[建筑]说明书含计算书.doc

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1、贵州电力职业技术学院毕 业 设 计说明书课题：110KV终端变电所电气部分设计班 级： 专 业： 设 计 人： 指导教师： 时 间： 目 录前 言第一章 原始资料分析 1-1 设计内容 1-2 设计成果 1-3 原始资料第二章 主变压器选择2-1 全所负荷统计计算及无功补偿2-2 主变压器选择原则2-3 主变压器的选择第三章 电气主接线设计3-1 电气主接线的设计原则3-2 电气主接线初步方案的拟定3-3 电气主接线的确定第四章 所用电设计及全所中性点运行方式4-1 所用变压器选择4-2 所用电源的引接及所用电接线方式4-3 全所中性点的运行方式第五章 短路电流计算5-1 短路电流计算的一般原

2、则及步骤5-2 各短路点短路电流的计算5-3 短路电流计算结果汇总第六章 电气设备和载流导体的选择 6-1 电气设备选择的一般原则6-2 主要电气设备选择 （各侧以断路器、隔离开关、电压、电流互感器为例进行选择）6-3 载流导体选择的一般原则6-4 主要载流导体选择第七章 变电所配电装置规划设计 7-1 概述7-2 变电所配电装置的确定第八章 变电所防雷保护规划第九章 变电所继电保护配置 9-1 概述 9-2 变压器保护的配置 9-3 线路保护的配置结束语谢 辞参考文献前 言本说明书介绍的是110KV变电所电气部分设计。本书主要介绍了变电所主变压器选择，几种电气主接线的比较及电气主接线最终方案

3、的确定，短路电流计算，电气设备选择，配电装置的选型，变电所防雷保护及配置，继电保护及配置。 本书在编写过程中，得到了 老师的关心和大力支持，给了我很大帮助，在此表示感谢。鉴于时间和水平的限制，书中错误和不当之处，敬请老师及读者批评指正。编者年 月第一章 原始资料分析1-1 设计内容1、负荷的统计计算及无功补偿容量的确定；2、确定变电所主变压器台数、容量、型式；3、变电所电气主接线的设计；4、变电所所用电设计及全所中性点运行方式；5、各电压等级配电装置的规划设计；6、短路电流计算；7、电气设备及导体的选择；8、全所继电保护的规划设计；9、全所防雷保护系统的规划设计。1-2 设计成果1、设计说明书

4、一份；2、设计计算书一份；3、变电所电气主接线图1张（1号图纸）；4、继电保护配置图1张（2号图纸）。1-3 原始资料1、待设计变电所为城郊110KV终端变电所，一次设计并建成。2、进、出线情况110KV：进线回路数：2回，分别由距待设计变电所30的A系统和距待设计变电所50的B系统供电。 35KV：出线回路数：4回，最大负荷为29 + 25MVA，Cos =0.9，均为类负荷，对侧无电源。 10KV：对侧无电源，待建变电所10KV母线到各地区均用架空线供电，其中1）和2）为类负荷，其余为类负荷。Tmax=4000h，各馈线负荷如下表：序号企业名称计算有功功率（MW）计算无功功率（Mvar）距

5、离（Km）1冶炼厂4.23.352印染厂3.52.763棉纺厂2.62.0544机械厂2.61.935化工厂1.91.576化肥厂2.82.057有机厂2.41.838气源厂2.21.529机电厂2.82.15310仪表厂1.59.03另外，全所考虑20%的负荷增长。3、系统结构图4、系统参数：（假设为无限大容量电源，基准容量为Sj=100MVA ，Uj=up） A系统：归算至本所110KV母线电抗标幺值XA= 0.06B系统：归算至本所110KV母线电抗标幺值XB= 0.085、所用电按总负荷的1%考虑。6、环境条件1）当地年最高温度38.5C，最热月平均最高温度28.2C，年最低温度为-5

6、.9C，最热月地面0.8m处土壤平均温度25.7C 。2）当地海拨高度1000m。3）当地雷电日数37.3日/年，无空气污染，变电所处在500.m的黄土上。4）其它资料：其它如地形、交通运输、施工条件、环境保护、特殊设施和人防、城乡规划、扩建或改建条件等，对设计均无限制。第二章 主变压器选择2-1 全所负荷统计计算及无功补偿一、10KV侧1、10KV侧原始负荷统计取同时系数K=0.9P10KV = K *P = 0.9（4.2 +3.5 +2.6 + +1.5）= Q10KV = K *Q = 0.9（3.3 +2.7 +2.05 + +9 ）=S10KV = Cos =P10KV /S10K

7、V = 2、10KV侧无功补偿方式由于Cos到不到0.9的要求，故考虑在10KV母线上并联电容器，进行无功补偿。考虑到变压器损耗，现将10KV侧功率因数由原来的提高到0.92 。 3、10KV侧无功补偿容量的确定补偿前： P10KV = Cos =补偿后： P10KV = Cos =0.92 则 tan = 0.426 Q10KV =P10KV * tan= 计算无功补偿容量Qc =Q10KV - Q10KV = 查电力工程手册，选取 BW10.5-14-1 型电力电容器则所需电容器个数 n = Qc / q C = 按实际选取电容器个数n n ，且为3的整数倍原则，确定实际选取电容器个数n

8、= 个则实际无功补偿容量 Qc = n * q C = 4、无功补偿后，10KV侧总负荷P10KV = Q10KV =Q10KV - Qc = S10KV = Cos =P10KV /S10KV = 0.92 达到要求二、35KV侧S35KV = 29 + 25 =28 MVA Cos = 0.9因功率因数已达0.9，故35KV侧无需考虑无功补偿三、全所总负荷S总 =S10KV + S35KV = 考虑20%的负荷增长：S增= S总 20% = 考虑1%的所用电： S所= S总 1% = 全所总负荷 S总= S总+ S增+ S所 = 2-2 主变压器的选择原则1、台数和容量的确定变电所主变压器

9、容量，一般应按510年规划负荷来选择，根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑，确定其容量，对重要变电所，应考虑当一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足I类及II类负荷的供电，对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的60%70%。变电所主变压器的台数与电压等级，接线方形式，传输容量以及和系统的联系有密切的关系，通常与系统具有强联系的大、中型枢纽变电所，在一种电压等级下，主变压器应不少于2台，面对弱联系的低压侧电压为6-10KV变电所或只是备用性质时可装一台主变压器，对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变。根据原始资料

10、分析后应选2台主变压器。变压器是一种静止电器，运行实践证明，它的工作是比较可靠的，一般寿命为20年，事故率较小，通常设计时，不必考虑另设专用变压器。但大容量单相变压器组是否需要设置备用变，应根据电力系统要求，经过经济、技术比较后确定。按照以上原则确定变压器容量后，最终应选用靠近国家系列标准规格。2、相数确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为三台单相变压器相对于同容量的三相变压器来讲投资大，占地多，运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，也增加维护工作量，但是由于变压器的制造条件和运输条件的限制，特别是大型变压器，尤其需要其运输可靠性。从制造厂到变电所之间，变压器尺寸是否超

11、过运输途中隧洞、涵洞、桥洞的允许通过限额；变压器容量是否超过运输途中车辆、船舶、码头、桥梁等运输工具或设施的允许承载能力。若受到限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台大容量三相变压器，或选用单相变压器组。由原始资料可知，变电所有三个电压等级、进线110KV，出线35KV和10KV，固选用三绕组变压器，即110kv/35kv/10kv型。3、绕组数的确定国内电力系统中采用的变压器，按其绕组数分有双绕组普通变，三绕组变，自藕变以及低压绕组分裂式等形式变压器，在具有三种电压的变电所中，如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，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备

12、时，主变压器宜采用三绕组变压器，110KV系统是直接接地系统，这样可以清除三次谐波的危害，所以不能用自藕变压器。通过以上原则及原始资料分析，应选三绕组变压器。4、调压方式为了保证变电所的供电质量，电压必须在规定允许范围内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压绕组匝数，从而改变其变比，实行电压调整，切换方式有两种，不带电切换，称为无激磁调压，调压范围通常在22.5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%，其结构较复杂，价格较贵。对110KV及以下的变压器宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。5、冷却方式电力变压器的冷却方式，随其型式和容量不同而异，一般有以下几种

13、类型：（1）自然风冷却；（2）强迫空气冷却；（3）强迫油循环水冷却；（4）强迫油循环风冷却；（5）强迫油循环导向冷却；（6）水内冷变压器；冷却方式等后章再见，因为后章才计算和选择主变压器的型式和容量。6、绕组的连接方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并联运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和，高、中、低三绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电力变压器绕组都采用Y0连接，35KV亦采用Y连接，中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电力变压器绕组都采用连接。根据以上原则及原始资料分析后，所以选连接方式为：Y0/Y/。2-3 主变压器的选择根据上节的分析，选用

14、2台三绕组变压器，电压为121kv/38.5kv/11kv，由原始资料可知，主变为降压结构，线圈的排列为：低压中压高压。每台主变容量的选择：原则1：不小于变电所总负荷的6070% SN S总 * 60% = 原则2：不小于全所、类负荷的总和SN S、 = 取以上两原则数值较大的一个，选容量为 的主变，能满足负荷要求。根据以上计算分析，查发电厂电气部分、课程设计参考资料得所选主变型号为： 110kV三绕组变压器技术数据型号及容量（kVA）额定电压高/中/低连接组损 耗 （Kw）阻 抗 电 压（%）空载电流(%)空载 短 路高-中高-低中-低高-中高-低中-低第三章 电气主接线设计3-1 电气主接

15、线的设计原则电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要组成部分，也是构成电力系统的重要环节，主接线的确定对于系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术，经济论证比较后方能确定最终方案。一、变电所电气主接线的设计依据：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。一般系统枢纽变电所汇集多个电源进行系统功率交换和以中压供电，电压为330-500KV、地区重要变电所电压为220-330K

16、V，一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110KV，但也有220KV。变电所在电力系统中的地位越重要，电气主接线的可靠性要求就越高。2、变电所的分期和最终建设规模一般根据510年电力系统发展规划进行设计。一般装设两台主变压器；当技术经济比较合理时，500KV变电所可装设34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，

17、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（1）出线的电压等级，回路数、出线方向，每回路输送容量和导线截面等。（2）主变压器的台数，容量和型式；变压器各侧的额定电压、阻抗、调压范围及各种运行方式下通过变压器的功率潮流。（3）调相机，静止补偿装置，并联电抗器、串联电容补偿装置等型式、数量、容量和运行方式的要求。（4）系统的短路容量或归算的电抗值。注明最大、最小运行方式的正、负、零序电流值，为了进行非周期分量短路电流计算，尚需系统的时间常数电阻R、电抗X值。（5）变压器中性点接地

18、方式及接地点的选择。（6）系统内过电压数值及限制内过电压措施。（7）初期和最终变电所与系统的连接方式，变电所的地理位置和环境条件。二、电气主接线设计的基本要求电气主接线应满足可靠性，灵活性和经济性三项基本要求。1、可靠性安全可靠的供电是电力生产和分配的首要任务和要求，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，衡量主接线运行可靠的标志是：（1）断路器检修时，能否不影响供电。（2）线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（3）变电所全部停运的可能性。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。不仅正常运行

19、时能安全可靠地供电，而且在系统故障或电气设备检修及故障时，也能适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地切换运行方式，使停电时间最短，影响范围最小。因此，主接线应能满足以下几个方面要求：（1）调度灵活、操作简便，应能灵活地投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故，检修及特殊运行方式下的调度要求。（2）检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。（3）扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。3、经济性主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理，一般应从以

20、下几方面考虑：（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，以利于运行方式简化、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。（2）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，应采用三相变压器。（3）电能损耗少：经济合理地选择主变压器的形式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。三、电气主接线设计的步骤1、 根据设计任务书给定的条件，分析原始资料数据，按照变电所设计技术规 程的要求，考虑待设计的变电所在电力系统中的地位和作用，就可初步

21、拟出若干个可行的主接线方案，内容包括主变压器容量，台数和型式以及各级电压配电装置的接线方式等。在拟定初步方案时，思路要宽一点，眼光要远一点，既不必必罗列所有方案，也不能遗漏一个合理方案。2、 依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，即对负荷供电要求是否满足，供电能力是否足够，事故情况下的影响范围、检修维护等进行比较，淘汰其中较差的方案，保留2个技术上较好的接线方案。3、 对2个技术上较好的方案进行进行经济比较，以选择出经济上的最优方案。经济比较一般采用抵偿年限法：（1）电能损耗的计算双绕组变压器年电能损耗A可按下式计算：A=n(p0+kQ0)+ (p+kQ)(S/Se)2/nt式

22、中：n相同变压器的台数；Se每台变压器的额定容量（KVA）；S几台变压器负担的总负荷（KVA）；p0 Q0每台变压器的空载有功损耗（KW）和无功损耗（Kvar）；p Q每台变压器的短路有功损耗（KW）和无功损耗（Kvar）；三绕组变压器容量比为100/100/100和100/100/50的可按下式计算：A=n(p0+kQ0)+ (p+kQ)(S 1 2/S2e+ S 2 2/S2e+ S 3 2/Se S3e)t/2n S1 、S2 、S3n台变压器第1、2、3侧所担负的总负荷（KVA）； S3e第3绕组的额定容量（KVA）。（2）计算综合造价和运行费综合造价P按下式计算：P=I(1+a/10

23、0)I主体设备投资，包括变压器、开关设备、配电装置、母线及明显的增修桥梁、公路和拆迁费用；a不明显的附加费用比例系数，如基础加工、电缆沟道开挖费用等，220KV取70，110KV取90。年运行费用C按下式计算： C=aA+C1+C2A电能损耗（KW.h）；a电能损耗折算系数，取每（KW.h）的平均售价，我国各大电力系统为0.060.08元；C1检修维护费，取为（0.0220.042）P；C2折旧费，取为0.058P 。 （3）偿还年限和计算费用 拟定主接线，采用技术经济比较， 即从技术要求中拟出几个初步方案，经过技术比较，选出两个较好方案进行经济比较， 如果两个方案中的经济性差别不大时应根据抵

24、偿年限法选取一个最佳方案。抵偿年限为： 1 2 - 2 1 若小于68年，则采用综合价高的第一方案，反之， 则用第二方案。3-2 电气主接线初步方案的拟定一、方案分析110KV侧：两回进线，两台主变。可供选择的主接线方案有：单母分段、桥形、角形接线等。35KV侧：两回进线（接主变），四回出线。进出线回路数为48回时可采用单母分段；出线回路数超过8回时可采用双母线接线。因此可供选择的主接线方案有：单母分段、单母分段带旁母。10KV侧：两回进线（接主变），十回出线。可供选择的主接线方案有：单母分段、单母分段带旁母。二、方案的初步拟定根据以上分析，初步拟定如下六个主接线方案。方案一：110KV侧、3

25、5KV侧、10KV侧均采用单母分段接线。（注：35KV出线和10KV出线，每段母线只画了一条出线做代表）方案二：110KV侧、10KV侧均采用单母分段接线，35KV侧采用单母分段带旁母接线。方案三：110KV侧采用内桥形接线，35KV侧、10KV均采用单母分段带旁路母线接线方式。方案四：110KV侧采用内桥形接线，35KV侧、10KV侧均采用单母分段接线方式方案五：110KV侧采用外桥形接线，35KV侧、10KV侧均采用单母分段接线方式 （接线图：略）方案六：110KV侧采用四角形形接线，35KV侧、10KV侧均采用单母分段接线方式 （接线图：略）三、方案的技术比较（一）各种接线的优缺点：1、

26、单母线分段接线优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户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，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。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）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。（3）扩建时需向两个方面均衡扩建。2、单母线分段带旁母接线：优点：（1）用断路把母线段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线或有一回出线断路器故障或检修时，由旁路母线来供电。缺点：（1）比单母线分段接线多投资一根母线，两组刀闸，所以

27、在操作时比单母线分段接线复杂，增加工作量和增加故障几率。（2）当出线为双回路时常使架空线出现交叉跨越。（3）扩建时需向两个方面均衡扩建。3、内桥形接线优点：（1）高压断路器数量少，接线清晰简单。 （2）易于扩建。缺点：（1）变压器的切除和投入复杂，须动作两台断路器，影响一回线路暂时停运。（2）桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。（3）出线断路器检修时，线路需较长时间停运。为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上须加组隔离开关。桥连断路器检修时也可利用此跨条。 适用范围： 适用于线路较长、故障机会多，线路需经常单独开断，变压器不需经常切换，系统无穿越功

28、率的情况。4、外桥形接线优点：（1）高压断路器数量少，接线清晰简单。 （2）易于扩建。缺点：（1）线路的切除和投入复杂，须动作两台断路器，影响一台变压器暂时停运。（2）桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。（3）出线断路器检修时，线路需较长时间停运。为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上须加组隔离开关。桥连断路器检修时也可利用此跨条。 适用范围： 适用于线路较短、故障机会少，线路不需经常单独开断，变压器因经济运行需要经常切换，系统有穿越功率的情况。5、角形接线 优点：（1）母线闭合成环形，并按回路数利用断路器分段。（2）检修任一台断路器都不致中断供电

29、。（3）隔离开关只在检修设备时起隔离电源用。（4）具有较高的可靠性和灵活性。 缺点：（1）角形接线在开环和闭环运行状态时，各支路所通过的电流差别很大，可能使电器选择造成困难，并使继电保护复杂化。（2）不便扩建。（二）方案的技术比较1、35KV侧和10KV侧分别采用了单母分段接线和单母分段带旁母接线。单母分段接线接线简单，但是可靠性没有单母分段带旁母接线高，关于这一缺点，35KV侧可以选择性能好一点的断路器，譬如用六氟化硫断路器，它的性能及工作可靠性均好，事故率比较低；10KV侧可以选用小车式及真空断路器，断路器出现故障可以用备用的小车马上替换，这样供电可靠性大大提高，可以选用接线简单的方案。二

30、和方案三。2、110KV侧采用角形接线，虽然供电可靠性高，且使用断路器台数也不多（四条线路使用四台断路器），但由于开环和闭环运行状态时，各支路所通过的电流差别很大，使得电器选择困难，并使继电保护复杂化，且不便扩建，因此不采用。这样可淘汰方案六。3、内、外桥接线有各自的适用范围，根据本变电站的实际情况，更符合内桥的范围。这样可淘汰方案五。通过以上分析，保留了方案一和方案四这两个在技术上较优的方案。（三）方案的经济比较用方案一和方案四进行经济比较，选择一个最优的方案。（1）两个方案的35KV侧和10KV侧接线完全一样，所以没有什么可比的。（2）两个方案的主变一样，电能损耗相同，因此用不着进行电能损

31、耗的计算，要比较的就是110KV侧的投资。（3）方案一的110KV侧是用单母线分段接线。用了两根110KV母线，五台110KV断路器，十台110KV隔离开关。方案四一共用了三台110KV断路器，十台110KV隔离开关。两个方案相比，方案四节约两台110KV断路器和两根110KV母线。所以方案四比方案一经济。经过以上技术、经济比较后，最后选定方案四作为本变电所的电气主接线，即：110KV侧采用内桥形接线，35KV侧、10KV侧均采用单母分段接线型式。第四章 所用电设计及全所中性点运行方式4-1 所用变压器选择一、所用变压器选择的基本原则1、变压器原、副边额定电压应分别与引接点和所用电系统的额定电

32、压相适应。2、连接组别的选择，宜使用同一电压级（高压或低压）的所用工作，备用变压器输出电压的相位一致。3、阻抗电压及调压形式的选择，宜使在引接点电压及所用电负荷正常波动范围内，所用各级母线的电压偏移，不超过额定电压的5%。4、变压器的容量必须保证所用机械及设备能从电源获得足够的功率。二、所用变压器的选择所用电容量：S所= 考虑到所用电负荷性质，设立一台明备用，所以选择两台容量为的双绕组变压器。查发电厂电气部分课程设计参考资料，所用变选型号为：10k双绕组变压器技术数据及综合投资型号及容量（kVA）额定电压连接组损耗 （Kw）阻抗电压（%）空载电流(%)综合投资(万元)空载短路4-2 所用电源的

33、引接及所用电接线方式一、所用电源的引接所用电源从节约投资的角度出发，应从变电站最低电压的一侧引接，因此，本所两台所用变应分别接于10KV两段不同的母线上。二、所用电接线方式所用电系统采用380/220中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源。所用变压器低压侧多采用单母线接线方式。当有两台变压器时，采用单母线分段接线方式，平时分列运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。4-3 全所中性点的运行方式根据系统要求，110KV及以上系统均为中性点直接接的系统，所以110KV侧中性点应直接接的。由于同一系统中不应有多台变压器中性点同时接的，所以中性点应设一把隔离开关；当中性点直接接地系统发生单相

34、接地短路时，应立即动作于跳闸，所以接地中性线上应装设一个零序电流互感器；为避免110KV中性点处于不接地运行时产生过电压，危害变压器的绝缘，应在中性点的隔离开关处并一台避雷器。35KV、10KV侧通常为不接地系统，可靠性比直接接地系统高，当系统发生单相接地时，可继续运行二个小时，此时故障相电压为零，非故障相电压升为线电压，中性点电压升为相电压，对设备绝缘要求高，当电压等级越高时投资增加就越多；若不接地系统发生单相接地时电弧不能自行熄灭（10KV系统单相接地电流超过30A、35KV系统单相接地电流超过10A时），可采用中性点经消弧线圈接地；本次设计因未涉及接地电流计算，故35KV、10KV侧采用

35、不接地系统。第五章 短路电流计算5-1 短路电流计算的一般原则及步骤一、短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，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个方面：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。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，需以短路电流为依据。5、接地装置的设计，也需用

36、短路电流二、短路电流计算的一般规定：1、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统510年的远景发展规划；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动机的影响；3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的点；4、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按系统最大运行方式下三相短路电流验算。5、校验继电保护灵敏度时，一般按系统最小运行方式下二相短路电流验算。三、短路计算点的确定在正常接线方式下，通过电气设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算

37、点；对于带电抗器的6-10KV出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关的引线，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。四、计算短路电流的步骤（无穷大容量系统）1、选择短路点；2、作等值网络图；3、求电路各元件电抗；4、网络化简，求短路回路总电抗；5、计算短路电流。五、一般需要计算的参数1、I0秒时短路电流周期分量有效值；2、I0.2短路后0.2秒的短路电流周期分量有效值；3、I时间为时的短路电流周期分量有效值；4、ich短路冲击电流；5、Ich短路全电流最大值；6、 Sk0秒时短路容量；六、电路元件参数的计算1、 基准值计算高压短路电流计算

38、一般只计及各元件（发电机、变压器、电抗器、线路等）的电抗，采用标么值计算，为了方便计算，通常取基准容量SB=100MVA,基准电压一般只取各组电压的平均电压即：UB=1.05Ue=Up则基准电流： IB=SB/31/2UB 基准电抗： XB=UB/31/2IB常用基准值例表(SB=100MVA)基准电压UB (kV)10.537115230345525787基准电流IB (kA)5.501.560.5020.2510.1670.110.073基准电抗XB ()1.1013.71325301190275661942、常用设备电抗标么值的计算3、三绕组变压器等值电抗的计算公式在三绕组变压器中，1表

39、示高压侧、2表示中压侧、3表示低压侧。七、无穷大容量系统短路电流计算公式若已求出短路回路总电抗标幺值x*则短路电流标幺值IK* = 1/ x*短路电流有名值 IK = IK* IB对于高压电路，取冲击系数K=1.8，则短路冲击电流 ish =2.55 IK短路全电流最大值Ish =1.51 IK短路容量 Sk =3 UB IK5-2 各短路点短路电流的计算在本次设计中，由于没有涉及继电保护的整定计算，短路电流计算的主要目的是选择电气设备和载流导体，因此，只计算最大短路电流，即三相短路电流的数值，并按系统长期运行方式（两台主变并列运行）进行计算。此外，将系统视为无穷大容量系统，按无穷大容量系统短

40、路电流的计算方法进行计算。一、选择计算短路点为选择110KV35KV10KV配电装置的电器和导体，需计算在最大运行方式下流过设备的最大短路电流，为此共选3个短路点，即K1点、K2点、K3点；K1点为110KV内桥接线上，K2点35KV母线上，K3点为10KV母线上。二、作等值网络图,求出各元件电抗值（一）等值网络如图所示（二）各元件电抗值（都采用标幺值计算，故省略标幺值符号）选取SB =100MVA, UB =Uav三、K1点短路电流计算网络化简：四、K2点短路电流计算网络化简：五、K3点短路电流计算网络化简：5-3 短路电流计算结果汇总表短路点编号支路名称短路电流（KA）短路容量（MVA）I

41、KishIshK1110KV桥上K235KV母线K310KV母线第六章 电气设备和载流导体的选择61 电气设备的选择原则一、导体和电器选择的一般原则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。2、应与整个工程的建设标准协调一致，尽量使新老电气型号一致。3、为了便于维修、减少备品、备件的型号，设计时同一电压等级下的导体和电器尽量采用同一型号。4、所选导体和电器要求技术先进、安全适用、经济合理、贯彻以铝代铜、节约占地等国策。5、在选择导体和电器时，应按正常工作条件进行选择，并按短路情况校验其动稳定和热稳定。以满足正常运行、检修和短路情况下的要求。6、验算导体和电器动稳定，热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，按本工程的设计规定容量计划，并考虑电力系统远景发展规划。按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。7、所选的导体和电器应按当地的气温、风速、覆冰、海拔等环境条