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4 主变压器的选择
4.1 主变压器的选择原则
（1）变电所主变压器台数的选择
主变压器台数应根据负荷的特点和负荷经济运行要求等方面进行选择，当满足下列条件之一时，应装设两台及以上变压器： 1）有大量一级负荷或二级负荷。
2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所。 3）集中负荷较大，例如大于1250kVA的负荷。
其他情况下应装设一台变压器，并且在确定变电所主变压器台数时，应当考虑负荷未来十年的发展情况，留有一定的余量。 （2）变电所主变压器容量的选择 1）只装一台主变压器的变电所
主变压器的容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要，即
SN.T≥S30
2）装有两台主变压器的变电所
每台变压器的容量SN.T应同时满足以下两个条件： ①任一台单独运行时， SNT?0.7S30 ②任一台单独运行时， SNT?S30?????
4.2 主变压器台数和容量的选择
由于工厂有大量的二级负荷，根据上述原则，选择装设两台主变压器。 每台主变压器容量应满足全部负荷的70%，并能满足全部一、二类负荷的需要，即
SN?T?0.7?7012kV.A?4908.4kV.A
且
SN?T?S30??????(788?305?403?360?254?68?262?241?221?214)?3116kVA因此选两台SF9-6300/110型双绕组变压器，联结组别为YNd11。
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5 电气主接线的设计
5.1 电气主接线设计原则
装有两台主变压器的总降压变电所的电气主接线设计原则
（1） 一次侧采用外桥或内桥接线、二次侧采用单母线分段接线。这种主接线 方式优点是结构简单，所需设备少，操作方便，供电可靠性较高。可供一、二级负荷，适用于具有两回路电源进线和有两台主变压器的总降压变电所。 （2） 一、二次侧均采用单母线分段接线。这种主接线方式对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；当一母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电?16?。所用高压开关设备较多，接线简单方便，供电可靠性高，运行灵活。可供一、二类负荷，适用于一、二次侧进出线较多的降压变电所。
（3）一、二次侧均采用双母线。该接线的供电可靠性高，运行灵活，但所需设备多，投资大，占地面积大，配电装置复杂，适合于负荷容量大，进出线回路多的变电所。
5.2 变电所电气主接线设计的基本要求
（1） 保证供电可靠性和电能质量
确保供电可靠性和电能质量是对电气主接线的最基本要求。当供电系统发生故障时，要求停电范围要小，供电恢复要快。电压、频率和波形是表征电能质量的基本指标，电气主接线应能在各种运行方式下都满足以上这些方面的基本要求。
（2） 具有灵活性和便捷性
主接线应能适应各种运行方式，能灵活地进行运行方式切换，能适应一定时期内没有预期到的负荷水平变化，在改变运行方式时操作灵活快捷。 （3） 具有经济性
在确保供电可靠和满足电能质量的要求下，要尽量节省建设投资和运行维护费用，减少厂区建筑用地面积。 （4） 简化主接线
智能电网即配网自动化、变电所无人化是现代电网发展的必然趋势，简化主
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接线方式为这一技术的全面实施创造了非常有利的条件。 （5） 设计标准化
同种类型的变电所采用相同的主接线方式，可使设计规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修维护。 （6）具有发展和扩建的可能性
考虑工厂未来几年的发展扩建，变电站电气主接线应具有一定的扩展性?17?。
5.3 本变电所电气主接线的选择
结合以上的原则和基本要求，本变电所电气主接线方案选用双回路电源进线，主变压器高压侧和低压侧均采用单母线分段接线型式。变电所电气主接线图见附录1。
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6 短路电流计算
6.1产生短路电流的原因及其后果
短路就是指载流体相与相之间发生非正常接通的情况．短路是电力系统中最经常发生的故障，危害极大?18?。
短路电流是电力系统在运行时 ，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可能远远大于额定电流，这取决于短路点距电源的电气距离。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将急剧下降，如果发生三相短路，短路点的电压将降为零，这将会对电力系统的正常运行造成极其严重的危害。
三相系统中发生的短路情况有4种基本类型：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。其中三相短路的三相回路依旧对称，因而又称对称短路，其余三种情况均属不对称短路。在中性点接地的电力系统中，以一相接地的短路故障最多，约占全部故障类型的90％。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。
基于短路的特点，短路引起的后果是非常严重的。具体表现为： （1） 短路电流的热效应
短路电流流通设备时将会使电气设备发热急剧增加，短路时间持续到一定阶 段，将会使设备损坏。 （2） 短路电流的力效应
短路电流将在电气设备中产生很大的电动拉力，从而引起设备变形损坏。 （3） 影响电气设备的正常运行
短路时系统电压水平急剧下降，使得系统中的电动机因电磁转矩降低，从而 使转速下降甚至变为零，造成产品损坏、设备报销等事故。 （4） 破坏系统稳定性
短路将会使电力系统中的功率分布发生变化，导致并列运行的发电设备失去 同步性，破坏系统的稳定性，可能造成大范围的停电。
为了消除或减轻短路引起的后果，就需要进行短路电流计算，以正确地选择电器设备、设计继电保护装置等元器件。
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6.2 短路电流计算
为了选择高低压电气设备，整定继电保护，必须进行短路电流计算。短路电流按系统正常运行方式进行计算。计算短路电流时电路图及短路点的设置如图6-1所示（以一车间为例）。
∞系统 k1WL1 8km T1 WL2 k2 k3 T2 ~ 0.4Ω/km 3)S(k .max ?600MVA
S(3)k.min?280MVA6300kVA 110/10.5kV 1000kVA 10/0.4kV Uk%?10.5 Uk%?5 图6-1 短路电流计算电路及短路点的设置
（1）求各元件电抗标幺值
设Sd?100MV?A,Ud1?115kV,Ud2?10.5kV,Ud3?0.4kV,则
Id1?Sd3Ud1Sd3Ud2Sd3Ud3?1003?115100kA?0.502kA
Id2??3?10.51003?0.4kA?5.499kA
Id3?1) 电力系统
?kA?144.342kA
?3) 当S(时，X?600MVA1.min?k.maxSdS(k3.)maxSdS(k3.)min?100?0.167 600100?0.357 280100?0.014 1152?3) 当S(MVA时，X1.max?k.min?280?2）线路WL1
X?2?0.4?(4.5?0.17)?3）主变压器T1