220kV智能變電站設(shè)計

1、第一章原始資料分析31.1設(shè)計任務(wù)31.2原始資料3第二章主變壓器的選擇42.1 概述42.2 主變壓器臺數(shù)的選擇52.3 主變壓器容量的選擇52.4 主變壓器型號的選擇6所用變壓器的選擇9第三章電氣主接線選擇103.1 概述103.2 主接線的選擇14所用電接線的選擇16第四章短路電流計算174.1 短路計算的目的及假設(shè)17短路電流計算20第五章電氣設(shè)備與母線的選擇245.1.1 概述24電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則24電氣選擇的條件255.1 10kV電壓等級電抗器的選擇265.3.1 5.3高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇28斷路器的選擇28隔離開關(guān)的選擇315.4.1 5.4互感器的選擇33電流互

2、感器的選擇34電壓互感器的選擇34互感器的選擇結(jié)果表375.5母線的選擇38裸導(dǎo)體的選擇及校驗原則38220kV側(cè)母線的選擇40110kV側(cè)母線的選擇4110kV硬母線選擇42第六章配電裝置446.1.1 概述44配電裝置特點44配電裝置的基本要求45配電裝置的最小安全凈距46配電裝置的設(shè)計原則及步驟486.2.1 屋內(nèi)配電裝置49屋內(nèi)配電裝置的總體布置原則49屋內(nèi)配電裝置的布置506.3屋外配電裝置51第七章防密保護527.1 直擊雷防護52雷電過電壓的防護55第八章畢業(yè)小結(jié)55第九章參考文獻66第十章圖紙67第一章資料分析1.1設(shè)計任務(wù)由丁智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展，廣元地區(qū)的供電就慢慢有了很大的

3、缺口，因此需要在廣元建一座變電站，起點供電和聯(lián)絡(luò)作用。根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃需新建一座220kV區(qū)域變電所，該所變電站建成后與110kV和220kV電網(wǎng)相連，近期10kV沒有出線，只帶站用電和無功補償裝置。1.2原始資料1、按規(guī)劃要求，該所有220kV、110kV和10kV三個電壓等級。220kV出線9回（其中備用2回），110kV出線12回（其中備用2回）。2、110kV側(cè)作為一些地區(qū)變電所進線。I、II類用戶占60%,最大一回出線負(fù)荷為3000kVA，變電站總的所用最大負(fù)荷為，250kVA。3、各級電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時數(shù)為：220kV側(cè)cos0.9Tmax3800小時/年110kV側(cè)

4、cos0.85Tmax4200小時/年10kV側(cè)cos0.8max9760小時/年4、220kV和110kV側(cè)出線主保護為瞬時動作，后備保護時間分別為2s、1.5s。5、系統(tǒng)阻抗：220kV側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)，歸算至本所220kV母線側(cè)阻抗為0.16(Sj=100MVA),110kV側(cè)電源容量為1000MVA歸算至本所110kV母線側(cè)阻抗為0.32(Sj=100MVA),10kV側(cè)沒有電源。6、該地區(qū)最熱月平均溫度為38C，年平均氣溫20C,絕對最高氣溫為40C,土壤溫度為18C，海拔100m。7、該變電所位丁市郊半山坡上，地勢比較高，無洪澇現(xiàn)象。交通便利，由丁附件有幾座火電廠和工業(yè)群，環(huán)

5、境污染比較嚴(yán)重。第二章主變壓器的選擇2.1 概述變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，運行和檢修不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點，在滿足可

6、靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器。2.2 主變壓器臺數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是市郊220kV降壓變電站，它是以220kV受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至110kV及10kV母線上。若全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個市區(qū)的供電，因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資和占用面積增大，以及帶來維護和倒閘操作等許多復(fù)雜化。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。2.3 主變

7、壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，510年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠期1020年的負(fù)荷發(fā)展，對丁城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。對丁有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性能的變電站，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70阮80%該變電站是按70%部負(fù)荷來選擇。即：Sn(0.70.8)Max/n1(MVA)Smax變電所最大負(fù)荷,MVAn一變電所主變壓器臺數(shù)由丁變電所最大負(fù)荷為Sn(0.70.8)X180/(2-1)=(126144)(MVA)2.4 在滿足可靠性的前提

8、下，結(jié)合經(jīng)濟性，選擇容量為150MVA的主變壓器主變壓器型號的選擇2.4.1 主變壓器相數(shù)的選擇當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運行損耗大，也增加了維護及倒閘操作的工作量。本次設(shè)計的變電所，位丁市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運輸?shù)臈l件限制，故本次設(shè)計的變電所選用三相變壓器。2.4.2 繞組數(shù)的選擇在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(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(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞

9、組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級，該所選擇三繞組變壓器。2.4.3 主變調(diào)壓方式的選擇調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常只有10%(土2X2.5%)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30%由丁該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。2.4.4連接組別的選擇和中性點接地方式的設(shè)計變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“丫”和三角形“D”。在變電站中，一般考慮系統(tǒng)的同步并列以要求限制3次諧波對電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一股是丫，D11常規(guī)接線。根據(jù)原始資料，本站選用Y

10、Nyn0d11連接組別。在63kV及以下的系統(tǒng)，由丁單相接地時，接地電流小，采用不接地的運行方式較為適宜。電壓為110kV系統(tǒng)，為了減少設(shè)備和線路的投資，大多不采用中性點經(jīng)消弧線圈的接地方式。目前我國220kV及以上都采用中性點直接接地的運行方式。220kV、110kV接地設(shè)備有隔離開關(guān)、避富器和保護間隙(在QF非全相運行時，工頻電壓升高)，可選用避富器額定電壓不低丁變壓器最大工作相電壓的避富器保護，也可用棒間隙保護。綜上所述，本設(shè)計中的主變220kV、110kV中性點均采用直接接地的運行方式。在本所中選用無隙的氧化鋅避$器，防止雷電入侵波對中性點絕緣的危害02.4.5主變壓器冷卻方式的選擇主

11、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。自然風(fēng)冷卻：一般只適用丁小容量變壓器。強迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。本設(shè)計主變?yōu)榇笮妥儔浩鳎l(fā)熱量大，散熱問題不可輕視，強迫油循環(huán)冷卻效果較好，再根據(jù)變電站建在郊區(qū)，通風(fēng)條件好，可選用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。2.4.6主變型號選擇根據(jù)以上條件選擇，確定采用型號為SFPSZ7-150000/220的220kV三繞組有載調(diào)壓電力變壓器，其具體參數(shù)如下：表2-1型號SFPSZ7-150000/220額定容量kVA1

12、500000容量比(%)100/100/50空載電流(%)0.8損耗(kw)仝載短路144480額定電壓(kV)高壓中壓低壓220土8X1.25%12111聯(lián)接組標(biāo)號YN,yn0,d11阻抗電壓局_中(Wj低中一低12.622.07.6型號中各符號表示意義：從左至右為S:三相F:風(fēng)冷卻P:強迫油循環(huán)S:三繞組Z:有載調(diào)壓7:性能水平號120000:額定容量220:電壓等級所用變壓器的選擇2.5.1所用變壓器臺數(shù)的選擇220kV變電站，有兩臺及以上主變壓器時，宜從主變壓器低壓側(cè)分別引接兩臺容量相同、互為備用、分裂運行的所用工作變壓器，每臺工作變壓器按全所計算負(fù)荷選擇。根據(jù)本次設(shè)計的情況，選用兩臺

13、容量相同的站用變壓器。所用變壓器容量的選擇所用變壓器容量St(kVA)的計算公式為：StKlP1P2P3式中Kl-所用動力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取0.85R、只、P3一所用動力、電熱、照明負(fù)荷之和，KW由丁本次設(shè)計的變電站總的所用最大負(fù)荷為250kVA,所以250kVA,根據(jù)經(jīng)濟性、可靠性、靈活性，乂由丁這次選擇關(guān)系到以后近20年的發(fā)展，一臺檢修的時候怕另一臺長時間高大負(fù)荷運行比較危險，因此選擇St=400kVA的所用變壓器。2.5.2 所用變壓器型號的選擇根據(jù)以上分析計算，查表，本次設(shè)計所用變選用型號為S7-400/10的干式變壓器。S:三相7:特殊用途或特殊結(jié)構(gòu)代號400:額定容量400kVA

14、10:電壓等級10kV表2-2型號額定容(kVA)額定電壓(kV)連接組損耗(KW空載電流(%)阻抗電壓(%)高壓低壓仝載短路S7-400/10400100.4DYn110.481.861.04第三章電氣主接線選擇2.1 概述變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要組成部分。一個變電所的電氣主接線因各側(cè)所接的系統(tǒng)情況不同，進出線回路數(shù)不同，其接線方式也不同。電氣主接線的設(shè)計與所在電力系統(tǒng)及所采用的設(shè)備密切相關(guān)。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高，設(shè)計主接線的觀念也應(yīng)與時俱進、不斷創(chuàng)新。3.1.1電氣主接線的基本要求1、可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠

15、和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線可靠性的具體要求：(1) 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間，并要求保證對重要用戶的供電；盡量避免變電所全部停運的可靠性。2、靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修、事故處理及擴建時的靈活性。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(2)占地面積小(3)電能損失少。電氣主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性是一個綜合概念，不能單獨強調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對變電所主接線的性能

16、要求也不同的側(cè)重。3.1.2 主接線選擇的主要原則1. 變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位，作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。2. 變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時應(yīng)處理的要求。3. 各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級、進出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運行習(xí)慣等因素。4. 近期接線與遠景接線相結(jié)合，方便接線的過程。5. 在確定變電所主接線時要進行技術(shù)經(jīng)濟比較。3.1.3 主接線的類型單母線接線優(yōu)點：接線簡單活晰，設(shè)備少，操作方便，便丁擴建和采用成套配電裝置。

17、缺點：不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電使用范圍：一般適應(yīng)一臺主變的以下情況。 610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。 110kV220kV配電裝置的出線路數(shù)不超過2回。單母分段接線優(yōu)點：母線分段后，對主要用戶可從不同段供電，保證供電的可靠性，另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不問斷供電。缺點：當(dāng)母線故障時，該段母線的回路都要停電，同時擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍： 610kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)為48回時。 110kV220kV配

18、電裝置的出線路數(shù)為34回時。單母分段帶旁路母線這種接線方式：適用丁進出線不多、容量不大的中小型電壓等級為35110kV的變電所較為實用，具有足夠的可靠性和靈活性。雙母線接線優(yōu)點：具有供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便，便丁試驗。缺點：增加一組母線，每一回路增加一組母線隔離開關(guān)，從而增加投資，也容易造成誤操作。適用范圍： 610kV配電裝置當(dāng)短路電流較大，出線需要裝設(shè)電抗器時。 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)超過8回路時。 110kV220kV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時。5.雙母線分段帶旁路接線優(yōu)點：出線回路數(shù)較多時，提高了雙母線工作的可靠性和靈活性缺點：占地面積大，增加投資適用范圍：110

19、kV出線在6回以上，220kV出線在4回以上時，宜采用帶專用旁路QF的旁路母線。但當(dāng)采用可靠性較高的SF6斷路器時可不設(shè)置旁路母線。2.2 主接線的選擇220kV側(cè)表3-1案項目、方案雙母線接線方案11雙母線接線帶旁路可靠性母線檢修時，電源和出線可繼續(xù)工作，不會中斷對用戶供電。檢修任一母線QS,只需斷開這一回路。工作母線故障時，所有回路能迅速恢復(fù)工作任一出現(xiàn)故障或檢修，均不致停電，其他任何QF故障或檢修都不會中斷供電。靈活性母聯(lián)QF可以斷開運行，一組母線工作，另一組母線備用。也可以閉合母聯(lián)QF,雙母線同運行調(diào)度靈活，但二次接線和繼電保護較復(fù)雜時工作經(jīng)濟性經(jīng)濟性較好，便于擴建設(shè)備多，占地面積大，

20、投資大由以上比較結(jié)果，經(jīng)過綜合判斷，定性分析，220kV側(cè)主接線宜采用方案I。110kV側(cè)表3-2、萬案項目、方案雙母線接線方案11雙母帶旁路接線可靠性較局的可靠性可靠性很高靈活性靈活性較局靈活性很高經(jīng)濟性經(jīng)濟性較好，便于擴建增加了設(shè)備和投資由以上比較結(jié)果，經(jīng)過綜合判斷，由丁資金有限，定性分析，110kV側(cè)主接線宜采用方案1。10kV側(cè)可靠性可以是重要負(fù)荷從不問的母線分段取得，可靠性較高可靠性不高，任一元件故障或檢修均使該回路停電靈活性分段QF可以接通及斷開運行，靈活性較高靈活性差經(jīng)濟性設(shè)備和投資增加設(shè)備少，投資小由以上比較結(jié)果，經(jīng)過定性分析，10kV側(cè)主接線宜采用方案I。綜合以上分析可知，根

21、據(jù)設(shè)計任務(wù)書的原始資料可知：該變電所220kV側(cè)采用雙母線接線方式,110kV側(cè)采用雙母接線方式,10kV側(cè)用單母線分段接線方式。2.3 所用電接線的選擇所用電接線應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、安全、經(jīng)濟地運行。3.3.1所用電源引接方式當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時，一般均較低電壓母線上引接12個所用變壓器,這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟和可靠性較高的特點。當(dāng)有可靠的635kV電源聯(lián)絡(luò)線時，可將一臺所用變壓器接到聯(lián)絡(luò)變壓器外側(cè)，更能保證所用電的不問斷供電。由主變壓器第三繞組引接，所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開關(guān)設(shè)

22、備，否則要加裝限流電抗器3.3.2所用電接線的確定由丁本所內(nèi)有較低電壓（10kV）母線時，所以從10kV母線上引接2臺所用變壓器，分別接丁10kV和線的I段和皿段，互為備用，平時運行當(dāng)一臺故障時另一臺能承受變電所的全部負(fù)荷。1:L?J圖3-1第四章短路電流計算4.1 短路計算的目的及假設(shè)短路是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障，他能破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備正常工作，因此變電所電氣部分的設(shè)計和運行，都必須靠到可能發(fā)生的各種故障情況，本設(shè)計以三相對稱短路情況作為分析計算。4.1.1 短路電流計算的目的電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓嚴(yán)重下降，可能破壞各電廠并聯(lián)運行的穩(wěn)定性,使整個系統(tǒng)被解列成為幾個異步運行的部分

23、，這時某些發(fā)電廠可能過負(fù)荷，因而使頻率下降，供電頻率下降導(dǎo)致包括鍋爐給水的水泵電動機在內(nèi)的所有異步電動機轉(zhuǎn)速下降，鍋爐打不進水，發(fā)電廠出力也進一步下降，直至無法運行。為了保證發(fā)電廠的運行，不得不切除一部分負(fù)荷。短路時電壓下降的越大持續(xù)時間越長，破壞整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行的可能性越大。為了保證電力系統(tǒng)安全可靠運行，減輕短路的影響，必須努力設(shè)法消除可能引起短路的隱患，還必須快速切除故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短時間內(nèi)恢復(fù)到正常值，為此，可采用快速動作的繼電保護和斷電器，在發(fā)電廠應(yīng)裝設(shè)自動電壓調(diào)整器，還可以采用限制短路電流的措施，如裝設(shè)電抗器。4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定計算短路電流的目的是為了在電器裝

24、置的設(shè)計中用來選擇電氣設(shè)備、選擇限制短路電流的方式、設(shè)計繼電保護裝置和分析電力系統(tǒng)的故障等，選擇電氣設(shè)備時，一般只需近似計算該設(shè)備的最大可能三相短路電流值，設(shè)計繼電保護和分析電力系統(tǒng)故障時,必須計算各種短路情況下系統(tǒng)各支路中的電流和各點的電壓。考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實際情況，要進行極準(zhǔn)確的短路計算非常復(fù)雜的，同時對決大部分實際問題，并不需要十分精確的計算結(jié)果，為了使計算簡化，多采用近似計算方法。這種方法是建立在一系列假定的基礎(chǔ)上的，并且使計算結(jié)果稍微偏大一點,一般誤差為10-15%,計算短路電流的基本假設(shè)如下： 認(rèn)為在短路過程中，所以發(fā)電機的轉(zhuǎn)速相同，電勢相位相同，即發(fā)電機無搖擺現(xiàn)象。 不考慮磁

25、系統(tǒng)的飽和，因此可以認(rèn)為短路回路各元件的感抗為常數(shù)，這將使短路電流的計算分析大大簡化，并可應(yīng)用重疊原理。變壓器的勵磁電流略去不計。所有元件的電容略去不計。認(rèn)為三相系統(tǒng)是對稱的.元件的電阻一般忽略不計，以簡化計算，對電壓為1kV以上的高壓裝置，這種假設(shè)是合理的，因為這些裝置中，各元件的電阻比它們的電抗小的多，對短路電流周期分量的計算影響小，只有當(dāng)回路中電阻很大時才考慮，例如很長的架空線路和電纜線路，一般當(dāng)短路回路中總電阻RE大丁總電抗的三分之一時，在計算周期分量時才考慮電阻，在計算短路電流周期分量時，為了確定衰減時間常數(shù)要考慮個元件的電阻，計算電壓為1kV一下低壓裝置總的短路時因為元件的電阻較大

26、，除了考慮電抗之外，還必須計算電阻短路電流計算的步驟15.021000100150各電廠電抗標(biāo)幺值Xt2Vs2%?Sb100Snt21.1910001001500.079Xt3Vs3%?&100SNT38.931000100751.191Xa/-Sb-1000-XdA?-0.40.2A棉山電廠：SNA2000Xb/cSb0.3810000.21XdB?B伊川二電廠：SNB1800/cSb1000XcXdc?-0.4518000.25C曙光變電站：SNCXd/cSb-0.510000.5XdD?-D伊川二電廠：SND1000主變各繞組的等值電抗標(biāo)幺值Vs1%2(vs(12)%Vs(31)%Vs(

27、23)%)1(13.83223.957.74)15.02VS2%7(vs(122)%VS(23)%VS(31)%)1(13.8327.7423.95)1.19Vs3%2(VS(23)%VS(31)%VS(12)%)1(7.74223.9513.83)8.93XtiVsi%?Sb100Snti1.001各線路等值電抗標(biāo)幺值(取架空輸電線路單位電抗為XL=0.4Q/km)-Sb1000XL1Xl?L1?Yt0.418021.361Uav230Sb1000Xl2Xl?L2?20.416021.211Uav230-Sb1000XL3Xl?L3?T0.420021.512U2v2302XL4Xl?L4?

28、獸0.4120匹當(dāng)0.907U22302XL5SbXl?L5?TU；v0.4150100023021.134Xl6SbXl?L6?TUav0.4180100023021.361(4)總的短路等值電路圖vwLlOkVvw-XeeWvkd圖4-1短路等值電路總圖(5)220kV母線短路點d1的短路電流計算(1)220kV母線短路等值電路圖如圖4.2和4.3。圖4-2220kV母線短路等值電路圖A/B/C/DUsm一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220kV及以下時為1.15UN;額定電壓是330500kV時是1.1UN。而實際電網(wǎng)的最高運行電壓Usm一股不會超過電網(wǎng)額定電壓的1.1UNs,因

29、此在選擇電器時，一般可按電器額定電壓UN不低丁裝置地點電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇，即U4UNs 額定電流電器的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境溫度00下，電器的長期允許電流。IN不應(yīng)該小丁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INImax由丁發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%寸，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機、調(diào)相機或變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有過負(fù)荷運行可能時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的Imax;母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額

30、定電流的50%80%出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還與電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對電器進行種類和形式的選擇。 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核在選擇電器時，還應(yīng)考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫，風(fēng)速，溫度，污穢等級，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)采取措施。我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度90=+40C，如周圍環(huán)境溫度高丁+40C（但V+60C）時，其允許電流一般可按每增高1C,額定電流減少1.8%進行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低丁+40C時，環(huán)境溫度每降低1C,額定電流可增加0.5%,但

31、其最大電流不得超過額定電流的20%按短路狀態(tài)校驗短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電器時，電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為：It2tQk;式中Qk一短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)It、t一電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。 電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定條件為：IesIsh；式中Ish一短路沖擊電流有效值；Ies一電器允許的動穩(wěn)定電流的有效值。5.2 10kV電壓等級電抗器的選擇額定電壓和額定電流的選擇Un10kV,IN2kAImax電抗白分?jǐn)?shù)的選擇按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇。設(shè)要求將電抗器后的短路電流限制到I/以額定參數(shù)下的白分電抗

32、表示，則應(yīng)選擇電抗器的白分電抗為IdXL(%)(卡54.987(-2.573)31.53.16%/X*100%IdUN210.5100%54.98710式中Ud基準(zhǔn)電壓;Id基準(zhǔn)電流;IdSb100054.987kA3Ub310.5/X*電源全電抗器前的系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值;Xf(A/B/C/D)113.1.1.o曾選用4%勺電抗，但校驗中不符合要求，現(xiàn)該選XKGK11020006型電抗器，其中XL(%)6%。A7/D/C/DXiII；jll220kVHJkV圖5-1加電抗器后10kV側(cè)的等值電路圖正常運行時電壓損失U(%)校驗。普通電抗器在運行時，電抗器的U(%)I。INbr=40kAI=6.77

33、6kA3）短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl不應(yīng)小丁短路電流最大沖擊值Ish，即INclIsh;INcl=100kAIsh=2kimI=6.776KAX厄X1.85=17.725kA4) 熱穩(wěn)定校驗It2tQk;取Tk(短路切除時間)=4s;2Qk=(I+10I22+I42)XTk/12=(6.7762+10X6.7932+6.7932)X4/12=184.503(kA)2-sIt2t=402X4=6400(kA)2-s5) 動穩(wěn)定校驗ies=100kAish=17.725kA110kV電壓等級斷路器的選擇1）額定電壓和電流選擇額定電壓UN=110

34、kV;額定電流IN=3kA;中I1.05Pnmax-3UNcos1.05Sion31101.05144.236794.92A;故有：In3110maxo2）開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小丁實際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I進行選擇,即INbrI。INbr=40kAI=5.964kA3) 短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl不應(yīng)小丁短路電流最大沖擊值Ish，即INclIsh;INcl=100kAIsh=JkimI=5.964kAxV2x1.85=15.601kA4) 熱穩(wěn)定校驗It2tQk；取tk

35、(短路切除時間)=4s;2Qk=(I+10I22+I42)XTk/12=(5.9642+10X5.9642+5.9642)X4/12=142.277(kA)2-sIt2t=402X4=6400(kA)2-s5) 動穩(wěn)定校驗ies=100kAish=15.601kA10kV電壓等級斷路器的選擇1）額定電壓和電流選擇額定電壓UN=10kV;額定電流IN=3kA;Imax其中1.05Pn1.05S10N.3Uncos.3Un1.0534.8762.014kAImaxo2）開斷電流的選擇高壓斷路器的額定開斷電流INbr不應(yīng)小丁實際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡化計算可應(yīng)用此暫態(tài)電流I進行選擇

36、，即INbrI。INbr=31.5kAI=24.315kA3）短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流INcl不應(yīng)小丁短路電流最大沖擊值Ish，即INclIsh;INcl=80kAIsh=V2kimI”=24.315kAx厄x1.85=63.606kA4) 熱穩(wěn)定校驗It2tQk；取tk(短路切除時間)=4s;.2Qk=(I+10I22+I42)XTk/12=(24.3152+10X24.3152+24.3152)X4/12=2364.877(kA)2-sIt2t=31.52X4=3967(kA)2-s5) 動穩(wěn)定校驗ies=80kAish=63.606kA。5

37、.3.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)配制在主接線上時，保證了線路或設(shè)備檢修時形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由丁隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵守倒閘操作順序。送電時首先合上母線隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。隔離開關(guān)的配置：斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；接在母線上的避富器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘

38、。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)；按在變壓器引出線或中性點上的避富器可不裝設(shè)隔離開關(guān)；當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如果費用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。(1)220kV電壓等隔離開關(guān)選擇1) 額定電壓和電流選擇額定電壓UN=220kV;額定電流IN=1.6kA;其中Imax1.05Pn3UNcos1.05S220N1.05161.21三444A;故有:InAImaxo3 2203220熱穩(wěn)定校驗It2tQk，取tk(短路切除時間)=3s2Qk=(I+10I1.52+I32)XTk/12=(6.7762+10X6.7932+6.7932)X3/12=138.377(kA)2-sIt2t=402X3=4800(kA)2-s2) 動穩(wěn)定校驗ies=100kAi