220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、 電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主題220kV降壓變電站 前言隨著社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展，電能已成為人類歷史發(fā)展的主要?jiǎng)恿Y源之一。近年來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，這也對(duì)電力生產(chǎn)人員的素質(zhì)提出了更高的要求。要求。作為電力公司的員工和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生，要想科學(xué)合理地控制電力，就必須從電力工程的設(shè)計(jì)原理和方法中去理解和掌握它的本質(zhì)，從而提高安全性和安全性。電力系統(tǒng)的可靠性。以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、鞏固和提高所學(xué)知識(shí)的目的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課后的總結(jié)和應(yīng)用。是一種綜合運(yùn)用理論和實(shí)踐解決工程問(wèn)題的能力的訓(xùn)練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以綜合復(fù)習(xí)和應(yīng)用所學(xué)的各門課程的

2、理論知識(shí)和工作技能，培養(yǎng)獨(dú)立工作和獨(dú)立思考的能力，也可以通過(guò)查閱各種手冊(cè)、程序、資料、資料程序的比較。等等要擴(kuò)大知識(shí)面，了解國(guó)家的方針政策，才能更好地適應(yīng)工作需要。本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文包括設(shè)計(jì)任務(wù)、說(shuō)明、計(jì)算、圖紙等內(nèi)容。是關(guān)于220KV變電站電氣部分的初步設(shè)計(jì)。筆者參考電力系統(tǒng)畢業(yè)指導(dǎo)書(shū)，在老師的幫助下，進(jìn)行了主要的接線方案。主變壓器容量及型號(hào)選定；然后通過(guò)短路計(jì)算選擇和驗(yàn)證電氣設(shè)備和母線；最后，全廠配備了微機(jī)繼電保護(hù)、防雷規(guī)劃等。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以熟悉國(guó)家能源發(fā)展政策及相關(guān)技術(shù)法規(guī)、法規(guī)、導(dǎo)則等，樹(shù)立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀念；鞏固和豐富所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，靈活運(yùn)用和解決實(shí)際問(wèn)

3、題；初步掌握電氣工程及自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)流程和方法，能夠獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、工程制圖、編寫工程技術(shù)文件等相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)；培養(yǎng)認(rèn)真、務(wù)實(shí)和刻苦的研究。工作方式。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了工學(xué)院岳老師和程老師的指導(dǎo)和幫助，深表感謝！鑒于本人水平和時(shí)間限制，本設(shè)計(jì)書(shū)難免有遺漏、錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正！作者2011 年 12 月目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc313644003 畢業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè) PAGEREF _Toc313644003 h 1 HYPERLINK l _Toc313644004 設(shè)計(jì)手冊(cè) PAGEREF _Toc313644004 h 2 H

4、YPERLINK l _Toc313644005 一、概述 PAGEREF _Toc313644005 h 2 HYPERLINK l _Toc313644006 二、主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc313644006 h 3 HYPERLINK l _Toc313644007 三、主接線的確定 PAGEREF _Toc313644007 h 4 HYPERLINK l _Toc313644008 4. 短路電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc313644008 h 6 HYPERLINK l _Toc313644009 五、電氣設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc313644009

5、h 7 HYPERLINK l _Toc313644010 6、所用電的接線方式及所用變壓器的選擇 PAGEREF _Toc313644010 h 20 HYPERLINK l _Toc313644011 7. 配電裝置 PAGEREF _Toc313644011 h 21 HYPERLINK l _Toc313644012 八、電壓互感器的配置 PAGEREF _Toc313644012 h 22 HYPERLINK l _Toc313644013 9.繼電保護(hù)配置 PAGEREF _Toc313644013 h 25 HYPERLINK l _Toc313644014 十、防雷規(guī)劃 PAG

6、EREF _Toc313644014 h 27畢業(yè)設(shè)計(jì)作業(yè)本220kV降壓變電部分初步設(shè)計(jì)擬建變電站基本情況設(shè)計(jì)變電站位于市郊，為開(kāi)發(fā)區(qū)煉鋼廠供電，變電站附近有區(qū)域性負(fù)荷。確定該變電站電壓等級(jí)為220kV /110kV/10kV ， 220kV為本變電站供電電壓， 110kV和10kV為二次電壓。擬設(shè)計(jì)變電站的電源應(yīng)由對(duì)側(cè)220kV變電站雙回線路和另一系統(tǒng)雙回線路送至變電站；中壓側(cè)110kV母線兩回送鋼廠；側(cè)10kV母線向區(qū)域負(fù)荷送11路。變電站位置平坦，交通便利。該區(qū)年最高氣溫_ 40 _，最熱月平均最高氣溫_ 36 _10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：表1 110kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)用戶名最大負(fù)載(k

7、W)因循環(huán)數(shù)臨界負(fù)載百分比(%)鋼廠420000.95 _ _25010kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：表2 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序列號(hào)用戶名最大負(fù)載(kW)因循環(huán)數(shù)臨界負(fù)荷百分比（ % ）1礦機(jī)廠19000.912702機(jī)器商店9002403汽車廠21002604電機(jī)廠24002555煉油廠2000260最大負(fù)荷利用小時(shí)= 5256小時(shí)（見(jiàn)P137b ），同時(shí)率0.9 ，線損6 % 。設(shè)計(jì)手冊(cè)一、概述1.1設(shè)計(jì)依據(jù)和原則根據(jù)給定的電廠與電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，結(jié)合國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)的技術(shù)法規(guī)、法規(guī)和導(dǎo)則，按照電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)供電可靠，調(diào)度靈活，維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)。1.2 系統(tǒng)概述

8、擬建變電站電壓等級(jí)為220kV /110kV/10kV ，變電站供電電壓為220kV，二次電壓為110kV和10kV 。擬建變電站位于市郊，交通便利。主要承擔(dān)開(kāi)發(fā)區(qū)電機(jī)廠、礦山機(jī)械廠、機(jī)械廠的供電任務(wù)，與汽車廠、煉油廠等重要用戶進(jìn)行交流。 220kv 4路插座作為研究所電源，2路來(lái)自系統(tǒng)，2路來(lái)自相鄰變電站，110kv 2路用于電解鋁廠負(fù)載, 10kv 11-電路用于周圍負(fù)載。變電站是樞紐變電站。1.3 設(shè)計(jì)規(guī)模110KV線路2次，最大負(fù)荷45MW。負(fù)載功率因數(shù)為0.95。10KV出線，本側(cè)最大總出線負(fù)荷9.7MW ，平均負(fù)荷功率因數(shù)0.91。年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax = 5256小時(shí)，同時(shí)

9、率0.9，線損6%。1.4 環(huán)境條件當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?0。最熱的月份（7 月）平均氣溫為 30C。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330kv及以下電力系統(tǒng)，不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。對(duì)于500kv及以上電力系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)制造、運(yùn)輸條件和可靠性要求等因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)比較后確定是三相還是單相變壓器。根據(jù)所建變電站的電壓和地理?xiàng)l件，選用三相變壓器。1.2 繞組數(shù)的確定對(duì)于三個(gè)電壓等級(jí)的變電站，如果每側(cè)變壓器繞組的功率達(dá)到變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)無(wú)負(fù)載，但變電站需要配備無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器應(yīng)選用三繞組變壓器，中性點(diǎn)接地方式允許時(shí)選用自耦變壓器。根據(jù)擬建變電站的電壓

10、等級(jí)和負(fù)荷情況，選用三繞組變壓器。1.3 穩(wěn)壓方式的確定用戶為電解鋁廠、廠礦生產(chǎn)企業(yè)，電壓波動(dòng)較大，用戶對(duì)供電質(zhì)量要求較高，需要經(jīng)常調(diào)壓，故選用有載調(diào)壓變壓器。2、主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)的確定相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，選用的變壓器容量Se需要滿足以下兩個(gè)條件：= 1 * GB3Se0.7Smax ； SeSimp。其中，Smax為變電站最大負(fù)荷能力； Simp 是變電站所有重要的負(fù)載能力通過(guò)對(duì)變壓器過(guò)載能力的計(jì)算和驗(yàn)證，最終選擇變壓器的容量為S e = 40000KVA。容量選擇計(jì)算和過(guò)載容量驗(yàn)證過(guò)程請(qǐng)參考計(jì)算書(shū)。考慮到更重要的負(fù)載和未來(lái)的發(fā)展，選擇了兩臺(tái)主變壓器綜上所述：變電站選用2臺(tái)三相三繞組有載調(diào)壓變壓

11、器型號(hào)為SFSZ-40000KVA/220 + 81.25%/121/10.5主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量比：100/100/100額定電壓比：220 + 81.25%/121/10.5聯(lián)系人組標(biāo)簽：YN, a 0 , d 11空載損耗P 0 : 38 KW-負(fù)載電流 I 0 : 0.9 %阻抗電壓：U (1-2) %=10U (1-3 ) %=30U (2-3) %=203、主接線的確定變電站主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)變電站所在電力系統(tǒng)中的位置、出線回路數(shù)、設(shè)備特性、負(fù)荷性質(zhì)、周圍環(huán)境和規(guī)劃確定變電站容量等條件和具體情況，應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單靈活、運(yùn)行節(jié)省投資、易于擴(kuò)容等要求。應(yīng)綜合考慮主布線的可

12、靠性和經(jīng)濟(jì)性。在滿足技術(shù)要求的前提下，盡量節(jié)省投資，占地面積小，電能損耗小，年成本（投資和運(yùn)行）最小化。1.220KV接線方式方案一：?jiǎn)文妇€帶旁路母線，接線簡(jiǎn)單明了，投資小，操作操作簡(jiǎn)單，任意出線或主變間隔斷路器維修，無(wú)需外接電源，但220KV配電裝置，當(dāng)公交車維修或故障時(shí)，需要一個(gè)句號(hào)?？紤]到電解鋁廠和廠礦用戶的重要性，不宜采用這種接線方式。方案二：采用雙母線連接，連接雙回供電，兩臺(tái)主變?cè)诓煌妇€上運(yùn)行。負(fù)載分布均勻，調(diào)度靈活方便，運(yùn)行可靠性高。任何母線的維護(hù)都不會(huì)影響線路的電力傳輸。總線故障也只影響部分負(fù)載?？紤]到負(fù)載的重要性，目前SF 6斷路器的可靠性較高，采用雙母線接法也能可靠保證供電

13、的可靠性，故采用雙母線接法。2.110KV接線方式110KV 2路插座方案一可使用線路變壓器組，投資少，接線簡(jiǎn)單明了。變壓器大修或故障時(shí)，只有一條線路運(yùn)行，降低了用戶供電的可靠性。方案2采用橋接線，也是比較經(jīng)濟(jì)的接線方式。線路停電方便，變壓器停電比較復(fù)雜。但考慮到供電的可靠性，110KV系統(tǒng)采用橋接線方式。3.10KV接線方式10KV出線11條，重要用戶均采用雙回路。由于10KV斷路器性能可靠，無(wú)需考慮額外旁路?？紤]到系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷較大，為提高系統(tǒng)電壓，提高變壓器輸電能力，增設(shè)兩組10KV電容器。 10KV系統(tǒng)采用單母線分段接線方式也能滿足電源的可靠性要求。變電站主接線如圖4、短路電流的計(jì)算為保

14、證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)和選型電氣設(shè)備時(shí)，必須以設(shè)備可能流過(guò)的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定性驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性驗(yàn)證，以確保設(shè)備能夠承受突發(fā)性運(yùn)行過(guò)程中的短路。電力的熱量和巨大的沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷短路點(diǎn)的電源，繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)跳閘相關(guān)斷路器。保護(hù)繼電器的設(shè)置和電氣設(shè)備的選擇需要短路電流數(shù)據(jù)。因此，短路電流的計(jì)算是變電站設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。)不同工作模式下的系統(tǒng)短路操作模式我”我(1.8)我(3.6)220KV側(cè)雙母線并聯(lián)運(yùn)行38.8929.2727.88110KV側(cè)我”我(1.55)我(3.1)一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行1.9141.9141.914兩臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行3.6863.6863.6

15、8610KV側(cè)我”我(1.05)我(2.1)一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行7.6067.6067.606兩臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行14.45114.45114.451注：短路電流計(jì)算請(qǐng)參考短路電流計(jì)算書(shū)五、電氣設(shè)備的選擇5.1 220KV高壓斷路器的選型(1)選擇斷路器型號(hào)考慮單線代替兩臺(tái)變壓器，最大長(zhǎng)期工作電流為：I gmax =2S e /(3U e )=240000/(3220)=209.95(A)根據(jù)U e = 220KV，I gmax = 110A（單線兩臺(tái)變壓器最大電流考慮為209.5A）和室外布置要求，由于220KV斷路器的額定電流大于209.5A，應(yīng)選用主變斷路器和線路斷路器 型號(hào)為L(zhǎng)W 1

16、-220/2000型斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：U e =220KV，I e =2000A，額定開(kāi)斷電流I br =40KA，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電流I max =100KA，熱穩(wěn)定電流 I t =40（4s）。檢查分?jǐn)嗄芰 br =40KA I=38.92KA，斷路器開(kāi)斷電流滿足系統(tǒng)短路容量要求。檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性I sh = 2KmI=21.838.89=98.98KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(38.89 2 +1029.27 2 +27.88 2 )3.6/12=3257.11KA 2 S I=3.69KA，斷路

17、器分?jǐn)嚯娏鳚M足系統(tǒng)短路容量要求。檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性I sh = 2KmI=21.83.69=9.39KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(3.69 2 +103.69 2 +3.69 2 )3.1/12=42.21KA 2 S I=14.451KA，斷路器開(kāi)斷電流滿足系統(tǒng)短路容量要求。檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性I sh = 2KmI=21.814.451=36.78KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(14.451 2 +1014.451

18、2 +14.451 2 )2.1/12=438.55KA 2 S I=14.451KA，斷路器分?jǐn)嚯娏鳚M足系統(tǒng)短路容量要求。(3 )檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性I sh = 2KmI=21.814.451=36.78KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(14.451 2 +1014.451 2 +14.451 2 )2.1/12=438.55KA 2 S80KA無(wú)法滿足請(qǐng)求。選用GW 7-220 /2500A型隔離開(kāi)關(guān)，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：U e =220KV，I e =2500A，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電流I max =125KA，熱穩(wěn)定

19、電流I t =50KA（4s）。檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢查： I sh =2K m I=21.838.89=98.98KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(38.89 2 +1029.27 2 +27.88 2 )3.6/12=3257.11KA 2 S50 2 4 =10000KA 2 S滿足要求。以上計(jì)算表明，選用GW 7-220 /2500A隔離開(kāi)關(guān)即可滿足要求。220KV隔離開(kāi)關(guān)選型結(jié)果設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)聯(lián)合國(guó)_(千伏)最大_（K A）我噓（K A）問(wèn)K(KA 2S )聯(lián)合國(guó)_(千伏)輸入_（K A）伊

20、斯_（K A）我2噸_（KA 2 S吉瓦7 -220/2500A2200.2198.9823257.11220250012510000110KV隔離開(kāi)關(guān)選擇(1)選擇隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)單臺(tái)變壓器最大長(zhǎng)期工作電流：I gmax =1.05S e /(3U e )=1.0540000/(3121)=200.4(A)根據(jù)U e =110KV，I gmax =200.4A及室外布置要求，主變隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)選用GW 5 -110/1250A，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：U e =110KV， I e =1250A，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電流I max =50KA，熱穩(wěn)定電流I t =31.5KA（4s）。(2 )檢查動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性

21、I sh = 2KmI=21.83.69=9.39KA1s因此，可以忽略非周期性成分的加熱效應(yīng)。Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(3.69 2 +103.69 2 +3.69 2 )3.1/12=42.21KA 2 S I gmax =1154.7(A)滿足客車正常加熱要求。(2) 熱穩(wěn)定性檢查：根據(jù)上述條件選擇的導(dǎo)體橫截面還應(yīng)檢查短路條件下的熱穩(wěn)定性，如下所示：SS min =Q d 1/2 /C=I oo t dz 1/2 /C式中： S導(dǎo)體截面（ mm 2 ）S min 由熱穩(wěn)定性確定的導(dǎo)體的最小允許橫截面（ mm 2 ）Q d - 短路電流的

22、熱效應(yīng)（ A 2 s ）C熱穩(wěn)定性系數(shù)，取C=90I oo - 穩(wěn)態(tài)短路電流 (KA)T dz熱穩(wěn)定性短路計(jì)算時(shí)間（ s ）設(shè)定主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t b = 0.05s ，斷路器全分?jǐn)鄷r(shí)間t kd = 0.06s那么短路電流持續(xù)時(shí)間為t r =t b +t kd =0.05+0.06=0.11s循環(huán)電流加熱效果Q P = Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(14.45 2 +1014.45 2 +14.45 2 )2.1/12=438.55KA 2 S由于t r =0.11s 265.3 mm 2以滿足熱穩(wěn)定性要求。(3) 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢查：f 0 =112

23、 r I /l 2 = 112 2.3121.5510 4 /120 2 =278(HZ)r I - 布置的慣性半徑，L - 絕緣體的跨度（取值120mm） ， - 材料系數(shù)因?yàn)閒 0 =278HZ 155 HZ，=1，不考慮母線諧振問(wèn)題。變壓器出線短路時(shí)，i sh =2.5514.51=36.75(KA)母線截面系數(shù)（兩片平放）：W=0.333bh 2 =0.3330.0080.008 2 =17.0510 -6 (m 3 )作用在母線上的最大電動(dòng)勢(shì)和相間應(yīng)力f =0.173i 2 sh /a=0.17336.75 2 /0.4=584.1(N/m )=M/W= f L 2 /(10W)=5

24、84.11.2 2 /(1017.0510 -6 )=4.93 10 6 (Pa)表 a1 =7010 6 (Pa) 4.93 10 6 (Pa) 滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性要求。5.12 母線橋支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓10.5KV和戶外安裝要求，選用ZS-10，高度210mm，機(jī)械損傷載荷4900N 。作用在絕緣體上的電動(dòng)力：F= 0.173i 2 sh L ca /a=0.17336.69 2 1.2/0.7=399.23(N)0.6F p = 0.6 4900 N = 2940 N ，因?yàn)槟妇€是兩片平的，此時(shí)F=F，可以認(rèn)為F作用在絕緣體上。由于 F = 399.23 N 237.8 N，滿足

25、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性要求。5.14 10KV母排選擇(1)母線距離短，根據(jù)最大長(zhǎng)期工作電流選擇，考慮到單臺(tái)變壓器滿載10KV：I gmax =(1900+1200+2100+2100+1900)/0.91(310.5)=555.92(A)單個(gè)矩形母線截面 63 6.3 = 396.9 (mm )將導(dǎo)體壓平，其I al =872A，K F =1.02，量規(guī)及溫度校正K = (70-30)/(70-25)=0.89K I al =0.89 872=776.08(A) I gmax =555.92(A)滿足客車正常加熱要求。(2) 熱穩(wěn)定性檢查：根據(jù)上述條件選擇的導(dǎo)體橫截面還應(yīng)檢查短路條件下的熱穩(wěn)定性，如下所

26、示：SS min =Q d 1/2 /C=I oo t dz 1/2 /C式中： S導(dǎo)體截面（ mm 2 ）S min 由熱穩(wěn)定性確定的導(dǎo)體的最小允許橫截面（ mm 2 ）Q d - 短路電流的熱效應(yīng)（ A 2 s ）C熱穩(wěn)定性系數(shù)，取C= 90I oo - 穩(wěn)態(tài)短路電流 (KA)T dz熱穩(wěn)定性短路計(jì)算時(shí)間（ s ）設(shè)定主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t b = 0.05s ，斷路器全分?jǐn)鄷r(shí)間t kd = 0.06s那么短路電流持續(xù)時(shí)間為t r =t b +t kd =0.05+0.06=0.11s循環(huán)電流加熱效果Q P = Q k = (I 2 +10I 2 (t/2) +I t 2 ) t/12=(14.

27、45 2 +1014.45 2 +14.45 2 )2.1/12=438.55KA 2 S由于t r =0.11s 237.76 mm 2 ，滿足熱穩(wěn)定性要求。(3) 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢查：f 0 =112 r I /l 2 = 112 2.3121.5510 4 /120 2 =278(HZ)r I - 布置的慣性半徑，L - 絕緣體的跨度（取值120mm） ， - 材料系數(shù)因?yàn)閒 0 =278HZ 155 HZ，=1，不考慮母線諧振問(wèn)題。變壓器出線短路時(shí) i sh =2.5514.45=36.85(KA)母線截面系數(shù)（單片扁平）：W=bh 2 /6=0.00630.063 2 /6=2.510

28、-5 (m 3 )作用在母線上的最大電動(dòng)勢(shì)和相間應(yīng)力f =0.173i 2 sh /a=0.17336.85 2 /0.2=1174.6(N/m )=M/W= fL 2 /(10W)=332.771.2 2 /(102.510 -5 )=6.7 10 6 (Pa )表 a1 = 7010 6 (Pa ) 6.7 10 6 (Pa) 滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性要求。5.15 母排支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓10.5KV和房屋安裝要求，選用ZNA-10，高度125mm，機(jī)械損傷載荷3675N 。作用在絕緣體上的電動(dòng)力：F= 0.173i 2 sh L ca /a=0.17336.69 2 1.2/0.2=1

29、397.3(N)0.6F p = 0.6 3675 N = 2205 N ，因?yàn)槟妇€是單片平鋪的，此時(shí)F=F，可以認(rèn)為F作用在絕緣體上。由于 F = 1397.3 N 2205 N，滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性要求。母線橋和母線的選擇結(jié)果設(shè)備名稱選擇結(jié)果短（毫米）放置方法我是（一） ( 10 6帕)我gmx（一個(gè)）最小_（毫米）( 10 6帕)母線63 6.3平躺776.0870625.7236.786.7巴士橋2 (80 8)平躺1523.56701154.7264.24.92支柱絕緣子和墻襯套設(shè)備名稱安裝位置類型模型0.6Fph ( N)F j (N)支撐絕緣子巴士橋戶外的ZS-102940399.23

30、家庭ZNA-1022051397.3墻襯套母線戶外的CWLC-107350237.8評(píng)論5.16 10KVPT高壓熔斷器選型熔斷器是用于保護(hù)短路和過(guò)載的最簡(jiǎn)單的電器，但容量小，保護(hù)性能差。熔斷器裝有石英砂。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，熔斷器熔化并滲入石英砂縫中快速冷卻，使電弧迅速熄滅。5.16.1 10KVPT高壓熔斷器選型PT高壓熔斷器選用其額定電壓高壓或等于電網(wǎng)額定電壓，額定電流通常為0.5A.選用RN2-10，額定電流0.5A，最大分?jǐn)嗄芰?000MVA，最大分?jǐn)嚯娏?7KA，最小分?jǐn)嚯娏?.6- 1.8A。I =14.451KA17KA，滿足切斷故障電流的要求。5.16.2 10KV高壓熔斷器的選用

31、選用的高壓熔斷器的額定電壓為高壓或等于其所在電網(wǎng)的額定電壓，額定電流通常為3A。選用RN2-10，額定電流3A，最大分?jǐn)嗄芰?000MVA，最大分?jǐn)嚯娏?7KA，最小分?jǐn)嚯娏?.6-1.8A。I =14.382KA17KA，滿足切斷故障電流的要求。10KV用變壓器高壓側(cè)熔斷器一覽表安裝位置模型選擇結(jié)果丁腈橡膠(KA)計(jì)算結(jié)果我” (KA)所用變壓器高壓側(cè)RN2-10/31714.45變壓器高壓側(cè)RN2-10/0.51714.45評(píng)論6、所用電的接線方式及所用變壓器的選擇6.1 用電接線為保證所用電力系統(tǒng)的可靠性，所用電源由兩根10KV母線引出。為節(jié)省投資，所用變壓器采用隔離開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器與母

32、線相連。低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，通常采用分體式操作，以限制故障范圍，提高供電可靠性。使用的可變載荷通過(guò)換算系數(shù)法計(jì)算，計(jì)算如下：S=(K 1 P 1 + P 2 ) /0.85式中： S所用變壓器容量（KVA）K1使用的動(dòng)載荷換算系數(shù)，一般取0.85P 1 用電負(fù)荷總和（KW）P 2 照明和電熱負(fù)荷之和（KW）那么所用電負(fù)荷S=( 0.85 20+20) /0.85=43.52 (KVA)考慮環(huán)境溫度的影響，適當(dāng)估算變壓器的允許過(guò)載能力，即K o K f S e S式中： Se 所用變壓器的額定容量Ko 對(duì)應(yīng)年環(huán)境空氣溫度修正系數(shù)，取K o = 0.95K f 允許過(guò)載倍數(shù)，取 K f

33、= 1.04那么所用變壓器的額定容量 S e 43.52/( 0.95 1.04 ) = 44 (KVA)因此，所用變壓器為S9-50/10型變壓器，額定電壓為105%/ 0.4 KV。7、配電裝置7.1選址變電站選址應(yīng)根據(jù)本地區(qū)電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布、城市建設(shè)規(guī)劃、征地、出線廊道、交通、水文地質(zhì)、環(huán)境影響等、地震烈度、員工生活條件等因素，通過(guò)技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析，選擇最佳方案。7.2 220KV配電裝置確定方案考慮到施工、運(yùn)行、維護(hù)方便、占地等因素，綜合考慮，220KV配電裝置采用室外高架布局，配電裝置按雙母線、單框架結(jié)構(gòu)、框架內(nèi)設(shè)有兩層主母線和隔離。開(kāi)關(guān)、斷路

34、器、電流互感器和隔離開(kāi)關(guān)設(shè)置在框架外。7.3 110KV配電裝置確定方案110KV配電裝置采用屋外橋線中型布局。7.4 10KV配電裝置確定方案10KV母線分段接線采用成套開(kāi)關(guān)柜單層雙列布置，配電裝置按順序布置。八、電壓互感器的配置8.1 220KV電壓互感器選型220KV電壓互感器安裝在室外，一次繞組接電網(wǎng)相電壓，二次繞組額定電壓為100/ 3，220KV電網(wǎng)為中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，輔助繞組額定電壓變壓器繞組為100/ 3 。為滿足測(cè)量和保護(hù)要求，選用三臺(tái)單相電容式電壓互感器，型號(hào)：YDR-220，額定變比220/ 3 /0.1/ 3 /0.1 / 3電網(wǎng)相電壓，二次繞組額定電壓100/ 3 ，精

35、度等級(jí)0.5，3P級(jí)，額定容量150VA，最大容量1200VA。8.1.1 110KV電壓互感器選型110KV電壓互感器安裝在室外，一次繞組接電網(wǎng)相電壓，二次繞組額定電壓為100/ 3，110KV電網(wǎng)為中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，輔助繞組額定電壓變壓器繞組為100/ 3 。為滿足測(cè)量和保護(hù)要求，選用三臺(tái)單相電容式電壓互感器，型號(hào)：YDR-110，額定變比110/ 3 /0.1/ 3 /0.1/ 3 ，精度等級(jí)0.5，3P等級(jí)，額定容量150VA，最大容量1200VA。8.1.2 10KV電壓互感器選型10KV電壓互感器安裝在戶用開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，10KV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，一次繞組接電網(wǎng)相電壓，二次繞組額定電壓

36、為100/ 3 ， 10KV電網(wǎng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，電壓變壓器輔助繞組額定電壓為100/3。除測(cè)量?jī)x表外，電壓互感器還用于交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測(cè)。為滿足測(cè)量和保護(hù)要求，選用三相五柱電壓互感器，型號(hào)：JSJW-10，額定變比10/3 / 0.1/ 3 / 0.1。精度等級(jí)0.5，額定容量120VA，最大容量960VA。8.2 電流互感器選型電流互感器的選用應(yīng)符合繼電保護(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、過(guò)電壓能力等技術(shù)條件和一定的環(huán)境條件。具體要求：一次電壓和電流應(yīng)與并網(wǎng)電網(wǎng)的額定電壓和電流一致；連接到二次側(cè)的負(fù)載容量不應(yīng)超過(guò)其精度等級(jí)允許的容量。5.2.1 220KV電流互

37、感器選型最大長(zhǎng)期工作電流：I gmax =1.05S e /(3U e )=1.0540000/(3220)=110(A)選擇電流互感器型號(hào)LCWB 2-220W ，額定變比200/5，精度等級(jí)0.2，p級(jí)。5.2.2 110KV電流互感器選型最大長(zhǎng)期工作電流：I gmax =1.05S e /(3U e )=1.0540000/(3121)=200.4(A)選擇主變電流互感器型號(hào)LCWB 6-110B ，額定變比250/5，精度等級(jí)0.2，p級(jí)?？紤]到線路電流互感器既要滿足主變保護(hù)要求，又要滿足線路保護(hù)要求，選用LCWB 6-110B額定變比250/5、0.2、p級(jí)。5.2.3 10KV電流

38、互感器選型最大長(zhǎng)期工作電流：I gmax =1.05S e /(3U e )=1.0540000/(310.5)=1154.7(A)選擇主變電流互感器型號(hào)LDZJ1-10，額定變比1500/5，精度等級(jí)0.5，D級(jí)。次級(jí)負(fù)載為 1.2。線路負(fù)載電流較小時(shí)，電流互感器型號(hào)為L(zhǎng)A-10，額定變比為200/5，精度等級(jí)為0.5和3級(jí)。母聯(lián)短路裝置選用電流互感器型號(hào)LMC- 10、額定變比為800，精度等級(jí)為0.5和3。變壓器選擇列表設(shè)備名稱安裝位置模型電壓互感器220KV總線YDR-220/ 3-0.5橋式斷路器兩側(cè)的連接點(diǎn)YDR-110/ 3-0.5/3P10KV總線JSJW-10/ 3-0.5電

39、流互感器110KV線線路保護(hù)LCWB 6-110B /250, 0.2, p 級(jí)主變壓器保護(hù)LCWB 6-110B /250，0.2/D1/D2級(jí)110KV橋式斷路器LCWB 6-110B /250，0.2/D1/D2級(jí)220KV線LCWB 2-220 /200, 0.2/ p主變10KV側(cè)微分LDZJ1-10/1500, 0.5, D級(jí)過(guò)電流LDZJ1-10/1500, 0.5, D級(jí)10KV插座LA-10/200，0.5/3 級(jí)10KV母線耦合器LMC-10/800，0.5/3 級(jí)9、繼電保護(hù)配置9.1主變保護(hù)配置主變保護(hù)采用國(guó)電南子PST - 1200系列數(shù)字變壓器保護(hù)。本變電站配備PS

40、T - 1202A和PST - 1202B兩組主變微機(jī)保護(hù)裝置（差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)）PST-12系列操作箱和本體保護(hù)PST-1200系列數(shù)字變壓器保護(hù)裝置（故障保護(hù)）PST- 1222 分相操作雙跳操作箱成套變壓器保護(hù)裝置。PST保護(hù)差動(dòng)保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)的1203A二次諧波原理，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(guò)流元件、差動(dòng)元件。還包括變壓器四面過(guò)載元件、變壓器過(guò)載啟動(dòng)風(fēng)冷元件、變壓器過(guò)載閉鎖調(diào)壓元件等。PST 1203B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)元件、比率制動(dòng)元件、差動(dòng)速斷過(guò)流元件、差動(dòng)元件和TA斷線判斷同時(shí)還

41、包括變壓器各側(cè)的過(guò)載元件、變壓器過(guò)載啟動(dòng)風(fēng)冷元件、變壓器過(guò)載閉鎖調(diào)壓元件等。SOFT-HB3是220kV電壓等級(jí)變壓器高壓側(cè)和中壓側(cè)的后備保護(hù)。復(fù)合電壓閉鎖（方向）過(guò)流保護(hù)（兩段六時(shí)段）、復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)（一級(jí)兩時(shí)段）、零序（方向）過(guò)流保護(hù)（兩段六時(shí)限）、零序過(guò)流保護(hù)（一級(jí)兩期兩時(shí)限）、間隙零序保護(hù)（一級(jí)兩時(shí)限）、中性點(diǎn)過(guò)流保護(hù)（一級(jí)限時(shí)）、部分缺相保護(hù)。PST-12系列主變微機(jī)保護(hù)（非電氣保護(hù)） 該保護(hù)完全獨(dú)立于電氣保護(hù)。它只響應(yīng)變壓器本體的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的出線繼電器和信號(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：重氣、輕氣、調(diào)壓重氣、調(diào)壓輕氣、油溫高、本體油位異常、泄壓、空冷消失、冷卻器故障、泄壓、調(diào)壓異常油位等。9