110kv變電站的設計畢業(yè)設計(論文).doc

畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的本人所呈交的畢業(yè)論畢業(yè)論文（文（設計設計）是我在）是我在導師導師的指的指導導下下進進行的研究工作行的研究工作 及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本注明引用的內(nèi)容外，本論論文（文（設設 計計）不包含其他個人已）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)經(jīng)發(fā)表或撰寫表或撰寫過過的研究成果。的研究成果。對對本本論論文（文（設計設計）的研究）的研究 做出重要做出重要貢貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確獻的個人和集體，均已在文中作了明確說說明并表示明并表示謝謝意。意。 作者作者簽簽名：名： 日期：日期： 畢業(yè)論文（設計）授權使用說明畢業(yè)論文（設計）授權使用說明 本本論論文（文（設計設計）作者完全了解）作者完全了解*學院有關保留、使用學院有關保留、使用畢業(yè)論畢業(yè)論文（文（設計設計）的）的規(guī)規(guī) 定，學校有定，學校有權權保留保留論論文（文（設計設計）并向相關部）并向相關部門門送交送交論論文（文（設計設計）的）的電電子版和子版和紙紙 質質版。有版。有權權將將論論文（文（設計設計）用于非）用于非贏贏利目的的少量復制并允利目的的少量復制并允許論許論文（文（設計設計） ）進進 入學校入學校圖書館圖書館被被查閱查閱。學?？梢怨?。學?？梢怨颊撜撐模ㄎ模ㄔO計設計）的全部或部分內(nèi)容。保密的）的全部或部分內(nèi)容。保密的 論論文（文（設計設計）在解密后適用本）在解密后適用本規(guī)規(guī)定。定。 作者作者簽簽名：名： 指指導導教教師簽師簽名：名： 日期：日期： 日期：日期： 注 意 事 項 1.設計（論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（300 字左右） 、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論） 、正文、結論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） 2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序 清單等） ，文科類論文正文字數(shù)不少于 1.2 萬字。 3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件） 。 4.文字、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別 字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有 圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書 寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 5.裝訂順序 1）設計（論文） 2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 3）其它 摘要摘要 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對供電質量的要求日益加深。國家提出 了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設及改造，拉動內(nèi)需的發(fā)展計劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng) 110kV 變電站建設 迅猛發(fā)展。由于建設地點地理條件的錯綜復雜和其他客觀條件限制，如何設計城網(wǎng)和 農(nóng)網(wǎng) 110kV 變電站是國家城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設中需要研究和解決的一個重要課題。變電站 是電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站可靠的運行與國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關。本次設 計為 110kV 變電站電氣部分初步設計，并繪制了電氣主接線圖。通過對原始資料的分 析，從可靠性、靈活性和經(jīng)濟性等方面考慮，確定了 110kV，35kV，10kV 以及站用電 的主接線。然后又通過負荷計算確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，然后，根據(jù)最大 持續(xù)工作電流及短路計算的計算結果，對斷路器，隔離開關，電流互感器，電壓互感 器，母線進行了選型和校驗。之后，對變電站進行了相應的防雷保護規(guī)劃，從而完成 了一次部分的設計。最后，對變電站的主變壓器進行相應的保護規(guī)劃以及配電裝置設 計，從而完成了 110kV 電氣部分的設計。 關鍵詞關鍵詞：變電站； 一次部分； 防雷保護；主變保護 ABSTRACT With the development of economy and the improvement of peoples living standard,the requirement of power quality is increasing. The country put forward to accelerate city net and rural power grid construction and transformation, stimulating domestic demand,development plan, city net and 110kV substation construction of the rapid development ofrural power network. Due to the construction site of geographical conditions of perplexingand other objective conditions, how to design the network of city and rural 110kV substation, is a national network of city and rural construction, transformation of the need to study and solve main task.Transformer substation is an important part of power system, and its reliability is closely related with the development of national economy. The design is the preliminary design of 110 kV transformer substation electrical part ,and draw main electrical one-line diagram. The 110 kV,35kV,10 kV and the main lines are determined by analyzing the concerning load data (including its security, economy and reliability). Meanwhile, the number, capacity and type of the main transformer are made certain through the load calculation . then, according to the results of calculating of the maximum work electric current and short circuits, high voltage breaker, isolator switches, current transformer, voltage transformer and bus-bar can be selected, and After designing lightning protection , the primary design of 110 kV electricity primary system is completed .Then,the conservation programme for the main transformer is made and the power distribution unit is designed.And the design of 110 kV electricity primary system is completed. Keywords: substation; primary systerm; lightning protection; main transformer protection 目錄目錄 1 緒論.1 1.1 原始資料分析1 1.2 設計的工作應遵循的主要原則1 1.3 本次設計的主要內(nèi)容2 1.4 本章小結2 2 電氣主接線.3 2.1 電氣主接線概述3 2.2 選擇電氣主接線時的設計原則3 2.3 變電站主接線設計的基本要求3 2.4 電氣主接線的具體設計步驟4 2.5 本變電站電氣主接線設計5 2.5.1 110kV 側主接線方案5 2.5.2 35kV 側主接線方案6 2.5.3 10kV 側主接線方案8 2.5.4 站用電接線方案.9 2.6 本章小結9 3 負荷計算及變壓器選擇.10 3.1 負荷分類及定義10 3.2 各側負荷的大小10 3.3 主變壓器的選擇11 3.3.1 主變壓器臺數(shù)的確定.11 3.3.2 主變壓器容量的確定.11 3.3.3 變電站主變壓器型式的選擇.12 3.4 所用變壓器的選擇14 3.4.1 所用變臺數(shù)的確定.14 3.4.2 所用變?nèi)萘康拇_定.15 3.4.3 所用變型式的選擇.15 3.5 無功補償和電容器的選取15 3.6 本章小結17 4 最大持續(xù)工作電流及短路計算.19 4.1 各回路最大持續(xù)工作電流19 4.2 短路計算19 4.2.1 短路電流計算的目的.19 4.2.2 短路電流計算的一般規(guī)定.19 4.2.3 短路計算基本假設.20 4.3 短路計算步驟20 4.4 短路電流計算結果23 4.5 本章小結23 5 電氣設備的選擇.25 5.1 電氣設備的選擇原則25 5.2 電氣設備和載流導體選擇的一般條件25 5.3 斷路器的選擇26 5.3.1 110kV 側斷路器的選擇27 5.3.2 35kV 側斷路器選擇28 5.3.3 10kV 側斷路器選擇29 5.4 隔離開關的選擇30 5.4.1 110kV 側隔離開關31 5.4.2 35kV 側隔離開關31 5.4.3 10kV 側隔離開關32 5.5 電流互感器的選擇33 5.5.1 110kV 電流互感器的選擇34 5.5.2 35kV 側電流互感器的選擇35 5.5.3 10kV 側電流互感器35 5.6 電壓互感器的選擇36 5.6.1 電壓互感器的選擇依據(jù).36 5.6.2 110kV 側電壓互感器選擇38 5.6.3 35kV 側電壓互感器選擇38 5.6.4 10kV 側電壓互感器選擇38 5.7 母線導體的選擇39 5.7.1 母線的分類及特點.39 5.7.2 110kV 側母線選擇41 5.7.3 35kV 側主母線的選擇42 5.7.4 10kV 側母線選擇43 5.8 高壓熔斷器的選擇43 5.8.1 35kV 側熔斷器選擇44 5.8.2 10kV 側高壓熔斷器選擇44 5.9 避雷器的選擇44 5.10 主要電氣設備選擇結果45 5.11 本章小結45 6 繼電保護規(guī)劃.46 6.1 變壓器保護46 6.2 線路保護47 6.2.1 110kV 中性點直接接地電網(wǎng)線路保護配置47 6.2.2 35kV 及以下中性點非直接接地電網(wǎng)中線路保護配置47 6.3 母線保護48 6.4 本章小結48 7 變電站的防雷保護.50 7.1 避雷針50 7.2 閥型避雷器51 7.3 進線段保護51 7.4 三繞組變壓器的防雷保護52 7.5 本章小結52 8 配電裝置設計.53 8.1 設計要求53 8.1.1 滿足安全凈距的要求.53 8.1.2 施工、運行和檢修的要求.53 8.2 本站各電壓等級配電裝置設計54 8.3 本章小結54 致謝詞.55 參考文獻.56 附錄.57 1 1 緒論緒論 1.1 原始資料分析 站址情況：群英 110kV 變電站處于焦作市山陽區(qū)，地平，交通便利，進出線方便， 空氣污染微輕。 環(huán)境條件：變電站選在黃沙土地上，突然電阻率 p=500 歐每米。平均海拔 200 米， 最高氣溫 40 度，最低氣溫-10 度，年平均氣溫 20 度，最熱月平均氣溫 30 度，土壤濕 度 25 度。冬季主導風向：西北；最大風速 25 米每秒；覆冰厚度 8 毫米。 系統(tǒng)情況：系統(tǒng)通過 110kV1，2 修武 T 型架空線路向變電站供電，距離 30km， 系統(tǒng)最大運行方式折算至設計變電站高壓母線的阻抗標幺值 0.15，Sj=100MVA。系統(tǒng) 容量設計時計算值為 500MVA。 表 1-1 負荷情況分析 電壓等級負荷名稱 每回最 負荷 （kVA） 功率因 數(shù) 回路數(shù)供電方式線路長度 東城花園50000.851架空15 槐店鄉(xiāng)90000.851架空8 耐火材料廠50000.851架空7 化肥廠100000.851架空11 白鯊針布40000.851架空3 保險公司70000.851架空4 35kV 機械廠80000.851架空5 17 中20000.91架空5 醫(yī)院30000.81架空3 農(nóng)藥廠7000.821架空7 紫水小區(qū)12000.851架空4 紫旋庭院10000.81架空5 鑫鴛鴦集團5000.81架空2 面粉廠6000.851架空5 10kV 區(qū)政府20000.851架空7 1.2 設計的工作應遵循的主要原則 （1）變電所的設計應根據(jù)工程的 510 年發(fā)展規(guī)劃進行，做到遠、近期結合，以 2 近期為主，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，適當考慮擴建的可能。 （2）變電所的設計，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質、用電容量、工 程特點和地區(qū)供電條件，結合國情合理地確定設計方案。 （3）變電所的設計，必須堅持節(jié)約用地的原則。 （4）變電所的設計必須遵循國家有關標準和規(guī)范的規(guī)定，如35110kV 變電所 設計規(guī)范 。 1.3 本次設計的主要內(nèi)容 （1）原始資料分析； （2）電氣主接線的設計； （3）主變壓器的選擇； （4）無功補償和電容器的選??； （5）最大持續(xù)工作電流及短路計算； （6）主要電氣設備的選擇； （7）繼電保護規(guī)劃； （8）防雷保護設計； （9）配電裝置設計。 1.4 本章小結 國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設及改造，拉動內(nèi)需的發(fā)展計劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng) 110kV 變電站建設迅猛發(fā)展?，F(xiàn)在許多變電站采用計算機監(jiān)控，電力系統(tǒng)也實現(xiàn)了分 級集中調度，電力企業(yè)也努力實現(xiàn)降低成本，確保安全運行。因此，變電站的設計應 該按照國家相關規(guī)程設計，并且考慮多方面的因素以求取得最佳的經(jīng)濟技術效益。 3 2 電氣主接線電氣主接線 2.1 電氣主接線概述 電氣主接線又稱電氣一次接線，它是將電氣設備以規(guī)定的圖形和文字符號，按電 能的生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關要求繪制的單相連接圖。它是發(fā)電廠和變電所高電 壓大電流的電氣部分主體結構，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的重要組成部分。它表明了各種 設備的數(shù)量及連接情況，決定了可能存在的運行方式，影響運行的可靠性和靈活性。 電氣主接線決定了電氣設備的選擇，配電裝置的布置還決定了繼電保護和控制的方式。 2.2 選擇電氣主接線時的設計原則 主接線的設計必須經(jīng)過技術與經(jīng)濟的充分了論證比較，綜合考慮各個方面的影響 因素，最終得到實際工程確認的最佳方案。主接線設計的基本原則為：以下達的設計 任務書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情”的電力建設與發(fā) 展的方針，嚴格按照技術規(guī)定和標準，結合工程實際的具體特點，準確地掌握原始資 料，保證設計方案的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。 2.3 變電站主接線設計的基本要求 電氣主接線設計的基本要求概括地說應包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三個方面， 以下對各方面做具體介紹。 （1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)的首要要求。因故障或檢修，導致的停電機會越少、停電 影響范圍越小、停電時間越短、停電后恢復供電越快，供電可靠性就越高。 分析電力系統(tǒng)可靠性時，要考慮發(fā)電廠和變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、用 戶的負荷類型和類別、設備制造水平及運行經(jīng)驗等諸多因素。 主接線可靠性的基本要求通常包括以下幾個方面： 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；線路、斷路器或母線故障，以及母線或 母線隔離開關檢修時，盡量減少停運的出線回路數(shù)和停運時間，并保證對全部 I 類及 全部或大部分 II 類負荷的供電。盡量避免發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性；大型機 組停運時，不應危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 （2）靈活性 電力系統(tǒng)應能適應各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉換。靈活性應包 括以下幾個方面： 操作的方便性：電氣主接線應該在服從可靠性的基本要求下，接線簡單，操作步 4 驟少，以便于運行人員掌握，從而避免誤操作。 調度的方便性：正常運行時，要能根據(jù)調度要求，方便的改變運行方式；在發(fā)生 故障時，要能盡快的切除故障，使停電時間最短、影響范圍最小，不致過多的影響對 用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 擴建的方便性：對于要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線應有擴建的方便性。尤 其是火電廠和變電站，在設計主接線時應有發(fā)展擴建的余地?？梢匀菀椎貜某跗谶^渡 到其最終接線，使在擴建過渡時，無論在一次和二次設備裝置等所需的改造為最小。 （3）經(jīng)濟性 在設計主接線時，主要矛盾發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。設計時應該在滿足可靠 性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟合理。 經(jīng)濟性應從以下幾個方面考慮： 降低一次投資：主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關、電流和電壓互感 器避雷器等一次設備的投資，要能使控制保護不過復染，以利于運行并節(jié)約二次設備 和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設備或輕型電器；在 終端或分支變電站推廣采用質量可靠的簡單電器。 節(jié)約占地面積：主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約用地條件，以節(jié)省構架、導線、 絕緣子及安裝費用?？赡艿臈l件下，采取一次設計，分期投資、投建，盡快產(chǎn)生經(jīng)濟 效益。在不受運輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布置。 電能損耗少：在變電站中電能損耗主要來自于變壓器，經(jīng)濟合理地選擇主變壓器 的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。 2.4 電氣主接線的具體設計步驟 (1) 分析原始資料 本工程情況 變電站類型，設計規(guī)劃容量（近期，遠景） ，主變臺數(shù)及容量等。 電力系統(tǒng)情況 電力系統(tǒng)近期及遠景發(fā)展規(guī)劃（510 年） ，變電站在電力系統(tǒng) 中的位置和作用，本期工程和遠景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式 等。 負荷情況 負荷的性質及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量 等。 環(huán)境條件 當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔高度等 因素，對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。 設備供貨情況 為使所設計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、 5 制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設計的先進性、經(jīng)濟性和可 行性。 (2) 擬定主接線方案 根據(jù)設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，可擬定出若干個主接線方案。 因為對出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結構等考慮不同，會出現(xiàn) 多種接線方案。應依據(jù)對主接線的基本要求，結合最新技術，確定最優(yōu)的技術合理、 經(jīng)濟可行的主接線方案。 (3) 短路電流計算 對擬定的主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。 (4) 主要電器選擇 包括高壓斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等電器的選擇。 (5) 繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 2.5 本變電站電氣主接線設計 2.5.1 110kV 側主接線方案 依據(jù)電力工程電氣設計手冊最終出線回路數(shù) 24 回、主變壓器 23 臺時， 可采用線路變壓器組、橋形、擴大橋形、單母線和單母線分段接線。因為 110kV 主接 線在系統(tǒng)中有重要地位，會直接影響本地區(qū)的供電，可靠性要求較高，并且后期可能 會根據(jù)負荷的增長進行擴建，故選擇單母線與單母線分段接線進行比較，選擇最優(yōu)接 線方案。 單母線接線如圖 2-1 所示 圖 2-1 單母線接線圖 主要優(yōu)缺點：單母線接線雖然接線簡單清晰、設備少、操作方便，便于擴建和采 用成套配電裝置等優(yōu)點，但是不夠靈活可靠，任一元件(母線及母線隔離開關)等故障或 6 檢修時，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時， 全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，才能恢復非故障段的 供電,并且電壓等級越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺主變壓器。 適用范圍：110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回；3563kV 配電裝置的 出線回路數(shù)不超過 3 回；610kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回時選用。 單母線分段接線如圖 2-2 所示 圖 2-2 單母分段接線圖 主要優(yōu)缺點：用斷路器，把單母線接線的母線分段后，對重要用戶可以從不同段 引出兩個冋路，有兩個電源供電，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除， 保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關 故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空 線路出現(xiàn)交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建。 適用范圍：110220kV 配電裝置的出線冋路數(shù)為 34 回；3563kV 配電裝置的出 線回路數(shù)為 48 冋；610kV 配電裝置出線為 6 回及以上時選用。 在可靠性與靈活性方面第 II 種方案明顯合理，雖然此站僅有兩回出線，但考慮到 此站為一重要的終端變電站，需要較高的可靠性和靈活性，經(jīng)綜合分析，決定選第 II 種方案為設計的最終方案。 2.5.2 35kV 側主接線方案 依據(jù)電力工程電氣設計手冊35kV 配電裝置有出線 48 回時，宜采用單母線分 段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電，采用單母線 分段接線和雙母線接線時，可增設旁路母線。但因為雙母線接線本身可靠性較高，故 而 35kV60kV 采用雙母線接線時，不宜設置旁路母線，有條件時可設置旁路隔離開關。 綜合上述分析，篩選得到以下兩種接線方案。 單母分段接線如圖 2-3 所示 7 主要優(yōu)缺點：用斷路器，把單母線接線的母線分段后，對重要用戶可以從不同段 引出兩個回路，但是此時架空線路可能出現(xiàn)交叉穿越，影星系統(tǒng)穩(wěn)定性；有兩個電源 供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供 電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線 的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴建 時需向兩個方向均衡擴建。 圖 2-3 單母分段接線圖 適用范圍：110220kV 配電裝置的出線冋路數(shù)為 34 回；3563kV 配電裝置的出 線回路數(shù)為 48 冋；610kV 配電裝置出線為 6 回及以上時選用。 雙母線接線如圖 2-4 所示 圖 2-4 雙母線接線圖 主要有缺點：它具有供電可靠、調度靈活、擴建方便等優(yōu)點，而且，檢修另一母 線時，不會停止對用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時，不裝設“跨條” ， 則該回路在檢修期需要停電。對于，110220kV 輸送功率較多，送電距離較遠，其斷 路器或母線檢修時，需要停電，而斷路器檢修時間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī) 定，110220kV 雙母線接線的配電裝置中，當 110kV 出線回路數(shù)達 7 回，或 220kV 出 線回路數(shù)達 5 回時，一般應裝設專用旁路母線。 8 適用范圍：110220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時，或當 110220kV 配 電裝置在系統(tǒng)中處于重要地位，出線回路為 4 回及以上時。3563kV 配電裝置，當出 線回路數(shù)超過 8 回時，或連接的電源較多、負荷較大時；610kV 配電裝置，當短路電 流較大、出線需要帶電抗器時選用。 相比而言，方案在可靠性和靈活性上優(yōu)勢明顯，然而本站中 35kV 側出線不多， 并且選用方案能滿足可靠性與靈活性的要求，且經(jīng)濟性較好，故選用實用性較好的 方案。 2.5.3 10kV 側主接線方案 依據(jù)電力工程電氣設計手冊10kV 配電裝置有出線 6 回以上時，宜采用單母線 分段接線，也可采用單母分段帶旁路的接線方式。 單母分段接線如圖 2-5 所示 圖 2-5 單母分段接線圖 主要優(yōu)缺點：單母線接線雖然接線簡單清晰、設備少、操作方便，便于擴建和采 用成套配電裝置等優(yōu)點，但是不夠靈活可靠，任一元件(母線及母線隔離開關)等故障或 檢修時，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時， 全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，才能恢復非故障段的 供電,并且電壓等級越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺主變壓器。 適用范圍：110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回；3563kV 配電裝置的 出線回路數(shù)不超過 3 回；610kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5 回時選用。 單母帶旁路接線如圖 2-6 所示： 9 圖 2-6 單母帶旁路接線圖 這種接線方式適用于進出線不多、容量不大的中小型電壓等級為 35110kV 的變電 站較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。 方案在可靠性上稍有提升，但是經(jīng)濟性上卻比比方案差，考慮到設置旁路母 線的條件所限(35kV60kV 出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時間短， 約為 23 天。)，綜合考慮而言，采用方案。 2.5.4 站用電接線方案 一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式，故提出單母線分段接線。兩 臺站用變壓器分別從 10kV 母線處引接，正常情況下可分列運行，分段開關設有自動投 入裝置，每臺站用變壓器應能擔負本段負荷的正常供電，在另一臺站用變壓器故障或 檢修停電時，工作者的站用變壓器應能擔負另一段母線上的重要負荷，以保證變電站 的正常運行。 站用電接線如圖 2-7 所示： 圖 2-7 單母線分段接線圖 綜上所述可選擇 110kV 側采用單母分段接線為主接線，35kV 側采用單母分段接線 為主接線，10kV 側采用單母分段線接線為主接線，站用電為單母分段接線。 2.6 本章小結 10 主接線代表了變電站電氣部分主體結構，是本次設計的首要部分。本次主接線設 計主要考慮負荷情況（如負荷大小、出線回數(shù)、負荷未來預測） ，然后按照國家相關設 計規(guī)程選出適合的兩到三種接線方案，進而對這些接線方案進行對比選出最適合本地 區(qū)的主接線方案。 11 3 負荷計算及變壓器選擇負荷計算及變壓器選擇 3.1 負荷分類及定義 （1）在電力系統(tǒng)中，按重要性的不同將負荷分為三類： I 類負荷：即使短時停電也將造成人員傷亡和重大設備損壞的最重要負荷，如礦井、 醫(yī)院、電弧煉鋼爐等。其供電要求是：任何時間都不能停電。一級負荷要求有兩個獨 立電源供電。 II 類負荷：停電將造成減產(chǎn)、使用戶蒙受較大的經(jīng)濟損失的負荷，如重要的工礦 企業(yè)等。供電要求：僅在必要時可短時停電（幾分鐘到幾十分鐘） 。 III 類負荷： I、II 類負荷以外的其它負荷，必要時可長時間停電。 （2）本設計中的負荷分析如下 東城花園：居民生活小區(qū)對供電無特殊要求屬于三級負荷。 槐店鄉(xiāng)：負責整個鄉(xiāng)的電力供應，若中斷供電將大面積停電，屬于一級負荷。 耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。 化肥廠：化肥廠的生產(chǎn)過程伴隨著許多化學反應過程，一旦電力供應中止了就會 造成產(chǎn)品報廢，造成極大的經(jīng)濟損失，所以應屬于一級負荷。 白鯊針布：若中斷紡織廠的電力供應，就會引起跳線，打結，從而使產(chǎn)品不合格， 所以應屬于二級負荷。 保險公司：若中斷供電，影響不大，所以屬于三級負荷。 機械廠：機械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密，若中止供電，不會帶來太大 的損失，所以應屬于二級負荷。 17 中：學校屬于一級負荷。 醫(yī)院：若中斷供電將造成人員的生命危害，所以屬于一級負荷。 農(nóng)藥廠：農(nóng)藥廠的生產(chǎn)過程伴有化學反應，若停電就會造成產(chǎn)品報廢，應屬于一 級負荷。 紫水小區(qū)：生活小區(qū)屬于三級負荷。 紫旋庭院：生活小區(qū)屬于三級負荷。 鑫鴛鴦集團：中斷供電不會造成重大的經(jīng)濟損失，屬于二級供電。 面粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。 區(qū)政府：是國家政府屬于一級負荷。 3.2 各側負荷的大小 （3-1） n ct i=1 1+ % cos P SK 12 式中：某電壓等級的計算負荷； c S 同時系數(shù)； t K 該電壓等級的線損率；% P用戶的負荷； 負荷所對應的功率因數(shù)cos 35kV 側負荷如下： 35k =0.9 + V S（5 9+5+10+4+7+8） 0.85 (1 5%)53.36MVA 10kV 側負荷如下： 10k =0.9 (2/0.93/0.80.7/0.82 1.2/0.85 1/0.80.5/0.80.6/0.85 2/0.85) (1 5%)12.447 V S MVA 110kV 側負荷如下： 110k35k10k =+53.36+12.447=65.807 VVV SSSMVA 3.3 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器， 用于兩種電壓等級交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡變壓器。變壓器是變電站中的主要電 氣設備之一，其擔任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務， 同時兼顧電力系統(tǒng)負荷增長情況，需合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術上的不合理。 3.3.1 主變壓器臺數(shù)的確定 主變臺數(shù)確定的要求： （1）對樞紐變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設兩臺主變 壓器為宜。 （2）對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設計時可裝設三臺主變壓 器，以提高供電可靠性。 為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電站中一般 裝設兩臺主變壓器。當裝設三臺及三臺以上時，變電站的可靠性雖然有所提高，但接 線網(wǎng)絡較復雜，且投資增大，同時增大了占用面積和配電設備及用電保護的復雜性， 以及帶來維護和倒閘操作等許多復雜化?？紤]到兩臺主變壓器同時發(fā)生故障機率較小。 適用遠期負荷的增長以及擴建，而當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器 可承擔 70%的負荷保證全變電站的正常供電?？紤]到該變電站為一重要地區(qū)變電站， 與地方用電緊密聯(lián)系。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。 3.3.2 主變壓器容量的確定 （1）主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到 13 遠期 1020 年負荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。 （2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。對于有重要 負荷的變電所，應考慮到當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力 后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器 停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 7080。有以上規(guī)程可知，此變電所 單臺主變的容量為： 3510 () 0.7(53.36 12.447) 0.746.06 kVkV SSSMVA 所以應選兩臺容量為 50MVA 的主變壓器 3.3.3 變電站主變壓器型式的選擇 選擇主變壓器型式時應主要考慮相數(shù)，繞組數(shù)，繞組接線組別，調壓方式，及冷 卻方式等。 （1）相數(shù)的確定 主變選擇三相還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、運輸條件和可靠性要求等 因素。 容量為 300MW 及以下機組單元接線的變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般 都應選用三相變壓器。因為單臺變壓器組占地多、相對投資大、運行損耗也大，同時 配電裝置復雜，維修工作量大，故本變電站選用三相變壓器。 （2）繞組數(shù)的確定 電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結構分 為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。 本站經(jīng) 110kV 降壓為 35kV 和 10kV 兩個電壓等級，多采用三繞組變壓器，但三繞 組變壓器的每個繞組通過容量應達到該變壓器額定容量的 15%以上，否則繞組未能充 分利用，反而不如選用兩臺雙繞組變壓器在經(jīng)濟上更為合理。 變壓器各側的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担?高壓側：65807 0.8/50000=1.050.15 中壓側：533600.8/50000=0.8540.15 低壓側：124470.8/50000=0.1990.15 由以上可知此變電所中的主變壓器應采用三繞組。 （3）繞組接線組別 在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列要求以及限制三次諧波對 電源的影響等因素，主變的接線組別一般都選用 YNd11 接線。 14 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行。電 力系統(tǒng)常用的繞組連接方式只有星形(Y)和三角形()兩種。變壓器三相繞組的連接方 式應根據(jù)具體工程來確定。我國 110kV 及以上電壓，變壓器三相繞組都采用 YN 連接， 中性點直接接地；35kV 采用 Y 連接，其中性點多通過消弧線圈接地；10kV 系統(tǒng)中性 點不接地，繞組多采用連接。 （4）調壓方式的確定 包括無激磁調壓和有載調壓兩種，其調壓范圍分別在 10%（22.5%）以內(nèi)和 30%。發(fā)電廠或變電站很少采用有載調壓，220kV 及以上的降壓變壓器僅在電網(wǎng)電壓 變化較大時采用有載調壓。110kV 及以下變壓器應至少有一級電壓的變壓器采用有載 調壓，因為這種方式容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動。 （5）冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式，隨其型式和容量不同而異，一般有以下幾種類型。 自然風冷卻。一般適于 7500kVA 以下較小容量變壓器。為使熱量散發(fā)到空氣 中，裝有片狀或管形輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積。 強迫空氣冷卻。簡稱為風冷式。容量大于 10000kVA 的變壓器，常采用人工風 冷。 強迫油循環(huán)水冷卻。大容量變壓器采用潛油泵強迫油循環(huán)，同時用冷水對油管 道進行冷卻，帶走變壓器中熱量。 強迫油循環(huán)風冷卻。類似于強迫油循環(huán)水冷，采用潛油泵強迫油循環(huán)，同時用 風扇對油管進行冷卻。 強迫油循環(huán)導向冷卻。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯 的油道中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，而變壓器上層熱油 用潛油泵抽出，經(jīng)過水冷卻器或風冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部， 構成變壓器的油循環(huán)。近年來大型變壓器都采用這種冷卻方式。此變壓器容量大于 10000kVA，有上面分析可知，宜選用強迫空氣冷卻方式，即風冷式。 附：主變型號的表示方法 第一段：漢語拼音組合表示變壓器型號及材料 第一部分：相數(shù) S三相；D單相 第二部分：冷卻方式 J油浸自冷； F油浸風冷； S油浸水冷；G干式；N氮氣冷卻； FP強迫油循環(huán)風冷卻；SP強迫油循環(huán)水冷卻 15 第三部分：繞組數(shù) S三繞組 F分裂繞組 第四部分：調壓方式 Z有載調壓 表 3-1 主變壓器參數(shù) 型 號 SFSZ9-50000/110 容 量50 MVA 容 量 比100 100 100 高壓11081.25% 中壓38. 522.5%阻抗電壓 低壓10.5 聯(lián)結組號 YNyn0d11 空載58.8kW 損耗 負載225kW 空載電流 0.91% 高-中10.5% 高-低17.8%阻抗電壓 中-低6.5 % 3.4 所用變壓器的選擇 變電站的站用負荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電站 的主要負荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設備、油處理設備、 檢修工具以及采暖、通風、照明、供水等。這些負荷容量都不太大，因此變電站的站 用電壓只需 0.4kV 一級，采用動力與照明混合供電方式。380V 站用電母線可采用低壓 斷路器（即自動空氣開關）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 3.4.1 所用變臺數(shù)的確定 35110kV 變電所設計規(guī)范規(guī)定，對大中型變電站，通常裝設兩臺站用變壓 器。因站用負荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段 10kV 母線，為提高 站用電的可靠性和靈活性，所以裝設兩臺站用變壓器，分別從 110kV 側兩條分段母線 引接，并采用暗備用的方式。 16 3.4.2 所用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應滿足經(jīng)常的負荷需要和留有 10%左 右的裕度，以備加接臨時負荷之用。考慮到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常 情況下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當任意一臺變壓器 因故障被切斷后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔。 S 站=96.075/(1-10%)= 106kVA 3.4.3 所用變型式的選擇 10kV 級 S9 系列三相油浸自冷式銅線變壓器，是全國統(tǒng)一設計的新產(chǎn)品，是我國 國內(nèi)技術經(jīng)濟指標比較先進的銅線系列配電變壓器。 表 3-2 站用變壓器參數(shù) 型號S9-125/10 容量（kVA）125 高壓 （kV） 10 額定電 壓低壓 （kV） 0.4 阻抗電壓4% 連接標號Y， yn0 空載350 損耗 （W） 短路1750 空載電流1.8% 3.5 無功補償和電容器的選取 （1）無功補償?shù)淖饔茫?電力系統(tǒng)的無功功率平衡主要的目的是為了保證電壓質量，無功功率遵循的是分 （電壓）層和分（供電）區(qū)就地平衡的原則。為達到就地平衡必須分層分區(qū)進行無功 補償。合理的無功補償和有效的電壓控制，不但可保證電壓質量，還將提高電力系統(tǒng) 安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。 進行無功功率的就地平衡的原因是電力系統(tǒng)供電區(qū)域幅員寬廣，從降低網(wǎng)絡損耗 和改善電壓質量考慮，無功功率不易長距離輸送，負荷所需的無功功率應盡量就地供 應。 在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無 17 功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正 常的電磁場，那么，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓 就要下降，從而影響用電設備的正常運行。從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率， 遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率， 以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需 要裝設無功補償裝置的道理。 （2）無功補償?shù)脑恚?把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并接在同一電路，當容性負荷釋放能 量時，感性負荷吸收能量，而感性負荷釋放能量時，容性負荷吸收能量，能量在兩種 負荷之間交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率中得 到補償，這就是無功補償?shù)脑怼?（3）電站的無功補償 終端變電所的并聯(lián)電容器補償主要是為了提高電壓和補償主變壓器的無功損耗。 各組應能隨電壓波動實現(xiàn)自動投切。 110kV 電壓等級的變電所一般均應配置可投切的無功補償設備，補償設備大部分 連接在變電所的母線上，也有的補償裝置是并聯(lián)或串聯(lián)在線路上。對于直接供電的變 電所，安裝的容性無功量應約等于裝置所在母線上的負荷按提高功率因數(shù)所需補償?shù)?最大容性無功量。 變電所的并聯(lián)電容器裝置是電力系統(tǒng)無功補償?shù)闹匾O備，應優(yōu)先選用，主要是 為了提高電壓和補償主變壓器的無功損耗。此時，各組應能隨電壓波動實行自動投切。 投切任一組電容器時引起的電壓波動不應超過 2.5%。 因此本站在 10kV 側增添一些電容器柜，以進行無功補償，盡量達到無功功率就地 平衡。 三相交流電路功率因數(shù)的數(shù)學表達式為 （3-2） 22 cos = 3 PPP SUI PQ 式中：P有功功率，kW； Q無功功率，kVar； S視在功率，kVA； U線電壓有效值，kV； I線電流有效值，A。 隨著電路的性質不同，的數(shù)值在 01 之間變化，其大小取決于電路中電感、cos 18 電容及有功負荷的大小。當時，表示電源發(fā)出的視在功率全為有功功率，即cos =1 S=P，Q=0；當時，則 P=0，表示電源發(fā)出的功率全為無功功率，即 S=Q。所cos =0 以符合的功率因數(shù)越接近 1 越好。 （4）無功補償容量選擇 通常情況下 110kV 的變電所是在 35kV 母線和 10kV 母線上進行無功補償。 本變電所設計是在 10kV 母線上進行無功補償，對系統(tǒng) 10kV 母線側進行無功補償， 將功率因數(shù)提高至 0.92。 10kV 側補償前的功率因數(shù)為： 1011 cos P /S11000/124470.884 負荷所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量為： 1101 Q P (tantan ) P (tan(arccos0.884)tan(arccos0.92) 11000 (0.5288 0.25)3067kVar C 由表查得選用 GR-1C-08 型，電壓為 10kV，容量 qc=270kVar 的電容器柜，則柜數(shù)： 3067 11.36 q270 C c Q N 取十二，因此本設計采用的無功補償裝置為十二組 GR-1C-08 型，電壓為 10kV 容 量為 qc=270kVar 的電容器柜。 （5）無功補償裝置的設置 本次設計的并聯(lián)電容器補償裝置，采用斷路器來投切，向電網(wǎng)提供可階梯調節(jié)的 容性無功，已補償多余的的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓質量。 串聯(lián)電抗器作用如下： 降低電容器組的涌流倍數(shù)和涌流頻率，是得益于選擇回路設備和保護電容器；與 電容器容抗全調諧后，組成某次諧波的交流濾波器，可降低該次諧波電壓值；若處于 過調諧狀態(tài)下，即為一種并聯(lián)電容器裝置，并部分的降低該次諧波電壓值，提高電壓 質量。 熔斷器作用： 本設計用噴逐式熔斷器來保護電容器。 放電裝置： 為了安全放電及繼電保護的需要，放電裝置選用專用的放電線圈。 3.6 本章小結 在各電壓等級的變電站中，變壓器是變電站中的主要電氣設備之一，它擔任著向 用戶輸送功率，或者在兩種電壓等級之間交換功率的重要任務，同時兼顧電力系統(tǒng)負 19 荷增長情況，本章首先對負荷情況進行了分析計算，根據(jù)負荷情況完成對主變?nèi)萘俊?臺數(shù)以及型式的選擇，以取得最佳的運行效果。然后，對 10kV 側進行無功補償，以提 高電壓質量和降低網(wǎng)絡損耗。 20 4 最大持續(xù)工作電流及短路計算最大持續(xù)工作電流及短路計算 4.1 各回路最大持續(xù)工作電流 （4-1） maxmax = 3 N SU I 式中：所統(tǒng)計各電壓側負荷容量 max S 各電壓等級額定電壓 N U 最大持續(xù)工作電流 max I 則最大持續(xù)工作電流為 （4- maxmax =IS3 N U 2） 各側的最大持續(xù)工作電流如下： 35kV 側 max=53.36 I3 35 =k（）0. 88 A 10kV 側 max=12.447 I3 10 =k（）0. 719 A 110kV 側 max=65.807 I3 110 =k（）0. 345 A 表 4-1 各側最大持續(xù)工作電流結果 電壓等級（kV）1103510 最大持續(xù)工作電流(kA)0.3450.880.719 4.2 短路計算 4.2.1 短路電流計算的目的 （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，均需進行必要的短路電流計算。 （2）為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設計選擇電氣設備時，都要用可能流經(jīng)該設 備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住 突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。 （3）為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動地使有關斷路器跳 閘。為了合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，需進行短路計算。 4.2.2 短路電流計算的一般規(guī)定 （1）應按工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，一般為本 21 期工程建成后 510 年。 （2）確定短路電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應 僅按在切換過程中可能并列運行的接線方式。 （3）在各種短路類型中應選短路類型最嚴重的情況，一般按照三相短路進行計算。 （4）在正常接線方式時通過設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。 （5）在工程設計中，短路電流計算一般采用實用計算，即在一定的假設條件下算 出短路電流的各個分量。 4.2.3 短路計算基本假設 （1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； （2）所有電源的電動勢相位角相同； （3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小 發(fā)生變化； （4）不考慮短路點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，及不計負荷的影響； （6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。 4.3 短路計算步驟 所選出的 SFSZ9-50000/110 型變壓器參數(shù)。 =10.5 =17.8 =6.5 1 1 U% 1-2 U% 2-3 U% s11 11 32 3 21 22 31 3 31 32 31 2 U %1/ 2(U%U%U%)1/ 2 (10.517.86.5)10.9 U %1/ 2(U%U%U%)1/ 2 (10.56.517.8)0.40 U %1/ 2(U%U%U%)1/ 2 (17.86.510.5)6.9 s s 取基準容量為：SB=100MVA，基準電壓為 UB=Uav又依公式（4-3）和（4-4） （4-3） BB IS3 B U （4-4） 2 BB XU B S 各側平均額定電壓分別為 10.5 kV 37kV 115kV 變壓器各側阻抗標幺值為 11 ( TS XU100) ( B S 22 )10.9/100100/500.218 ( N TS S XU （）（） 100) ( B S 33 )0/100100/500 ( N TS S XU （）（） 100) ( B S)6.9/100100/500.138 N S（）（） 當系統(tǒng)容量設計時計算值為 500MVA，短路電流的計算系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡如圖 4-1 所示，因為本設計僅有系統(tǒng)側有電源，并且兩臺變壓器型號相同，各側的阻抗標幺值 22 也相同，可以對變壓器各側阻抗進行相應化簡，進而對等值電抗圖進行相應的化簡， 得到如圖 4-2 所示的等值電路圖。 XT1XT1 XT2XT2 XT3 XT3 f1 Xd f2 f3 110kV側 35kV側 10kV側 圖 4-1 系統(tǒng)等值電抗圖 X1 X2 X3 f1 Xd f2 f3 110kV側 35kV側 10kV側 圖 4-2 系統(tǒng)化簡圖 化簡后，圖中阻抗的標幺值如下所示： 11 22 33 d / 20.218/ 20.109 / 20 / 20.138/ 20.069 X0.15 T T T XX XX XX 35kV 側短路時，f3 處短路時，等值電路圖如下所示： X1 X2 Xd f2 110kV側 35kV側 圖 4-3 35kV 側短路系統(tǒng)等值電抗圖 短路電流基準值 23 BB IS3=100 B U3=k（37）1. 56 A 短路電流標幺值 * 13d 1/ XXX1/ 0.1090.0690.153.049I （）（） 短路電流有名值 *3.049 1.564.756kA B III 沖擊電流 sh i =1.8 21.8 24.75612.107kAI 短路容量 3 U34.756 35288.317MVA KN S I 電流最大有效值 sh 1.