畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書 題 目： 220KV變電站電氣部分設計 系 別： 電子與信息工程系 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 指導教師： 教 研 室： 電氣教研室 提交時間： 2007年 6月 13 日 本科畢業(yè)（設計）論文 - I - 摘 要 隨著我國科學技術的發(fā)展，特別是計算 機 技術的進步，電力系統(tǒng)對變電站的更要求也越來越高。 本設計討論的是 220KV 變電站電氣部分的設計。首先對原始資料進行分析，選擇主變壓器，在此基 礎上進行主接線設計，再進行短路計算，選擇設備，然后進行防雷接地以及保護、配電裝置設計。 關鍵字 ： 變電站； 短路計算 ；設備 選擇 。 220KV 變電站電氣部分設計 - II - ABSTRACT With the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more and more. The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data and choose the main transformer, based on it , design the main wiring and Short Circuit Calculation, at last choose equipment, then mine and the protection of earth and distribution device. Key Words: Substation； Short Circuit Calculation； Equipment Selection 本科畢業(yè)（設計）論文 目錄 摘 要 .I ABSTRACT. II 第 1 章 引 言 . 3 第 2 章 電氣主接線的設計 . 4 2.1 主接線概述 . 4 2.2 主接線設計原則 . 6 2.3 主接線選擇 . 6 第 3 章 主變壓器的選擇 . 9 3.1 主變壓器的選擇原則 . 9 3.1.1 主變壓器臺數(shù)的選擇 . 9 3.1.2 主變壓器容量的選擇 . 9 3.1.3 主變壓器型式的選擇 . 10 3.1.4 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 . 11 3.2 主變壓器選擇結果 . 11 第 4 章 所用電設計 . 12 4.1 所用變選擇 . 12 4.2 所用電接線圖 . 12 第 5 章 220KV 變電站電氣部分短路計算 . 14 5.1 變壓器 的各繞組電抗標幺值計算 . 14 5.2 10KV 側短路計算 . 15 5.3 220KV 側短路計算 . 18 5.4 110KV 側短路計算 . 20 第 6 章 導體和電氣設備的選擇 . 22 6.1 斷路器和隔離開關的選擇 . 23 6.1.1 220KV 出線、主變側 . 24 6.1.2 主變 110KV 側 . 28 6.1.3 10KV 限流電抗器、斷路器隔離開關的選擇 . 30 6.2 電流互感器的選擇 . 35 6.2.1 220KV 側電流互感器的選擇 . 36 6.2.2 110KV 側的電流互感器的選擇 . 38 6.2.3 10KV 側電流互感器的 選擇 . 39 6.3 電壓互感器的選擇 . 40 6.3.1 220KV 側母線電壓互感器的選擇 . 41 6.3.2 110KV 母線設備 PT 的選擇 . 42 6.3.3 10KV 母線設備電壓互感器的選擇 . 42 6.4 導體的選擇與校驗 . 42 6.4.1 220KV 母線 . 43 6.4.2 110KV 母線 . 44 220KV 變電站電氣部分設計 6.4.3 10KV 母線的選擇 . 45 6.4.4 變壓器 220KV 側引接線的選擇與校驗 . 47 6.4.5 變壓器 110KV 側引接線的選擇與校驗 . 48 6.4.6 變壓器 10KV 側引接線的選擇與校驗 . 49 第 7 章 防 雷接地設計 . 52 7.1 防雷設計 . 52 7.1.1 防雷設計原則 . 52 7.1.2 避雷器的選擇 . 52 7.1.3 避雷針的配置 . 56 7.2 接地設計 . 57 7.2.1 接地設計的原則 . 57 7.2.2 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 . 58 第 8 章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 . 59 8.1 概述 . 59 8.1.1 配電裝置特點 . 59 8.1.2 配電裝置類型及應用 . 59 8.2 配電裝置的確定 . 60 8.3 電氣總平面布置 . 63 8.3.1 電氣總平面布置的要求 . 63 8.3.2 電氣總平面布置 . 63 第 9 章 繼電保護的配備 . 65 9.1 變壓器繼電保護配置 . 65 9.2 母線保護 . 65 第 10 章 結束語 . 66 致謝 . 67 參考文獻 . 68 附 錄 . 69 本科畢業(yè)（設計）論文 第 1 章 引 言 畢業(yè)設計是我們在校期間 最后一次綜合訓練，它將從思維、理論以及動手能力方面給予我們嚴格的要求。使我們綜合能力有一個整體的提高。它不但使我們鞏固了本專業(yè)所學的專業(yè)知識，還使我們了解、熟悉了國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)程、規(guī)定、導則以及各種圖形、符號。它將為我們以后的學習、工作打下良好的基礎。 能源是社會生產(chǎn)力的重要基礎，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎工業(yè)，在國家建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn) 略重點。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎，是一種無形的、 不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時 瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要 滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。 因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設，就尤為重要。而變電站在改變或調整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。它承擔著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的責任。220KV 變電站電氣部分設計使其對變電站有了一個整體的了解。該設計包括以下任務： 1、主接線的設計 2、主變壓器的選擇 3、短路計算 4、導體和電氣設備的選擇 5、所用電設計 6、防雷接地設計 7、配電裝置設計 8、繼電保護的配置等。 220KV 變電站電氣部分設計 4 第 2 章 電氣主接線的設計 2.1 主接線概述 電氣主接線是由電氣設備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡。用規(guī)定的電氣設備圖形符號和文字符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系的單線接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結構，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼 電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關系 1。 單母線接線及單母線分段接線 2 1、單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進線回路。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出 線 都可以從任一個電源獲得電能。各出線回路輸入功率不一定相等，應盡可能使負荷均衡地分配 在 各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 單母接 線的優(yōu)點：接線簡單，操作方便、設備少、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，擴建方便。缺點：可靠性差。母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長期停電。 調度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，并且線路側發(fā)生短路時，有較大的短路電流 3。 綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中。 2、單母分段接線 單母線用分段斷路器進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將用戶停電；兩段母線同時故障的幾率甚小，可以不予考慮。 在可靠性要求不高時，亦可用隔離開關分段，任一母線故障時 ，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關，完成 即 可恢復供電。 本科畢業(yè)（設計）論文 這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站 6 10KV 接線中。但是，由于這種接線對重要負荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負荷的出線回路較多、供電容量較大時，一般不予采用 4。 3、單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性，但這增加了一臺旁路斷路器，大大增加了投資。 雙母線接線及分段接線 1、雙母線接線 雙母接線有 兩種母線，并且可以互為備用。每一個電源和出線的回路，都裝有一臺斷 路器，有兩組母線隔 離開關，可分別與兩組母線接線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡，通過母線聯(lián)絡斷路器來實現(xiàn)。其特點有：供電可靠、調度靈活、擴建方便等特點 5。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的 6 10KV 配電裝置； 35 60KV 出線數(shù)超過 8回，或連接電源較大、負荷較大時； 110 220KV 出線數(shù)為 5回及以上時。 2、雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。雙母接線分段接線比 雙母接線的可靠性更高，當一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復供電。這樣，只是部分短時停電，而不必短期停電 6。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機電壓配置中，同時在 220550KV 大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接220KV 變電站電氣部分設計 6 線的。 3、雙母線帶旁路母線的接線 雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路 器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的 7。 2.2 主接線設計原則 電氣主接線的設計是發(fā)電廠或變電站電氣設計的主題。它與電力系統(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，并對電氣設備選擇和布置、繼電保護和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設計，必須結合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關影響因素，正確處理它們之間的關系，經(jīng)過技術、經(jīng)濟比較，合理 地選擇主接線方案。 電氣主接線設計的基本原則是以設計任務為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設的方針、政策、技術規(guī)定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電可靠、調度靈活、滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設備元件和設計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、實用、經(jīng)濟、美觀的原則 8。 2.3 主接線選擇 根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方案 。 方案一： 220KV 側雙母接線， 110KV 側雙母接線、 10KV 側單母分段接線。 220kV 出線 6回（其中備用 2 回），而雙母接線使用范圍是 110 220KV 出線數(shù)為 5回及以上時。 滿足主接線的要求。且具備供電可靠、調度靈活、擴建方便等特點。 110kV 出線 10 回（其中備用 2 回）， 110kV 側有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其 容量為 80000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進線，其他地區(qū)變電所進線總負荷為 100MVA。根據(jù)條件選擇 雙母接線方式。 本科畢業(yè)（設計）論文 10kV出線 12 回（其中備用 2 回）， 10kV側總負荷為 35000kVA， 、 類用戶占 60%，最大一回出線負荷為 2500kVA，最大負荷與最小負荷之比為 0.65。選擇單母分段接線方式 9。 方案主接線圖如 下： 圖 2-1 主接線方案一 方案 二： 方案進行綜合比較： 220KV 側雙母帶旁路接線， 110KV 側雙母接線、10KV 側單母分段接線。 220kV 出線 6回（其中備用 2 回） ，而由于本回路為重要負荷停電對其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。雙母線 帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價高的斷路器和隔離開關，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。 主接線如下 圖： 220KV 變電站電氣部分設計 8 圖 2-2 主接線方案二 現(xiàn)對兩種方案比較如下 10： 表 2-1 主接線方案比較表 方案 項目 方案一： 220KV 側雙母接線，110KV 側雙母接線、 10KV 側單母分段接線。 方案二、 220KV 側雙母帶旁路接線，110KV 側雙母接線、 10KV 側單母分段接線。 可靠性 1.220KV 接線簡單，設備本身故障率少； 2.220KV 故障時，停電時間較長。 1.可靠性較高； 2.有兩臺主變壓器工作，保證了在變壓器檢修或故障時，不致使該側不停電，提高 了可靠性。 靈活性 1.220KV 運行方式相對簡單，靈活性差； 2.各種電壓級接線都便于擴建和發(fā)展。 1.各電壓級接線方式靈活性都好； 2.220KV 電壓級接線易于擴建和實現(xiàn)自動化。 經(jīng)濟性 設備相對少，投資小。 1.設備相對多，投資較大； 2.母線采用雙母線帶旁路，占地面增加。 通過對兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設計最終方案。 本科畢業(yè)（設計）論文 第 3 章 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電 站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓 器，稱為聯(lián)絡變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。 3.1 主變壓器的選擇原則 1、主變容量一般按變電所建成后 5 10年的規(guī)劃負荷來進行選擇，并適當考慮遠期 10 20 年的負荷發(fā)展。 2、根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，保證用戶的級和級負荷，對于一般變電所，當一臺主變停運時，其他變壓器容量應能保證全部負荷的 70% 80%。 3、為了保證 供電可靠性，變電所一般裝設兩臺主變，有條件的應考慮設三臺主變的可能性 11。 3.1.1 主變壓器臺數(shù)的選擇 1、 對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓 側 已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。 2、對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。 3、對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電所，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。 3.1.2 主變壓器容量的選擇 （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 5 10年的規(guī)劃負荷選擇，適當考慮到遠期 10 20 年的負荷發(fā)展。對于城 郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī) 劃220KV 變電站電氣部分設計 10 相結合。 （ 2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計其過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70% 80%12。 （ 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。 應從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化 13。 8 0 1 0 0 3 5 2 1 5S M V A 總 5 0 . 0 5N0 . 2 50 . 8 5S = 0 . 7 0 . 8 5 S0 . 7 0 . 8 5 2 1 5 1 6 4 . 5NS M V A 總同 時 率 取容 量 確 定 ： （ 3-1） 3.1.3 主變壓器型式的選擇 選擇主變壓器，需考慮如下原則： （ 1）當不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電站，均應選用三相變壓器。 （ 2）當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500KV 時，已 經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，確定選用三相變壓器、兩臺 50%容量三相變壓 器或單相變壓器組。對于單機容量為 300MW、并直接 升到 500KV 的，宜選用三相變壓器。 （ 3）對于 500KV 變電所，除需考慮運輸條件外，尚應根據(jù)所供負荷和系統(tǒng)情況，分析一臺（或一 組）變壓器故障或停電檢修時對系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。 在發(fā)電廠 或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等，確定是否需要備本科畢業(yè)（設計）論文 用相。 3.1.4 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 具有三種電壓等級的變電所，如各側的功率 均達到主變壓器額定容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但需要裝設無功補償設備時，主變壓器一般選用三繞組變壓器 5。 變壓器 繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致 ，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有丫和，高、中、低三側繞組如何結合要根據(jù)具體工作來確定。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組多 采用丫連接； 35KV亦采用丫連接，其 中性點多通過消弧線圈接地。 35KV 以下電壓，變壓器繞組多 采用連接。由于 35KV 采用丫連接方式，與 220、 110 系統(tǒng)的線電壓相 位 角為 0，這樣當變壓 變 比為 220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時，否則就不能與現(xiàn)有 35KV 系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個或兩個繞組全星接線的變壓器，全國投運這類 變壓器約 40 50 臺 。 3.2 主變壓器選擇結果 查電力工程電氣設備手冊：電氣一次部分，選定變壓器的容量為 180MVA。 由于升壓變壓器有兩個電壓等級，所以這里選擇三繞組變壓器，查大型變壓器技術數(shù)據(jù)選定主變型號為： SFPS7-18000/220。 主要技術參數(shù)如下： 額定容量： 180000（ KVA） 額定電壓：高壓 220 2 2.5% ；中壓 121； 低壓 10.5（ KV） 連接組標號： YN/yn0/d11 空載損耗： 178(KW) 阻抗電壓（ %）：高中： 14.0；中低： 7.0；高低： 23.0 220KV 變電站電氣部分設計 12 空載電流（ %）： 0.7 所以一次性選擇兩臺 SFPS7-180000/220 型變壓器為主變。 第 4 章 所用電設計 變電站站用母線采用單母 分段 接線方式。當有兩臺站用變采用單母線接線方式，平時分列運行，以限制故障。對于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側可用高壓熔斷器代替高壓斷路器 14。 4.1 所用變選擇 1.選擇原則：所用電負荷按 0.2%變電所容量計 ，設置 2臺所用變相互備用。 2.所用電負荷 : S=215000 0.2%=430KVA 3.所用變容量計算： SB=0.7 S=301KVA 所用變壓器參數(shù) : 型號 ： S9 315/10 U1e=6.3 5%（ KV） U2e=0.4（ KV） 連接組別 ： Y， yn0 空載損耗 ： 0.70（ KW） 阻抗電壓 ： 4（ %） 空載電流 ： 1.5（ %） 4.2 所用電接線圖 變電站的主要站用電負荷是變壓器 冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和本科畢業(yè)（設計）論文 晶閘管整流設備，照明、檢修及供 水和消防系統(tǒng) ， 小型變電站，大多只裝 1臺站用變壓器，從變電站低壓母線引進，站用變壓器的二次側為 380/220V 中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)。對于中型變電站或裝設有調相機的變電站，通常都裝設 2 臺站用變壓器 ，分別接在變電站低壓母線的不同分段上， 380V 站用電母線采用低壓斷路器進行分段，并以低壓成套配電裝置供電 。 因而本設計 兩臺所用變分別接于 10KV 母線的 段和 段，互為備用，平時運行 當 一臺故障時，另一臺能夠承擔變電所的全部負荷 。 接線圖 如下所示。 圖 4-1 所用電接線圖 220KV 變電站電氣部分設計 14 第 5 章 220KV 變電站電氣部分短路計算 系統(tǒng)阻抗： 220KV 側電源近似為無窮大系統(tǒng) A，歸算至本所 220KV 母線側阻抗為 0.015（ Sj=100MVA） ,110KV 側電 源容量為 500MVA，歸算至本所 110KV 母線側阻抗為 0.36（ Sj=100MVA）。變壓器型號為 SFPS7 180000/220。 SN=180MVA 其中高中、高低、中低阻抗電壓（ %）分別為 14， 23， 7。簡化圖如下 圖所示 ： 圖 5-1 系統(tǒng)圖的等值電路 5.1 變壓器的各繞組電抗標幺值計算 s 1 s ( 1 - 2 ) s ( 3 - 1 ) s ( 2 - 3 )11U % = U % + U % - U = ( 1 4 + 2 3 - 7 ) = 1 522s 2 s ( 1 - 2 ) s ( 2 - 3 ) s ( 3 - 1 )U % = U % + U % - U % = ( 1 4 + 7 - 2 3 ) = - 1s 3 s ( 3 - 1 ) s ( 2 - 3 ) s ( 1 - 2 ) 1U % = U % + U % - U % = ( 2 3 + 7 - 1 4 ) = 82設 SB=100MVA， UB=Uav 本科畢業(yè)（設計）論文 1 BT 1 *NU% S 1 5 1 0 0X = = = 0 . 0 8 31 0 0 S 1 0 0 1 8 0s s2 BT 2 *NU% S - 1 1 0 0X = = = - 0 . 0 0 61 0 0 S 1 0 0 1 8 0 s3 BT 3 *NU% S 8 1 0 0X = = = 0 . 0 4 41 0 0 S 1 0 0 1 8 0 5.2 10KV 側短路計算 f(3)-1 短路時 , 示意圖如下 ： 圖 5-2 f(3)-1 短路的等值電路圖 1*1122X T 1 * T 2 *T 1 * T 2 * T3*XX - 0 . 0 0 6 0 . 0 8 3 （ X + X + ） = （ 0.083-0.006+ ） =0.033X 0 . 0 4 4 T 2 * T 3 *2 * T 2 * T 3 *T 1 *XX1X = ( X + X + )2X 1 - 0 . 0 0 6 0 . 0 4 4= ( - 0 . 0 0 6 + 0 . 0 4 4 +2 0 . 0 8 3 ） =0.018 220KV 變電站電氣部分設計 16 T 1 * T 3 *3 * T 1 * T 3 *T 2 *XX1X = ( X + X + )2X 1 0 . 0 8 3 0 . 0 4 4( 0 . 0 8 3 + 0 . 0 4 4 + )2 - 0 . 0 0 6 =-0.241 三角形變?yōu)樾?形 ： 1 * 3 *1*1 * 2 * 3 *X X X=X + X + X 0 . 0 3 3 ( 0 . 2 4 )0 . 0 3 3 0 . 0 1 8 0 . 2 4 10 . 0 4 2 2 * 3 *2*1 * 2 * 3 *X X X=X + X + X 0 . 0 1 8 ( 0 . 2 4 1 )0 . 0 3 3 0 . 0 1 8 0 . 2 4 10 . 0 2 3 2 * 1 *3*1 * 2 * 3 *X X X=X + X + X 0 . 0 1 8 0 . 0 3 30 . 0 3 3 0 . 0 1 8 0 . 2 4 10 . 0 0 3圖 5-3 f(3)-1 短路的等值電路圖 本科畢業(yè)（設計）論文 再次簡化 因為 *1 0.042X *ASX =0.015 *BSX =0.36 所以： * * *A A S 1X = X + X =0.015+0.042 =0.057 * * *B B S 3 X = X + X = 0 . 3 6 - 0 . 0 0 3 = 0 . 3 5 7*C2X =X 示意圖如下所示 : 圖 5-4 f(3)-1 短路的等值電路圖 再做三角形變換 A * C *A F * A * C *B*XXX = X + X +X0 . 0 5 7 0 . 0 2 30 . 0 5 7 0 . 2 30 . 3 5 70 . 0 8 4 B * C *B F * B * C *A*XX 0 . 3 5 7 0 . 0 2 3X = X + X + 0 . 3 5 7 0 . 0 2 3 0 . 5 2 4X 0 . 0 5 7 220KV 變電站電氣部分設計 18 示意圖如下： 圖 5-5 f(3)-1 短路的等值電路圖 計 算電抗： NNij s B B F * S 500X = X 0 . 5 2 4 2 . 6 2S 1 0 0 汽輪發(fā)電機計算曲線， 0s 時標么值為 IB0*=0.390 因為 A 電源為無窮大系統(tǒng)所以提供的短路電流為： P* A F *11 I = 1 1 . 9 0X 0 . 0 8 4 所以短路電流有名值為 11： F05 0 0 1 0 0 I = 0 . 3 9 0 1 1 . 9 0 7 6 . 1 5 43 1 0 . 5 3 1 0 . 5 KA 沖擊電流： 2 . 5 5 7 6 . 1 5 4 1 9 4 . 1 9 3 ( )shi K A 短路容量： 3 1 0 . 5 7 6 . 1 5 4 1 3 8 4 . 9 7 7 ( )kS M V A 5.3 220KV 側短路計算 f(3)-2短路時，示意圖如下圖所示 。 本科畢業(yè)（設計）論文 圖 5-6 f(3)-2 短路的等值電路圖 * 1 * 2 *11( ) ( 0 . 0 8 3 0 . 0 0 6 ) 0 . 0 3 922T T TX X X 圖 5-7 f(3)-2 短路的等值電路圖 XB*=XT*=XBS*=0.039+0.36=0.399 圖 5-8 f(3)-2 短路的等值電路圖 A電源（無窮大系統(tǒng)）的短路電流為 ： P* A S *11I = = = 6 6 . 6 6 7X 0 . 0 1 5 j S B 500X = 0 . 3 9 9 = 2 . 0 0100查汽輪發(fā)電機計算曲線有 220KV 變電站電氣部分設計 20 IB0=0.512 所以短路電流有名值為 f05 0 0 1 0 0 I = 0 . 5 1 2 + 6 6 . 6 6 73 2 3 0 3 2 3 0= 1 7 . 3 7 6 K A沖擊電流 11： 2 . 5 5 1 7 . 3 7 6 4 4 . 3 0 9shi K A （ ）短路容量： 3 2 3 0 1 7 . 3 7 6 6 9 2 2 . 1 0 6 ( )M V A kS5.4 110KV 側短路計算 f(3)-3短路時 圖 5-9 f(3)-3 短路的等值電路圖 XA*=XT*+XAS*=0.039+0.015=0.054 上圖簡化圖如下： 圖 5-10 f(3)-3 短路的等值電路圖 A為無窮大系統(tǒng)所以有 P* A*11I = 1 8 . 5 1 9X 0 . 0 5 4 而 j s B 500X = 0 . 3 6 = 1 . 8 0100查汽輪發(fā)電機的計算曲線得 本科畢業(yè)（設計）論文 IB0=0.570 所以短路電流有名值為 f05 0 0 1 0 0I = 0 . 5 7 0 + 1 8 . 5 1 9 = 1 0 . 7 7 8 K A3 1 1 5 3 1 1 5沖擊電流： 2 . 5 5 1 0 . 7 7 8 2 7 . 4 8 4 ( )shi K A 短路容量： 3 1 1 5 1 0 . 7 7 8 2 1 4 6 . 8 2 5 ( )KS M V A 短路計算結果列表于下： 表 5-1 短路計算成果表 短 路點 基準電壓 短路電流 沖擊電流 短路容量 S (K) (KA) (KA) (MVA) f-1 10.5 76.154 194.193 384.977 f-2 230 17.376 44.309 6922.106 f-3 115 10.778 27.484 2146.825 220KV 變電站電氣部分設計 22 第 6 章 導體和電氣設備的選擇 正確選擇電氣設備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況