某220KV變電所電氣設(shè)計(jì)說明

1、設(shè)計(jì)說明書一、概述1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則根據(jù)江蘇省35-220kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則(2002)、220-500kV變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5155-2002)、220-500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5218-2006)、35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50059-1992)、繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)范(GB14285-2006)、高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5352-2006)以及給定的“電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)”畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，并依據(jù)5-10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求做到供電可靠、調(diào)度靈活、檢修方便和投資經(jīng)濟(jì)。1.2 系統(tǒng)概況待建變電所的電壓等級(jí)為220kV

2、/110kV/10kV，220kV是本變電所的電源電壓，110kV和10kV是二次電壓。待建變電所位于城市近郊，地勢(shì)平坦，交通方便，主要承擔(dān)開發(fā)區(qū)煉鋼廠供電任務(wù)，另外還有變電站附近的汽車廠、電機(jī)廠、礦機(jī)廠、機(jī)械廠、煉油廠、飼料廠等重要用戶。220kv4回出線作為本所電源，2回線來自系統(tǒng)，2回線來自相臨變電站，110kv2回出線供煉鋼廠負(fù)荷，10kv11回出線供周圍負(fù)荷。該變電所為樞紐變電所。1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模1.110KV線路2回，最大負(fù)荷為43MW.負(fù)荷功率因數(shù)0.95.2.10KV出線共11回，本側(cè)最大出線總負(fù)荷為9.3MW，負(fù)荷功率因數(shù)平均為0.85。3.年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=56

3、00小時(shí)，同時(shí)率0.9，線路損耗6。1.4環(huán)境條件1. 當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟?0。2. 最熱月(7月)平均溫度28。二、主變壓器的選擇1 .主變壓器形式的選擇1.1 相數(shù)的確定根據(jù)220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5222-2005)第7.7.2條規(guī)定，“與電力系統(tǒng)連接的220330kV變壓器若不受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器?！北咀冸娝暗貏?shì)平坦，交通方便”，應(yīng)當(dāng)選用三相變壓器。1.2 繞組數(shù)確定根據(jù)220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL/T5222-2005)第7.2.4條220330kV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(dá)到該變壓器額定容量的15%以上，或者

4、第三繞組需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，均宜采用三繞組變壓器，當(dāng)中性點(diǎn)接地方式允許時(shí)采用自耦變壓器。根據(jù)待建變電所電壓等級(jí)和負(fù)荷情況，選擇三繞組變壓器。1.3 調(diào)壓方式的確定用戶為鋼廠、廠礦生產(chǎn)企業(yè)，電壓波動(dòng)大，用戶對(duì)供電質(zhì)量要求較高，需要經(jīng)常調(diào)壓，故選擇有載調(diào)壓變壓器2 .主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的確定相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：選擇的變壓器容量Se需要滿足下列兩個(gè)條件：SeA0.7Smax;SenSimp。其中，Smax為變電所的最大負(fù)荷容量；Simp為變電所的全部重要負(fù)荷容量通過計(jì)算(詳見計(jì)算書)，最后選擇變壓器的容量Se=40000KVA?？紤]到重要負(fù)荷較多及今后的發(fā)展，故選擇2臺(tái)主變壓器綜上所述：該變電所選擇

5、2臺(tái)3相3繞組有載調(diào)壓變壓器型號(hào)為SFSZ-40000KVA/220+8_X1.25%/121/10.5主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量比：100/100/50額定電壓比：220+8X1.25%/121/10.5聯(lián)系組標(biāo)號(hào)：YN,a0,dii空載損耗P。：38KW空載電流I。：0.9%阻抗電壓：U（1-2）%=10U（1-3）%=30U（2一3）%=20、主接線的確定變電所主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷性質(zhì)、周圍環(huán)境及變電所的規(guī)劃容量等條件和具體情況確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方面、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。主接線的可靠性和經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，在滿足技

6、術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積少，電能損耗少，年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。1.220KV接線方式方案一：采用單母線帶旁路母線，該接線簡(jiǎn)單清晰，投資較小，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，任一出線或主變間隔短路器檢修，不需對(duì)外停電，但母線檢修或故障時(shí)220KV配電裝置需要全停?？紤]到鋼廠、廠礦用戶的重要性，該接線方式不宜采用。方案二：采用雙母接線，該接線雙回電源進(jìn)線，兩臺(tái)主變運(yùn)行在不同母線上，負(fù)荷分配均勻，調(diào)度靈活方便，運(yùn)行可靠性高，任一母線檢修不會(huì)影響線路送電，母線故障時(shí)也只影響部分負(fù)荷。由于考慮到負(fù)荷重要性，目前SF6短路器可靠性較高，采用雙母接線供電可靠性亦能得到可靠保證，故采用雙母接線方式2.110K

7、V接線方式（110KV2回出線）方案一:可采用線路變壓器組，投資少，接線簡(jiǎn)單清晰，缺點(diǎn)變壓器檢修或故障時(shí)，線路只有一條運(yùn)行，降低了用戶的供電可靠性。方案二:采用內(nèi)橋接線，也是比較經(jīng)濟(jì)的接線方式，線路停電方便，變壓器停電相對(duì)復(fù)雜，但考慮供電可靠性,故110KV系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線方式。3.10KV接線方式10KV11條出線，重要用戶均采用雙回路，由于10KV斷路器性能可靠，不考慮增設(shè)旁路。考慮到系統(tǒng)無功負(fù)荷較大，為改善系統(tǒng)電壓，同時(shí)提高變壓器的輸送能力，增設(shè)二組10KV電容器。10KV系統(tǒng)采用單母分段接線方式亦能滿足供電可靠性要求。變電所主接線見圖四、短路電流計(jì)算為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇

8、電器設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置能夠自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘,繼電保護(hù)裝置的整定和電氣設(shè)備的選擇均需要短路電流數(shù)據(jù)。因此短路電流計(jì)算是變電所設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。系統(tǒng)在不同運(yùn)行方式下的短路電流（KA）短路地點(diǎn)運(yùn)行方式I”It/2ItIsh220KV側(cè)雙母線并列運(yùn)行39.05823.4823.18799.425110KV側(cè)兩臺(tái)主變并列運(yùn)行3.8043.8043.8049.682一臺(tái)上變停運(yùn)1.9511.9511.9514.96610KV側(cè)兩臺(tái)主

9、變并列運(yùn)行8.7018.7018.70122.149一臺(tái)上變停運(yùn)4.3744.3744.37411.134注：短路電流計(jì)算詳見短路電流計(jì)算書五、電器設(shè)備的選擇、校驗(yàn)一、選斷路1.220KV高壓斷路器的選擇(1) 選斷路器型號(hào)考慮單條線路代2臺(tái)變壓器時(shí)最大長(zhǎng)期工作電流：Igmax=2XSe/(V3Ue)=2乂40000/(，3乂220)=209.95(A)根據(jù)Ue=220KV、Igmax=110A(線路考慮單線帶兩臺(tái)變壓器最大電流209.5A)及室外布置的要求，由于220KV斷路器額定電流均大于209.5A,主變斷路器、線路斷路器選型號(hào)為L(zhǎng)Wi-220/2000斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=22

10、0KV,Ie=2000A,額定開斷電流Ibr=40KA,動(dòng)穩(wěn)定電流Imax=100KA,熱穩(wěn)定電流It=40(4s)。(2) 校驗(yàn)開斷能力Ibr=40KA>I"=39.058KA,斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要求。(3) 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=，2KmI"=V2X1.8X39.058=99.425KA<100KA,滿足要求。(4) 校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=2.6s>1s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=(I"2+10I2(t/2)+It2)t/12=(39.0582+10X23.482+23.1872)2.6/12=1641.54KA2S<4

11、02X4=6400KA2S,滿足要求。以上計(jì)算表明，根據(jù)附表37選LWi-220/2000斷路器可滿足要求。220KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)I(KA)ish(KA)Qk(KA2S)Un(KV)IN(KA)Inbr(KA)Ies(KA)I2tt(KA2SLW1-220/20002200.2139.05899.4251641.5422020004010064002.110KV高壓斷路器的選擇(1)選斷路器型號(hào)單臺(tái)變壓器最大長(zhǎng)期工作電流：按一臺(tái)主變退出，另一臺(tái)主變?cè)试S過負(fù)荷30%(40%)考慮Igmax=1.3XSe/(，3Ue)=1.3X40000/

12、(，3X121)=273.9(A)根據(jù)Ue=110KV、Igmax=200.4A及室外布置的要求，由于110KV斷路器額定電流均大于200.4A,主變斷路器SW4-110G斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=110KV,Ie=1000A,額定開斷電流Ibr=15.8KA,動(dòng)穩(wěn)定電流Imax=32KA,熱穩(wěn)定電流It=21KA。(1) 驗(yàn)開斷能力Ibr=15.8KA>I"=3.804KA,斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要求。(2) 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=V2KmI"=V2X1.8X3.804=9.683KA<32KA,滿足要求。(3) 校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=2.1s>1

13、s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=(I"2+10I，/2)+It2)t/12=(3.8042+10X3.8042+3.8042)2.1/12=30.4KA2S<212X4=1764KA2S,滿足要求。以上計(jì)算表明，根據(jù)附表35選SW4-110斷路器可滿足要求。110KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)I(KA)ish(KA)Qk(KA2S)Un(KV)In(KA)Inbr(KA)Ies(KA)I2tt(KA2SSW4-110G1100.273.8049.68330.4110120015.85517643.10KV高壓斷路器的選擇(一)

14、10KV主變斷路器、分段斷路器（ 1)選斷路器型號(hào)單臺(tái)變壓器最大長(zhǎng)期工作電流：按一臺(tái)主變退出，另一臺(tái)主變?cè)试S過負(fù)荷30%(40%)考慮Igmax=1.3X0.5xSe/(V3Ue)=1.05x20000/(V3x10.5)=1501.2(A)根據(jù)Ue=10KV、Igmax=1501.2A及室外布置的要求，主變斷路器、分段斷路器（考慮單臺(tái)主變運(yùn)行時(shí)分段斷路器通過較大電流）選型號(hào)為ZNi2-10/1600斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=10KV,Ie=1600A,額定開斷電流Ibr=31.5KA,動(dòng)穩(wěn)定電流Imax=80KA,熱穩(wěn)定電流It=31.5（3s）。（2）校驗(yàn)開斷能力Ibr=31.5KA&

15、gt;I"=8.701KA,斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要求。（ 3）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=，2KmI"="2X1.8X8.701=22.149KA<80KA滿足要求。（ 4）校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=2.1s>1s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=（I"2+1012a+It2）t/12=（8.7012+10X8.7012+8.7012）2.1/12=18.27KA2S<31.52X3=2976.75KA2S滿足要求。以上計(jì)算表明，選ZN12-10/1600斷路器可滿足要求。（二）10kv出線斷路器（ 1）10KV出線最大負(fù)荷Igmax=2

16、Pmax/（CosOx，3Ue）=2x2100/（0.85x，3x10.5）=271.7（A）根據(jù)Ue=10KV、Igmax=271.7A及室外布置的要求，出線斷路器選型號(hào)為ZN12-10/1000斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=10KV,Ie=1000A,額定開斷電流Ibr=17.3KA,動(dòng)穩(wěn)定電流Imax=44KA,熱穩(wěn)定電流It=17.3（4s）。（ 2）校驗(yàn)開斷能力Ibr=31.5KA>I"=8.701KA,斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要求。（ 3）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=，2KmI"="2X1.8X8.701=22.149KA<44KA滿足要求。

17、(4)校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=2.1s>1s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=(1"2+1012g)+It2)t/12=(8.7012+10X8.7012+8.7012)2.1/12=18.27KA2S<17.32X4=1197.16KA2S滿足要求。以上計(jì)算表明，選ZN12-10/1000斷路器可滿足要求。10KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)I(KA)ish(KA)Qk(KA2S)Un(KV)IN(KA)Inbr(KA)Ies(KA)12tt(KA2SZN12-10/1000100.2718.70122.1518.27101000

18、17.3441000ZN12-10/1600101.5018.70122.1518.2710160031.5801600二、隔離開關(guān)1.220KV隔離開關(guān)選擇(1)選隔離開關(guān)型號(hào)考慮單條線路代2臺(tái)變壓器最大長(zhǎng)期工作電流：按一臺(tái)主變退出，另一臺(tái)主變?cè)试S過負(fù)荷30%(40%)考慮Igmax=1.3XSe/(，3Ue)=1.3X40000/(，3X220)=136.5(A)根據(jù)Ue=220KV、Igmax=136.5A(線路考慮單線帶兩臺(tái)變壓器最大電流136.5A)及室外布置的要求，由于220KV隔離開關(guān)額定電流均大于220A,主變隔離開關(guān)、線路隔離開關(guān)選型號(hào)為GWio-220/1600A,其額定技

19、術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=220KV,Ie=1600A,動(dòng)穩(wěn)定電流Imax=100KA,熱穩(wěn)定電流It=40KA(4s)。(2)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=V2KmI"=V2X1.8X39.058=99.425KA>100KA,滿足要求。(3)校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=2.6s>1s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=(I"2+10I2(t/2)+It2)t/12=(39.0582+10乂23.482+23.1872)2.6/12=1641.54KA2S<502X4=10000KA2S,滿足要求。以上計(jì)算表明，選GW10-220/1600A隔離開關(guān)可滿足要求。220KV隔離開關(guān)的選擇

20、結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)ish(KA)Qk(KA2S)Un(KV)IN(KA)Ies(KA)12tt(KA2SGW7-220/2500A2200.1499.4251641.542202500125100002. 110KV隔離開關(guān)選擇(1)選隔離開關(guān)型號(hào)單臺(tái)變壓器最大長(zhǎng)期工作電流：Igmax=1.3XSe/(，3Ue)=1.3X40000/(，3X121)=273.9(A)根據(jù)Ue=110KV、Igmax=273.9A及室外布置的要求，主變隔離開關(guān)、線路隔離開關(guān)選型號(hào)為GW4-110/1250A，具額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=110KV,Ie=1250A,動(dòng)穩(wěn)定電流I

21、max=50KA,熱穩(wěn)定電流It=20KA(4s)。(2)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定Ish=V2KmI"=V2X1.8X3.804=9.683KA<50KA,滿足要求。(4)校驗(yàn)熱穩(wěn)定因tk=3.1s>1s,故可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響。Qk=(I"2+10I2(t/2)+It2)t/12=(3.8042+10X3.8042+3.8042)3.1/12=30.4KA2S<202X4=1600KA2S,滿足要求。以上計(jì)算表明，選GW4-110/1250A隔離開關(guān)可滿足要求。110KV隔離開關(guān)的選擇結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)ish(KA)Qk(

22、KA2S)Un(KV)In(KA)Ies(KA)I2tt(KA2SGW5-110/1250A1100.279.68330.422012505016003.10KV隔離開關(guān)選擇因10KV斷路器選用小車開關(guān)柜，不需要隔離開關(guān)三、母線橋及母線1 .主變10KV側(cè)母線橋選擇(1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇主變引線10 kV全部負(fù)荷9300MVA不足變壓器容量一半，考慮今后發(fā)展乘1.05倍Igmax=1.05X0.5xSe/(v/3Ue)=1.05x0.5x40000/(,3X10.5)=1154.7(A)已知年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=5600小時(shí)，查鋁矩形母線經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.75。則Sj=Igmax/

23、J=1154.7/0.75=1539.6(mm2)選雙條矩形母線截面2X(80X8)=1280(mm2)按導(dǎo)體平放，其Ial=1858A,KF=1.27,計(jì)及溫度修正Ke=V(70-40)/(70-28)=0.714KeX*=0.714X1858=1326.6(A)>Igmax=1154.7(A)滿足母線正常發(fā)熱的要求。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面，還應(yīng)按下式校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定：S>Smin=Qd1/2/C=Iootdz1/2/C式中：S導(dǎo)體截面(mm2)Smin熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面(mm2)Qd短路電流的熱效應(yīng)(A2s)C熱穩(wěn)定系數(shù)，取C=90Ioo

24、穩(wěn)態(tài)短路電流(KA)Tdz熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間(s)設(shè)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tb=0.05s，斷路器全開斷時(shí)間為tkd=0.1s則短路電流持續(xù)時(shí)間為tr=tb+tkd=0.05+0.1=0.15s周期電流熱效應(yīng)Qp=Qk=(I"2+10I2(t/2)+It2)t/12=(8.7012+10x8.7012+8.7012)2.1/12=158.99KA2S由于tr=0.11s<1s考慮短路電流非周期分量，查表Ta=0.05QnP=TaI"2=0.05X8.7012=3.79KA2SQk=Qp+Qnp=158.99+3.79=162.78KA2S短路前母線工作溫度0w=40+(70

25、40)1154.7/1326.6=40+22.7=66.1查表C=90則Smin=，(QkxKf)/C=，(162.78x106x1.1)/90=148.68(mm2)選擇的導(dǎo)線截面均大于S=1008mm2>259.28mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。(3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：f0=112XcM2=112X2.312X1.55X104/1202=278(HZ)h-布置方式慣性半徑，L絕緣子跨距(取120mm),e材料系數(shù)因f0>=278HZ>155HZ，故(3=1,不考慮母線共振問題。變壓器出口短路時(shí)ish=2.55X14.122=36.01(KA)母線截面系數(shù)(兩片平放)：W=0.333b

26、h2=0.333X0.008X0.0082=17.05X10-6(m3)作用在母線上的最大電動(dòng)力及相間應(yīng)力f產(chǎn)0.173i2sh/a=0.173x36.012/0.4=560.83(N/m)產(chǎn)M/W=hL2/(10W)=560.83X1.22/(10X17.05x10-6)=4.74X106(Pa)查表(Ta1=70x106(Pa)>4.74x106(Pa)滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。2. 母線橋支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓10.5KV和屋外裝設(shè)的要求，選用ZS-10,高度210mm，機(jī)械破壞負(fù)荷4900N.作用在絕緣子上的電動(dòng)力：F=0.173i"Leag=0.173x36.012X1

27、.2/0.7=384.57(N)0.6Fp=0.6X4900N=2940N,因母線為兩片平放，止匕時(shí)F'=F，可滿足動(dòng)穩(wěn)定要以認(rèn)為F作用在絕緣子冒處。由于F=384.57N<2940N求。3. 穿墻套管選擇最大持續(xù)工作電流:Igmax=1154.7(A)根據(jù)母線額定電壓10.5KV和屋外裝設(shè)的要求，選用CWLC-10,額定電流1500A(最高氣溫低于40額定電流不需要修正)套管長(zhǎng)度LCA=650mm，機(jī)械破壞負(fù)荷FP=12250N。計(jì)算跨度LC=(1.2+0.23)/2=0.715套管受力：F=1.73xi0-7i2shLc/a=1.73X10-7X366902X0.715/0.

28、7=237.8N0.6FP=7350N>237.8N,滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。4. 10KV母線選擇(1)母線距離較短按最大長(zhǎng)期工作電流選擇，考慮單臺(tái)變壓器帶10KV全部負(fù)荷：Igmax=(1900+1000+2100+2000+1800+500)/0.85X(V3X10.5)=601.61(A)選單條矩形母線截面63X6.3=396.9(mm)按導(dǎo)體平放，其Ial=872A,KF=1.02,計(jì)及溫度修正Ke=，(70-28)/(70-25)=0.93KeXlai=0.93X872=810.96(A)>Igmax=601.61(A)滿足母線正常發(fā)熱的要求。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的

29、導(dǎo)體截面，還應(yīng)按下式校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定：S>Smin=Qd1/2/C=Iootdz1/2/C式中：S導(dǎo)體截面(mm2)Smin熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面(mm2)Qd短路電流的熱效應(yīng)(A2s)C熱穩(wěn)定系數(shù)，取C=90Ioo穩(wěn)態(tài)短路電流(KA)Tdz熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間(s)設(shè)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tb=0.05s，斷路器全開斷時(shí)間為tkd=0.1s則短路電流持續(xù)時(shí)間為tr=tb+tkd=0.05+0.1=0.15s周期電流熱效應(yīng)Qp=Qk=(I"2+10I2(t/2)+It2)t/12=(8.7012+10x8.7012+8.7012)2.1/12=158.99KA2S由于t

30、r=0.15s<1s考慮短路電流非周期分量，查表Ta=0.05QnP=TaI"2=0.05X8.7012=3.79KA2SQk=Qp+Qnp=158.99+3.79=162.78KA2S短路前母線工作溫度0w=30+(7030)625.7/776.08=30+32.25=62.25查表C=90貝USmin=V(QkXKf)/C=V(162.78x106X1.02)/90=143.17(mm2)選擇的導(dǎo)線截面S=396.9(mm)>143.17mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。(3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：f0=112XcM2=112X2.312X1.55X104/1202=278(HZ)T布置

31、方式慣性半徑，L絕緣子跨距(取120mm),e材料系數(shù)因f0>=278HZ>155HZ，故(3=1,不考慮母線共振問題。變壓器出口短路時(shí)ish=2.55X14.39=35.31(KA)母線截面系數(shù)(單片平放)：W=bh2/6=0.0063X0.0632/6=2.5X10-5(m3)作用在母線上的最大電動(dòng)力及相間應(yīng)力f產(chǎn)0.173i2sh/a=0.173x35.312/0.2=1078.48(N/m)產(chǎn)M/W=ML2/(10W)=1078.48X1.22/(10X2.5X10-5)=6.21X106(pa)查表由=70x106(Pa)>6.21x106(Pa)滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。5

32、.母線支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓10.5KV和屋內(nèi)裝設(shè)的要求，選用ZNA-10,高度125mm,機(jī)械破壞負(fù)荷3675N.作用在絕緣子上的電動(dòng)力：F=0.173i:LeaB/a=0.173X35.312X1.2/0.2=1294.17(N)0.6Fp=0.63675N=2205N,因母線為單片平放，止匕時(shí)F'=F,可以認(rèn)為F作用在絕緣子冒處。由于F=1294.17N<2205N,滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。母線橋和匯流母線的選擇結(jié)果設(shè)備名稱選擇結(jié)果S(mm)放置方式Iy(A)5(x106Pa)Igmx(A)Smin(mm)B(x106Pa)匯流母線63X6.3平放810.9670625.7

33、148.686.21母線橋2X(80X8)平放1326.6701154.7143.174.74支柱絕緣子、穿墻套管的選擇結(jié)果設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)型號(hào)0.6Fph(N)Fj(N)支持絕緣于母線橋戶外ZS-102940399.23戶內(nèi)ZNA-1022051397.3穿墻套管匯流母線戶外CWLC-107350237.8備注6.10KVPT高壓熔斷器選擇熔斷器是用于保護(hù)短路和過負(fù)荷的最簡(jiǎn)單的電器，但其容量小，保護(hù)性能差.熔斷器內(nèi)裝有石英砂，短路時(shí)熔絲熔化后滲入石英砂狹縫中迅速冷卻，使電弧迅速熄滅.6.1 10KVPT高壓熔斷器選擇PT高壓熔斷器選擇其額定電壓高壓或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，額定電流通常為0.

34、5A.選RN2-10,額定電流0.5A,最大開斷容量1000MVA,最大切斷電流17KA,最小切斷電流0.61.8A.I=8.701KA<17KA滿足切斷故障電流要求.6.2 10KV所用變高壓熔斷器選擇所用變高壓熔斷器選擇其額定電壓高壓或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，額定電流通常為3A.選RN2-10,額定電流3A,最大開斷容量1000MVA,最大切斷電流17KA,最小切斷電流0.6-1.8A.I=8.701KA<17KA滿足切斷故障電流要求.10KV所用變、壓變高壓側(cè)熔斷器情況列表安裝地點(diǎn)型號(hào)選擇結(jié)果Inbr(KA)計(jì)算結(jié)果I(KA)所用變高壓側(cè)RN2-10/3178.701壓笠局壓

35、側(cè)RN2-10/0.5178.701備注六、所用電的接線方式與所用變的選擇1 .所用電的接線為了保證所用電系統(tǒng)的可靠性，所用電分別從10KV兩段母線上引接.為了節(jié)約投資，所用變壓器采用隔離開關(guān)加高壓熔斷器與母線相連.其低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，平時(shí)分裂運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。2 .所用變所用變負(fù)荷計(jì)算采用換算系數(shù)法，按下式計(jì)算：S=(K1EP1+EP2)/0.85式中：S所用變壓器容量(KVA)K1所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取0.85EPi所用動(dòng)力負(fù)荷之和(KW)12P2照明及電熱負(fù)荷之和(KW)則所用電負(fù)荷S=(0.85X20+20)/0.85=43.52(KVA)考慮到環(huán)

36、境溫度的影響及適當(dāng)估計(jì)到變壓器允許過載能力，即KoKfSe>S式中：Se所用變壓器額定容量Ko對(duì)應(yīng)于全年周圍空氣溫度修正系數(shù)，取Ko=0.95Kf允許過負(fù)荷倍數(shù)，取Kf=1.04則所用變壓器額定容量Se>43.52/(0.95X1.04)=44(KVA)故所用變選擇S950/10型變壓器，額定電壓10±5%/0.4KV。七、配電裝置1.所址選擇變電所的所址選擇應(yīng)根據(jù)本地區(qū)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，負(fù)荷分布、城建規(guī)劃、土地征用、出線走廊、交通運(yùn)輸、水文地質(zhì)、環(huán)境影響、地震烈度和職工生活條件等因素，通過技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析，選擇最佳方案。2.220KV配電裝置

37、確定方案考慮到施工、運(yùn)行操作、檢修方便和占用土地等因素，經(jīng)綜合考慮，220KV配電裝置采用屋外高型布置，配電裝置按雙母線布置，單框架結(jié)構(gòu)，框架中布置兩層主母線及隔離開關(guān)，框架外側(cè)布置斷路器、電流互感器及隔離開關(guān)。3.110KV配電裝置確定方案110KV配電裝置采用內(nèi)橋接線屋外中型布置型布置。4.10KV配電裝置確定方案10KV母線分段接線采用屋內(nèi)成套開關(guān)柜單層雙列布置，配電裝置按單布置。八、電壓互感器的配置1. 電壓互感器選擇1.1 220KV電壓互感器選擇220KV電壓互感器戶外安裝，一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額定電壓為100220KV電網(wǎng)為中性電接地系統(tǒng)，電壓互感器輔助繞阻額定電壓為

38、100/，3.為滿足測(cè)量和保護(hù)要求選用三只單相電容式電壓互感器，型號(hào)：YDR-220,額定變比220/0.1/0.13一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額定電壓為100,準(zhǔn)確度級(jí)0.5、3P級(jí)，額定容量150VA,最大容量1200VA.1.2 110KV電壓互感器選擇110KV電壓互感器戶外安裝，一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額定電壓為100110KV電網(wǎng)為中性電接地系統(tǒng)，電壓互感器輔助繞阻額定電壓為100/，3.為滿足測(cè)量和保護(hù)要求選用三只單相電容式電壓互感器，型號(hào)：YDR-110,額定變比1103/0.13/0.13,準(zhǔn)確度級(jí)0.5、3P級(jí)，額定容量150VA,最大容量1200VA.1.3

39、 10KV電壓互感器選擇10KV電壓互感器為戶內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)安裝，10KV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額定電壓為10010KV電網(wǎng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，電壓互感器輔助繞阻額定電壓為100/3.電壓為互感器除供測(cè)量?jī)x表外，還用來作交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視，為滿足測(cè)量和保護(hù)要求選用三相五柱式電壓互感器，型號(hào)：JSJW-10,額定變比10/，3/0.1/V3/0.1.準(zhǔn)確度級(jí)0.5額定容量120VA,最大容量960VA.2. 電流互感器選擇電流互感器的選擇，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。并滿足正常工作條件、短路穩(wěn)定性、承受過電壓能力等技術(shù)條件及一定的環(huán)境條件。具體要求：一次電

40、壓和電流應(yīng)和所接入電網(wǎng)的額定電壓和電流相一致；二次側(cè)所接的負(fù)載容量不應(yīng)超出其準(zhǔn)確級(jí)所允許的容量。2.1 220KV電流互感器選擇最大長(zhǎng)期工作電流：Igmax=1.05XSe/（，3Ue）=1.05X40000/（，3X220）=110（A）選電流互感器型號(hào)LCWB2-220W,額定變比2005，準(zhǔn)確度級(jí)0.2,P級(jí).2.2 110KV電流互感器選擇最大長(zhǎng)期工作電流：Igmax=1.05XSe/（，3Ue）=1.05X40000/（，3X121）=200.4（A）選主變電流互感器型號(hào)LCWB6-110B,額定變比2505，準(zhǔn)確度級(jí)0.2,p級(jí).考慮到線路電流互感器既要滿足主變保護(hù)要求，又要滿足線

41、路保護(hù)要求選LCWB6-110B額定變比250/5,0.2,p級(jí)。2.3 10KV電流互感器選擇最大長(zhǎng)期工作電流：Igmax=1.05X0.5xSe/（V3Ue）=1.05x20000/（V3x10.5)=1154.7(A)選主變電流互感器型號(hào)LDZJ1-10,額定變比1500/5,準(zhǔn)確度級(jí)0.5、D級(jí).二次負(fù)荷1.2Q。線路負(fù)荷電流較小選電流互感器型號(hào)LA-10,額定變比200/5,準(zhǔn)確度級(jí)0.5、3級(jí)。母聯(lián)短路器選電流互感器型號(hào)LMC-10,額定變比800,準(zhǔn)確度級(jí)0.5、3級(jí)?；ジ衅鬟x擇情況的列表設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)型號(hào)電壓互感器220KV母線YDR-220"3-0.5橋斷路器兩側(cè)

42、連接點(diǎn)YDR-110"3-0.5/3P10KV母線JSJW-10/，3-0.5電流互感器110KV線路線路保護(hù)LCWB6-110B/250,0.2,p級(jí)主變保護(hù)LCWB6-110B/250,0.2/D1/D2級(jí)110KV橋斷路器LCWB6-110B/250,0.2/D1/D2級(jí)220KV線路LCWB2-220/200,0.2/p主變10KV側(cè)差動(dòng)LDZJ1-10/1500,0.5,D級(jí)過流LDZJ1-10/1500,0.5,D級(jí)10KV出線LA-10/200,0.5/3級(jí)10KV母聯(lián)LMC-10/800,0.5/3級(jí)九、繼電保護(hù)的配置1 .主變保護(hù)的配置主變保護(hù)采用國(guó)電南自的PST-

43、1200系列數(shù)字式變壓器保護(hù)。本變電站裝有PST1202A和PST1202B兩套主變微機(jī)保護(hù)裝置（差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)）PST-12系列操作箱及本體保護(hù)PST-1200系列數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置（失靈保護(hù)）PST-1222分相操作雙跳操作箱的成套變壓器保護(hù)裝置。PST-1203A保護(hù)差動(dòng)保護(hù)采用二次諧波原理的差動(dòng)保護(hù)，主要包括二次諧波制動(dòng)元件、五次諧波制動(dòng)元件、比率制動(dòng)元件、差動(dòng)速斷過流元件、差動(dòng)元件和TA繼線判別元件等；同時(shí)還包括變壓器各側(cè)過負(fù)荷元件、變壓器過負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷元件、變壓器過負(fù)荷閉鎖調(diào)壓元件等。PST1203B保護(hù)差動(dòng)保護(hù)采用波形對(duì)稱原理的差動(dòng)保護(hù)，主要包括波形對(duì)稱元件、五次諧波制動(dòng)元

44、件、比率制動(dòng)元件、差動(dòng)速斷過流元件、差動(dòng)元件和TA斷線判別開頭等；同時(shí)還包括變壓器各側(cè)過負(fù)荷元件、變壓器過負(fù)荷啟動(dòng)風(fēng)冷元件、變壓器過負(fù)荷閉鎖調(diào)壓元件等。SOFT-HB3本保護(hù)220kV電壓等級(jí)變壓器的高壓側(cè)和中壓側(cè)后備保。復(fù)合電壓閉鎖（方向）過流保護(hù)（兩段六時(shí)限），復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)（一段兩時(shí)段），零序（方向）過流保護(hù)（兩段六時(shí)限），零序過流保護(hù)（一段兩時(shí)限），間隙零序保護(hù)（一段兩時(shí)限），中性點(diǎn)過流保護(hù)（一段一時(shí)限），非全相保護(hù)。PST-12系列主變微機(jī)保護(hù)（非電氣量保護(hù)）本保護(hù)完全獨(dú)立于電氣保護(hù)，僅反應(yīng)變壓器本體開關(guān)量輸入信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的出口繼電器和信號(hào)繼電器，為本體保護(hù)提供跳閘功能和信號(hào)指示。本保護(hù)包括：重瓦斯、輕瓦斯