110kV變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

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前

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110kV變電所設(shè)計(jì)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。

本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座110kV降壓變電站，首先，根據(jù)主接線的可靠、運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)性的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取最優(yōu)接線方式。其次根據(jù)主變?nèi)萘窟x擇適合的變壓器，主變壓器是發(fā)電廠和變電站種最主要的設(shè)備之一，對(duì)主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及形式的選擇是至關(guān)重要的，它對(duì)變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)影響很大。短路電流計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級(jí)的工作母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。

根據(jù)各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，然后進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)選出的電氣設(shè)備，按照配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中各電壓等級(jí)的安全凈距，進(jìn)線電氣總平面布置，最后對(duì)平面布置進(jìn)行防雷校驗(yàn)。

目錄

第1章變電站原始資料及選址1.1變電站原始資料1.2變電站選址第2章負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變選型2.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)2.2主變壓器的選擇第3章主接線的設(shè)計(jì)3.1電氣主接線的設(shè)計(jì)原則3.2對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求3.3電氣主接線設(shè)計(jì)方案的比較與確定3.3.1主接線方案的可靠性比較3.3.2主接線方案的靈活性比較3.3.3主接線方案的經(jīng)濟(jì)性比較3.4主接線方案的確定3.5所用電接線第4章短路電流的計(jì)算4.1短路的基本知識(shí)4.1.1短路故障產(chǎn)生的原因4.1.2短路故障的危害4.2計(jì)算短路電流的目的4.3短路電流的計(jì)算4.3.1系統(tǒng)接線圖與系統(tǒng)阻抗圖4.3.2短路電流計(jì)算第5章設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1電氣選擇的一般條件5.2按短路情況校驗(yàn)5.3斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)5.3.1110kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)5.3.235kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)5.4互感器的選擇5.4.1電壓互感器的選擇5.4.2

電流互感器的選擇5.5母線的選擇5.5.1

110kV主母線5.5.1

35kV主母線第6章繼電保護(hù)的配置6.1繼電保護(hù)的基本知識(shí)6.2線路的繼電保護(hù)配置6.2.1110kV側(cè)繼電保護(hù)配置5.2.2

35kV側(cè)繼電保護(hù)配置6.3變壓器的繼電保護(hù)6.4備自投和自動(dòng)重合閘的設(shè)置6.4.1

備用電源自動(dòng)投入裝置的含義和作用6.4.2

自動(dòng)重合閘裝置第7章防雷與接地的設(shè)計(jì)7.1防雷保護(hù)7.1.1直擊雷保護(hù)7.1.2保護(hù)范圍計(jì)算7.2侵入波保護(hù)7.3接地裝置的設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)資料致

謝附錄1

電氣主接線圖附錄2電氣總平面布置圖附錄3110kV進(jìn)線及主變間隔斷面圖附錄435kV出線間隔斷面圖附錄5變壓器保護(hù)原理回路圖附錄6防雷保護(hù)范圍圖第1章變電站原始資料及選址1.1變電站原始資料1、本工程是為了滿(mǎn)足工業(yè)園區(qū)電力發(fā)展的需要，經(jīng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、論證后，獲國(guó)家相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)的新建110kV終端變電站。電壓分為110kV和35kV兩個(gè)等級(jí)。擬設(shè)置兩臺(tái)110kV/35kV主變壓器。35kV側(cè)6回，最終8回；110kV有2回進(jìn)線，電源距該變電站分別為50Km和38Km；2、35KV最大負(fù)荷為62000kVA，共8回出線，最大一回出現(xiàn)負(fù)荷為12000kVA；各側(cè)功率因素CoS及最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為：35KV側(cè)：Tmax＝6000h/年，CoS＝0.85。查表?yè)p耗小時(shí)數(shù)T＝3500h。3、35kV側(cè)電源近似無(wú)窮大電源系統(tǒng)，選用100MVA作基準(zhǔn)容量，最大短路容量歸算到本所最大運(yùn)行方式：短路容量為580MVA，最小運(yùn)行方式：短路容量為280MVA。4、本所所在地地勢(shì)平坦，交通便利。為0級(jí)污染區(qū)，最熱月平均氣溫為280C，年平均氣溫為160C，最高氣溫為370C，土壤最熱月平均氣溫200C，土壤電阻率為200/m,最大風(fēng)速25m/s。海拔1230m，微風(fēng)風(fēng)速5m/s。該變電所所址為生荒地，均高于50年一遇洪水位之上。圖1.1電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖1.2變電站選址根據(jù)《縣級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》，變電所所址的選擇應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：1、接近負(fù)荷中心；2、交通方便，便于施工、檢修及進(jìn)出線的布置；3、充分利用荒地，少占農(nóng)田，利用自然地形進(jìn)行有效排水；4、避開(kāi)日燃易爆及嚴(yán)重污染地區(qū)；5、根據(jù)發(fā)展規(guī)劃預(yù)留擴(kuò)建的位置，占地面積應(yīng)考慮最終規(guī)模要求。

由原始資料可知，本站站址地勢(shì)平坦交通方便，有利于主變的大件物品的運(yùn)輸；處于0級(jí)污染區(qū)，避免了設(shè)備的腐蝕、污閃；所址為生荒地，不占用耕地資源；所址高于50年一遇洪水位之上，避免了洪水和內(nèi)澇。

第2章負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變選型2.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

負(fù)荷計(jì)算主要是確定“計(jì)算負(fù)荷”?！坝?jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，“計(jì)算負(fù)荷”產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計(jì)算負(fù)荷”選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升不會(huì)超過(guò)容許值。計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過(guò)熱，引起絕緣過(guò)早老化，甚至燒毀，發(fā)生事故，同樣給國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成損失。為此，正確進(jìn)行復(fù)核計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。以線路遠(yuǎn)景最大負(fù)荷，計(jì)算如下：由公式

式中

——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷——同時(shí)系數(shù)（35kV取0.9、站用負(fù)荷取0.85）а%——該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取5%P、cos——各用戶(hù)的負(fù)荷和功率因數(shù)

=0.9×63/0.85×(1+5%)=70MVA2.2主變壓器的選擇對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電所符合此情況，故主變?cè)O(shè)為兩臺(tái)。容量選擇的要求：站用變電站的容量應(yīng)滿(mǎn)足正常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。(1)主變壓器容量一般按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10~20年的負(fù)荷發(fā)展.對(duì)于城郊變電所,主變壓器容量應(yīng)于城市規(guī)劃相結(jié)合。(2)同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā),推行系列化,標(biāo)準(zhǔn)化.為了提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，應(yīng)選用2臺(tái)變壓器，對(duì)于一般的變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿(mǎn)足全部Ⅰ、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷，或者全部負(fù)荷的70%～80%。(n-1)SN≥

*（70%～80%）當(dāng)n=2臺(tái)時(shí)，SN≥68.9*（70%～80%）=49～56MVA根據(jù)原始資料的要求，選擇2臺(tái)容量為50MVA的變壓器。表1.2

SFZ9-50000/110雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器技術(shù)參數(shù)

型號(hào)額定容量（kVA）額定電壓(kV)損耗(KW)空載電流%電壓阻抗%高低負(fù)載空載

高低SFZ9-50000/11050000110±8×2.5%38.5232.7549.140．5610.5

第3章主接線的設(shè)計(jì)3.1電氣主接線的設(shè)計(jì)原則電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則為：以下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國(guó)情”的電力建設(shè)與發(fā)展的方針，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際的具體特點(diǎn)，準(zhǔn)確地掌握原始資料，保證設(shè)計(jì)方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。3.2對(duì)主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線主要是指在發(fā)電廠?變電所?電力系統(tǒng)中,為滿(mǎn)足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的?表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路?電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)?變壓器?母線?斷路器?隔離刀閘?線路等?它們的連接方式對(duì)供電可靠性?運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性、發(fā)展性等起著決定性作用?一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí),為了清晰和方便,通常將三相電路圖描繪成單線圖?在繪制主接線全圖時(shí),將互感器?避雷器?電容器?中性點(diǎn)設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件(也稱(chēng)高頻阻波器)等也表示出來(lái)?主接線應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性等四方面的要求。1.可靠性。為了向用戶(hù)供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿(mǎn)足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求避免決策事物，鑒于進(jìn)行可靠性的定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分地作好調(diào)查研究工作顯得尤為重要。主接線的可靠性不僅包括開(kāi)關(guān)、母線等一次設(shè)備，而且包括相對(duì)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等二次設(shè)備。為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性?xún)煞矫?，做出切合?shí)際的決定2.靈活性。電氣主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)適合在運(yùn)行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運(yùn)行要求。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并方便地設(shè)置安全措施，不影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行和對(duì)其他用戶(hù)的供電。3.經(jīng)濟(jì)性。方案的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)投資省。主接線要力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量；繼電保護(hù)和二次回路在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下，簡(jiǎn)化配置、優(yōu)化控制電纜的走向，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長(zhǎng)度；采取措施，限制短路電流，得以選用價(jià)廉的輕型設(shè)備，節(jié)省開(kāi)支。(2)占地面積小。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個(gè)配電裝置的占地面積。(3)電能損耗小。經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的類(lèi)型（雙繞組、三繞組、自耦變、有載調(diào)壓等）、容量、數(shù)量和電壓等級(jí)。(4)發(fā)展性。主接線可以容易地從初期接線方式過(guò)度到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間短的情況下，完成過(guò)度期的改擴(kuò)建，且對(duì)一次和二次部分的改動(dòng)工作量最少。3.3電氣主接線設(shè)計(jì)方案的比較與確定3.3.1主接線方案的可靠性比較110kV側(cè)：圖

內(nèi)橋接線(方案I)圖

單母分段接線(方案II)方案I：采用內(nèi)橋接線，當(dāng)一條線路故障或切除時(shí)，不影響變壓器運(yùn)行，不中斷供電；橋連斷路器停運(yùn)時(shí)，兩回路將解列運(yùn)行，亦不中斷供電。且接線簡(jiǎn)單清晰，全部失電的可能性小，但變壓器二次配線及倒閘操作復(fù)雜，易出錯(cuò)。方案II：采用單母線分段接線，任一臺(tái)變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，不影響其它回路的運(yùn)行；分段斷路器停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，全部失電的可能稍小一些，不易誤操作。

35kV側(cè)：

圖

單母接線(方案I)

圖

分段斷路器兼作旁路斷路器的單母線分段接線(方案II)

方案I：?jiǎn)文妇€分段接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，該回路需停運(yùn)，分段開(kāi)關(guān)停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不致失電，另一段母線上其它線路需停運(yùn)。方案II：?jiǎn)文妇€分段兼旁路接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，都可用旁路斷路器代替；當(dāng)任一母線故障檢修時(shí)，旁路斷路器只可代一回線路運(yùn)行，本段母線上其它線路需停運(yùn)。3.3.2主接線方案的靈活性比較110kV側(cè)：方案I：操作時(shí)，主變的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，擴(kuò)建方便。線路的投入和切除比較方便。方案II：調(diào)度操作時(shí)可以靈活地投入和切除線路及變壓器，而且便于擴(kuò)建。35kV側(cè)：方案I：運(yùn)行方式簡(jiǎn)便，調(diào)度操作簡(jiǎn)單靈活，易于擴(kuò)建，但當(dāng)開(kāi)關(guān)或二次檢修時(shí)線路要停運(yùn)，影響供電。方案II：運(yùn)行方式復(fù)雜，調(diào)度操作復(fù)雜，但可以靈活地投入和切除變壓器和線路，能滿(mǎn)足在事故運(yùn)行方式，檢修方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，較易于擴(kuò)建。3.3.3主接線方案的經(jīng)濟(jì)性比較將兩方案主要設(shè)備比較列表如下：

項(xiàng)目方案主變壓器（臺(tái)）110kV斷路器（臺(tái)）110kV隔離開(kāi)關(guān)（組）35kV斷路器（臺(tái)）35kV隔離開(kāi)關(guān)（組）I238818II2510828

從上表可以看出，方案I比方案II少兩臺(tái)110kV斷路器、兩組110kV隔離開(kāi)關(guān)，10組35kV隔離開(kāi)關(guān)，方案I占地面積相對(duì)少一些（35kV側(cè)無(wú)旁路母線），所以說(shuō)方案I比方案II綜合投資少得多。3.4主接線方案的確定對(duì)方案I、方案II的綜合比較列表，對(duì)應(yīng)比較一下它們的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，從中選擇一個(gè)最終方案。通過(guò)以上比較，經(jīng)濟(jì)性上第I方案遠(yuǎn)優(yōu)于第II方案，在可靠性上第II方案優(yōu)于第I方案，靈活性上第I方案遠(yuǎn)不如第II方案

該變電所為終端降壓變電所，110kV母線無(wú)穿越功率，選用內(nèi)橋要優(yōu)于單母線分段接線。又因?yàn)?5kV負(fù)荷為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電，在供電可靠性方面要求不是太高，即便是有要求高的，現(xiàn)在35kV及10kV全為SF6或真空斷路器，停電檢修的幾率極小，再加上電網(wǎng)越來(lái)越完善，N+1方案的推行、雙電源供電方案的實(shí)施，第I方案在可靠性上完全可以滿(mǎn)足要求，第II方案增加的投資有些沒(méi)必要。經(jīng)綜合分析，決定選第I方案為最終方案，即110kV系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線，35kV系統(tǒng)采用單母分段接線。3.5所用電接線全站配置2臺(tái)交流進(jìn)線模塊，內(nèi)含2臺(tái)自動(dòng)切換ATS開(kāi)關(guān)及進(jìn)線保護(hù)開(kāi)關(guān)。模塊內(nèi)智能監(jiān)控部分管理ATS開(kāi)關(guān)的自動(dòng)切換。應(yīng)具備以下功能：1)閉鎖功能ATS開(kāi)關(guān)具有電氣機(jī)械雙閉鎖功能，同時(shí)一體化電源智能控制模塊還帶有電氣閉鎖，確保任何情況下，兩路電源不至于碰撞。2)正常運(yùn)行方式＃1進(jìn)線電源為主供電源I段母線，＃2進(jìn)線電源為主供電源II段母線。3)安全自投功能保證主供電源的失電后，且熱備用電源電壓正常時(shí)才能投入另一路電源。圖3-5所用電接線圖

第4章短路電流的計(jì)算短路是電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)的且很?chē)?yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶(hù)的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。4.1短路的基本知識(shí)4.1.1短路故障產(chǎn)生的原因工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)﹑辦公等活動(dòng)以及人民的正常生活，都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)、安全、可靠地運(yùn)行。但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞。

短路是系統(tǒng)常見(jiàn)的嚴(yán)重故障。所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類(lèi)型相與相之間或地與相之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有

：1.設(shè)備原因電氣設(shè)備、元件的損壞。如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路的功能。2.自然原因氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫、導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電感應(yīng)，設(shè)備過(guò)電壓，絕緣被擊穿等。3.人為原因工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。

4.1.2短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果：1.短路電流的熱效應(yīng)巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。2.短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。3.

短路系統(tǒng)電壓下降短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶(hù)帶來(lái)很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。4.不對(duì)稱(chēng)短路的磁效應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，不對(duì)稱(chēng)短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。5.短路時(shí)的停電事故短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。6.破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。4.2計(jì)算短路電流的目的在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶(hù)的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。為了確定線路接線是否需要采取限制短路電流的措施，保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，為選擇繼電保護(hù)方法和整定計(jì)算提供依據(jù)，驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流計(jì)算，應(yīng)考慮5-10年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。4.3短路電流的計(jì)算4.3.1系統(tǒng)接線圖與系統(tǒng)阻抗圖與待設(shè)計(jì)變電所連接的對(duì)側(cè)電源的母線均視為無(wú)窮大電源系統(tǒng)。按本期2回110kV線路并列、兩臺(tái)主變高低壓并列列運(yùn)行的最大運(yùn)行方式，進(jìn)行短路電流計(jì)算,系統(tǒng)等值電路圖如下圖所示：系統(tǒng)接線圖系統(tǒng)阻抗圖4.3.2短路電流計(jì)算

，各參數(shù)標(biāo)幺值

系統(tǒng)：110kV系統(tǒng)阻抗=0

35kV系統(tǒng)阻抗=100/580=0.172線路：線路阻抗=0.151

變壓器：變壓器阻抗

=0.167

1110kV側(cè)三相短路串并聯(lián)變換，得

=(0+0.151//0.151)//(0.172+0.167//0.167)

=0.058

短路電流周期分量的有名值8.62kA沖擊電流=19.40kA短路全電流最大有效值=13.02kA短路容量算法=1717MVA

35kV側(cè)三相短路電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)么值為：

=(0+0.151//0.151+0.167//0.167)//0.172

=0.083短路電流周期分量的有名值18.80kA沖擊電流42.30kA短路全電流最大有效值28.39kA短路容量算法1205MVA表4-3-2短路電流計(jì)算結(jié)果表電壓等級(jí)短路點(diǎn)短路電流周期分量有名值（kA）沖擊電流（kA）全電流（kA）短路容量S（MVA）110kVD18.6219.4013.02171735kVD218.8042.3028.391205

第5章設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1電氣選擇的一般條件正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是相同的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。5.2按短路情況校驗(yàn)㈠

短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體和電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值，既滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的條件為：

或式中

——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；——短路時(shí)導(dǎo)體和電器設(shè)備允許的熱效應(yīng)；——時(shí)間t內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱穩(wěn)定電流（或短時(shí)耐受電流）。㈡

電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：

或

式中

、——短路沖擊電流幅值及其有效值；

、——允許通過(guò)穩(wěn)定電流的幅值和有效值。

5.3

斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)5.3.1110kV側(cè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)1.斷路器的選擇和校驗(yàn)流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流：

選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇：

（2）額定電流選擇：

（3）額定開(kāi)斷電流選擇：由上述短路計(jì)算得，所以，

（4）額定關(guān)合電流選擇：

由上述短路計(jì)算得，

根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿(mǎn)足要求的高壓斷路器的型號(hào)為L(zhǎng)W6-110/1250，技術(shù)參數(shù)如下表：表5-3-1-1

LW6-110/1