35kv地方降压变电站的一次系统初步设计.docx

HUNANUNIVERSITYOFTECHNO1.OGY（2011届）本科毕业设计（论文）2011年月变电站作为电力系统中的重要组成部分.干脆影响整个电力系统的平安与经济运行。是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。本设计依据某地方的电力负荷资料，作出了该区地面35kV变电站的一次初步设计。设计说明书内容包括负荷计算、主变压器选择与主接线的设计、高压电器的选择、无功补偿、变电站的防雷、继电爱护等。本设计以实际负荷为依据，以变电站的最佳运行为博础，依据有关规定和规范，完成了满意该区供电要求的35kV变电站一次初步设计.设计中先对负荷进行了统计，选出了所需的主变型号，然后依据负荷性质及对供电牢靠性要求拟定主接线设计,考虑到短路对系统的严峻影响，设计中进行了短路电流计.算，在设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路潺、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷爱护的设计，提裔了整个变电站的平安。关键词:35"负荷，变电站,设计ABSTRACTPowersystemsubstationasanimportantpartoftheentirePOWersystemdirect1.yaffectsthesafetyandeconomicOPeraIion.IsthecontactbetweenPoWerp1.antsandtheuser'spart,p1.ayaro1.eintransformationanddistributionofe1.ectricenergy.Thedesign1.oadofap1.acebasedontheinformationthedistricthasmadeaprc1.ininarj,ground-35kVsubstationdesign.Designspecificationsinc1.ude1.oadca1.cu1.ation,themaintransformerse1.ectionanddesignofthemaintermina1.,thechoiceofhigh-vo1.tagee1.ectrica1.app1.iances,reactivepowercompensation,thesubstation1.ightningprotection,protectionandsoon.Thedesignisbasedontheactua1.1.oadothesubstationbasedonthebestruninaccordancewithre1.evantregu1.ationsandnorms,andcomp1.etedtomeetthepowerrequirementsofthe35kVsubstationareaapre1.iminarydesign.Design1.oadofthefirstonthestatistics,se1.ecttherequiredtransformermode1.,andthen1.oadthenatureandre1.iabi1.ityrequirementsofthec1.cvc1.opncntofthemainpowersupp1.ywiringdesign,takingintoaccounttheseriousimpactonthesystemshort-circuit,thedesignforashort-circuitcurrentCa1.cu1.ateda1.sointhedesignwerethemainhigh-vo1.tagee1.ectrica1.equipmentse1.ectionandca1.cu1.ation,suchascircuitbreakers,iso1.atingswitches,vo1.tagetransformers,currentIranSfOr1.nerSandsoon.Inadditiontothe1.ightningprotectiondesign,toimprovethesecurityoftheentiresubstation.Keywords:35kv,1.oad,transformersubs(ation,design第一章绪论O1.1 原始资料分析O1 .1.1变电站的建设规模O2 .1.2电力系统与本站的连接状况O1.1.3电力负荷水平O1.1.4环境条件O1.2 设计原则和基本要求O1.3 设计内容1其次章主变压器的选择22.1负荷计算22.2主变台数的确定22.3主变容量的确定32.3.1主变压器绕组数的确定42.3.2主变压器相数的确定42.3.3主变压器绕组连接组别的确定42.3.4主变压器冷却方式的选择42.4本变电站站用变压器的选择52 .4.1站用变台数的确定53 .4.2站用变容量的确定52. 5补偿装置6第三章电气主接线的选择72.1 主接线的基本概述72.1.1 主接战的定义72.1.2 主接线的基本要求72.1.3 主接线的基本形式和特点92.2 变电站的各侧主接线方案的拟定93. 2.135KV侧主接线方案93. 2.2IOKV侧土接线方案11第四章短路电流计算124. 1概述125. 2短路电流的计免条件124.2.1短路电流计嵬的目的124.2.2短路电流计算:的基本假定124.2.3短路电流计匏的一般规定134.3三相短路电流计算方法134.3.1三相短路的有关物理量134.3.2无穷大容量电源系统三相短路电流计算144.4短路电流计算及计算结果14第五章导体和电气设备的选择175.1电气设备选择的一般原则175.1.1 按正常工作条件选择设备175.1.2 按短路状况进行校验175.2断路器和隔离开关的选择185.2.1主变一次侧的断路器选择参数185.2.2主变一次侧隔离开关选择参数195.2.3 IoJtV侧断路器选择195.2.4 I0&V侧隔离开关205.2.5选择校验结果列表215.3互感器的选择与配置225.3.1电流互感器的选择225.3.2电压互感器的选择235.3.3互感器的配置235.3.4通常的配置要求235.4进线与出线的选择与校验255.4.1母线及电缆的选择原则255.4.2母线及电缆的选型255.4.3母线及电缆截面的选择255.5高压熔断器的选择及校验275.5.1参数的选择275.5.2熔体的选择275. 5.3高压熔断器选择结果285.5.4高压熔断器的校验及结果表28第六章变电站防雷的设计306. 1防雷爱护的必要306.2变电站中可能出现大气过电压的种类和防雷接线的基本方式306.2.1宜击雷产生的过电压306.2.2雷电感应产生的过电压306.2.3变电所防雷接线的基本方式306.3变电站的直击宙爱护316.3.1避雷针装设的基本原则316.4变电站入侵波的爱护316.4.1 对避雷港的基本要求316.4.2 为了使避雷器军界地爱护设备必需满意的条件326. 4.3各种避雷器的主要应用场合326.4.4变电站的进线段爱护32第七章继电爱护的配置337. 1概述331.1.1 1.1设计依据331.1.2 设计规模331.1.3 设计原始资料337.2变电所继电爱护和自动装置规划347. 2.1系统分析及继电爱护要求348. 2.2本系统故障分析349. 2.3继电爱护3410. 2.4备用电源的自动投入装置35结论37参考文献38致谢39附录40第一章绪论1.1 原始资料分析1.1.1 变电站的建设规模（1）类型:35KV地方降压变电所0（2）最终容量：依据电力系统的规划须要安装两台容量为6300kVA,电压为35kVIokV的主变压器.1.1.2 电力系统与本站的连接状况（1）待设计的变电站是一座降压变电站，由于某县市桀城镇地方工业、民营企业、农业及村民用电负荷到4500kW以上，为提高电能册量,满意该镇地方经济发展用电的须要而建.（2）本变电站有IokV出线本期6回,35kV接受屋外配电装置，IOkV接受屋内配电装置。1.1 -3电力负荷水平35kV母线短路容量为SA=300MVA.1.GJ-120线路的电抗为0.379km计算负荷S=4500kW1.1.4环境条件年最高温度：4OoC,年最低温度：5",海拔高度：200m,雷暴日数：31日/年,土质：粘土、土壤电阻率0<250欧姆米要“1.2 设计原则和基本要求设计依据国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电牢苑、保证电能质量、接线荷洁清楚、操作便利、运行敏捷、投资少、运行费用低，并且具有可扩建的便利性。要求如下：（1）选择主变压器台数、容圾和型式：（2）设计变电所电气主接线：(3)短路电流计算：(4)主要电气设备的选择及各电压等级配电装置类型的确定。1.3 设计内容本次设计的是个降压变电站，有二个电压等级35kYIOkV,35kY和IOkV主接线均接受单母线分段接线方式。主变压器容量为2×6300kVA该变电所35kV电源线路长度为15kuIOkV出线本期6回。35kV接受屋外配电装置。IokV接受屋内配电装置。其次章主变压器的选择2.1 负荷计算F1.前，负荷计算的常用方法有须要系数法、二项式系数法和利用系数法。依据已给出的系统负荷资料，现已知待建变电站各个线路侧的最大负荷功率因数以及不同负荷之间的同时系数，因此，待建变电所的计算负荷应当接受须要系数法：即将各母线用电负荷的最大负荷相加后，乘以最大负荷同时系数，得变电站各个母线上的计算负荷,其计算公式如下：总有功计算负荷为尸"总=KP,.分(2.1)总视在计算负荷为Se总=PWa/cos。(2.2)总、Swa一变电所各个母纹上的有功、视在计克负荷：Ru分各个用电负荷的有功最大负荷综合：KE最大负荷同时系数：CoSo功率因数。本变电站已告知有功负荷为4500kWcos=PS=45006300=0.714无功负荷为Q-P*Ian0-4500*0.98-4412.683KYAR2.2 主变台数的确定主变压器台数的确定要依据以下原则：(1)为满遨负荷对供电牢靠性的要求，依据负荷等级确定变压器的台数，对具有大量一、二级负荷或只有大量二级负荷，宜接受两台及以上变压器，当一台故障或检修时，另一台仍能正常工作。(2)负荷容量大而集中时，虽然负荷只为：级负荷，也可接受两台及以上变压器O(3)对于季节负荷或昼夜负荷变更比较大时，从供电的经济性角度考虑：为了便利、敏捷地投切变压器，也可以选择两台变压潜。同时，电电力工程电气设计手册(一次部分方所述：(1)对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的状况下，变电所以装设两台变压器为宜。(2)对地区性孤立的一次变电或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性“待设计变电站由15k11处的系统变电所用35kV接受屋外配电装置.IOkV接受屋内配电装置。由选择原则的第2点结合待设计变电站的实际状况，为提高对用户的供电牢狂性，且考虑今后10-20年的发展须要，确定该变电站选用两台相同容量的主电压器。因现在此市的负荷为4300KW,所以短暂只用到一台变压器，主变压器两台互为备用。在算短路电流时，因此市现在的有功负荷只有4500kw,而一台变压器的额定功率为6300kw,因此短暂只用到一台变压器，只计算一台变压器时的短路电潦，等负荷变大的时候才会用上两台主变压器。2.3主变容量的确定变压耦的选择要考虑到符合符来可能增加和改造的可能性，必要时最好留有肯定的富余。在负荷系数较低的场合，实际应用中一般都允许变压器超过额定负荷，并以此为峰值供应电力，而不必为短时的峰值负荷让变压器选择特殊大的容量.主变容量的确定，最主要考虑以下方面：(1)主变压器容量般按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期102()年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。(2)依据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在过负荷实力后的允许时间内，保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80(3)同级电压的单台降压变质器容员的级别不宜太多。应从全网动身，推行系列化、标准化。对于待建35kV变电所,由于本期工程一起上两台主变。本变电站的用电负荷为4500外,两台主变互为备用，所以主变应当满意负荷100得的要求，依据相关规定杳£电力工程电气设备手册选择变压器的型号为:S6,-630035表2-1变压署技术数据型号能定容量IR定电JEukV)损耗(kU'>空找电连接组阻抗电(kVA)高压低压空载短路流别压(%)(%)S&r6300/35630038.557400350001Vnd1.1.7.51.1.1 主变压器绕组数的确定国内电力系统中接受的变压涔按其绕组数分有双绕组-般式、:绕组式、白耦式以及低压绕组分裂式等变质器，待设计变电全部35KV、IoKY两个电压等级£1.是座降压变电所，宜选用双绕组一般式变压器。1.1.2 主变压器相数的确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大，同时配电装置结构困难，也增加r修理工作量，待设计变电所谓35KV降用变电所，在满意供电军器性的前提下，为削减投资，故选用三相变压器.1.1.3 3.3主变压器绕组连接组别的确定变压器的连接组别必需和系统电压相位一样，否则，不能并列运行，电力系统接受的绕组连接方式只有星形和：角形两种，因此对F:相双绕组变压器的高压侧，110KY及以上电压等级，三相绕组都接受“YN”连接，35KV及以下接受“Y”连接：对丁-：.相双绕组变压罂的低乐恻，三相绕组接受“d”连接，若低电压恻电压等级为380/22OV,则三相绕组接受“yn”连接,在变电所中，为了限制三次谐波,我们选用“Ynd1.1.”常规连接的变压器连接组别。1.1.4 主变压器冷却方式的选择电力变压器的冷却方式，随其型号和容量不同而异，一般有以下几种类型：(1)自然风冷却：般适用于7500KVR下小容量变压器，为使热量散发到空气中，装有片状或管型辐射式冷却器，以增大油箱冷却面积。(2)强迫油循环水冷却：对于大容量变压器，单方面加强表面冷却还打不到预期的冷却效果。故接受潜油泵强迫油循环，让水对油管道进行冷却，把变压器中热量带走。在水源足够的条件下，接受这种冷却方式极为有利散热效率高、节约材料、削减变压器本体尺寸，但要一套水冷却系统和有关附件且对冷却器的密封性能要求较而.即使只有极微量的水渗入油中，也会严峻地影响油的绝缘性能。故油压应高于水压0.1.0.15Mpa,以免水港入油中。(3)油浸自冷式冷却：随着低损耗技术的发展，接受油浸自冷式冷却的容量上限制在增加，40000KvA及以下额定容量的变压器可选用油浸自冷式冷却方式。优点是不要协助借风扇用的电源，没有风陶所产生的噪声，散热器可干脆接在变压器油箱上，也可集中装在变压器旁边，油浸自冷式变压器的维护筒洁，始终可在额定容属下运行。(4)强迫空气冷却：又简称风冷式。容量大于等于8000KVA的变压器，在绝缘允许的油箱尺寸下，即使有辐射器的散热装.巴仍达不到要求时，常接受人工风冷。在辐射器管间加装数台电动风扇，用风吹冷却器，使油快速冷却，加速热技散出，风扇的启停可以自动限制，亦可人工操作>(5)强迫油循环导向风冷却:近年来大型变虚器都接受这种冷却方式。它是利用潜油泵将冷油压入线网之间、线饼之间和铁芯的油管中，使铁芯和绕组中的热量干脆由具有肯定流速的油带走，二变压器上层热油用潜油泵抽出，经过水冷却器冷却后，再由潜油泵注入变压器油箱底部，构成变压器的油循环。(6)强迫油循环风冷却：其原理与强迫油循环水冷相同。(7)水内冷变压器:变压器绕组用空心导体制成，在运行中将纯水注入空心绕组中，借助水的不断循环将变压器中热显带走，但水系统比较困难且变压罂价格比较高。待设计变电所主变的容量为6300KVA,为使主变的冷却方式既能达到预期的冷却效果，有简洁、经济，我们选用油浸自冷式冷却。2.4 本变电站站用变压器的选择2.4.1 站用变台数的确定对大中型变电站，通常装设两台站用变压器。因站用负荷较重要，考虑到该变电站具有两台主变压器和两段IokV母线，为提高站用电的牢靠性和敏捷性，所以装设两台站用变压器，并接受暗备用的方式。2.4.2 站用变容量的确定站用变压罂容量选择的要求：站用变压器的容量应满意常常的负荷须要和阳有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。考虑到两台站用变压器为接受暗备用方式，正常状况卜为单台变压涔运行。每台工作变压器在不满载状态卜运行，当随意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器担当。S站=4500/(1-10%)=5000KVRCOSQS=45006300:0.714无功功率为(M>*Um8=4500*0.98=4412.683KVAR本站有很多无功负荷，离发电厂近，为了防止无功倒送也为了保证用户电压，以及提高系统运行的稳定性、平安性和经济性，应进行的无功补偿。依据设汁规范第3.7.1条自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线.2.5 补偿装置£电力工程电气设计手册规定“对F35-110"变电所，可按主变压器额定容量的K)-30%作为全部须要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距高电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。依据供电营业规则100KV.A及以上高压供电用户功率因数为0.9以上，在本设计我们假设在补偿后功率因数为0.95.并联电容器容量的计算：考虑在IokV母线上利用并联电容器改善功率因数Q=P"式中0，-负荷所需补偿的最大容性无功量，kvurTi一母线上的最大有功负荷，kw%补偿前的最大功率因数角处一补偿后的最小功率因数角2加一由CoS%补偿到cos。?时，每千瓦有功负荷所需补偿的容性无功值，kvar/kWQ,.=4500x2935.872Ztr经计鸵得并联电容器的最小容量为2539872kvar§电力工程电气设备手册可选择TBBIo.5-3000/25,参数为额定电压：10.5KV总标称容量：3000KVAR第三章电气主接线的选择3.1主接线的基本概述3.1.1 主接线的定义变电站的电气主接线是由电力变压器、各种开关电器,电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以肯定次序相连接的接收和安排电能的电路。主接线可分为有汇流母线的主接线和无汇流母线的主接线两大类。有汇流母线的主接线又可分为单母线接线和双母线接线：无汇流母线的主接线又可分为单元接线、桥式接线和多角接线。主接线图通常用单线表示三相，使图示简洁明白.图中各电气元件应接受国家标准统-规定的图形符号和文字符号表示。3.1.2 主接线的基本要求主接线应满意平安性、牢靠性、极捷性、经济性和可扩屣性五项基本要求。(1)平安性：必需保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备平安(2)牢靠性：能满意各级用电负荷供电牢靠性要求.对三级负荷接受单电源供电即可：对于缓和二级负荷占大多数的用户，应用两个独立电源供电：对特殊重要的级负荷.应由两个独立电源点供电。(3)敏捷性：主接线应在平安、牢靠的前提卜.，力求接线简洁运行敏捷，应能适应各种可能的运行方式的要求。(4)经济性：在满意以上要求的条件下，力求达到最少的一次投资与最低的年运行费用。(5)可扩展性：电气主接线在设计时应留有发展余地,不仅要考虑最终接线的实现,同时还要兼顾到从初期接线过渡到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案，使其尽可能地在保证供电的状况F完成过渡方案的实施。主接线牢靠性的详细要求：(1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电。(2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽珏削减停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷全部或大部分二级负荷的供电。(3)尽显避开发电J.、变电站全部停运的可能性。(4)大机级超高压主接线应满意牢靠性的特殊要求。主接线敏然性的详细要求：(1)调度时，应可以敏拢地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满意系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求.(2)检修时，可以便利的停运断路器、母线及其继电爱护设备，进行平安检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。(3)扩建时，可以简洁地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的状况下，投入新装机组、变压器或线路而不相互干扰，并且对一次和二次部分的改建工作最少。主接线经济性的详细要求：(1)主接线应力求简洁，以节约断路器、隔离开关和电压互感胧、避雷器等次设备。(2)要能使维电爱护和二次回路不过于困难，以节约二次设备和限制电缆。(3)要能限制短路电流，以便于选用价廉的电气设备或轻型电器。(4)主接线设计要为配电装置布置创建条件，尽量使占地面积削然“(5)经济合理的选择变压器的种类、容量、数量，要避开因两次变压而增加电能损失。变电站主接线设计原则：(1)变电站的面压侧接线，应尽量接受断路器较少或不用断路器的接线方式，在满应维电爱护的要求下，也可以在地区线路上接受分支接线，但在系统主干网上不得接受分支接纵(2)在6-1OkY配电装置中，出线回路数不超过5回时，像接受单母线接线方式，出线回路数在6回及以上时，接受单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线须要带电抗器时，可接受双母线接线。(3)在35-66kV配电装置中，当出线回路数不超过3回时,一般接受单母线接线,当出线回路数为48回时，一般接受单母线分段接线，若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可接受双母线接线”(4)在110-22OkV配电装置中,出线回路数不超过2回时，接受单母线接线：出线回路数为34回时，接受单母线分段接线：出线回路数在5回及以上，或当O-220KV配电装置在系统中居重要地位：出线回路数在4回及以上时，一般接受双母线接线，(5)当接受S1.6等性能牢靠、检修周期长的断路器，以及更换快速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规程为标准，结合详细工作的特点，精确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济好用13.1.3主接线的基本形式和特点主接线的基本形式可分两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。在电厂或变电站的进出线较多时（般越过4回），为便于电能的汇合和安排，接受母线作为中间环节，可使接线简洁清楚、运行便利、有利于安装和扩建。缺点是有母线后配电装置占地面积较大，使断路器等设备增多。无汇流母线的接线运用开关电港少，占地面积少,但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的电厂和变电站。有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线“单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式：又母线又分为双母线无分段、双母线有分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等方式。无汇流母线的主接线形式主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。3. 2变电站的各侧主接线方案的拟定在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的牢靠性、故捷性、及经济性等基本要求，综合考虑在满意技术、经济政策的前提下，力争使其为技术先进、供电牢靠平安、经济合理的主接线方案。供电牢兆性是变电站的首要问题，主接线的设计，首先应保证变电站能满意负荷的须要，同时要保证供电的牢靠性。变电站主接线牢罪性拟从以卜几个方面考虑：（1）断路器检修时，不影响连续供电：（2）线路、断路器或母线故障及在母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短，能否满意重要的一、二级负荷对供电的耍求：（3）变电站有无全所停电的可能性：主接线还应具有足够的敏捷性，能适应多种运行方式的变更，且在检修、事故等特殊状态下操作便利，高度敏捷，检修平安，扩建发展便利。主接线的牢靠性与经济性应综合考虑，辩证统一，在满意技术要求前提下，尽可能投资省、占地面积小、电能损耗少、年费用（投资与运行）为最小。3.2.135KV侧主接线方案A方案：单母线接线图3-1单母战接线B方案:单母线分段接线分析：A方案的主要优缺点：(1)接线简沽、清楚、设备少、投资小、运行操作便利旦利于扩建，但牢里性和敏捷性较差；(2)当母线或母线隔离开关发牛.故障或检修时，各回路必需在枪修或故障消退前的全部时间内停止工作；(3)出线开关检修时，该回路停止工作。B方案的主要优缺点：(1)当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另母线仍接着工作；(2)对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电；(3)当一段母线发生故障或检修时，必需断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样削减了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；（4）任一出线的开关检修时，该回线路必需停止工作：（5）当出线为双回线时,会使架空线出现交叉路越.综上所述:B方案一般速用了35KY出线为4-8回的装置中。综合比较A、B两方案,选择B方案单母线分段接线为35KV侧主接线方案。3.2.2IOKV侧主接线方案A方案：单母线接线（见图3-1）B方案：单母线分段接线（见图3-2）分析：方案的主要优缺点：（1）接线简洁、清楚、设备少、投资小、运行操作便利且利于扩建，但牢辨性和敏捷性较差；（2）当母线或母线隔岗开关发生故障或检修时：各回路必需在检修或故障消退前的全部时间内停止工作：.（3）出线开关检修时,该回路停止工作。B方案的主要优缺点：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍接着工作：（2）对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电（3）当一段母线发生故隙或检修时，必需断开在该段母线上的全部电源和引出线，样削减了系统的发电址，并使该段单网线路供电的用户停电：（4）任出线的开关检修时，该回线路必毋停止工作：（5）当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越，综上所述：B方案一般适用于IOKV出线为6回及以上的装置中。综合比较A、B两方案,并考虑本变电站IOKV出线为6回，所以选择B方案单母线分段.第四章短路电流计算4.1概述所谓短路，是指电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之发生通路的状况。在三相沟通系统中，短路的基本类型有三相短路,两相短路、两相接地短路和单相接地短路。其中三相短路也成为对称短路，发生该种故障后系统与正常运行一样仍保持三相对称。其余三种短路属于不对称短路。电力系统的运行阅历表明，不对称短路发生的概率要比对称短路的概率要大得多。在各种类型的短路中，单相接地短路占大多数，三相短路的机会最少。但是由于三相短路的短路电流最大，危害地严峻：并且从计算方法上看，一切不时称短路的计算，都以对称短路计算为基础.因此，一般接受：相短路来计算短路电潦，并检哙电气设备的稳定性。4.2短路电流的计算条件4. 2.1短路电流计算的目的短路电流计算是供配电系统设计与运行的基础，主要用于解决以下问题；（1）选择和校会各种电气设备，如断路器、互感器、电抗器、母线等；（2）合理配置继电爱护盒自动装置：（3）作为选择和评价电气主接线方案的依据：（4）接地装置的设计及确定中性点接地方式。4.2.2短路电流计算的基本假定短路电流的实际应用计算中，接受以下假设条件和原则：（1）正常工作时，三相系统对称运行.（2）全部电源的电动势相位角相同。（3）腑路饱和、磁滞忽视不计.即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠加原理。（4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。（5）各元件的电阻比电抗小得多，可以忽视不计，所以各元件均可用纯电抗表示。（6）短路性质为金属性短路，过渡电阻忽视不计。4. 2.3短路电流计算的一般规定(1) 5佥算导体和电器动稳定、热稔定以及电器开断电流所用的短路电潦，应按工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远比发展规划(般为本期工程建成后510年)。确定短路电流计算时，应按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，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。(4)导体和电器的劲稳定、热稳定以及电器的开断电流一股按三相短路验算。1 .3三相短路电流计算方法电力系统发生三相短路后，系统就由工作状态经过一个暂态过程，然后进入短路后的稳定状态.短路电流变更的哲态过程是很困难的，与电源系统的容量有关1>一般按无穷大容量电源系统和仃限容量电源系统分别来探讨。所谓无穷大容量电源系统学问个相对概念.指电源系统的容量相对于用户容晶大得多，在发生三相短路时电源系统的阻抗远远小于短路回路的总阻抗，以致无论用户负荷如何变更甚至发生短路时，系统的母线电压都能基本维持不变。而有限容量电源系统是相对于无穷大容坡电源系统而言的，其短路引起的电源母线电压的变更就不能忽视。4 .3.1三相短路的有关物理显(1)短路电流次暂态值广：短路电流次暂态值是指短路以后帕值最大的个周期的短路电流周期重量的有效值。在无穷大容量电源系统中，短路电流周期重量幅值保持不变,则有一=牛(4.1)(2)短路电流稳态值/“：短路电流稳态值是指短路进入稳态后短路电流的有效值,无穷大容量电源系统发生三相短路时，短路电流周期重量的幅值恒定不变，则有=Ip=U(4.2)(3)短路电流冲击值端：短路电流冲击值，即在发生最大短路电流的条件下，短路发生后约半个周期出线短路电流板大可能的瞬时值，得M=y2K.),(4.3)式中Ks称为冲击系数，是一个大于I小于2的系数，一般在高压供电系统中通常取Km=1.8,故i,h=2.55/0(4)短路冲击电流有效值值人*：短路冲击电流有效值指的是短路后的第一个周期内短路全电流有效值。对于周期重量，无论是否为无穷大容员电源系统，在短路后第个周期内都可以认为是幅值恒定的正弦量，所以有=rj1.+2(gf/I)同样，在高压系统中通常取KG=I.8,则人f,=1.5ir,(5)短路功率&：短路功率又称为短路容量，它等于短路电流有效值.同短路出的正常工作电压(一般用平均额定电压)的乘枳。在短路的实际计算中，常只用次暂态短路电流来计停短路功率，称为次智态功率S",即S=j3Ua,I-4.3.2无穷大容量电源系统三相短路电流计算无穷大容量电源系统发生三相短路时，短路电流周期重量的幅值保持不变，又因为无方大容量电源系统发生三相短路时，电源母线电压不变，则有(4.6)US计驿点所在电压级的平均额定电压；XkE一一归算到电压”v的短路回路总阻抗。接受标幺值计算时，选定基准功率Sd及基准电压Ud=U"，则IPUn=XH=1(4.7)Idy3Xk1.dXdX&£于是可得(4.8)再将求得的短路电流次暂态值/“分别代入式(4.3),式(4.4)和式(4.5),可得到相应的短路电流冲击值五、短路冲击电流有效值小和相短路功率s.4.4短路电流计算及计算结果电力系统架空线路变压器s-1=I5KMO.379kmSn-6300kwUk%=7.5图4-2短路等效电路图求各元件的电抗标么值，取Ss=100MYA,UB=UGr工程上习惯性标准一般选取基准电压4=U“=1.05%断路版：X1.*=SdSoc=100/300=0.33线路:x/.=X7¾=-42变压器:X，啥夫"无限大容量电源瓦=I短路电流周期重盘的标么值=!=1.33KAX1.0.33+0.42出名值=/；Ib=1.33×-700-=2.08心向力3×37冲击电流*=J2K"'=255*2O8=53O(M)短路全电流最大有效值'e=IrI+2(bxt,-1)2=2.08×1.51=3.1.4KA短路容量S=S/=1.×1.333=1.33.33(f½K2：£=二=-=0.515/CAXz.0.33+0.42+1.19出名值m喘1.MKA冲击电流=2Ktt,/°=1.84*2.84=5.23(X71)短路容量,1.=2.84*1.()9=3.1()CS=S,t.'=I(X)×0.5155=5I.55(MV¾)4-1三相对称短路电流计算结果汇总短路点短路电流周期空量有效（kA）稳态短珞电流短路电流短路全电流最短路容有效值（kA冲击（kA）大有效值（kA）量AYA）K1.2.082.085.303.14133.33短路全电流最大有效值K22.842.8151.55第五章导体和电气设备的选择5.1 电气设备选择的一般原则电气设备的选择是供配电系统设计的全要内容之一。平安、牢靠、经济、合理是选择电气设备的基本要求.在进行设备选择时，应依据工程实际状况，在保证平安、牢靠的前提下，选择合适的电气设番，尽量接受新技术，节约投资.电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不完全样，详细选择方法也不完全相同，但其基本要求是一样的。电气设备选择的一般原则为：按正常工作条件卜.选择设备的额定电流，额定电压及型号，按短路状况卜.校验设备的热稳定、动检定以及开关的开断实力。5.1.1 按正常工作条件选择设备电气设备的额定电压“V不得低于所接电网的最高运行电压即UNUw.2（5.1）电气设备的额定电流/N不小于该回路的最大持续工作电流/“一a或计獴电流，即