1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說 明 書）題 目： 姓 名： 學(xué) 號： XXXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年5月8日XXXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書姓名 專業(yè)班級 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2014 年 2 月 18 日設(shè)計（論文）開始日期 2014 年 2 月 25 日設(shè)計（論文）完成日期 2014 年 4 月 30 日設(shè)計（論文）題目： 指 導(dǎo) 教 師 院（部） 主 任 2014 年5 月8日XXXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄 電力工程 學(xué)院 專業(yè)，學(xué)生 于2014年 6 月 10 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。設(shè)計題目： 專題（論文）題目： 指導(dǎo)老師： 答

2、辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， , 。XXXXX職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語第 頁共 頁學(xué)生姓名： 專業(yè)班級 年級 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 2014 年6 月12日成 績： 系（科）主任： （簽字） 2014 年6 月12日畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： 摘 要電力是當(dāng)今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源。變電站（Substation）是電力系統(tǒng)在實際運(yùn)

3、用中的重要組成部分，它直接影響著整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電站是供電系統(tǒng)的樞紐，它通過變壓器將進(jìn)線電壓變成用戶需要的各級電壓，以滿足供電需求，在生產(chǎn)和生活中占據(jù)著重要的作用。本課題來源于神火集團(tuán)泉店煤礦35KV變電站建設(shè)需要，并結(jié)合工作實際進(jìn)行35KV變電站的初步一次設(shè)計。本設(shè)計以實際負(fù)荷為依據(jù)，以變電站的最佳運(yùn)行為基礎(chǔ)，按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足該區(qū)供電要求的35KV變電站的設(shè)計。 設(shè)計中先對負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計與計算，選出了所需的主變型號；然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對供電可靠性要求擬定主接線設(shè)計。考慮到短路對系統(tǒng)的嚴(yán)重影響，進(jìn)行了短路計算

4、。設(shè)計中還對主要高壓電器設(shè)備進(jìn)行了選擇與計算，如斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進(jìn)行了防雷保護(hù)的設(shè)計和計算提高了整個變電所的安全性。從而完成了35kV電氣一次部分的設(shè)計。關(guān)鍵詞：變電站，變壓器，接線，總體設(shè)計。第一章 引言1.1我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針變電站是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)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(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)），變換（變壓器，整

5、流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。電氣主接線是發(fā)電廠變電站的主要環(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)和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，電能需求迅速增長，我國電網(wǎng)的規(guī)模日益擴(kuò)大。做好供配電工作，對促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和工業(yè)現(xiàn)代化都有著十分重要的意義。而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)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電

6、力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針是：1. 在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展電力工業(yè)。 2. 電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。 3. 發(fā)揮水電優(yōu)勢，加快水電建設(shè)。 4. 建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤、電、運(yùn)平衡。 5. 在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。 6. 政企分開，省為實體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。 7. 因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求利益。 8. 節(jié)約能源，降低消耗。9. 重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對環(huán)境的污染。1.2 變電站主要構(gòu)成及分類1.2.1 變電站構(gòu)成變電站由一次回路和二次回路構(gòu)成。一

7、次回路：配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次回路，也稱為主電路或主接線。一次電路中所有的設(shè)備稱為一次設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。 1. 變換設(shè)備。按電力系統(tǒng)的要求，改變電壓或電流大小的設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。2. 控制設(shè)備。用來控制一次電路通斷的設(shè)備，如高低壓斷路器、開關(guān)等。 3. 保護(hù)設(shè)備。用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓保護(hù)的設(shè)備，如熔斷器。 4. 補(bǔ)償設(shè)備。用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備。如并聯(lián)電容器等。 5. 成套設(shè)備。為了節(jié)省空間，按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)的一次設(shè)備及其二次設(shè)備組合成一體的電氣裝置，如高低壓開關(guān)柜、低壓配電箱等。 二

8、次回路：凡用到來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為二次回路，也叫二次接線。二次回路中所有的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備，如儀表、繼電器、操作電源等。1.2.2變電站的分類變電站根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：1. 樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，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330500kV的變電站，稱為樞紐變電站。全站停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。2. 中間變電站高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集23個電源，電壓為220330kV，同時又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電站起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電站。全站停電

9、后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3. 地區(qū)變電站高壓側(cè)一般為110220kV，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。全站停電后，僅使該地區(qū)中供電。 4. 終端變電站在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)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。全站停電后，只是用戶受到損失。第二章 負(fù)荷計算與變壓器的選擇2.1負(fù)荷分級與負(fù)荷曲線2.1.1 供電負(fù)荷分級及其對供電的要求根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對人身和設(shè)備安全的影響，電力負(fù)荷通常可分為三個等級：一級負(fù)荷：為中斷供電將造成人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來極大的政治經(jīng)濟(jì)損失者。一級負(fù)荷要求有兩

10、個獨(dú)立電源供電。神火集團(tuán)泉店煤礦屬于國有能源部門，其中斷供電將有可能造成人員傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，屬于一級負(fù)荷。 二級負(fù)荷：為中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂且需較長時間才能恢復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，但當(dāng)兩回線路有困難時（如邊遠(yuǎn)地區(qū)）允許由一回架空線路供電。 三級負(fù)荷：不屬于一級和二級負(fù)荷的一般電力負(fù)荷，三級負(fù)荷對供電無特殊要求，允許長時間停電，可用單回線路供電。神火集團(tuán)泉店煤礦屬于比較重要的工業(yè)部門，其供配電采用三條進(jìn)線，下設(shè)三個35KV的電力變壓器，平常用一臺主變，當(dāng)?shù)叵滤S富的春夏季一般采用兩臺運(yùn)行，一臺備用。2.1.2 負(fù)荷

11、曲線年最大負(fù)荷：就是指一年中典型日負(fù)荷曲線（全年至少出現(xiàn)3次的最大工作班負(fù)荷曲線）中的最大負(fù)荷，即30min內(nèi)消耗電能最大時的平均負(fù)荷。如圖2-1所示，分別用符號、表示年有功、無功和視在最大負(fù)荷。年最大負(fù)荷小時是這樣一個假想時間，電力負(fù)荷按照年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時間所消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗電能。如圖2-2所示，年最大負(fù)荷延伸到的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，既全年實際消耗的電能。如圖2-2所示，年最大負(fù)荷延伸到的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，既全年實際消耗的電能。因此年最大負(fù)荷利用小時： ，

12、 h （2-1）式中全年消耗的有功電能，kw.h 。而一般計算礦用最大負(fù)荷利用小時可以用公式近似計算： （2-2）其中W既為礦井年產(chǎn)煤量（萬噸/年），神火集團(tuán)泉店煤礦年產(chǎn)量設(shè)計為120萬噸，實際年產(chǎn)量106萬噸。為三班制企業(yè)，按公式2-2計算其年耗電量為4000小時左右。2.2 負(fù)荷計算2.2.1 變電站的負(fù)荷計算表2.1 用電負(fù)荷統(tǒng)計序號負(fù)荷名稱負(fù)荷統(tǒng)計（KW）負(fù)荷類別1主扇風(fēng)機(jī)1000I2副井絞車1000I3一水平中央900I4二水平中央1000I5低壓變700II6四姬變電所1400I7瓦斯抽放900I8壓風(fēng)機(jī)1000I合計7900I2.1.2 負(fù)荷計算1.有功功率 P =K1P=0.8

13、57900=6715KW2.無功功率 Q = K1Q=K1Ptg=0.8579000.82=5506.Kvar3.視在功率 S 1= =8683KVA4.自然功率因數(shù)： Cos= P /S= 6715/8683 = 0.77式中：K1同時系數(shù)按0.85取。 電力系統(tǒng)中的無功功率就是要使系統(tǒng)中無功電源所發(fā)出的無功功率與系統(tǒng)的無功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗相平衡；按系統(tǒng)供電負(fù)荷的功率因數(shù)達(dá)到0.9考慮無功功率平衡。變電站所供負(fù)荷的總數(shù)：P=7900KW變電站所供I類負(fù)荷總數(shù)：PI=7200KWI類負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：= PI/ P=72007900100%=91%變電站所供II類負(fù)荷總數(shù)：PII=7

14、00KWII類負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：= PII /P=7007900100%=9%為確保煤礦供電的安全性，以上八類負(fù)荷均按雙回路設(shè)計。2.2.3 負(fù)荷性質(zhì)表2.2 負(fù)荷性質(zhì)分析結(jié)果表負(fù)荷等級負(fù)荷值（KW）占總負(fù)荷百分比（%）I720091II70092.3 主變壓器選型為了保證煤礦供電，主變壓器應(yīng)選用一主一備，在一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺變壓器必須保證煤礦的安全生產(chǎn)用電的原則。根據(jù)煤礦電工手冊取事故負(fù)荷保證系數(shù)則每臺變壓器為：kVA考慮到本礦區(qū)的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，選用SF710000/35型電力變壓器兩臺，作為主變壓器。SF-10000/35型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下

15、： 表2.3 SF-10000/35型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)容量kVA高壓額定值kV低壓額定值kV阻抗電壓空載電流空載損耗kW負(fù)載損耗kW10000356.37.50.813.653礦井變電所主變壓器兩臺采樣分列同時運(yùn)行，所以主變壓器損耗計算如下： 有功損耗： kW無功損耗： kvar由以上計算，則35千伏母線總負(fù)荷為： kW kvar Kva2.4 氣象條件本所在地區(qū)的年最高溫度為, 年平均氣溫為,年最熱月平均最高氣溫為, 年最熱月平均氣溫為, 年最熱月地下0.8m處平均溫度為.當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng), 年雷暴日數(shù)為45。第三章 電氣主接線的設(shè)計3.1 電氣主接線的設(shè)計基礎(chǔ)變電站中安裝有各種電氣設(shè)

16、備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。電氣主接線是各種電器設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、電纜、線路等按照一定的要求和順序連接起來，完成電能的輸送和分配的電路。電氣主接線是傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用國家統(tǒng)一的圖形和文字符號表示各種電氣設(shè)備，并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣主接線的全部基本組成和連接關(guān)系的接線圖，稱為主接線圖。主接線的設(shè)計必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面關(guān)系，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。3.2 電氣主接線的設(shè)計原則 電氣主

17、接線設(shè)計的基本原則為：以下達(dá)的設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國情”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)合工程實際的具體特點(diǎn)、準(zhǔn)確地掌握原始資料，保證設(shè)計方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。3.3 電氣主接線的設(shè)計步驟 1. 原始資料的分析,變電站的類型：根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用，可分為樞紐變電站、中間變電站、地區(qū)變電站、和終端變電站等類型；變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用：分析變電站在系統(tǒng)中處的地位，與系統(tǒng)的聯(lián)系情況，本站停電對系統(tǒng)供電可靠性的影響等有關(guān)；當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣溫、海拔、污染程度、地震烈度等都影響電氣設(shè)備和配電裝置的選擇。變電站今后的發(fā)展方向

18、是向小型化、無油化、自動化方向發(fā)展。2. 對擬定的各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最好的方案。各主接線方案都應(yīng)該滿足系統(tǒng)和用戶對供電可靠性的要求，在兼顧到今后的擴(kuò)容和發(fā)展前提下，通過經(jīng)濟(jì)比較，得出最終方案。3. 繪制電氣主接線圖。3.4 電氣主接線設(shè)計的基本要求1. 可靠性1) 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。 2) 斷路器或母線故障及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)時間，并要保證對一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷的供電。 3) 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。 4) 大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 2. 靈活性 1) 在調(diào)度時，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路原件，合

19、理調(diào)配電源和和負(fù)荷。2) 在檢修時，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)行和對其他用戶的供電。3. 經(jīng)濟(jì)性 1) 主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 2) 要能使繼電保護(hù)和二次賄賂不過與復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 3) 要能限制短路電流，以便選擇廉價的電氣設(shè)備或輕型電器。 4) 占地面積小。 5) 電能損耗小。積經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的類型、容量、數(shù)量和電壓等級。4. 發(fā)展性主接線可以容易地從楚漆器接線方式過渡到最終接線。3.5本站電氣主接線設(shè)計3.5.1單元接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電

20、機(jī)變壓器組，稱為單元接線。它具有接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級母線，使得在發(fā)電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路時，短路電流相對于母線，有減小的特點(diǎn)；這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時，受到制造條件或價格甚高等原因造成的困難。3.5.2 橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，多采用橋形接線，使用斷路器數(shù)目最少；橋形接線可分為內(nèi)橋式和外橋式；內(nèi)橋式橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，外橋式橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè)。橋連斷路器正常運(yùn)行時處于閉合狀態(tài)。當(dāng)輸電線路較長，故障幾率較多，而變壓器又不需經(jīng)常切除時，用用內(nèi)橋式接線比較合適；外橋式接線則在出線較短，且變壓器

21、隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時，就更為適宜。外橋接線對變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡單，易于過渡到全橋或單母分段接線，且投資少，占地面積小，缺點(diǎn)是倒換線路時操作不方便，變電所一側(cè)無線路保護(hù)，適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所或變壓器經(jīng)常需要切換的變電站。內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時操作方便，設(shè)備投資與占地面積無較全橋少，缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母分段不如外橋方便，適用于進(jìn)線距離短，變壓器切換少的終端變電所。橋型接線見圖3.1所示3.5.3 單母線分段式接線有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電站，其受、配電母線以及橋式接線變電站主變二交側(cè)

22、的配電母線，多采用單母分段，多用于具有一二級負(fù)荷，且進(jìn)出線較多的變電站，不足之處是當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生故障時，接于該母線的全部進(jìn)出線均應(yīng)停止運(yùn)行。方案比較：單元接線當(dāng)其中一元件發(fā)生故障時整個單元都要停電檢修，不能滿足該礦供電的要求。單母線分段接線一般用于進(jìn)出線回路較多的中間變電所。我們在35千伏側(cè)選用全橋型接線，全橋型接線靈活可靠，也可擴(kuò)展成為單母線分段接線。而6千伏側(cè)我們則選用單母線分段接線。綜合比較神火集團(tuán)泉店煤礦的35kv側(cè)采取外橋形式的主接線，而其6kv線路上采取單母分段，共分三段，每段之間用斷路器，隔離開關(guān)連接。圖3.2 神火集團(tuán)泉店煤礦供電系統(tǒng)簡圖第四章 短路電流計算書4

23、.1短路電流的計算4.1.1短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面：在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條

24、件校驗軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。4.1.2短路電流計算的一般規(guī)定1.計算的基本情況：電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。所有同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁）。短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。所有電源的電動勢相位角相等。 應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對異步電動機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。2.接線方式：計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），不能用僅在切換

25、過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3.計算容量：應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮工程建成后510年）4.短路種類：一般按三相短路計算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時，則應(yīng)該按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗5.短路計算點(diǎn)：在正常接線方式中，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計算點(diǎn)。對于帶電抗器的610KV出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時，短路計算點(diǎn)應(yīng)該取電抗器前。選擇其導(dǎo)體和電器時，短路計算點(diǎn)一般取在電抗器后。4.1.3短路電流計算原則在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考

26、慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相

27、短路來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。4.1.4短路計算的目的及假設(shè)短路電流計算是變電所電氣設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。一、短路電流計算目的1.在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計算。2.在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。3.在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。4.按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。二、短路計算基本假設(shè)1.正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；2.所有電源的電動勢相位角相同；3.電力系統(tǒng)中

28、各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；4.不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；5.元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負(fù)荷的影響；6.系統(tǒng)短路時是金屬性短路。4.1.5 短路電流的計算步驟一、設(shè)定基準(zhǔn)值高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計算，為了計算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：Sj = 100MVA基準(zhǔn)電壓：Vg（KV） 35 6.3取 則取=6.3KV 則進(jìn)行短路電流計算時，首先應(yīng)收集相關(guān)的資料，如電力系統(tǒng)接線圖、運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)參數(shù)等。然后繪制計算電路圖。然后再根據(jù)對短路點(diǎn)做出等值電路圖，利用網(wǎng)絡(luò)變化規(guī)則，將其逐步簡化，求出短路回路總電抗。最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。以下分別討論計算電路圖、等值電路圖和短路回路總電抗的確定。二、繪制計算電路7KM圖 4-1 短路電流計算圖三、短路電流計算進(jìn)行計算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對值表示，這種計算方法叫做標(biāo)幺值法。標(biāo)幺值的概念是：某量的標(biāo)幺值=所謂基準(zhǔn)值是衡量某個物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線路、變壓器、電抗器和用戶電力線路，為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值