将35kV侧设计规模为进线2回，出线2回，最终出线四回。
111《电力工程电气设计手册》可知：
当35-63kV配电装置出线回路数为4一8回，采用单母分段连接。
故35RV可采用单母分段连接方式。
（2）10kV侧主接线的设计：
山原始资料知，10kV侧设计规模为进线2回，出线8回。
III《电力工程电气设计手册》可知：
当6-10kV配电装置岀线回路数为6回及以上时，釆用单母分段连接；当负荷较大、短路电流较大、出线需要带电抗器时可采用双母线接线。
故10kV可采用单母分段连接方式，也可采用双母线连接方式。
2.4电气主接线方案的比较
方案一：
35kV和10kV侧均采用单母分段接线方式；
方案二：
35kV侧采用单母分段接线方式，10kV侧采用双母线接线方式。
丄■丄
图2.1方案一电气接线图
35KV
图2.2方案二电气接线图
殳备少，经济性好，并且母线便于向两端延伸，便于扩建，对于重要的用户可以从不同的段引出两个回路，当一段线路发生故障时，分段断路器可以自动将故障切除，保证正常母线的供电。
该方案兼顾了可靠性，经济性和灵活性的要求。
而方案二，虽然供电更加可靠，高度更灵活，但是设备增多，投资大，占地面积大，操作复杂，配电装置布置复杂。
故选用方案一，35kV和10kV侧都采用单线分段接线方式。
选用方案的主接线图如图2.1。
3负荷分析计算
3.1电力负荷的概述
根据用电的重要性和突然中断供电造成的损失程度可以将负荷分为以下三类：
（1）-类负荷
一类负荷，乂称为一级负荷，是指突然中断供电将造成人身伤亡或引起对周H环境的严重污染，造成经济上的巨大损失。
如重要大型设备损失、重要产品或重要原料生产的产品大量报废、连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复、造成社会秩序严重混乱或产生政治上的重大影响、重要的交通和通讯枢纽中断、国际社交场所没有照明等。
（2）二类负荷
二类负荷，乂称为二级负荷，是指突然中断供电会造成经济上的较大损失。
如生产的主要设备损坏、产品大量报废或减产、连续生产过程需要较长时间才能恢复、造成社会秩序混乱、在政治上产生较大影响、交通和通讯枢纽以及城市供水中断、广播电视、商贸中心被迫停止运营等。
（3）三类负荷
三类负荷，乂称为三级负荷，是指不属于以上一类和二类负荷的其他用电负
荷。
对于这类负荷，供电所所造成的损失不大或不会直接造成损失。
用电负荷的分类，其主要u的是确定供电工程设计和建设的标准，保证建成投入运行工程供电的可靠性，能满足生产或社会安定的需要。
对于一级负荷的用电设备，应有两个及以上的独立电源供电，并辅之一其他必要的非电保安设施。
二级负荷应由两回线供电，但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。
三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。
这次设计的变电所所带的负荷均为三级负荷，因此可以用单回线路供电。
3.2电力负荷分类方法
1）按用电的部门属性的划分：
工业用电，农业，交通；
2）按使用电力U的划分：
动力用电，照明用电，电热用电，各种电气设备仪器的操作控制用电及通信用电；
3）按用电用户的重要性划分：
一类负荷，二类负荷和三类负荷；
4）按负荷的大小划分：
最大负荷，平均负荷，最小负荷。
3.3电力系统负荷的确定
对于选择变电站主变压器容量，电源布点以及电力网的接线方案设计等，都是非常重要的，电力负荷应在调查和计算的基础上进行，对于近期负荷，应力求准确、具体、切实可行：
对于远景负荷，应在电力系统及工农业生产发展远景规划的基础之上，进行负荷预测，负荷发展的水平往往需要多次测算，认真分析影响负荷发展水平的各种因素，反复测算与综合平衡，力求切合实际。
电力系统在一定时段内（如一年、一天）的最大负荷值称为该时段的系统综合最大用电负荷。
时段内其余负荷值称为系统综合用电负荷。
系统各电力用户的最大负荷值不可能都出现在同一时刻。
因此，系统综合最大用电负荷值一般小于全系统各用户最大负荷值的总和，即PSinax=KoSPiinaxo
P2max-系统综合最大用电荷。
Ko-同时率，KoJo
SPimax-各用户最大负荷的总和。
同时率的大小与用户多少、各用户特点有关，一般可根据实际统计资料或查设计手册确定。
3.4负荷计算
10kV侧的负荷计•算：
》P二1.6+0.8+0.81+1+1.5+1.3=7.01W
》e二1.6*0.62+0.8*0.62+0.81*0.75+1*0.62+1.5*0.48+1.3*0.62=4.446MVar
（3-
I：
S二J（工p）2+（2：
Q）2
1）
二J6.82+4.112=7.98MVA功率因数COSO二0.87
4变电站主变压器的选择
4.1变压器的选取原则
总变电所变压器台数的确定需综合考虑负荷容量、对供电可靠性的要求、发展规划等因素。
变压器台数越多，供电可靠性就越高，但设备投资必然加大。
运行费用也要增加。
因此，在满足可靠性要求的条件下，变压器台数越少越经济。
对于有大量一、二级用电负荷、或总用电负荷季节性（或昼夜）变化较大、或集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上电力变压器。
选用两台变压器时，其容量应满足在一台变压器故障或修时，另一台仍能保持对一、二级用电负荷供电，但需对该台变压器负荷能力及其允许运行时间进行校核。
对三级负荷供电的变电所以及对可取的低压设备电源的一二级负荷供电时，皆选用一台主变压器。
4.2变电站主变压器台数的选择
在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。
正确选择变圧器的台数，对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。
《35〜110KV变电所设计规范》规定，主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。
装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。
主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。
本设计变电站山35KV双回架空线路供电，I类负荷要求有很高的供电可靠性，对于I类用户通常应设置两路以上相互独立的电源供电，同时］［类负荷也要求有较高的供电可靠性。
综合分析为提高对用八的供电可靠性，确定该变电站选用两台相同容量的主变压器。
4.3主变压器容量的确定原则和计算
（1）按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑10〜20年的负荷发展。
（2）对重要变电所，应考虑一台主要变压器停运后，其余变压器在计算过负荷能力及允许时间内，满足I、II类负荷的供电；对一般性的变电所，一台主变压器停运后，其余变压器应能满足全部供电负荷的70%〜80%。
变电所主变的容量是山供电负荷（综合最大负荷）决定的。
其计算如下：
》P二1.6+0.8+0.81+1+1.5+1.3=7.01W
力2=1.6*0.62+0.8*0.62+0.81*0.75+1*0.62+1.5*0.48+1.3*0.
62=4.446MVar!
?
二J（工P）2+（工0）2（3-
1）
=^6.82+4.11-=7.98MVA
每台变圧器的容量按计算负荷的80%选择。
SJ-二80%*S=7.98X80%=6.384（MVA）
经查表选择变压器的型号为SJL厂7500/35,即额定容量为7500KVA,因为
==即选择变压器的容量满足要求。
故应选容量为7500kVA的变压器。
4.4主变压器调压方式的确定
为了确保变电所供电量，电压必须维持在允许范H内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。
切换方式有两种：
不带电切换，称为无励磁调压，调整范W通常在±2x2.5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范H可达30%,但其结构较复杂，价格较贵，山于待设计变电所的符合均为I、II类重要负荷，为确保供电质fi,有较大的调整范W,我们选用有载调压方式。
4.5主变压器形式的选择
主变一般采用三相变压器。
在关于绕组上，只有220-330kV具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。
此次设计的变电所只有35kV和10kV两个电压等级，所以采用双绕组变压器。
变压器的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形两种，因此对于三相双绕组变压器的高压侧，110KV及以上电压等级，三相绕组都采用“YX”连接，35KV及以下采用连接：
对于三相双绕组变压器的低压侧，三相绕组采用“d”连接，若低电压侧电压等级为380/220V,则三相绕组采用“yn”连接，在变电所中，为了限制三次谐波，我们选用“Yndll”常规连接的变压器连接组别。
根据上述的讨论选用35kV铝线双绕组电力变压器，该变压器的型号为
S几7500/35.具体技术数据如下表:
型号
SJL,—7500/35
额定容量（kVA）
7500
额定电压（kV）
高压
35
低压
10.5
损耗（KW）
空载
9.6
短路
62
短路电压伽）
7.7
空载电流（%）
0.9
表4・1变压器技术参数
5短路电流的计算
5.1短路电流的概述
电力系统正常运行方式的破坏多数是由短路故障引起的，发生短路时，系统从一种状态剧变到另一种状态，并伴随产生复杂的暂态现象。
短路故障时系统中将出现比正常运行时的额定电流大许多倍的短路电流，其数值可达儿万其至儿十万安。
因此，在变电所设计中必须全面地考虑短路故障各种影响。
短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。
在三相系统中，可能发生的短路有：
三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。
其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。
三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。
因此，本设计釆用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
为使各电压等级电网的开断电流与设备的动、热稳定电流得以配合，并满足口询我国设备制作水平，35KV电压等级短路电流不应超过25KA,短路容量不应超过1500MVA；10KV电压等级短路电流不应超过16KA,短路容量不应超过280MVAo
5.2计算短路电流的目的
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，因此在系统的设计，设备的选择以及系统运行中，都应该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ffl。
短路的问题一直是电力技术的基本问题之一，无论从设汁、制造、安装、运行和维护检修等各方面来说，都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。
（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
（2）在选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备时，需进行短路计算。
（3）为了合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对在电力网中发生的各种短路进行计算和分析。
（4）在选择继电保护方式进行整定计算时，需以各种短路的短路电流为依
（5）接地保护装置的安装设讣，也需计算短路电流。
5.3短路电流实用计算的基本假设
考虑到现代电力系统的实际悄况，要进行准确的短路计算是相当复杂的，同时对解决大部分实际问题，并不要求十分精确的计算结果。
例如，选择效验电气设备时，一般只需近似计算通过该设备的最大可能的三相短路电流值。
为简化计算，实用中多采用近似计算方法。
这种近似计算法在电力工程中被称为短路电流实用计算。
它是建立在一系列的假设基础上的，其计算结果稍偏大。
短路电流实用计算的基本假设如下：
（1）短路发生前，电力系统是对称的三相系统。
（2）电力系统中所有发电机电势的相角在短路过程中都相同，频率与正常工作时相同。
（3）变压器的励磁电流和电阻、架空线的电阻和相对地电容均略去，都用纯电抗表zj\O
<4）电力系统中各元件的磁路不饱和。
即各元件的参数不随电流而变化，计算可应用叠加原理。
〈5）对负荷只作近似佔计，山于负荷电流一般比短路电流小得多，近似汁算中，对离短路点较远的负荷忽略不汁，只考虑在短路点附近的大容量电动机对短路电流的影响。
（6）短路故障时金属性短路，即短路点的阻抗为零。
（7）短路故障称为电力系统的横向故障，曲断线造成的故障，称为电力系统的纵向故障。
电力系统中仅有一处出现故障称简单故障，若同时有两处或两处以上发生故障，称复杂故障。
5.4短路电流的计算步骤
5.4.1WkV侧短路电流的计算
图中a点短路，山于A,B系统短路容量都很大，可以近似都看作为无穷大系统电源系统。
取S尸lOOMff,U沪37kV,Ui：
=10.5kVc山公式
（4-1）
求得：
I沪1.56kA,15：
=5.50kAo
线路等效图如下图所示：
三相短路冲击电流最大值:
（4-5）
（4-6）
1,,二2・55*理：
=2.55*&9155二22・7346kA
短路冲击电流有效值:
I沪1.51*1#二1.51*8.9155=13.4625kA
三相短路容量：
二1.732*10.5水&9155=162.1429MVA
7）
5-4-235kV侧短路电流的计算
等效电路图如下图所示：
图5・335kV侧短路等效简化图为X%=0・1169
三相短路电流周期分量有效值:
二仝一二1・56/0.1169=13.3447kAg为X三相短路冲击电流最大值：
1$2・55*1*=2.55*13.3447=34.0291kA
■
短路冲击电流有效值：
I沪1.51*12=1・51*13.3447=20.1506kA
■
三相短路容量：
Sk二后％•二1.732*37*13.3447=855.1843MVA
三相短路电流计算结果表如下：
短路点编号
短路点额定电压
平均工作电压
短路电流周期分量有效值
短路点冲击电流
短路容s
有效值
最人值
%/kV
J'/kV
I护/kA
Ix/kA
g/履
h/kA
SK/MVA
a
10
10.5
8.9155
8.9155
13.4625
22.7346
162.1429
b
35
37
13.3447
13.3447
20.1506
34.0291
855.1843
6设备的选择与校验
6.1电气设备的选择条件
正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行设备选择时，应根拯工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。
尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是相同的。
电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。
6.2断路器的基本要求和选择条件
断路器在电路中担负特别重要的任务，必须满足以下基本要求：
（1）工作可靠。
断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作，并能在正常和故障悄况下准确无误的完成关合和开断电路的指令，其拒动或误动都将造成严重的后果。
（2）具有足够的开断能力。
断路器的开断能力是指能够安全切断最大短路电流的能力，它主要决定于断路器的灭弧性能，并保证具有足够的热稳定和动稳定。
开断能力的不足可能发生触头跳开后电弧长期的续燃，导致断路器本身爆炸飞狐，引起事故扩大的严重后果。
（3）动作快速。
在电路发生故障时，快速的切除故障电路，不仅能缩短电力网的故障时间和减轻巨大短路电流对电气设备的损害，而且能增加电力系统的稳定性，提高系统的供电可靠性。
（4）具有自动重合闸性能、输电线路的短路故障大多都是临时性的。
为了提高电力系统运行的稳定性和供电可靠性，线路保护多采用自动重合闸方式，即在发生短路故障时，继电保护动作使断路器跳闸，切除故障点的短路电流，经很短时间后断路器乂自动重合闸，恢复正常供电。
若故障仍存在，则断路器必须立即跳闸，再次切断短路电流，这要求断路器在第一次大电流灭弧后很快恢复灭弧能力，完成后续次的灭弧。
〈5）结构简单，经济合理。
在满足安全、可靠的同时，还应考虑到经济性，故要求断路器的结构力求简单、尺寸小、重量轻、价格合理。
6.2.135kV侧断路器、隔离开关的选择
流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流
■打二（l・05x3j/®〃=1-05X7500/CV3x35）
额定
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