邵阳学院毕业设计（论文）
（3）经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 ①投资省：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，能使控制保护不过于复杂；
②占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用；
③电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。
3.2 主接线的接线方式及其特点
电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。
3.2.1 单母线接线
单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。
L1L2WG1G2
图3.1 单母线接线
3.2.2 单母线分段接线
用断路器，把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路；有两个电源
- 6 -
邵阳学院毕业设计（论文）
供电。（优点）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。（缺点）一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，单母分段适用于：110kV～220kV 配电装置的出线回路数为3～4 回，36～10kV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。
L1L2WⅠWⅡG1G2
图3.2 单母线分段接线
3.2.3 单母分段带旁母接线
这种接线方式：适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为 35～110kV 的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。
L1L2WPWⅠWⅡG1G2图3.3 单母线分段带旁母接线
- 7 -
邵阳学院毕业设计（论文）
3.2.4 双母线接线
双母线接线：双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上。
（1）优点：①供电可靠。一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路；②调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；③扩建方便。向左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电；④便于试验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
（2）缺点：①增加一组母线需要增加一组母线隔离开关；②当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作；③适用范围：当出线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要求迅速恢复供电，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用。6～
10kV 配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时；110～220kV 配电装置，
出线回路数为5 回以上时。
L1L2W2W1G2G1
图3.4 双母线接线
3.2.5 双母线分段接线
双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。较容
- 8 -
邵阳学院毕业设计（论文）
易实现扩建等优点，但易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。
3.3 主接线方案比较选择
由设计任务书给定的负荷情况：110kV进线5回，10kV出线11回（两回预留）该变电所主接线可以采用以下三种方案进行比较：
方案一：110kV采用单母线分段接线，10kV采用单母线分段接线； 方案二：110kV采用双母线接线，10kV采用单母线分段接线； 方案三：110kV采用双母线接线，10kV采用单母线接线。
（1）110kV侧采用单母线分段接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电；
110kV采用双母接线方式，检修或故障时，要检修的母线断开，另外一条母线承担
所有负荷，及不致影响供电可靠性。比较：从经济性来看，方案一比方案二和三好，从可靠性看方案二和三远高于方案一。故110kV采用双母线接线符合要求。 （2）10kV侧采用单母线接线方式，操作不够灵活、可靠，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电；10kV采用单母线分段接线方式，其可靠性如上。比较：方案三所用的断路器、隔离刀闸比方案一少，其经济性略高于方案一，但方案三中
10kV侧的供电可靠性差，方案一10kV侧的可靠性明显高于方案三，故不采用方案
三。
综观以上叙述，根据设计任务书的原始资料可知该变电所选用方案二：110kV等级采用双母线接线方式，10kV等级采用单母线分段接线方式。
- 9 -
邵阳学院毕业设计（论文）
4 短路电流计算 4.1 概述
电力系统中的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。
[11]
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。
[12]
4.2 短路计算的目的及假设 4.2.1 短路计算目的
短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。其计算目的是：
[13]
（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）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算；
（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离；
（4）在选继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据； （5）按接地装置的设计，也需用短路电流。
4.2.2 短路电流计算的一般规定
（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后
5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而
不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式；
[14]
（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容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，应按选择在正常接线
- 10 -