110KV變電所電氣部分設(shè)計計算書

1、110kv變電所電氣部分設(shè)計計算書第一章短路電流計算一、110kv水電站等值電抗的計算：二、35kv火電廠等值電抗的計算三、110kv變電所等值電抗由于110kv上級變電所高壓母線上的短路容量為500mva，所以設(shè)其為無窮大電網(wǎng)，其內(nèi)部電抗為：上級變電所到本所70公里長線路的電抗為：總電抗為：四、35kv變電所等值電抗35kv上級變電所高壓母線的短路容為250mva，設(shè)其為無窮大系統(tǒng)，其內(nèi)部電抗為：上級主電所到本所距離為15公里線路電抗為：總電抗為：五、變電所短路點的選擇短路點選擇為各級電壓母線，且均為并聯(lián)狀態(tài)，此仍短路電流最大的一種運(yùn)行方式。作系統(tǒng)正序等值電路圖。由前面的計算可知：110kv

2、上級變電所至本所的電抗為：水電站至本所的電抗為：35kv上級變電所至本所的電抗為：火電廠至本所的電抗為：其中主變電抗為：用分布系數(shù)法將轉(zhuǎn)移到35kv側(cè)電源中去。110kv電源側(cè)提供的短路電流：35kv電源側(cè)提供的短路電流水電廠：火電廠：k1點短路時各電源提供的短路電流結(jié)果表電源名稱支路電抗kakakakakaka1100.410.51.231.231.233.142451.87水電0.60.430.930.840.822.371851.41351.050.50.480.480.481.22960.73火電1.340.150.390.360.351780.59合計3.032.912.887.71

3、6024.6135kv側(cè)母線短路時的等值電路圖：用分布系數(shù)法將轉(zhuǎn)移到110kv電源側(cè)：無窮大電源各去路電抗kakaka1100.621.611.56ka2.516.41613.8350.841.21.56ka1.874.771202.84各有限容量電源所提供的短路電流有限電源支路電抗短路電流的標(biāo)么值基準(zhǔn)電流ka短路電流的有名值水0.890.751.451.41.351.321.911.821.78火1.070.323.33.12.90.471.551.461.36k2點短路時各電源向短路點注入的短路電流：電源名稱支路電抗kakakakakaka1100.621.562.512.512.516.

4、41613.8水電0.891.321.911.821.784.871222.9350.841.561.871.871.874.771202.84火電1.070.471.551.461.363.95992.36合計7.847.667.52205021210kv側(cè)母線短路電流計算用分布系數(shù)法化簡電路無窮大電源各支路電抗kakaka1100.851.185.56.4916.551189.68351.120.895.54.8912.47897.43各有限容量電源所提供的短路電流有限電源支路電抗短路電流的標(biāo)么值基準(zhǔn)電流ka短路電流的有名值水1.170.991.051.01.04.664.894.664.

5、66火1.40.422.62.42.21.654.293.963.63k2點短路時各電源向短路點注入的短路電流：電源名稱支路電抗kakakakakaka1100.855.56.496.496.4916.551189.68水電1.174.664.894.664.6612.5897.43351.125.54.94.94.912.5897.43火電1.41.654.293.963.6310.94786.52合計20.562019.6752.537428.5第二章導(dǎo)體的選擇和校驗一、各級電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容：1、選擇母線的材料、結(jié)構(gòu)和排列方式；2、選擇母線的截

6、面的大?。?、校驗?zāi)妇€短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；4、35kv以上的母線應(yīng)校驗它在當(dāng)?shù)厍缣鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；5、對于重要母線和大電流母線，校驗共振；（一）110kv角形聯(lián)絡(luò)線及進(jìn)線因為本所有四個獨立電源，所以供電可靠性較高，很少有機(jī)會出現(xiàn)所有負(fù)荷由一個電源供電的情況，因此，四角形聯(lián)絡(luò)線都按一臺變壓器容量來考慮。根據(jù)查經(jīng)濟(jì)電流密度j=1.15則其經(jīng)濟(jì)截面應(yīng)為：校驗：1、機(jī)械強(qiáng)度：240>35滿足要求；2、電暈：240>50滿足不發(fā)生全面電暈的要求。3、熱穩(wěn)定：導(dǎo)體在最極端環(huán)境溫度下運(yùn)行時的表面溫度：滿足熱穩(wěn)定要求。（二）35kv母線，因采用屋內(nèi)成套高壓開關(guān)柜，所以應(yīng)選硬母線：按一臺

7、變壓器容量來計算母線最大工作電流。可選63×10矩形導(dǎo)線平放安全電流1129a極端環(huán)境溫度38.7°c，允許載流量為0.81×1129=915a>866a滿足要求。集膚效應(yīng)系數(shù)為： 導(dǎo)線運(yùn)行的溫度：查表可知c=88熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)周期分量不衰減，主保護(hù)拒動、后備保護(hù)時間為4秒。動穩(wěn)定校驗：根據(jù)35kv開關(guān)柜尺寸：l=1.8m a=0.47m；質(zhì)量：m=0.063×0.01×2700=1.7kg/m導(dǎo)體自振頻率： （三）、10kv母線按一臺變壓器檢修，另一臺變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷時：選擇矩形導(dǎo)線125×10mm2允許載流量為2242a

8、，集膚效應(yīng)系數(shù)為1.12極端最高溫度38.7°c時，溫度修正系數(shù)為0.83，允許載流量為1861a滿足負(fù)荷要求。此時導(dǎo)線表面溫度為70°c，則c=87，設(shè)后備保護(hù)等效時間為4s，短路電流不衰減。熱穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校驗：查開關(guān)柜寬度為1m，則l=1m, a=0.25m截面系數(shù)：m=0.01×0.125×2700=3.375kg/m自振頻率：不會發(fā)生共振，=1不滿足動穩(wěn)定要求。選兩條矩形導(dǎo)線平放2×100×8mm，允許載流量為2259a，溫度修正后為2259×083=1875a>1861a。集膚效應(yīng)系數(shù)為k=1.3。設(shè)此時

9、導(dǎo)線表面溫度為70°c，則c=87，設(shè)后備保護(hù)等效時間為4s，短路電流不衰減。熱穩(wěn)定校驗：滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定校驗；查開關(guān)柜寬度為1m，則l=1m, a=0.25m截面系數(shù)：m=2×0.01×0.1×2700=5.4kg/m自振頻率：不會發(fā)生共振，=1 因l=1m，所以取lb=0.25m，滿足動穩(wěn)定要求。二、各級電壓引線和輸電線路導(dǎo)線的選擇（一）110kv進(jìn)線電源進(jìn)線按一臺變壓器容量來考慮。根據(jù)查經(jīng)濟(jì)電流密度j=1.15則其經(jīng)濟(jì)截面應(yīng)為：校驗：1、機(jī)械強(qiáng)度：240>35滿足要求；2、電暈：240>50滿足不發(fā)生全面電暈的要求。3、熱穩(wěn)定：導(dǎo)

10、體在最極端環(huán)境溫度下運(yùn)行時的表面溫度：滿足熱穩(wěn)定要求。4、電壓損耗校驗（電源進(jìn)線）lgj-240查表可知：r=0.132/km x=0.4/km水電廠70公里：110kv變電站60公里，輸送容量相同，距離比70公里短，也應(yīng)滿足要求。（一）35kv出線負(fù)荷最大負(fù)荷電流(a)經(jīng)濟(jì)截面mm2203鋁廠南郊根據(jù)經(jīng)濟(jì)截面選擇導(dǎo)線及校驗負(fù)荷導(dǎo)線型號安全電流a38.7°c時k=0.81機(jī)械強(qiáng)度203lgj-185515417a>233a>35 mm2鋁廠lgj-240610494a>311a>35 mm2南郊lgj-150445360a>194a>35 mm2火

11、電廠輸電線路假設(shè)火電廠全部容量輸送到本所： 按允許發(fā)熱來選擇導(dǎo)線：選擇lgj-240安全電流為610a當(dāng)環(huán)境溫度為極端最熱38.7°c時k=0.83安全電流為506.3a>495a滿足負(fù)荷要求校驗：1、機(jī)械強(qiáng)度：240>35；滿足要求；2、熱穩(wěn)定：240>180；滿足熱穩(wěn)定要求；設(shè)導(dǎo)線運(yùn)行時溫度為70°c則其c=87假設(shè)主保護(hù)不動作，后備保護(hù)動作等效時間為4s。短路電流不衰減。3、電壓損耗：r=0.132 x=0.335kv變電所到本所線路：可參考火電廠的導(dǎo)線選擇方法來選。lgj-240（二）10kv負(fù)荷出線負(fù)荷最大負(fù)荷電流a經(jīng)濟(jì)截面mm27501廠電臺印

12、染廠自行車廠機(jī)械廠肉聯(lián)廠木材加工廠建材廠根據(jù)經(jīng)濟(jì)截面選擇導(dǎo)線、按允許發(fā)熱和機(jī)械強(qiáng)度負(fù)荷導(dǎo)線型號允許載流量a38.7°c時k=0.81機(jī)械強(qiáng)度7501廠lgj-150445360>177>35電臺lgj-70275223>68>35印染廠lgj-240610494>285>35自行車廠lgj-120380308>149>35機(jī)械廠lgj-185515417>245>35肉聯(lián)廠lgj-120380308>163>35木材加工廠lgj-120380308>136>35建材廠lgj-150445360>

13、204>35以負(fù)荷最重的印染廠為例，p=4200kw 10kv電壓側(cè)用戶距本所距離412公里，設(shè)距離為12公里。由電抗引起的電壓損耗為：這表明僅電抗引起的電壓損耗就超過規(guī)定，所以無論采用多大截面均不能滿足電壓損耗的要求，必須通過改善功率因素來減小電壓損耗。第三章電氣設(shè)備的選擇和校驗一、110kv側(cè)電氣設(shè)備（一）斷路器110kv母線短路電流結(jié)果：電源名稱支路電抗kakakakakaka1100.410.51.231.231.233.142451.87水電0.60.430.930.840.822.371851.41351.050.50.480.480.481.22960.73火電1.340.

14、150.390.360.351780.59合計3.032.912.887.716024.61選sf6斷路器：型號最高工作電壓kv額定電流a額定開斷電流ka動穩(wěn)定電流ka熱穩(wěn)定電流ka(3s)關(guān)合電流ka固有分閘時間lw11-110126160031.58031.5800.04s校驗：額定電流a設(shè)備安裝處275.63.037.711.48lw11-110160031.5802977（二）隔離開關(guān)型號額定電壓kv額定電流a動穩(wěn)定電流ka熱穩(wěn)定ka2sgw4-11011063050202×4安裝處110275.67.711.48（三）電壓互感器選電容式電壓互感器型號額定電壓kv二次負(fù)荷va

15、初級次級剩余0.20.51.0100200400選擇0.5級200va供測量計量電能用。校驗電壓互感器的二次負(fù)荷：由于110kv兩電源間可能有功率穿越，所以每回進(jìn)線都應(yīng)該接兩塊電能表，一塊正接、一塊反接?？梢苑謩e計量流入或流出的電能。無功電能表也一樣。一塊線電壓表、三塊相電壓表、有功功率表、無功功率表，頻率表。（四）電流互感器型號額定電流比（a）二次負(fù)荷（）1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)0.51lcw-110300/51.22.4(75×0.3)2=506 ka2·s150×0.3=45ka安裝處275.61.48ka2·s7.07ka選擇0.5級供計量、測量電能用。二、35kv側(cè)選擇gbc-35型手車式高壓開關(guān)柜名稱參數(shù)名稱參數(shù)額定電