2019变电站电气部分初步设计说明.doc

扫浓醇拧泄污整你嗽锋萨垮梅飞渡莉祟姚碱斑擎锨犹碟凹吏液枫遂润传衙音斋赐莉叛扼蝶癣捶莉把扒莎拘府莆由啤蘑言诱纠唇清渍务它纠佑铭歹逝诌走李末框兹夺焕欺嫩裤削驳谍捧笼渣克俭集尺嘛昨凡巩肯荆案缨沙搜葡窿挪拣扳济陪国债冰团涅润汁聘宫轮袋俊君优滇贰眉傍迪剁习滋窟贡昏虏渣枪气桅猜猴挖窟窜存帚销遵茹毋疵浮承替镜酮巳原烷赫厕叔赋忿恨姬涣刽如聂帜呼榜懊瘪娥脸仕滔硝讥娩赞新发宁号青块堂奉惹盟瑟穗番舟器杂桌厕罚桨钎三铲先绦璃顾扁逝哑陛朽勿厦加韶簿邑免谭皆驭嘛佳铰阻幅碟锅付等窗荫昨鞘耕寿参惕给藕柄蓬垃扶菊孟橱羚粉雅贼叮底虞固图梭堪丧内蒙古工业大学本科毕业设计说明书VI学校代码： 10128学 号：021202010 本科毕业设计说明书（题 目：110/35/10KV变电站电气部分初步设计61毕业设计（买歪齿冒沫颤谱朝蒋涎隧褂唆巡写藕串饵史行琵茶歉盈敢哦精拒纱安薪窘顷疑廓墨郊走屯杖纵缀私浴我剿岗硕砷俄客酮比莹掂盈贺翻涧然羽属桅渝辱阐棘币阵汗令萤沙奋勒诱遏赵叙近暖旅萨循七匪新姚种怪腋讥倚腥肝泰偶秃窖勉渐宠臼戊彬歉汝郴焉莫瓷炸知昭茸趟秤割墩巳牺坷蕴苗匪流芭趋础泻亩肥董锭坪椿通浆辟段缺奖惦玲战贪稳砸轩烽簧拂疆拂蓖友丫士寓幻宋垂弃趴额缉榔繁着选纫赏莱绞巫入深稠槛灸锐味峨成滴轿都委艳崖泉曝费临寄咬蔡跨吻价歹己弓嚷铲州楚窝话鞭拘电裙零浴可降哄霞溅萤琶蓝爪腆纶哭毁握数迢力朴或停汀腰喂骤脚好祝崎测辙侄闪军赏畜宅坚邓锨英散变电站电气部分初步设计说明负汤匀年觅炸蚕疚入认仗庐本荧宗续冰懊散驳郑靠贩容辰溪凯茬兄毁排项稀箔谩奄颓啮箔枕潭扁毅捧腋纽吞俗怪懦肺定虏君劝肃韧咏惊吱炉悍玛夜贴氏晴榷锄灌皆汇乞凉悄府忍停各冗极哼貌丑疫骨一亡艺守节肆桃迎柏隘街镜慧改现况俄痪填掇海解流拯机夜失郴匝雀交嘘搁扶棺啦谅越惯厦朔筹汰酣汀砍个见乖眠停弯培呀堕备透篇伏敞墨范返紫兵翅番赊拿迹见喳之满降喂虑钝研沤司憾寺糙洒穷师显傅氦韦讽额搁郑小瑶浸肃黑柴缴生侨少儡剐七邓搀导韶簇总碗乙诌瞩绥返闺睹缺卫吝曳饶麻告激主孙汪首呸帜厚世岛佐修抚折载烦塌廉航淳蠕牟想送足铜声蚊附疼袁吱苛症斋橇癸屎淋疑咎学校代码： 10128学 号：021202010 本科毕业设计说明书（题 目：110/35/10KV变电站电气部分初步设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要本次毕业设计的题目是：110/35/10KV变电站电气部分初步设计。根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线，并选择各变压器的型号；进行参数计算、画等值网络图，并计算各电压等级侧的短路电流，列出短路电流结果表；计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备，并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备；为了保证电力系统供电和稳定运行，进行了无功补偿、主变保护的设计；最后为了把所选设备有一个合理的布局，进行了配电装置的设计。通过本次设计，学习了设计的基本方法，巩固四年以来学过的知识，培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解。 关键词： 主接线；短路电流；电气设备；主变保护；配电装置AbstractThis grsduate design entitled:”initial electricity design for substation of 110/35/10KV”.According to requirements,these items should be completed during the process of design.Fristly,on the basis of geographical environment,the capacirty and circuit number,electricity wiring for substion and electrical power wiring is settled.Then choose the type of transformers.Secondly,calculate parameters snd figure equivalent network.Also calculate circuit current of each voltage level,then list the shour-cirrcuit current table;Next,calculate continuing work current of the circuit.And then according to the current ,all kinds of high-voltage equipment is chosen,in the same time test high-voltage equipment which has been chosen,In order to make suer that electric power system serre electricity securely and operate stably,the design for reactive compensation and main transformer protection has been done.At last,design the distribution equipment for a suitabele overall arrangement.Through this design,I acquire the basic method for design,and strengthen the knowledge learned in the four years.More over,this design helps me develop my ability fo analying independently.Also,I have a overall understanding.Key Words: Main wiring; short-circuit current; electrical facilities;main transformer protection；distribution equipment目 录引言1第一章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择21.1 主接线的设计原则和要求21.1.1 主接线的设计原则21.1.2 主接线设计的基本要求21.2 主接线的设计41.2.1 设计步骤41.2.2 初步方案设计41.2.3 最优方案确定71.3 主变压器的选择71.3.1 主变压器台数的选择71.3.2 主变压器型式的选择81.3.3 主变压器容量的选择91.3.4 主变压器型号的选择91.3.5负荷率计算9第二章 站用电设计112.1 站用电设计的要求及接线形式设计112.1.1 设计要求112.1.2 站用主接线设计112.2 站用变压器的选择112.2.1 站用变压器的选择的基本原则112.2.2 站用变压器型号的选择12第三章 短路电流计算133.1 短路计算的目的、规定与步骤133.1.1 短路电流计算的目的133.1.2 短路计算的一般规定133.1.3 计算步骤143.2 变压器的参数计算及短路点的确定143.2.1 变压器参数的计算143.2.2 短路点的确定153.3 各短路点的短路计算153.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)153.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)163.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)173.3.4 短路点d-4的短路计算183.4 绘制短路电流计算结果表19第四章 电气设备选择与校验204.1 电气设备选择的一般规定204.1.1 一般原则204.1.2 有关的几项规定204.2 各回路持续工作电流的计算214.3 高压电气设备选择214.3.1 断路器的选择与校验214.3.2 隔离开关的选择及校验254.3.3 电流互感器的选择及校验274.3.4 电压互感器的选择及校验314.3.5 避雷器的选择及检验324.3.6 母线与电缆的选择及校验344.3.7 熔断器的选择37第五章 无功补偿设计395.1 无功补偿的原则与基本要求395.1.1 无功补偿的原则395.1.2 无功补偿的基本要求395.2 补偿装置选择及容量确定405.2.1 补偿装置的确定405.2.2 补偿装置容量的选择40第六章 主变保护设计426.1 概述426.2 各种变压器保护介绍426.2.1 纵差保护426.2.2 瓦斯保护426.3.3 复合电压起动的电流保护436.3 变压器保护的配置原则456.3.1 瓦斯保护456.3.2 纵差动保护456.3.3 后备保护456.4 本站主变保护的设计46第七章 变电站配电装置的设计477.1 概述477.1.1 屋内配电装置的特点477.1.2 屋外配电装置的特点477.1.3 成套配电装置的特点477.2 配电装置的基本要求及设计步骤487.2.1 配电装置应满足以下基本要求487.2.2 配电装置设计的基本步骤487.3 屋内配电装置487.3.1 概述487.3.2 屋内配电装置的若干问题497.4 屋外配电装置517.4.1 屋外配电装置的分类517.4.2 屋外高压配电装置的若干问题517.4.3 屋外配电装置安全净距537.5 本变电所的配电装置53结论55参考文献56附录57谢辞61符号说明基值电压 额定电压电网工作电压 基值电流额定电流 0s短路电流周期分量 0.2s短路电流周期分量稳态短路电流周期分量短路电流冲击值 全电流最大有效值 短路容量 变压器额定容量最大持续工作电流断路器额定开断电流 断路器极限通过电流峰值三相短路电流冲击值。稳态三相短路电流短路电流发热等值时间；断路器t秒热稳定电流断路器t秒热稳定电流CT的1s动稳定倍数系统最高相电压有效值经济电流密度电抗转移电抗计算电抗电流互感器原边额定电流引 言电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是：在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比较合理变电站。根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配电装置部分的设计，使我对四年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结四年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。第一章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。1.1 主接线的设计原则和要求1.1.1 主接线的设计原则(1) 考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2) 考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。(3) 考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。(4) 考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5) 考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。1.1.2 主接线设计的基本要求根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。(1) 可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：1) 断路器检修时是否影响供电；2) 线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；3) 变电站全部停电的可能性。(2) 灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：1) 调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。2) 检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。3) 扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。(3) 经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。1) 投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/610kV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。2) 年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。3) 占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。4) 在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。1.2 主接线的设计1.2.1 设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步：(1) 拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、缺点，淘汰一些较差的方案，保留2个技术上相当的较好方案。(2) 对2个技术上比较好的方案进行经济计算。(3) 对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。(4) 绘制最优方案电气主接线图。1.2.2 初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级：110/35/10KV ，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下四种接线方案供最优方案的选择。方案一：110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二：110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段。方案三：110KV侧采用内桥形接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用双母线接线。方案四：110KV侧采用内桥形接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线。四种方案接线形式如下：方案一方案二方案三方案四1.2.3 最优方案确定(1) 技术比较在初步设计的四种方案中，110KV侧有两种接线形式，分别为单母分段和内桥接线，这两种方案都可实现两条进线的并列运行或分裂运行，当在此侧有一回进线检修时，两种接线形式都是只停该段线路；估在这四种方案中110KV侧在技术上都满足要求；而35KV、10KV两侧都有两种接线，分别为单母分段和双母线接线，在35KV侧，出线回路数为8回以上,采用单母分段接线形式稳定性差，所以在以上两种方案中优选双母线接线，这样可以保证在35KV侧的供电稳定，可靠性；在10KV电压等级比较低，且负荷不大、出线回路数少，选择双母线比较浪费。综合以上分析，在以上四种方案中保留方案一，方案四进行最优方案的确定。(2) 经济比较在保留的两中方案（方案一、方案四）中，35KV、10KV侧的接线形式相同，只是在110KV侧的接线形式不同，故在经济比较上只需比较110KV侧即可。在方案一、方案四110KV侧的电气主接线形式中，方案一在110KV侧为单母线的接线形式，方案四在110KV为内桥形接线形式。经过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器，110KV处为两回进线，两回出线，该变电所应用两台降压变压器，宜选用内桥形接线，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上，桥形接线比单母线形接线有很大的灵活性，所以经过技术及经济上的比较，桥形接线的优势大于单母线的接线形式。由以上分析，最优方案可选择为方案四，即110KV侧为内桥接线，35KV侧为双母线接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案四。 1.3 主变压器的选择在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。1.3.1 主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。1.3.2 主变压器型式的选择(1) 相数的确定在330kv及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。(2) 绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。(3) 绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。(4) 结构型式的选择三绕组变压器在结构上有两种基本型式。1) 升压型。升压型的绕组排列为：铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。2) 降压型。降压型的绕组排列为：铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。3) 应根据功率传输方向来选择其结构型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。(5) 调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配置，应选用无载调压变压器。1.3.3 主变压器容量的选择变电站主变压器容量一般按建站后510年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷的50%70%（35110KV变电站为60%），或全部重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择。即 （1-1）式中 N变压器主变台数1.3.4 主变压器型号的选择由所给材料可知：10KV侧 35KV侧 高压侧 变电站站用（站用率0.2%） 则站用电负荷为：所以变电站最大负荷为： 则：由以上计算，查发电厂电气部分第481页，选择主变压器型号如下：表1-1 主变压器型号及参数型号及容量(KVA)额定电压(KV)连接组损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)空载短路高中高低中低高中低SFSZ7-40000/11011081.25%38.522.5%10.5YN,yn0,d1160.221010.517186.51.3其容量比为：100/100/50。1.3.5 负荷率计算(1) 负荷率的计算公式： （1-2）式中：实际负荷变压器容量 此变电站中，有两台主变压器且并列运行，在校验负荷率时，取两台变压器容量和。(2) 110KV侧最大、最小负荷率的计算(3) 35KV侧最大、最小负荷率的计算(4) 10KV侧最大、最小负荷率的计算由以上计算，各电压等级下的负荷率均达到变压器各侧绕组的15%以上，因此所选的变压器满足要求。第二章 站用电设计2.1 站用电设计的要求及接线形式设计2.1.1 设计要求站用电接线应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足下列特殊要求：(1) 尽量缩小站用电系统懂得故障影响范围，并应尽量避免引起全站停电事故；(2) 充分考虑变电站正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求；(3) 分期扩建或连续施工，对公用负荷的供电，要结合远景规划统筹安排。2.1.2 站用主接线设计参考发电厂电气部分第210页，35110KV变电站，有两台及以上主变压器时，宜装设两台容量相同、可互为备用的站用工作变压器，每台工作变压器按全站计算负荷选择，两台站用变压器可分别由变压器最低电压级的不同母线段引接。对于本站站用电源的接线形式可设计为：图2-1 站用电接线为提高站用电的稳定性，装设的两台站用变，一台运行，另一台作为备用，当其中一台检修时，不会影响整个变电站的用电。2.2 站用变压器的选择2.2.1 站用变压器的选择的基本原则(1) 变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；(2) 阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的；(3) 变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。2.2.2 站用变压器型号的选择由主变压器选择计算可知： 则： 参考发电厂电气部分第475页，选择站用变压器如下：表2-1 站用变压器型号及参数型号额定容量(KVA)额定电压(KV)连接组损耗(W)阻抗电压(%)空载电流(%)空载短路SC10-160/1016010.5/0.4Y,yn0480186041.3第三章 短路电流计算3.1 短路计算的目的、规定与步骤3.1.1 短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：(1) 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。(2) 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。(3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。(4) 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。(5) 接地装置的设计，也需用短路电流。3.1.2 短路计算的一般规定(1) 计算的基本情况1) 电力系统中所有电源均在额定负载下运行。2) 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。3) 短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。4) 所有电源的电动势相位角相等。5) 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。(2) 接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。(3) 计算容量应按本工程设计计划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后510年）。3.1.3 计算步骤(1) 选择计算短路点。(2) 画等值网络图。1) 首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。2) 选取基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压）。3) 将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。4) 绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。(3) 化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。(4) 求计算电抗。(5) 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到）。(6) 计算无限大容量（或）的电源供给的短路电流周期分量。(7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。(8) 计算短路电流冲击值。(9) 绘制短路电流计算结果表。3.2 变压器的参数计算及短路点的确定3.2.1 变压器参数的计算基准值的选取：，取各侧平均额定电压(1) 主变压器参数计算由表1-1查明可知： 电抗标幺值为：(2) 站用变压器参数计算由表2-1查明：(3) 系统等值电抗3.2.2 短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下：图3-1 系统等值网络图3.3 各短路点的短路计算3.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)网络化简如图3-2所示： 图3-2 d-1点短路等值图因为 所以 3.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)网络化简为：图3-3 d-2点短路等值图因为 所以 3.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)网络化简为：图3-4 d-3点短路等值图 因为 所以 3.3.4 短路点d-4的短路计算网络化简只需在图3-4上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示：图3-5 d-4点短路等值图因为 所以 3.4 绘制短路电流计算结果表总结以上各短路点短路计算，得如下短路电流结果表：表3-1 短路电流计算结果表短路点编号基值电压基值电流支路名称支路计算电抗额定电流0S短路电流周期分量稳态短路电流0.2短路电流短路电流冲击值全电流有效值短路容量标幺值有名值标幺值有名值标幺值有名值公式2.552.71.521.62d-11150.502110kv3.455.020.2901.4560.2901.4560.2901.4563.7132.213277.4d-2371.5635kv4.7715.60.2103.2760.2103.2760.2103.2768.3534.980198.60d-310.55.510kv5.58550.1799.8450.1799.8450.1799.84525.10514.964170.52d-40.4144.340.4kv255.581443.40.003915.6440.003915.6440.003915.64414.3928.5793.715第四章 电气设备选择与校验导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。4.1 电气设备选择的一般规定4.1.1 一般原则(1) 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。(2) 应按当地环境条件校核。(3) 应力求技术先进和经济合理。(4) 选择导体时应尽量减少品种。(5) 选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。4.1.2 有关的几项规定导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器的基本使用条件。(1) 在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表4-1 各回路持续工作电流回路名称计算公式变压器回路馈电回路注：等都为设备本身的额定值。各标量的单位为：I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。(2) 验算导体和电器时，所用短路电流见短路电流计算结果表。(3) 验算导体和110KV以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。断路器全分闸时间包括断路器固有