保证
30、供电可靠性 经济性的原则，初步拟定两种主接线方式：方案一：60kV侧采用内桥接线、10kV侧采用单母线分段接线方案二：60kV侧采用单母线分段、10kV侧也采用单母线分段带旁路对60kV侧接线方式进行论证考虑重要负荷的可靠性供电，60kV侧进线为双回线，并采用两台变压器，可采用内桥接线或单母线分段的接线方式。经济比较表4.1 内桥接线与单母线分段接线所用一次设备统计表接线方式断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器母线内桥接线少少少相同相同无单母线分多多多相同相同有从表4.1对比可以看出：内桥接线较单母线分段接线节设备。单母线分段接线电气设备使用多，占地面积大，投资多，所以从经济角度来看，采用
31、内桥接线较为经济。技术比较优、缺点比较如表4.2表4.2 内桥接线与单母线技术比较表接线方式优 点缺 点内桥接线接线简单、清晰、采用设备少、便于扩建或发展成为单母线分段和双母线接线。1、接线不够灵活。当线路断路器或刀闸故障检修时，将造成线路或变压器停电。2、当变压器正常投切时，操做较复杂。单母线分段接线简单、清晰、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。1、接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成整个配电装置停电。2、当进出线断路器检修时，中断该回路工作。根据内桥接线与单母线分段接线在经济性、技术上比较，结合设计任务书中的给定条件，以及变压器不经常操作等，选用内桥接线为60kV侧的主接
32、线较为合适。对10kV侧接线方式进行论证10kV侧有12条回路，没有特别重要负荷，可采用单母线分段或单母线分段带旁路的接线方式。经济比较表4.3 单母线分段与单母线分段带旁路接线所用一次设备统计表接线方式断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器母线单母线分段少少相同相同相同少单母线分段带旁路多多相同相同相同多从表4.1对比可以看出：单母线分段较单母线分段带旁路接线节设备。单母线分段带旁路接线电气设备使用多，占地面积大，投资多，所以从经济角度来看，采用单母线分段较为经济。技术比较优、缺点比较如表4.4表4.4 单母线分段与单母线分段带旁路技术比较表接线方式优 点缺 点单母线分段接线简单、清晰、倒
33、闸操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。1、接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成整个配电装置停电。2、当进出线断路器检修时，中断该回路工作。单母线分段带旁路1、对重要用户可以从不同的母线段引出两个回路，具有供电可靠性。2、操作灵活。3、检修任一断路器时不中断对用户的供电。4接线简单、清晰、便于扩建。1、配电装置复杂，接线复杂，运行操作复杂。2、分段断路器用作旁路开关时，两段母线并列运行。但当其一段母线故障时，整套配电装置停止工作，在拉开分段刀闸时恢复无故障母线工作。3、断路器刀闸间的闭锁复杂。通过上述在经济性、技术上比较，本设计采用单母线分段的接线方式。虽然此接线方式比单母分段带
34、旁路的供电可靠性低，但本次设计二次侧的配电装置采用手车式高压开关柜。当线路断路器需要检修时，可以用备用手车断路器代用，使线路停电的时间非常短。且断路器采用真空断路器，真空断路器可以开断多次而不必检修，检修和维护工作量少。可见，经过以上措施，完全可以弥补单母线分段接线供电可靠性不高的缺陷，所以10kV侧采用单母线分段的接线方式。综合以上分析本变电所采用的接线方式为: 60kV侧采用内桥接线、10kV侧采用单母线分段接线，如图4.1。图4.1 60kV内桥、10kV单母线分段第5章 短路电流计算5.1短路概述所谓短路，就是供电系统中单相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。短路电流
35、的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置整定必须在主回路通过短路电流时准确动作。变电短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置整定必须在主回路通过短路电流时准确动作。所中的各种电气设备必须能承受短路电流的作用，不致因过热或电动力的影响造成设备损坏。例如：断路器必须能断开可能通过的最大短路电流；电流互感
36、器应有足够的过电流倍数；母线要校验短路时承受的最大应力；接地装置的选择也与短路电流大小有关等。供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。电力系统正常运行方式的破坏，多数是由短路故障引起的，系统中将出现比正常运行时的额定电流大许多倍的短路电流，其数值可达几万甚至几十万安培。变电所设计中不能不全面地考虑短路故障的各种影响。由于上述原因，短路电流计算成为变电所电气部分设计的基础。选择电气设备时，通常用三相短路电流；校验继电保护动作灵敏度时用两相短路、单相短路电流或单相接地电流。工程设计中主要计算三相短路电流。 一短路电流计算的目的短路电流计算的目的是用于选择合理的电气主接线；选
37、用有足够稳定度和机械强度的电气设备及载流导体，确定限制短路电流的措施；确定中性点接地方式；计算软导体的短路摇摆；确定分裂导线间隔棒的间距；验算接地装置的接触电压和跨步电压；在电力系统中合理配置各种继电保护并整定其参数等等。电力系统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还需要考虑到可能发生的故障以及不正常运行。选择电气设备载流导体和继电保护装置，以防止故障的扩大，保证电力系统安全运行。二短路电流计算时的一般规定(1) 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流时，应按
38、可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。(2) 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。(3) 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对带电抗器的610kV出线与厂用分支线回路，除母线与母线隔离开关之间阁板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。(4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一按三相短路验算。若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中
39、的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。短路电流的计算方法电力系统短路电流的计算方法通常有三种，即标么值法、短路容量法（又称MVA法）和有名单位制法（又称欧姆法），高压系统中，一般采用标幺值法。标么值法的基本原理：标么值又称为相对单位制，它是各个物理量的实际值与基准值的比值（系数或百分比）采用标幺制，首要的问题是确定基准值：(1) 基准值：在短路电流的实际计算中，为了方便常选取100MVA或10000MVA作为视在功率基准值，选用某电压等级的平均额定电压作为电压的基准值。所谓线路平均额定电压，指线路始端最大额定电压与线路末端最小额定电压的平均值。表5.1线路额定电压与平均额定
40、电压额定电压 103560110154220平均额定电压 10.53763115162230(2) 标么值标么值的定义：容量标么值： （5-1） 电压标么值： （5-2） 电流标么值： （5-3） 额定标么值：在电气设备（如发电机、变压器、电抗器及电动机等）的技术数据中，往往给出以其自身额定参数为基准的标么值。容量的额定标么值： （5-4） 电压的额定标么值： （5-5） 电抗的额定标么值： （5-6） 电流的额定标么值： （5-7） (3) 取基准容量SB=100MVA，基准电压UB=Uav计算用公式：变压器的电抗： （5-8） 线路的电抗： （5-9） 标么值转化为有名值： （5-10）
41、5.2 短路计算图 5.1 主电路简化图取 电源为 63kV架空线路的标幺值变压器T的标幺值10.5kV架空线路的标幺值（1）点 待设变电所变压器高压侧的短路电流计算图 5.2 点短路简图(2) 点 变压器低压侧的短路电流计算图 5.3 点短路简图 （3）点 负荷侧短路电流计算图5.4 点短路简图第6章 电气设备的选择及校验6.1高压电器选择的一般要求电气设备的选择是发电厂和变电所电气部分设计的重要内容之一。如何正确地选择电气设备，将直接影响到电气主接线和配电装置的安全及经济运行。因此在进行设备的选择时，必须执行国家的有关技术经济政策，在保证安全、可靠的前提下，力争做到技术先进、经济合理、运行
42、方便和留有适当的发展余地，以满足电力系统安全、经济运行的需要。1.一般原则(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。(2)应按当地环境条件校验。(3)应力求技术先进和经济合理。(4)与整个工程的建设标准应协调一致。(5)同类设备应尽量减少品种。(6)选用的新产品均应具有可靠的试验依据，并经正式鉴定合理，在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时应经上级批准。2.技术条件选择的高压电器应能在长期工作条件下和发生过电压、过流的情况下，保持正常运行。(1)长期工作条件：电压：该回路的最高运行电压应小于选用的电器在允许最高工作电压即：电流：所在回路各种可能运行方式的持续工作电
43、流应小于选用的电器额定电流 即：由于变压器短路时过载能力很大，双回路出现的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式回路持续工作电流的要求。(2)短路稳定条件：校验的一般原则：(I)电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。(II)用熔断器保护的电器可不验算热稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。短路的热稳定条件：式中：在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应；（kA2s ） t秒内设备允许通过的热稳定电流的有效值（kA）t设备允许通过的热稳定电流的时间（s）；校验短路电流热稳定所用的计算时间按下式计算： 式中：继电保护装置后