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邵阳学院毕业设计（论文）
1 原始资料说明 1.1 概述
（1）建站性质
花垣地区新建电站，主要供电花垣县并为保靖、永顺、龙山4县水电外送提供接入点，提高了电源外送和用户供电的可靠性，加强地区220kV电网，为地区中间变电站。
（2）变电所接入系统方案：
花垣220kV变电站接入系统方案：即岩万线单回剖进花垣变，花垣-岩人坡改为新架220kV线路，导线型号改为LGJ-2×300，新建花垣-万溶江-怀西
220kV线路，如图1.1所示：
（3）工程规模
花垣220kV变电站为220/110/10kV三级电压，由220kV和110kV两级电压接入系统。主变容量本期2×180MVA，终期3×180MVA。220kV远景出线为6回，本期3回（即至万溶江2回，岩人坡1回）。电气主接线采用双母线接线。
图1.1 新建花垣变方案图
110kV终期出线12回，本期出线6回，用双母线接线。110kV断路器选
用瓷柱式SF6气体绝缘单断口断路器，期额定电流为2000A,开断电流为
31.5kA,3s热稳定电流31.5kA，动稳定电流峰值80kA。
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10kV本期终期均不考虑出线。无功补偿容量为12×7.2Mvar并联电容器和1×10Mvar并联电抗器，采用单母线分段接线。10kV经过限流电抗器后的开断
电流要求大于20.46kA，断路器选用VS1-10型真空断路器。进线额定电流为
4000A，出线额定电流为1250A，进线断路器开断电流为40kA，出线断路器
开断电流为31.5kA。 （4）变压器参数
选用三相自然油循环风冷三线圈有载调压变压器，两台主变压器均可采用中性点直接接地的形式，220、110kV中性点采用隔离开关接地的方式，10kV为三角形接线，为不接地系统。
型号：SFSZ9-180000/220 接线组别：YN,yn0,d11 电压比及抽头：230±8×1.25%/121/11kV 容量比：180/180/90 阻抗电压参考值：UK1?2(%)= 12～14 UK2?3(%)=7～9 UK1?3(%)=22～24
220kV中性点绝缘等级：110kV 110kV中性点绝缘等级：60k
（5）短路电流计算参数
全省220kV及以上网络参与计算。 短路水平年按远景水平年考虑。 短路阻抗不含变电站本身阻抗。
短路阻抗为标幺值，其基准值为：Sj?100MVA Uj?Uav。 （6）大方式系统短路阻抗正序网络如图1.2所示，零序网络如图1.3所示：
图1.2 系统正序网络图 图1.3 系统零序网络图
（7）变电站本期出线潮流估计如下表1.1所示：
表1.1 系统出线情况
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电压等级 间隔方向 花垣-万溶江
线型 LGJ-2×300 LGJ-400 LGJ-400 LGJ-185 LGJ-185 LGJ-185 LGJ-240 LGJ-240 LGJ-240
长度（kM）
50 50 17 3.3 7 41 13 27.5 27.5
输送潮流(MW) -395~+100 -234~+100 -234~+234 -40~+70 -40~+70 -40~+70 -50~+80 -50~+80 -50~+80
220kV 花垣-万溶江 花垣-岩人坡 花垣-佳民 花垣-花桥 花垣-里耶
110kV
花垣-天堂湾 花垣-民乐 花垣-民乐
1.2 系统运行方式选择
电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。
最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。
最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。
根据条件分析，本次设计中有两台变压器投入运行。本站的最大运行方式为两台主变并列运行，此时阻抗最小；最小运行方式为单台主变运行，此时阻抗最大。根据不同的运行方式分别算出各个短路点发生四种短路情况下的最大、最小短路电流，作为二次部分继电保护整定、器件选型、以及保护灵敏性的校验。
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2 短路电流计算
2.1 概述
短路是电力系统中的一种故障形态，是处在运行中的线路或电气设备相与相
或相与地之间发生的直接或经过外部故障阻抗的非正常连接。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
产生短路故障的原因主要由以下几点： （1）线路老化，绝缘破坏而造成短路。 （2）电源过电压，造成绝缘击穿。
（3）小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上。 （4）人为的多种乱拉乱接造成。
（5）室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞。
（6）线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。
三相短路也称为对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其它类型的短路称为不对称的短路。
2.2 短路电流计算目的
在变电所电气二次部分设计时，短路电流的计算是必不可少的一步，他的主要目的有：
（1）根据短路电流选择导体和电器设备。 （2）选择继电保护装置和整定计算。
2.3 短路计算的条件
在实际工作中,在给定条件进行短路计算前必须要搞清楚短路计算的条
件。短路计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施。为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定：
（1） 容量和接线：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划一般为本期工程建成后的5~10年，其接线应采用可能发生最大短路电流的
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