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1、汤屯一次降压变电所电气部分初步设计摘要本毕业设计论文是汤屯降压变电所电气部分初步设计。全论文除了摘要、毕业设计书之外，还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，并制定了适合本厂要求的主接线；短路电流计算是最重要的环节，本论文详细的介绍了短路电流计算的目的、假定条件、一般规定、元件参数的计算、以及各短路点的计算等知识；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。计算书部分包
2、括了计算变电所的最大负荷容量，计算主变压器的容量，化简短路阻抗和计算短路电流，电气设备的校验，防雷保护保护范围的计算。图纸部分包括电气主接线图、总平面布置图、配电装置断面图。关键词 变电所，电气工程，设计AbstractThis graduate design thesis makes the first design of a 220/60kV stop down substation in Tang tu. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation e
3、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
4、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
5、 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, each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the high pr
6、essure electricity equipments includes the mother line, high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and pro
7、ceed to these equipments the school check with the related introduction in product.The calculation book include：Short circuit electric current computing, is the most important link, this book introducing calculating purpose, term, general provision, dollar in short-circuit electric current a paramet
8、er transformation etc.Key wordssubstation, electric engineering, designI目录摘要IABSTRACTII引言1第一部分说明书21主变压器的选择21.1 主变压器的选择21.2 选择主变压器的原则21.2.1 主变压器台数的确定21.2.2 主变压器型式的选择31.2.3主变压器容量的确定32 电气主接线的选择42.1 电气主接线的设计42.1.1 电气主接线的基本要求42.2 变电所主接线的选择52.3 主接线方案62.3.1 主接线方案的初步确定62.3.2 方案分析63短路电流计算123.1 短路电流计算的目的123.2
9、 短路电流计算的一般规定123.3基本假定123.4三相短路电流计算133.4.1 等值网络的绘制133.4.2 化简等值网络133.4.3 三相短路电流周期分量任意时刻的计算133.5限流措施143.5.1 电力系统可以采取的限流措施143.5.2 发电厂和变电所中可以采取的限流措施143.6 规定说明153.7短路计算点的选择153.8 三相短路电流冲击值的计算154 变电所电气设备选择174.1 电气设备的选择原则174.1.1 电气设备选择的一般要求174.1.2 电气设备选择的一般原则174.2 电气设备的选择194.2.1 高压断路器的选择194.2.2 隔离开关的选择204.2.
10、3 电流互感器的选择204.2.4 电压互感器的选择224.2.5 互感器的配置要求224.3母线的选择234.3.1 软母线的选择234.4 避雷器的选择244.4.1避雷器的技术参数244.4.2 避雷器的配置255 高压配电装置的规划设计265.1 屋内外配电装置的安全净距265.1.1 配电装置分类265.1.2 配电装置特点265.1.3 基本要求265.2 总的原则285.3 设计要求285.4设备的配置要求285.4.1 隔离开关的配置285.4.2 接地刀闸的配置285.4.3 电压互感器的配置285.4.4 电流互感器的配置295.4.5 避雷器的配置295.5配电装置的选型
11、295.6间隔宽度和设备布置295.7平面布置305.8构架高度306 继电保护及其自动装置的规划316.1 继电保护及其设计316.1.1 220kV及中性点直接接地电网线路保护配置316.1.2 短线路纵差保护的整定计算326.1.3 变压器保护的配置326.1.4 母线保护及断路器失灵保护346.1.5本变电所继电保护的配置356.2自动装置规划设计356.2.1 自动装置的作用356.2.2 配置原则356.2.3本变电所自动装置的配置367 防雷保护及其配置377.1避雷针及其保护范围377.1.1 避雷针保护范围的计算377.1.2避雷针接地的主要要求387.2 防雷保护的有关规定
12、397.3 防雷保护的设计40第二部分计算书411 主变压器的容量计算411.1变电所60kV的用户总容量411.2变压器的容量421.3主变压器容量的选择422 短路电流计算432.1 系统等值网络432.1.1 系统等值电路图432.1.2 各元件电抗标幺值的计算432.2 K1点短路电流计算442.2.1 网络化简442.2.2 短路电流计算452.3K2点短路电流计算462.3.1 网络化简462.3.2短路电流计算472.3.3短路电流计算结果493 设备的选择计算503.1 断路器的选择503.1.1 220 kV侧断路器的选择503.1.2 60kV侧断路器的选择523.2 隔离
13、开关选择543.2.1 220kV侧隔离开关的选择543.2.2 60kV侧隔离开关选择563.3 电压互感器选择573.4 电流互感器的选择583.4.1 220 kV侧电流互感器选择583.4.2 60kV侧电流互感器选择603.5 母线的选择623.5.1 220 kV侧母线的选择623.5.2 60 kV侧母线的选择633.6 避雷器的选择644 避雷针的保护范围计算654.1 避雷针的定位及针距654.2单根避雷针的保护半径计算654.2.1 220kV侧针高30米时654.2.2 60kV侧针高30米时664.3多根等高避雷针的保护范围计算664.3.1 220kV侧针高30米时6
14、64.3.2 60kV侧针高30米时67结论70致谢71参考文献72附录73A1.1 设备选择一览表73A1.2 设计相关图74汤屯一次降压变电所电气部分初步设计引言本毕业设计论文为汤屯220kV降压变电所电气部分初步设计，要求所设计的变电所能够保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，本设计将按照远期负荷规划进行设计。设计过程中遵循国家的法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，运用系统工程的方法从全局出发，正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，实行资源的综合利用，节约能源和用地，对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上，明确设计的目的
15、，逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气主接线中的设备配置、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和防雷保护规划、绘制图纸等主要工作，形成较为完整的论文。随着经济的飞速发展，电力这种洁净的二次能源将对未来的国民发展起着举足轻重的作用。为了促进电力工业的持续稳定发展，满足各个地区供电负荷要求，实现安全供电，保证供电可靠性，变电所的合理设计就变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。通过对汤屯220kV降压变电所电气部分初步设计，可将大学四年来所学的知识进行系
16、统的归纳，巩固自己的专业知识，提高动手能力，科研能力和解决实际问题的能力，开发自己的创造性，培养严谨的科学作风和实事求是，认真负责的工作作风，同时进一步了解，熟悉电气设备，以便为毕业后更快适应将来的工作奠定坚实的基础。本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的基础上完成。第一部分说明书1主变压器的选择正确合理的选择主变压器的台数，容量和型式是电力系统规划和具体变电所主接线设计中的有关规定。1.1主变压器的选择根据220500kV变电所设计技术规程SDJ2-88中的有关变电所主变压器选择的规定。(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
17、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%。在计算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。1.2选择主变压器的原则1.2.
18、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源时，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，根据各工程具体情况，安装24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6075%，通常一次变电所采用75%。1.2.2主变压器型式的选择主变压器一般采
19、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。1.2.3主变压器容量的确定主变压器的容量应根据电力系统510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
20、能把510年负荷发展规划做得正确，这是最根本的。1.2.3.1变电所的最大负荷按下式确定：(1.1)式中：-负荷同时系数；-按负荷等级统计的综合用电负荷。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。1.2.3.2 对于两台变压器变电所的变压器额定容量按下式选择：(1.2)总安装容量为：(1.3)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1.1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Y
21、0/11型号SFPZ3-63000/220备注沈变阻抗电压10.5（%）2电气主接线的选择电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变压器、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
22、和人民生活。因此，主接线设计是一个综合性问题。变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量，负荷性质，线路，变压器连接元件总数，设备特点的条件确定。并应综合考虑供电可靠，运行灵活，操作检修方便，投资节约和便于过渡或扩建等要求。在主接线设计时，必须从全局出发，统筹兼顾，根据本变电所在系统中的地位，进出线回路数，负荷情况，工作特点，周围环境条件等确定合理的设计方案。2.1 电气主接线的设计根据220500kV变电所设计技术规程SDJ2-88中的有关主接线设计的有关规定。并结合对电气主接线的基本要求进行选择。2.1.1电气主接线的基本要求2.1.1.1 可靠性所谓可靠性是指主
23、接线能可靠的工作，以保证用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践，经过长期运行实践的考验对以往所采用的主接线，经过优选，现今采用的主接线类型并不多，主接线的可靠是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合比较，因此，不仅需要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次的故障对供电可靠性的影响，同时，可靠性不是绝对的，而是相对的，一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的，评价主接线可靠性的标志如下：(1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电。(2)线路断路器或母线故障以及母线检修时，停运线路的回路和停运时间的长短以及能否保护对重要负荷的供电。(3)尽
24、量避免发电厂及变电所全部停运的可能。(4)大机组超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。(5)有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性，先进的指标指在99.9%以上。2.1.1.2 灵活性主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性(1)调度时，可以灵活的操作、投入或切除某些变压器或线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的调度要求。(2)检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，而不致影响电力网运行或停止对用户的供电。(3)为了扩建的目的，可以容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建时，无论一次和二次设备装置等所需的改造为最小
25、。2.1.1.3 经济性主接线在满足可靠性，灵活性要求的前提下要做到经济合理，即：(1)投资省a.主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资。b.要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资。c.要能限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型电器。在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器。d.如能将系统安全运行及继电保护要求110kV及以下在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简易电器。(2)占地面积小主接线设计要为配电装置布置创造条件，以尽量使占地面积减少和节省架构导线、绝缘子及安装费用。(3)电能损失少经济合理的选择主
26、变压器种类（双绕组、三绕组或自藕变压器）容量、数量，避免两次变压而增加电能损失。此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电所接入系统的电压等级一般不超过两种。2.2 变电所主接线的选择变电所主接线选择的主要原则有以下几点：(1)变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，如桥形接线，变压器-线路组等，在满足继电保护的要求下也可以在地区和线路上采用分支接线，即T形接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。(2)在具有两台主变压器的变电所中，当35220kV线路为双回时，若无特殊要求，该电压级主接线采用桥形接线。(3)在35kV，60kV配电装置
27、中，当线路为3回及以上时，一般采用单母线或单母线分段接线。若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。(4)在110kV、220kV配电装置中，当线路为34回时，一般采用单母线分段接线，若为枢纽变电所，线路在4回及以上时一般采用双母线接线。(5)如果断路器不允许停电检修，则应增加相应的旁路措施，其原则基本相同，当需要旁路断路器较少时，首先考虑采用母联或分段断路器兼做旁路断路器，在35kV，60kV配置。装置中，若接线方式为单母线分段，可增设旁路母线和隔离开关，用分段断路器兼作旁路断路器，若为双母线时，可不设旁路母线，仅增设旁路隔离开关，用母联断路器兼作旁路断路器时，在1
28、10kV、220kV配电装置中，若最终出线回路较少时亦可采用这种旁路方式。通常当110kV线路在7回以上，220kV线路在5回以上时一般应装设专用旁路断路器，在系统中地位重要的变电所，110kV线路在6回以上，220kV线路在4回以上时，亦设置专用旁路断路器。(6)若采用双母线分段接线方式，电源或负荷应均匀分布在各段母线上，并且在各段母线上接有2个或3个回路，如最终进出线为67回宜采用双母线三分段带旁路的母线的接线，并装设两台母联兼旁路断路器。若最终进出线为8回时，亦采用双母线4分段带旁路的母线接线，除装设两台母联旁路断路器外，尚需要预留一台旁路断路器。2.3 主接线方案2.3.1主接线方案的
29、初步确定主接线的初步设计至少应绘制出两种方案，以便进行比较，根据系统和负荷性质的要求其主接线方案设计如下：方案一：高压侧：单母线分段接线低压侧：双母线接线方案二：高压侧：双母线接线低压侧：单母线分段接线2.3.2方案分析根据相关资料，变电所一般可采用单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路接线；双母线接线、双母线带旁路接线、一台半断路器的双母线接线等。单母线接线、单母线分段接线与单母线分段带旁路接线的优缺点比较：图2.1 单母线分段图2.2 单母线分段带旁路母线(1)由于单母线接线供电可靠性低，当单母线故障或检修时，将造成整个变电所停电，故首先排除单母线接线。(2)单母线分段接线特点：a.
30、检修母线或母线断路器时1/2厂/所停电；b.母线或母线隔离开关检修时1/2厂/所停电；c.出线断路器检修时，该回路停电。表2.1单母线优缺点名称优点缺点其它单母线接线1.接线简单清晰，采用设备少，操作方便，便于采用成套配电装置。1.接线简单，灵活可靠；2.当母线与母线隔离开关故障或检修时将造成整个配电装置停电；3.当断路器检修时，将在整个检修期间中断该进出线的工作。1.适用范围：一般只适用于电压为6220kV出线回路数较少，用户重要性等级较低的配电装置中，尤其对采用开关柜的配电装置更为合适。单母线分段接线1.采用断路器分段的单母线接线比不分段的单母线接线和采用隔离开关分段的单母线接线具有更高的
31、供电可靠性。1.当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线上的所有回路都要在检修期间内停电；2.当采用接于不同段母线的双回线路供电时，常使架空线路出现交叉跨越。此外，扩建时需要向两个方向均衡扩建。1.单母线分段的数目取决于电源的数目，电网的接线及主接线的运行方式，一般以23段为宜。其连接的回路数一般比不分段的单母线接线增加一倍，但仍不宜过多；2.单母线分段接线主要应用于中小容量发电厂的电气主接线，各类发电厂的厂用电接线以及进出线数量比较多的6220KV变电所中。单母线分段带旁路母线接线1.单母分段带旁路母线的接线比单母分段接线的供电可靠性高。1.所用断路器和隔离开关的数量增多造成设备投资和
32、占地面积的增大。1.正常时与单母分段接线相同；2.出线断路器检修时，该出线不停电。(3)旁路母线作用与旁路断路器一起代替出线断路器工作，使检修出线断路器时该回路不停电。2.3.2.1双母线接线与双母线带旁路母线接线的优缺点比较图2.3 双母线接线(1)双母线接线优点概述：a.检修母线可以不停电；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换操作，全部切换到另一组母线上，要检修的那一组母线就可以停电检修，此时线路和电源均不需要停电。b.检修任一回路的母线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
33、开关进行检修，不影响其它回路供电。c.一组母线故障后能迅速恢复该母线所连回路的供电；当双母线之中的一组母线发生故障时，可将被切除的回路，倒换到另一组母线上，即可迅速恢复被切除回路的供电。d.运行高度灵活；电源和线路可以任意分配在某一组母线上，能够灵活的适应系统中各种运行方式和潮流变化的需要。e.扩建方便；双母线接线可延着预留的扩建端向左右顺延扩建，而不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，也不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路供电的负荷时，可以顺序布置，以至连接不同的母线时，也不会出现像单母线分段接线那样的交叉跨越现象。f.便于试验；当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路单独接至一组母线上。
34、表2.2双母线优缺点名称优点缺点其它双母线接线1.检修母线可以不停电；2.检修任一回路的母线隔离开关时只停该回路；3.一组母线故障后能迅速恢复该母线所连回路的供电；4.运行高度灵活；5.扩建方便；6.便于试验。1.任一台断路器振动将造成与该断路器相连母线上其他回路的停电；2. 一组母线检修时，全部电源集中在另一组母线上，若该组母线再故障将造成全部事故；3.任一组母线短路，而母联断路器拒动，将造成双母线全部事故；4.当母线故障或检修时，隔离开关作为切换操作电器容易发生误操作；1. 3560kV配电装置当出线回数超过8回时，或连接电源较多、负荷较大时，可采用双母线；2.110220kV配电装置出线
35、回数超过5回时，一般采用双母线。双母线带旁路母线接线1.设有专用旁路断路器后，一旦进出线断路器检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，从而对出现第二运行没有影响。1.设置了专用旁路断路器后，将使设备投资和配电装置的占地面积有所增加。为了节省断路器和配电装置的间隔，应尽量不设专用旁路断路器，而采用母联断路器兼作旁路断路器的方案。(2)双母线带旁路母线接线广泛应用于110220kV的配电装置中。通常当220kV出线在5回及以上；110kV出线在7回及以上时，规定应装设专用旁路断路器。当出线回路比较少时，可以采用母联断路器的接线。而当配电装置使用可靠性高，检修周期长的SF6断路器或使用可以
36、迅速替换手车式断路器时，以及系统运行条件允许线路停电检修的情况下，均可不设旁路母线和旁路断路器。(3)为了适应特别重要的发电厂变电所对电气主接线可靠性的要求，克服单断路器的双母线接线的某些特点，可采取以下措施：a.为了避免隔离开关误操作，可在隔离开关与断路器之间装设闭锁装置。b.为了避免在检修进出线断路器时造成停电，可在单断路器双母线的基础上增设旁路母线。(4)为了保证采用单母线分段或双母线的配电装置，在进出线断路器检修时，不中断对用户的供电，可增设旁路母线和旁路隔离开关。a.专用旁路断路器进出线断路器检修时，由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，对双母线的运行没有影响。b.分段断路器兼作旁
37、路断路器对于单母线分段接线，可采用以分段断路器兼作旁路断路器的常用方案，两段母线均可带旁路，正常时旁路母线不停电。2.3.2.2方案一、二具体比较根据以下2种方案的比较，以及本次设计变电所的实际情况，一次侧为2回进线，而且根据负荷的不同变化需要经常改变主接线的运行方式，二次侧出线有11回，并且用户基本都是有重要负荷，因此决定采用第一种设计方案。表2.360kV侧方案比较方案项目双母线接线单母线分段接线可靠性1.可以轮流检修母线而不致使供电中断；2.检修任一母线的隔离开关时，只停该回路；3.母线故障后，能迅速恢复供电。1.对重要用户可以从不同段引出两个回路；2.当一段母线发生故障，分段断路器自动
38、将故障段切除，保证正常母线不间断供电。灵活性1.调度灵活；2.扩建方便；3.便于试验。1.当出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越；2.扩建时需向两个方向均匀扩建。经济性1.投资较小。1.接线简单清晰，设备较少。表2.4 220kV侧方案比较方案项目单母线分段接线双母线接线可靠性1.对重要用户可以从不同段引出两个回路；2.当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电。1.可以轮流检修母线而不致使供电中断；2.检修任一母线的隔离开关时，只停该回路；3.母线故障后，能迅速恢复供电。灵活性1.当出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越；2.扩建时需向两个方向均匀扩建。1.调度
39、灵活；2.扩建方便；3.便于试验。经济性1.接线简单清晰，设备较少。1.增加了母线的长度、隔离开关的数量和配电装置架构，占地面积增大，投资增多；2.隔离开关容易误操作，需在隔离开关和短路器之间装设联锁装置。3短路电流计算3.1 短路电流计算的目的(1)电气主接线的比较与选择；(2)选择导体和电器；(3)确定中性点接地方式；(4)计算软导线的短路摇摆；(5)确定分裂导线间隔、间距；(6)验算接地装置的接地电压和跨步电压；(7)选择继电保护装置和进行整定计算。3.2短路电流计算的一般规定(1)验算导体的电气动稳定，热稳定以及电气的开断电流，按本规程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（
40、一般本规程建立后510年）。(2)选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电流补偿装置放电电流的影响。(3)选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式下短路电流为最大的地点。(4)对电抗器的610kV出线与厂用分支线回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的母线和套管的计算短路点一般选择在电抗器前列，其于导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。(5)导体和电抗器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自藕变压器中的单相两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算
41、。3.3基本假定短路电流实用计算中采用下列假定条件和原则：(1)正常工作时，三相系统对称运行。(2)所有电源和电动势相位角相同。(3)系统中的同步电机和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和磁滞涡流及导体集肤效应等影响，转子结构完全对称，定子三相绕组空间处置相差120度电气角度。(4)电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。(5)电力系统中所有电源都会在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线上，50%接在系统侧。(6)同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。(7)短路发生在短路点电流为最大值的瞬间。(8)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
42、(9)除计算短路电流的衰减时间和低压回路的短路电流外，元件的电阻都略去不计。(10)元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。(11)输电线路的电容略去不计。(12)用概率统计法制定短路电流速算曲线。3.4三相短路电流计算3.4.1等值网络的绘制(1)网络模型的确定计算短路电流所用的网络模型为简化模型，即忽略负荷电流；发电机用次暂态电抗表示；认为各发电机电势模值为1，相角为0。(2)网络参数的计算短路电流的计算通常采用标么值进行近似计算。常取基准容量为一整数100MVA而将各电压级的平均额定电压取为基准电压即=1.05，从而使计算大为简化。3.4.2化简等值网络采用网络简化法将等
43、值电路逐步化简，求出各电源与短路点之间的转移电抗。在工程计算时，为进一步简化网络，减少工作量，长将短路电流变化规律相同或相近的同类型发电机可以合并；直接接于短路点的发电机一般予以单独考虑，无限大容量的电源应该单独计算。3.4.3三相短路电流周期分量任意时刻的计算进行网络简化时，求出各个等值电源与短路点之间的转移电抗，再将其换算成以等值电源容量为基准的标么值，即为该电源的计算电抗。(3.1)式中：- 第i个等值电源的额定容量，MVA；i=1，2，n 。(1)无限大容量电源供电电源为无限大容量或计算电抗3.45时，则可以认为其周期分量不衰减，此时(3.2)(2)当供电电源为有限容量时，其周期性分量
44、是随时间衰减的。这时工程上常采用运算曲线法来求得任意时刻短路电流的周期分量。(3)总的短路电流周期分量的有名值最后将得到的各电源在某同一时刻供出的短路电流的标么值换算成有名值，然后相加，便得到短路点某一时刻的三相短路电流周期分量，即：(3.3)式中： -有限容量供给的短路电流周期分量标么值；-无限大容量电源供给的短路电流的标么值； -短路点t秒短路电流周期性分量的有效值，单位kA 。3.5限流措施3.5.1电力系统可以采取的限流措施(1)提高电力系统的电压等级；(2)直流输电；(3)在电力系统的主网加强联系后，将次级电网解环运行；(4)在允许的范围内，增大系统的零序阻抗，例如采用不带第三绕组或
45、第三绕组为Y接线的全星形自耦变压器、减少变压器的接地点等。3.5.2发电厂和变电所中可以采取的限流措施(1)发电厂中，在发电机电压母线分段回路中安装电抗器；(2)变压器分裂运行；(3)变电所中，在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器；(4)采用低压侧为分裂绕组的变压器；(5)出线上装设电抗器；(6)选择合理的电气主接线形式和运行方式。3.6 规定说明(1)验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流时，所有的短路电流应按本设计规划容量计算，并考虑电力系统远景规划；(2)确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的接线方式选择。3.7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、60kV母线上。等值电路如图3.1所示。图3.1系统计算电路图3.8 三相短路电流冲击值的计算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