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1、某机械厂变电所一次系统设计简洁范本摘要电能是现代工业生产的要紧能源与动力。机械厂供电系统的核心部分是变电所。变电所主接线设计是否合理，关系到整个电力系统的安全、灵活与经济运行。本设计在给定机械厂具体资料的基础上，根据变电所设计的通常原则与步骤，完成了变电所一次系统设计。本设计中使用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗与电压缺失，同时提高了供电电压的质量。此机械厂变电所一次系统设计包含：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数与容量、型式的确定；变电所主接线方窠的选择；进出线的选择；短路计算与开关设备的选择；根据设计要求，绘制变电所一次系统图。关键词：电能；变电所；一次
2、系统。IHUmO1.1 引言错误!未定义书签。1.2 贝U12负荷Ti算及电补偿42 .1负荷计算的定义43 .2iI十42 .2.1负荷*算的万法43 .2.2Z无*f*f52.3电容补偿73负荷Ti算及电补偿93.1 王变压器口数选择93.2 王变压器量选择93.3 3王接线万确103.3.1变电所主接线方案的设计原则与要求103.3.2变电所主接线方案的技术经济指标103.3.3工厂变电所常见的主接线方案113.3.4确定主接线方案113. 4无功功率补偿修定134三j低压开关备选择154.1 短路电力IL的十算154. 1.1短路的定义154. 1.2短路计算的目的154. 1.3短路
3、十算的万法155. 1.4本设计使用标幺制法进行短路计算154.2变电站一次设备的选择与校验214. 2.1一次设备选择与校验的条件214. 2.2按正常工作条件选择225. 2.3按短路条件校验226. 2.4IOkv侧一次设备的选择校验237. 2.5380V侧一次设备的选择校验254. 3高低压母线的选择265变电所进出线与低压电缆选择295. 1变电所进出线的选择范围296. 2变电所进出线方式的选择295.3变电所进出导线与电缆形式的选择295.4导线与电缆截面的选择计算305.5高压进线与低压出线的选择305.5.1IOkV高压进线的选择校验305.5.2由高压母线至主变的引入电缆
4、的选择校验315.5.3380V低压出线的选择316总结7参考文献附录.37 38 .39 41致谢.1刖百1.1引言电能是现代工业生产的要紧能源与动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送与分配既简单经济，又便于操纵、调节与测量，有利于实现生产过程自动化。在工程机械制造厂里，电能尽管是工业生产的要紧能源与动力，但是它在产品成本中所占的比重通常很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或者投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后能够大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动
5、条件，有利于实现生产过程自动化。电能从区域变电站进入机械厂后，首先要解决的就是如何对电能进行操纵、变换、分配与传输等问题。在机械厂，担负这一任务的是供电系统，供电系统的核心部分是变电所。一旦变电所出了事故而造成停电，则整个机械厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重的安全事故。机械厂变电所要很好地为生产服务，切实保证工厂生产与生活用电的需要，并做好节能工作，就务必达到下列基本要求：(1)安全在电能的供应、分配与使用中，不应发生人身事故与设备事故。(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。(3)优质应满足电能用户对电压与频率等质量的要求(4)经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能
6、地节约电能与减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部与全局、当前与长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，习惯进展。12设计原则按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-94IOkV及下列设计规范、GB50054-95低压配电设计规范、JGJ16-2008民用建筑电气设计规范等的规定，进行变电所设计务必遵循下列原则：1、遵守规程、执行政策务必遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包含节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身与设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进与经济合理，
7、使用效率高、能耗低与性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑进展应根据工作特点、规模与进展规划，正确处理近期建设与远期进展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾按负荷性质、用电容量、工程特点与地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要构成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及进展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要熟悉与掌握工厂供电设计的有关知识，以便习惯设计工作的需要。13本设计所做的要紧工作目前世界上机械生产能源与动力要紧来源于电能。电网的正常运行是保证机械生产安全前提。根据设计任务书的要求，结合实际情况与市场上现有的电力产品及其
8、技术，本文要紧做了下列工作：1、负荷计算机械厂变电所的负荷计算，是根据所提供的负荷情况进行的，本文列出了负荷计算表，得出总负荷。2、一次系统图跟据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算，绘制一次系统图，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。3、电容补偿按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或者计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或者产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格与数量。4、变压器选择根据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷与扩建与备用的需要，确定变压器型号。5、短路电流计算工厂用电，通
9、常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。6、高、低压设备选择及校验参照短路电流计算数据与各回路计算负荷与对应的额定值，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳固与力稳固检验，并列表表示。7、电缆的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行电缆截面选择时务必满足发热条件：电缆（包含母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高同意温度。2负荷计算及电容补偿2.1 负荷计算的方法负荷计算的方
10、法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。由于本机械厂用电部门较多，用电设备台数较多，设计使用需要系数法予以确定。1 .单台组用电设备计算负荷的计算公式（1） .有功计算负荷（单位为kW）:Bo=K也（2-1）式中时一设备有功计算负荷（单位为kw）；巴一用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量，单位为kw）；七一用电设备组的需要系数。（2） .无功计算负荷（单位为kvar）30=tan（2-2）式中QO设备无功计算负荷（单位为kvar）；tan对应于用电设备组功率因数COs。的正切值。（3） .视在计算负荷（单位为kVA）=-（2-3）cos式中S3。一视在计算负荷（单位为kVA）；COS用电
11、设备组的功率因数。（4） .计算电流（单位为A）o=l（2-4）廊N式中加一计算电流（单位为A）;S3。一用电设备组的视在功率（单位为kVA）；UN用电设备组的额定电压（单位为kV）02.多组用电设备计算负荷的计算公式(1) .有功计算负荷（单位为kW）(2-5)式中P.z多组用电设备有功计算负荷(单位为kw);6oi一所有设备组有功计算负荷勺之与；KZ.0一有功负荷同时系数，可取0.70.95(2) .无功计算负荷(单位为kvar)Qg=KEw2圆,式中一多组用电设备无功计算负荷(单位为kvar);ZQ30j一所有设备组无功计算负荷。3。之与；KZq一无功负荷同时系数，可取0.80.95。(
12、3) .视在计算负荷(单位为kVA)S32=JKz+Qz(4) .计算电流(单位为A)r-S3z1.西(5) .功率因数COS=(2-6)(2-7)(2-8)(2-9)2.2负荷统计计算根据提供的资料，列出负荷计算表。因设计的需要，计算了各负荷的有功功率、无功功率、视在功率、计算电流等。表中生活区的照明负荷中已经包含生活区各用户的家庭动力负荷。具体负荷的统计计算见表2-1。表2-1某机械厂负荷计算表!i号名称类别设备容量Pc(kW)需要系数KdCoSotan?计算负荷P30(kW)Qo(kvar)(kVA)o（八）1铸造车间动力3000.40.71.02120122.4照明100.80.90.
13、4883.8一小计310一128126.2179.8273动力2800.30.61.3384111.72锻压车间照明100.70.90.4873.4小计290一一91115.1146.72233仓库动力300.40.850.62127.4一照明50.80.90.4841.9一小计12一169.318.5284电镀车间动力2000.50.850.6210062一照明80.80.90.486.43.1一小计208106.465.1124.71895工具车间动力2500.30.651.177587.8照明100.90.90.4894.3一一小计260一8492.1124.71896组装车间动力200
14、0.40.71.028081.6一照明260.80.90.4820.8IO一一小计226一100.891.6136.22077维修车间动力3000.20.61.336079.8一照明130.80.90.4810.45一小计31370.484.8110.21678金工车间动力3500.20.651.177081.9一照明80.80.90.486.43.1一小计35876.485.0114.31749焊接车间动力8500.30.451.98255504.9一照明260.80.90.4820.810一小计876一275.8514.9584.188710锅炉房动力2000.70.80.75140105
15、一照明40.80.90.483.21.5小计204一143.2106.5178.527111热处理车间动力5000.60.71.02300306一照明100.80.90.4883.8一一小计510一308309.8436.866412生活区照明20.70.90.4814067.2155.3236总计（38OV侧）动力346015401667.6照明330取KW=O.8,K%=0.812321334.1181627592. 3电容补偿由表21知：%=1232kW,53z=1816kVA,因此该厂380V侧最大负荷时的功率因数为cosO=*=0.6780供电部门要求该厂Iokv进线侧最大负荷时的功
16、率因3z数不应低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9,本文取0.93来计算380V侧所需无功功率补偿容量：Qe=(tan1-tan2)(2-10)=1232tan(arccos0.678)-tan(arccos0.93)Zvar=849Avar选PGJl型低压自动补偿屏，并联电容器为BWO.4-14-3型，使用其方案2(主屏)1台与方案4(辅屏)7台相组合，总共容量112kvar8=896kvao无功补偿后工厂380V侧的负荷计算：P3z=1232kW;Q3z=1334.1-896=438.1kvar；S3z=+=12322+438.
17、12=1307.6KVA；补偿后低压侧的功率因素：COSo=寸=123%076=0.94203z3变压器选择及主接线方案确定2.1 主变压器台数选择选择主变压器台数时应考虑下列原则：1 .应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所,应使用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或者检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也能够只使用一台变压器,但务必有备用电源。2 .对季节性负荷或者昼夜负荷变动较大，适于使用经济运行方式的变电所，可使用两台变压器。3 .当负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也能够使用两台或者多台变压器。4 .在确
18、定变电所台数时，应适当考虑负荷的进展，留有一定的余地。3. 2主变压器容量选择1 .只装一台主变压器的变电所主变压器容量S应满足全部用电设备总计算负荷S3的需要，即SS3(3-1)2 .装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量SZ应同时满足下列两个条件：(1)任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷S3的大约60%80%的需要，即5=(0.60.8)53(3-2)(2)任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即SSyi川)(3-3)根据工厂的负荷性质与电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案：方案1装设一台主变压器根据式(3-1),主变选用一台接线方式为D.ynll的SIl
19、-1600/10型变压器，根据民用建筑规范要求变压器的负载率不宜大于85%,而Sz=160085%=1360kVAl307.6KVA(3-4)显然满足要求。至于机械厂的二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承担。因此装设一台主变压器时选一台接线方式为D.ynll的Sll-1600/10型低损耗配电变压器。方案2装设两台主变压器根据式(3-2)与(3-3),可知S=(0.60.75)1307kVA=(784.2980.25)kVAS53(1+11)=(179.8+124.7+178.5)kVA=483kVA因此选两台接线方式为D.ynll的SIl-IO00/10型低损耗配电变压器。两
20、台变压器并列运行，互为备用。3.3主接线方案确定3.3.1变电所主接线方案的设计原则与要求变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活与经济等要求。(1)安全应符合有关国家标准与技术规范的要求，能充分保证人身与设备的安全。(2)可靠应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。(3)灵活应能必要的各类运行方式，便于切换操作与检修，且习惯负荷的进展。(4)经济在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低,并节约电能与有色金属消耗量。3.3.2变电所主接线方案的技术经济指标1.主接线方案的技术指标(1
21、)供电的安全性。主接线方案在确保运行保护与检修的安全方面的情况。(2)供电的可靠性。主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的习惯性方面的情况。(3)供电的电能质量要紧是指电压质量，包含电压偏差、电压波动及高次谐波等方面的情况。(4)运行的灵活性与运行保护的方便性。(5)对变电所今后增容扩建的习惯性。2.主接线方案的经济指标(1)线路与设备的综合投资额包含线路与设备本身的价格、运输费、管理费、基建安装费等，可按当地电气安装部门的规定计算。(2)变配电系统的年运行费包含线路与设备的折旧费。维修管理费与电能损耗费等。(3)供电贴费(系统增容费)有关部门还规定申请用电，用户务必向供电部门一次性地交纳供电贴
22、费。(4)线路的有色金属消耗费指导线与有色金属(铜、铝)耗用的重量。333工厂变电所常见的主接线方案1 .只装有一台主变压器的变电所主接线方案只装有一台主变压器的变电所，其高压侧通常使用无母线的接线，根据高压侧使用的开关电器不一致，有三种比较典型的主接线方案：(1)高压侧使用隔离开关熔断器或者户外跌开式熔断器的主接线方案；(2)高压侧使用负荷开关.熔断器或者负荷型跌开式熔断器的主接线方案；(3)高压侧使用隔离开关.断路器的主接线方案。2 .装有两台主变压器的变电所主接线方案装有两台主变压器的变电所的典型主接线方案有：(1)高压无母线、低压单母线分段的主接线方案；(2)高压使用单母线、低压单母线
23、分段的主接线方案；(3)高低压侧均为单母线分段的主接线方案。334确定主接线方案1.lOkV侧主接线方案的拟定由原始资料可知，高压侧进线有一条IokV的公用电源干线，为满足工厂二级负荷的要求，又使用与邻近单位连接高压联络线的方式取得备用电源，因此，变电所高压侧有两条电源进线，一条工作，一条备用，同时为保证供电的可靠性与对扩建的习惯性因此IOkV侧可使用单母线或者单母线分段的方案。2 .380V侧主接线方案的拟定由原始资料可知，工厂用电部门较多，为保证供电的可靠性与灵活性可使用单母线或者单母线分段接线的方案，对电能进行汇合，使每一个用电部门都能够方便地获得电能。3.方案确定根据前面章节的计算，若
24、主变使用一台SIl型变压器时，总进线为两路。为提高供电系统的可靠性，高压侧使用单母线分段形式，低压侧使用单母线形式，其系统图见：图3-1使用一台主变时的系统图。若主变使用两台SU型变压器时，总进线为两路，为提高供电系统的可靠性，高压侧使用单母线分段形式，两台变压器在正常情况下分裂运行，当其中任意一台出现故障时另一台作为备用，当总进线中的任一回路出现故障时两台变压器并列运行。低压侧使用也单母线分段形式，其系统图见：图3-2使用两台主变时的系统图。高压母线高压母线低压母线低压母线表3-3两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本
25、满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只有一台主变，灵活性不好由于有两台主变，灵活性较好扩建习惯性差一些更好经济指标电力变压器的综合投资额按单台22.598万元计，综合投资为2X22.598=45.196万元按单台15.217万元计，综合投资为4X15.217=60.868万元高压开关柜(含计量柜)的综合投资额按每台4.2万元计,综合投资约为51.5X4.2=31.5万元6台GG-IA(F)型柜综合投资约为6X1.5X4.2=37.8万元电力变压器与高压开关柜的年运行费主变与高压开关柜的折旧与维修管理费约7万元主变与高压开关柜的折旧与维修管理
26、费约IO万元交供电部门的一次性供电贴费按800元ZkVA计，贴费为1600X0.08万元=128万元贴费为2X1000X0.08=160万元从上表能够看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案优于装设一台主变的方案。从经济指标来看，装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案。由于集中负荷较大，已经大于1250kVA,低压侧出线回路数较多，且有一定量的二级负荷，考虑今后增容扩建的习惯性，从技术指标考虑，使用于装设两台主变的方案。3 .4无功功率补偿修定低压采取单母线分段接线方式，考虑铸造车间、电镀车间与锅炉房为二级负荷,使用双回路供电，但在正常状态下只由一回路供电，另回路作为备用。计算负荷时则，只
27、考虑其中一回路。为使两段母线的负荷基本平衡，I段母线负荷设计为：铸造车间、仓库、电镀车间、工具车间、金工车间、焊接车间；H段母线负荷设计为:锻压车间、组装车间、维修车间、锅炉房、热处理车间、生活区。I段母线的负荷情况：686.6kW,ZQ=892.6kvar,COS=0.61,同时系数取为K=0.9,q=617.94kW,Q1=803.34kvar；11段母线的负荷情况：ZE=853.4kW,ZQU=775kvar,cos=0.74,同时系数取为KX=0.9,Pn=768.06kW,Qu=697.5kvar；对无功功率补偿进行修定：计算I段母线所需无功功率补偿容量，取CoS0=0.93：Qi7
28、=Px(tan01tan夕2)=617.94tan(arccos0.61)-tan(arccos0.93)Zvar=558.5%var选PGJl型低压自动补偿屏，并联电容器为BWO.4-14-3型，使用其方案2(主屏)1台与方案4(辅屏)4台相组合，总共容量112kvarX5=560kvar0补偿后的功率因素CoS夕J=0.93O计算II段母线所需无功功率补偿容量，取cos0=O.93:QnZ=昂(tanx-tan2)=768.06tan(arccos0.74)-tan(arccos0.93)var=394.6Avar选PGJl型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，使用其方案1
29、(主屏)1台与方案4(辅屏)3台相组合，总共容量112kvarX3+80=416kvar0补偿后的功率因素CoSoj=O.94。4高低压开关设备选择3.1 短路电流的计算3.1.1 短路计算的方法进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算出电路中各要紧元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些要紧元件表示出来，并标明其序号与阻抗值，然后将等效电路化简。关于工
30、厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此通常只需使用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流与短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法(又称有名单位制法，因其短路计算中的阻抗都使用有名单位“欧姆”而得名)与标幺制法(又称相对单位制法，因其短路计算中的有关物理量使用标幺值即相对单位而得名)。3.1.2 本设计使用标幺制法进行短路计算1 .标幺制法计算步骤与方法(1)绘计算电路图，选择短路计算点。计算电路图上应将短路计算中需计入的因此电路元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。(2)设定基准容量S”与基准电压U-,计算短
31、路点基准电流通常设5,=100MVA,设Ud=UC(短路计算电压)。短路基准电流按下式计算：（3）计算短路回路中各要紧元件的阻抗标幺值。通常只计算电抗。电力系统的电抗标幺值式中S4电力系统出口断路器的断流容量（单位为MVA）。电力线路的电抗标幺值式中Ue线路所在电网的短路计算电压（单位为kV）。电力变压器的电抗标幺值式中变压器的短路电压（阻抗电压）百分值；SN变压器的额定容量（单位为kVA,计算时化为与Sd同单位）。（4）绘短路回路等效电路，并计算总阻抗。用标幺制法进行短路计算时，不管有几个短路计算点，其短路等效电路只有一个。（5）计算短路电流。分别对短路计算点计算其各类短路电流：三相短路电流
32、周期分量/7、短路次暂态短路电流r、短路稳态电流/*、短路冲击电流婢及短路后第一个周期的短路全电流有效值（又称短路冲击电流有效值）O在无限大容量系统中，存在下列关系:高压电路的短路冲击电流及其有效值按下列公式近似计算:婢=2.55/”*1.5Ir低压电路的短路冲击电流及其有效值按下列公式近似计算:(6)计算短路容量婢二L 8”f=L09 rSV=冬图4T并列运行时短路计算电路(4-9)(4-10)(4-11)2 .两台变压器并列运行时根据原始资料及所设计方案，绘制计算电路，选择短路计算点，如图4-1所示。(2)设定基准容量Sd与基准电压力,计算短路点基准电流，设Sd=IooMVA,Ud=Uc,
33、即高压侧(jl=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV,则IdI =Sd _ IOOMVA-Jiudx 310.5kVSd IOOMVAy3Ud2 - 近 xO.4kV= 5.5kA144k A(4-12)(4-13)(3)计算短路电路中各元件的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值X：得=IOOMVA ” =0.2500MVA(4-14)式中九一一电力系统出口断路器的断流容量架空线路的电抗标幺值，查得LGJT50的单位电抗XO=O.36Ck,而线路长8km,故(4-15)X；=0368JOOMVA口(10.5kV)2电力变压器的电抗标幺值，查得S9T000的短路电压q%=4.5,故V4.5100MV
34、AX,=4.53100100OkVAX4=X3=4.5(4-16)(4-17)3（4）绘制等效电路图，如图4-2所示:图4-2并列运行时短路等效电路图（5）求kl点（10.5kV侧）的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流与短路容量总阻抗标幺值XM)=X：+X；=0.2+2.6=2.8(4-18)三相短路电流周期分量有效值47=-j-=1.96kA(4-19)XE(W2.8三相短路次暂态电流与稳态电流三相短路冲击电流/=1.96kA(4-20)=2.55113)=2.551.96kA=5.OkA(4-21)第一个周期短路全电流有效值甯=1.51=1.511.96kA=2.96kA(4-22)三相短
35、路容量3)=I(X)MVA=35.7MVA(4-23)XM)2.8（6）求k2点（0.4kV侧）的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流与短路容量总阻抗标幺值X=X；+x：+x；Ilx；=0.2+2.6+-=5.05(4-24)乙“幺JI-j，2三相短路电流周期分量有效值=4-=丝的=28.5kA(4-25)Xw5.05三相短路次暂态电流与稳态电流3)=/?=/出=28.5kA(4-26)三相短路冲击电流U.84/=L84X28.5kA=52.5kA(4-27)第一个周期短路全电流有效值/?二L09/=L0928.5kA=31.IkA(4-28)三相短路容量Sf)=IOoMVA=198mva(4-
36、29)Xt2)5.053.两台变压器分裂运行时(1)绘制计算电路，选择短路计算点，如图4-3所示。图4-3分裂运行时短路计算电路(2)基准值与短抗标幺值同并列运行时所算各值。(3)绘制等效电路图，如图4-4所示:图4-4分裂运行时短路等效电路图(4)kl点的短路计算值同并列运行时kl点的计算值。(5)k2点(0.4kV侧)的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流与短路容量总阻抗标幺值Xi2)=X；+X；+X；=O2+2.6+4.5=7.3(4-30)三相短路电流周期分量有效值/144kA堪)=-=19.7kA(4-31)a(A2)/0三相短路次暂态电流与稳态电流/“=,3=/己)二9.7kA(4-
37、32)三相短路冲击电流(4-33)(4-34)i=l.84/3)=1.84i9.7kA=36.25kA第一个周期短路全电流有效值7；=1.09r*)=.0919.7kA=21.47kA三相短路容量1 = 13.7MVA(4-35)(6)k3点的短路计算值同k2点的计算值。4,短路电流计算结果短路电流计算结果见表4-1、表4-2：表4-1并列运行时短路电流计算结果短路计算点三相短路电流ZkA三相短路容量/MVA2(3)r(3)8(3)Kl1.961.961.965.02.9635.7K225.825.825.852.531.119.8表4-2并列运行时短路电流计算结果短路计算点三相短路电流ZkA
38、三相短路容量/MVA/(3)1ky(3)/8(3r(3)Q(3)QkKl1.961.961.965.02.9635.7K219.719.719.736.2521.4713.7K319.719.719.736.2521.4713.7比较变压器并列与分裂运行两种情况下的短路计算，可得出分裂运行时的低压侧短路电流较并列运行时有明显减小，因此，为降低短路电流水平，所设计变电站通常情况下应分裂运行。4 .2变电站一次设备的选择与校验正确地选择设备是使电气主接线与配电装置达到安全、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，积极而稳妥地使用新技术，并注意节约投资，选择合
39、适的电气设备。电气设备的选择同时务必执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便与适当的留有进展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。5 .2.1一次设备选择与校验的条件为了保证一次设备安全可靠地运行，务必按下列条件选择与校验：(1)按正常工作条件，包含电压、电流、频率、开断电流等选择。(2)按短路条件，包含动稳固与热稳固来校验。(3)考虑电气设备运行的环境条件与温度、湿度、海拔与有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。6 .2.2按正常工作条件选择1 .按工作电压选择设备的额定电压UM,不应小于所在线路的额定电压U，即UNeuN（4-36）2 .按工作电流选择设备的
40、额定电流几不应小于所在电路的计算电流Ao,即1.Ao（4-37）3 .按断流能力选择设备的额定开断电流J或者断流容量力不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值4或者短路容量即1.Ik（4-38）或者SOcNSk（4-39）7 .2.3按短路条件校验短路条件校验，就是校验电器与导体在短路时的动稳固与热稳固。1 .隔离开关、负荷开关与断路器的短路稳固度校验（1）动稳固校验条件2以（4-40）或者小瑞（4-41）式中3人献开关的极限通过电流（动稳固电流）峰值与有效值（单位为kA）；。累、开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值与有效值（单位为kA）0（2）热稳固校验条件tlTma（4-42）式中I1开关的热稳固电流有效值（单位为kA）；t开关的热稳固试验时间（单位为s）；3开关所在处的三相短路稳态电流（单位为kA）；tina短路发热假想时间（单位为s）。2 .电流互感器的短路稳固度校验（1）动稳固校验条件2以（4一43）或者2x10-3式中 心、电流互感器的动稳固电流（单位为kA）；Kes电流互感器的动稳固倍数（对hv ）；Zljv电流互感器的额定一次电流（单位为A）。热稳固校验条件S后或者Kn杵式中I1电流互感器的热稳固电流（单位为kA）；t电流互感器的热稳固试验时间，通常取1s；
