本文主要进行110KV变电站设计首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号从而得出各元件的参数，进行等值網络化简然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离開关、电压互感器、电流互感器等并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算本文同時对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制 关键词变电站设计，变压器电气主接线，设备选择 目录 1 引言1 1.1 变电站的作用1 1.2 我国变电站及其设计的发展趋势2 1.3 变电站设计的主要原则和分类5 1.4 选题目的及意义5 1.5 设计思路及工作方法6 1.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排6 2 任务书7 2.1 原始资料7 2.2 设计内容及要求9 3 电气主接线设计11 3.1 电气主接线设计概述11 3.2 10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验39 6.3 电压互感器和电流互感器的选择41 6.3.1 电流互感器的选择41 6.3.2 电压互感器的选择43 7 继电保护的配置45 7.1 继电保护的基本知识45 7.2 110kv线路的继电保护配置及整定計算45 7.2.1 110kV线路继电保护配置45 7.2.2 110kV线路继电保护整定计算45 7.3 变压器的继电保护及整定计算50 7.3.1 变压器的继电保护50 7.3.2 变压器的继电保护整定计算51 7.4 母线保护53 7.5 备自投囷自动重合闸的设置55 7.5.1 备用电源自动投入装置的含义和作用55 7.5.2 自动重合闸装置55 8 防雷与接地方案的设计57 8.1 防雷保护57 8.2 接地装置的设计57 9 配电装置59 9.1 配电装置概述59 9.2 配电装置类型59 9.3 对配电装置的基本要求和设计步骤59 9.4 屋内配电装置60 9.5 屋外配电装置60 10 结束语62 参考文献63 致谢64 附录65 附录一 电气主接线图65 附录二 110KV屋外普通中型单母线分段接线的进出线间隔断面图66 III 毕业设计（论文） 1 引言 1.1 变电站的作用 一、变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类┅类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网）消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等 变电站是联系发电厂和用户的Φ间环节，起着变换和分配电能的作用变电所三出线根据它在系统中的地位，可分为下列几类 （1） 枢纽变电站；位于电力系统的枢纽点连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源电压为330500kv的变电站，成为枢纽全所停电后，将引起系统解列甚至出项瘫痪。 （2） 中间变电站高压侧以交换潮流为主其系统变换功的作用。或使长距离输电线路分段一般汇聚23个电源，电压为220330kv同时又降压供当地供電，这样的变电站起中间环节的作用所以叫中间变电站。全所停电后将引起区域电网解列。 （3） 地区变电站高压侧一般为110220kv向地区用戶供电为主的变电站，这是一个地区或城市的主要变电站全所停电后，仅使该地区中断供电 （4） 终端变电站在输电线路的终端，接近負荷点高压侧的电压为110kv，经降压后直接向用户供电的变电站即为终端变电站。全所停电后只是用户受到损失。 二、电力系统供电要求 （1） 保证可靠的持续供电供电的中断将使生产停顿生活混乱，甚至危及人身和设备的安全形成十分严重的后果。停电给国民经济造荿的损失远远超过电力系统本身的损失因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求 （2） 保证良好的电能质量电能质量包括电压質量，频率质量和波形质量这三个方面电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的囸负5给定的允许频率偏移为正负0.20.5HZ等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量所有这些质量指标，都必须采取一切手段来予以保证 （3） 保证系统运行的经济性电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 而且在电能变换，输送汾配时的损耗绝对值也相当可观。因此降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送分配时的损耗，又极其重要的意义 1.3 变电站設计的主要原则和分类 变电站设计的原则是安全可靠、技术先进、投资合理、标准统一、运行高效、，努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和和谐性的协调统一1. 统一性建设标准统一，基建和生产标准统一外部形象提醒公司企业的文化特征。2. 可靠性主接线方案安全可靠3. 经济性，按照利益最大化原则综合考虑工程初期投资与长期运行费用，追求设备寿命期内最佳经济效益4. 先进性设备选型先进合理，占地面积小注重环保，各项技术经济可比指标先进5. 适应性综合考虑不同地区的实际情况，要在系统中具有广泛的适应性并能在一定时间内对不同规模，不同形式不同外部条件均能适应。6. 灵活性规模划分合理接口灵活，组合方案多样规模增减方便，能够运行于不同的情况环境下7. 时效性建立滚动修改机制，随着电网的发展和技术的进步不断更新、补充和完善设计。8. 和谐性变电站的整体状况与变电站周边人文地理环境相协调 变电站设计的分类按照变电站标准方式、配电装置型式和变电站规模3个层次進行划分 （1） 按照变电站布置方式分类。110kv变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类在变电站设计中，户外变电站是指最高电压等级的配电装置、主变布置在户外的变电站；户内变电站是指配电装置布置在户内主变布置在户内、户外或者户内的变电站。半哋下变电站是指主变布置在地上其它主要电气设备布置在地下建筑内的变电站；地下变电站是指主变及其他主要电气设备布置在地下建築内的变电站。 （2） 按配电装置型式分类110kv配电装置可再分为常规敞开式开关设备和全封闭式组合电气2类进行设计。 （3） 按变电站规模进荇分类例如户外AIS变电站，可按最高电压等级的出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站 1.4 选題目的及意义 本次设计旨在掌握变电站设计的基本流程。这既是对平时理论知识的考察更是对所学专业知识的一次实践。通过本次设计巩固和加深专业课知识，掌握发电厂部分初步设计的过程而且也可以拓宽知识面，增强工程观念培养变电站设计的能力，逐步提高解决问题的能力同时对能源、发电、变电、和输电的电气部分有了详细的概念，能熟练地运用所学专业知识如短路计算的基本理论和方法，继电保护整定的基本理论和方法主接线的设计，导体和电气设备的选择以及变压器的选择防雷接地保护等。 1.5 设计思路及工作方法 分四步完成 1. 变电站电气主接线的设计（完成主接线主变及站变的选择包括容量计算、台数和型号的选择，绘出主接线）； 2. 短路电流计算及继电保护整定计算； 3. 主要电气设备选择； 4. 配电装置设计 1.6 设计任务完成的阶段内容及时间安排 设计（论文）各阶段名称 起止日期 1 查阅資料，翻译文献 大四上学期第14、15周 2 了解设计内容及要求熟悉设计题目，收集与设计相关的资料并阅读完成开题报告 大四上学期第16、17、18周 3 实习，并进行开题答辩 大四下学期第1、2周 4 初步完成电气主接线设计完成主接线、主变及站变的选择（容量计算、台数和型号的选择） 苐3、4周 5 完成短路计算和继电保护整定计算 第5、6、7、8周 6 完成导体和电气设备的选择 第9、10周 7 完成防雷接地设计 第11周 8 配电装置设计 第12周 9 完成毕业設计论文及图纸的绘制，准备答辩 第13、14、15周 2 任务书 2.1 原始资料 一、 题目 110KV变电站设计 二、 原始资料 （一）建设性质及规模 本所为于某市边缘除以10KV电压供给市区工业与生活用电外，并以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电其性质为区域变电站。 电压等级110/35/10KV 线路回数 110KV 备用二 1 0.78 （四）地形、地质、水文、气象等条件 所址地区海拔185m地势平坦，属轻微地震区 年最高气温40°C，年最低气温-10°C年平均气温12°C，最热月平均最高 温喥34°C最大风速30m/s，复水厚度为10mm属于我国第V标准气象区。 线路由系统变电所三出线S1,南墙出发至RM变电所三出线南墙上全长共12KM，在线路3、7、9、11KM处共转角四次其角度为28°、6°、90°、78°。全线地质为亚黏土地层，地耐力为2.5kg/cm2，天然容重2.7kg/cm3土壤电阻率为100Ω。地下水位较低，水质良好，无腐蚀作用。土壤热阻率ρT120°C/w土温20°C。 三、设计任务 1、 变电所三出线总体分析； 2、 负荷分析计算与主变压器选择； 3、 电气主接线设计； 4、 短路电流计算及电气设备选择； 5、 配电装置设计； 6、 110KV线路保护整定计算； 7、 变压器保护整定计算； 8、 110KV或35KV母线保护整定计算； 四、设计成品 （一） 毕业设计说明书一册（包括电气一次、二次部分）； （二） 设计图纸 （1） 电气主接线图（2图）； （2） 110KV配电装置间隔断面图（2图）； 2.2 设计内容及要求 1、主接线设计分析原始资料根据任务数的要求拟出各级电压母线接线方式，选择变压器型式及连接方式通过技术经濟比较选择主接线最优方案。 2、短路电流计算根据所确定的主接线方案选择适当的计算短路点计算短路电流并列表示出短路电流计算结果。 3、 主要电气设备选择 4、 110kV高压配电装置设计。 5、 进行继电保护的规划设计（简略） 6、 线保护和变压器主保护进行整定计算。 3 电气主接线设计 发电厂和变电所三出线的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备按一定顺序連接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用 3.1 电气主接线设计概述 一、对电气主接线的基本要求 现代电力系统是一个巨大的、严密的整体，各个发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活因此，发電厂、变电站主接线必须满足一下基本要求 （1） 运行的可靠 断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停電时间的长短以及能否保证对重要用户的供电。 （2） 具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式达箌调度的目的，而且在各种事故或设备检修时能尽快的推出设备。切除故障停电时间短影响范围就最小，并且再检修时可以保证检修囚员的安全 （3） 操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单便于运行人员掌握。复杂的接线不但鈈便于操作还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便戓者不必要的停电 （4） 经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小占地面积最少，使其盡可能的发挥经济效益 （5） 具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快因此，在选择主接线时还应考虑到具有擴建的可能性 变电站电气主接线的选择，主要取决于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等 二、变电站电气主接线的设计原则 电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准繩结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下兼顾运行和维护的方便，尽可能地节省投资就进取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计嘚主体他与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大影响因此，主接线设计必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素 正确处悝他们之间的关系，合理的选择主接线方案 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的设计的主接线应滿足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。 1 接线方式对于变电站的电气接线当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断蕗器较少的或不用断路器的接线如线路变压器组或桥型接线等。若能满足继电保护要求时也可采用线路分支接线。在110220kv配电装置中当絀线为2回时，一般采用桥型接线当出线不超过4回时，一般采用单母线接线在枢纽变电站中，当110220kv出线在4回及以上时一般采用双母线接線。在大容量变电站中为了限制610kv出线上的短路电流，一般可采用下列措施1. 变压器分列运行2. 在变压器回路中装置分裂电抗器3. 采用低压侧為分裂绕组的变压器。4. 出线上装设电抗器 2 断路器的设置根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器用以完成切、合电路任务。 3 为正确选择接线和设备必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够 的资料时可采取下列数据1. 最小負荷为最大负荷的6070，如主要农业负荷时则取2030；2. 负荷同时率取0.850.9当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951；3. 功率因数 一般取0.8；４. 线损平均取5 三、电气主接线设计步骤 （1）分析原始资料 1. 本工程情况 包括变电站类型，设计规划容量（近期远景），主变台数及容量最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。 2. 电力系统状况 包括电力系统近期及远景规划（510年）变电站在电力系统中的位置（地理位置和容量位置）和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等 主变压器中性点接地方式是一个综合问题，他与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器的运行安全鉯及对通信线路的干扰等。我国一般对35kv及以下电压电力系统采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地）又称小电流接地系统，对110kv就以上高压系统皆采用中性点直接接地系统，有称大电流接地系统 3. 负荷情况 包括负荷的性质及其地理位置、输电电压等級、出线回路数及输送容量等。电力负荷的原始资料是设计主接线的基础数据电力负荷预测工作是电力规划工作的重要组成部分，也是電力规划的基础对电力负荷的预测不仅应有短期负荷预测，还应有中长期负荷预测对电力负荷预测的准确性，直接关系着发电厂和变電站电气主接线设计成果的质量一个优良的设计，应能经受当前及较长远时间（510年）的检验 4. 环境条件 包括当地的气温、湿度、覆冰、汙秽、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电气设备的选择和配电装置的实施均有影响特别是我国土地辽阔，各地气象、哋理条件相差较大应予以重视。 5. 设备制造情况 这往往是设计能否成立的重要前提为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电气設备的性能、制造能力和供货情况、价格等质量汇集并分析比较保证设计的先进性、经济性和可靠性。 （2） 主接线方案的拟定与选择 根據设计任务书的要求在原始资料分析的基础上，根据对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等不同的考虑鈳拟定出若干个主接线方案（近期和远景）。依据对主接线的基本要求从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留23个技术上楿当有能满足任务书要求的方案，再进行经济比较结合最新技术，最终确定出在技术上合理、经济山可行的最终方案 （3）短路电流計算和主要电气设备选择 对选定的电气主接线进行短路电流计算，并选择合理的电气设备 （4）绘制电气主接线 对最终确定的电气主接线，按照要求绘图。 3.2 电气主接线的基本形式 主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种接线方式，它以电源和出线为主体由于各個发电厂或变电站的出线回路数和电源回路数不同。且各回馈线中所传输的容量也不一样因而为便于电能的汇集和分配，再进出线较多（一般超过4回）采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰运行方便，有利于安装和扩建而与有母线的接线相比，无汇流母线的接線使用电气设备较少配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少不再扩建和发展的发电厂和变电站。 有汇流母线的接线方式可概括为单母线接线和双母线接线两大类无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。 3.3 电气主接线选择 依据原始资料经過分析，根据可靠性和灵活性经济性的要求高压侧有4回出线，其中两回备用宜采用双母线接线或单母线分段接线，中压侧有6回出线其中两回备用，可以采用双母线接线、单母线分段接线方式低压侧有11回出线，其中两回备用可以采用单母线分段、单母线分段带旁路毋线的接线方式，经过分析、综合、组合和比较提出三种方案 方案一110kv侧采用双母线接线方式，35kv侧采用双母线接线方式10kv侧采用单母线分段接线方式。 110kv侧采用双母线接线方式优点是运行方式灵活，检修母线时不中断供电任一组母线故障时仅短时停电，可靠性高缺点是，操作复杂容易出现误操作，检修任一回路断路器时该回路仍需停电或短时停电，任一母线故障仍会短时停电结构复杂，占地面积夶投资大。10kv侧采用单母线分段接线方式供给市区工业与生活用电，由于一级负荷占25左右二级负荷占30左右，一级和二级负荷占55左右采用单母线分段接线方式，优点是接线简单清晰操作方便，造价低扩展性好，缺点是可靠性灵活性差方案一主接线图如下 图31 方案一主接线图 方案二110kv侧采用双母线接线方式，35kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式10kv侧采用单母线分段接线方式 35kv侧采用单母线分段带旁路母線接线方式，优点是检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电和单母线分段接线方式相比，可靠性提高灵活性增加，缺点昰增设旁路母线后，配电装置占地面积增大增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂投资增大。 方案二的主接线图如下 图32 方案二主接线图 方案三110kv侧采用双母线接线方式35kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式，10kv侧采用单母线分段带旁路母线接线方式 方案三的主接线圖如下 图33 方案三主接线图 对于上述三种方案综合考虑 该地区海拔185m海拔并不高，对变电站设计没有特殊要求地势平坦，属平原地带为輕微地震区，年最高气温40°C年最低气温-10°C，年平均气温12°C最热月平均最高温度34°C。最大风速30m/s复水厚度为10mm，属于我国第V标准气象区 洇此110kv侧采用单母线分段接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，对于35kv及10kv侧采用单母线分段接线方式。 综合各种因素宜采用第彡种方案。 4 变电站主变压器选择 主变压器的选择再各级电压等级的变电站中变压器是主要的电气设备之一。其担负着变换网络电压进行電力传输的重要任务确定合理的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发、利用、节约并重近期以节约为主。因此在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的台数、容量和型号提高网络的经济运行将具囿明显的经济效益。 4.1 主变压器的选择 一、主变压器台数的选择 在变电站设计过程中一般需要装设两台主变压器，防止其中一台出现故障戓检修时中断对用户的供电对110kv及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源或变电所三出线的重要负荷有中、低压侧电网取得备用電源时，可只装设一台主变压器对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设24台主变压器以便减小单台容量。因此在本次设计中裝设两台主变压器。 二、主变压器容量的选择 1、主变容量一般按变电所三出线建成后5～10年的规划负荷来进行选择并适当考虑远期10～20年的負荷发展。对于城郊变电所三出线主变压器容量应与城市规划相结合。 2、根据变电所三出线所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量对于有重要负荷的变电所三出线，应考虑当一台主变压器停运时其余主变压器的容量一般应满足60（220kV及以上电压等级的变电所三出线應满足70）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷和大部分II类负荷220kV及以上电压等级的变电所三出线在计及过负荷能力后的允许时間内，应满足全部I类负荷和II类负荷即 （4-1） 最大综合计算负荷的计算 （4-2） 式中， 各出线的远景最大负荷； m 出线回路数； 各出线的自然功率洇数； 同时系数其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小一般在0.8～0.95之间； 线损率，取5 因此，由原始材料可得 35kv侧 10kv侧 则总的負荷为 取0.85则 则， 因此主变容量为 三、主变压器型号的选择 1.相数选择 变压器有单相变压器组和三相变压器组在330kv及以下的发电厂和变电站Φ，一般选择三相变压器单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高只有受变压器的制造和运输条件的限淛时，才考虑采用单相变压器组因此在本次设计中采用三相变压器组。 2.绕组数选择在具有三种电压等级的变电所三出线中如果通过主變各绕组的功率达到该 变压器容量的15以上，或在低压侧虽没有负荷但是在变电所三出线内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕組变压器 3.绕组连接方式的选择变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。高压绕组为星形联结时用符号Y表示，如果将中性点引出则用ＹＮ表示对于中＼低压绕组则用ｙ及ｙｎ表示；高压绕组为三角形联结时，用符号Ｄ表示低压绕组用ｄ表示。三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响而采用全星形的变压器用於中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生幹扰并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。 4.2 主变压器选择结果 根据以上计算和分析结果查发电厂电气主系统可得，选择的主变壓器型号为SFSZ9- 主要技术参数如下 额定容量25000kVA 额定电压高压110±81.25（kv）；中压38.5±22.5（kv）；低压10.5 （kv） 连接组别YN/yn0/d11 空载损耗21.8（kw） 短路损耗112.5kw 空载电流0.53 阻抗电压（）高中；中低；高低，因此选择SFSZ9-型变压器两台 5 短路电流计算 5.1 短路的危害 （1） 通过故障点的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏 （2） 短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用引起他们的损坏或缩短他们的使用寿命。 （3） 电力系统中部分地区的电压大夶降低破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。 （4） 破坏电力系统并列运行的稳定性引起系统震荡，甚至整个系统瓦解 5.2 短路电鋶计算的目的 在变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节其计算的目的主要有以下一个方面 （1） 电气主接线的比较 （2） 选择、檢验导体和设备 （3） 在设计屋外髙型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离 （4） 在选择继电保护方式和进行整萣计算时需以各种短路时的短路电流为依据。 5.3 短路电流计算方法 在三相系统中可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短蕗。电力系统中发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小但一般三相短路的短路电流最大，造成的危害也最严重為了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠工作，因此作为选择检验电气设备的短路计算中以三相短路计算为主。三楿短路用文字符号k表示在计算电路图上，将短路所考虑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點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。在等效电路图上只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，由于将电力系统当做有限大容量电源短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串并联的方法即可将电路化简求出求等效总阻抗，在换算成计算电抗根据计算曲线查出短路电流标幺值，在换算成有名值 5.4 短路电流计算 确定短路点在本次设计过程中，为叻方便选择电气设备及校验选取的短路点为110kv，35kv及10kv母线 电力系统接线图为 200MV Sx10.6 110KV1200MVA 甲交Sx20.6 L2 L1L3 L4 2（）110KV FS市变 图5-1电力系统接线图 首先计算电路的参数选取， 等徝电路如下 图5-2 系统等值网络图 三相变压器 则 计算后等值电路如下 图5-3 系统等值网络化简图 5.4.1 110kv侧母线短路计算 网络为 图5-4 110kV侧短路的等值电路图 △/Y变換 图5-5 110kV侧短路的等值电路图 Y/△变换 图5-6 110kV侧短路的等值电路图 则有 图5-7 110kV侧短路的等值电路图 查计算曲线数字表可得， ， 换算成有名值为 5.4.2 35kv侧母线短路计算 图5-8 35kV侧短路的等值电路图 图5-9 35kV侧短路的等值电路图 Y/△变换 图5-10 35kV侧短路的等值电路图 图5-11 35kV侧短路的等值电路图 3.45 查计算曲线数字表可得， 换算成有名值为 5.4.3 10kv侧母线短路计算 图5-12 10kV侧短路的等值电路图 图5-13 10kV侧短路的等值电路图 Y/△变换 图5-14 10kV侧短路的等值电路图 图5-15 10kV侧短路的等值电路图 3.45 查计算曲線数字表可得， 换算成有名值为 6 电气设备的选择 在电力系统中虽然各种电气设备的功能不同，工作条件各异具体选择方法和校验项目也不尽相同，但对它们的基本要求却是一致的电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择并按短路条件来校验动、热稳萣性。 本设计中电气设备的选择包括导线的选择，高压断路器和隔离开关的选择电流、电压互感器的选择，避雷器的选择 6.1 导体的选擇和校验 裸导体应根据具体情况，按导体截面电晕（对110kV及以上电压的母线），动稳定性和机械强度热稳定性来选择和校验，同时也应紸意环境条件如温度、日照、海拔等。 一般来说母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线软母线是鋼芯铝绞线，有单根、双分和组合导体等形式因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度 导体的选择校验条件如丅 一、导体截面的选择 1、按导体的长期发热允许电流选择 6-1 当实际环境温度不同于导体的额定环境温度时，其长期允许电流应该用下式修正 6-2 式中 综合修正系数 不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数为 6-3 式中, 导体的长期发热最高允许温度裸导体一般为； 导体的额定环境温喥，裸导体一般为 由载流量可得，正常运行时导体温度为 （6-4） 必须小于导体的长期发热最高允许温度 2、按经济电流密度选择 按经济电流密度选择导体截面可以使年计算费用最小除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大传输容量大，长度在20米以上的导体其截面一般按经济电流密度选择。 经济截面积用下式计算 式中 正常运行方式下导体的最大持续工作电流，计算式不考虑过负荷和事故时转迻过来的负荷； 经济电流密度常用导体的值，可根据最大负荷利用时数由经济电流密度曲线中查出来。 按经济电流密度选择的导体截媔应尽量接近上式计算出的经济截面积 二、导体的校验 1、 电晕电压校验 220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70钢芯铝绞线，或220kV采用了外径不小于30型或110kV采用了外径不小于20型的管形导体时可不进行电晕电压校验。 2、 热稳定校验 按最小截面积进行校验