110kV变电站毕业设计论文.doc

摘要本次毕业设计以110kV变电站为主要设计对象，该110kV变电站是地区重要变电站，是电力系统100kV电压等级的重要部分。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV、10kV三个电压等级。本设计的第一章为绪论，主要阐述了变电站在电力系统中的地位，变电站设计的原则的基本要求，并对原始资料进行分析。第二章是负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。通过得出的负荷结果确定了主变压器的台数和容量、主变压器的型式。第三章是变电站主接线的设计，分别通过对110kV、35kV、10kV侧电气主接线的拟定与比较，选择出最佳的接线方式。第四章是短路电流计算，首先确定短路点，计算各元件的电抗，然后对各短路点分别进行计算，得出各短路点的短路电流。第五章是电气设备的选择，电气设备包括断路器、隔离开关、熔断器、电流互感器、电压互感器、母线、支柱绝缘子和穿墙套管。第六章是配电装置，主要对变电站的配电装置进行设计选择。第七章是变电站的防雷和接地设计，对变电站装设避雷针、避雷器和接地系统的设计。最后绘制出电气主接线图、配电装置布置图和防雷接地布置图。通过本次毕业设计，本人对所学的专业知识进行了巩固，提高了个人综合运用知识、查阅分析资料、制定设计方案、精确理论计算的能力，培养了严谨的科学态度，锻炼了独立分析和解决问题的能力。关键词：变电站 电气主接线 电气设备 防雷接地AbstractThe graduation design with 110kV substation as the main design target, the 110kV substation is the main area substation, power system is the important part of 100kV voltage class. The substation with two main transformers, the station main wiring is divided into 110kV,35kV,10kV three voltage levels.The design of the first chapter is the introduction, mainly elaborated the substation position in the power system, transformer substation design principle of the basic requirements, and analyze the original data. The second chapter is the load calculation and the choice of transformer substations, according to the known load data of substation load calculation. The third chapter is the transformer substation main wiring design, respectively, through the110kV,35kV,10kV side of the formulation of the main electrical wiring and comparison, the best choice of wiring mode. The fourth chapter is the short circuit current calculation, first determine the fault point, calculating each component reactance, and then all of the short point are calculated separately, the short circuit short circuit current. The fifth chapter is the choice of electrical equipment, electrical equipment including circuit breaker, isolating switch, fuse, current transformer, voltage transformer. The seventh chapter is the transformer substation lightning protection and grounding design of substation installation, lightning, lightning arrester and the design of grounding system. Finally draw the main electrical wiring diagram, distribution device arrangement and lightning protection grounding layout.Through this graduation project, I have learned professional knowledge to consolidate, improve personal comprehensive ability to use knowledge, I exercise independent analysis and problem solving ability.Key words：Transformer substation Main electrical connection Electrical equipmentLightning protection grounding目录摘要Abstract1 绪论11.1 原始资料分析11.2 设计原则和基本要求12 负荷计算及变压器选择32.1 负荷计算32.1.1 负荷资料32.1.2 负荷计算32.2 主变压器的选择42.2.1 主变压器台数和容量的选择52.2.2 主变压器型式的选择52.3 站用变压器的选择62.4 无功补偿72.4.1 补偿作用72.4.2 无功补偿容量及电容器接线方式73 电气主接线的选择83.1 主接线设计的原则83.1.1 主接线的设计依据83.1.2 主接线设计的基本要求83.2 电气主接线形式的选取93.2.1 110kV侧主接线方案选取103.2.2 35kV侧主接线方案选取123.2.3 10kV侧主接线方案选取134 短路电流的计算164.1 短路电流计算的目的164.2 短路电流计算的一般规定164.3 短路电流计算164.3.1 各元件电抗计算及等值电路图174.3.2 110kV母线侧短路电流的计算184.3.3 35kV母线侧短路电流的计算194.3.4 10kV母线侧短路电流的计算205 电气设备的选择225.1 电气设备选择的一般原则225.2 高压开关电器的选择225.2.1 高压断路器的选择235.2.2 高压隔离开关的选择265.2.3 高压熔断器的选择285.3 互感器的选择285.3.1 电流互感器的选择285.3.2 电压互感器的选择315.4 导线、支柱绝缘子和穿墙套管选择315.4.1 导线的选择315.4.2 支柱绝缘子的选择355.4.3 穿墙套管的选择366 配电装置396.1 配电装置概述396.2 变电站各电压等级采用的配电装置396.2.1 110kV配电装置396.2.2 35kV配电装置406.2.3 10kV配电装置417 变电站防雷保护和接地设计427.1 直击雷过电压保护427.2 雷电波过电压保护437.2.1 避雷器的安装437.2.2 避雷线的安装447.3 接地设计44总结46参考文献47致谢481 绪论变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。1.1 原始资料分析该变电站主要是为营口市开发区盼盼工业园区供电和服务的，并支持当地工农业的持续发展，使初具规模的旅游事业上一个新台阶，改善和提高该境内人民的物质和文化生活。本变电站属新建110kV区域性重要变电站，主要满足该地区工业用电。变电站位于城市的工业区附近，交通运输方便，海拔400m，地势平坦，公路交通方便，无污染源，夏季最高温度零上38度，冬季最低温度零下15度，年平均气温为零上15度，最大风速为20m/s，覆冰厚度为5mm，土壤电阻率为<500·m，冻土厚度为0.7m，主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风。为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座110kV的区域性终端变电站，设计原始资料要求如下：(1) 电压等级：110/35/10kV。(2) 设计容量：拟设计安装两台主变压器。(3) 进出线及负荷情况 110kV侧，110kV侧进出线共4回，其中2回为进线，最大负荷利用时间为4200h。 35kV侧，35kV侧出线共6回，本期4回，最大负荷利用时间为4000h。 10kV侧，10kV侧出线共10回，本期8回，无电源进线，最大负荷利用时间为5000h。 系统阻抗值为S=100MVA的值。1.2 设计原则和基本要求 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，具有同时性。110kV降压变电站作为供电网络中重要的变电一环，它设计质量的好坏直接关系到该地区的用电可靠性和地区经济的发展，同时也影响到该地区的用电可靠性和地区的经济发展，以及工农业生产和人民生活。本次设计根据有关规定，依据安全、可靠、优质、经济、合理等要求，为保证对用户不间断地供给充足、优质又经济的电能设计方案。本设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，并且具有可扩建的方便性。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况，形式上采用独立变电站。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。变电站的设计应根据工程5-10年的发展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期与远景发展的关系，适当考虑扩建的可能性。2 负荷计算及变压器选择2.1 负荷计算2.1.1 负荷资料站用电负荷见表2-1，变电站主要负荷见表2-2。表2-1 站用电负荷统计序号名称负荷值(kW)功率因数1主充电机250.882浮充电机4.50.853主变通风0.150.734蓄电池及装置通风30.885检修间实验160.86载波远动0.960.697照明208采暖及其他162.1.2 负荷计算负荷计算需用系数法计算电力负荷。公式如下： （2-1） （2-2） （2-3） 由公式（2-2），在最大负荷时：1、35kV出线侧的负荷计算2、10kV出线侧的负荷计算表2-2 变电站主要负荷统计电压等级线路功率因数最大负荷值（MW）35kV化工厂0.916.54铝厂0.876.53水厂0.885.05钢厂0.855.5710kV机械厂0.922.04齿轮厂0.891.75电台0.871.92纺织厂0.861.88食品加工厂0.931.93木材厂0.881.48皮革厂0.881.74自来水厂0.901.76由以上计算可得：总负荷为则系统的计算负荷为：2.2 主变压器的选择变压器是变电站中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。主变压器的选择主要包括变压器的容量、变压器的台数和变压器的型式。2.2.1 主变压器台数和容量的选择变压器台数的确定应满足以下三点：1、应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电站中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台；2、对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电站，技术经济合理时可选择两台变压器；3、三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。确定主变压器的台数，对于大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。因此选择两台主变压器。装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量应同时满足下列两个条件。1、任一台主变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%70%的要求，即 （2-4）2、任一台主变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷的需要，即 （2-5）根据负荷计算：，按照上述要求进行选择两台31500kVA的主变压器符合要求。2.2.2 主变压器型式的选择（1）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。如采用单相变压器组，则投资大、占地多、运行损耗也比较大，同时也使配电装置结构复杂。因此选择三相变压器。（2）变压器组数的确定对具有三种电压的变电站，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上时，采用三绕组变压器。本变电站变压器各侧绕组的功率均达到了总容量的15%，故选择三绕组变压器。（3）变压器绕组连接组别的确定变压器三相绕组的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。电力系统常采用的绕组连接方式只有星形（Y）和三角形()两种。变压器三相绕组的连接方式应根据具体工程来确定。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用连接，中性点直接接地；35kV采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地；10kV系统中性点不接地，绕组多采用连接。所以本变电站主变压器绕组连接方式为/Y/。（4）变压器调压方式的确定普通型变压器的调压范围很小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头无法满足要求。有载调压变压器的调压范围较大，一般在15%以上。既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量的情况下，有载调压变压器可以实现。因此选用有载调压变压器。根据上述比较，所选主变压器的特性参数如下：型号：SFSZ7-31500/110额定电压（kV）：高压110±8×1.25%、中压38.5±2×2.5%、低压10.5，连接组标号：，yn0，d11，空载损耗（kW）：50.3，负载损耗（kW）：175，空载电流（%）：1.4阻抗电压（%）：高中10.5、高低1718、中低6.5。2.3 站用变压器的选择变电站的站用电是变电站的重要负荷。站用变压器台数和容量的确定原则和主变压器的选择基本相同，即在保证电能质量的要求下，应尽量减少投资、运行费用和有色金属耗用量。 站用变压器台数选择原则，对于二、三级负荷，变电站只设置一台变压器，其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从变电站外引入一个可靠的低压备用电源，这不仅在故障下可以对重要的二级负荷供电，而且在负荷极不均匀的轻负荷时，也能使供电系统达到经济运行。一、二级负荷较大时，采用两回路独立进线，设置两台变压器，其容量确定和主变压器相同。根据以上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。计算负荷可由公式（2-1）、（2-2）、（2-3）近似计算，根据原始资料给出的站用负荷计算：根据容量选择站用变压器如下：型号：S9-80/10 额定电压（kV）：高压10±5%、低压0.4，连接组标号：Y，yn0，空载损耗（kW）：0.25，负载损耗（kW）：1.25，空载电流（%）：2.4，阻抗电压（%）：4。2.4 无功补偿 无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。无功补偿方式有两种：即高压集中补偿和低压分散补偿。本站是地区变电站，采用10kV侧补偿方式。补偿装置分类：串联补偿装置和并联补偿装置。2.4.1 补偿作用 （1）对110kV及以下电网中的串联补偿装置，用以减少线路电压降，降低首端电压波动，提高供电电压，在闭合电网中，改善潮流分布，减少有功损耗。 （2）在变电站中，并联电抗补偿装置常接在主变压器的低压侧，对调相机，并联电容补偿装置和静止补偿装置都直接连接或通过变压器并接于需补偿无功的变电所、换流站的母线上，也可连接在变电所110kV电压母线上。 （3）补偿装置设置于发电厂、变电所、换流站或开关站中大部分连接在这些长站母线上，也有的补偿装置是关联或串联在线路上。2.4.2 无功补偿容量及电容器接线方式本设计采用并联电容器作为无功补偿装置。 （1）无功补偿装置容量的确定 现场经验一般按主变容量的10%-15%来确定无功补偿装置的容量。此设计中主变容量为31500kVA，故并联电容器的容量为：3150kVA-4725kVA为宜，在此设计中取4725kVA。 （2）并联电容器装置的接线 并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（）两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采用由三角形派生出来的双三角形。 本设计采用双星形接线。因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10kV及以上的大容量并联电容器组。 中性点接地方式：对该变电站进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置设在变电站低压侧，故采用中性点不接地方式。3 电气主接线的选择3.1 主接线设计的原则3.1.1 主接线的设计依据在选择电气主接线时，应以下列各点作为设计依据：1、变电所在电力系统中的地位和作用电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。终端变电所属于一般变电所，电压为110kV，但也有220kV。2、变电所的分期和最终建设规模变电所根据5-10年电力系统发展规划进行设计。一般装设两台主变压器，中断或分支变电所如只有一个电源时，可只装设一台主变压器。3、负荷大小和重要性（1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。（2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。（3）对于三级负荷一般只需一个电源供电。4、系统备用容量大小装有2台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断开，其余主变压器的容量应保证该所70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。5、系统专业对电气主接线提供的具体资料3.1.2 主接线设计的基本要求电气主接线设计的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。（1）可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的，在分析电气主线的可靠性时，要考虑变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。主接线可靠性的基本要求包括以下几个方面：断路器检修时，不宜影响对系统的供电。线路、断路器或母线故障，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停运时间，并能保证对全部类及全部或大部分类用户的供电。尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性。大型机组突然停运时，不应危及电力系统的稳定运行。（2）灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：操作的方便性。电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便地改变运行方式。并且在发生事故时，要能尽快地切除故障，使停电时间短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。扩建的方便性。对将来要扩建的变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。在设计主接线时应留有发展扩建的余地。设计时不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑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，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来可顺利完成过渡方案的实施，使改造工作量最少。（3）经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑。节省一次投资，主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，一边降低投资。占地面积少。主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积少；同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。对大容量变电站，在可能和允许条件下采取依稀设计，分期投资、投建，尽快发挥经济效益。电能损耗少。在变电站中，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式和台数，尽量避免两字变压而增加电能损耗。3.2 电气主接线形式的选取6-220kV高压配电装置的接线分为：（1）有汇流母线的接线。单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路隔离开关等。（2）无汇流母线的接线。变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。6-220kV高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。3.2.1 110kV侧主接线方案选取本次设计中110kV侧进出线共4回，为了满足主接线设计的基本要求，拟采用双母接线和单母线分段接线两种方案，下面分别对这两种方案进行分析比较。方案一、双母线接线如图3-1所示图3-1 双母线接线1、优点（1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组导线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。（2）调度灵活。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。（3）扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，不会如单母线分段那样导致出现交叉跨越。（4）便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。2、缺点（1）增加一组母线会使每回路增加一组母线隔离开关。（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。3、适用范围 当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级电压采用的具体条件如下：（1）6-10kV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时。（2）35-63kV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多、负荷较大时。（3）110-220kV配电装置出线回路在5回及以上时；或当110-220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。方案二、单母线分段接线如图3-2所示图3-2 单母线分段接线1、优点（1）用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2、缺点（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。（2）当出线回路为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需要向两个方向均衡扩建。3、适用范围（1）6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。（2）35-63kV配电装置出线回路数为4-8回时。（3）110-220kV配电装置出线回路数为3-4回时。方案比较与选择： 本设计的110kV侧进出线回路数为4回，其中出线2回，宜采用方案二。方案一比方案二供电可靠，调度灵活，但是方案一的投资较大，并且方案二同样能满足可靠性和灵活性的要求。因此，110kV侧选用单母线分段接线。3.2.2 35kV侧主接线方案选取本次设计中35kV侧进出线共6回，本期4回，为了满足主接线设计的设计原则和基本要求，拟选用单母线分段接线和单母线接线两种方案，下面分别对这两种方案进行分析比较。方案一、单母线分段接线如图3-3所示图3-3 单母线分段接线1、优点（1）用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2、缺点（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。（2）当出线回路为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需要向两个方向均衡扩建。3、适用范围（1）6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。（2）35-63kV配电装置出线回路数为4-8回时。（3）110-220kV配电装置出线回路数为3-4回时。方案二、单母线接线如图3-4所示图3-4 单母线接线1、优点接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2、缺点不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。3、适用范围一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：（1）6-10kV配电装置的出线回路数不超过5回。（2）35-63kV配电装置的出线回路数不超过3回。（3）110-220kV配电装置的出线回路数不超过两回。方案比较与选择： 本设计有两台主变压器，35kV侧进出线共6回，本期4回，宜采用方案一。方案二虽然操作方便，便于扩建，但是接线太过简单，不够灵活可靠，不能满足供电可靠性。因此，35kV侧选用单母线分段接线。3.2.3 10kV侧主接线方案选取本设计10kV侧出线共计10回，本期8回，考虑到供电灵活性和可靠性，拟选用单母线分段接线和单母线接线两种方案，下面分别对这两种方案进行分析比较。方案一、单母线分段接线如图3-5所示图3-5 单母线分段接线1、优点（1）用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2、缺点（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。（2）当出线回路为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需要向两个方向均衡扩建。3、适用范围（1）6-10kV配电装置出线回路数为6回及以上时。（2）35-63kV配电装置出线回路数为4-8回时。（3）110-220kV配电装置出线回路数为3-4回时。方案二、单母线接线如图3-6所示1、优点接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2、缺点不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。图3-6 单母线接线3、适用范围一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：（1）6-10kV配电装置的出线回路数不超过5回。（2）35-63kV配电装置的出线回路数不超过3回。（3）110-220kV配电装置的出线回路数不超过两回。方案比较与选择：本设计10kV侧出线共计10回，本期8回，宜选用方案一。方案二虽然操作方便，便于扩建，但是接线太过简单，不够灵活可靠，不能满足供电可靠性。因此，10kV侧选用单母线分段接线。4 短路电流的计算4.1 短路电流计算的目的（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。（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。（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。4.2 短路电流计算的一般规定1、计算的基本情况：（1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；（2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置；（3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间；（4）所有电源的电动势相位角相同；（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、接地方式：计算短路电流时所用的接地方式应是可能发生最大短路电流的正常接地方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接地方式。3、计算容量：应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展计划（一般考虑本工程建成后5-10年）。4、短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相或两相接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的情况校验。5、短路计算点：在正常接地方式时，通过电气设备的短路电流最大的点成为短路计算点。对于6-10kV出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前，选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。4.3 短路电流计算为选择110kV、35kV、10kV配电装置的电器和导体，需计算在最大运行方式下流过电气设备的短路电流，变电站用电回路共选3个短路点，即：、。系统为无限大容量，选。4.3.1 各元件电抗计算及等值电路图等值电路图及其各元件电抗计算为了计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为以短路点为中心的等值网络，常常采用的方法有：网络等值变换、利用网络的对称性简化、并联电源支路的合并和分布系数法四种。根据本设计所选主接线方式和长期运行方式（两台主变压器并联运行），对网络图进行简化。绘制网络等值电路如图4-1所示。图4-1 短路电流计算等值网络电路图线路电抗的计算： （4-1）由公式（4-1）计算得出：变压器电抗的计算： （4-2）根据所选主变压器型号，查表得：阻抗电压分别为由公式（4-2）可得出阻抗的标幺值由于本设计是两台变压器并联运行，所以：4.3.2 110kV母线侧短路电流的计算点短路：等值电路如图4-2所示。图4-2 点短路电流等值电路图点转移阻抗：对点：对点：、总的转移阻抗：短路电流标幺值的计算 （4-3）有名值的计算 （4-4）冲击值的计算 （4-5）短路容量的计算 （4-6）全电流最大有效值的计算 （4-7）由公式（4-3）计算得出短路电流标幺值由公式（4-4）计算得出有名值由公式（4-5）计算得出冲击值由公式（4-6）计算得出短路容量由公式（4-7）计算得出全电流最大有效值4.3.3 35kV母线侧短路电流的计算点短路：等值电路如图4-3所示。图4-3 点短路电流等值电路图点的转移阻抗：对点：对点：、总的转移阻抗：由公式（4-3）计算得出标幺值由公式（4-4）计算得出有名值由公式（4-5）计算得出冲击值由公式（4-6）计算得出短路容量由公式（4-7）计算得出全电流最大有效值4.3.4 10kV母线侧短路电流的计算点短路：等值电路如图4-4所示。图4-4 点短路电流等值电路图点的转移阻抗：对点：对点：、总的转移阻抗：由公式（4-3）计算得出标幺值由公式（4-4）计算得出有名值由公式（4-5）计算得出冲击值由公式（4-6）计算得出短路容量由公式（4-7）计算得出全电流最大有效值短路电流计算结果统计如表