電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-華科電氣

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目 110kV變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 電氣 學(xué)院 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 班學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 完 成 日 期： 指導(dǎo)教師簽字： 華 中 科 技 大 學(xué)對(duì)說(shuō)明書的根本要求及考前須知說(shuō)明書的編號(hào)內(nèi)容參看課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的有關(guān)局部。為清楚說(shuō)明設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容，應(yīng)有必要的插圖。除插圖可用鉛筆繪制外，計(jì)算和說(shuō)明一律用鋼筆書寫，并要求計(jì)算正確、完整、文字簡(jiǎn)明扼要、簡(jiǎn)介。打印一律用黑色設(shè)計(jì)過(guò)程中所應(yīng)用的公式和數(shù)據(jù)，應(yīng)注明來(lái)源參考資料的代號(hào)、頁(yè)次以及圖表編號(hào)等。根據(jù)計(jì)算稿本整理設(shè)計(jì)主要過(guò)程時(shí)，只須首先列出文字符號(hào)表達(dá)的計(jì)算公式，然后依次代入各相應(yīng)文字符號(hào)的數(shù)值，就直接寫出計(jì)算結(jié)果不

2、作任何運(yùn)算和簡(jiǎn)化，但計(jì)算結(jié)果必須注明單位。設(shè)計(jì)中所選主要參數(shù)，尺寸或規(guī)格以及主要計(jì)算結(jié)果等，均應(yīng)寫入右側(cè)結(jié)果欄中，有的也可采用表格形式列出。對(duì)主要計(jì)算結(jié)果應(yīng)用簡(jiǎn)短的結(jié)論。如計(jì)算結(jié)果與實(shí)際取值相差較大時(shí)，應(yīng)作簡(jiǎn)短的解釋，并說(shuō)明其原因。對(duì)每一自成單元的內(nèi)容，都應(yīng)有大小標(biāo)題和前后一致的順序編號(hào)，使其醒目突出。封面所列“設(shè)計(jì)題目一欄，只須填寫所設(shè)計(jì)的具體名稱即可。關(guān)于模板說(shuō)明：前面兩頁(yè)必須打在同一頁(yè)，即雙面打印，后面內(nèi)容單面打印。目錄110kV 變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 . 3 一、概述 . 3 1. 設(shè)計(jì)目的 . 3 2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 3 3. 設(shè)計(jì)要求 . 3 二、設(shè)計(jì)根底資料 . 4 1. 待

3、建變電站的建立規(guī)模 . 4 2. 電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況 . 4 3. 待建變電站負(fù)荷 . 4 4. 環(huán)境條件 . 4 5. 其它 . 4 三、主變壓器及主接線設(shè)計(jì). 5 1. 各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)載及類型 . 5 2. 主變壓器的選擇 . 5 四、短路電流計(jì)算 . 9 1. 基準(zhǔn)值的選取 . 9 2. 各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算 . 10 3. 用于設(shè)備選擇的短路電流計(jì)算 . 10 五、電氣設(shè)備選擇 . 12 1. 電氣設(shè)備選擇的一般條件 . 12 2. 各回路的工作電流計(jì)算 . 13 3. 斷路器和隔離開關(guān)選擇 . 14 4. 導(dǎo)線的選擇 . 20 5. 限流電抗器的選擇 . 22 6.

4、 電壓互感器的選擇 . 23 7. 電流互感器的選擇 . 24 8. 高壓熔斷器的選擇 . 26 9. 支持絕緣子和穿墻套管的選擇 . 26 10. 消弧線圈的選擇 . 27 11. 避雷器的選擇 . 27 六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議 . 29 參考文獻(xiàn) . 29 附錄 . 30 短路電流計(jì)算書 . 30 附圖：110kV 變電所電氣主接線圖#2 圖紙 . 33 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果概述1 設(shè)計(jì)目的1復(fù)習(xí)和穩(wěn)固?電氣工程根底?課程所學(xué)知識(shí)2培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力3學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣局部設(shè)計(jì)的根本原理和設(shè)計(jì)方法2 設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)只做電氣局部的初步設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)和土建立

5、計(jì)主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷選擇主變壓器的容量、型式、電壓等級(jí)電氣主接線設(shè)計(jì)：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性短路電流計(jì)算：不同運(yùn)行方式大、小、主、短路點(diǎn)與短路類型主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、消弧線圈、避雷器等繪制電氣主接線圖3 設(shè)計(jì)要求1制定任務(wù)書2確定變壓站各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)荷及負(fù)荷類型3選擇主變壓器，確定型號(hào)、相數(shù)、容量比等確定電壓等級(jí)；各側(cè)總負(fù)荷；選擇臺(tái)數(shù)、容量；校驗(yàn)近、遠(yuǎn)期變壓器的負(fù)荷率，假設(shè)不滿足規(guī)程規(guī)定，應(yīng)采取的措施；校驗(yàn)事故情況下變壓器的過(guò)載能力；接地方式。最終必須確定主變壓器的：型號(hào)、相數(shù)、容量比、電壓比、接線組別、短路阻抗等4電氣主接線設(shè)計(jì)對(duì)

6、每一個(gè)電壓等級(jí)，擬定23各主接線方案，先進(jìn)展技術(shù)比擬，初步確定2-3個(gè)較好的方案，再進(jìn)展經(jīng)濟(jì)比擬，選出一個(gè)最終方案。5短路電流計(jì)算電力系統(tǒng)側(cè)按無(wú)限大容量系統(tǒng)供電處理；用于設(shè)備選擇時(shí)，按變電所最終規(guī)?？紤]；用于保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，按本期工程考慮；舉例列出某點(diǎn)短路電流的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程，列表給出各點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果Sk、I、I、Ish、Teq其余點(diǎn)的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程在附錄中列出。電氣設(shè)備選擇每類設(shè)備舉例列出一種設(shè)備的詳細(xì)選擇過(guò)程，列表比照給出選出的所有設(shè)備的參數(shù)及使用條件。設(shè)計(jì)根底資料1 待建變電站的建立規(guī)模 = 1 * GB2 變電站類型： 110 kV降壓變電站 = 2 * GB2 三個(gè)電壓等級(jí)： 11

7、0 kV、 35 kV、 10 kV = 3 * GB2 110 kV：近期進(jìn)線2回，出線1 回；遠(yuǎn)期進(jìn)線1回，出線1回 35 kV：近期4回； 遠(yuǎn)期2回 10 kV：近期6回；遠(yuǎn)期2回2 電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況 = 1 * GB2 變電站在系統(tǒng)中地位：終端 變電站 = 2 * GB2 變電站僅采用 110 kV的電壓與電力系統(tǒng)相連，為變電站的電源 = 3 * GB2 電力系統(tǒng)至本變電站高壓母線的標(biāo)么電抗Sd=100MVA為：最大運(yùn)行方式時(shí) 0.30 ；最小運(yùn)行方式時(shí) 0.40 ；主運(yùn)行方式時(shí) 0.35 = 4 * GB2 上級(jí)變電站后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 3 s3 待建變電站負(fù)荷 = 1

8、 * GB2 110 kV出線：負(fù)荷每回容量 12000kVA，cos0.9，Tmax 5000 h = 2 * GB2 35 kV負(fù)荷每回容量 4000kVA，cos0.85，Tmax 4000 h；其中，一類負(fù)荷1回；二類負(fù)荷2回 = 3 * GB2 低壓負(fù)荷每回容量 1425 kW，cos0.95，Tmax 4000 h；其中，一類負(fù)荷2回；二類負(fù)荷2回 = 4 * GB2 負(fù)荷同時(shí)率 0.9 4 環(huán)境條件 = 1 * GB2 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?00C，年最低氣溫-200C，最熱月平均最高氣溫350C，年最低氣溫-50C = 2 * GB2 當(dāng)?shù)睾０胃叨龋?00m = 3 * GB2 雷暴

9、日： 10日/年5 其他 = 1 * GB2 變電站地理位置：城郊，距城區(qū)約10km = 2 * GB2 變電站供電范圍： 110 kV線路：最長(zhǎng)100 km，最短50 km； 35 kV線路：最長(zhǎng)60 km，最短20 km； 10 kV低壓饋線：最長(zhǎng)30km，最短10km； = 3 * GB2 未盡事宜按照設(shè)計(jì)常規(guī)假設(shè)。 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果三 主變壓器選擇1 電壓等級(jí)待建變電所的電壓等級(jí)為110kV/35kV/10kV。2 各側(cè)總負(fù)荷110kV近期負(fù)荷：S110=12000*1*0.9=10800kVA35kV近期負(fù)荷：S35=4000*4*0.9=14400kVA10

10、kV近期負(fù)荷：S10=1425/0.95*6*0.9=8100kVA近期總負(fù)荷：S近=10800+14400+8100=33300kVA110kV遠(yuǎn)期負(fù)荷：S110=12000*1*0.9=10800kVA35kV遠(yuǎn)期負(fù)荷：S35=4000*2*0.9=7200kVA10kV遠(yuǎn)期負(fù)荷：S10=1425/0.95*2*0.9=2700kVA遠(yuǎn)期總負(fù)荷：S=10800+7200+2700=20700kVA總負(fù)荷：S總=33300+20700=54000kVA其中重要負(fù)荷，即一、二類負(fù)荷：S重要=4000*3*0.9+1425/0.95*4*0.9=16200kVA3 選擇臺(tái)數(shù)、容量確定原那么：大中

11、型發(fā)電廠和樞紐變電所，主變不應(yīng)少于2臺(tái)；按變電所建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷開展；對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)，其余變壓器在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足I、II類負(fù)荷的供電；如果有兩臺(tái)變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的60%70%，即33000*60%70%=1980023100kVA。 根據(jù)以上原那么，一期工程選擇2臺(tái)20000kVA主變壓器，二期工程增加1臺(tái)20000kVA主變壓器。4 校驗(yàn)變壓器負(fù)荷率近期變壓器負(fù)荷率：33300/(20000*2)*100%=83.25%遠(yuǎn)期變壓器負(fù)荷率：54000/(20000*3)*100%=90% 近期、

12、遠(yuǎn)期皆留有一定的裕度，且利用率較高，經(jīng)濟(jì)性較好。5 校驗(yàn)事故情況下的過(guò)載能力近期一臺(tái)主變壓器停運(yùn),其余變壓器擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷的70%時(shí)，過(guò)載率：33300/20000*70%=116.55%此時(shí)擔(dān)負(fù)重要負(fù)荷：16200/20000*100%=81%遠(yuǎn)期一臺(tái)主變壓器停運(yùn),其余變壓器擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷的70%時(shí)，過(guò)載率：54000/20000*2*70%=94.5%6 接地方式我國(guó) 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y 連接；35kV 采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35kV 以下電壓變壓器繞組都采用連接。7 變壓器最終確定變壓器各側(cè)負(fù)荷百分比：110kV側(cè)：108001/2 SN35kV

13、側(cè)：144001/2 SN10kV側(cè)：81001/2 SN故容量比為100/100/50。每側(cè)繞組的通過(guò)容量都到達(dá)額定容量的15%及以上，所以采用三相三繞組變壓器。而 有載調(diào)壓較 容易穩(wěn)定電壓 ，減少電 壓波動(dòng)所 以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求 10KV 及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三相三繞組變壓器。綜上所述，擬選擇主變壓器型號(hào)為SFSL7-20000/110的三相三繞組電力變壓器，一期2臺(tái)。二期增加1臺(tái)。其參數(shù)如下：型號(hào)：SFSL7-20000/110相數(shù)：三相容量比：100/100/50接線組別：YN，yn0，d11 短路阻抗：Uk(1-2

14、)=10.5%;Uk(1-3)=18%;Uk(2-3)=6.5%四 電氣主接線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原那么：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?GB50059-92 35110kV 變電所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電 所在電力 網(wǎng)中的地 位、出線回 路數(shù)、設(shè)備 特點(diǎn)及負(fù) 載性質(zhì)等條 件確定。并應(yīng)滿 足供電可 靠、運(yùn)行 靈活、操作 檢修方便、 節(jié)約投資 和便于擴(kuò)建 等要求。 35110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋型、線路變壓器組或線路分 支接線， 超過(guò)兩回 時(shí)，宜采用 擴(kuò)大橋型接 線、單母 線或分段單 母線接線。110kV 線路為 6 回以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 220kV及以下，當(dāng)進(jìn)出線回路多，輸送功率打，可采

15、用有母線的接線形式。無(wú)母線接線，通常用于進(jìn)出線回路少且不在擴(kuò)建的情況。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)變電所有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610kV 側(cè)宜采用分段單母線。線路為 12 回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許聽見檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng) 635kV 配電裝置采用手車式 高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。采用單母和雙母接線的110kV220kV電壓等級(jí)，假設(shè)斷路器停電檢修時(shí)間較長(zhǎng)，一般應(yīng)設(shè)置旁路母線。35kV以下電壓，由于供電距離不遠(yuǎn)，對(duì)重要用戶可采用雙回線路；假設(shè)單母分段，也可設(shè)置不帶專用斷路器的旁路母線接線。1110kV側(cè)其近期進(jìn)線2回，出線1 回；遠(yuǎn)期進(jìn)線1回，出線1回，綜上原那么。比擬好的方案有：

16、方案一：?jiǎn)文妇€分段接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少；可靠性較差，靈活性較差；母線分段減少了故障或檢修時(shí)的停電范圍。 經(jīng)濟(jì)方面：設(shè)備較少，投資較小方案二：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性較高，靈活性較好；檢修斷路器時(shí)不用停電；倒閘操作較復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng)濟(jì)方面：占地較大，投資較多綜合考 慮，單 母線分段 帶旁母 的方案 雖然在 供電可 靠性上 顯得更滿 足負(fù)荷的要求，但 占地大， 投資多。 相反，待建 變電所在110kV側(cè)近期和遠(yuǎn) 期的負(fù)荷 率都不高， 用 雙倍的投 資換取略 高的可靠性 是不劃算的 。另一方 面，各種 新型斷路器的出現(xiàn) 和成功運(yùn) 行說(shuō)明， 斷路器的檢 修問(wèn)

17、題可以 不用復(fù)雜 的旁路設(shè)施 來(lái)解決，而用備 用的斷路 器來(lái)替代 需要檢修的 斷路器。且替代斷 路器的方法相當(dāng)輕便，不會(huì)對(duì)負(fù)荷造成較大影響。 綜上，110kV 側(cè)選用單母線分段接線。 235kV側(cè)其近期4回； 遠(yuǎn)期2回，綜合設(shè)計(jì)原那么，較好的方案有：方案一：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，操作方便；可靠性較差，未接旁母回路檢修時(shí)仍需停電；母線分段減少了故障或檢修時(shí)的停電范圍。 經(jīng)濟(jì)方面：用母線分段斷路器兼做旁路短路器節(jié)省投資；設(shè)備較少，占地小方案二：雙母線接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性高，調(diào)度靈活；易于擴(kuò)建為大中型變電所；線路復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng)濟(jì)方面：投資多，配電裝置復(fù)雜。綜合

18、以上 分析，雖然 雙母線接 線的方案 具有供電更 可靠，調(diào) 度更靈活 ，又便于擴(kuò)建的 優(yōu)點(diǎn)，但 常常還需 采取在斷路 器和相應(yīng)的 隔離開關(guān) 之間加裝電 磁閉鎖、機(jī)械閉 鎖或電腦 閉鎖等防 止誤操作的 平安措施， 大大增加 了投資， 只在我國(guó)大中型發(fā)電廠和變電站中廣泛使用。對(duì)于待建的 110kV 變 電站，在滿足重要負(fù)荷供電需求的同時(shí)應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性。 綜上，35kV 側(cè)選用單母線分段帶旁母接線。 310kV側(cè)其近期6回；遠(yuǎn)期2回，綜合設(shè)計(jì)原那么，較好的方案有：方案一：?jiǎn)文妇€分段接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少；可靠性較差，靈活性較差；母線分段較少了故障或檢修時(shí)的停電范圍。 經(jīng)濟(jì)方面：

19、設(shè)備少，投資小。方案二：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性較高，檢修斷路器時(shí)不用停電，容易誤操作。 經(jīng)濟(jì)方面：占地大，投資多。由以上 分析可 知，采用 手車式 高壓開 關(guān)柜時(shí) ，可不 設(shè)置旁 路設(shè)施， 對(duì)供電可靠性的影響不大。折中考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性，10kV 側(cè)采用單母線分段接線。 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果五 短路電流計(jì)算系統(tǒng)按無(wú)窮大系統(tǒng)處理，通?；鶞?zhǔn)容量取100MVA。用于設(shè)備選擇時(shí)，按最終規(guī)?？紤]。用于繼電保護(hù)整定，按一期工程考慮。1選擇基準(zhǔn)值基準(zhǔn)電壓：Ud1115KV，Ud237KV，Ud3?；鶞?zhǔn)容量：Sd100MVA。那么基準(zhǔn)電流Id1=Sd/ Ud1=，Id

20、2=Sd/ Ud2=1.56KA ， Id3=Sd/ Ud3=。2確定系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值計(jì)算最大運(yùn)行方式下：0.30最小運(yùn)行方式下：0.40主運(yùn)行方式下：0.353變壓器繞組電抗標(biāo)幺值X1Uk1-2%+ Uk1-3%Uk2-3%11%，X2Uk1-2%+ Uk2-3%Uk1-3%0，X3Uk1-3%+ Uk2-3%Uk1-2%7%，三側(cè)電抗標(biāo)幺值：X*=11%*100/20=0.55X*=0X*= 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果六 電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備應(yīng)能滿足正常、短路、過(guò)電壓和特定條件下平安可靠的而要求，并力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。通常電氣設(shè)備選擇分三步，第一按正常工作條件選擇，第二按短

21、路情況檢驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和電動(dòng)力作用下的動(dòng)穩(wěn)定性，第三按實(shí)際條件修正。同時(shí)兼顧今后的開展，選用性能價(jià)格比高，運(yùn)行經(jīng)歷豐富、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等工作。設(shè)備選擇原那么：設(shè)備型號(hào)應(yīng)符合使用環(huán)境和安裝條件的要求；設(shè)備的規(guī)格、參數(shù)按正常工作條件選擇，并按照最大短路電流進(jìn)展效驗(yàn)。1 按正常工作條件選擇電器額定電壓：UN UNS額定電流：IN Imax2按短路情況檢驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies ish各側(cè)持續(xù)工作電流計(jì)算：主變壓器110kV側(cè)：I1=1.05*20000/(31/2主變壓器35kV側(cè)：I2=1.05*20000/(31/2主

22、變壓器10kV側(cè)：I3=1.05*10000/(31/2110kV進(jìn)線：I7=18000/(31/2110kV出線：I6=12000/(31/235kV出線：I5=4000/(31/210kV出線：I4=1425/(31/2110kV母線分段開關(guān)按110kV側(cè)負(fù)荷60%算：60%*54000/(31/235kV母線分段開關(guān)按35kV側(cè)負(fù)荷60%算：60%*21600/(31/210kV母線分段開關(guān)按10kV側(cè)負(fù)荷60%算：60%*10800/(31/2 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果3. 斷路器和隔離開關(guān)選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。待

23、建變電站在選擇斷路器的過(guò)程中，盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無(wú)由化目標(biāo)，且由于SF6 斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有開展前途的斷路器。故在110KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器。真空斷路器具有噪音小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧準(zhǔn)確、動(dòng)作快、適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)，因而被大量使用于35KV 及以下的電壓等級(jí)中。所以，35KV 側(cè)和10KV 側(cè)采用真空斷路器。隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)展倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下根

24、本要求：1. 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。2. 隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。3. 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最正確的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過(guò)電壓。熱穩(wěn)定時(shí)間的選擇：類別繼電保護(hù)時(shí)間/s斷路器分閘時(shí)間/s滅弧時(shí)間/s熱效應(yīng)等效時(shí)間/s110kV進(jìn)線主變110kV側(cè)主變35kV側(cè)主變10kV側(cè)110kV出線35kV出線10kV出線以主變110側(cè)為例：選擇SW3-110G/1200型斷路器(1)額定電壓：UN UNS選擇的斷路器的額定電壓110kV，等于主變110kV側(cè)電壓110kV，符合要求(2)按額定電流選

25、擇：INImax選擇的斷路器額定電流為1200A，大于主變110kV側(cè)電流110.2A，符合要求第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果(3)額定開斷電流：INbrI選擇的斷路器額定開斷電流為15.8KA，大于主變110kV側(cè)短路全電流1.67KA，符合要求(4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk2*4 KA22*2.65 KA2*s，符合要求(5)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies ish所選的斷路器額定動(dòng)穩(wěn)定電流為41KA，大于主變110kV側(cè)短路沖擊電流4.24KA，符合要求選擇GW4-110/600型隔離開關(guān)：(1)額定電壓：UN UNS選擇的隔離開關(guān)的額定電壓110kV，等于主變110kV側(cè)電壓110kV，

26、符合要求(2)按額定電流選擇：INImax選擇的隔離開關(guān)額定電流為600A，大于主變110kV側(cè)電流110.2A，符合要求(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk所選隔離開關(guān)熱穩(wěn)定為142*5 KA22*2.65 KA2*s，符合要求(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies ish所選的隔離開關(guān)額定動(dòng)穩(wěn)定電流為50KA，大于主變110kV側(cè)短路沖擊電流4.24KA,符合要求綜上可列表，變壓器110kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/1200型斷路器GW4-110/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A600A額定開斷電流熱穩(wěn)

27、定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定41KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果其他局部也按照以上方法校驗(yàn)，所選擇的設(shè)備如下：110KV進(jìn)線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/1200型斷路器GW4-110/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定41KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14110KV出線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/1200型斷路器GW4-110/600型隔離開

28、關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定41KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14110KV分段斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/1200型斷路器GW4-110/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定41KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14變壓器35kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-35G/600

29、型斷路器GW2-35/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定17KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS8-3 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果35kV出線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-35G/600型斷路器GW2-35/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定17KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS8-335KV分段斷

30、路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-35G/600型斷路器GW2-35/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定17KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS8-3變壓器10kV側(cè)高壓開關(guān)柜：設(shè)備型號(hào)GG-1AF1型開關(guān)柜，斷路器SN10-10工程設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A額定開斷電流熱穩(wěn)定292*4 KA2*s22*s動(dòng)穩(wěn)定71KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD-1010kV出線高壓開關(guān)柜：設(shè)備型號(hào)GG-1AF1型開關(guān)柜，斷路器SN10-10工程設(shè)備參數(shù)使

31、用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A額定開斷電流熱穩(wěn)定292*4 KA2*s22*s動(dòng)穩(wěn)定71KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD-10 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果10KV分段斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SN8-10G/600型斷路器GN2-10/600型隔離開關(guān)工程設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV10KV10KV額定電流600A600A額定開斷電流熱穩(wěn)定/KA2*s2*4 2142*52動(dòng)穩(wěn)定33KA50KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS6-1T 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果2、導(dǎo)線的選擇2、導(dǎo)線硬、軟母線及出線選擇本變電站規(guī)模中等，電流不大，母線全部采用鋁

32、制矩形母線，局部引出線采用鋼芯鋁導(dǎo)線。選擇原那么為：按照周圍環(huán)境最高溫度情況選擇導(dǎo)線的載流量不小于最大工作電流，長(zhǎng)線路按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；熱穩(wěn)定校驗(yàn)按照公式：校驗(yàn)，取C=97。1主變壓器10Kv側(cè)引出線：110KV進(jìn)線負(fù)荷的最大利用小時(shí)數(shù)。查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線得，經(jīng)濟(jì)電流，那么導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為： 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以將110KV進(jìn)線的型號(hào)選為：LGJ-185，其標(biāo)準(zhǔn)條件下的載流量為539A，計(jì)算直徑為。校驗(yàn)如下：1按允許載流量條件檢驗(yàn)當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁貫?，環(huán)境溫度取為最熱月平均最高氣溫，導(dǎo)線的最高工作溫度取為，那么環(huán)境修正系數(shù)為：。經(jīng)修正后的允許載流量為，而其工作電流為214A453A。符合條件。2

33、按電暈條件檢驗(yàn)輸電導(dǎo)線水平排列，相間距離為4m，導(dǎo)線外表光滑系數(shù)取，氣象狀況系數(shù)取為，海拔高度H=600m，大氣壓強(qiáng)取為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。此時(shí)，。臨界電壓為： 符合條件。3正常工作電流：=868A；短路電流：=10.28KA；熱穩(wěn)定計(jì)算等效時(shí)間：選用鋁制矩形母線，單條豎放，布置如圖：相間距取0.4m，支持絕緣子間距取2m查表知40時(shí)，穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：母線截面系數(shù)：母線在短路時(shí)受到的最大的電動(dòng)力：母線排受到的最大的應(yīng)力：鋁母線排的允許應(yīng)力，符合動(dòng)穩(wěn)定要求。 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果工程工作電流/AJec(A/mm2)Sec/mm2I/KASmin/mm2導(dǎo)線型號(hào)Ial/A主變11

34、0KV引出線110KV母線110KV線路主變35KV引出線35KV母線35KV旁母35KV線路主變10KV引出線10KV母線10KV線路 第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果5. 限流電抗器的選擇(1) 限流電抗器的作用:限制短路電流維持母線上的殘壓(2) 限流電抗器的選擇電抗百分值的選擇，需要根據(jù)具體要求如限制短路電流到何值來(lái)確定；電壓損失的校驗(yàn)，要求電抗器的電壓損失不應(yīng)大于電網(wǎng)額定電壓的5%；母線殘壓的校驗(yàn),如不滿足殘壓要求，可增大電抗值或才用瞬時(shí)速斷保護(hù) 。待建變電站中各線路的電流由其他設(shè)備的選擇保證，不選擇限流電抗器。第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果6. 電壓互感器的選擇電

35、壓互感器的配置應(yīng)能保證在主接線的運(yùn)行方式改變時(shí)保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。每條母線的三相上均裝設(shè)電壓互感器。1、110KV母線上的電壓互感器110KV線路選擇電容式單相電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng)相電壓上。選擇型號(hào)為YDR-110的電壓互感器，其變比為：，最大容量為1200VA。2、35KV母線上的電壓互感器35KV線路選擇電磁式單相電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng)相電壓上。選擇型號(hào)為JDJJ-35的電壓互感器，其變比為：，最大容量為1200VA。3、10KV母線上的電壓互感器10KV線路選擇電磁式單相戶內(nèi)電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng)相電壓上。選擇型號(hào)為JDZJ-10的電壓

36、互感器，其變比為：，最大容量為300VA。工程型號(hào)變比最大容量VA110KV母線YDR-110120035KV母線JDJJ-35120010KV母線JDZJ-10300第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果7. 電流互感器的選擇電流互感器是一種特殊的變壓器，其一次繞組串聯(lián)在電力線路里，二次繞組接儀表和繼電器。其作用是將一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的二次電流(如5A 和1A)，以便于測(cè)量和保護(hù)。凡裝有斷路器的回路應(yīng)裝設(shè)電流互感器。電流互感器的選擇一般要求：型式選擇額定電壓不應(yīng)低于裝設(shè)地點(diǎn)電路的額定電壓，額定一次電流不應(yīng)小于電路中的計(jì)算電流。用于電能計(jì)量的電流互感器準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5 級(jí)為了保證互感器的

37、準(zhǔn)確級(jí)，二次側(cè)負(fù)荷校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果8. 高壓熔斷器的選擇為保護(hù)電壓互感器，必須在電壓互感器旁裝設(shè)高壓熔斷器。一般35kV 及以下的電壓等級(jí)需要裝設(shè)高壓熔斷器。熔件的額定電流要大于工作電流，且留有充足的裕度以躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流的影響。校驗(yàn)斷流容量時(shí)，應(yīng)不小于短路容量。限流式熔斷器的額定電壓，應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符。第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果9. 支持絕緣子和穿墻套管的選擇(1) 絕緣子絕緣子是用來(lái)支撐或懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線與桿塔絕緣的一種瓷質(zhì)、鋼化玻璃、或高分子合成材料制作的元件。它應(yīng)具有良好的絕緣性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。懸式絕緣子主要用于3

38、5kV 及以上的線路上，通常將他們組裝成絕緣子串，每串絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)按絕緣要求確定。110kV 線路擬采用X-4.5 型懸式絕緣子，每相8 片。35kV 線路擬采用X-4.5 型懸式絕緣子，每相4 片。10kV 戶外用支柱絕緣子采用ZS-10/500 型，絕緣子高度210mm，機(jī)械破壞負(fù)荷500kg，其動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)如下(2) 穿墻套管10kV 進(jìn)線穿墻套管選用CWLB-10/1000 型，額定電流1000A，5s 熱穩(wěn)定電流為20kA，套管長(zhǎng)度600mm，機(jī)械破壞負(fù)荷750kg。校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果10. 消弧線圈的選擇按我國(guó)有關(guān)的規(guī)定，在

39、360kV 電力電網(wǎng)中，電容電流超過(guò)以下數(shù)值時(shí)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈：(1) 360kV 電力網(wǎng)，30A(2) 10kV 電力網(wǎng)，20A(3) 3560kV 電力網(wǎng)，10A由于主變10kV 側(cè)是三角形接法，所以不需要裝設(shè)消弧線圈。只需在主變35kV 側(cè)裝設(shè)消弧線圈。當(dāng)35KV 系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)的電容電流為：第 頁(yè)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果11. 避雷器的選擇(1) 概述避雷器是一種普遍采用的侵入波保護(hù)裝置，是一種過(guò)電壓限制器。用來(lái)限制沿線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)過(guò)電壓，故也稱為過(guò)電壓限制器，簡(jiǎn)稱限壓器。為了使避雷器能夠到達(dá)預(yù)期保護(hù)效果，必須滿足下面的根本要求：具有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合。有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)得以繼續(xù)運(yùn)行。(2) 避雷器的選擇電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓均由避雷器