110kv變電站畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。設(shè)計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、設(shè)備人身安全密切相

2、關(guān)。</p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護

3、和計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 變電站； 輸電系統(tǒng)； 配電系統(tǒng) ；高壓網(wǎng)絡(luò) ；補償裝置</p><p&g

4、t;<b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and sy

5、stem. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect reques

6、t to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the e</p><p>　　The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted

7、of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then

8、 transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional </p><p>　　

9、Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.</p><p>　　Key words: substation；

10、transmission system ； distribution ； </p><p>　　high voltage network ； correction equipment.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>

11、　　1.1 變電站的作用</p><p>　　1.1.1變電站在電力系統(tǒng)中的地位</p><p>　　電力系統(tǒng)是由變壓器、輸電線路、用電設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進行生產(chǎn)（發(fā)電機）、變換（變壓器、整流器、逆變器）、輸送和分配（電力傳輸線、配電網(wǎng)），消費（負荷）；另一類是控制元件，它們改變

12、系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如同步發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。</p><p>　　變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：</p><p>　　(1)樞紐變電站；位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，電壓為330—500kv的變電站，成為樞紐，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出項癱瘓。<

13、;/p><p>　　(2)中間變電站：高壓側(cè)以交換潮流為主，其系統(tǒng)變換功的作用。或使長距離輸電線路分段，一般匯聚2—3個電源，電壓為220—330kv，同時又降壓供當(dāng)?shù)毓╇?，這樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。</p><p>　　(3)地區(qū)變電站：高壓側(cè)一般為110—220kv，向地區(qū)用戶供電為主的變電站，這是一個地區(qū)或城市的主要變電站。全所停電后

14、，僅使該地區(qū)中斷供電。</p><p>　　(4)終端變電站：在輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側(cè)的電壓為110kv，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站，即為終端變電站。全所停電后，只是用戶受到損失。</p><p>　　1.1.2電力系統(tǒng)供電要求</p><p>　　保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備的安全，形成十分嚴重的后果。停

15、電給國民經(jīng)濟造成的損失遠遠超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運行首先足可靠、持續(xù)供電的要求。</p><p>　　保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包括電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量這三個方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定的數(shù)來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定電壓的正負5%，給定的允許頻率偏移為正負0.2—0.5%HZ等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質(zhì)量指標，都必須采取一切手段來予以保

16、證。</p><p>　　保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟一次能源總消耗占的比重約為1/3 ，而且在電能變換，輸送，分配時的損耗絕對值也相當(dāng)可觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能損耗的能源和降低變換，輸送，分配時的損耗，又極其重要的意義。</p><p>　　1.2 我國變電站及其設(shè)計的發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1我國變電站的發(fā)

17、展趨勢</p><p>　　近年來，在我國在經(jīng)濟技術(shù)領(lǐng)域中取得了快速發(fā)展，特別是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為我國變電站的發(fā)展起到了強有力的推動作用，越來越多的新技術(shù)新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站方面，具體來說，使我國變電站設(shè)計呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：</p><p><b>　　1. 智能化</b></p><p>　　智能化變電站的發(fā)展是隨著高壓高精度的

18、智能儀器的出現(xiàn)而逐漸發(fā)展的，特別是計算機高速通信網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)和應(yīng)用，使變電站的所有信息采集、傳輸實現(xiàn)的智能化處理提供的強大的物質(zhì)和理論基礎(chǔ)。智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面： </p><p>　　(1)緊密聯(lián)結(jié)全網(wǎng)。 </p><p>　　(2)支撐智能電網(wǎng)。 </p><p>　　(3)高電壓等級的智能化變電站滿足特高壓輸電網(wǎng)架的要求。 </p>

19、;<p>　　(4)中低壓智能化變電站允許分布式電源的接入。 </p><p>　　(5)遠程可視化。 </p><p>　　(6)裝備與設(shè)施標準化設(shè)計，模塊化安裝。 </p><p>　　另外，為了加強對變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警監(jiān)控等方面的綜合管理水平，越來越多的電力企業(yè)正在考慮建設(shè)集中式遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，這促使了電力綜合監(jiān)控

20、的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。以IP數(shù)字視頻方式，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進行監(jiān)控和監(jiān)視，實時、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)許多地區(qū)變電站的需要。</p><p>　　不過我國目前還沒用完全實現(xiàn)真正意義山的智能化一次設(shè)備，一次設(shè)備的智能化仍然需要通過一定的二次設(shè)備倆轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，一般采用智能終端的模式。目前在國內(nèi)進行的數(shù)字化變電站項目，雖然大多數(shù)采用此種方式，但是普遍沒有

21、對開關(guān)內(nèi)部的二次回路進行集成化改造，智能終端與開關(guān)整合度較低，還有很大的發(fā)展空間。</p><p><b>　　2. 數(shù)字化</b></p><p>　　通過采用現(xiàn)代化的精密儀器儀表，以及實時性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，因此在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了數(shù)字化變電站，數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠的影響。數(shù)字化變電站在系

22、統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。</p><p><b>　　3. 裝配化</b></p><p>　　裝配式變電站采用全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)的建筑形式，大幅縮短了設(shè)計及建設(shè)周期，減少了變電站占地面積，節(jié)約了土地資源。隨著國網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣，裝配式變電站在全國各地均成功試點，成為今后變電站建設(shè)的一種新型模式。</p><

23、p>　　1.2.2 我國變電站設(shè)計的發(fā)展趨勢</p><p>　　依據(jù)我國的國情，以及我國多年來積累的關(guān)于變電站設(shè)計的實踐和經(jīng)驗，可以看出我國變電站設(shè)計的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。我國電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容量越來越大，短路電流不斷增大，對電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實時性等要求越來越高;而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電

24、站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。</p><p>　　1、變電站接線方案趨于簡單化</p><p>　　隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時間少。特別國外一些知名廠家生產(chǎn)的超高壓斷路器均可達到20年不大修，更換部件費時很短。為了進一步控制工程造價，提高經(jīng)濟效益，經(jīng)過

25、專家反復(fù)論證，我國少數(shù)變電站設(shè)計已逐漸采用一些新的更為簡單的接線方案。</p><p>　　2、大量采用電氣一次設(shè)備</p><p>　　近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價格不斷下降，伴隨著國產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置

26、。變電站設(shè)計的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。　　</p><p>　　這些戶外高壓和超高壓組合電器共同特點是以SF6斷路器為核心，與其它高壓電氣設(shè)備進行組合，形式繁多。這些設(shè)備運行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡單、運行維護方便，價格介于常規(guī)電氣設(shè)備與GIS之間，是電氣設(shè)備今后發(fā)展的一個方向，符合我國目前的國情和技術(shù)發(fā)展方向。

27、</p><p>　　3、變電站占地及建筑面積減少</p><p>　　隨著經(jīng)濟和城市建設(shè)的發(fā)展，市區(qū)的用電負荷增長迅速，而城市土地十分寶貴，地價越來越昂貴。新建的城市變電站必須符合城市的形象及環(huán)保等要求，追求綜合經(jīng)濟、社會效益，所以建設(shè)形式多采用地面全戶內(nèi)型或地下等布置形式，占地面積有效減少。另外，針對一些110kV及以下變電站實現(xiàn)無人值班，設(shè)計中取消了與運行人員有關(guān)的建筑和設(shè)施，建筑面

28、積更是大為減少。</p><p>　　4、變電站綜合自動化技術(shù)</p><p>　　變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。隨著自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障濾波、事件記錄、

29、運行監(jiān)視和控制管理等功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。</p><p>　　變電站綜合自動化技術(shù)將會引起電力行業(yè)的重視，成為變電站設(shè)計核心技術(shù)之一。</p><p>　　變電站綜合自動化發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在一下幾個方面：⑴全分散式變電站自動化系統(tǒng).⑵引入先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。</p><p>　　總之，變電站綜合自動化向著使電力系統(tǒng)的運行和控制

30、更方便、快捷、安全、靈活的方向發(fā)展。</p><p>　　1.3 變電站設(shè)計的主要原則和分類</p><p>　　變電站設(shè)計的原則是：安全可靠、技術(shù)先進、投資合理、標準統(tǒng)一、運行高效、，努力做到統(tǒng)一性與可靠性、先進性、經(jīng)濟性、適應(yīng)性、靈活性、時效性和和諧性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。1. 統(tǒng)一性：建設(shè)標準統(tǒng)一，基建和生產(chǎn)標準統(tǒng)一，外部形象提醒公司企業(yè)的文化特征。2. 可靠性：主接線方案安全可靠。3. 經(jīng)濟

31、性，按照利益最大化原則，綜合考慮工程初期投資與長期運行費用，追求設(shè)備壽命期內(nèi)最佳經(jīng)濟效益。4. 先進性：設(shè)備選型先進合理，占地面積小，注重環(huán)保，各項技術(shù)經(jīng)濟可比指標先進。5. 適應(yīng)性：綜合考慮不同地區(qū)的實際情況，要在系統(tǒng)中具有廣泛的適應(yīng)性，并能在一定時間內(nèi)對不同規(guī)模，不同形式，不同外部條件均能適應(yīng)。6. 靈活性：規(guī)模劃分合理，接口靈活，組合方案多樣，規(guī)模增減方便，能夠運行于不同的情況環(huán)境下。7. 時效性：建立滾動修改機制，隨著電網(wǎng)的發(fā)展

32、和技術(shù)的進步，不斷更新、補充和完善設(shè)計。8. 和諧性：變電站的整體狀況與變電站周邊人文地理環(huán)境相協(xié)調(diào)</p><p>　　變電站設(shè)計的分類按照變電站標準方式、配電裝置型式和變電站規(guī)模3個層次進行劃分。</p><p>　　按照變電站布置方式分類。110kV變電站分為戶外變電站、戶內(nèi)變電站和半地下變電站3類。在變電站設(shè)計中，戶外變電站是指最高電壓等級的配電裝置、主變布置在戶外的變電站；戶內(nèi)變

33、電站是指配電裝置布置在戶內(nèi)，主變布置在戶內(nèi)、戶外或者戶內(nèi)的變電站。半地下變電站是指主變布置在地上，其它主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站；地下變電站是指主變及其他主要電氣設(shè)備布置在地下建筑內(nèi)的變電站。</p><p>　　按配電裝置型式分類。110kV配電裝置可再分為常規(guī)敞開式開關(guān)設(shè)備和全封閉式組合電氣2類進行設(shè)計。</p><p>　　按變電站規(guī)模進行分類。例如戶外AIS變電站，可按最

34、高電壓等級的出線回路數(shù)和主變臺數(shù)、容量等不同規(guī)模分為終端變電站、中間變電站和樞紐變電站。</p><p>　　負荷分析、功率補償及變壓器選擇</p><p><b>　　2.1負荷分析</b></p><p>　　2.1 .1負荷分析的目的</p><p>　　負荷計算是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)和方法，計算負荷確定得是否正

35、確無誤，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。對供電的可靠性非常重要。如計算負荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確負荷計算的重要性。負荷計算不僅要考慮近期投入的負荷，更要考慮未來幾年發(fā)展的遠期負荷，如果只考慮近期負荷來選擇各種電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，那隨著經(jīng)濟的發(fā)展，負荷不斷增加，不久我們選擇的設(shè)備和線路就不能滿足要求了

36、。所以負荷計算是一個全面地分析計算過程，只有負荷分析正確無誤，我們的變電站設(shè)計才有成功的希望。</p><p>　　2.2 .2新津110kV變電站負荷計算</p><p>　　變電站的電壓等級分別為 110kV，35kV</p><p><b>　　110kV：2回</b></p><p><b>　　35k

37、V： 8回</b></p><p>　　待建變電站負荷數(shù)據(jù)（表1）</p><p>　　表1 新津110kV變電站各電壓等級負荷數(shù)據(jù)</p><p>　　2.2.2.1 負荷計算公式</p><p>　　a)有功計算負荷（單位為kW）</p><p><b>　　為需要系數(shù)</b>

38、;</p><p>　　b)無功計算負荷（單位為kvar）</p><p>　　c)視在計算負荷（單位為kvA）</p><p>　　d)計算電流（單位為A）</p><p>　　e)需要系數(shù)計算的公式 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　2.

39、2.2.2多組用電設(shè)備計算負荷公式</p><p>　　a)有功計算負荷（單位為kW）</p><p>　　式中是所有設(shè)備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數(shù)，對于變電站總計算負荷可取0.85~1</p><p>　　b)無功計算負荷（單位為kvar）</p><p>　　是所有設(shè)備無功之和；是無功負荷同時系數(shù)，對于變電站總計算負荷可取0.

40、95~1</p><p>　　c)視在計算負荷（單位為kVA）</p><p>　　d)計算電流（單位為A）</p><p>　　2.2.2.3出線側(cè)各組設(shè)備的計算負荷</p><p><b>　　第一組的設(shè)備</b></p><p><b>　　計算負荷：</b></

41、p><p><b>　　無功計算負荷： </b></p><p><b>　　視在計算負荷： </b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　　⑵第二組的設(shè)備</b></p><p>　　計算負荷： </p>

42、;<p>　　無功計算負荷： </p><p><b>　　視在計算負荷： </b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　　第三組的設(shè)備</b></p><p>　　計算負荷： </p><p><b>

43、　　無功計算負荷： </b></p><p><b>　　視在計算負荷： </b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　　(4)第四組的設(shè)備</b></p><p>　　計算負荷： </p><p><b>　　無

44、功計算負荷： </b></p><p><b>　　視在計算負荷： </b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　?、傻谖褰M的設(shè)備</b></p><p><b>　　計算負荷： </b></p><p>

45、;<b>　　無功計算負荷：</b></p><p><b>　　視在計算負荷：</b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　?、实诹M的設(shè)備</b></p><p><b>　　計算負荷： </b></p>

46、;<p><b>　　無功計算負荷：</b></p><p><b>　　視在計算負荷：</b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　?、说谄呓M的設(shè)備</b></p><p><b>　　計算負荷： </b&g

47、t;</p><p><b>　　無功計算負荷：</b></p><p><b>　　視在計算負荷：</b></p><p>　　計算電流： </p><p><b>　?、痰诎私M的設(shè)備</b></p><p><b>　　計算負荷：

48、 </b></p><p><b>　　無功計算負荷：</b></p><p><b>　　視在計算負荷：</b></p><p>　　計算電流： </p><p>　　2.2.2.4總的計算負荷計算</p><p><b>　　、總的計算負

49、荷</b></p><p>　　b)、總的無功計算負荷</p><p>　　c)、總的視在計算負荷</p><p><b>　　d)、總?cè)萘康挠嬎?lt;/b></p><p><b>　　e)、總的計算電流</b></p><p><b>　　2.2功率補償

50、</b></p><p>　　2.2.1無功補償?shù)闹饕饔?</p><p>　　無功補償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。 </p><p>　　安裝并聯(lián)電容器進行無功補償，可限制無功補償在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減小了線路的電壓損耗，提高了配

51、電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。無功補償應(yīng)根據(jù)分級就地和便于調(diào)整電壓的原則進行配置。 </p><p>　　集中補償與分散補償相結(jié)合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結(jié)合，以低壓補償為主；調(diào)壓與降壓相結(jié)合；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計、施工、同步投運。無功補償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在：</p><p><b>　?、?提高電壓質(zhì)量；</b></p><p

52、><b>　　② 降低電能損耗；</b></p><p>　?、?提高發(fā)供電設(shè)備運行效率；</p><p>　?、軠p少用戶電費支出。 </p><p>　　2.2.2 無功功率的人工補償裝置 </p><p>　　無功功率的人工補償裝置主要有同步補償機和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運行維護方便、

53、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。</p><p>　　并聯(lián)電容器的補償方式，有以下三種：</p><p>　　高壓集中補償 電容器集中裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相連。</p><p>　　低壓集中補償 電容器集中裝設(shè)在變電所的低壓配電室或單獨的低壓電容器室內(nèi)，與低高壓母線相連。</p>&

54、lt;p>　　低壓分散補償 電容器分散裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。</p><p>　　由變電站要求功率因數(shù)補償?shù)?.9以上，經(jīng)計算補償前功率因數(shù)為0.84</p><p>　　采用BWF-10.5-120-1W型電容器（=120kvar），角形接法，需裝設(shè)的電容器個數(shù)：</p><p><b>　　個</b></p>

55、<p>　　考慮三項均衡分配，應(yīng)裝設(shè)48個，每相16個</p><p>　　故選BWF-10.5-120-1W型電容器,總共容量:</p><p>　　120kvar×48=5760kvar</p><p>　　補償后的平均功率因數(shù)為:</p><p><b>　　功率因數(shù)：</b></p&

56、gt;<p><b>　　結(jié)果滿足要求</b></p><p>　　2.3變電站主變壓器的選擇</p><p>　　主變壓器的選擇：再各級電壓等級的變電站中，變壓器是主要的電氣設(shè)備之一。其擔(dān)負著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)，確定合理的變壓器臺數(shù)、容量和型號是變電站可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)、利用、節(jié)約并重，近期以節(jié)

57、約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的臺數(shù)、容量和型號，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟運行將具有明顯的經(jīng)濟效益。</p><p>　　2.3.1主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　在變電站設(shè)計過程中，一般需要裝設(shè)兩臺主變壓器，防止其中一臺出現(xiàn)故障或檢修時中斷對用戶的供電。對110kv及以下的終端或分支變電站，如果只有一個電源，或變電所的重要負荷有中、低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源時，可只裝設(shè)一

58、臺主變壓器，對大型超高壓樞紐變電站，可根據(jù)具體情況裝設(shè)2—4臺主變壓器，以便減小單臺容量。因此，在本次設(shè)計中裝設(shè)兩臺主變壓器。</p><p>　　2.3.2主變壓器容量的選擇</p><p>　　主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當(dāng)考慮遠期10～20年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　　2、

59、根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對于有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%（220kV及以上電壓等級的變電所應(yīng)滿足70%）的全部最大綜合計算負荷，以及滿足全部I類負荷和大部分II類負荷(220kV及以上電壓等級的變電所，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部I類負荷和II類負荷)，即</p><p>　　最大綜合計算負荷的計算：</p>

60、;<p>　　式中， —各出線的遠景最大負荷；</p><p><b>　　m —出線回路數(shù)；</b></p><p>　　—各出線的自然功率因數(shù)；</p><p>　　—同時系數(shù)，其大小由出線回路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在0.8～0.95之間；</p><p><b>　　—線損率，

61、取5%。</b></p><p>　　因此，由原始材料可得：</p><p><b>　　35kV側(cè)：</b></p><p><b>　　則總的負荷為：</b></p><p><b>　　取=0.85，則：</b></p><p>　　由

62、于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負荷，因此采用式來計算主變?nèi)萘繉ψ冸娝ＷC重要負荷來說是可行的。</p><p><b>　　則，</b></p><p><b>　　因此主變?nèi)萘繛椋?lt;/b></p><p>　　通過計算本變電站可選擇額定容量為40MVA的主變壓器。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響

63、供電，變電站一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時也增加了配電設(shè)備及用電保護的復(fù)雜性，以及帶來維護和倒閘操作的復(fù)雜化。考慮到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小，且適用遠期負荷的增長以及擴建，故本變電站選擇兩臺主變壓器完全滿足要求。</p><p>　　2.3.3 變壓器的冷卻方式</p><p>　　根據(jù)變壓器型號的不同,其冷

64、卻方式有：自然風(fēng)冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫導(dǎo)向油循環(huán)等。</p><p>　　油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機幫助冷卻。加裝風(fēng)冷后可使變壓器的容量增加30%～35%。強迫油循環(huán)冷卻方式，又分強油風(fēng)冷和強油水冷兩種。它是把變壓器中的油，利用油泵打入

65、油冷卻器后再復(fù)回油箱。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。這種方式若把油的循環(huán)速度比自然對流時提高3倍，則變壓器可增加容量30%。</p><p>　　綜上所述，110kV變電站冷卻方式宜采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷。</p><p>　　2.3.4主變壓器型號的選擇</p><p><b>　　1.相數(shù)選擇：</b&g

66、t;</p><p>　　主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　2.繞組數(shù)選擇： </p><p>　

67、　參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)中變壓器繞組采用的連接方式有Y和△型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是△型的，我國110kV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點，所以都需要選擇的連接方式，而35kV側(cè)采用△型的連接方式。故該110kV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN，。</p><p><b&

68、gt;　　3.調(diào)壓方式的確定</b></p><p>　　變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5％以內(nèi)，另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達到+30％。對于110kV及以下的變壓器，以考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。</p><p>　　由以上知，此變電所的主變壓

69、器采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　2.3.5 主變壓器選擇結(jié)果</p><p>　　根據(jù)以上計算和分析結(jié)果，查《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》可得，選擇的主變壓器的型號為：SFSZ11—40000/110 </p><p>　　兩臺三繞組主變壓器SFSZ11—40000/110 </p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：<

70、/b></p><p>　　額定容量：40000kVA</p><p>　　額定電壓：高壓—110±8×1.25%（kv）；中壓—35/37/38.5（kv）；低壓—6.3/6.6/10.5 /11（kv）</p><p>　　連接組別：YN/yn0/d11</p><p>　　空載損耗：38.6kw</p&g

71、t;<p>　　短路損耗：179.6kw</p><p>　　空載電流：0.73%</p><p>　　阻抗電壓（%）：高-中:；中-低；高低 </p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計</b></p><p>　　電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。發(fā)電廠和變電所的

72、電氣主接線是指由發(fā)動機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的，用以表示生產(chǎn)、匯集和分配電能的電路，電氣主接線又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)，代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，直接影響著配電裝置的布置、繼電保護裝置、自動裝置和控制方式的選擇，對運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性起決定性的作用。</p><p>　　3.1 對電氣主接線的基本要求</p><p>

73、;　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的、嚴密的整體，各個發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。</p><p><b>　　運行的可靠</b></p><p>　　斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電

74、數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。</p><p><b>　　具有一定的靈活性</b></p><p>　　主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的推出設(shè)備。切除故障停電時間短，影響范圍就最小，并且再檢修時可以保證檢修人員的安全。</p><p>　　操

75、作應(yīng)盡可能簡單、方便</p><p>　　主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不但不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或者不必要的停電。</p><p><b>　　經(jīng)濟上合理</b></p><p>　　主接線在保證安

76、全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡可能的發(fā)揮經(jīng)濟效益。</p><p><b>　　具有擴建的可能性</b></p><p>　　由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快，因此，在選擇主接線時還應(yīng)考慮到具有擴建的可能性。</p><p>　　變電站電氣主接線的選擇，主要取決于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、

77、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。</p><p>　　3.2變電站電氣主接線的設(shè)計原則</p><p>　　電氣主接線的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行和維護的方便，盡可能地節(jié)省投資，就進取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用

78、、經(jīng)濟、美觀的原則。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。他與電力系統(tǒng)、電廠動能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運行可靠性、經(jīng)濟性的要求等密切相關(guān)，并對電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大影響。因此，主接線設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素 ，正確處理他們之間的關(guān)系，合理的選擇主接線方案。</p><p>　　在工程

79、設(shè)計中，經(jīng)上級主管部門批準的設(shè)計任務(wù)書或委托書是必不可少的，設(shè)計的主接線應(yīng)滿足供電可靠、靈活、經(jīng)濟、留有擴建和發(fā)展的余地。</p><p>　　接線方式：對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運行要求時，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少的或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋型接線等。若能滿足繼電保護要求時，也可采用線路分支接線。在110—220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線，當(dāng)出線不超過4回時，一般采

80、用單母線接線，在樞紐變電站中，當(dāng)110—220kv出線在4回及以上時，一般采用雙母線接線。在大容量變電站中，為了限制6—10kv出線上的短路電流，一般可采用下列措施：1. 變壓器分列運行2. 在變壓器回路中裝置分裂電抗器。3. 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。4. 出線上裝設(shè)電抗器。</p><p>　　斷路器的設(shè)置：根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任務(wù)。</p>

81、<p>　　為正確選擇接線和設(shè)備，必須進行逐年各級電壓最大最小有功和無功電力負荷的平衡。當(dāng)缺乏足夠 的資料時，可采取下列數(shù)據(jù)：1. 最小負荷為最大負荷的60—70%，如主要農(nóng)業(yè)負荷時則取20—30%；2. 負荷同時率取0.85—0.9，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負荷時，可取0.95—1；3.　功率因數(shù) 一般取0.8；４. 線損平均取5%。</p><p>　　3.3 電氣主接線的基本形式</

82、p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種接線方式，它以電源和出線為主體。由于各個發(fā)電廠或變電站的出線回路數(shù)和電源回路數(shù)不同。且各回饋線中所傳輸?shù)娜萘恳膊灰粯樱蚨鵀楸阌陔娔艿膮R集和分配，再進出線較多（一般超過4回），采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。而與有母線的接線相比，無匯流母線的接線使用電氣設(shè)備較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的

83、發(fā)電廠和變電站。有匯流母線的接線方式可概括為單母線接線和雙母線接線兩大類，無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。</p><p>　　3.4 電氣主接線選擇</p><p><b>　　1、110kV側(cè)</b></p><p>　　方案（一）: 采用單母線接線</p><p>　　考慮到110kV側(cè)有

84、兩條進線，因而可以選用單母線接線。</p><p><b>　　其優(yōu)點：</b></p><p>　　接線簡單清晰、設(shè)備少、投資少、運行操作方便、且有利于擴建。</p><p><b>　　缺點是：</b></p><p>　?。?）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時，各回路必須在檢修和短<

85、/p><p>　　路時事故來消除之前的全部時間內(nèi)停止工作，造成經(jīng)濟損失很大。</p><p>　?。?）引出線電路中斷路器檢修時，該回路停止供電。</p><p>　?。?）調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側(cè)發(fā)生故障時，有較大的短路電流。</p><p>　　方案 （二）：采用單母線分段帶旁路接線</p><

86、;p>　　斷路器經(jīng)過長期運行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修。為了能使采用單母線分段的配電裝置檢修斷路器時，不中斷供電，可增設(shè)旁路母線。</p><p>　　單母線分段帶有專用的旁路斷路器的旁路母線接線極大的提高了可靠性，但是這也增加了一臺斷路器和一條母線的投資。</p><p>　　方案（三）：雙母線接線</p><p><b>　　優(yōu)點：</

87、b></p><p>　　（1）供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電，檢修任一組的母線隔離開關(guān)時只停該回路。</p><p>　?。?）擴建方便，可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響 兩組母線的電源和負荷的平均分配，不會引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致交叉跨越。</

88、p><p>　?。?）便于試驗，當(dāng)個別回路需要時單獨進行試驗時可將該架路分開，單獨接至一組母線上。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　?。?）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關(guān)，投次大。</p><p>　?。?）當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器容易誤操作，為了避免隔離開關(guān)誤操

89、作需在隔離開關(guān)和斷路之間裝設(shè)連鎖裝置。</p><p>　　對于110kV側(cè)來說，因為它要供給較多的一類、二類負荷、因此其要求有較高的可靠性。</p><p>　　對比以上三種方案，單母線接線供電可靠性、靈活性最差，不符合變電所的供電可靠性的要求；雙母線接線供電可靠性高，但無旁路母線檢修斷路器時需要停電而且雙母線接線復(fù)雜，使用設(shè)備多、投資較大；采用單母線分段帶旁路的電氣接線可將 I、II

90、類負荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性；而且?guī)月房梢栽跈z修斷路器時對用戶進行供電。故經(jīng)過綜合考慮采用方案（二）。</p><p>　　單母線分段帶旁路接線圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1 單母線分段分段斷路兼作旁路斷路器的接線</p><p><b>　　2、 35kV側(cè)<

91、;/b></p><p>　　35kV側(cè)出線為8回。電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。所以根據(jù)電壓等級及出線回數(shù)，初步確定，雙母線不分段接線和單母線分段帶旁路母線接線。為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短，約

92、為2～3天。）所以，35kV～60kV采用雙母線接線時，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。</p><p><b>　　1. 雙母線接線</b></p><p>　　優(yōu)點：可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個線路具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時工作時，通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開

93、后，變電所負荷可同時接在母線或副母線上運行。</p><p>　　缺點：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作</p><p>　　2.單母線分段帶旁母：</p><p>　　優(yōu)點：供電可靠性高，運行靈活，但是主要用于出線回路數(shù)不多。</p><p>　　據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖3.2及圖3.3所示。&l

94、t;/p><p>　　圖3.2單母線分段帶旁母接線</p><p><b>　　圖3.3雙母線接線</b></p><p>　　以上述為基礎(chǔ)且由于出線為8回，出線數(shù)較多。兩個方案比較，雙母線不分段接線更加適用，所以選擇雙母線不分段接線。</p><p>　　第四章 短路電流計算</p><p>　　

95、在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。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。在短路電流計算過程中，一般都以最嚴重的短路形式為依據(jù)。因此，本文的短路電流計算都以三相短路為例。</p><p>　　在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜

96、；在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機正常工作；發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點離發(fā)電廠很近時，將造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解列。</p><p>　　4.1 短路電流計算的目的</p><p>　　計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電器設(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

97、，以及進行繼電保護裝置的整定計算。為了達到上述目的，須計算出下列各短路參數(shù)</p><p>　　I″— 次暫態(tài)短路電流，用來作為繼電保護的整定計算和校驗斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運行方式下）繼電保護安裝處發(fā)生短路時的次暫態(tài)短路電流來計算保護裝置的整定值。</p><p>　　isk— 三相短路沖擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。</p><p>　

98、　I — 三相短路電流有效值，用來檢驗電器和母線的熱穩(wěn)定。</p><p>　　S″— 次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。</p><p>　　4.2 短路電流計算的規(guī)定</p><p>　　為了簡化短路電流的計算方法，在保證計算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出以下規(guī)定：</p>

99、;<p>　?。?）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。</p><p>　?。?）認為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。</p><p>　　（3）輸電線路的分布電容略去不計。</p><p>　?。?）每一個電壓級采用平均電壓，這個規(guī)定在計算短路電流時，

100、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的實際額定電壓，因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否則，誤差偏大。</p><p>　?。?）計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件X/3>R時，可以略去電阻的影響。只有在短路點總電阻大于總電阻的1/3時才加以考慮，此時采用阻抗等于電抗計算。</p><p>　?。?

101、）短路點離同步調(diào)相機和同步電動機較近時，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動機對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機正在運行時，在母線上發(fā)生三相短路，短路點的電壓立即降低。此時，電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機的反電勢。</p><p>　?。?）在簡化系統(tǒng)阻抗時，距短路點遠的電源與近的電源不能合并。</p><p>　?。?）以供電電源為基準的電抗

102、標幺值>3,可以認為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。</p><p>　　4.3短路電流計算的步驟</p><p>　　在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用計算曲線法。其具體計算步驟如下：</p><p>　?。?）計算各元件電抗標幺值，并折算到同一基準容量下；</p><p>　?。?）繪制等

103、值網(wǎng)絡(luò)，進行網(wǎng)絡(luò)變換；</p><p><b>　?。?）選擇短路點；</b></p><p>　?。?）對網(wǎng)絡(luò)進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值；</p><p>　　（5）計算短路容量，短路電流沖擊值：</p><p>　　短路容

104、量： （4.1）</p><p>　　短路電流沖擊值: （4.2）</p><p>　　（6）列出短路電流計算結(jié)果。</p><p>　　4.4短路類型及其計算方法</p><p>　　電力

105、系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的短路類型及其計算方法是如下：</p><p>　?。?）三相短路電流的計算： （4.3）</p><p>　　其有名值為： （4.4）</p><p>　　—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流標幺值</p>&l

106、t;p>　　—系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流有名值</p><p>　　—歸算到短路點的綜合正序等值電抗。</p><p>　　以下為簡便起見，省略下標 * 。</p><p>　?。?）兩相短路電流的計算: （4.5）—歸算到短路點的負序綜合電抗</p><p>　　—兩相短路時短路點的全電流

107、</p><p>　　其各序分量電流值為： </p><p>　　(4.6) </p><p>　　—分別為兩相短路時，短路點短路電流的正負序分量</p><p>　?。?）兩相接地短路電流計算：</p><p>　?。?.7） </p><p&g

108、t;　　—兩相短路接地時，短路點故障相全電流</p><p>　　—兩相短路接地時，短路點的正序電流分量</p><p>　　(4.8) </p><p>　　(4.9) </p><

109、p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　—分別為兩相接地短路時的負序和零序電流分量。</p><p>　?。?）單相接地短路電流的計算：</p><p>　　短路點各序分量電流為： (4.11)</p><p>　　4.5 短路計

110、算過程 </p><p>　　說明：在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗電器設(shè)備時，需要用到短路電流。其中一定要注意以下幾點：</p><p>　?。?）接線方式：計算短路電流時式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線

111、方式，即最大運行方式。</p><p>　?。?）短路種類：一般按三相短路計算，在三繞組變壓器回路中單相或兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應(yīng)按最嚴重的情況進行校驗。</p><p>　?。?）短路計算點的選擇：短路計算點是指在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。 </p><p>　　用平均電壓作為基準值的近似計算方法，在這種方法中，不僅近似認為變壓

112、器的標幺值電壓比為1，還近似認為變壓器、電抗器等的額定電壓等于平均電壓，這樣一來，變壓器、電抗器阻抗標幺值在不同基準值下轉(zhuǎn)換時，就可以只考慮的</p><p>　　不同。如：變壓器在基準值下的阻抗標幺值為，式中取為電網(wǎng)等平均電壓，其值不一定等于但計算時近似認為相等，則標幺值近似值為 。經(jīng)過大量的計算驗證，這種近似所產(chǎn)生的誤差在工程上是可以容忍的。由有名值法得到的結(jié)果可知，短路回路中電阻相對很小，可以忽略。因此各元

113、件電抗的計算公式如下：</p><p><b>　　架空線路：</b></p><p><b>　　變壓器：</b></p><p>　　因此，選電壓基準值為，容量基準值仍為,各元件電抗標幺值如下：</p><p><b>　　變壓器T1：</b></p><

114、;p><b>　　架空線L1：</b></p><p><b>　　變壓器T2：</b></p><p><b>　　架空線L2;</b></p><p>　　(1) d1點短路時</p><p>　　短路阻抗(無限大容量電源電壓標幺值),故</p>&l

115、t;p>　　各電壓等級電流有名值如下：</p><p><b>　　d2點短路時</b></p><p>　　短路阻抗(無限大容量電源電壓標幺值),故</p><p>　　各電壓等級電流有名值如下：</p><p><b>　　d3點短路時：</b></p><p>&

116、lt;b>　　短路阻抗為：</b></p><p>　　(無限大容量電源電壓標幺值),故</p><p>　　各電壓等級電流有名值如下：</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇與校驗</p><p>　　由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在