KV變電站的設(shè)計(jì)

1、 *畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題 目： *市 110KV 變電站的設(shè)計(jì) 姓 名： * * 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2010.03 * 學(xué) 號(hào)： * 指導(dǎo)教師： * * 2014 年 06 月 16 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得青島農(nóng)業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文（設(shè)計(jì)）

2、作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為*。論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 目 錄摘 要 .IABSTRACT.II1 緒 論.11.1 選題目的及意義.11.2 我

3、國(guó)變電站的發(fā)展趨勢(shì).11.3 本次設(shè)計(jì)的思路和工作方法.22 負(fù)荷分析.32.1 負(fù)荷分析的意義及作用.32.2 原始資料.32.3 變電站位置示意圖.42.4 10KV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算.43 電氣主接線設(shè)計(jì).63.1 電氣主接線概述.63.2 電氣主接線的基本原則.63.3 電氣主接線選擇方案.74 主變壓器選擇.134.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇.134.2 主變壓器容量的選擇.134.3 主變壓器型號(hào)的選擇.145 短路電流的計(jì)算.165.1 短路的原因及危害.165.2 短路電流計(jì)算的目的.165.3 短路計(jì)算的步驟：.165.4 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算.176 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn).206.1 電氣

4、設(shè)備選擇概述.206.2 高壓斷路器的選擇和校驗(yàn).216.3 隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn).256.4 互感器的選擇和校驗(yàn).266.5 電流互感器的選擇和校驗(yàn).286.6 導(dǎo)線的選擇和校驗(yàn).296.7 限流電抗器的選擇和校驗(yàn).327 配電裝置設(shè)計(jì).347.1 配電裝置概述.347.2 配電裝置的類型.348 變電站的防雷保護(hù).358.1 變電所過電壓保護(hù)的特點(diǎn)及基本要求.358.2 避雷針保護(hù).358.3 避雷器保護(hù).378.4 變電站進(jìn)線段保護(hù).378.5 其他保護(hù).379 繼電保護(hù).389.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí).389.2 繼電保護(hù)的基本要求.389.3 線路的繼電保護(hù)配置.389.4 主變壓器

5、的繼電保護(hù).39結(jié)束語.43參考文獻(xiàn).44致謝.45附 錄.46I*市 110KV 變電站的設(shè)計(jì)摘 要此次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行 110KV 變電站的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)依據(jù)任務(wù)書和國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，參考原始資料借鑒當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。110KV 變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)的電能變換、分配、輸送，再將電能安全穩(wěn)定高效率的傳送到用電設(shè)備中。它的合理建成，對(duì)本地區(qū)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全可靠地運(yùn)行具有重要意義。本論文中通過對(duì)原始數(shù)據(jù)資料的分析計(jì)算，在滿足用電安全可靠的前提下進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)；根據(jù)計(jì)算負(fù)荷及供電范圍確定所選變壓器的總?cè)萘考爸髯儔浩?；首先通過

6、短路電流的計(jì)算，對(duì)電壓互感器、母線隔離開關(guān)、高壓斷路器、電流互感器等主要電氣設(shè)備進(jìn)行選擇；根據(jù)變電站的負(fù)荷情況以及進(jìn)行的短路電流計(jì)算為主變壓器、高壓線路、母線配置等方面做繼電保護(hù)并對(duì)電流做整定計(jì)算；最后對(duì)涉及變電站防雷和配電的裝置進(jìn)行保護(hù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 電氣主接線；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇；繼電保護(hù) II110KV Substation Design of*Abstract The graduation design requirements about 110KV substation design, based on design tasK booK and relevant desi

7、gn specifications, refer to the original data to draw on local conditions substation designed to ensure safe and stable operation of the power system. 110Kv substation as an important part of the power system, the power system can power conversion, distribution, transportation, energy security and s

8、tability and then transferred to the high-efficiency electrical equipment. Its reasonable completed, the economic security of the power grid in the region is significant reliably. In this paper, by analyzing the raw data to calculate, in a safe and reliable electricity to meet the main premise elect

9、rical wiring design; determine the total capacity of the selected transformer and the main transformer and power supply according to the calculated load range; Firstly, short-circuit current The calculation of the voltage transformer, busbar disconnectors, high voltage circuit breaKers, current tran

10、sformers and other electrical equipment mainly choose; calculated based transformers, high voltage lines, bus configuration, etc. done according to the load situation following the substation and short circuit current of Power protection and current setting calculation done; Finally, the device invo

11、lving substation and distribution of lightning protection.Keywords: Electrical Substation ;Design Master Electrical ;Wiring shorted ;Computing device selection*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 緒 論1.1 選題目的及意義此次設(shè)計(jì)的主要目的在于通過對(duì)變電站的設(shè)計(jì)，加深相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解程度，提高獨(dú)立解決問題的能力，可以使自己在搜集資料的過程中加深專業(yè)知識(shí)所欠缺的部分并且對(duì)未來自己所從事的領(lǐng)域有所了解以及該領(lǐng)域未來的發(fā)展?fàn)顩r。此

12、次變電站的設(shè)計(jì)主要針對(duì)以下幾方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)：10KV 側(cè)的負(fù)荷分析、對(duì)電氣主接線、主變壓器和變電站涉及的主要電氣設(shè)備進(jìn)行選定、計(jì)算短路電流、對(duì)涉及的繼電保護(hù)和防雷保護(hù)進(jìn)行分析。1.2 我國(guó)變電站的發(fā)展趨勢(shì)科技的發(fā)展日新月異，在變電站方面我國(guó)經(jīng)過多年的設(shè)計(jì)研究，新技術(shù)的應(yīng)用，促使了電力系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)新的前景，電力系統(tǒng)與制造業(yè)以及材料行業(yè)的聯(lián)系在逐步提升，我們的工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也出現(xiàn)了新的變化，正向著高科技的方向逐步發(fā)展。（1）變電站接線趨于智能化和簡(jiǎn)單化 電氣設(shè)備的科技含量的增加使其質(zhì)量和穩(wěn)定性在提升，并且功能得到加強(qiáng)，使變電站的接線趨于簡(jiǎn)化。例如，隔離開關(guān)以及斷路器等變電站的

13、主要電氣設(shè)備。由于近些年科技含量的提升，變電站中主要電氣設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性等出現(xiàn)了新的跨越和提升，有效縮短了檢修時(shí)間，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。鑒于初次投資以及控制工程造價(jià)降低成本的要求，提供經(jīng)濟(jì)效益，采用更簡(jiǎn)單的接線方式，在我國(guó)少數(shù)變電站已經(jīng)成功運(yùn)用，將會(huì)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。（2）新的一次電氣設(shè)備的大量使用 隨著設(shè)計(jì)要求的提高對(duì)電氣一次設(shè)備在穩(wěn)定性和智能化、性能、可靠性等方面提出了新的要求。使一大批大量高性能的電氣設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。無油化已成為一種基本趨勢(shì)。經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和使用 SF6 氣體的使用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，使 SF6 氣體的電氣設(shè)備的生產(chǎn)成本不斷下降。隨著國(guó)產(chǎn) GIS 向大容量以及高電壓方面

14、的發(fā)展，使電氣設(shè)備的性能不斷完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，許多電網(wǎng)改造，用戶工程的建設(shè)使 GIS 配電裝置有了*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2一席之地。各種電器設(shè)備的組合更加簡(jiǎn)潔和方便，電器設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性得到提升，電氣設(shè)備的占地面積和空間不斷縮小，設(shè)備的安裝更加簡(jiǎn)單，維護(hù)和檢修更加便捷，生產(chǎn)成本在不斷降低，一體化現(xiàn)已成為一種趨勢(shì)，這標(biāo)志著我國(guó)電氣設(shè)備的制造技術(shù)的穩(wěn)步提升，符合我國(guó)的國(guó)情和技術(shù)發(fā)展方向。（3）占地面積的減少近年來，城市的建設(shè)造成市區(qū)用地的緊張，導(dǎo)致城市土地的價(jià)格上漲，如何合理的對(duì)電站進(jìn)行選址以及如何使變電站的占地面積減少成為亟待解決的問題。在這里，既要考慮到當(dāng)?shù)刎?fù)荷的發(fā)展又要

15、與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境相協(xié)調(diào)，負(fù)荷城市環(huán)保的要求，兼顧城市形象，又要降低生產(chǎn)成本，追求社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，所以在建設(shè)過程中，采用地下或者全內(nèi)型的布置方案。考慮到無人值守已成為一種趨勢(shì)，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控，有效減少占地面積。（4）變電站自動(dòng)化技術(shù)的提高信息時(shí)代對(duì)變電站提出了新的挑戰(zhàn)，自動(dòng)化程度的高低直接決定變電站的安全性以及運(yùn)行可靠性，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益，降低維護(hù)成本，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為用戶提供高質(zhì)量的電能具有重要意義。自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與變電站設(shè)計(jì)的結(jié)合，促進(jìn)了變電站的自動(dòng)化水平顯著提升。自動(dòng)化在發(fā)現(xiàn)故障，故障檢測(cè)，運(yùn)行控制、調(diào)度管理，等方面有了長(zhǎng)足發(fā)展，已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。自動(dòng)化在變電

16、站的運(yùn)用將會(huì)為電力行業(yè)帶來全新的改變，使電力行業(yè)的管理和調(diào)度控制朝著便捷、安全、可靠、靈活的方面發(fā)展，將成為未來的發(fā)展趨勢(shì)和研究重點(diǎn)。1.3 本次設(shè)計(jì)的思路和工作方法（1）負(fù)荷分析以及變電站電氣主接線的選定和設(shè)計(jì)；（2）主變壓器的選擇和短路電流計(jì)算；（3）主要電氣設(shè)備選擇和配電裝置的設(shè)計(jì)；（4）防雷保護(hù)和繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32 負(fù)荷分析2.1 負(fù)荷分析的意義及作用電力系統(tǒng)中全部電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率便是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，負(fù)荷分析是設(shè)計(jì)中其他計(jì)算的基礎(chǔ)，是電氣設(shè)備選擇的重要依據(jù)1。對(duì)于負(fù)荷的準(zhǔn)確分析，有助于我們合理選擇電氣設(shè)備及變壓器的容量。對(duì)計(jì)算電流的分

17、析，是我們對(duì)電纜及開關(guān)設(shè)備的選擇依據(jù)。對(duì)于負(fù)荷的分析，要考慮近期負(fù)荷將來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所帶來的負(fù)荷增長(zhǎng)，多種因素，綜合考慮，使變電站能夠滿足當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和負(fù)荷要求。2.2 原始資料本變電站依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展投建，待建變電站擔(dān)負(fù)著向本地區(qū)農(nóng)網(wǎng)及工廠供電的任務(wù)，對(duì)提高當(dāng)?shù)毓╇娝剑⑴c其他地區(qū)的電網(wǎng)形成聯(lián)網(wǎng)，提高當(dāng)?shù)毓╇姲踩院涂煽啃跃哂兄匾饬x。2.2.1 變電站建設(shè)規(guī)模變電所容量：35MW；額定電壓：110/10KV；回路數(shù)：110KV 架空線 2 回； 10KV 8 回架空線，遠(yuǎn)景擬發(fā)展 6 回電纜出線；2.2.2 變電站的負(fù)荷情況電力系統(tǒng)短路容量 1200MVA；10KV 側(cè)的最大最小負(fù)荷分別

18、為 35MW 和 12MW年最大負(fù)荷時(shí)間為 Tmax=6000h 功率因數(shù)取 COS=0.85。 *機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4表 2-1 10KV 側(cè)負(fù)荷參數(shù)表2.2.3 環(huán)境條件 年最高氣溫為 38；最低氣溫為-10；平均溫度為 25；海拔高度 150m；土質(zhì)：粘土；雷暴日：30 日/年。 2.3 變電站位置示意圖圖 2-1 變電站示意圖2.4 10KV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算近期負(fù)荷：8 回出線 MW04. 325. 045. 03 . 038. 03 . 03 . 08 . 026. 0P遠(yuǎn)景負(fù)荷：6 回出線 MW20P 用戶名稱最大負(fù)荷（KW）線路長(zhǎng)度（Km）回路數(shù)造紙廠26061硅鐵廠8

19、0041電視機(jī)廠30031毛紡廠30051縫紉機(jī)廠38041醫(yī)院30031自行車廠45021學(xué)校25031*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5 =3.04+20=23.04MWn1iPi無功功率：Q10PtgPtg(arccos10.85)=14.28 MVar視在功率：S10=cosPMVA88.2485. 015.21I10=NU3SKA44. 110388.24*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）63 電氣主接線設(shè)計(jì)3.1 電氣主接線概述電氣主接線也就是主電路線路，它用來表示電路中電能輸送和分配的電路連接關(guān)系2。在變電站設(shè)計(jì)中主接線設(shè)計(jì)的選擇要依據(jù)多種因素進(jìn)行，電氣主接線的選擇對(duì)于電力系統(tǒng)

20、的穩(wěn)定以及未來的調(diào)度具有重要意義，并且直接影響供電的可靠性和用戶用電質(zhì)量。主接線的合理布局，可以有效減少有色金屬的消耗量，降低建設(shè)成本，節(jié)約變電站占地面積。3.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)要求 為了滿足本次變電站設(shè)計(jì)的要求，電氣主接線按照以下原則進(jìn)行選擇：（1）安全性 即符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和其他技術(shù)規(guī)范的要求，能夠充分保障電氣設(shè)備和人身的安全，以及其他的財(cái)產(chǎn)安全。能夠有效降低事故的發(fā)生頻率。（2）靈活性 即能夠滿足供電系統(tǒng)的多種運(yùn)行方式，調(diào)度方便，便于維護(hù)。（3）可靠性 即能夠保證供電系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，盡量減少斷電對(duì)生產(chǎn)生活的影響，能夠保證對(duì)重要用戶的供電。（4）經(jīng)濟(jì)性 即在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，能

21、夠減少線路的長(zhǎng)度，對(duì)線路合理布局，減少變電站對(duì)土地的占用面積，以降低成本。（5）擴(kuò)建的可能性 隨著生產(chǎn)生活的發(fā)展，電力負(fù)荷呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，因此應(yīng)充分考慮未來發(fā)展?fàn)顩r，滿足將來擴(kuò)建的可能性。3.2 電氣主接線的基本原則電氣主接線作為變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分，要按照本次變電站設(shè)計(jì)的要求以及國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，以期達(dá)到理想的要求；并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和氣候環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，在滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠等基本要求的前提下；兼顧投資成本，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；對(duì)電網(wǎng)能夠靈活合理的進(jìn)行調(diào)度，滿足不同的需求；選擇電氣設(shè)備時(shí)要根據(jù)使用環(huán)境和電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，美觀、實(shí)用、可靠等原則，進(jìn)行合

22、理的選擇。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）73.3 電氣主接線選擇方案3.3.1 110KV 側(cè)電氣主接線的設(shè)計(jì)方案（一）單母線分段接線單母線分段是用隔離開關(guān)或者高壓斷路器將單母線分成 Wa 和 Wb 兩段，在母線側(cè)有兩條接入線與母線相連，母線的另一側(cè)線路均勻連接到分開的兩段母線上。兩段母線之間的隔離開關(guān)或者斷路器稱為母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，簡(jiǎn)稱母聯(lián)開關(guān)。單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn):（1）當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可以只停發(fā)生故障的線路側(cè)，有效減少了停電面積，降低對(duì)生產(chǎn)生活的影響。運(yùn)行過程中，兩段母線互為補(bǔ)充，能夠保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定和連續(xù)性，將損失降到最低，較單母線接線，可靠性要高得多。（2）母線中間的隔離

23、開關(guān)或者斷路器能夠保證母線既可以分段運(yùn)行，也可以不分段運(yùn)行，選擇更加靈活，調(diào)度更加方便。缺點(diǎn)：（1）當(dāng)任一段母線或者電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)需要進(jìn)行檢修時(shí)，連接在母線上的線路都要停止工作，會(huì)造成一定范圍的停電。（2）在主接線設(shè)計(jì)中若用隔離開關(guān)將母線分段，雖然會(huì)降低成本，但是母線側(cè)發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行檢修維護(hù)，需要進(jìn)行停電時(shí)，則將一段母線停電，另一段投入運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致供電過程中出現(xiàn)短暫的停電，對(duì)重要負(fù)荷的供電造成影響。而且操作比較復(fù)雜，但是不如用斷路器靈活。WL1WL2WL3WL4wawbQF1QF2G1G2圖 3-1 單母線分段接線示意圖*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8方案（二）不分段的雙母線雙母線接

24、線設(shè)計(jì)為兩條母線，在使用過程中任一條母線均可以作為另一條母線的備用。在故障發(fā)生時(shí)可以有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。雙母線較單母線而言，投資有所增加，成本提高，但是提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行可靠性。鑒于雙母線的特點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于以下幾種情況：表 3-1 雙母線接線的使用范圍使用范圍線路特點(diǎn)6-10KV 線路進(jìn)出線回路較多，容量較大，出線帶電抗器的配電裝置35-60KV 線路出線回路數(shù)超過八回，或者連接電源較大，負(fù)荷較大時(shí)110KV 線路出線數(shù)為 6 回及以上時(shí)220KV 線路出線數(shù)為 6 回及以上時(shí)雙母線接線的優(yōu)缺點(diǎn)分析。優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠。在供電過程中，通過母線上的隔離開關(guān)或者高壓斷路器可以輪流檢修，提

25、高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；如發(fā)生故障可以通過倒閘的使用，使供電線路持續(xù)使用，不會(huì)造成停電，能夠保證對(duì)重要負(fù)荷和生產(chǎn)生活的連續(xù)供電。（2）調(diào)度靈活，能夠按照當(dāng)?shù)刎?fù)荷實(shí)際情況，對(duì)電源和回路情況進(jìn)行靈活的調(diào)度。（3）擴(kuò)建方便，未來負(fù)荷的發(fā)展進(jìn)行擴(kuò)建的過程中在兩條母線上可以選擇多種方式進(jìn)行擴(kuò)建。缺點(diǎn)（1）操作過程復(fù)雜，較復(fù)雜的操作過程可能因?yàn)椴僮魅藛T的誤操作而導(dǎo)致事故的發(fā)生。（2）故障發(fā)生時(shí)仍需要對(duì)該回路停電進(jìn)行維修。（3）投資和占地面積大。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9圖 3-2 雙母線接線示意圖方案(三）單母線分段帶旁路母線一組備用母線和一組分段的單母線兩條母線組成了單母線分段帶旁路母線接線大的接線

26、方式。在這個(gè)接線方式中，任一回路或者主要電氣設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)的維修，均可以通過高壓斷路器或隔離開關(guān)將發(fā)生故障的線路切換至備用線路，使供電正常進(jìn)行，保證了供電的連續(xù)性和可靠性。單母線分段帶旁路母線優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)（1）在主接線中使用了倒閘，這樣就能夠保證任一條母線投入運(yùn)行，在設(shè)備檢修時(shí)與母線相連的線路發(fā)生故障時(shí)不致停電，保證了對(duì)重要負(fù)荷的供電，縮短了停電時(shí)間。（2）在供電過程中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在調(diào)度的靈活性方面有了較大提升。缺點(diǎn)：（1）接線中增加了一臺(tái)旁路斷路器，增大了投資。（2）線路中使用了倒閘，增加了投資，并且倒閘的使用較為復(fù)雜，易誤操作，發(fā)生事故。圖3-3 單母線分段

27、帶旁路母線示意圖110KV 側(cè)斷區(qū)主接線方案的確定:考慮到設(shè)計(jì)要求，以及單母線分段的使用范圍及其線路特點(diǎn)，故110KV 側(cè)采用方案（一）單母線分段接線，對(duì)于方案（二）考慮到雙母線所具有的高可靠性，可以在各種發(fā)電廠以及變電站廣泛使用，但是兩條母線的使用會(huì)增*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10大投資，此種情況下不做選擇。方案（三）能夠滿足本次設(shè)計(jì)的要求，但是考慮到此種接線方式較復(fù)雜，成本高，在建設(shè)中占地面積較大等缺點(diǎn)，因此不選擇。3.2.2 10KV 側(cè)電氣主接線的設(shè)計(jì)方案（一）單母線接線單母線接線是母線作為中間的環(huán)節(jié)，通過母線可以進(jìn)行電能的分配，在母線另一側(cè)的負(fù)荷均可以獲得電能。單母線接線的優(yōu)

28、缺點(diǎn)分析優(yōu)點(diǎn)：（1）簡(jiǎn)單清晰，線路簡(jiǎn)單明了，操作方便，易于發(fā)展（2）設(shè)備少，投資少，有利于降低成本。缺點(diǎn)：靈活性可靠性差，出現(xiàn)故障母線檢修時(shí)，所有線路都要停電，造成長(zhǎng)期停電。對(duì)重要負(fù)荷造成影響。對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)供電提出了挑戰(zhàn)。 圖 3-4 單母線接線示意圖方案（二）單母線分段接線單母線分段是用隔離開關(guān)或者高壓斷路器將單母線分成 Wa 和 Wb 兩段，在母線側(cè)有兩條接入線與母線相連，母線的另一側(cè)線路均勻連接到分開的兩段母線上。兩段母線之間的隔離開關(guān)或者斷路器稱為母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，簡(jiǎn)稱母聯(lián)開關(guān)。單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)分析：*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11優(yōu)點(diǎn):（1）當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可以只停發(fā)生故障的線

29、路側(cè)，有效減少了停電面積，降低對(duì)生產(chǎn)生活的影響。運(yùn)行過程中，兩段母線互為補(bǔ)充，能夠保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定和連續(xù)性，將損失降到最低，較單母線接線，可靠性要高得多。（2）母線中間的隔離開關(guān)或者斷路器能夠保證母線既可以分段運(yùn)行，也可以不分段運(yùn)行，多種運(yùn)行方式，選擇更加靈活，調(diào)度更加方便。缺點(diǎn)：（1）當(dāng)任一段母線或者電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)需要進(jìn)行檢修時(shí)，連接在母線上的線路都要停止工作，會(huì)造成一定范圍的停電。（2）在主接線設(shè)計(jì)中若用隔離開關(guān)將母線分段，雖然會(huì)降低成本，但是母線側(cè)發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行檢修維護(hù)，需要進(jìn)行停電時(shí)，則將一段母線停電，另一段投入運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致供電過程中出現(xiàn)短暫的停電，對(duì)重要負(fù)荷的供電造成影響。而

30、且操作比較復(fù)雜，但是不如用斷路器靈活。WL1WL2WL3WL4wawbQF1QF2G1G2圖 3-5 單母線分段接線示意圖方案(三）單母線分段帶旁路母線一組備用母線和一組分段的單母線兩條母線組成了單母線分段帶旁路母線接線大的接線方式。在這個(gè)接線方式中，任一回路或者主要電氣設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)的維修，均可以通過高壓斷路器或隔離開關(guān)將發(fā)生故障的線路切換至備用線路，使供電正常進(jìn)行，保證了供電的連續(xù)性和可靠性。優(yōu)缺點(diǎn)分析：*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12優(yōu)點(diǎn)（1）在主接線中使用了倒閘，這樣就能夠保證任一條母線投入運(yùn)行，在設(shè)備檢修時(shí)與母線相連的線路發(fā)生故障時(shí)不致停電，保證了對(duì)重要負(fù)荷的供電，縮

31、短了停電時(shí)間。（2）在供電過程中，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在調(diào)度的靈活性方面有了較大提升。缺點(diǎn)：（1）接線中增加了一臺(tái)旁路斷路器，增大了投資。（2）線路中使用了倒閘，增加了投資，并且倒閘的使用較為復(fù)雜，易誤操作，發(fā)生事故。圖3-6 單母線分段帶旁路母線示意圖綜合以上因素分析確定 10KV 側(cè)的接線方式：方案（一）具有線路簡(jiǎn)單、可視性好電氣設(shè)備少、操作簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是此種方式的可靠性差，對(duì)重要負(fù)荷的持續(xù)供電要求不能滿足方案。方案（三）能顧滿足變電站在穩(wěn)定性和可靠性等方面的要求，但是此種接線方式較為復(fù)雜，使用的電氣設(shè)備多，投入成本高，并且需要較大的占地面積。方案（二）在成本、穩(wěn)定性等能

32、夠滿足本次設(shè)計(jì)的要求，并符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。因此10KV 側(cè)的電氣主接線方式選擇單母線分段接線。因此在 110KV 側(cè)和 10KV 側(cè)電氣主接線均采用單母線分段接線。可得電氣主接線，見附錄。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）134 主變壓器選擇 作為變電站的重要電氣設(shè)備，主變壓器在可以將電力系統(tǒng)的電壓按照要求升高或降低，使變換后的電壓能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)以及生活的需要，在電能分配、傳輸?shù)确矫婢哂兄匾饬x。在主變壓器的選擇中主要針對(duì)原始資料以及所給負(fù)荷的信息進(jìn)行變壓器的初選。在根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，按照任務(wù)書的要求上，考慮未來負(fù)荷的發(fā)展情況，確定變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、繞組和相數(shù)等基本因素，合理的確定主變壓器

33、的型號(hào)將為電網(wǎng)的高效運(yùn)行，起到重要作用。4.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇按照以下原則進(jìn)行：（1）對(duì)于重要負(fù)荷為了保證其持續(xù)供電，在變電站的設(shè)計(jì)中主變壓器應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)，以提高供電的可靠性。（2）如果負(fù)荷的變化幅度較大，也應(yīng)該使用兩臺(tái)變壓器。（3）為了應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的故障及設(shè)備的檢修，在設(shè)計(jì)過程中， 應(yīng)該選用兩臺(tái)變壓器。綜合以上因素在本設(shè)計(jì)中 110KV 變電站主變壓器設(shè)計(jì)為兩臺(tái)。4.2 主變壓器容量的選擇在主變壓器的選擇中，現(xiàn)階段本地區(qū)的負(fù)荷情況作為參考，未來 5-10 年的負(fù)荷作為主變壓器容量選擇的重要依據(jù)，同時(shí)要考慮未來 10-20 年本地區(qū)的負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r。在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，

34、進(jìn)行主變壓器型號(hào)的選擇，滿足本次設(shè)計(jì)要求。確定變壓器容量：裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的情況下，在任一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)應(yīng)能夠滿足最大負(fù)荷的，滿足公式%60%60SSmaxn由公式 4-1 計(jì)算最大負(fù)荷 （ 4-1）%1cospKStmax式中 Smax 某電壓等級(jí)的最大負(fù)荷；*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14Kt同時(shí)系數(shù)；%該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取 5%P負(fù)荷負(fù)荷功率因數(shù)cos通過計(jì)算可得 10KV 側(cè)最大計(jì)算負(fù)荷MVA192.24Smax則 Sn0.6Smax =0.624.192=14.472MVA由變壓器容量的選擇原則，主變壓器容量可選擇為 20MVA。4.3 主變壓器型號(hào)的選擇4.3.

35、1 相數(shù)選擇變壓器有單相和三相變壓器組兩種形式。鑒于 110KV 變電站的設(shè)計(jì)要求以及變壓器相數(shù)的使用條件在 110KV 的變電站中通常選用三相變壓器。一臺(tái)三相變壓器相對(duì)于三臺(tái)單相變壓器，在設(shè)計(jì)成本上要低得多，當(dāng)制造條件以及運(yùn)輸條件和可靠性等條件均滿足時(shí)，優(yōu)先選擇三相變壓器，在本次設(shè)計(jì)中選擇三相變壓器。4.3.2 繞組數(shù)選擇： 變壓器的繞組構(gòu)成有雙繞組和三繞組兩種形式。本次設(shè)計(jì)中有兩個(gè)電壓等級(jí)，故選擇雙繞組變壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.3.3 繞組連接方式的選擇變壓器繞組連接方式主要有有三角形和星形兩種形式。用 Y 表示高壓繞組的星形連接，如果將中性點(diǎn)引出則用 YN 表示，同理對(duì)中、低壓繞組用 y 及

36、yn 表示，用符號(hào) D 表示三角形連接的高壓繞組，低壓繞組用 d 表示3。因此 110KV 以上電壓采用“YN”及中性點(diǎn)引出并直接接地，10KV 則采用 連接的方式。4.4 主變壓選擇結(jié)果綜上，查閱發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備，根據(jù)變壓器相數(shù)，繞組數(shù)，結(jié)構(gòu)形式，冷卻方式的選擇我們選擇型號(hào) SFZ1120000/110 的變壓器。 *機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15表 4-1 SFZ1120000/110 的技術(shù)參數(shù) 型號(hào)額定容量(KVA)高壓電壓(KV)低壓電壓(KV)短路電壓()空載電流()空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓()SFZ11-20000/110200001108*1.25%1

37、0.510.50.6919.288.410.5*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）165 短路電流的計(jì)算5.1 短路的原因及危害5.1.1 短路的原因（1）電氣設(shè)備絕緣損壞，由于老化等原因，導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣性降低。（2）技術(shù)人員的誤操作而導(dǎo)致的短路。5.1.2 短路的危害（1）短路過程中會(huì)產(chǎn)生高溫，對(duì)電氣元件的正常使用造成損壞，并易引發(fā)火災(zāi)事故。（2）電氣設(shè)備的運(yùn)行需要穩(wěn)定的電壓，短路會(huì)對(duì)電壓的穩(wěn)定產(chǎn)生不良影響，影響電氣設(shè)備的造成運(yùn)行。（3）斷電時(shí)，會(huì)造成大范圍的停電事故，對(duì)生產(chǎn)生活有巨大影響。（4）短路時(shí)，會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（5）交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生對(duì)干擾通信。 5.2 短路電流計(jì)算的目的（1）

38、進(jìn)行電氣主接線的比較。（2）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備。（3）進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過短路條件來計(jì)算導(dǎo)線的相間和對(duì)地距離。（4）進(jìn)行繼電保護(hù)、配電保護(hù)、防雷保護(hù)等必須進(jìn)行短路電流的計(jì)算。5.3 短路計(jì)算的步驟：（1）選取基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)容量，把其他參數(shù)化為標(biāo)么值。（2）畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。（3）選擇短路點(diǎn)。（4）進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)，求出短路電流的求取。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）175.4 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算（取基準(zhǔn)功率）MVA100SBUavUd XS110KV10KVK1K2X1X2圖 5-1 等值電路圖5.4.1 系統(tǒng)電抗的計(jì)算系統(tǒng)電抗的計(jì)算取 100 為 1，100 除系統(tǒng)容量。則有0833. 01

39、0012001Xs由變壓器參數(shù)可得變壓器阻抗為0.525SnS100%UsXBT201001005 .10進(jìn)行 10Kv 線路的參數(shù)計(jì)算線路的電抗計(jì)算公式 lxXBB2US帶入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，17. 25 .1010064 . 0X2145. 15 .1010044 . 0X22，09. 15 .1010034 . 0X2381. 15 .1010054 . 0X24，45. 15 .1010044 . 0X2509. 15 .1010034 . 0X26，73. 05 .1010024 . 0X2709. 15 .1010034 . 0X285.4.2 選擇短路點(diǎn)K1 為 110KV 進(jìn)線側(cè)短

40、路。K2 點(diǎn)為 10KV 母線（單母線分段處）短路。5.4.3 各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算對(duì) K1 點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算 *機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18XSK1圖 5-2 K1 點(diǎn)短路計(jì)算示意圖 0833. 0XXs*kA00.120833. 01X1I*短路次暫態(tài)電流KA 03. 6115310012IIIds短路沖擊電流KA38.1503. 655. 2Is55. 2i sh全電流最大有效值KA11. 903. 651. 1Is51. 1I s .sh短路電流容量MVA09.120111503. 63Uns I3dS 對(duì) K2 點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算 3458. 0525. 0210833. 0X2

41、1XXTs* KA89. 20833. 01X1I*短路次暫態(tài)電流 KA89.155 .10310089. 2IIIds短路沖擊電流 KA52.4089.1555. 2Is55. 2i sh全電流最大有效值 KA99.2389.1551. 1Is51. 1I s .sh*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19短路電流容量MVA 98.28811589.153Uns I3dS 表 5-1 各短路點(diǎn)短路參數(shù)短路點(diǎn)編號(hào)基準(zhǔn)電壓 Ud(Kv)短路次暫態(tài)電流（KA）短路沖擊電流（KA）全電流最大有效值（KA）短路電流容量（MVA）K11156.0315.389.111201.09K210.515.8940

42、.5223.99288.98*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）206 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)6.1 電氣設(shè)備選擇概述 電氣設(shè)備的連接夠成了電力系統(tǒng)，主要電氣設(shè)備的正確選擇對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定及供電有重要意義4。各種電氣設(shè)備的選擇基本上按照額定電壓、額定電流參數(shù)進(jìn)行初選，按短路動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等條件對(duì)選擇的主要電氣設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，驗(yàn)證所選器件是否滿足要求。6.1.1 一般原則電氣設(shè)備的選擇要按照以下原則進(jìn)行：（1）電氣設(shè)備要滿足過電壓、過電流、檢修、正常運(yùn)行等多種運(yùn)行情況，適應(yīng)不同的環(huán)境，提高供電可靠性和穩(wěn)定性。（2）結(jié)合當(dāng)?shù)厮臍夂驐l件進(jìn)行選擇。（3）在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量減少電氣設(shè)備的種類。（

43、4）力求滿足節(jié)能和技術(shù)先進(jìn)的原則。（5）盡量保證型號(hào)的一致性。（6）新產(chǎn)品的選用，要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，以確定其穩(wěn)定性和可靠性。6.1.2 按照額定參數(shù)選擇（1）額定電壓額定電壓的選擇依據(jù)以下公式（6-1）wnUU 式中 Un選擇設(shè)備的額定電壓，KV Uw線路的額定電壓，KV（2） 額定電流額定電流的選擇依據(jù)以下公式（6-2）cnII 式中 In設(shè)備的額定電流，KA Ic電路的計(jì)算電流，KA*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21（3）校正允許電流當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度與設(shè)備的計(jì)算溫度 0=40不相等時(shí)，那么就要對(duì)其允許工作電流進(jìn)行校正，環(huán)境溫度大于 0時(shí)，設(shè)備的允許電流計(jì)算公式為：（6-3）)40()

44、(II1a11aC1a式中 1 周圍環(huán)境實(shí)際溫度，10=40； Ia1 在 1 時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許工作電流，A； a1 電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許溫度，規(guī)定為 70。（4）短路穩(wěn)定條件進(jìn)行校驗(yàn)短路計(jì)算時(shí)間的確定 ( 6-4 )kddttt 式中 td 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間，S； tKd斷路的全分閘時(shí)間，S。當(dāng)主保護(hù)為速斷保護(hù)時(shí)，短路計(jì)算時(shí)間大致為表 6-1 速斷保護(hù)的短路計(jì)算時(shí)間類型有斷路器無斷路器短路計(jì)算時(shí)間（S）快速及中速動(dòng)作慢速動(dòng)作快速及中速動(dòng)作慢速動(dòng)作0.11-0.160.18-0.260.150.2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足的條件為 ( 6-5 )）（3shmaxii式中 斷路器極限通過電流

45、峰值，KA；maxi ish三相短路電流的瞬時(shí)值,KA。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足的條件為 ( 6-6 )k2tQtI式中 在計(jì)算時(shí)間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)(KA2 s)；kQIt t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值(KA)；t 電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(S)。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）226.2 高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站中主系統(tǒng)重要的開關(guān)電器。高壓斷路器主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切斷故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用，其最大特點(diǎn)就是斷開電器中負(fù)荷電流

46、和短路電流5。6.2.1 高壓斷路器遵循以下條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)表 6-2 高壓斷路器選擇條件選擇類型滿足條件分類高壓斷路器主要有油斷路器，壓縮空氣斷路器，SF6斷路器，真空斷路器，考慮到各種斷路器的使用范圍及本次設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)中選用少油斷路器。 安裝地點(diǎn)戶外式或戶內(nèi)式。額定電流斷路器的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流,即滿足 。 maxNII額定電壓斷路器的額定電壓不小于變電所所在電網(wǎng)的額定電壓，即滿足 。 sNNUU校驗(yàn)斷路器的斷流能力一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇，即滿足。 kbrNII熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路的熱效應(yīng)小于斷路器 tK時(shí)間內(nèi)的允許熱效 k2tQ

47、tI動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動(dòng)穩(wěn)定 電流，一般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。 shesshesIIii或*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23按短路關(guān)合電流選擇斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊電流 ish ，一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動(dòng)穩(wěn)定電流。 shNclii根據(jù)上述原則進(jìn)行斷路器的選擇和校驗(yàn)。6.2.2 110KV 側(cè)高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：A22.11011032000005. 1U3S05. 1INNmax選擇及校驗(yàn)過程如下：（1）額定電壓選擇：Vk110UUNSN（2）額定電流選擇：A22.110IImaxN（3）額定開斷電流選擇：由短路

48、計(jì)算得，所以 kA03. 6sI Ak03. 6IIsnbr （4）額定關(guān)合電流選擇： kA38.1503. 655. 2si55. 2ish ，因此額定關(guān)合電流滿足條件。kA38.15iishNcl通過查閱技術(shù)手冊(cè)，選擇型號(hào)為 OFPT(B)-110 的高壓斷路器可滿足要求。 表 6-3 OFPT(B)-110 技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）最高工作電壓（KV）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4S 穩(wěn)定電流（KA）自動(dòng)重合閘無電流間隔時(shí)間（S）固有分閘時(shí)間（S）合閘時(shí)間（S）OFPT（B）-110110125012631.58031.50.060.030.12對(duì)所選的斷路器

49、進(jìn)行校驗(yàn)： （1）斷流能力：斷路器的額定開斷電流 大于最大持續(xù)電流，滿kA5 .31I0kA03. 6Is足要求。*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24（2）動(dòng)穩(wěn)定：設(shè)計(jì)中選擇的高壓斷路器動(dòng)穩(wěn)定電流為 80KA，通過計(jì)算流過斷路器的沖擊電流為 15.38KA，動(dòng)穩(wěn)定電流大于沖擊電流，因此斷路器的動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。（3）熱穩(wěn)定：將斷路器的后備動(dòng)作時(shí)間設(shè)為 1S，由斷路器的技術(shù)參數(shù)得固有分閘時(shí)間 0.03s，熄弧時(shí)間取為 0.03S，因此短路持續(xù)時(shí)間 t =1+0.03+0.03 =1.06S。因?yàn)殡娫醇僭O(shè)為無限大容量，并且短路持續(xù)時(shí)間大于 1S,因此非周期分量不作考慮可以忽略，那么 短路熱效應(yīng) s

50、 .kA73.3806. 103. 6tIQ222sk允許熱效應(yīng) 熱穩(wěn)定滿足要求。SKA396945 .31tI222rk2rQtI經(jīng)校驗(yàn) 10KV 側(cè)選用的 OFPT(B)-110 高壓斷路器符合本次設(shè)計(jì)要求。6.2.3 10KV 側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：A44.12121032000005. 1U3S05. 1INNmax選擇及校驗(yàn)過程如下：（1）額定電壓選擇：Vk10UUsNN（2）額定電流選擇：AIIN44.1212max（3）額定開斷電流選擇：短路計(jì)算得，所以 kA89.15sI Ak89.15IIsnbr （4）額定關(guān)合電流選擇：；kA52.4089.15

51、55. 2i55. 2issh kA72.3091iishNcl根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號(hào)為 ZN5-10/630。技術(shù)參數(shù)如表： 表 6-4 ZN5-10/630 技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定開斷電流KA動(dòng)穩(wěn)定電流KA4S 熱穩(wěn)定電流KA自動(dòng)重合閘無電流間隔時(shí)固有分閘時(shí)間S合閘時(shí)間S*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)：對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)：（1）斷流能力：所選斷路器的額定開斷電流 大于最大持續(xù)電流kA00.20I0，則斷流能力滿足要求。kA89.15Is（2）動(dòng)穩(wěn)定：由斷路器的技術(shù)參數(shù)知斷路器動(dòng)穩(wěn)定電流為 43.

52、5KA，通過計(jì)算知流過斷路器的沖擊電流為 40.52KA，動(dòng)穩(wěn)定電流大于沖擊電流，動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足要求。（3）熱穩(wěn)定：將斷路器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間設(shè)為 1s，查表知斷路器固有分閘時(shí)間 0.05s，熄弧時(shí)間設(shè)為 t =0.03S。計(jì)算短路持續(xù)時(shí)間 t =1+0.05+0.03 =1.08s。短路持續(xù)時(shí)間為 1.08S 大于 1S,因此非周期分量不作考慮可以忽略，那么 s .kA69.27208. 189.15tIQ222sk允許熱效應(yīng)： 熱穩(wěn)定滿足要求。SKA396945 .31tI222rk2rQtI經(jīng)校驗(yàn) ZN5-10/630 符合本次設(shè)計(jì)要求。6.3 隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)隔離開關(guān)作為一種主要的

53、開關(guān)電氣，其選擇條件與高壓斷路器類似，主要在有電壓無負(fù)荷的情況下分合線路，隔離開關(guān)的使用可以進(jìn)行以下操作：倒閘操作、分?jǐn)嚯妷?、分合電流?.3.1 110KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）帶接地刀閘的使用對(duì)保證電氣設(shè)備、母線檢修過程中的安全具有重要作用，因此本次設(shè)計(jì)中選用帶接地刀閘的形式。（2）該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外式。（3）該回路額定電壓為 110KV，那么隔離開關(guān)額定電壓 KV110Un （4）隔離開關(guān)的額定電流要大于經(jīng)過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流。間SZN5-10/630106301262043.5200.060.050.1*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26 A22.11011032

54、000005. 1U3S05. 1INNmax現(xiàn)在選擇高壓隔離開關(guān)的型號(hào)是 GW5110GD 其參數(shù)為表 6-5 GW5110GD 隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV)額定電流（A)極限通過電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA2 /s)操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)GW5- 110GDD1106007216CS-17（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過電流峰值即72kA = i dw流過斷路器的短路沖擊電流即 動(dòng)穩(wěn)定要求滿足。15.38kA =ish shdwi i（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路熱效應(yīng) s .kA73.3806. 103. 6tIQ222sk允許熱效應(yīng) ： 熱穩(wěn)定滿足要求。SKA1024416tI222r

55、krQtI26.3.2 10KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）10KV 側(cè)隔離開關(guān)選用不帶接地刀閘的形式可以有效保證電氣設(shè)備以及母線檢修過程中的安全。（2）10KV 側(cè)的隔離開關(guān)選擇安裝在室內(nèi)的形式。（3）隔離開關(guān)的額定電壓 Un 大于該線路的額定電壓 10KV；隔離開關(guān)的額定電流要大于流過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流 由以上計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)KA21. 11032000005. 1U3S05. 1INNmax行初選，選擇型號(hào) GN1910C1/1250 的隔離開關(guān)，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表表 6-6 GN1910C1/1250 技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(4s)(KA)G

56、N1910C1/125010125010040（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 由隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)知?jiǎng)臃€(wěn)定電流 100KA，短路沖擊電流， , KA52.40ish ishidw動(dòng)穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) *機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27斷路器允許熱效應(yīng) ；短路熱效應(yīng) SKA6400rtI22 則熱穩(wěn)定滿足要求。s .kA64.26706. 189.15tIQ222skk2rQtI經(jīng)校驗(yàn)，10KV 側(cè)用 GN1910C1/1250 的隔離開關(guān)滿足本次設(shè)計(jì)要求。6.4 互感器的選擇和校驗(yàn)互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表，繼電保護(hù)第二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒋箅妷汉痛箅娏靼凑找欢ǖ?/p>

57、比例變成低電壓和低電流，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接在測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)裝置等6。6.4.1 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)按照以下原則對(duì)電壓互感器進(jìn)行選擇：表 6-7 電壓互感器選擇條件分類使用范圍屋內(nèi)安裝地點(diǎn)屋外單相相數(shù) 三相：只有 22Kv 以下才有三相式 澆注式:用于 3-35Kv油浸式:用于 110Kv 及以上絕緣方式SF6 氣體絕緣方式一般為 110KV 及以上與GIS 配套使用3-20KV 的屋內(nèi)配電裝置電壓互感器多采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；110KV 及以上配電裝置，在準(zhǔn)確度和容量均滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，采用電容式電壓互感器。根據(jù)上述條件，進(jìn)行選擇110KV 側(cè)母線：選單相、戶外電容式電壓互感器。

58、10KV 側(cè)母線：選擇成套設(shè)備的電壓互感器。表 6-8 電壓互感器的參數(shù)*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28產(chǎn)品型號(hào)額定電壓比（KV）副繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組0.5 級(jí)1 級(jí)3 級(jí)YDR-110 311031 . 00.11502204401200JDZJ-10 31031 . 00.1/34060150300 備注：YDR110 Y-電壓互感器 D-單相 R-電容式 JDZJ10 J-電壓互感器 D-單相 Z-環(huán)氧澆注絕緣 J-接地保護(hù)6.5 電流互感器的選擇和校驗(yàn)電流互感器根據(jù)安裝地點(diǎn)分為屋內(nèi)、屋外兩種形式；根據(jù)互感器的安裝方式可分為穿墻式、支持式、裝入

59、式三種形式。10KV 的屋內(nèi)配電裝置，多采用瓷絕緣、樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；35KV 及以上電壓等級(jí)的配電裝置采用油浸瓷箱式電流互感器。6.5.1 110KV 側(cè)電流互感器的選擇額定電壓：KV 110UUNsN額定電流： ，對(duì)電流互感器進(jìn)行初選，選用型號(hào)為 LCWD110 的KA22.110max1 IIN電流互感器。表 6-9 LCWD110 的技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次次負(fù)荷準(zhǔn)確度等級(jí)0.5 11S 熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LCWD-11050600/5D1D1D20.51.21.2751506.5.2 10KV 側(cè)電流互感器的選擇額定電壓：KV10UUNsN額定電流：

60、查表，A44.1212IImax1N*機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29選用選 LBJ102000 型，其參數(shù)如下表所示表 6-10 LBJ102000 參數(shù)型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確度10%倍數(shù)1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) KdwLAJ-10300/50.5/D1/DD/D0.51D101015751356.6 導(dǎo)線的選擇和校驗(yàn)導(dǎo)線作為電網(wǎng)中電氣設(shè)備的連接媒介，它的合理選擇對(duì)于電網(wǎng)的正常運(yùn)行，節(jié)約成本，提高效益，保證正常供電具有重要意義。導(dǎo)線截面的形狀及使用條件按照以下原則進(jìn)行：表 6-11 導(dǎo)體選擇條件硬導(dǎo)體截面類型矩形槽型管型優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍一般指適用于 35KV 及以下，電流在