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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作目 录1变压器设计21.1 概述21.2 主变压器的选择21.3所用变压器的选择62 电气主接线设计82.1电气主接线设计的基本要求82.2各电压等级主接线型式选择82.3 110KV主接线形式设计92.4 35KV主接线形式设计102.5 10KV主接线形式设计123 短路电流计算143.1 短路电流计算的意义143.2 短路电流计算的一般规定143.3 短路电流计算方法153.4 线路阻抗计算153.5 变压器阻抗计算163.6 系统网络图174 电气设备的选择264.1 导体和电气设备选择的一般条件264.2 一般原则264.3 技术
2、条件264.4 环境条件274.5 断路器的选择284.6 隔离开关的选择324.7 高压熔断器的选择344.8互感器的选择354.9母线的选择394.10 10KV进线回路开关柜的选择404.11 10KV出线回路开关柜的选择435高压配电装置445.1设计要求445.2 配电装置的选择及依据446 主变压器的保护476.1主变压器的主保护476.2主变压器主保护的整定计算497防雷保护537.1 避雷针的防护537.2避雷器的选择54参考文献56谢辞57本次设计的题目是湘南某110KV变电站电气部分设计，该站建成后与110KV电网相连，具有110KV、35KV、10KV等三个电压等级，35
3、KV、10KV线路以接受区域小水电电力为主，区域小水电电力大部分向110KV主网输送，小部分就地消化。本站位于镇郊，地势平坦，交通便利，无环境污染，站址工程地质良好。工程本期建设，110KV出线1回，预留1回110KV出线位置。35KV电源进线5回，分别为营盘圩线、兴水岭线、上湾线、利民线、河下线。预留2回35KV电源进线位置，即：立新线、燕子崖线。10KV电源进线5回，分别为阡陌线、双山营盘圩线、滁洲线、营盘乡线。预留2回10KV电源进线位置，即：清秀线、川桃线。10KV负荷出线2回。35KV、10KV线路侧电源进线及负荷出线将大致均匀地分布于各分段母线上。10KV侧装设两台站用变压器，分别
4、接于两分段母线上，平时两台站用变压器分列运行，当一台站用变出现故障，分段断路器由自投装置动作合闸，实现备用。由于本站35KV、10KV线路所接的机组大部分为同步电机，具有调相功能，故不考虑无功补偿问题。本变电站配电装置采用普通中型配电装置，110KV及35KV采用断路器单列布置，将隔离开关放置母线下，使其与另一组隔离开关电器距离增大，缩短配电装置的纵向距离。主变中性点及出线均装设避雷器，中性点经隔离开关直接接地，并装设有放电间隙保护。本变电站110KV配电装置，35KV配电装置，主变位于二者之间，其间有行车大道，环形小道，电缆沟盖板作为巡视小道。110KV配电装置有间隔，35KV配电装置有间隔
5、。本次设计论文是以我国现行的各有关规范、规程和技术标准为依据。此设计是一个初步设计，主要根据任务书提供的原始资料，参照有关资料及书籍，对各种方案进行比较而得出的。1变压器设计1.1 概述变压器是变电所中的主要电器设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需的各级低电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷的增长速度等方面，并根据电力系统510年发展规
6、划，综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。所以在选择变压器时，要根据原始资料和所设计的变电站的自身特点，在满足变压器可靠性的前提下，充分考虑到经济性来选择变压器。1.2 主变压器的选择1.2.1主变台数的选择由原始资料可知，本次设计的变电站是一个位于郊区的110kV升压变电站，主要是接受35kV和10kV线路的电能，通过主变向110kV电网输送，是一个较为重要的区域性升压变电站。由于35KV、10KV进线回路多，汇聚到变电站的容量大，停电后对小水电电力生产及整个电力系统的稳定运行造成重大影响。因此，选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修
7、时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器，互为备用，可以避免因主变检修或故障而造成对用户的停电。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合远期小水电电力供应的增长和扩建的需要，当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可输送全部小水电电力的65%以上（远期为55%以上），能保证正常供电，故可选择两台主变压器。1.2.2 主变压器容量的确定参照依据发电厂变电所电气部分2，电力工程电气设计手册3，35110变电站设计规范1。主变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除根据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5-10年的发展规划，输送功率大小，馈线回路数，电压
8、等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。主变容量一般应按510年规划负荷来选择，根据城市规划，负荷性质电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类和类负荷供电，并且考虑当一台主变停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%-80%。与系统具有强联系变电站，在一种电压等级下，主变应不少于两台。因此装设两台变压器后的总的容量Se=20.7Pm=1.4Pm考虑到变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电。该区域小水电电力经变电站35kV和10KV侧进线引进，经高压侧110kV母线外送至主网，因此，
9、主变压器的容量为Se=0.7（S+S-S）。（S+S为考虑了上网同时率后35KV、10KV侧的总的上网变电容量，S为近区用电负荷与计算容载比的积）。110KV侧负荷：110KV侧电源容量为1000MVA35KV侧负荷：2010年投入水电装机容量：营盘圩进线：P1=2600KW 兴水岭进线：P2=6500KW 上湾 进线：P3=2460KW 利民 进线：P4=3400KW 河下 进线：P5=18000KW 2012年投入水电装机容量：立新 进线：P6=2000KW 燕子崖进线：P7=4000KW 10KV侧负荷：2010年投入水电装机容量：阡陌 进线：P8=1050KW 双山 进线：P9=290
10、0KW 营盘圩进线：P10=1700KW 滁洲 进线：P11=1590KW 营盘乡进线：P12=3000KW 2012年投入装机容量：清秀 进线：P13=1000KW 川桃 进线：P14=1200KW 2010年用电负荷217.4KW,2012年用电负荷增至450.9KW（该部分用电负荷不经过主变）。上网同时率取值为0.8，则2010年水电上网总容量为：P2010= (P1 +P2 +P3 +P4 +P5 +P6 + P8 +P9 +P10 +P11 +P12)0.8-217.4=(2600+6500+2460+3400+18000+1050+2900+1700+1590+3000)0.8-2
11、17.4=34.3426(MW)2012年水电上网总容量为：P2012= (P1 +P2 +P3 +P4 +P5 +P6+P7 + P8 +P9 +P10 +P11 +P12+P13+P14)0.8-450.9=(2600+6500+2460+3400+18000+2000+4000+1050+2900+1700+1590+3000+1000+1200)0.8-450.9=40.669 (MW)主变容量按35KV、10KV侧总的上网容量70%来选择,计算容载比取值为1.4:1(1) 本期S= P20101.40.7=34.34261.40.7=33.656(MVA)故本期主变容量为31500K
12、VA。(2) 远期S= P20121.40.7=40.6691.40.7=39.856(MVA)故远期主变容量为40000KVA。考虑到远期两台主变同时投入运行的时间较多，仅在故障或检修时一台主变运行，可输送全部负荷的55%，而主变的故障率是很低的，主变检修时间可合理安排在平水或枯水季节，故侧重于经济上节省投资的原则，最后确定主变压器的容量为31500KVA。1.2.3 主变压器形式的选择依据电力工程电气设计手册3（电气一次部分）第5-2节“主变形式的选择”依据的原则：当不受运输条件限制时，在330kV及以下的变电所均应选用三相变压器。依据以上原则：该110kV变电站应选用三相变压器。绕组数量
13、选择：本变电站有三个电压等级110KV、35KV与10KV，所以主变应选三绕组变压器,每个绕组通过的容量达到该变压器额定容量的15%。绕组连接方式：系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有“Y”和“”。高中低三侧绕组如何组合，要根据具体工程来定。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用“Y”型连接。35kV以下电压变压器绕组都采用“”型连接，本变电站电压等级为110/35/10kV，连接方式采用YN,yn0,d11接线方式。1.2.4 主变调压方式的选择主变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。依据电力工程电气设计规范3第2.2.
14、4条，切换方式有两种：不带电切换，称为无激励调压，调整范围通常在5%以内；另一种是带负载切换，称为有载调压，调整范围可达30%。设置有载调压的原则如下：（1）对于220kv及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设过渡的调压变压器或串联变压器。（2）对于110kv及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的 变压器采用有载调压方式。（3）接于出力变化大的发电厂的主变压器，或接于时而为送端、时而为受端母线上的发电厂联络变压器，一般采用有载调压方式。为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内,本次设计的变
15、压器采用有载调压方式。1.2.5 容量比的选择根据原始资料计算可知，35KV和10KV侧上网容量都比较大，所以容量比选择为100/100/100。1.2.6 主变冷却方式的选择主变压器一般采用冷却方式有自然风冷却、油浸风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。本次设计的变电站位于镇郊，对占地要求不高，主变冷却方式采用油浸风冷却。综上所述，故选择主变型号SFSZ10-31500/110型三相三绕组有载调压变压器，其参数如下：额定电压：高压：11081.25%KV中压: 35KV低压:10.5KV阻抗电压:高-中:17.50% 高-低:10.50% 中-低:6.50%容量比为
16、:100/100/100连接组别: YN，yn0，d111.3所用变压器的选择所用电气接线的设计：低压10KV母线采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源，一般采用一台工作变压器接一段母线，两台所用工作变压器互为备用（每台变压器容量及型号相同），以获得较高的可等靠性。所用变压器负荷计算采用核算系数法，不经常运行及不经常连续运行的负荷均可不列入计算负荷，当有备用所用变压器时，其容量应与工作变压器相同。所用变压器容量按下式计算：SK1P1+P2 S所用变压器容量（KVA）P1所用动力负荷之和（KW）K1所用动力负荷核算系数，一般取0.85P2电热及照明负荷之和（KW）计算过程如下：连续运行的电动机
17、：P=Ped 经常短时及经常断续运行的电机：P=0.5Ped 所用变压器容量SK1S1+S2 式中：S1所用动力负荷之和（KW）K1所用动力负荷核算系数，一般取0.85S2电热及照明负荷之和（KW）由于缺乏有关所用电负荷相关资料，故参照同等规模变电所所用变容量，选择两台S11-100/10型变压器互为备用。S11-100/10型变压器技术参数：额定电压：高压10KV 低压0.4KV 空载电流%：1阻抗电压%：4.0 空载损耗：0.20KW连接组别：D/yn-11 短路损耗：1.5KW2 电气主接线设计2.1电气主接线设计的基本要求电气主接线是变电站电气部分主体结构，是电力系统网络的主要组成部分
18、，它直接影响运行的可靠性灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟订，都有决定性的关系，对电气主接线的设计的基本要求，应包括可靠性，灵活性和经济性，以及扩建的可能性，保证供电可靠性是电气主接线最基本的要求，电气主接线应适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电
19、，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。2.2各电压等级主接线型式选择根据35-110kV变电站设计规范1：第3.2.1条：变电站主接线应根据变电站在电网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠性，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建等需要。第3.2.3条：35-110kV超过两回;宜采用扩大桥型单母线或分段单母线接线。第3.2.4条：在采用单母线，分段单母线和双母线的35-110k
20、V主接线中，当不允许停电检修QF时，可以装设旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分断断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110KV线路为6回及以上，35-6KV线路为8回及以上时，可装设专用旁路断路器。主变中的35-110KV回路中的断路器，有条件时亦接入旁路母线。采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。第3.2.5条：当变电站装有两台主变时，6-10kV侧宜采用分段单母线。线路12回及以上亦可采用双母线。当不允许停电检修QF时，可设置旁路设施，当6-35kV配电装置采用手推式高压开关柜时，不宜采用旁路设施。2.3 110KV主接线形式设计根据上述原则，本站110KV母线主接线形式选择桥
21、式接线与单母线不分段两种方案进行比较，见表2.1。表2.1 110KV主接线方案比较一览表比较项目方案 桥式接线(内桥)方案 单母线分段可靠性两条线路上都装断路器，因此线路的投切比较方便，线路发生故障时仅故障线路停电。但一台变压器故障时，则与其连接的两台断路器都要断开,从而影响了一回未故障线路的正常运行用分段断路器将母线分成两段，某一分段母线上发生故障时，在保护的作用下断路器自动跳开，保证非故障段母线正常运行，减少故障停电范围。对重要用户可以从不同分段上引接双回路向该用户供电。但任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。灵活性操作灵活、方便,不易出操作事故。操作方便、简单，不易出操作故障。经济
22、性所用断路器、隔离开关及母线等设备少，占地面积小，投资少，经济性好。接线简单清晰，设备少，投资少。 可扩展性可以扩展成单母分段或双母接线可扩展，可扩性好。 图2.1 110kv主接线比较综合上述比较项目并结合本站实际，对供电可靠性要求高。单母线分段接线的缺点是：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就减少了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。任一出线断路器检修时，该回路必须停止工作。单母线分段接线，虽然较单母线接线提高了供电可靠性和灵活性，但当电源容量较大和出线数目较多，尤其是单回路供电的用户较多时，其缺点更加突出。桥形接线具有电器少，装置简单
23、，建造费用低和具有一定的可靠性和灵活性的优点,因此它被广泛应用于110KV的中型水电站。而且它还易发展为单母线或双母线接线，有时也作为大型电站的初期接线。内桥方式下，线路故障，不会影响其他线路和变压器运行，但是变压器故障时会跳开变压器侧开关和桥开关，会影响线路供电。外桥方式下相反，变压器故障不影响线路供电，但线路故障时，跳开线路侧开关和桥开关，影响变压器运行。由于变压器出现故障的几率小，故采用内桥接线2.4 35KV主接线形式设计根据上述原则，本站35KV母线主接线形式选择单母线分段接线与单母线分段带专用旁路断路器接线两种方案进行比较，见表2.2。表2.2 35KV主接线方案比较一览表比较项目
24、方案 单母线分段方案 单母线分段带专用旁路断路器可靠性用分段断路器将母线分成两段，某一分段母线上发生故障时，在保护的作用下断路器自动跳开，保证非故障段母线正常运行，减少故障停电范围。对重要用户可以从不同分段上引接双回路向该用户供电。但任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。与方案相同的优点，因加装了旁路母线并设置一个专用旁路断路器，检修任一出线断路器时，该回路可不停电，可靠性高于方案。但接线形式复杂，容易出现操作错误。灵活性操作方便、简单，不易出操作故障，但出线断路器检修时，该回路供电停止，运行方式不够灵活。检修断路器时需要用隔离开关频繁倒闸操作，易出操作事故。经济性所用断路器、隔离开关及母
25、线等设备少，占地面积小，投资少，经济性好。与方案相比投资大大增加，经济性不如方案。可扩展性可向两个方向扩展，可扩性好。同方案图2.2 35kv主接线比较由于两段母线同时发生故障的几率很低，母线侧、线路侧断路器均采用六氟化硫断路器，故障的几率也很低，因此采用单母线分段接线亦可满足供电可靠性的要求，且节约了投资。因此，35kV侧选用单母线分段接线。2.5 10KV主接线形式设计根据上述原则，本站10KV母线主接线形式选择单母线分段接线与单母线分段带专用旁路断路器接线两种方案进行比较，见表2.3。表2.3 10KV主接线方案比较一览表比较项目方案 单母线分段方案 单母线分段带专用旁路断路器可靠性用分
26、段断路器将母线分成两段，某一分段母线上发生故障时，在保护作用下首先自动跳开，保证非故障分段母线正常运行，减少故障停电范围。同时当一段母线或母线隔离开关故障或检修时接在该段母线上的电源和出线必须全部停电。与方案相同的优点，因加装了旁路母线并设置一个专用旁路断路器，检修任一出线断路器时，该回路可不停电，可靠性高于方案。但接线形式复杂，容易出现操作错误。灵活性操作方便、简单，不易出操作故障，但出线断路器检修时，该回路供电停止，运行方式不够灵活。检修断路器时需要用隔离开关频繁倒闸操作，易出操作事故。经济性所用断路器、隔离开关及母线等设备少，占地面积小，投资少，经济性好。与方案相比投资大大增加，经济性不
27、如方案。可扩展性可向两个方向扩展，可扩性好。同方案图2.3 10kv主接线比较由于进出线回路大致均匀地接于两段母线上，而两段母线同时发生故障的几率很低，因此，采用单母线分段接线亦可满足供电可靠性的要求，且节约了投资，因此，10kV侧采用单母线分段接线。3 短路电流计算在电力系统中运行的电气设备，在其运行中都必须考虑到发生的各种故障和不正常运行状态，最常见也是最危险的故障是各种形式的短路。短路是电力系统的严重故障，所谓短路是指一切不属于正常运行的相与相之间或相与地之间（对于大接地系统）发生金属性连接的情况。在三相系统中，可能发生的有对称的三相短路和不对称的两相短路、两相接地短路和单相接地短路。在
28、各种类型的短路中，单相短路占多数，三相短路几率最小，但其后果最严重。因此，我们采取三相短路（对称短路）来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。3.1 短路电流计算的意义短路是电力系统中常发生的故障，短路电流直接影响设备的安全。假如短路电流较大，为了使电器能承受短路电流的冲击，往往需要选择重型电器。这不仅会增加投资，甚至会因开断电流不满足而选择不到合适的高压电器，为了能合理选择轻型电器，在主接线设计时，应考虑限制的措施，既而需要计算。3.2 短路电流计算的一般规定1) 验算导体的稳定性和电器的动稳定热稳定以及电器开断电流的能力，应按本次设计的设计规划容量来计算，并考虑到电力系统的5-10年发展规
29、划（一般应按本工程的建成之后的5-10年）。在确定短路电流时应按可能发生的短路电流的正常接线方式，而不应按照仅在切换时过程中的可能的并列运行方式的接线方式。2) 选择导体和电器时，对不带电抗器的回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点，对带电抗器6-10kV出线与厂用分支回路，除母线与隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器之前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。3) 导体和电器的动稳定，热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机的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的单相，两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情
30、况计算。3.3 短路电流计算方法1) 短路电流的计算中，常采用以下假设和原则：(1) 正常工作时，三相系统对称运行；(2) 所有电源的电动势相位角相同； (3) 系统中的同步和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流以及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差120度电角度；2) 短路电流计算步骤：(1)选择短路点(2)绘制等值网络图(3)选择基准容量和基准电压 S=100MVA U=U (4)求每个元件对S 和U为基准的电抗标幺值(5)化简网络，求出对短路点等值电抗（转移电抗）(6)转移电抗计算电抗，查运算曲线图(7)求短路电流有名值(8)绘制短路电流计算表3
31、.4 线路阻抗计算由原始资料可知：110KV侧电源容量为1000MVA，归算至本所110KV母线侧阻抗为0.32，S=100MVA。35KV侧电源进线有7回(其中本期5回,远期2回)，归算至本所110KV母线侧的转移电抗分别为6.54、2.62、6.91、5.00、8.50、4.25、0.94。（见表3-1）10KV侧电源进线有7回(其中本期5回，远期2回)，归算至本站110KV母线侧阻抗分别为16.19、5.86、10、10.69、17.00、14.17、5.67。（见表3.1）表3.1 35KV侧各进线同步发电机阻抗计算表线路名称次暂态电抗额定标么值Xd*e装机容量Pe(MW)假定功率因素
32、COS基准功率S (MVA)等值电抗X*营盘圩线0.22.60.851006.54 兴水岭线0.26.50.851002.62 上湾线0.22.460.851006.91 利民线0.23.40.851005.00 立新线0.220.851008.50 燕子崖线0.240.851004.25 河下线0.2180.851000.94 表3.2 10KV侧各进线同步电机阻抗计算表线路名称次暂态电抗额定标么值Xd*e装机容量Pe(MW)假定功率因素COS基准功率Sj(MVA)等值电抗X*j阡陌线0.21.050.8510016.19 双山线0.22.90.851005.86 营盘圩线0.21.70.8
33、510010.00 滁洲线0.21.590.8510010.69 清秀线0.210.8510017.00 川桃线0.21.20.8510014.17 营盘乡线0.230.851005.67 说明：(1) 所有电源进线的同步电机的次暂态电抗标么值取0.2。(2) X*j=Xd*eSjCOS/Pe3.5 变压器阻抗计算由变压器参数可知：Us（-）%=17.50 Us（-）%=10.50 Us（-）%=6.5Us%=(Us（-）%+Us（-）%-Us（-）%)/200=(17.5+10.5-6.5)/200=10.75Us%=(Us（-）%+Us（-）%-Us（-）%)/200=(17.5+6.5-
34、10.5)/200=6.75Us%=(Us（-）%+Us（-）%-Us（-）%)/200=(6.5+10.5-17.5)/200=-0.25各绕组电抗的标么值为:X=X2=X3=( Us%/100)(Sj/Sn)=(10.75/100) (100/31.5)=0.341X=X4=X5=( Us%/100)(Sj/Sn)=(6.75/100) (100/31.5)=0.214X=X6=X7=( Us%/100)(Sj/Sn)=(-0.25/100) (100/31.5)03.6 系统网络图做系统网络图如下：图3.1 系统网络图3.6.1 110KV侧短路计算当在110KV发生三相短路时，既d1点
35、短路时，网络简化如下：(1) X=1/(1/X+1/X)=0.1705 X23=1/(1/X+1/X)=0.107 简化后见图3.2图3.2 系统网络图化简图(2) X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=8.142X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=3.257X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=8.605X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=6.226X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=10.584X
36、=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=5.292X=(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)XX=1.176简化后见图3.3图3.3系统网络图化简图(3) Y=1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/XX=YXX=11.71 X=YXX=4.69X=Y1XX=12.38X=YXX=8.96X=YXX=15.23X=YXX=7.61X=YXX=1.69X=Y1XX=23.3X=YXX=8.4X=YXX=14.4X=YXX=15.4X=YXX=24.5X=YXX
37、=20.4X=YXX=8.2简化后见图3.4图3.4系统网络图化简图(4) X=1/(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)=0.782 X=1/(1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X)=1.966简化见图3-5图3.5系统网络图化简图短路电流标么值：I*=1/X+1/X+1/X=1/0.32+1/0.782+1/1.966=4.913在d1点三相短路时，短路电流有名值：I= I*S/（U）=4.913100/(115)=2.47(KA)因短路发生在变电站110KV侧母线上，故取K=1.8,则短路电流冲击值：i=K I=1.82.47=6.278(KA)短路
38、容量:S=UI=1152.47=491.30(MVA)3.6.2 35KV侧母线短路计算当在35KV母线上发生三相短路时，即d2点短路，网络简化如下：(1） X=X+X=0.4905X=1/（1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X）=0.436Y=1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/XX=YXX=0.64X=YXX=20.99X=YXX=7.60X=YXX=12.96X=YXX=13.86X=YXX=22.04X=YXX=18.37X=YXX=7.35见图3.6，3.7图3.6系统网络图化简图 图3.7系统网络图化简图(2) X=1/（1/X+1
39、/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X）=1.77见图3-8图3.8系统网络图化简图短路电流标么值：I* =1/X+1/X+1/X=1/0.436+1/0.64+1/1.77=4.429在d2点三相短路时，短路电流有名值：I= I*S/（U）=4.429100/(37)=6.91(KA)取K=1.8，短路电流冲击值i:i=K I=1.86.91=17.59(KA)短路容量:S=UI=376.91=442.88(MVA)3.6.3 10KV母线短路计算当在10KV母线上发生三相短路时，即d3点短路，网络简化如下：图3.9系统网络图化简图(1) Y=1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1
40、/X+1/X+1/XX=YXX=8.124X=YXX=3.257X=YXX=8.605X=YXX=6.226X=YXX=10.584X=YXX=5.292X=YXX=1.176见图3.10图3.10系统网络图化简图(2) X=1/（1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X+1/X）=0.54见图3-11图3.11系统网络图化简图短路电流标么值：I*=1/X+1/X+1/X=1/0.4905+1/1.37+1/0.54=4.6在d3点三相短路时，短路电流有名值：I= Id3*S/（U）=4.6100/(10.5)=25.35(KA)取K=1.8，短路电流冲击值ii= KI=1.825.35
41、=64.532(KA)短路容量:S=UI=10.525.35=461.10(MVA)短路计算成果表如下表3-3所示。表3.3 短路计算成果表相 关 参 数短路点基准电压Uav（kV）短路电流I*短路电流有名值Id（kA）短路电流冲击值ich（kA）短路容量Sd（MVA）d11154.92.476.278491.30d2374.4296.9117.590442.88d310.54.625.3564.532461.10 4 电气设备的选择4.1 导体和电气设备选择的一般条件正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前
42、提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。4.2 一般原则(1) 应满足正常运行机制、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。(2) 应按当地环境条件校核。(3) 选择导体时应尽量减少品种。(4) 扩建工程应尽量使新老电器型号一致。(5) 选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。4.3 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、过电流的情况下保持正常运行。1)长期工作条件(1) 电压 选用电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug，即UmaxUg (2) 电流 选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可
43、能运行方式下的持续工作电流Ig，即 IeIg 由于变压器短时过载能力很大，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，所以在选择额定电流时，应满足各种可能运行方式下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电器在选定后按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流。用熔断器保护的电器可不验算热稳定。短路的热稳定条件I2tjsQdt 式中：Qdt在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应(kAS)Itjs秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA）tjs设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计时间按下式计算： tj
44、s=tb+td 式中：tb继电保护装置后备保护动作时间（s）td断路器全分闸时间（s） 短路动稳定条件ichidf IchIdf 式中：ich、Ich短路冲击电流幅值、有效值（KA）idf 、Idf允许通过稳定电流的幅值、有效值（KA）绝缘水平在工作电压和过电压的作用下，电器内、外绝缘保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。4.4 环境条件环境条件主要有温度、日照、风速、冰雪、温度、污秽、海拔、地震。由于设计时间仓促，所以在设计中主要考虑温度条件。按照规程上的规定，普通高压电器在环境最高温度为+40时，允许按照额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40时，每增加1建议额定电流减少1.8%；当低于+40时，每降低1，建