kV變電站一次部分設(shè)計(jì)論文下

1、第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書第1章 負(fù)荷計(jì)算和主變壓器的選擇1.1負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。它是設(shè)計(jì)時(shí)作為選擇電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù)的重要依據(jù)。負(fù)荷計(jì)算的目的是為了掌握用電情況,合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件,如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開關(guān)等。負(fù)荷計(jì)算過小,則依此選用的設(shè)備和載流部分有過熱危險(xiǎn),輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低,重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行.負(fù)荷計(jì)算偏大,則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。為此,正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提,也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。1.2負(fù)荷計(jì)算方法目前負(fù)荷計(jì)算常

2、用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照上述公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。1.3負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算 本次設(shè)計(jì)主要為滿足農(nóng)村生產(chǎn)生活，其用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如表1-1。 表1-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表回路回路用戶類型容量需用變壓器線長(zhǎng)供電負(fù)荷序號(hào)名稱（kVA）系數(shù)臺(tái)數(shù)（km）回路級(jí)別1五堡生活用電20000.7251513灌溉用電1900 0.85農(nóng)產(chǎn)品加工8000.

3、72龍興生活用電1500 0.75202013農(nóng)產(chǎn)品加工7000.7灌溉用電1700 0.853魚咀生活用電18000.8181613農(nóng)產(chǎn)品加工6000.7灌溉用電9000.7五堡供電區(qū)：=（0.7×2000+0.85×1900+0.7×800）×0.85=3038.75 （kVA）龍興供電區(qū)：=（0.75×1500+0.7×700+0.85×1700）×0.8=3060 （kVA）魚咀供電區(qū)：=（0.8×1800+0.7×600+0.7×900）×0.8=2500 （kVA

4、）變電所設(shè)計(jì)當(dāng)年的計(jì)算負(fù)荷由： (1-1)式中同時(shí)系數(shù)；一般取 線損率：高低壓網(wǎng)絡(luò)的綜合線損率在8%12%，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用10% ×（1+） =0.9×（3038.75+3060+2500）×（1+10%） =8512.76（kVA）計(jì)算負(fù)荷增長(zhǎng)后的變電所最大計(jì)算負(fù)荷為 (1-2) 式中 n年數(shù) 取6年 m年負(fù)荷增長(zhǎng)率 取5% N年后的最大計(jì)算負(fù)荷 （kVA）1.4 主變壓器的選擇為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，但一般不超過兩臺(tái)變壓器。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器每臺(tái)主

5、變的額定容量： (1-3)即：0.6×11491=6894.6(kVA)主變壓器采用雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器，根據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選擇SZ98000/35型有載調(diào)壓變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表1-2。表1-2 SZ98000/35技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓高壓分接頭范圍聯(lián)結(jié)組別阻抗電壓空載損耗短路損耗空載電流高壓低壓3510.5±3×2.5Yd117.0（%）9.2kw40.5kw1.1（%）第2章 變電站電氣部分短路計(jì)算2.1短路的原因危害及類型2.1.1 短路的原因發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的

6、缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開隔離開關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長(zhǎng)期過負(fù)荷元件中，由于電流過大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對(duì)地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)，如不加強(qiáng)絕緣，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等，都很容易造成短路。此外，在電力系統(tǒng)中，某些事故也可能直接導(dǎo)致短路，如桿塔塌導(dǎo)線斷線等。動(dòng)物或飛禽跨接載流導(dǎo)體

7、也會(huì)造成短路事故。2.1.2 短路的危害短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。短路電流越大，通過的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)故障元件破壞的程度也越大。由于短路電流很大，即使通過的時(shí)間很短，也會(huì)使短路電流所經(jīng)過的元件和導(dǎo)體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使載流部分退火、變形或燒毀。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。2.1.3 短路的類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三

8、相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，最常見的是單相接地短路，約占故障總數(shù)的60%，兩相短路約占15%，兩相接地短路約占20%，三相短路約占5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過三相短路電流的最大值。這就使全部電氣設(shè)備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來選擇，況且三相短路又是不對(duì)稱短路的計(jì)算基礎(chǔ)，尤其是工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)中大接地電流系統(tǒng)又很少

9、，因此應(yīng)該掌握交流三相短路電流的計(jì)算。2.2各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算取SB=100MVA，UB=Uav系統(tǒng)電源電勢(shì)標(biāo)幺值為1，系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式Xmin=0.2，最小運(yùn)行方式Xmax=0.3，主變的等效阻抗標(biāo)幺值 =x%/100×SB/SN=7/100×100×103/8000×103=0.875 (2-1)當(dāng)系統(tǒng)處于最大運(yùn)行方式下，即兩臺(tái)主變并列運(yùn)行： =×0.5=0.4375 (2-2)高壓側(cè)電源進(jìn)線的阻抗標(biāo)幺值： (2-3)低壓側(cè)各出線的阻抗標(biāo)幺值： (2-4)2.3短路點(diǎn)的確定和計(jì)算 短路點(diǎn)的確定如圖2.1所示d1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：最大

10、運(yùn)行方式各短路電流=1.3 (2-5) = =2.03(kA) (2-6) 圖2.1 短路點(diǎn)確定圖=× =×1.8×2.03=2.55×2.03=5.17(kA) (2-7) = ×=1.51×2.03=3.07(kA) (2-8) =130(MVA) (2-9)圖2.2 d1黑石變電站短路等效簡(jiǎn)化圖最小運(yùn)行方式各短路電流=0.97(kA) (2-10) =1.51(kA) (2-11)=×=×1.51=1.31(kA) (2-12) =×× =×1.8×1.51=2.55&

11、#215;1.51=3.85(kA) (2-13) = ×=1.51×1.51=2.28(kA) (2-14) =97(MVA) (2-15)d2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：最大運(yùn)行方式各短路電流 = =4.02(kA)=×=×4.02=3.48(kA) =× =×1.8×3.48=8.8(kA)= =3.48×1.51=5.255(kA)=(MVA) 圖2.3 龍興35kV側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖（最大運(yùn)行方式）最小運(yùn)行方式各短路電流 = = =2.89(kA)=×2.89=2.50(kA) =× =×1

12、.8×2.50=2.55×2.50 =6.36(kA)Ich = =2.50×1.51=3.775 (kA)= (MVA) 圖2.4 龍興35kV側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖（最小運(yùn)行方式） d3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),計(jì)算同上，在此不再敖述。 圖2.5 龍興10kV側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖通過以上計(jì)算，本文得到各短路點(diǎn)短路電流如表2-1所示。表2-1 短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)最大運(yùn)行方式短路點(diǎn)平均電壓短路電流周期分量起始值穩(wěn)態(tài)短路電流三相短路電流二相短路電流短路沖擊電流全電流最大有效值短路容量UCI"IId（3）Id（2）ichIchSd"kVkAkAkAkAkAkA

13、MVAd1（黑石變電站）374.34.32.03 1.3725.173.07 130d2（龍興35kV母線）37 1.46 1.464.023.488.8 5.25573d3（龍興10kV母線） 10.5 3.23 3.230.630.541.60.95 11.4第3章 導(dǎo)線和電氣設(shè)備選擇與效驗(yàn) 正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。本設(shè)計(jì)

14、電氣設(shè)備的選擇從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程要求進(jìn)行，力求做到了技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，運(yùn)行靈活方便，留有適當(dāng)?shù)挠喽鹊囊?。并在選擇后按設(shè)備的額定電壓，額定電流，短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等方面對(duì)所選的設(shè)備進(jìn)行了校驗(yàn)。 電氣設(shè)備選擇的一般原則：（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理；(4)選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；(5)擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號(hào)一致；(6)選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 變電站內(nèi)各種主要電氣設(shè)備的選擇如表3-1所示。表3-1 主設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格或型號(hào)單

15、位數(shù)量備注1主變壓器SZ98000/35臺(tái)22跌落式熔斷器RW535/200800組13熔斷器RN1-10組210kV側(cè)電容器處4熔斷器RN2-10組2電壓互感器側(cè)5斷路器LW16-35臺(tái)26斷路器ZN3-10臺(tái)157隔離開關(guān)GW4-35D組58隔離開關(guān)GN6-10T組229電力電容器BFM11/-200-1W臺(tái)210電流互感器LFZ-10臺(tái)2011電壓互感器JDZ6-10臺(tái)212避雷器Y5WZ-53/134組135kV母線側(cè)13避雷器Y5WS5-17/50L組2電壓互感器側(cè)14避雷器Y5WS5-17/50L組2電容器側(cè)15避雷針ESE4000支316高壓并聯(lián)電容器BFM11-500-3臺(tái)71

16、7阻波器XZK2001.0，5B4臺(tái)118穿墻套管CWLB2-10/800個(gè)3219絕緣子XP-4C串35kV側(cè)20絕緣子ZS-10/4串10kV側(cè)屋內(nèi)外21鋼芯鋁絞線LGJ-185mm2米35kV側(cè)母線22鋼芯鋁絞線LGJ-2402mm2米10kV側(cè)出線23鋁母線LMY-80×10mm2米10kV側(cè)母線 高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。要使企業(yè)供電系統(tǒng)的安全可靠，必須正確合理的選擇各種電氣設(shè)備，選擇企業(yè)供電系統(tǒng)中高壓電氣設(shè)備的一般原則，除按正常運(yùn)行下的額定電壓、額定電流等條件外，還應(yīng)按短

17、路情況下進(jìn)行校驗(yàn)，但各種電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡一樣，見表3-2。 表3-2 電氣設(shè)備的校驗(yàn)要求表序號(hào)設(shè)備名稱額定電壓kV額定電流A額定容量kVA額定開斷電流短路熱穩(wěn)定短路動(dòng)穩(wěn)定絕緣水平1斷路器2隔離開關(guān)3組合開關(guān)4負(fù)荷開關(guān)5熔斷器6電壓互感器7電流互感器8電抗器9消弧線圈10避雷器11絕緣子12穿墻套管 3.1 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體選擇的一般要求：裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：（1）工作電流；（2）電暈（對(duì)110KV級(jí)以上電壓的母線）；（3）動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；（4）熱穩(wěn)定性；（5）應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度

18、選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20M以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙根和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。另外，鋁線具有價(jià)格低、重量輕、加工方便等特點(diǎn)。因此，選用鋁母線要比銅母線經(jīng)濟(jì)。為了使發(fā)電廠和變電站的屋外配電裝置結(jié)構(gòu)和布置簡(jiǎn)單，投資少，在高壓側(cè)一般采用鋼芯鋁絞線。3.1.1 35kV側(cè)母線截面積的選擇及校驗(yàn) 若一臺(tái)變壓器停止工作，想滿足整個(gè)負(fù)荷的需要，則另一臺(tái)變壓器必工作在過負(fù)荷狀態(tài)，由于變壓

19、器容量按0.6來選擇的，所以只需要一臺(tái)過負(fù)荷為原來的1/0.6=1.67倍，即S=1.67，按通過高壓側(cè)母線的最大長(zhǎng)期工作電流 (3-1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 (3-2) 式中： 經(jīng)濟(jì)截面 經(jīng)濟(jì)電流密度 A/取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=30005000小時(shí)，查表選擇=1.15×106A/m2 經(jīng)計(jì)算選擇LGJ-185mm2型鋼芯鋁絞線，其25時(shí)最大允許持續(xù)電流=515A溫度修正系數(shù)為：=0.86 (3-3)則實(shí)際環(huán)境溫度為37時(shí)的母線允許電流：=0.86×515=442.9(A)大于其長(zhǎng)期最大工作電流（231.41 A），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。校驗(yàn)熱穩(wěn)定：短路計(jì)算

20、時(shí)間。因，所以，經(jīng)查表得。因，所以，故母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度為： (3-4)查表知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為 (3-5)式中 C熱穩(wěn)定系數(shù)； Kj集膚效應(yīng)系數(shù)（取1）；小于所選母線的截面積，滿足熱穩(wěn)定要求，因所選母線為絞線，故不需動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。3.1.2 10kV側(cè)母線截面積的選擇及校驗(yàn)3.1.2.1 10kV側(cè)母線截面積的選擇 按通過低壓側(cè)母線的最大長(zhǎng)期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000小時(shí)，查表選擇=1.15×106A/m2 經(jīng)查表選LMY-80×10mm2型鋁母線，其25時(shí)最大允許持續(xù)電流=1250A則實(shí)際環(huán)境溫度為37時(shí)的

21、母線允許電流=0.86×1250=1075(A)大于其長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流（809.9A），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。3.1.2.2 10kV側(cè)母線截面積的校驗(yàn)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)： 短路計(jì)算時(shí)間。其中為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，為斷路器固有分閘時(shí)間， 為短路器斷開時(shí)間。因，所以，經(jīng)查短路電流周期分量等值時(shí)間曲線得。因，所以短路電流非周期分量等值時(shí)間，故短路等值時(shí)間 母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度為查表知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為小于所選母線的截面積，故滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：10kV側(cè)截面為矩形的母線水平放置，相間距離a=0.25m L=1.2m短路沖擊電流： 母線所受的電動(dòng)力： (3-7) 式

22、中：L絕緣子間的跨距；相間距： 母線所受的最大彎矩： (3-8)截面系數(shù)： (3-9)母線最大計(jì)算應(yīng)力為： (3-10)小于鋁母線的允許應(yīng)力69×106Pa，故滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。經(jīng)校驗(yàn)所選母線滿足熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定要求。故選擇LMY-80×10mm2的鋁母線。3.1.3 10kV側(cè)出線截面積的選擇及校驗(yàn)在五堡、龍興、魚咀三回出線中，以最大負(fù)荷的一條出線路為出線截面積選擇的計(jì)算依據(jù)，其它線路則一定能滿足。由于三回出線的負(fù)荷相差不大，故不會(huì)造成太大的浪費(fèi)，并且出線路負(fù)荷要求考慮今后5年的增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)率為5%。 =0.9×(1+8%)×4700×e5&#

23、215;5% =6422.9(kVA) 按通過10kV側(cè)出線的最大長(zhǎng)期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000小時(shí)，查表選擇=1.15×106A/m2 經(jīng)計(jì)算選擇LGJ-2402mm2型鋼芯鋁絞線，其25時(shí)最大允許持續(xù)電流=610A則實(shí)際環(huán)境溫度為37時(shí)的出線允許電流=0.86×610=524.6(A) 大于其長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流（389.36A），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。校驗(yàn)：短路計(jì)算時(shí)間。因，所以，經(jīng)查表得。因，所以，故母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度查表知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為小于所選母線的截面積，故滿足熱穩(wěn)定要求，因所選母線為絞線，故

24、不需動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。3.2斷路器的選擇及校驗(yàn)高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)?。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開斷電流或開斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。3.2.1 35kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)UeUW=35kV，Igzd=231.41A，= I"=1.46（kA）查手冊(cè) 選擇LW16-35型戶外SF6斷路器，其技術(shù)參數(shù)見表3-3。表3-3 LW16-35型SF6斷路器參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）Iekd（kA）ij（kA）tg（s）Ir（4s）

25、 （kA）LW16-3535160025630.0625校驗(yàn)：熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，短路電流的熱脈沖：·tdz=1.462×1.3=2.77·t=252×4=2500（kA2·s） (3-11) 因此滿足熱穩(wěn)定性要求。 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：極限通過電流 =63（KA）ich=8.8（KA），故動(dòng)穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性要求，因此所選LW16-35型SF6斷路器滿足要求。3.2.2 10kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)，=3.23(kA)，查手冊(cè) 同樣選擇ZN3-10真空型斷路器。其技術(shù)參數(shù)見表3-4。 表3-4 ZN3-10型斷路器參數(shù)型號(hào)

26、額定電壓(kV)額定電流(A) I ekd(kA)ij (kA)tg (s)Ir(4s) (kA)ZN3-10106008.7220.058.7 校驗(yàn)，熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：短路電流的熱脈沖因此滿足熱穩(wěn)定性要求。動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：極限通過電流 ，故動(dòng)穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性要求，因此所選ZN3-10型斷路器滿足要求。3.3 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器是二次回路中供測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過它能正確反映系統(tǒng)電壓的運(yùn)行狀況，其作用：一是將一次側(cè)的高電壓改變成二次側(cè)的低電壓，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并便于監(jiān)視，安裝和維護(hù)；二是使低壓二次回路與高壓一次

27、系統(tǒng)隔離，保證了工作人員的安全，由于電壓互感器主要用于計(jì)量，而上一級(jí)變電所已裝設(shè)，所以本所35KV側(cè)不裝設(shè)電壓互感器，只在10KV側(cè)裝設(shè)電壓互感器，從而減少造價(jià)。電壓互感器的選擇根據(jù)該電壓互感器的用途、裝設(shè)地點(diǎn)及額定電壓，經(jīng)查手冊(cè)選擇JDZ6-10型電壓互感器。其技術(shù)參數(shù)見表3-5。表3-5 JDZ6-10型電壓互感器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)準(zhǔn)確級(jí)次及相應(yīng)額定二次負(fù)荷(VA)最大容量（VA）原線圈副線圈0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)400JDZ6-10100.15080200測(cè)量?jī)x表的技術(shù)數(shù)據(jù)見表3-6。表3-6 測(cè)量?jī)x表的技術(shù)參數(shù)儀表名稱儀表型號(hào)每線圈消耗功率(VA)有功功率表1D1W 0.751無功功率

28、表1D1Var 0.751有功電度表DS1 1.50.38頻率表1D1Hz21電壓表1T1V51電壓互感器和測(cè)量?jī)x表的三線接線圖如圖3.1所示圖3.1 三線接線圖校驗(yàn)按額定電壓考慮：1.1（電壓互感器一次側(cè)額定線電壓）（接入電網(wǎng)的電壓）0.9按二次負(fù)荷考慮：在電壓互感器接線布局中，由于接入了電度表，所以電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)選0.5級(jí)，在0.5級(jí)以下工作的電壓互感器的額定容量Se=50VA按二次負(fù)荷選擇電壓互感器應(yīng)作如下計(jì)算：首先計(jì)算各相負(fù)荷，然后取最大一相負(fù)荷與一相額定容量相比較。（利用變電工程教材中第三種接線方式進(jìn)行計(jì)算） (3-12) A相負(fù)荷為： (3-13) (3-14)B相負(fù)荷為：

29、經(jīng)計(jì)算可知B相負(fù)荷最大，其值為，0.5級(jí)的JDZ6-10型電壓互感器的一相額定容量為50/3=16.7（VA）,此值大于它的最大一相負(fù)荷Sb，因此滿足要求。保護(hù)熔斷器的選擇及校驗(yàn)熔斷器的選擇：對(duì)于保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即可經(jīng)計(jì)算查手冊(cè)選擇RN2-10型熔斷器。其技術(shù)參數(shù)見表4-7。表3-7 RN2-10型熔斷器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)額定斷流容量（MVA）RN2-10100.51000校驗(yàn)： (3-15)經(jīng)計(jì)算滿足要求，故選RN2-10形熔斷器隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇GN19-10/200型隔離開關(guān)一定能滿足要求。3.4 電流互感器的

30、選擇及效驗(yàn)電流互感器一次電流選擇應(yīng)遵循以下原則:1、一次電流應(yīng)滿足負(fù)荷要求,并在標(biāo)準(zhǔn)值中選取。其標(biāo)準(zhǔn)值為:10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75及其十進(jìn)位倍數(shù)或小數(shù)。2、一次電流應(yīng)使在正常運(yùn)行情況下，二次輸出電流滿足保護(hù)裝置和測(cè)量、計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確度要求。不同用途的電流互感器，保證誤差準(zhǔn)確度的額定一次電流不同，測(cè)量用電流互感器，保證滿足規(guī)定誤差要求的一次額定電流的50%120%特殊用途互感器S級(jí)，保證滿足規(guī)定誤差要求一次額定電流的10%120%。保護(hù)用互感器的額定電流應(yīng)不小于正常負(fù)荷電流。3.4.1 35kV側(cè)電流互感器的選擇及效驗(yàn)在裝有斷路器的回路應(yīng)安裝電流互感器，變壓器

31、中性點(diǎn)裝設(shè)電流互感器，回路采用三相配置，35kV、10kV采用兩相置、母聯(lián)，亦采用兩相配620kV屋內(nèi)配電裝置，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式CT。選擇LSJ-35，LSJC-35I，II，III型裝入式電流互感器,適用于交流50Hz，額定工作電壓35kV的電力系統(tǒng)中，作為電流電能測(cè)量及繼電保護(hù)使用。表 3-8 LSJ35電流互感器的主要技術(shù)參數(shù)額定一次電流（A）額定二次負(fù)荷（Cos=0.8） （歐）0.5 級(jí)1 級(jí)3 級(jí)10 級(jí)2000.802.003000.803.004001.205.006000.603.00注：0.5級(jí)計(jì)量?jī)x表，1.0級(jí)測(cè)量?jī)x表、3級(jí)指示儀表繼電器保護(hù)裝置。

32、負(fù)荷越大，準(zhǔn)確度下降。按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： LSJ35型電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流為80kA,大于龍興變電站35kV出口處的沖擊電流，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。按熱穩(wěn)定校驗(yàn)： LSJ35型電流互感器熱穩(wěn)定電流為16kA，大于龍興變電站35kV出口處的熱穩(wěn)定電流1.46 kA。3.4.2 10kV側(cè)電流互感器的選擇及效驗(yàn)選用LAJ-10在外表面增加了傘形結(jié)構(gòu)，從而增加了外表面的爬電距離，能適用于輕污穢地區(qū)，也適用于50Hz、額定電壓為10kV及其以下的電力系統(tǒng)中作電流、電能的測(cè)量及繼電保護(hù)。表3-9 LAJ10電流互感器的主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定一次電流（A）準(zhǔn)確級(jí)數(shù)額定二次負(fù)荷（歐）10倍數(shù)最大二次電流倍數(shù)二次線圈阻

33、抗LAJ102080010001500200060000.500.801.602.00按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：LAJ10型電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流為16kA,大于龍興變電站10kV出口處的沖擊電流，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：LAJ10型電流互感器熱穩(wěn)定電流為8kA，大于龍興變電站10kV出口處的熱穩(wěn)定電流3.23 kA。3.5 絕緣子和穿墻套管的選擇及校驗(yàn)發(fā)電廠和變電站常用的絕緣子有支柱絕緣子、套管絕緣子和懸式絕緣子。支柱絕緣子用于支持和固定母線，并使母線與地絕緣；套管絕緣子主要用于母線穿過墻壁或樓板，使母線之間、母線與地之間絕緣；懸式絕緣子主要用于固定屋外配電裝置中的軟母線。3.5.1 35kV側(cè)絕

34、緣子的選擇及校驗(yàn)絕緣子的選擇：按額定電壓和安裝地點(diǎn)選擇； 查手冊(cè)選擇XP-4C型絕緣子，其技術(shù)參數(shù)見表3-10。表3-10 XP-4C型絕緣子參數(shù)型號(hào) 泄漏距離 工頻試驗(yàn)電壓(kV) 50%全波擊穿 機(jī)械負(fù)荷 cm 干 濕 擊穿 閃落電壓(kV) 1小時(shí) 破壞XP-4C 200 60 30 70 100 3000 4000懸式絕緣子片數(shù)的選擇：一般情況下的單位泄漏距離為1.6cm/kV，所以應(yīng)選絕緣子的片數(shù)為片 (3-16) 式中：泄漏比距每片絕緣子的泄漏距離；初選3片。 按大氣過電壓作用下不閃絡(luò)選擇：一般來說，只要滿足承受內(nèi)部過電壓作用的要求，同時(shí)接地電阻值也滿足規(guī)程要求，則在大氣過電壓作用

35、下將不致引起絕緣子串的逆閃絡(luò)。按以上條件選擇的絕緣子串片數(shù)，考慮到絕緣子老化需增加一片，對(duì)于耐張絕緣子串，因承受較大的拉力，容易損壞，又需此懸式絕緣子串再增加一片.所以選4片絕緣子。綜上選擇XP4C型絕緣子。3.5.2 10kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗(yàn)屋外絕緣子的選擇：按額定電壓和安裝地點(diǎn)選擇，經(jīng)查手冊(cè)選擇ZS-10/4型支柱棒型絕緣子。其技術(shù)參數(shù)見表3-11。表3-11 ZS-10/4型支柱棒型絕緣子參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)機(jī)械破壞負(fù)荷(kN)總高（mm）上附件安裝尺寸下附件安裝尺寸孔徑孔數(shù)中心距孔徑孔數(shù)中心距ZS-10/4104210M8236122130校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： (3-17)絕緣子

36、底部至母線中心線的高 (3-18)絕緣子帽所受的力 (3-19)絕緣子的允許負(fù)荷 (3-20)經(jīng)計(jì)算滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，故所選ZS-10/4型支柱棒型絕緣子滿足要求。屋內(nèi)絕緣子的選擇：絕緣子的選擇：根據(jù)安裝地和構(gòu)造類型，經(jīng)查手冊(cè)選擇ZN-10/4型支柱絕緣子。其技術(shù)參數(shù)見表3-12。 表3-12 ZN-10/4型支柱絕緣子參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)機(jī)械破壞負(fù)荷(kN)總高H（mm）ZN-10/4104120校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：絕緣子底部至母線中心線的高度絕緣子帽所受的力絕緣子的允許負(fù)荷經(jīng)計(jì)算滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，故所選ZN-10/4型支柱絕緣子滿足要求。穿墻套管的選擇及校驗(yàn)穿墻套管的選擇：按裝置種類、構(gòu)造形

37、式、額定電壓及最大長(zhǎng)期工作電流，查手冊(cè)選擇CWLB2-10/600型穿墻套管。其技術(shù)參數(shù)見表3-13。表3-13 CWLB-10/800型穿墻套管參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)總長(zhǎng)L(mm)抗彎破壞負(fù)荷(kN)5s短時(shí)熱電流（kA）CWLB-10/800108005307.512溫度校正系數(shù) (3-21)則 (3-22)大于其長(zhǎng)期最大長(zhǎng)期工作電流。（2）校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (3-23)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： (3-24)式中： 穿墻套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間距離，取=1m 穿墻套管的長(zhǎng)度； a 相間距；經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性要求，故所選CWLB-10/800型穿墻套管滿足要求。3.6所

38、用變?cè)O(shè)備的選擇3.6.1 所用變壓器的選擇為了保證供電的安全性，可靠性，將所用變?cè)O(shè)在高壓側(cè)，所用變主要有動(dòng)力電和照明用電，且當(dāng)主變檢修時(shí)或故障時(shí)所內(nèi)不停電。所以選擇S950/35型電力變壓器.其技術(shù)如數(shù)據(jù)表3-14。表3-14 S950/35型電力變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)額定容量(kVA)S50/35高低空載短路350.40.251.186.51.1503.6.2 保護(hù)熔斷器的選擇選擇RW535/200800 型戶外交流高壓跌落式熔斷器。其技術(shù)數(shù)據(jù)如表3-15。表3-15 RW535/200800高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)額定

39、斷流容量（MVA）開斷負(fù)荷電流開斷空載變壓器容量RW535/20080035200上限：900下限：30200A5600kVA校驗(yàn)： =1.05=1.05×=0.82A (3-25)熔件的額定電流為=× =1.17A (3-26)=0.82A< =1.17A<=200A (3-27)三相斷路容量為：=××=×37×1.52×5.255=511.9MVA<900MVA (3-28)所以所選熔斷器適合3.7電力電容器的選擇電力電容器是用來提高電網(wǎng)功率因數(shù)、減少線損、改善電壓質(zhì)量、提高供電效率的電器設(shè)備。并聯(lián)電容

40、器組接線方式的比較：并聯(lián)電容器組的主接線方式，主要有三角形接線和星型接線。過去并聯(lián)電容器組采用三角形接線較多，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，三角形接線的電容器組，當(dāng)任一相擊穿時(shí)，由電源供給的短路電流較大，實(shí)際相當(dāng)于母線短路。這時(shí)雖然故障電容器的熔斷器迅速熔斷，但如此大的電流即使是瞬間流過電容器也極容易使電容器內(nèi)浸漬劑受熱膨脹，迅速汽化，引起爆炸。而且如果不同相的電容器同時(shí)發(fā)生對(duì)地?fù)舸?，有時(shí)熔斷器也 失去保護(hù)作用。如把電容器改為星形接線，當(dāng)任一臺(tái)電容器發(fā)生極板擊穿短路時(shí)，短路電流都不會(huì)超過電容器組額定電流的三倍。而且不會(huì)出現(xiàn)其他兩健全相的電容器對(duì)故障相的涌放電流，只有來自同相健全的電容器的涌放電流。因此星形接

41、線的電容器組油箱爆炸事故較少發(fā)生。此外，三角形接線電容器組對(duì)過電壓保護(hù)避雷器的運(yùn)行條件和保護(hù)效果也不如星形接線的好。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用星形接線 。按工作電壓選擇 (3-29)按工作頻率選擇無功功率的計(jì)算設(shè)備補(bǔ)償前的功率因數(shù)為=0.75，經(jīng)電容器要求補(bǔ)償后達(dá)到=0.9。負(fù)荷的有功功率為 (3-30)系統(tǒng)要求補(bǔ)償?shù)臒o功功率為 (3-31)式中： 則 本所要求兩組電容器組來補(bǔ)償，每組補(bǔ)償1300kvar，采用三相星形接線的電容器 (3-32)式中：?jiǎn)蜗嗟刃щ娙葜?線電壓 角頻率，f f=50HZ初選FM-200-1W型電容器組，其技術(shù)參數(shù)見表3-16。表3-16 型電容器參數(shù)型號(hào)額定電壓kV額定容量

42、kvar額定電容 F10.520015.8 (3-33)因此，一相只需一個(gè)此型號(hào)的電容器組，三相則需三個(gè)電容器組，總的額定容量為，而需補(bǔ)償?shù)臑?300kva，故所選電容器組滿足要求。熔斷器的選擇電力電容器在合閘時(shí)產(chǎn)生沖擊電流，此時(shí)熔斷器的熔件不應(yīng)熔斷，保證正常工作。熔件的額定電流應(yīng)按如下計(jì)算： = (3-34) = (3-35)其額定電壓為10kV，所以選擇 RN1-10型戶內(nèi)高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)見表3-17。表3-17 RN1-10型戶內(nèi)高壓熔斷器參數(shù)型 號(hào)額定電壓（kV）開斷電流（kA）額定電流（A）切斷容量（MVA）RN1-101040250200熔斷器的額定電流故所選熔斷器滿足要求。斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器的選擇電容器組回路的最大長(zhǎng)期工作電流小于各出線回路中的最大長(zhǎng)期工作電流，因此斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器均可按出線路側(cè)選擇，一定會(huì)滿足要求。其所選型號(hào)為：斷路器選用ZN3-10型 隔離開關(guān)選用GN6-10T型 電流互感器選用LFZ-10型總 結(jié)經(jīng)過三個(gè)多月的時(shí)間，我順利的完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。