某地區(qū)110kv降壓變電所電氣設(shè)計(jì)p

1、目 錄一： 摘 要二： 前 言三： 正 文 1:設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 6 2:設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （1）原始資料分析 9（2）主變壓器及所用變選擇 9（3）所用變壓器的選擇 11（4）電氣主接線選擇 12（5）短路電流計(jì)算 19（6）主要電氣設(shè)備選擇 25（8）防雷保護(hù) 44（9）電氣設(shè)備（10）一覽表 47四： 參考文獻(xiàn)五：謝辭六：小結(jié)附錄1：變電站主接線圖摘 要 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝

2、置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座110KV降壓變電站，首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式。 其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級(jí)的工作母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。 最后，根據(jù)各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，然后進(jìn)行校驗(yàn)。 Abstract: The know-why the learns , real circumstances of this engineering

3、 of combination are used , the analysis conscientiously careful by way of to the primary sources , as well as short circuit calculation to decides on the scheme . The selection of the electric owner grasping the transformer substation wiring scheme , the mould selecting of major electric installatio

4、n , the selection of main transformer platform number , capacity and model , as well as the various protections are surely calmly . Define finally this 110KV transformer substation electric owner's wiring diagram , and accomplishes the preliminary design to the 110KV transformer substation . Des

5、igning by way of this , I have had a more overall understanding to the design of transformer substation , and makes me learn , not only the reliability will fully be thought over in the engineering designation and the flexibility , and still more will give consideration to many things economy , long

6、-range nature and technical .前 言經(jīng)過(guò)三年的系理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，及各種實(shí)習(xí)操作，還有老師精心培育下，對(duì)電力系統(tǒng)各部分有了初步的認(rèn)識(shí)與了解。在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料、電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)、發(fā)電廠一次接線和電氣設(shè)備以及高電壓技術(shù)等參考書(shū)籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)周密的計(jì)算，完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容由以下：第一部分：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；第二部分：110/35/10KV降壓變壓所初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（主接線部分）；第三部分：10/35/10KV降壓變電所的計(jì)算書(shū)；第四部分：變電所主接線圖；四周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解設(shè)計(jì)的要求，及設(shè)計(jì)內(nèi)容，更加深

7、刻了解課本中的內(nèi)容，使知識(shí)與理論相結(jié)合，使基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際操作緊密聯(lián)系。尤其對(duì)主接線，電氣設(shè)備以及導(dǎo)本選擇方法進(jìn)一步掌握。由于水平所限，設(shè)計(jì)書(shū)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥之處，希望指正。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、原始資料： 根據(jù)系統(tǒng)規(guī)律，需要建成一座110KV降壓變電站，設(shè)計(jì)條件如下：1          電壓等級(jí)：110/35/10KV2          主變壓器兩臺(tái)，每臺(tái)容量為31.5MVA，本期一次設(shè)計(jì)建成。 3、進(jìn)出回?cái)?shù)： （

8、1）110KV進(jìn)出線共六回，其中兩回與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為45MVA，其余四回為單電源出線，送電容量為5MVA。 （2）35KV出線共四回，其中兩回送電容量為8MVA，另外兩回出線，送電容量為7MVA、6MVA。 （3）10KV出線共10回，其中六回架空出線，每回輸電容量為2MVA，四回電纜線路，每回輸電容量為1.8MVA。 （4）10KV另有兩面三組并聯(lián)電容器，每組電容器容量為5Mvar。4、系統(tǒng)情況：本變電站為一次降壓變電站，在系統(tǒng)中的地位比較重要。系統(tǒng)阻抗如下：（基準(zhǔn)容量為100MVA）：5、地理環(huán)境：變電站海拔高度為800m，附近無(wú)污染區(qū)，戶(hù)外最拭熱平均氣溫為35。6、線路

9、長(zhǎng)度： 7、所用電主要負(fù)荷表：序號(hào)名稱(chēng)額定容量(KW)功率因數(shù)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1充電機(jī)300.8811周期性2浮充電機(jī)6.50.8511經(jīng)常性3主變通風(fēng)0.150.733232經(jīng)常性4蓄電池及裝置通風(fēng)2.70.8233周期性5交流焊機(jī)10.50.511周期性6檢修間實(shí)驗(yàn)130.811經(jīng)常性7載波遠(yuǎn)動(dòng)0.960.6911經(jīng)常性8照明20經(jīng)常性9生活水泵8經(jīng)常性10采暖及其他16周期性二、設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、設(shè)計(jì)變電站主接線，論證所設(shè)計(jì)的主接線是最佳方案。 2、計(jì)算短路電流。 3、選擇導(dǎo)體及主要電氣設(shè)備。三、設(shè)計(jì)成果：1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)一份。 2、變電所主接線圖一張。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的

10、要求，依據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中有關(guān)內(nèi)容，遵照變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)對(duì)110KV變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的方法和步驟如下： 一、原始資料分析： 1、分析本變電站在電力系統(tǒng)中的作用： 本變電所的電壓等級(jí)為110KV，為一降壓變電所，在系統(tǒng)中的地位比較重要，高壓側(cè)同時(shí)接收和變換功率，供35KV負(fù)荷和10KV負(fù)荷，屬于地區(qū)一般變電所。 2、建設(shè)規(guī)模： 1、110KV進(jìn)出線共六回，其中兩回是與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為45MVA，其余四回為單電源出線，送電容量為5MVA。 2、35KV出線共四回，其中兩回出線每回送電容量為8MVA，另外兩回出線，送電容量為7MVA、6MVA。 3、10K

11、V出線共十回，其中六回架空出線，每回輸電容量為2MVA，四回電纜線路，每回輸電容量為1.8MVA。 二、主變壓器的選擇： 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同時(shí)也可減少運(yùn)行電能損耗，提高運(yùn)行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。 1、主變壓器臺(tái)數(shù)： 為保證供電可靠性，變電所一般設(shè)有兩臺(tái)主變壓器。 2、變壓器容量： 裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開(kāi)，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿(mǎn)足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力為40%，則可保證80%負(fù)荷供電。 3、在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般選

12、三相為壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成鐵芯低壓中壓高壓線圈，高與低之間阻抗最大。 4、繞組數(shù)和接線組別的確定： 該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，110KV以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y形連接，10KV采用連接。5、調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為±5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無(wú)法滿(mǎn)足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功

13、率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。6、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、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。所以用兩臺(tái)SFSZ731500/110型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：額定電壓：110±8×1.25%35±4×1.25%10.5KV阻抗電壓:U1-2%=10.5 U1-3%=17.8

14、 U2-3%=6.5聯(lián)接組別號(hào)：YN、yno、dn三、所用電接線設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。所用變臺(tái)數(shù)的確定：一般變電所裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器，對(duì)于樞紐變電所、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺(tái)容量相等的所用變壓器。所用變壓器的容量應(yīng)

15、按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照下列公式近似計(jì)算： S照明負(fù)荷+其余負(fù)荷×0.85(kVA)所用變壓器的容量：SeS0.85P十P照明(kVA)根據(jù)任務(wù)書(shū)給出的所用負(fù)荷計(jì)算：S0.85(30+6.5+0.15×32+2.7×3+10.5+l 3+0.96+8)+20+l6105.58l (kVA)根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下：型號(hào)：SL7125l0；容量為：125(kVA)連接組別號(hào)：Yn，yn0 調(diào)壓范圍為：高壓：±5 阻抗電壓為(%)：4所用電接線方式：一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)

16、行情況下可分列運(yùn)行，分段開(kāi)關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。四、電氣主接線的選擇： 電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 （一）設(shè)計(jì)的基本要求為： 1、滿(mǎn)足對(duì)用戶(hù)供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 2、接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。 3、運(yùn)行上要具有一

17、定的靈活性和檢修方便。 4、具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 5、具有擴(kuò)建和可能性。 （二）設(shè)計(jì)主接線的原則： 采用分段單母線或雙母線的110220KV配電裝置，當(dāng)斷路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。對(duì)于屋內(nèi)配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁母。356KV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩?hù)多系雙回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約2-3天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。610KV配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶(hù)單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線610KV配電裝置

18、多不設(shè)旁路母線。 對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿(mǎn)足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路變壓器組或橋形接線等。若能滿(mǎn)足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。擬定可行的主接線方案23種，內(nèi)容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。（三）方案的比較：110KV側(cè)的接線 （1）單母分段帶旁路 斷路器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了檢修出線斷路器，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置，檢修與其相連

19、的任一回線的斷路器時(shí)，該回路均可以不停電，可以提高供電的可靠性。缺點(diǎn)：此種接線多裝了價(jià)格較高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，增大了投資。（2）雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：檢修任一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶(hù)的連續(xù)供電，當(dāng)檢修任一母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此刀閘相連的該組母線，其它回路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，從而提高了供電可靠性。缺點(diǎn)：1、投資較大，所用設(shè)備多，占地面積大，增加了一組母線和一組刀閘。 2、配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差。 3、在運(yùn)行中隔離開(kāi)關(guān)做為操作電器，易發(fā)生誤操作事故。 從以上兩種方案比較，方案一雖然用設(shè)備較少，減少了投資，但由于供電可靠性較低故不易采用；方案二雖然操作復(fù)雜、設(shè)備較多

20、，投資較大，且根據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)可知110-220KV配電裝置中當(dāng)線路回?cái)?shù)為四條以上時(shí)，易采用雙母線接線方式，提高了可靠性，易于擴(kuò)建，故選擇方案二。 35KV側(cè)的接線： 所設(shè)計(jì)的變電所35KV出線，最終四回，本期工程一次完成，在考慮主接線方案時(shí)，應(yīng)首先滿(mǎn)足運(yùn)行可靠，操作靈活，節(jié)省投資。方案一：?jiǎn)文妇€接線方式：接線簡(jiǎn)單、清晰。操作方便，投資少便于擴(kuò)建；母線或隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)連接在母線上的所有回路必須停止工作；檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停電；當(dāng)母線或母線上的隔離開(kāi)關(guān)上發(fā)生短路以及斷路器在繼電保護(hù)作用下都自動(dòng)斷開(kāi)，因而造成全部停電。方案二：?jiǎn)文阜侄谓泳€方式：當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段

21、斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶(hù)停電，可提高供電可靠性和靈活性。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶(hù)停電，可提高供電可靠性和靈活性。以上兩種方案比較，在供電可靠性方面，方案一較差，故35KV側(cè)應(yīng)采用單母分段接線方案一：?jiǎn)文妇€接線：具有接線簡(jiǎn)單清晰，操作方便，所用設(shè)備比較少，投資少等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)母線或母?jìng)?cè)隔離開(kāi)關(guān)檢修故障時(shí)，連接在母線上的所有回路都將停止工作，當(dāng)母線發(fā)生短路時(shí)，所有電源回路的斷路器在繼電保護(hù)作用中自動(dòng)跳閘，因而造成母線電壓失壓全部停電，檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停電。方案二：?jiǎn)文阜侄?/p>

22、接線： 接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，且操作方便，可提高供電可靠性和靈活性，不僅便于檢修母線而減少母線故障影響范圍，對(duì)于重要用戶(hù)可以從不同段引兩個(gè)回路，而使重要用戶(hù)有兩個(gè)電源供電，在這種情況下，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，由于分段斷路器在繼電保護(hù)裝置的作用下，能自動(dòng)將故障段切除，因而保證了正常段母線不間斷供電。綜上所述，單母分段接線的可靠性較高，而且比較經(jīng)濟(jì)，故10KV側(cè)接線應(yīng)選方案二，單母分段接線。五、短路電流計(jì)算： 短路電流計(jì)算的目的： （1）電氣主接線比選；（2）選擇導(dǎo)體和電器；（3）確定中性點(diǎn)接地方式; （4）計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺；（5）確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距；（6）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓

23、；（7）選繼電保護(hù)裝置，進(jìn)行整定。、系統(tǒng)負(fù)荷情況計(jì)算 1、35KV最終四回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。 35KV總負(fù)荷為：（80.8+80.8+70.8+60.8）×0.6×（1+4%）5=26.46MVA2、10KV最終十回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長(zhǎng)率為4%。 10KV負(fù)荷為：（6×20.8+4×1.80.8）×0.6×(1+4%)5=17.52MVA所以變電站考慮擴(kuò)建后送出的總負(fù)荷為：S總= S35+S10=43.98MVA短路電流的計(jì)算： 1、變壓器阻抗計(jì)算：系統(tǒng)參數(shù)：阻抗電壓：UK(12)%=1

24、0.5；UK(13)%=17.8；UK(23)%=6.5 X10=0.102；Sj=100MVA；Uj= Upj所選出的SFSZ731500/110型變壓器參數(shù)： U12%=10.5 ；U13%=17.8；U23%=6.5Ud1%=1/2(U12% U13% U23%)=1/2(10.517.86.5)=10.9Ud2%=1/2(U12% U23% U13%)=1/2(10.56.517.8)=0.40Ud3%=1/2(U13% U23% U12%)=1/2(17.86.510.5)=6.9 X1*= Ud1%100 ×Sj Sn=10.9100×100630.173 X2

25、*=0 X3*= Ud3%100 ×Sj Sn=69100×100630.1095 變壓器的等值電路： 1 X1*/0.173 X2*/0 2 X3*/0.1095 3 短路電流計(jì)算等值電路圖及短路點(diǎn)選擇： SC X1*/0.102 d1 115KV X2/0.173 X3/0.173 d2 35KV X4/0.1095 X5/0.1095 d3 10.5KV 2、d1點(diǎn)短路電流計(jì)算： 110KV側(cè)提供的電流：I*=1/x1=1/0.102=9.8 基準(zhǔn)電流： 110KV短路電流的有名值： I/= I*·Ij=9.8×0.502=4.922KA Kch取

26、1.8 沖擊電流： 電流最大有效值： Ich=1.51×I/=1.51×4.922=7.48KA 短路容量： SC X1/0.102 d1 3、d2點(diǎn)短路電流計(jì)算： X1/0.102 X6 X2/0.173 X3/0.173 d2 X6= X1+1/2 X2=0.102+1/2×0.173=0.1885 短路電流：I*=1/ X6=1/0.1885=5.31 基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=5.31×1.56=8.276KA 沖擊電流： 電流最大有效值： Ich=1.51×I/=1.51×8.276=12.50KA

27、 短路容量： 4、d3點(diǎn)短路電流計(jì)算： a、并列 SC X1 X2 X3 X4 X5 d3 X*= X1+ X2/ X3+ X4/ X5=0.102+1/2×0.173+1/2×0.1095=0.243 短路電流：I*=1/ X*=1/0.243=4.11 基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=4.11×5.5=22.61KA 沖擊電流 ich=2.55×I/=2.55×22.61=57.66KA 電流最大有效值： Ich=1.51×I/=1.51×22.61=34.14KA 短路容量： b、分列 SC X1

28、X2 X3 X4 X5 X*= X1+ X2/ X3+ X4 =0.102+1/2×0.173+0.1095=0.298 短路電流：I*=1/ X*=1/0.298=3.356基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=3.356×5.5=18.46KA 沖擊電流 ich=2.55×I/=2.55×18.46=47.06KA 短路容量：由于10KV母線采用分段進(jìn)行，短路電流為18.46KA，小于并列運(yùn)行時(shí)的短路電流22.61KA，所以無(wú)需加裝電抗器來(lái)限制短路電流。 計(jì)算參數(shù)表短路點(diǎn)名稱(chēng)短路電流I/（3）沖擊電流ich全電流Ich短路容量S/d11

29、10KV母線4.922KA12.55KA7.48KA980.37MVAd235KV母線8.276KA21.1KA12.50KA530.36MVAd310KV母線22.61KA57.66KA34.14KA411.19MVA六、主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)：電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(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)約，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 （一）斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)： 1、選擇： （1）按正常工作條件選擇：

30、 a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Uymax。 即：UgmaxUymax b、按額定電流選：在額定周?chē)h(huán)境溫度下長(zhǎng)期允許電流Iy，應(yīng)不小于該回路最大持續(xù)工作電流Igmax 即：IyIgmax 主變側(cè)：110KV 35KV 10KV 110KV負(fù)荷側(cè) 35KV負(fù)荷側(cè) 10KV負(fù)荷側(cè)短路計(jì)算參數(shù)如下： 110KV：I/=4.922KA ich=12.55A S/=980.37MVA 35KV ：I/=8.276KA ich=21.1A S/=530.36MVA 10KV： I/=22.61KA ich=57.66A

31、 S/=411.19MVA110KV選擇LW14110型斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)LW14-110U（KV）110Ue（KV）110Igmax(A)174Ie(A) 2000I/(KA)4.922Ir(KA)31.5ich(KA)12.55idw(KA)80I2tdz4.922×0.5Ir2t31.52×335KV選擇ZN23-35C型斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)ZN23-35CU（KV）35Ue（KV）40.5Igmax(A)496Ie(A)1600I/(KA)8.276Ir(KA)25ich(KA)21.2idw(KA)63I2tdz8.2762×0.6Ir2t252×4 1

32、0KV主變側(cè)選ZN28-12-3150，負(fù)荷側(cè)選ZN28-12-1250計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28A-12/-3150計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28-12-1250U（KV）35Ue（KV）12U（KV）10Ue（KV）12Igmax(A)1989Ie(A)3150Igmax(A)144.3Ie(A)1250I/(KA)22.61Ir(KA)40I/(KA)22.61Ir(KA)31.5ich(KA)57.66idw(KA)100ich(KA)57.66idw(KA)80I2tdz22.612X0.75Ir2t402×4I2tdz22.612×0.75Ir2t31.52×4隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)

33、果如下：110KV選GW4-110G型，35KV選GW28-35型10KV主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選GN2-10型，負(fù)荷側(cè)選GN8-10型 2、校驗(yàn)： （1）110KV側(cè)選LW14110型斷路器 Ie=2000A Igmax=174A 所以Ie Igmax Ue= Ugmax=110KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 短路電流的假想時(shí)間，等于后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器全分閘時(shí)間之和 即：tjs= tb+ td 其中：tb=0.5s td=0.15s 即：tjs=0.5+0.15=0.65s 因：tjs1s 所以應(yīng)考慮/=1非周期分量作用時(shí)間0.05s， 在/=1時(shí)，查發(fā)

34、電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tz=0.5s, 所以tdz=0.5+0.05=0.55s 所以 I2tdz=4.9222×0.55=13.3(KA2·S) I2rt=31.52×3=2976.5(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=12.55KA idw=80KA 所以滿(mǎn)足要求c、開(kāi)斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=31.5KA I/=4.922KA 所以IekdI/滿(mǎn)足要求故所選LW14110型斷路器符合要求 110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選GW4110G型Ie=1000A Igmax=174A 所以I

35、e Igmax滿(mǎn)足要求 Ue= Ugmax=110KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=4.9222×0.75=18.16(KA2·S) I2rt=21.52×5=2311.25(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=12.55KA idw=80KA ich idw所以滿(mǎn)足要求故所選GW4110G型隔離開(kāi)關(guān)符合要求 （2）35KV側(cè)選ZN2335C型斷路器 Ie=1600A Igmax=496A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求 Ue= 40.5KV Ugmax=3

36、8KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 即：tjs= tb+ td =0.5+0.2=0.71s 所以應(yīng)考慮在/=1非周期分量作用時(shí)間0.05s，在/=1時(shí)，查發(fā)電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tz=0.6s，即tdz =0.6+0.05=0.65s 所以 I2tdz =8.2762×0.65=44.52(KA2·S) I2rt=252×4=2500(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=21.1KA idw=63KA ich idw所以滿(mǎn)足要求c、開(kāi)斷電流校驗(yàn)：Ie

37、kdI/ Iekd=25KA I/=8.276KA IekdI/所以滿(mǎn)足要求故所選ZN2335C型斷路器符合要求35KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選GW2835型Ie=600A Igmax=496A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求Ue= Ugmax=35KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=8.2762 ×0.75=51.37(KA2·S) I2rt=6.62×5=217.8(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=21.2KA idw=50KA ich idw所以滿(mǎn)足要求故所選G

38、W2835型隔離開(kāi)關(guān)符合要求 (3)10KV側(cè) A、主變側(cè)選IN28A12/3150A型斷路器 Ie=3150A Igmax=1819A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求 Ue= 12KV Ugmax=10.5KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 即：tjs= tb+ td =0.5+0.5=1s(不考慮非周期分量) 在/=1時(shí)，查發(fā)電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tdz=0.75s 所以 I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=402×4=6400(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)

39、足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=100KA ich idw所以滿(mǎn)足要求c、開(kāi)斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=40KA I/=22.61KA IekdI/所以滿(mǎn)足要求故所選ZN28A12/3150A型斷路器符合要求10KV主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選GN210型Ie=4000A Igmax=1819A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求Ue= Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=362×5=6480(KA2

40、83;S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=85KA ich idw所以滿(mǎn)足要求故所選GN210型隔離開(kāi)關(guān)符合要求B、負(fù)荷側(cè)選ZN28121250型斷路器 Ie=1250 A Igmax=144.3 A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求 Ue= 12KV Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=31.52×4=3696(KA2·S) I2tdzI2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)

41、定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=80KA ich idw所以滿(mǎn)足要求c、開(kāi)斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=31.5 KA I/=22.61KA IekdI/所以滿(mǎn)足要求故所選ZN28121250型斷路器符合要求10KV線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)選GN2810型Ie=600A Igmax=144.3A 所以Ie Igmax滿(mǎn)足要求Ue= Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿(mǎn)足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=302×5=4500(KA2·S) I2tdz

42、I2rt滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=75KA ich idw所以滿(mǎn)足要求故所選GN2810型隔離開(kāi)關(guān)符合要求 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)如下：10KV：GG1A54 GG1A25D GG1A07（6）35KV：JYN13503ZD JYN135112 （三）電流互感器的選擇與校驗(yàn)： 1、選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查常用設(shè)備手冊(cè)選電流互感器型號(hào)如下： LH選擇： 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽?a、回路最大

43、持續(xù)工作電流：110KV側(cè)： 35KV側(cè)： 10KV側(cè)：b、饋路最大持續(xù)工作電流：110KV側(cè)：35KV側(cè)：10KV側(cè)：（四）、電壓互感器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、一次電壓、二次電壓等條件，查常用設(shè)備手冊(cè)，選擇電壓互感器型號(hào)如下：（五）、高壓熔斷器的選擇：根據(jù)電網(wǎng)電壓的要求，本站35KV、10KV電壓互感器都用高壓熔斷器進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)電壓互感器的熔斷器只需按額定電壓和開(kāi)斷容量來(lái)選擇，查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料得：35KV電壓互感器使用RN235型高壓限流熔斷器，其技術(shù)參數(shù)：Ue=35KV，Le=0.5A，Sde=1000MVA。 10KV電壓互感器選用RN210型高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)：Ue=10KV

44、，Le=0.5A，Sde=1000MVA。 高壓熔斷器選擇結(jié)果：安裝地型號(hào)電壓電流斷流容量最 大 分?jǐn)嗔鲾?shù)量備 注35KV 電壓互感器RN23535KV0.5A1000MVA2 組保護(hù)室內(nèi)電壓互感器10KV 電壓互感器RN21010KV0.5A1000MVASOKA2 組保護(hù)室內(nèi)電壓互感器（六）、母線的選擇與校驗(yàn)：1） 常用導(dǎo)體材料在銅、鋁等。載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，110KV及以上配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。2）硬母線截面在矩形、槽形、管形等。矩形母線用于35KV及以下，電流在4000A及以下配電裝置。導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，變電所的匯流母線均按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流進(jìn)行選擇

45、，各引線則按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度J。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面的允許電流還必須滿(mǎn)足IgmaxkIal電暈電壓校驗(yàn)當(dāng)110KV所選導(dǎo)線截面積大于70mm2時(shí)，可不作電暈電壓校驗(yàn)。矩形導(dǎo)體不作電暈電壓校驗(yàn)。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) -母線材料的允許應(yīng)力-作用在母線上的最在計(jì)算應(yīng)力各電壓等級(jí)負(fù)荷，最大負(fù)荷利用率為： 110KV側(cè)：Tmax=5000小時(shí) 35KV側(cè)：Tmax=4500小時(shí) 10KV側(cè)：Tmax =4000小時(shí)110KV母線及引出線的選擇、校

46、驗(yàn)5       110KV側(cè)母線的選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)資料可知110KV及以上的配電裝置蔽露布置時(shí)、不宜采用硬導(dǎo)體。因這個(gè)電壓等級(jí)以上的硬件導(dǎo)體散熱條件較差。故主變110KV側(cè)大引的引出線，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇軟導(dǎo)體，并按d1點(diǎn)三相短路條件進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，最大運(yùn)行方式的最大持續(xù)工作電流： 設(shè)本站110KV最大負(fù)荷利用時(shí)間TMAX為5000 h以上，由相關(guān)資料查的鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為：J=1.1A/mm2則：線的經(jīng)濟(jì)截面為： 經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得：LGJ240型的導(dǎo)線在高溫度+70,基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25時(shí)截流量為610A,取綜

47、合系數(shù)為0.882（查有關(guān)資料可知）實(shí)際允許截流量為IXR=0.882×610=538.02A大于最大持續(xù)工作電流Igmax =174A。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查有關(guān)資料得：C=87，d1(3)點(diǎn)三相穩(wěn)定短路電流I=4.922KA ，設(shè)變壓器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.05S短路器合分閘時(shí)間為0.15S,則變壓器短路電流計(jì)算時(shí)間tjS=0.05+0.15=0.2S1s 查短路電流周期分量發(fā)熱等值時(shí)間曲線得tz=0.19S； tdz =0.19+0.05=0.24s 故所選LGJ240型鋼芯鋁絞線滿(mǎn)足穩(wěn)定的要求，同時(shí)按設(shè)計(jì)要求及規(guī)定可知，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)（可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體為L(zhǎng)GJ70）2、11

48、0KV輸電線路導(dǎo)線的選擇，應(yīng)按最大負(fù)荷電流選擇截面，并按照d1(3) 點(diǎn)的短路條件進(jìn)行穩(wěn)定的校驗(yàn)。110KV最大負(fù)荷利用時(shí)間TMAX為5000h以上，由相關(guān)資料查的鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為：J=1.1A/mm2則：線的經(jīng)濟(jì)截面為：經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得：試選LGJ240型鋼芯鋁絞線在最高允許溫度+70 基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25 時(shí)，截流量為610A,取綜合系數(shù)為0.882實(shí)際流量為IXR=0.882×610=538.02A 大于最大持續(xù)工作電流Igmax =248.01A。 校驗(yàn)在d1(3)點(diǎn)短路條件下的熱穩(wěn)定按線熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式：滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的最小截面： 查相關(guān)資料得87，d1(3)三相短路

49、電流I=4.922KA設(shè)線路主保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間0.05斷路器全分閘時(shí)間為0.15，則線路短路電流計(jì)算查短路電流同期分量等值時(shí)間曲線得tz=0.19S； tdz =0.19+0.05=0.24s故所造LGJ-240型鋼芯鋁絞線滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體LGJ-70故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。35KV母線及引出線的選擇、校驗(yàn)1、35KV母線的選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本變電站35KV出線為四回，因此，35KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜，其截面應(yīng)按最大持續(xù)工作電流選擇，并按d2(3) 短路進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。變壓器35KV側(cè)最大持續(xù)工作電流為1.05倍的變壓器的額定電流：經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得：試選用10

50、0×8單條矩形鋁線平放時(shí)，長(zhǎng)期允許載流量為1542A，取綜合校正系數(shù)K=0.94，則實(shí)際載流量為IXR =1542×0.94=1449.5A Igmax 校驗(yàn)在d2(3) 點(diǎn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定，取L=1M，a=0.7M iCH=21.1A 則作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力按公式：=1.73×iCH2×l2/aw×10-8=57×105 Pa上式中， 即震動(dòng)系數(shù)取1W為截面系數(shù)，W=0.167bh2 b=5 h=50 直有關(guān)資料得硬鋁線的最大應(yīng)力=69×106 Pa ，即故滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。校驗(yàn)在d2(3) 點(diǎn)，短路時(shí)的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87,I=8.276KA;設(shè)變壓器主保護(hù)動(dòng)