kV變電所電氣一次部分典型方案設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、貴州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院供用電技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題 目：110kV變電所電氣一次部分典型方案設(shè)計姓 名： 專 業(yè)： 供用電技術(shù) 班 級： 供電3101班 指導(dǎo)教師：庹 曲 2013年4月5日前言畢業(yè)設(shè)計是高等工科學(xué)校教學(xué)中一個不可缺少的實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基本理論和方法解決實際問題的能力，提高學(xué)生實際操作的技能以及思維分析能力，使學(xué)生能夠掌握文獻檢索、研究分析問題的基本方法，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，所學(xué)知識得到梳理和運用，這既是一次檢閱又是一次鍛煉。本設(shè)計課題為110kV變電所電氣一次部分典型方案設(shè)計，110kV降壓變電所作為供用網(wǎng)絡(luò)中重要的變電環(huán)節(jié)，它設(shè)計質(zhì)量的好壞直接

2、關(guān)系到該地區(qū)用電的可靠性和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。本次設(shè)計根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、合理等要求，為用戶提供一個可靠的供電的設(shè)計方案。由于時間倉促、水平有限等原因，設(shè)計中難免有繆誤和不當(dāng)之處，望指導(dǎo)、評閱及答辯老師批評指正。 編 者 2011年3月- 45 - / 49文檔可自由編輯打印目 錄前言任務(wù)書- 1 -第一章 原始資料分析- 3 -第二章 主變的選擇- 4 -2-1 主變型式的選擇原則- 4 -2-2 本變電所主變壓器的選擇- 6 -第三章 電氣主接線設(shè)計- 7 -3-1 概述- 7 -3-2 6110kV常用的主接線形式- 9 -第四章 所用電設(shè)計- 13 -4-1 變電

3、所所用電設(shè)計原則- 13 -4-2本變電所所用電設(shè)計- 15 -第五章 短路電流計算- 17 -5-1 概述- 17 -5-2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)標么值計算- 20 -5-3 三相短路電流的計算- 22 -第六章 斷路器和隔離開關(guān)的選擇- 25 -6-1 概 述- 25 -6-2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇- 27 -第七章 全所互感器配置- 36 -7-1 互感器配置原則- 36 -7-2 本所互感器的配置- 37 -第八章 配電裝置- 39 -8-1 概 述- 39 -8-2 本所配電裝置選型- 41 -第九章 主變保護的配置- 42 -第十章 防雷設(shè)計- 43 -謝 辭參考文獻任務(wù)書一、設(shè)計課題110

4、kV變電所電氣一次部分典型方案設(shè)計二、原始資料1.待建變電所的地位本變電所為終端變電所，通過兩回線路與110kV系統(tǒng)相連。2.電源進線及電力負荷情況110kV進線2回，距110kV系統(tǒng)50km?？紤]10年后負荷的發(fā)展，35kV及10kV出線情況如表1：表1 35kV及10kV出線情況出線回路數(shù)每回最大輸送容量（kVA)I、II類負荷占比cosTmax(h）35kV6500070%0.8400010kV14100070%0.845003.系統(tǒng)條件系統(tǒng)短路容量按110kV可選用開斷20kA短路電流斷路器為設(shè)定條件。4.所用負荷統(tǒng)計（見表2）表2所用負荷統(tǒng)計表序號名稱額定容量（kW）負荷類型1通信4

5、經(jīng)常、連續(xù)21#、2#主變通風(fēng)（備留）4.4經(jīng)常、連續(xù)3110kV操動機構(gòu)1.5斷續(xù)、短時435kV操動機構(gòu)0.825斷續(xù)、短時510kV操動機構(gòu)0.825斷續(xù)、短時6充電整流器7.5經(jīng)常、連續(xù)7監(jiān)控電源1經(jīng)常、連續(xù)8保護電源1經(jīng)常、連續(xù)9動力電源15不經(jīng)常、斷續(xù)10預(yù)留暖通設(shè)備5經(jīng)常、連續(xù)11二次設(shè)備室通風(fēng)2.46經(jīng)常、連續(xù)小計動力負荷P143.511110kV加熱1.5經(jīng)常、連續(xù)235kV加熱0.9經(jīng)常、連續(xù)310kV加熱1.7經(jīng)常、連續(xù)小計加熱負荷P24.1135kV配電裝置室照明4短時、連續(xù)210kV配電裝置室照明4短時、連續(xù)3屋外配電裝置照明6短時、連續(xù)4二次設(shè)備室照明3短時、連續(xù)小

6、計照明負荷P3175.所址自然條件（1）環(huán)境溫度為：-2040；（2）最熱月平均溫度：35；（3）設(shè)計風(fēng)速為35m/s；（4）覆冰厚度為20mm；（5）海拔高度為1000m；（6）地震烈度為8度；（7）污穢等級為2級；（8）海拔為900m。6.其他資料變電所一次建成。其他如地形、交通運輸、施工條件、環(huán)境保護、特殊設(shè)施和人防、城鄉(xiāng)規(guī)劃等，對設(shè)計均無限制。三、設(shè)計任務(wù)1.原始資料分析2.確定變壓器臺數(shù)、型號及參數(shù)3.確定主接線型式4.所用電設(shè)計（包括引接方式、所用變選擇及所用電接線）5.計算短路電流6.選擇并校驗各電壓等級的斷路器、隔離開關(guān)7.配置電流互感器、電壓互感器8.選擇各電壓等級配電裝置型

7、式9.進行主變繼電保護規(guī)劃設(shè)計10.防雷規(guī)劃設(shè)計四、設(shè)計成果1.設(shè)計說明書1份2.主接線圖紙1份（1#圖紙）五、參考書目電力工程電氣設(shè)計手冊（一次部分）、35110KV無人值班變電所典型方案設(shè)計、GB 50060-2008 3110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范、電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料、變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)及其他有關(guān)教材和參考書六、資料裝袋要求1.檔案袋1個：封面寫清楚班級姓名學(xué)號組別畢業(yè)設(shè)計課題袋內(nèi)內(nèi)容指導(dǎo)老師學(xué)期和時間2.說明書1本：裝訂封面目錄前言任務(wù)書正文參考文獻謝辭（或結(jié)束語）附錄3.圖紙1張：標準1#圖紙，看圖的方向應(yīng)與標題欄的方向一致，字體采用長仿宋體。第一章 原始資

8、料分析一、待建變電所的地位本變電所為終端變電所，通過兩回線路與110kV系統(tǒng)相連。二、待建變電所示意圖三、與系統(tǒng)的連接情況及系統(tǒng)條件110kV進線2回，距110kV系統(tǒng)50km。系統(tǒng)短路容量按110kV可選用開斷20kA短路電流斷路器為設(shè)定條件。四、負荷計算35kV側(cè)：本側(cè)總負荷：S35 =66=36MVA 本側(cè)重要負荷：S=S3570%=3670%=25.2MVA10kV側(cè)：本側(cè)總負荷：S10 =120.7=8.4MVA 本側(cè)重要負荷：S=S1070%=8.470%=5.88MVA所用電： S所=0.85P1+P2+P3/cos =0.8543.51+4.1+17/0.6 =69.42kVA

9、 0.07MVA第二章 主變的選擇2-1 主變型式的選擇原則一、變電所主變壓器臺數(shù)的確定變電所主變壓器的臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切的關(guān)系。1）對大城市郊區(qū)的變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變?yōu)橐恕?）對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變的變電所，其它變壓器宜按大于變壓器容量的12級設(shè)計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。3）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可設(shè)3臺主變。二、變電所主變壓器容量的確定1）變電所主變壓器容量，一般應(yīng)按變電所建成后510年規(guī)劃負荷來選擇，并適當(dāng)考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。2）根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等

10、綜合考慮，確定主變壓器的容量。對有重要負荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量能滿足變電所最大負荷Smax的6070%（35110kV變電所為60%，220500kV變電所為70%），在計及過負荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足I類及II類負荷的供電，即容量為：對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負荷的70%80%或全部重要負荷（當(dāng)、類負荷超過上述比例時），即容量或 3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標準化 三、主變壓器型式的選擇 1. 相數(shù)的選擇1）330kV及以下：三相變壓器2）500kV三相或單相變壓器組2. 繞組

11、數(shù)量的選擇在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。3. 繞組連接方式的選擇110kV：Y連接 35kV：Y連接（其中性點多通過消弧線圈接地） 35kV：連接4. 主變壓器阻抗的選擇1）各側(cè)阻抗值的選擇必須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流方向、無功分配、繼電保護、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運行等方面進行綜合考慮。2）對三繞組的普通型和自耦型變壓器，其最大阻抗是放在高、中壓側(cè)還是高、低壓側(cè)，必須按上述1）條原則來確定。5. 主變壓器電壓調(diào)整方式的選擇對于110kV及以下的變壓器，

12、宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。6. 主變壓器的冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻，大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻變壓器7. 主變壓器結(jié)構(gòu)型式的選擇有升壓型 和降壓型 （應(yīng)根據(jù)功率的傳輸方向來選擇其結(jié)構(gòu)型式。）2-2 本變電所主變壓器的選擇1.臺數(shù)：2臺2.容量：最大容量Smax=65000+141000+43.5+4.1+17=44064.6kVA SN=0.7Smax/（2-1）=0.744064.61=30845.227kVA 故主變額定容量選擇為SN=31.5

13、MVA 3.型號：SFSZ7-31500/110型三相三繞組有載調(diào)壓自冷變壓器4.參數(shù)： SFSZ7-31500/110變壓器的技術(shù)參數(shù)表：型號SFSZ7-31500/110額定容量（kVA）31500額定電壓（kV）11081.25%/38.522.5%/10.5連接組YN，yn0，d11空載損耗（kW）50.3短路損耗（kW）175空載電流（%）1.4阻抗電壓（%）高中：10.5 高低：1718 中低：6.5總體質(zhì)量70.8價格廠家沈陽變第三章 電氣主接線設(shè)計3-1 概述一、主接線的設(shè)計依據(jù)1、負荷的分類在電力系統(tǒng)中，按重要性的不同將負荷分為三類（或稱三級）。（1）I類負荷。即使短時停電也

14、將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞的重要負荷為I類負荷。（2）類負荷。停電將造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟損失的的負荷為類負荷。（3）類負荷。除I、類負荷以外的其他負荷均為類負荷。2、系統(tǒng)備用容量大小（1）系統(tǒng)中需要有一定的發(fā)電機裝機備用容量。運行備用容量不宜少于510%，以適應(yīng)負荷實增、機組檢修和故障停運三種情況。（2）裝有2臺及以上的主變壓器的變電所，其中一臺事故斷開，其余主變的容量應(yīng)保證60%的全部負荷，在季節(jié)過負荷能力后的運行允許時限內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷。 系統(tǒng)備用容量的大小將會影響運行方式的的變化。設(shè)計主接線時，應(yīng)充分考慮這個因數(shù)。二、對主接線的基本要求主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性

15、和經(jīng)濟性三項基本要求。1.可靠性供電的可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個要求。（1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。（2）斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，應(yīng)盡量減少停運出線的回路數(shù)和停運時間，并保證對、類負荷的供電。（3）盡量避免發(fā)電廠或變電所全部停運的可能性。（4）對裝有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2.靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴建的靈活性。（1）調(diào)度靈活，操作方便。應(yīng)能靈活地投入或切除機組、變壓器或線路，靈活地調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式行下的要求。（2）檢修安全。應(yīng)能方便停運線路、斷路器

16、、母線及繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不影響系統(tǒng)正常運行及用戶供電的要求。（3）擴建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展往往需要對已投運的發(fā)電廠和變電所進行擴建，從發(fā)電機、變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。3.經(jīng)濟性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟合理。（1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備的投資；應(yīng)適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型電氣設(shè)備。(2)年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費及大修費、日常小修維護費。(3)占地面積小。主接線的設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。 (4)在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投產(chǎn)，盡快

17、發(fā)揮經(jīng)濟效益。3-2 6110kV常用的主接線形式一、擬定可行的主接線方案方案一：方案一圖6-1 說明：10kV側(cè)、35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段接線。方案二：方案二圖6-2說明：110kV側(cè)采用單母分段接線，35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段帶旁母接線。方案三：方案三圖6-3說明：110kV側(cè)采用橋型（內(nèi)橋）接線，35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段帶旁母接線。方案四：方案四圖6-4說明：110kV側(cè)采用橋型（內(nèi)橋）接線，35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段接線。二、可行性方案的技術(shù)比較方案編號優(yōu)點缺點方案一有兩個電源供電，具有良好的可靠性和靈活性。當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障時，需停電

18、。方案二35kV側(cè)和10kV側(cè)檢修任一斷路器時，該回路不會停電。增加了很多旁路設(shè)備，增加了投資和占地面積，接線較復(fù)雜。方案三110kV側(cè)其中一回路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作比較簡單。35kV側(cè)和10kV側(cè)同方案一。110kV側(cè)變壓器切除投入或故障時，有一回路短時停運，操作較復(fù)雜，線路測斷路器檢修時，線路需較長時間停運。方案四有較高的的可靠性和靈活性，110kV側(cè)同方案三。35kV側(cè)、10kV側(cè)同方案一。增加了投資和占地面積，35kV側(cè)和10kV側(cè)母線或斷路器檢修仍有停電問題。結(jié)論：保留方案一和方案四三、方案一和方案四的經(jīng)濟比較橋式（方案四110kV）單母分段（方案一110kV）開關(guān)臺

19、數(shù)2830刀閘臺數(shù)1315占地面積小大結(jié)論：確定最終方案為方案四四、最終的主接線方案最終主接線方案為：10kV側(cè)采用內(nèi)橋接線，35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段接線，如圖6-5所示：圖6-5 本所主接線方式第四章 所用電設(shè)計4-1 變電所所用電設(shè)計原則一、對所用電源的要求 1.臺數(shù)：35110kV變電所，有兩臺及以上主變壓器時，宜裝設(shè)兩臺容量相同、可互為備用的所用工作變壓器。2.容量：每臺工作變壓器按全所計算負荷選擇3.引接：兩臺所用變壓器可分別由主變壓器最低電壓級的不同母線段引接如有可靠的635kV電源聯(lián)絡(luò)線，也可將一臺接于聯(lián)絡(luò)線斷路器外側(cè)；如能從變電所外引入可靠的低壓所用備用電源時，也可

20、裝設(shè)一臺所用變壓器。只有一回電源進線時，如果采用交流控制電源，宜在電源進線斷路器外側(cè)裝設(shè)一臺所用變壓器；如果采用直流控制電源，并且主變壓器為自冷式時，可在主變壓器最低電壓級母線上裝設(shè)一臺所用變壓器。 4.交流不停電電源：宜采用成套UPS裝置，或由直流系統(tǒng)和逆變器聯(lián)合組成。 5.直流電源：220330kV變電所、重要的35110kV變電所及無人值守變電所，裝設(shè)一組110V或220V蓄電池組；一般的35110kV變電所，裝設(shè)一組成套的小容量鎘鎳電池裝置或電容儲能裝置。 二、 所用電低壓側(cè)接線及供電方式 1.所用電系統(tǒng)采用380/220V中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源。2.所用電

21、母線采用按工作變壓器劃分的分段單母線，相鄰兩段工作母線間可配置分段或聯(lián)絡(luò)斷路器，各段同時供電、分裂運行。由于其負荷允許短路時停電，工作母線段間不裝設(shè)備用電源自動投入裝置，以避免備用電源投合在故障母線上時擴大為全所停電事故。3.所用電負荷由所用配電屏供電，對重要負荷采用分別接在兩段母線上的雙回路供電方式。4.斷路器、隔離開關(guān)的操作及加熱負荷，可采用按配電裝置區(qū)域劃分、分別接在兩段所用電母線的雙回路供電方式。 5.檢修電源網(wǎng)絡(luò)采用按配電裝置區(qū)域劃分的單回路分支供電方式。6.不間斷供電裝置主要是向通信設(shè)備、監(jiān)控計算機及交流事故照明等負荷供電4-2本變電所所用電設(shè)計一、 所用變臺數(shù)和容量選擇1.所用變

22、容量所用負荷S所=0.07MVA選擇容量為80kVA的所用變2.所用變臺數(shù)2臺二、所用電引接方式及電壓等級1.2臺所用變分別從10kV兩段母線上引接2.高壓側(cè)電壓等級：10kV3.低壓采用380V三相四線制接線，動力和照明共用一個系統(tǒng)二、 所用變型號及參數(shù)表4-1 本所所用變型號及參數(shù)型號SC10-80/10.5額定電壓（kV）10.52.5%/0.4接線組別Y,yn0阻抗電壓（%）Uk=4%三、 所用電接線圖4-1 本所所用電主接線第五章 短路電流計算5-1 概述一、 短路電流計算的主要目的1.電氣主接線的比較與選擇；2.選擇斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；3.為繼電保護的設(shè)計以

23、及調(diào)試提供依據(jù)；4.評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施；5.分析計算送電線路對通訊設(shè)施的影響。二、短路電流計算的假設(shè)1.進行以下數(shù)據(jù)的計算起始次暫態(tài)電流沖擊電流短路電流最大有效值短路容量主要用于校驗斷路器的開斷電流和繼電保護的整定計算，和主要用于電氣設(shè)備的動穩(wěn)定校驗。2.三相短路瞬態(tài)過程中，某一時刻短路電流周期分量有效值的計算。主要用于電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗。 三、短路電流計算的一般規(guī)定1.一般規(guī)定電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；所有同步電機都具有自動調(diào)節(jié)勵磁裝置；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；所有電源的電動勢相位角相同；應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧

24、電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。2.接線方式計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不能僅用在切換過程中可能并列運行的接線方式。 3.計算容量應(yīng)按工程設(shè)計的規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，一般取工程建成后的510年。 4.短路種類一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路情況嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況進行校驗。 5.短路計算點在正常接線方式時，通過設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。對于帶電抗器的610kV出線與廠用分支線回路，在

25、選擇母線至母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線、套管時，短路計算點應(yīng)選在電抗器之前。選擇其余的電氣設(shè)備時，短路計算點一般取在電抗器之后。 6.短路計算方法在工程設(shè)計中，短路電流計算均采用實用計算法。所謂實用計算法，是指在一定的假設(shè)條件下計算出短路電流的各個分量，而不是用微分方程去求解短路電流的完整表達式。四、 短路電流計算步驟1.設(shè)基準容量，基準電壓。2.計算各元件電抗標么值，并畫出等值電路。3.網(wǎng)路化簡，求出電源至短路點之間的總電抗標么值。4.計算短路電流周期分量有效值的標么值：5.將短路電流周期分量有效值的標么值換算成有名值：6.計算短路沖擊電流: 7.計算短路容量：表5-1 各元件電抗標么值計算

26、公式五、 短路點的設(shè)置原則1.最大短路電流值設(shè)在母線上2.避開稀有故障點5-2 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)標么值計算一、 畫出等值電路圖及短路點的選擇圖5-1 等值電路圖二、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及基準值計算（一）網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 1.110kV線路容量： 2.主變型號：SFSZ7-31500/110（二）取基準值表5-2 本所選取基準值基準容量SB（MVA）100基準電壓UB（kV）1153710.5三、各元件參數(shù)標么值計算（最大運行方式下）1.系統(tǒng)電抗：2.主變電抗： 110kV側(cè)： 35kV側(cè)： 10kV側(cè)： 5-3 三相短路電流的計算一、 短路點的選擇根據(jù)短路點的選擇原則，選擇k1為110kV橋上的短路，k2為35kV木線上

27、的短路，k3為10kV母線上的短路，即：圖5-2 本所短路點選擇二、最大運行方式下三相短路電流計算 （一）、k1點（110kV橋上） 1.轉(zhuǎn)移電抗：2.短路電流標么值：3.短路電流有名值4.穩(wěn)態(tài)電流有效值 5.短路電流沖擊值 6.短路全電流有效值 7.短路容量 （二）k2、k3點（35kV母線） 1.總電抗 2.短路電流標么值 3.短路電流有名值 4.穩(wěn)態(tài)電流有效值 5.短路電流沖擊值 6.短路電流有效值 7.短路容量 （三）k4、k5（10kV母線）1.總電抗 2.短路電流標么值 3.短路電流有名值 4.穩(wěn)態(tài)電流有效值 5.短路電流沖擊值 6.短路電流有效值 7.短路容量 （四）三相對稱短路

28、電流計算結(jié)果匯總表表5-2三相對稱短路電流計算結(jié)果匯總短路點短路電流周期分量有效值（kA）穩(wěn)態(tài)短路電流有效值（kA）短路電流沖擊值（kA）短路全電流最大有效值（kA）短路容量（MVA）K1202051.030.43984K2、k38.158.1520.7712.30522.3K4、k517.4317.4344.4526.32316.99 第六章 斷路器和隔離開關(guān)的選擇6-1 概 述 一、選擇電氣設(shè)備的一般條件（一）按正常工作條件選擇1.按額定電壓UN選擇 通常規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1到1.15倍，而電網(wǎng)運行電壓的波動范圍一般不超過額定電壓的1.15倍。因此在選擇

29、電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓，即2.按額定電流IN選擇電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下電氣設(shè)備的長期允許電流，IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即3.種類和型式的選擇 （1）應(yīng)按電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對設(shè)備進行種類和型式的選擇。 （2）除考慮海拔、當(dāng)?shù)貙嶋H環(huán)境溫度的影響外，尚需考慮日照、風(fēng)速、覆冰厚度、濕度、污穢等級、地震烈度等壞境條件的影響。當(dāng)超過一般電氣設(shè)備的使用條件時，應(yīng)向制造部提出特殊訂貨要求，并采取相應(yīng)措施。（二）按短路情況校驗1.熱穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定就是要求所選的電氣設(shè)備能承受短路電流

30、所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，在短路電流通過時，電氣設(shè)備各部分的溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。2.動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定就是要求電氣設(shè)備能承受短路沖擊電流所產(chǎn)生的電動力效應(yīng)。二、選擇電氣設(shè)備的技術(shù)條件選擇高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。選擇電氣設(shè)備的一般條件（如表6-1）：表6-1 選擇電氣設(shè)備的一般條件序號電器名稱額定電壓（kV）額定電流（kA）額定容量（MVA）機械負載N1斷路器2隔離開關(guān)電氣設(shè)備應(yīng)校驗的項目（如表6-2）表6-2 電氣設(shè)備應(yīng)校驗的項目序號電器名稱額定開斷電流（kA）短路穩(wěn)定性絕緣水平熱穩(wěn)定性動穩(wěn)定性1斷路器2隔離開關(guān)6-2 斷路器

31、和隔離開關(guān)的選擇一、 斷路器選擇 （一）參數(shù)選擇 斷路器及其操動機構(gòu)按下表所列技術(shù)條件選擇 表6-3 短路器及操動機構(gòu)技術(shù)條件 項 目參 數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流、頻率、機械荷載短路穩(wěn)定性動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性電流和持續(xù)時間承受過電壓能力對地和斷口間的絕緣水平操作性能開斷電流、操作次數(shù)、操作相數(shù)、分合閘時間及周期性（二）型式選擇 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項技術(shù)和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護，并滿足經(jīng)濟性。（三）110kV斷路器選擇 1.按正常工作條件選擇斷路器（1）按選擇 K1短路點短路參數(shù)為： 設(shè)備允許最高工作電壓（2）按選擇 查表選擇型號為SFM-110的斷路器，其技術(shù)

32、參數(shù)如表6-4： 表6-4 SFM-110斷路器技術(shù)參數(shù)型 號SFM-110額定電壓（kV）110額定電流（A）31500額定開斷電流（kA）50額定關(guān)合電流（峰值kA）125動穩(wěn)定電流（峰值kA）125熱穩(wěn)定電流3s（kA）50固有分閘時間（s）0.025全開斷時間（s）0.05重合閘無電流時間（s）0.3操作機構(gòu)氣動備 注西開引自三菱公司SF6產(chǎn)品2.按短路情況校驗：（1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 斷路器額定動穩(wěn)定電流 因為 故滿足動穩(wěn)定要求 （2）熱穩(wěn)定校驗.3s內(nèi)斷路器允許發(fā)熱 .短路電流熱效應(yīng)因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。（四）35kV斷路器選擇1.按正常工作條件選擇斷路器（1）按選擇 設(shè)

33、備允許的最高工作電壓：（2）按選擇 查表選擇型號為ZN-35的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表6-5：表6-5 ZN-35的斷路器技術(shù)參數(shù)型 號ZN-35額定電壓（kV）35額定電流（kA）1250額定開斷電流（kA）16額定關(guān)合電流（峰值kA）40動穩(wěn)定電流（峰值kA）40熱穩(wěn)定電流（4s）（kA）16固有分閘時間（s）0.06合閘時間（s）0.20重合閘無電流時間（s）0.50操作機構(gòu)CD2-40G備 注沈開、西電等 2.按短路情況校驗：（1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 斷路器額定動穩(wěn)定電流 因為 ,故滿足動穩(wěn)定要求 （2）熱穩(wěn)定校驗.4s內(nèi)斷路器允許發(fā)熱 .短路電流熱效應(yīng)：因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。

34、（五）10kV斷路器選擇1.按正常工作條件選擇斷路器（1）按選擇 設(shè)備允許的最高工作電壓：（2）按選擇查表選擇型號為ZN12-10的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表6-6：表6-6 ZN12-10的斷路器技術(shù)參數(shù)型 號ZN12-10額定電壓（kV）10額定電流（kA）2000額定開斷電流（kA）50額定關(guān)合電流峰值（KA）125動穩(wěn)定電流峰值（kA）125熱穩(wěn)定電流（3s）（kA）50固有分閘時間（s）0.065合閘時間（s）0.075操作機構(gòu)專用彈簧式備 注北開引自西門子2.按短路情況校驗 （1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 斷路器額定動穩(wěn)定電流 因為 ,故滿足動穩(wěn)定要求 （2）熱穩(wěn)定校驗.3s內(nèi)斷路器允

35、許發(fā)熱 .短路電流熱效應(yīng)：因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。二、隔離開關(guān)選擇 （一）參數(shù)選擇 隔離開關(guān)及其操作機構(gòu)按下表所列技術(shù)條件選擇表6-7 隔離開關(guān)及其機構(gòu)技術(shù)條件項 目參 數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流、頻率、機械荷載短路穩(wěn)定性動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性電流和持續(xù)時間承受過電壓能力對地和斷口間的絕緣水平操作性能分合小電流、旁路和母線環(huán)流、操作機構(gòu) （二）型式選擇操動 隔離開關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素。 （三）110kV隔離開關(guān)選擇1.按正常工作條件選擇隔離開關(guān)（1）按選擇設(shè)備允許最高工作電壓(2)按選擇查表選擇型號為GW4-110的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表6-8表6-8 GW4-

36、110隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)型 號GW4-110額定電壓（kV）110額定電流（kA）630動穩(wěn)定電流峰值（kA）504s熱穩(wěn)定電流（KA）20備注雙柱式2.按短路情況校驗：（1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 額定動穩(wěn)定電流 因為 故滿足動穩(wěn)定要求（2）熱穩(wěn)定校驗. . 因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。（四）35KV隔離開關(guān)選擇1.按正常工作條件選擇隔離開關(guān)（1）按選擇設(shè)備允許最高工作電壓(2)按選擇查表選擇型號為GW13-35的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表6-9表6-9 GW13-35隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)型 號GW13-35額定電壓（kV）35額定電流（kA）600動穩(wěn)定電流峰值（kA）644s熱穩(wěn)定電流（kA）25

37、備注GN13穿墻結(jié)構(gòu) 2.按短路情況校驗：（1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 額定動穩(wěn)定電流 因為 ,故滿足動穩(wěn)定要求2.熱穩(wěn)定校驗.4s內(nèi)隔離開關(guān)允許發(fā)熱 ：.短路電流熱效應(yīng)：因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。 （五）10kV隔離開關(guān)選擇1.按正常工作條件選擇斷路器（1）按選擇 設(shè)備允許的最高工作電壓：（2）按選擇查表選擇型號為GN2-10，其技術(shù)參數(shù)如表6-10 表6-10 GN2隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)型 號GN2-10額定電壓（kV）10額定電流（kA）3000動穩(wěn)定電流峰值（kA）1005s熱穩(wěn)定電流（kA）702.按短路情況校驗：（1）動穩(wěn)定校驗 短路沖擊電流 額定動穩(wěn)定電流 因為 ,故滿足動穩(wěn)定要求（

38、2）熱穩(wěn)定校驗.4s內(nèi)隔離開關(guān)允許發(fā)熱.短路電流熱效應(yīng)：因為，故滿足熱穩(wěn)定要求。三、本所選擇高壓斷路器及隔離開關(guān)如表6-11表6-11全所選擇高壓斷路器、隔離開關(guān)一覽表名 稱型 號臺數(shù)（臺）110kV斷路器SFM-1103110kV隔離開關(guān)GW4-110835kV斷路器ZN-351035kV隔離開關(guān)GN13-352010kV斷路器ZN12-101910kV隔離開關(guān)GN2-1040第七章 全所互感器配置7-1 互感器配置原則一、 電流互感器配置原則1.凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。2.在未設(shè)斷路器的下列地點應(yīng)裝設(shè)電流互感器； （1）發(fā)電機和變壓器

39、的中性點 （2）發(fā)電機和變壓器出口 （3）橋型接線的跨條上3.對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。4.一臺半斷路器接線中，線路-線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路-變壓器串中，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設(shè)三組電流互感器 。二、電壓互感器配置原則 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.當(dāng)需要監(jiān)視和

40、檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。4.當(dāng)需要在330kV及以下主變回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。7-2 本所互感器的配置一、 本所電流互感器配置1.本所電流互感器配置圖示圖7-1 本所電流互感器配置2.本所電流互感器配置說明 110kV側(cè)配置3組型號為LCB-110的電流互感器，35kV側(cè)配置型號為LCW-35的電流互感器，10kV側(cè)配置型號為LDZJ-10的電流互感器。二、本所電壓互感器的配置1.本所電壓互感器配置圖示圖7-2 本所電壓互感器配置2.本所電壓互感器配置說明 110kV側(cè)配置型號為的電壓互感器，35kV側(cè)配置型號為JDZ2-1

41、0的電壓互感器，10kV側(cè)陪住型號為JDZJ-10的電壓互感器。第八章 配電裝置8-1 概 述一、 對配電裝置的基本要求1.符合國家技術(shù)經(jīng)濟政策，滿足有關(guān)規(guī)程要求；2.節(jié)約用地；3.保證運行可靠；4.保證人生安全和防水要求；5.安裝、運輸、維護、巡視、操作和檢修方便；6.在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)省材料和降低造價；7.便于分期建設(shè)和擴建；8.一般110kV及以上電壓等級多采用屋外配電裝置，35kV及以下電壓等級多采用屋內(nèi)配電裝置。二、設(shè)計基本步驟 1.選擇配電裝置的型式選擇依據(jù)：（1）電壓等級（2）電器型式（3）出線多少和方式（4）有無電抗器（5）地形及環(huán)境條件等因素2.擬定配置圖將

42、 進、出線、母聯(lián)開關(guān)、分段開關(guān)、廠（所）用變、互感器、避雷器等合理分配于各間隔，用配置圖表示出來。3.設(shè)計配電裝置的平面圖和斷面圖三、配電裝置的分類概述配電裝置按電壓等級的不同，可分為高壓配電裝置和低壓配電裝置；按安裝地點的不同，可分為屋內(nèi)配電裝置、屋外配電裝置；按其結(jié)構(gòu)形式，又可分為裝配式配電裝置和成套配電裝置。（一）屋內(nèi)配電裝置屋內(nèi)配電裝置的特點是：由于允許安全凈距小和可以分層布置，因此，占地面積??；維修、操作、巡視在室內(nèi)進行，比較方便，且不受氣候影響；外界污穢不會影響電氣設(shè)備，減輕了維護工作量；房屋建筑投資較大。（二）屋外配電裝置屋外配電裝置的特點是：土建工程量較少，建設(shè)周期短；擴建比較

43、方便；相鄰設(shè)備之間的距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界污穢影響較大，設(shè)備運行條件較差；外界氣象變化使對設(shè)備維護和操作不便。（三）裝配式配電裝置在現(xiàn)場將電氣組裝而成的稱為裝配式配電裝置。裝配式配電裝置的特點是：建造安裝靈活；投資較少；金屬消耗量少；安裝工作量大，施工工期較長。（四）成套配電裝置在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套供應(yīng)的稱為成套配電裝置。成套配電裝置的特點是：電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；所有電器元件已在工廠組裝成一個整體(開關(guān)柜)，大大減少了現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)工期，也便于擴建和搬遷；運行可靠性

44、高，維護方便；耗用鋼材較多，造價較高。8-2 本所配電裝置選型一、110kV配電裝置110kV配電裝置用支持式管母線，分相中型，瓷柱式斷路器單列布置，一個方向進線。母線隔離開關(guān)選用垂直開啟式，線路隔離開關(guān)選用水平開啟式，電流互感器和斷路器布置在道路兩側(cè)。母線相間距離21米，間隔寬度8米，縱向尺寸30.5米。二、35kV配電裝置35kV配電裝置用戶外軟母線，分相中型，斷路器單列布置，母線隔離開關(guān)采用水平開啟式，單層架構(gòu)，母線首期一次上齊，電流互感器和斷路器布置在道路兩側(cè)，裝設(shè)跨路管母線。母線相間距離1米，間隔寬度5米，縱向尺寸為23.2米。三、10kV配電裝置 10kV配電裝置包括引出電和所用電，布置為屋內(nèi)配電裝置。第九章 主變保護的配置一、繼電保護應(yīng)滿足的基本要求1.選擇性選擇性是指繼電保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)中非故障元件仍然繼續(xù)運行，盡量縮小停電范圍。2.速動性快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的工作時間，以及縮小故障元件的損壞程度。3.靈敏性繼電保護的靈敏性是指對于保證范圍內(nèi)發(fā)生故障或非