变电所动稳定设计与校核方法研究

张铁军

（山东华鲁恒升化工股份有限公司，山东 德州 253000）

随着现代社会的发展，对新能源的需求越来越大，特别是新能源电动汽车的出现使社会对电力的需求更加旺盛。在新建变电所时，如何使电力故障不扩大化，更安全更快捷地处理故障则更加重要。本文主要介绍变电所在发生三相短路时校验母线的稳定性的方法和步骤。

1 变电所母线短路动稳定校验方法和步骤

1.1 短路电流计算

高压回路短路电流计算一般采用标幺值法，低压回路短路电流一般才有名值法。本为主要介绍高压变电所短路电流动稳定校核，请读者对低压回路动稳定校核，在本文的基础上举一反三。数据获得方面变电所短路电源容量一般为电力部门提供，高压所至本系统电力电缆数据有电缆厂家提供或查验相关规范，高压变压器相关数据由设备厂家提供或查验相关规范，母线数据根据规范或电力系统手册获得。

短路电流计算方法和步骤如下：先选定基准容量，然后计算容量标幺值，线路标幺值，变压器标幺值等，根据变电所运行工况求得最小标幺值然后计算实际短路电流。

1.2 动稳定应力计算

在短路计算结果的基础上根据母线具体的布置计算母线应力为：

W 为母线的截面系数，与母线布置方式有关，对于水平放置时为0.167hb2当母线竖方时为0.167hb2，b 为母线厚度，h 为母线宽度；L 为母线绝缘子的跨距；β 为机械共振系数；D 为母线中心距离；KX查表求得。图1 为矩形截面导体的形状系数图。

图1 矩形截面导体的形状系数图

1.3 动稳定校核

经过动稳定计算的设计应力与允许应力比较，如果小于规定值则为设计合格。

2 应用案例

山东某市某变电所从短路容量为1000MVA 的供电系统引入两路110kV 线路，线路长为30km,经双绕组主变压器110kV/10kV 进入10kV 变电所，双绕组变压器单台容量为31500KVA 电抗为，110kV 线路电抗平均值为0.4Ω/km。变电所水平布置63mm×6.3mm 硬铜母线，长度为10m，母线相间导体中心相距350mm，母线绝缘子支撑点间距1.2m，矩形导体的形状系数=0.66 振动系数β=1，判断母线设计是否满足动稳定要求。

2.1 短路电流计算

2.2 动稳定应力计算

根据应力公式

2.3 动稳定校验

3 结语

经过以上分析，我们可以看到常规设计对于动稳定有比较大的安全余量，不过在重要场所，由于系统的不同仍然有可能不满足动稳定的要求，所以我们务必以科学的理念对待工程设计。