电力系统分析课程设计报告(4)

电压等级为35kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限，所以，35kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。 鉴于此电压等级不高，可选用投资小的单母线分段带旁路母线接线。

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图2.6 单母线分段带旁路母线接线

3 负荷计算及主变压器选择

3.1 主变压器的选择 3.1.1 变压器选择原则

变压器是变电所中最重要的和最贵重的是设备，变压器的选择在变电所中是比较重要的。它是变电站中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送，分配和利用。

选择变压器时，须根据负荷情况，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统 5～10 年发展规划综合分析，合理选择。在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和所要设计变电站的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电站以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。

3.1.2 变压器容量的确定

根据选择原则和已确定选用两台主变压器，且考虑采用暗备用方式，即当一台变压器出现故障，另一台变压器单独运行时能满足 70%以上的负荷的电力需求。根据计算书指出，最大总负荷为 Sc?209.61MVA。根据变电站的发展规划，所以主变压器总

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赵洋 500KV变电站设计

负荷 S总?230.19MVA 。

考虑到节能和留有余量，变压器的负荷率一般取70%—85%。对有两台变压器运行的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个条件： （1）满足总计算负荷70%的需要，即

SN.T≈0.7Sc （4-1） （2）满足全部一、二级负荷Sc（I+II）的需要，即

SN.T≥Sc（I+II） （4-2） 当选用不同容量的两台变压器运行时，每台容量可按下列条件选择： SN.T1 + SN.T2 > Sc；

SN.T1 ≥Sc（I+II）； （4-3） SN.T2 ≥Sc（I+II）

在本次设计中选用两台同容量的变压器并联运行，每台主变的额定容量： SN?0.7S总?0.7?230 .19MVA?161.14MVA3.1.3 变压器调压方式的选择

调压方式是指采用有载（带负荷）调压还是手动（不带负荷）调压方式。规程规定：在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式（手动调压方式的变压器便宜、维修方便）。近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。

为保证供电质量，电压必须维持在允许范围内，手动调压调整范围通常在±2×2.5%以内；有载调压，调整范围达30%，其结构比较复杂，价格较贵。

综合以上分析本设计中此变电站的主变宜采用降压变压器有载调压方式。

表3 变压器的参数 额定电压（KV） 型号 额定容量 （KVA） 高压 中压 低压 阻抗电压（%） 连接组别号 高 中 高- 低 中- 低 YNy0d11 ODFPS- 250000/500 250000/250000/80000 500±2×2.5% 220 35 11.8 38.2 24.8 8

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4 短路电流的计算

4.1 短路计算的目的

短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因此无论从设计、制造、安装、运行和维护检修等各方面来说，都应着眼于防止短路故障的发生，以及在短路故障发生后要尽量限制所影响的范围。这就要求必须了解短路电流的产生和变化规律，掌握分析计算短路电流的方法。

短路电流计算是电力系统最常用的计算之一，短路电流计算的具体目的有如下几个方面：

1.选择电气设备

电气设备(如开关电器、母线、绝缘子、电缆等)必须具有充分的电动力稳定和热稳定性，而电气设备的电动力稳定和热稳定的校验是以短路电流计算结果为依据的。 2.继电保护的配置和整定

电力系统中应配置哪些继电保护以及保护装置的参数整定，都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析，而且不仅要计算短路点的短路电流，还要计算短路电流在网络各支路中的分布。并要作多种运行方式的短路计算。 3.电气主接线方案的比较和选择

在发电厂和变电站的主接线设计中往往遇到这样的情况：有的接线方案由于短路电流太大以致要选用贵重的电气设备，使该方案的投资太高，但如果适当改变接线方式或采取某些限制短路电流的措施就可能得到既可靠又经济的方案，因此，在比较和评价主接线方案时，短路电流计算是必不可少的内容。

4.在设计及110kv以上电压等级的架空输电线路时，要计算短路电流，以确定电力线路对邻近架设的通信线是否存在危险及干扰影响。 4.2 短路计算的结果

计算过程详见附录计算书，三相短路电流计算结果如表4.1所示

表4 三相短路电流计算结果

短路点 (3)d1 Uav(kV) 525 230 I\(kA) 2.75 3.57 9

ich(kA) 7.01 9.1 I?(kA) 2.75 3.57 d(3)2