110KV降壓變電所電氣部分.doc

畢業(yè)設(shè)計說明書變配電型（A）專業(yè)班級 姓 名 學 號 指導老師 前 言本次畢業(yè)設(shè)計是在完成全部理論課程及一定時間的工作實踐基礎(chǔ)上進行的一次綜合性教學環(huán)節(jié)。通過本次設(shè)計，鞏固和進一步擴大了所學的專業(yè)理論知識，并在畢業(yè)設(shè)計的實踐中得到靈活應(yīng)用；學習和掌握變電所電氣部分設(shè)計的基本方法，樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)獨立分析和解決實際問題的工作能力及實際工程設(shè)計的基本技能。 本設(shè)計課題為110KV降壓變電所電氣部分。主要參考了以下資料和教材：發(fā)電廠電氣設(shè)備、高電壓技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)自動裝置、電力系統(tǒng)分析、變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計指導、電力工程師手冊、電力工業(yè)技術(shù)規(guī)程匯編、電工產(chǎn)品目錄。 因設(shè)計水平有限，在設(shè)計中難免存在缺點和錯誤，懇請老師和同學們給予批評指導！ 設(shè)計者 2009年07月于泉州目 錄第一部分 設(shè)計課題及原始資料 4第二部分 設(shè)計說明書第一章 主變的選擇 7第二章 電氣主接線的選擇 11第一節(jié) 電氣主接線的基本要求和基本形式 11第二節(jié) 電氣主接線的確定 12第三節(jié) 主接線中的設(shè)備配置 17第三章 配電裝置的規(guī)劃 18第四章 消弧線圈 19第五章 所用變的選擇 21第六章 無功補償電容的選擇 22第七章 短路電流計算 23第八章 電氣設(shè)備和導體的選擇 28第九章 防雷保護規(guī)劃 32第十章 繼電保護及自動裝置的配置 34第十一章 專題設(shè)計 備自投裝置 37第一節(jié) 備自投裝置的概述 37第二節(jié) 所用變的備自投裝置接線 38第三部分 設(shè)計計算書第一章 短路電流計算書 43第二章 電氣設(shè)備和導體選擇計算書 52第一節(jié) 110KV系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇 52第二節(jié) 35KV系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇 54第三節(jié) 10KV系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇 56第三章 10KV線路保護整定計算書 65第一部分 設(shè)計課題及原始資料一、設(shè)計課題 110kV降壓變電所電氣部分二、原始資料1、 110kV電網(wǎng)圖2、負荷預測（1）35kV側(cè)負荷名稱最大負荷(kW)線路長km回路數(shù)供電方式變電所A150000.80152架空變電所B120000.80202架空變電所C100000.85401架空醫(yī)院50000.80202架空化肥廠80000.90401架空 負荷同時率K35=0.80， 最大負荷利用小時TMAX5000小時（2）10kV側(cè)負荷名稱最大負荷(kW)線路長km回路數(shù)供電方式配電站A25000.80122架空配電站B30000.80102架空配電站C20000.80151架空配電站D20000.80101架空配電站E20000.80141架空配電站F20000.80201架空機械廠20000.90102電纜化工廠20000.9082電纜醫(yī)院10000.80102電纜劇院15000.9052電纜負荷同時率K10=0.85， 最大負荷利用小時TMAX5500小時（3）110kV側(cè)負荷同時率K110=0.85，（4）負荷年增長率:5%3、地區(qū)溫度 年最高溫度： 40 最熱月平均最高溫度：35 年最低溫度：5 最熱月平均地溫： 25三、設(shè)計內(nèi)容要求1、選擇主變壓器的臺數(shù)、容量及型號2、主接線選擇（1）根據(jù)設(shè)計原始資料，選擇2-3個可能采用的主接線方案。（2）從技術(shù)可靠性、經(jīng)濟合理性等方面進行綜合分析比較，確定一種較合理的主接線方案。（3）說明主接線的主要運行方式。3、確定無功補償?shù)姆绞健Ｈ粜璨捎秒娏﹄娙萜鬟M行補償，應(yīng)：（1）選擇補償電力電容器的容量及接線方式。（2）選擇電力電容器的型號及數(shù)量。4、選擇所用變壓器的容量、臺數(shù)及接線方式。5、確定主變壓器中性點的運行方式。若需裝設(shè)消弧線圈，應(yīng)選擇消弧線圈的容量、臺數(shù)及型號。6、配電裝置的規(guī)劃。7、短路電流計算（1）確定最大運行方式，計算各短路點的三相短路電流。（2）確定最小運行方式，計算有關(guān)短路點的三相和二相短路電流。8、主要電氣設(shè)備的選擇（1）選擇各電壓等級的斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜的型號及規(guī)格。（2）對斷路器、隔離開關(guān)進行校驗。（3）對一電壓等級的硬母線及其支持絕緣子和穿墻套管進行校驗。（4）對任一回路的電流互感器，確定二次進線方式，配置必要的測量表計，選擇二次導線的截面積，校驗電流互感器的動、熱穩(wěn)定。（5）對一電壓等級母線的電壓互感器，確定二次接線方式，配置必要的測量表計，計算各相最大負荷，確定電壓互感器的容量，配置高壓熔斷器。9、變電所的防雷規(guī)劃，并配置主接線中的常規(guī)避雷器。10、配置繼電保護及自動裝置。（1）線路保護（2）主變壓器保護（3）母線保護（4）電容器保護（5）所用變壓器保護（6）自動裝置11、任選一條低壓側(cè)架空出線的繼電保護整定計算。（1）整定保護的一、二次側(cè)動作值（2）校驗靈敏系數(shù)（3）整定自動重合閘裝置的參數(shù)（4）選擇繼電器的型號、規(guī)格（5）畫出其原理接線圖12、自選專題學生根據(jù)自己的具體情況與知道教師商定，內(nèi)容如下：（1）備用電源自投裝置（2）無功補償（3）主變保護的整定計算（4）其它四、設(shè)計成品要求1、設(shè)計說明書。將上述設(shè)計的內(nèi)容，進行整理、編寫，要求文字說明簡明扼要，語句通順，書寫工整，計算正確，條理清楚。內(nèi)容主要包括：（1）主變壓器的容量、臺數(shù)、型號選擇。（2）主接線方案的選擇。應(yīng)寫清方案分析比較、確定的過程，并列出有關(guān)的論據(jù)。（3）無功補償?shù)姆绞郊半娙莸倪x擇。（4）所用變壓器的容量、臺數(shù)及接線方式選擇。（5）主變中性點運行方式及笑話線圈的選擇。（6）配電裝置的規(guī)劃。（7）設(shè)備的選擇和校驗。要求寫明設(shè)備所在的電壓等級和回路的名稱，計算要正確，對斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的選擇，建議采用列表法，使之一目了然。（8）防雷保護規(guī)劃及常規(guī)避雷器的配置。（9）繼電保護和自動裝置的配置。（10）繼電保護的整定計算。（11）短路電流計算書。要求作出短路電流計算的等值電路圖，計算應(yīng)列出公式，計算過程簡單明了，計算正確。各點短路的計算結(jié)果用列表的方式進行綜合。（12）自選專題部分的內(nèi)容說明和分析計算等。（13）編寫目錄。2、繪制圖紙（1）主接線圖（2）線路繼電保護及自動裝置原理圖（3）自選專題所部分需的圖紙要求圖中的圖形符號和文字符號必須符合國家標準，應(yīng)標明圖中主要設(shè)備的型號、規(guī)格，圖紙線條清晰，勻稱，布置合理，圖面整潔。五、參考資料與書刊1、電力工程設(shè)計手冊2、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料3、專題設(shè)計指導書4、發(fā)電廠電氣部分（教材）5、電力系統(tǒng)分析（教材）6、電力系統(tǒng)繼電保護（教材）7、電力系統(tǒng)自動裝置（教材）8、高電壓工程（教材）9、畢業(yè)設(shè)計技術(shù)規(guī)程匯編10、上海電器產(chǎn)品目錄和火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程其中的4、5、6、7、8等各種教材由學員自行準備。第二部分 設(shè)計說明書第一章 主變及所用變的選擇一、主變臺數(shù)的確定根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.2條規(guī)定“在有一、二級負荷的變電所宜裝設(shè)兩臺及以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器?！?本設(shè)計的110kV降壓變電所，35kV及10kV側(cè)負荷有醫(yī)院、煤礦、變電所等，變電所不能由中、低壓側(cè)取得足夠的備用電源，為保證供電可靠性，采用兩臺主變壓器，當一臺主變停運時，另一臺主變?nèi)阅鼙ＷC60%重要負荷的供電。二、主變?nèi)萘康拇_定根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.3條規(guī)定“裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60的全部負荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級負荷?！必摵山y(tǒng)計與分析 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的資料，計算如下：1、35kV側(cè)負荷名稱最大負荷(kW)=Pmax tg(arc) (kVar)變電所A150000.811250變電所B120000.89000變電所C100000.856197醫(yī)院50000.803750化肥廠80000.903875合計5000034072考慮到負荷的同時率K(35)=0.8Pmax(35)=500000.8=40000(kW)Qmax(35)=340720.8=27257.6(kvar)Smax(35)=48404.3(kVA)考慮到負荷年增長率5%,待設(shè)變電所按5年發(fā)展規(guī)劃，則35kV側(cè)負荷為:Smax(35)=Smax(35)(1+0.05)5 =48404.3(1+0.05)5 =61777.5(kVA) 2、10kV側(cè):負荷名稱最大負荷(kW)=Pmax tg(arc) (kvar)配電站A25000.81875配電站B30000.82250配電站C20000.81500配電站D20000.81500配電站E20000.81500配電站F20000.81500機械廠20000.9968.6化工廠20000.9968.6醫(yī) 院10000.8750 劇 院15000.9726.5合計2000013538.7考慮到負荷的同時率K(10)=0.85,則Pmax(10)=200000.85=17000(kW)Qmax(10)=13538.70.85=11507.9(kvar)Smax(10)= =20528.8(kVA)考慮負荷年增長率5%,待設(shè)變電所按5年發(fā)展規(guī)劃，則10kV側(cè)負荷為: Smax(10)=Smax(1+0.05)5 = 20528.8(1+0.05)5 =26200.5(kVA)3、110kV側(cè):忽略各種損耗，考慮110kV負荷同時率K(110)=0.85，則Pmax(110)=Pmax(35)+Pmax(10) K(110) =(40000+17000) 0.85 =48450(kW)Qmax(110)=Qmax(35) +Qmax(10) K(110)=(27257.6+11507.9) 0.85=32950.675 (kvar) Smax(110)=58593.1(kVA)按5年發(fā)展規(guī)劃,負荷的年增長率5%考慮,則Smax(110)= 58593.1(1+0.05)5 =74781.3(kVA)故本設(shè)計滿足兩個條件：1）、兩臺總?cè)萘縎=SN1+SN2,則每臺主變?nèi)萘繛镾N=74781.3=44868.78 (kVA)2）、S（6075）% 取 S70%S0.774781.3=52346.91(kVA) 查產(chǎn)品目錄，選擇兩臺變壓器容量一樣，確定每臺主變?nèi)萘繛?3000kVA三、選擇主變型式1、相數(shù)選擇依設(shè)計原則，只要不受運輸條件限制，應(yīng)優(yōu)先考慮三相變壓器。該變電所主變壓器為110kV降壓變，單臺容量不大（63000kVA），不會受到運輸條件限制，故選用三相變壓器。2、繞組數(shù)選擇根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.4條規(guī)定“具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達該變壓器容量的15以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器?！贝O(shè)計變電所有三個電壓等級，且35kV側(cè)：/S61777.5/（263000）0.490.1510kV側(cè)：/S26200.5/（263000）0.2080.15上述兩式均大于15，故選擇主變?yōu)槿ψ儔浩?、容量比選擇 由上述計算可知，在確定主變?nèi)萘繛?3000kVA情況下，35kV側(cè)負荷占主變?nèi)萘康?9，只一臺主變運行時，61777.50.7/630000.686，大于50，為滿足35kV側(cè)負荷的要求與需要，故35kV側(cè)容量取100的額定容量；10kV側(cè)負荷占額定容量的20.8，只一臺主變運行時，26200.50.7/630000.291，小于50，故10kV側(cè)繞組容量取50。從以上分析得出主變壓器各繞組的容量比為100/100/50。4、中性點接地方式本設(shè)計110kV主網(wǎng)電壓采用中性點直接接地方式，即110kV系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)。中性點直接接地系統(tǒng)主要優(yōu)點是發(fā)生三相短路時，非故障相對地電壓不升高，因此，電網(wǎng)中設(shè)備各相對地絕緣水平取決于相電壓，使電網(wǎng)的造價在絕緣方面的投資越低，當電壓越高，其經(jīng)濟效益越明顯，故絕緣方式采用半絕緣。因此我國規(guī)定電壓大于或等于110kV的系統(tǒng)采用中性點直接接地。故本所采主變110kV中性點經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運行時靈活選擇接地點。而中壓電網(wǎng)為35kV，為小電流接地系統(tǒng)，由于中性點具有不同的接地方式，而自耦變壓器高低壓側(cè)之間有電的直接聯(lián)系，要求高、低壓繞組的中性點運行方式須一致，所以本所不宜采用自耦變壓器，選擇普通的三繞組變壓器，故中、低壓側(cè)采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地的中性點運行方式。(1)35kv側(cè)接地電容電流：=19(A)由電氣專業(yè)資料可知：當35kV系統(tǒng)對地電容電流大于10A，應(yīng)采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，所以本所35kV系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地。(2)10kv側(cè)接點電容電流架空線：Ic1=10(122+102 /3503.51(A)電纜線：Ic2=0.1UN=0.110(102+8210252)=66（A）Ic1+Ic2=3.51+66=69.51 (A)因30A，由電氣專業(yè)資料可知：當10kV系統(tǒng)對地電容電流大于30A時,通常采用中性點經(jīng)消弧線圈接地或直接接地。所以本所主變10kV側(cè) 中性點不接地，而采用所用變中性點經(jīng)消弧線圈接地。5、調(diào)壓方式的選擇根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.5條規(guī)定“變壓器的有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì)量，減少電壓波動的有效手段，對電力系統(tǒng)，一般要求110kV及以下變電所至少采用一級有載調(diào)壓變壓器。”而本設(shè)計110kV變電所35kV及10kV側(cè)擔負著醫(yī)院、煤礦、變電所及配電站等重要負荷，對電能的質(zhì)量和可靠性的要求較高，為保證連續(xù)供電和滿足對電能質(zhì)量的要求，并能隨時調(diào)壓，擴大調(diào)壓幅度而不引起電網(wǎng)的波動，故應(yīng)采用有有載調(diào)壓方式的變壓器，以滿足供電要求。6、連接組別由于110kV系統(tǒng)采用中性點直接接地，35kV系統(tǒng)采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，10kV系統(tǒng)采用中性點不接地，故主變的接線方式采用YN,yn0,d117、結(jié)構(gòu)方式待設(shè)變電所為降壓變電所，故主變選擇降壓式結(jié)構(gòu)，繞組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高。其繞組排列方式如下圖所示：根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號如下：SFSZ763000/110，其型號意義及技術(shù)參數(shù)如下：S F S Z 7 63000 / 110高壓繞組額定電壓等級：110kV 額定容量：63000kVA 性能水平代號有載調(diào)壓方式繞組數(shù)：三繞組冷卻方式：風冷相數(shù)：三相 技術(shù)參數(shù)：型 號額定容量電 壓 組 合（kV）聯(lián)結(jié)組標 號阻抗電壓其它參數(shù)SFSZ763000/11063000kVA高壓11081.25%YN,yn0,d11高-低17-18空載電流%1.2中壓38.55高-中10.5空載損耗84.7kW低壓10.5中-低6.5負載損耗300kW外形尺寸：866755766057mm 總重量：111.7噸 第二章 電氣主接線的確定第一節(jié) 電氣主接線的基本要求和基本形式主接線的確定對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行，對系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)度靈活性，以及對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的的布置、繼電保護及控制方式的擬定均有密切的關(guān)系。在選擇發(fā)電廠或者變電站的電氣主接線時，應(yīng)注意其在系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件，并考慮下列基本要求：1供電的可靠性當個別設(shè)備發(fā)生事故或需停電檢修時不宜影響對系統(tǒng)供電；斷路器等母線故障，母線檢修時盡量減少停運回路和停運時間，并保證對一級負荷或大部分二級負荷的供電。2運行上的安全性和靈活性電氣主接線要盡可能適應(yīng)各種運行方式。不但在正常運行時能很方便地投入或切換某些設(shè)備，而且在其中一部分電路檢修時，應(yīng)能盡量保證未檢修設(shè)備繼續(xù)供電，同時又要保證檢修工作的安全進行。3接線簡單操作方便電氣主接線要在各種倒閘操作中操作步驟最少。由于復雜的接線，會使運行人員操作困難，容易造成誤操作而發(fā)生事故。電氣設(shè)備增多，也增加了事故點，同時復雜的接線也給繼電保護的選擇帶來很大困難。4建設(shè)及運行的經(jīng)濟型5電氣主接線應(yīng)考慮將來遠景發(fā)展擴建的可能性主接線的基本形式常用的電氣主接線形式有單母線接線、雙母線接線、3/2斷路器接線，多角形接線、橋形接線等。單母線接線又分為但母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路等多種形式。雙母線接線又分為單斷路器雙母線、雙斷路器上母線、3/2斷路器雙母線、帶旁路雙母線的雙母線接線等多種形式。第二節(jié) 電氣主接線的確定依據(jù)原始資料：1110kv母線由兩路電源供電，有兩回出線，另外本所選擇兩臺主變壓器235kv側(cè)共有5路出線，其中3路采用雙回路供電310kv側(cè)有10路出線，其中6路采用雙回路供電依據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范有以下幾條規(guī)定：第3.2.2條：當能滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。第3.2.3條：35110kV線路為兩回及以下時，宜采用撟形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大撟形、單母線的接線。3563kV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。第3.2.4條：在采用單母線、分段單母線或雙母線的35110kV主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。綜上所述，現(xiàn)采用以下三種主接線進行比較，分析表如下：方案1：雙母線方案2：雙母線帶旁母方案3：單母線分段優(yōu)點1、檢修母線時，電源和出線可繼續(xù)工作，不會中斷對用戶供電。2、檢修任一母線隔離開關(guān)時，只需斷開這一回路并倒母線即可，不影響其它線路供電。3、工作母線故障時，所有回路能迅速恢復工作。4、在特殊需要時，可將個別回路接在備用母線上單獨工作或試驗。5、雙母線接線運行方式比較靈活，可作單母線接線或單母線分段接線6、便于擴建。1、優(yōu)點同左。2、檢修線路開關(guān)時，該回路不停電。1、段母線發(fā)生短路故障時，分段斷路器斷開，非故障母線可繼續(xù)工作。2、保護簡化，動作可靠性高。3、線供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，保證對重要用戶的供電。4、接線簡單，操作方便，投資少。缺點1、線路開關(guān)檢修，該回路停電。切換母線操作過程中，如發(fā)生母線故障會造成全停2、設(shè)備增多，配電裝置復雜，投資和占地面積增大。3、倒閘操作量大，易發(fā)生誤操作事故。1、投資更大。2、二次回路復雜。3、倒閘操作量大，易發(fā)生誤操作事故。1、線路開關(guān)檢修，該回路停電2、任一段母線故障，造成50%的用戶中斷供電，供電可靠性差。一、110kv主接線的選擇待設(shè)變電所為終端變，由原始資料及主變?nèi)萘康挠嬎憧芍?，待設(shè)變電所所需主變?nèi)萘坎淮?，且轉(zhuǎn)供負荷較小，方案2可靠性及靈活性最高，但投資最大，不經(jīng)濟，因此不考慮。從表1分析可知，單母分段和雙母線接線均能滿足可靠性和靈活性的情況下，比較兩者，由于雙母線接線需要增加一組母線側(cè)刀閘，設(shè)備投資增多，占地面積增大，且倒閘操作復雜，容易出現(xiàn)誤操作，對這種小型變電站來說較不經(jīng)濟、合理。所以110kV主接線采用單母線分段接線。110kV系統(tǒng)接線圖：出線箭號畫反了！二、35kV母線接線的選擇依設(shè)計規(guī)范第3.2.3條規(guī)定，可采用雙母線或單母分段式接線。35kV出線75%采用雙回路供電，醫(yī)院應(yīng)有其它進線，若采用雙母線設(shè)備多，投資大，繼電保護復雜，倒閘操作易出現(xiàn)誤操作，故單母線分段已滿足要求，而重要負荷已有雙回路供電，故不用增設(shè)旁路母線。所以35kV母線接線采用單母分段。35kV系統(tǒng)接線圖：三、10kV母線接線選擇10kV側(cè)通常采用單母線或單母線分段接線，單母線雖使用設(shè)備少，經(jīng)濟性好，但可靠性差，故采用單母線分段接線，可靠性較好，操作方便，重要負荷已有雙回線，故不考慮設(shè)置旁路母線，綜上所述：10kV系統(tǒng)最終選用單母分段。10kV接線簡圖如下：四、變電站主接線簡圖如下：圖沒完整，你沒改過來！第三節(jié) 主接線中的設(shè)備配置一、隔離開關(guān)的配置1 、斷路器的兩端均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便斷路器檢修時隔離電源2 、中性點直接接地的普通變壓器應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)接地3 、接在220KV及以下母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。但線路電壓互感器接著線路主保護，不能退出運行，不應(yīng)設(shè)隔離開關(guān)。其檢修可與相應(yīng)回路檢修同時進行。4 、接在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)二、接地刀閘的配置1 、為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上母線每段根據(jù)長度裝設(shè)12組接地刀閘。母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)和母聯(lián)隔離開關(guān)上。2 、63KV以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘。63KV及以上主變進線隔離開關(guān)的主變側(cè)裝設(shè)一組接地刀閘。三、電壓互感器的配置1 、電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取電壓。2 、6220KV電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器3 、需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器四、電流互感器的配置1 、裝設(shè)斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置2 、變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)電流互感器3 、對直接接地系統(tǒng)一般按三相配置；非直接接地系統(tǒng)依具體要求按兩相或三相配置五、避雷器的配置1 、配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進出線都裝設(shè)避雷器時除外2 、220KV以下變壓器到避雷器的自動電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器3 、三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)一臺避雷器4 、直接接地系統(tǒng)變壓器中性點為分級絕緣且裝設(shè)隔離開關(guān)時應(yīng)設(shè)一避雷器。中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上應(yīng)設(shè)避雷器5 、110220KV線路側(cè)一般不設(shè)避雷器6 、變電所10KV及以下進線避雷器的配置應(yīng)遵照電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程第三章 配電裝置的規(guī)劃變電所的總體布置應(yīng)根據(jù)所處的地理位置等外部條件決定，根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定：1、 對配電裝置的設(shè)計和建造，特別應(yīng)注意節(jié)約用地，不占或少占耕地。2、 保證運行安全和工作可靠，設(shè)備要注意合理選型，布置應(yīng)力求整理清晰，滿足對設(shè)備和人身的安全距離，并應(yīng)有防火、防暴措施。3、 便于檢修、操作和巡視。4、 節(jié)約材料，減少投資。5、 便于擴建和安裝。一、擬定本設(shè)計變電所35kV配電裝置和10kV配電裝置采用室內(nèi)布置，它的特點是占地面積小，運行維護和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣候條件影響較??；但需建造房屋，投資較大。二、110kV采用屋外布置，它的特點是土建工程量小，投資少，建造工期短；但占地面積大，運行維護條件差，易受污穢和氣候條件影響。若采用雙層結(jié)構(gòu)，這樣110kV配電室造價較高，從投資利益上考慮，110kV擬定戶外半高型布置。三、考慮電磁效應(yīng)，讓主控樓盡量遠離高壓區(qū)。全所配電裝置規(guī)劃如下中間兩方塊代表？第四章 消弧線圈的選擇按電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程第五節(jié)消弧線圈中第46條規(guī)定：在選擇安裝位置時，在任何形式下，大部分電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補償，并且不應(yīng)將多臺消弧線圈集中安裝在一處，應(yīng)盡量避免整個電網(wǎng)只裝一臺消弧線圈。消弧線圈的脫諧度不能太大，其2.5%。當u0時，接近并聯(lián)諧振狀態(tài)，正常運行時的中性點將發(fā)生很大偏移。規(guī)程規(guī)定中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中性點位移電壓不應(yīng)超過15%的相電壓。一35KV側(cè)消弧線圈的選擇由上述計算知，35kV中性點電容電流19A10A，采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈裝在主變35kV側(cè)中性點側(cè)。1、按額定電壓選：UN35kV2、按補償容量選：Q518.32（kvar）3、調(diào)諧值和分接頭選定本設(shè)計先選擇一臺XDJ550/35消弧線圈，消弧線圈各分接頭補償電流值如表：消弧線圈型號分接頭序 號12345XDJ550/35實際補償電流（A）12.514.917.72125550kvar的消弧線圈選4檔，實際償電流為21A脫諧度0.10510.5%，其10，能滿足要求中性點位移電壓U06.88% 15%式中： 消弧線圈投入前電網(wǎng)的不對稱電壓，一般為0.8%；d 阻尼率，35kV及以下架空線取0.05；脫諧度因此選擇是合適的。二10kv消弧線圈的選擇1、 按額定電壓選：Un=10kv2、 按補償容量選：Q541.777（kvar）3、 安裝位置選擇：本設(shè)計選擇兩臺消弧線圈XHDC800/10.5分別安裝在兩臺所用變中性點。消弧線圈型號分接頭序 號123425XHDC800/10.5實際補償電流（A）3538.842.646.4135每檔相差3.8A。所以消弧線圈選弟11檔，實際償電流為73A即補償電流IL73A69.51A脫諧度0.0502=5.02%，其10%，滿足要求中性點位移電壓U011.291%15%因此選擇上述消弧線圈及其分接頭是合適的第五章 所用變選擇待設(shè)變電所不能由所外引入一個可靠的低壓備用電源，且待設(shè)變電所有兩臺變壓器，為保證所用電的可靠性，根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求，采用兩臺所用變互為備用，分別接于兩臺主變的兩段10kV母線上，互為暗備用。而消弧線圈接入系統(tǒng)必須要有電源中性點，在其中性點上接入消弧線圈。本次主變接線方式采用YN,yn0,d11，10V系統(tǒng)為三角形結(jié)線；，無中性點引出，這就需要先通過接地變壓器來形成一個中性點。接地變壓器采用Z型結(jié)線（或稱曲折型結(jié)線），與普通變壓器的區(qū)別是每相線圈分別繞在兩個磁柱上，這樣零序磁通能沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通是沿漏磁磁路流通，所以Z型接地變壓器的零序阻抗很小，可帶90%100%容量的消弧線圈，相比普通變壓器可帶消弧線圈容量不得超過變壓器容量的20%，可節(jié)省投資。接地變壓器除可帶消弧線圈外，也可帶二次負載，兼作站用變。為節(jié)省投資，本所接地變壓器兼作所用變。當接地變壓器除帶消弧線圈外，還兼作所用變壓器使用時，接地變壓器的容量應(yīng)等于消弧線圈容量加上所用變?nèi)萘?。一般所用變選主變?nèi)萘康模?.10.5）為其容量，取系數(shù)0.1。單臺所用變?nèi)萘縎所N=0.1SN0.1630002126（kVA）接地變?nèi)萘?S800126926（kVA）查產(chǎn)品目錄，DKSC系列干式接地變壓器選所用變型號為DKSC1150/10.5315/0.4，裝于室內(nèi)。其主要技術(shù)參數(shù)如下：型 號額定容量電 壓 組 合聯(lián)結(jié)標號高壓低壓DKSC1150/10.5315/0.41150/315kVA10.5kV0.4kVZN,yn1第六章 無功補償電容的選擇無功補償裝置是電網(wǎng)重要設(shè)備，合理的無功補償可以減少線損，減少電壓損失，提高電壓質(zhì)量，多輸送有功功率，提高電網(wǎng)和社會整體的經(jīng)濟效益。在35100kv變電所裝設(shè)的無功補償裝置，主要是裝設(shè)并聯(lián)電容器組。35kV采用分散償方式，在本變電所內(nèi)不考慮，電容器裝在下一級線路內(nèi)。10kV采用集中補償，為了實現(xiàn)無功分壓，就地平衡的原則，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，保證10kV側(cè)電壓正常，所以需在本所10kV母線上裝設(shè)電容補償裝置，以補償無功，并把功率因數(shù)提高到，補償前的最大功率因數(shù)為：=/=11507.9/17000=0.6769其負荷所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量為QP10（）200000.6769(arcCos0.9)3851.56（kvar）式中P10母線上最大有功負荷補償前的最大功率因數(shù)補償后的最小功率因數(shù)10kV電容器一般接成星形，查常用高低壓電器手冊，選用BAM2001W型電容器，其型號意義如下：BAM2001W 單相 額定容量：200KVAR 額定電壓：UN=KV 紙膜復合介質(zhì) 浸漬劑 并聯(lián)電容器其額定容量為200kvar,UN11/3，標稱電容C7.89，則每相并聯(lián)個數(shù)：n=3851.56/(3200)6.42，故并聯(lián)8只BAM11/32001W型電容器，分別接于10kVI、II段母線上，即每段母線每相并聯(lián)4只電容器。第七章 短路電流計算一、 短路電流計算目的（1） 電氣主接線方案的比較和選擇（2） 電氣設(shè)備和載流導體的選擇（3） 繼電保護裝置的選擇和整定計算（4） 接地裝置的設(shè)計（5） 系統(tǒng)運行和故障的分析等二、短路電流計算短路點選擇1、最大運行方式時，在110kV母線上發(fā)生三相短路d12、最大運行方式時，在35kV母線上發(fā)生三相短路d23、最大運行方式時，在10kV母線上發(fā)生三相短路d34、最大運行方式時，在10kV配電站A線路末端發(fā)生三相短路d45、最小運行方式時，在10kV配電站A線路末端發(fā)生兩相短路d56、最小運行方式時，在10kV配電站A線路首端發(fā)生兩相短路d6確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路短路的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式最大運行方式：兩臺發(fā)電機組滿載，兩臺主變并列運行最小運行方式：發(fā)電機組和主變各停一臺，Scmin=400MVA，Xc=30%短路點選擇示意圖：110kV側(cè)60km，50km均為兩回路！你少畫了！三、電路元件參數(shù)的計算 高壓短路電流的計算，一般只計及各元件的電抗，采用標么值計算。為方便計算，通常取：基準容量Sj100MVA，基準電壓U jUP1.05 Ue ,式中UP 各電壓等級平均電壓Ue 各電壓等級額定電壓各類元件電抗平均值計算公式如下表所示：元件名稱標 么 值備 注發(fā)電機X*=d%為發(fā)電機次暫態(tài)電抗百分值。Pe系指電機額定容量，單位為MW變壓器X*=Ud%為變壓器短路電壓的百分值Se系指最大容量繞組的額定容量，單位為MVA架空線路X*=0.4LL為線路長度，單位KmUp為線路平均電壓，單位KV系統(tǒng)X *Xc為系統(tǒng)電抗百分值Sc為系統(tǒng)容量本次設(shè)計短路電流采用實用運算曲線法將計算結(jié)果標注于等值電路圖中將各點短路的短路電流計算結(jié)果列表如下：短路點名稱電源名稱(kA)I(kA)iimp=2.55(kA)d1G1.5941.418C0.4310.449小計2.0251.8675.164d2G3.1583.488C0.8810.881小計4.0394.40610.299d3G9.57412.291C2.5232.588小計12.09714.87930.847d4G0.6450.645C0.7590.759小計1.4041.4043.58d5G0.4810.481C0.6850.685小計1.1661.1662.973d6G4.4825.04C6.1366.136小計10.61811.17627.076 第八章 電氣設(shè)備和導體的選擇電氣設(shè)備和導體一般是按正常工作條件選擇，按最嚴重的短路情況校驗其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核其基本使用條件。一、一般原則：1、應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要；2、應(yīng)當按照當?shù)丨h(huán)境條件校核；3、力求技術(shù)先進核經(jīng)濟合理；4、為方便安裝、運行、維護及備品的儲備，同一電壓等級的設(shè)備應(yīng)盡量選擇同一型號；5、選用新產(chǎn)品，應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。二、有關(guān)規(guī)定：1、 在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流應(yīng)按下表計算回路名稱計 算 工 作 電 流說 明單回路出線線路最大負荷電流包括線路損耗與事故時轉(zhuǎn)移負荷雙回路出線1.22倍一回線正常最大負荷電流包括線路損耗與事故時轉(zhuǎn)移負荷變壓器回路1.05倍變壓器額定電流1、根據(jù)在0.95倍額定電壓以上時其容量不變2、帶負荷調(diào)壓變壓器應(yīng)按變壓器最大工作電流1.32.0倍變壓器額定電流要求承擔另一變壓器事故或檢修時轉(zhuǎn)移負荷母聯(lián)聯(lián)絡(luò)回路一最大電流元件的計算電流發(fā)電機回路1.05倍發(fā)電機額定電流 2、對不帶電抗器回路的計算短路點應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點3、校驗導體和110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定所用的計算時間，采用主保護動作時間加上相應(yīng)的斷路器全分閘時間；如主保護有死區(qū)時，則采用能對該死區(qū)起作用的后備保護動作時間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。而校驗電氣設(shè)備和110KV及以上充油電纜的短路電流時間，一般采用后備保護動作時間加上相應(yīng)的斷路器全分閘時間。4、導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及開斷電流，可按三相電流驗算。若單相，兩相接地短路情況更嚴重時，應(yīng)按嚴重情況驗算 本設(shè)計只對10kV側(cè)的電氣設(shè)備和導體進行校驗，110kV側(cè)對斷路器及隔離開關(guān)設(shè)備進行選擇校驗，其他設(shè)備只選擇而不校驗。詳細過程見計算書，選擇結(jié)果表如下：斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果安 裝地 點型號操 動機 構(gòu)額定電壓KV額定電流KA額定開斷電流IdeKA極限通過電流idmaxKA熱穩(wěn)定電流KA固有合閘時間 ms固有分閘時間ms110KV系統(tǒng)SFM-110氣動110315031.58031.5（3s12030GW4-110DCS17110300010050（4s）110KV變壓器中性點GW8-60CS1760400156.6(5S)主變35KV消弧線圈GW4-35CS173512508031.5(4S)35KV系統(tǒng)LN2-35彈簧351250164016（4S）15060GN16-35CS6-23520006425（4S）JN-35355020 (4S)10KV系統(tǒng)ZN12-10彈簧10250031.58031.5(4S)6025GN2-10CS6-21020008536(10S)導體選擇結(jié)果表安裝地點型式參數(shù)110KV母線130/116mm，S2705mm2鋁錳合金管形導體I3511A （70）35KV母線638矩形鋁母線2條豎放I1644A（25）10KV母線638矩形鋁母線3條豎放I2379A (25)10KV電纜YJ32-10 銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣，聚氧乙烯護套細鋼絲內(nèi)鎧裝S=240mm2各級電壓的電壓互感器