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1、摘 要本设计是对220kV降压变电所电气部分初步设计。包括对电气主接线的确定，主要电气设备的选择，包括断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线，站用变压器等。全设计详细的说明了各种设备选择的最基本的要求和原则依据。 变压器的选择包括：主变压器的台数、容量、型号等主要技术数据的确定；电气主接线主要介绍了电气主接线的重要性、设计依据、基本要求、各种接线形式的优缺点以及主接线的比较选择，并制定了适合要求的主接线； 短路电流计算是最重要的环节，本设计详细的介绍了短路电流的计算；高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的选择原则和要求，并对这些设备进行校验和产品相关
2、介绍 。关键词：220KV 变电站 电气主系统设计AbstractThe topic that I design is that a topic designed this time is that electric a part of transformer substation is designed , its main task is a preliminary design of a part to the transformer substation of He Dong.Including to the electric sureness that mainly wire, th
3、e choice of the main electric equipment, including circuit breaker, isolate the switch, the mutual inductor of electric current, voltage mutual inductor, bus bar, stand with the voltage transformer and wait. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation e
4、very kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique in number, capacity, model number.etc. in set data of the transformer to really settle; The electricity lord connected the line to intro
5、duce primarily the electricity lord connects the linear importance, design according to, the basic request, every kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects
6、 the line; The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, network transformation of a parameter detailed, and each calculation etc.Keywords：T
7、ransformer substation; Power system; Mainly wire; power transmission systems目 录1绪 论11.1 原始资料11.2 设计原则32变电所电力负荷计算42.1 负荷计算的目的42.2 负荷计算42.3无功补偿方案53 变压器台数和容量的选择103.1 主变压器的选择103.2 主变压器的确定104 电气主接线方案的确定144.1 电气主接线的概况144.2 电气主接线基本要求144.3 变电所主接线的选择155 短路电流计算215.1 短路电流计算的目的215.2 短路计算点的选择215.3 三相短路电流冲击值的计算22
8、6 高压电气设备及载流导体选择32 6.1 电气设备的选择原则326.2 断路器的选择336.3 隔离开关的选择386.4 电流互感器的选择426.5 电压互感器的选择486.6 母线的选择507避雷器的选择557.1 避雷器的参数557.2 避雷器的配置567.3 220kV侧避雷器选择577.4 35kv侧避雷器选择577.5 变压器避雷器选择58总 结59致 谢60参考文献61附录I 电气主接线图621绪 论1.1原始资料在21世纪中叶基本实现社会主义现代化是我国社会主义建设的战略目标，也是全国人民在新时期的总任务。实现社会主义现代化，就是逐步用当代先进的科学技术来武装我国的农业、工业、
9、国防和科学技术事业，使之达到国际先进水平。工业要现代化，就要重点发展作为基础和先行工业的电力工业。目前国外电力技术的先进水平主要表现为超高压、大系统、大机组、大电厂、高度自动化以及核电技术。高电压、大系统：系统容量在（48）kW以上，交流输电电压500、750kV和1150kV，直流为500kV和750kV。大电厂、大机组：火电厂容量（460640）kW，最大机组容量：单轴（60130）kW，双轴（100165）kW；水电厂容量：1260kW，最大机组容量：（7080）kW；抽水蓄能电厂容量：210kW，最大机组容量：45.7kW；核电厂容量：（400800）kW，最大机组容量（100145）
10、kW 。我国电力工业今后发展的目标是：优化发展火电，规划以30、60 kW火力发电厂为主干，进一步发展80、100 kW的大型火力发电机组，建设一批（400500） kW的大规模发电厂；积极发展核电，在沿海和燃料短缺的地区，加快建设一批占地面积少，节省人力和燃料、不污染环境的大型核电厂；因地制宜发展新能源，同步发展电网，认真治理对环境的污染。这一符合我国国情的规划目标，将使我国的电力工业走向低能耗结构、低环境污染、高效率运营的发展道路。我国的电力系统从50年代开始迅速发展。到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦，年发电量为6750亿千瓦时，均居世界第四位。输电线路以220 千伏、3
11、30千伏和500千伏为网络骨干，形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千瓦的省电力系统，大区之间的联网工作也已开始。1.2 设计原则（1） 保证供电安全、可靠、经济；（2）功率因数达到0.9及以上。（3）设本变电所主要是给工业区的工厂供电。该工业区是新建工业区，负荷增长比较迅速，本变电所的电压等级为220KV/35kv。（4）变电所220KV电源进线4回，35kv出线10回，从220KV母线转送线路2回，向变电所供电，所需输送功率120MW，COS=0.8。（5）址地区的年平均温度为7，最高温度为38，最低为-22。变电所35kv的用户负荷表表1.1变电所35kv的用户
12、负荷表序号负荷名称最大符合（KW）功率因素出线出线回数附注有重要负荷近期远期1石油化工联合企业20000300000.95架空2有重要负荷2重型机械厂125000 195000.95架空2有重要负荷3选矿厂12000150000.95架空2有重要负荷4纺织厂12000158000.95架空2有重要负荷5拖拉机厂9000140000.95架空2有重要负荷最大负荷利用小时数T=5600小时，负荷同时系数0.82，线损率为5。重要负荷占60。2变电所电力负荷计算2.1 负荷计算的目的整体来看，负荷分为三级，分别是一级、二级和三级负荷。一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以挽回，带来极
13、大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。为正确选择变电所的变压器容量、各种电气设备的型号、规格以及供电网络所用导线牌号等提供科学依据。根据计算负荷选择的电气设备和导线、电缆，如以计算负荷连续运行时，其发热温度不会超过允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负
14、荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。2.2 负荷计算常用的计算方法有需用系数法、二项式法、利用系数法、ABC法、单位产品耗电量法和单位面积功率法等。用需要系数法计算公式如下：有功计算负荷 式（2-1）无功计算负荷 式（2-2）视在计算负荷 式（2-3）计算电流 式（2-4）式中：有功计算负荷（KW）； 视在计算负荷（KVA）；无功计算负荷（Kvar）； 有功负荷的同时系数取0.82无功负
15、荷的同时系数取0.82； 计算电流（A）。根据表1.1中数据用需要系数法可以计算出设计变电所的总的计算负荷： P6030000+19500+15000+15800+14000=94300kWtan(arccos)=0.62Q600.62*(30000+19500+15000+15800+14000)=58466kvar 有功计算负荷 =0.8294300=77326kw无功计算负荷 =0.8258466=47942kvar视在计算负荷 =90982KVA计算电流 =A2.3无功补偿方案功率因数cos是工业企业电气设备使用状况和利用程度的具有代表性的重要指标，提高功率因数是节能的一项重要技术措施
16、。目前大多数负载都是感性负载，如异步电动机、变压器、电焊机等，以致供电系统除供给有功功率外之外，还需供应无功功率以生产必须的交变磁场，此外电抗器、架空线路等亦消耗一部分无功功率。无功功率的增大使供电系统功率因数偏低。若功率因数达不到需要标准就要进行功率因数补偿。通常提高功率因数的方法有两种：一种是提高自然功率因数；另一种是人工补偿提高功率因数。提高自然功率因数是指设法降低用电设备本身所需的无功，从而改善其功率因数。主要是合理的选择和使用电气设备，改善其运行方式，提高检修质量等方面入手，不需要额外增加补偿设备，这是提高功率因数积极有效的方法。当采用提高电气设备自然功率因数的方法后仍然达不到要求时
17、，就需要装设专门的人工补偿装置。2.3.1 无功补偿装置的种类提高功率因数的无功补偿装置通常有以下几种：同步补偿机同步补偿机（又叫同步调相机）实质上是一种不带机械负载的同步电动机，它是最早采用的一种无功补偿设备，通过调节其励磁电流可以起到补偿电网无功功率的作用。在并联电容器得到大量采用后，已很少使用。其主要缺点是投资大，运行维护复杂。因此已经很少使用。二、并联电容器并联电容器又称移相电容器，是一种专门用来功率因数的电力电容器，作为无功补偿设备，电容器有以下几种显著优点：电容器是最经济的设备。它是一次性投资和运行费用都比较低，且安装调试简单。电容的损耗低、功率高。现代电容器的损耗只有本身容量的0
18、.02%左右。电容器是静止设备，运行维护简单没有噪声。电容器应用范围广，可以集中安装在变电站，也可以分散安装在配电系统和厂矿用户。并联电容器是电网中用得最多的一种无功补偿设备。目前，国内外电力系统中90%的无功补偿设备是并联电容器。进行无功补偿的并联电容器，通常采用三角形（）和星形（丫）接线方式，一般都是采用三角形接线。供电系统并联电容器的装设位置有：高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿三种方式。高压集中补偿 将电容器组集中装设在变电所的高压母线上，这种补偿只能只能补偿母线前所有线路的无功功率。而母线后的出线线路得不到补偿。此方式投资较小，便于集中运行维护，能满足用户功率因数的要求。一些大
19、中型用户广泛应用这种方式。低压集中补偿 将电容器组集中装设在变电所低压母线上。这种补偿能补偿变电所低压母线前的所有线路上的无功功率。这种补偿方式使变压器的视在功率减小，较经济、运行维护方便。对于6-10KV供电的中小型工厂广泛应用这种接线方式。单独就地补偿 将补偿电容器装设在需要补偿的用点设备附近。补偿范围大、效果好，但投资较大。适用于负荷稳定、长期工作且容量大的设备。三、静止补偿器静止补偿器（SVC）是近年来发展起来的一种动态无功功率补偿装置。主要是对电力系统中的动态冲击负荷进行补偿。根据负荷的变动情况，静止补偿可以迅速改变所所输出无功功率的性质或保持母线电压的恒定。静止补偿器速度快，补偿效
20、果好，维护方便，其最大的特点是调节快速。但因正常负荷的变动引起的电压变化过程缓慢，用一般价格比较便宜的电容器与电抗器等投切配合，完全可以满足要求，没有必要选用这种设备。2.3.2无功补偿计算在设计中采用的是并联电容器低压集中补偿无功功率方式，接线方式采用三角形接线。补偿前系统：有功计算负荷 =0.8294300=77326kw无功计算负荷 =0.8258466=47942kvar视在计算负荷 =90982KVA则补偿前的平均功率因数为 cos=根据规定要求将系统功率因数补偿到0.95。若将cos提高到cos，所需补偿的无功功率为。 =- 式（2-5）确定了总的补偿容量后就可根据选定的并联电容器
21、的单个容量来确定所需电容的个数n。若为单相电容则应取3的倍数,以便三相均衡分配 n= 式（2-6）补偿无功功率为 =-=（tan-tan）=77326（0.62-0.33）=22425 kvar =67*334=22425kvar为了便于投切，采取在低压母线处集中补偿，分别为两个并联补偿电容器组，选用分别由66只BWF20-334-1W型采用Y型接线电容器组成的电容器补偿187台接于低压母线侧。补偿前后有功计算负荷不变，即=77326KW补偿后无功计算负荷 = -=47942-22440=25502kvar补偿后视在计算负荷 KVA补偿后计算电流 A经无功补偿后无功计算负荷、视在计算负荷和计算
22、电流都明显减小，这样就可以减小变电所变压器的装机容量及运行费用,又可以使电力系统得到充分利用。3 变压器台数和容量的选择3.1 主变压器的选择 1、主变容量和台数的选择应根据电力系统设计技术规程SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决定运行，凡装有两台及以上变压器的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%。在计及过负荷能力后的允许时间内，应保护用户的一级负荷和二级负荷，若变电所有其它能源可保护在主变运行后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。2、与电力系统连接的220330kV变压器，若不受运输条件限制，应选择三相变压器。3、根据电力负荷的发展与潮流
23、的变化，结合电力系统短路电流，系统稳定，系统继电保护，对通讯线路的危险影响，调相，调压和设备符合具体条件允许时，应采用自藕变压器。4、主变压器调压方式的选择，应符合电力系统设计技术规程SDJ161的有关规定。3.2 主变压器的确定 3.2.1 主变压器台数的确定为保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台变压器，但一般不超过两台变压器，如果有一个电源或变电所的主要负荷可由低压侧电网取得备用电网时，可只装设一台主变压器。对于大型超高压枢纽变电所，装设两台大型变压器由电压侧供电给整个城市及工业区，在一台变压器故障时，要切断大量负荷是很困难的，因此国外对大型枢纽变电所
24、，根据各工程具体情况，安装2-4台主变压器。当变电所装设两台及以上主变时，每台容量的选择，应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷成为变电所全部负荷的60-75%，通常一次变电所采用75%。3.2.2 主变压器型式的选择主变压器一般采用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220kv的变电所中，可采用单相变压器组，当装设一组单相变压器时，应考虑装设备用相，当主变超过一组，且各组容量满足全部负荷的75%时，可不装设备用相。当系统有调压要求时 ，可采用有载调压变压器，对新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用有载调压变压器，其所加的工程造价，通常在短期内是可以回收的。与两个
25、中性点直接接地系统连接的变压器，除低压负荷较大或与高中压间潮流不定情况外，一般采用自藕变压器，但仍需做技术经济比较。3.2.3 主变压器容量的确定主变压器型式的确主变压器的容量应根据电力系统5-10年的发展规划进行选择，变压器容量的选择必须力求使其切合实际需要。为此尽可能把5-10年负荷发展规划做得正确，这是最根本的。1变电所35kv的用户总容量：S=30000/0.95+19500/0.95+15000/0.95+15800/0.95+14000/0.95=89585KVA2折算到变压器的容量：（考虑负荷同时系数和线损）Sz=S0.82（1+5%）=77132.685KVA3据主变压器容量选
26、择规则：（停一台主变后，余者能带70%的负荷）、Se= Sz70%=53992.88KVA若选择两台63000KVA主变压器，则其中一台容量占总负荷的比例为：（63000/ Sz）100%=81.68%60%（重要负荷比例）满足设计要求。（所选变压器的型号参数见表3.1）表3.1 变压器的型号参数型号SFPZ3-63000/220空载损耗（KW）210额定容量（KVA）63000负载损耗（KW）710额定电压（KV）高22071.43%，低66，69阻抗电压（%）10.5连接组别Y0/d11空载电流（%）1.0 1.变电所的最大负荷按下式确定： 式中：-负荷同时系数； -按负荷等级统计的综合用
27、电负荷。为了正确选择厂用变压器的额定容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电所的年及日最高负荷和平均负荷。2 .对于两台变压器变电所的变压器额定容量按下式选择： 总安装容量为：当一台变压器停用时，可保证对70%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%的负荷供电。综上所述：所选变压器为表3.2 所选变压器参数额定容量 63000 KVA额定高电压22071.43% KV额定低电压 69KV连接组别Y0/11型号SFPZ3-63000/220备注阻抗电压 10.5（%）4 电气主接线方案的确定4.1 电气主接线的概况电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变压器
28、、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线设计是一个综合性问题。 4.2 电气主接线基本要求4.2.1 主接线的设计原则根据220-500KV变电所设计技
29、术规程SDJ288规定，变电所电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定，满足运行可靠性，简单灵活，操作方便，节约投资等要求。1.变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素，变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于他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、经济性的技术要求也不同。2.考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5-10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布，负荷增长速度以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
30、定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。3.考虑负荷的重要性分布和出线回数多少对主界线的影响对一级负荷必须布两个独立的电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电，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所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，基于传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高，而容量小的变电所，其传输容量小，对住接线的可靠性、灵活性要求低。5.考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用
31、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，允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。4.2.2 电气主接线设计的基本要求1、可靠性应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析。断路器检修时，不影响对系统的供电；断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少可停运回路数和停用时间，并且保证一级负荷及全部或大部分二级负荷供电； 尽量避免全部停运的可能性。2稳定性保证供电的稳定性2、 灵活性满足运行、检修要求和扩建要求。3、 经济性主要是指投资
32、省，占地面积小，能量损失小。4.3 变电所主接线的选择4.3.1 220kV侧接线方式的选择与论证根据主接线设计必须满足供电可靠性、保证电能质量、满足灵活性和方便性、保证经济性的原则，初步拟定两种主接线方案。220kV侧拟采用双母线接线和单母线分段带旁路母线接线。双母线接线简图见图4.1；单母线分段带旁路母线接线简图见图4.2。图4.1 双母线接线图4.2 单母线分段带旁路母线接线两种接线的比较如下：双母线接线：单断路器的双母线接线中，每个回路均通过一台断路器和两组隔离开关，连接到两组母线上，电源和出线可均匀地分布在两组母线上，普遍适用于6220kV电压等级的配电装置中，此接线有以下几个优点：
33、（1）可以轮流检修母线而不影响供电，只需将要检修的那组母线上所连接的电源和线路通过两组母线隔离开关的倒闸操作，全部切换到另一组母线上。（2）检修任一母线的隔离开关时，只停该回路。当某一回路的一组母线隔离开关发生故障时，只要将该隔离开关所在的回路和所连接的母线停电，就可以对该隔离开关进行检修，不影响其它回路。（3）一组母线故障后，能迅速恢复该母线所连接回路的供电，即被切除回路可迅速恢复送电。（4）运行高度灵活。电源和线路可以任意分配在某一组母线上，能够灵活地适应系统中各种运行方式和潮流变化的要求。（5）扩建方便。双母线接线方式可以沿着预备的扩建端向左右扩建，而不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，
34、也不会引起原有回路的停电。（6）、便于实验。在个别回路需单独进行实验时，可将该回路单独接至一组母线上。单断路器的双母线接线也有自己的缺点：（1）任一台断路器拒动，将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电。（2）一组母线检修时，全部电源及线路都集中在另一组母线上，若该母线再故障，将造成全停事故。（3）母联断路器故障，将造成配电装置全停。（4）当母线故障或检修时，隔离开关作为切换电器，容易发生误操作。（5）在检修任一进出线回路的断路器时，将使该回路停电。 单母线分段带旁路母线:单母线分段带旁路母线的优点为：1.接线简单、清晰、操作方便、采用设备少、便于扩建和采用成套配电装置。2.用断路器把母线分段
35、后，对重要负责用户可以从不同的母线段引出两个回路，有两个电源，具有供电可靠性。3.检修任一回路断路器时不中断对用户的供电。单母线分段带旁路母线的缺点为：1.接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成一段母线停电。2.配电装置复杂，运行操作复杂。3.分段断路器用作旁路开关时，两段母线并列运行。但当其一段母线故障时，整套配电装置停止工作，在拉开分段刀闸时恢复无故障母线工作。4.断路器与刀闸间的闭锁复杂。根据电力工程设计手册的要求，主接线应满足可靠性、灵活性，并在此基础上考虑做到经济合理。（1）可靠性。本变电所用户较多，负荷容量较大， 要求供电可靠性较高。当采用可靠性高的六氟化硫断路器时，选
36、择双母线接线就可以满足可靠性的要求。（2）灵活性。采用双母线接线，各个电源和回路的负荷可以任意分配到某一组母线上，可以灵活地适应系统中各种接线方式和潮流变化的需要。（3）经济性。单母线分段带旁路接线比双母线接线少用了断路器以及隔离开关，投资相对减少，配电装置的占地面积也大大减少，但可靠性有所降低。根据220-500kV变电所设计技术规程SDJ288规定， 220kV配电装置出线回数在四回及以上时，宜采用双母线或其他接线。本变电所220kV配电装置出线回数为6回，主要从可靠性和灵活性考虑可以采用双母线接线方式。综合以上分析，本变电所220kV侧选用双母线接线方式。4.3.2 35kv侧接线方式的
37、选择与论证35kv侧采用双母线接线和双母线带旁路接线。接线简图见图4.3和图4.4。图4.3 双母线接线图4.4 双母线带旁路接线两种接线的比较如下：双母线接线：双母线接线的特点在220kV侧接线方式选择论证中详细说明，此处不再缀述。双母线带旁路接线：除了有双母线接线的优点外，双母线带旁路接线方式还具有许多其它的优点：当进出线检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电。但当设置了专用旁路断路器后，设备的投资和配电装置的占地面积都有所增加。根据220-500kV变电所设计技术规程SDJ288规定，3535kv配电装置当出线回数为47回时，宜采用单母线接线；当出线回数为8回及以上时，宜采用双
38、母线接线。本变电所35kv出线为10回，均为重要负荷，应主要侧重于可靠性和灵活性。综合以上分析，本变电所35kv侧选用双母线带旁路接线方式。 5 短路电流计算 5.1 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，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。(4)选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路的短路电流为依据。(5)接
39、地装置的设计，也需要用短路电流。5.2 短路计算点的选择在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。本设计选择二个短路计算点，分别在220KV母线上、35kv母线上和。系统计算电路图如图5.1所示，等值电路图如图5.2所示。图5.1系统计算电路图图5.2 等值电路图5.3 三相短路电流冲击值的计算表5.1 点短路电流值时间/S电流值电流来源 短路点电流值KAS1+S2+S3S4+S5+S60标么值有名值/KA1.121.981.604.266.241.5 标么值有名值/KA1.202.121.584.206.323标么值有名值/KA1.302.301.784.737.
40、03三相短路电流的最大峰值出现在短路后半个周期，当f=50Hz时，发生在短路后0.01s，此峰值被称为冲击电流。其计算式为 式(5.1) 式中： -冲击系数。（发电机出口1.9；其他地点1.8）本次设计所选的短路点取为变电所两台主变高压侧的点和低压侧并列运行时的。计算结果如下：点短路电流值如上表5.1所示;若取冲击系数=1.8则冲击电流为： =2.55*6.24=15.912kA。点短路电流值如表5.2：表5.2 点短路电流值时间/S电流值电流来源 短路点电流值KAS1+S2+S3S4+S5+S6 0标么值有名值/KA0.382.460.525.047.501.5标么值有名值/KA0.382.
41、460.545.247.73标么值有名值/KA0.382.460.545.247.7若取冲击系数=1.8则冲击电流为： =2.55*7.50=19.125kA。150MVAUd=14220KV待 设 计 的变 电 所2200 MWCOS=0.85Xd”=0.14232240MVAUd=1859KM65KM2300MVAX*=0.05Sj=100 MVA300MVAU1-2%=19U2-3%=6U1-3%-12270KM263MVAUd=10.5250 MWCOS=0.8Xd”=0.12460KM255KM2125 MWCOS=0.8Xd”=0.185.3.1 三相对称短路初步计算图5.3系统计
42、算电路图一、元件阻抗归算到系统的标幺值计算各元件的阻抗标幺值计算如下：（，）发电机： 变压器： 线 路： L5050=0.0378 L7070=0.0529 L4848=0.0363 L8080=0.0605 L7878=0.05898二.化简网络1、等值网络如下图所示:图5.4 等值网络图2.由网络图化简得:将线路1、2、和3；4、5、和6进行和并，计算相关参数：3.化简网络之角星转换：图5.5化简网络之角星转换4.进一步化简:图5.6 进一步化简网络图5.3.2 短路电流具体计算一、当K1点短路时短路电流的计算将网络图进一步化简如下：图5.7 k1点短路简化图1、各支路的总电抗为2、支路电
43、流分布系数3、系统总电抗4、各支路转移电抗5、由各支路转移电抗求得的计算电抗：6、根据计算电抗查电力系统分析中汽轮发电机运算曲线得短路电流的标么值： 故其0S、1.5S、3S的电流如下： 7、各电源对220KV侧的短路电流：8、各时刻短路电流有名值计算结果列表为表5.3 k1点短路电流值如表时间/S电流值电流来源 短路点电流值KAS1+S2+S3S4+S5+S60标么值有名值/KA1.121.981.604.266.241.5标么值有名值/KA1.202.121.584.206.322标么值有名值/KA1.302.301.784.737.03若取冲击系=1.8， 则冲击电流为：=2.55*6.24=15.912kA。二、当K2点
