變電所動穩定設計與校核方法研究

張鐵軍

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東 德州 253000）

隨著現代社會的發展，對新能源的需求越來越大，特別是新能源電動汽車的出現使社會對電力的需求更加旺盛。在新建變電所時，如何使電力故障不擴大化，更安全更快捷地處理故障則更加重要。本文主要介紹變電所在發生三相短路時校驗母線的穩定性的方法和步驟。

1 變電所母線短路動穩定校驗方法和步驟

1.1 短路電流計算

高壓回路短路電流計算一般采用標幺值法，低壓回路短路電流一般才有名值法。本為主要介紹高壓變電所短路電流動穩定校核，請讀者對低壓回路動穩定校核，在本文的基礎上舉一反三。數據獲得方面變電所短路電源容量一般為電力部門提供，高壓所至本系統電力電纜數據有電纜廠家提供或查驗相關規范，高壓變壓器相關數據由設備廠家提供或查驗相關規范，母線數據根據規范或電力系統手冊獲得。

短路電流計算方法和步驟如下：先選定基準容量，然后計算容量標幺值，線路標幺值，變壓器標幺值等，根據變電所運行工況求得最小標幺值然后計算實際短路電流。

1.2 動穩定應力計算

在短路計算結果的基礎上根據母線具體的布置計算母線應力為：

W 為母線的截面系數，與母線布置方式有關，對于水平放置時為0.167hb2當母線豎方時為0.167hb2，b 為母線厚度，h 為母線寬度；L 為母線絕緣子的跨距；β 為機械共振系數；D 為母線中心距離；KX查表求得。圖1 為矩形截面導體的形狀系數圖。

圖1 矩形截面導體的形狀系數圖

1.3 動穩定校核

經過動穩定計算的設計應力與允許應力比較，如果小于規定值則為設計合格。

2 應用案例

山東某市某變電所從短路容量為1000MVA 的供電系統引入兩路110kV 線路，線路長為30km,經雙繞組主變壓器110kV/10kV 進入10kV 變電所，雙繞組變壓器單臺容量為31500KVA 電抗為，110kV 線路電抗平均值為0.4Ω/km。變電所水平布置63mm×6.3mm 硬銅母線，長度為10m，母線相間導體中心相距350mm，母線絕緣子支撐點間距1.2m，矩形導體的形狀系數=0.66 振動系數β=1，判斷母線設計是否滿足動穩定要求。

2.1 短路電流計算

2.2 動穩定應力計算

根據應力公式

2.3 動穩定校驗

3 結語

經過以上分析，我們可以看到常規設計對于動穩定有比較大的安全余量，不過在重要場所，由于系統的不同仍然有可能不滿足動穩定的要求，所以我們務必以科學的理念對待工程設計。