220kV終端變電站電氣主接線及配電裝置設(shè)計_(1).doc

設(shè)計（論文）專用紙220kv終端變電站電氣主接線及配電裝置設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書昆 明 理 工 大 學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)二oo八年十月畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書電力工程學(xué)院 電氣工程及其自動化 專業(yè) 2006 級學(xué)生姓名： 梁勇 學(xué)號： 06418613119 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：220kv終端變電站電氣一次主接線及配電裝置設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：220kv終端變電站電氣一次與系統(tǒng)分析；220kv終端變電站電氣一次電氣主接線方案比較、設(shè)計，繪制電氣主接線圖；短路電流計算；220kv終端變電站電氣一次導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇設(shè)計；220kv終端變電站電氣一次高壓配電裝置設(shè)計，繪制配電裝置平面布置圖、斷面圖；220kv終端變電站電氣一次過電壓保護(hù)及防雷規(guī)劃設(shè)計；220kv終端變電氣一次繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計，繪制保護(hù)配置圖；編制設(shè)計說明書。 專題內(nèi)容：設(shè)計題目220kv終端變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計變電站設(shè)計參數(shù)：220kv最終兩回進(jìn)出線電壓（kv）站用電率（）電源距離（km）tmax（h）系統(tǒng)容量（mva）xd*2200.6565600035000.45負(fù)荷數(shù)總負(fù)荷（mw）距離（km）電纜距離（km）cos110kv35kv110kv35kv110kv35kv35kv40.8546653050201設(shè)計自然條件：海拔：，本地區(qū)污穢等級 ：級，地震烈度 ：級，最大風(fēng)速：，最高氣溫：，最低氣溫：，平均溫度：設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師（簽字）： 主 管 人（簽字）： 2 0 0 8 年 10 月 25日目 錄目 錄4摘 要5前 言6第一章 變電站主接線設(shè)計 7第二章 短路電流計算19第三章 電器設(shè)備及導(dǎo)體的選擇 27第四章 配電裝置設(shè)計54第五章 防雷保護(hù)59第六章 保護(hù)裝置68結(jié) 論72總結(jié)與體會73謝 辭74參考文獻(xiàn)75摘 要220kv終端變電所工程電氣一次初步設(shè)計，主要包括以下內(nèi)容：在對各種電氣主接線比較后確定本站的電氣主接線，主變壓器和廠用變壓器的選擇，再進(jìn)行短路電流計算，根據(jù)短路計算結(jié)果表選擇導(dǎo)體和一次主要設(shè)備，畫出主接線圖，剖面圖、防雷配置圖和保護(hù)配置圖。關(guān)鍵詞： 主接線 短路計算 設(shè)備選擇 防雷保護(hù)前 言一 設(shè)計目的意義畢業(yè)設(shè)計是在完成全部專業(yè)課程的基礎(chǔ)上的最后一個理論與實(shí)踐相聯(lián)系的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，對實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計的綜合訓(xùn)練；是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的過程。對培養(yǎng)工作態(tài)度、作風(fēng)和獨(dú)立能力具有深遠(yuǎn)的影響。通過畢業(yè)設(shè)計，可以培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神。本次所設(shè)計的課題是某220kv變電所電氣初步設(shè)計，該變電所是一個地區(qū)性終端變電電所，它主要擔(dān)任110kv及35kv兩電壓等級功率輸送，把接受功率全部送往110kv側(cè)和35kv側(cè)線路。系統(tǒng)容量sxt=3500mva；系統(tǒng)電抗xxt=0.45 ；與系統(tǒng)連接的線路長度65km ；cos =0.85；110kv出線4條；總負(fù)荷65wm；最大設(shè)備利用小時tmax=6000h。35kv側(cè)出線有6條，總負(fù)荷為30 wm，同時35kv側(cè)作為站用電源接兩臺變，互為備用，110kv到負(fù)荷地的距離為50km，35kv到負(fù)荷地的距離為20km電纜。接題目后，先審題，然后根據(jù)題目的要求查了大量的資料。第一步，擬訂初步的主接線圖，列出可能的主接線形式，各種方案進(jìn)行比較，最后確定兩個最有可能的主接線形式，再做經(jīng)濟(jì)性比較，最終確定方案。第二步，經(jīng)過精確的計算，然后選擇了主變壓器和廠用變壓器。第三步，短路計算和做短路計算結(jié)果表。第四步，導(dǎo)體和設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)，做設(shè)備結(jié)果表。第五步，繼電保護(hù)，配電裝置和防雷接地的布置，通過這次設(shè)計將理論與實(shí)踐結(jié)合，更好的理解電氣一次部分的設(shè)計原理。通過畢業(yè)設(shè)計應(yīng)達(dá)到以下要求：熟悉國家能源開發(fā)的方針政策和有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則等，樹立工程設(shè)計必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)；鞏固并充實(shí)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，能夠靈活應(yīng)用，解決實(shí)際問題；初步掌握電氣工程專業(yè)工程的設(shè)計流程和方法，獨(dú)立完成工程設(shè)計、工程計算、工程繪圖、編寫工程技術(shù)文件等相關(guān)設(shè)計任務(wù)，并能通過答辯；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的作風(fēng)。二 設(shè)計原始資料分析本次的設(shè)計任務(wù)是：設(shè)計一座220110/35kv終端變電站的電氣主接線和配電裝置，防雷保護(hù)和接地裝置、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃。設(shè)計的重點(diǎn)是對變電站電主接線的擬定以及配電裝置的布置。設(shè)計的內(nèi)容包括：1、電氣主接線方案的設(shè)計；2、短路電流計算；3、導(dǎo)體、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)；4、設(shè)計配電裝置；5、設(shè)計防雷保護(hù)和接地裝置6、繼電保護(hù)的配置規(guī)劃；7、按設(shè)計方案繪制電氣一次主接線圖、配電裝置的平面布置圖、斷面圖以及防雷圖(圖紙見附頁)；8、寫設(shè)計說明書一份。本次設(shè)計已知的基本條件：變電站的設(shè)計題目：設(shè)計一座11035/10kv通過變電站的電氣一次部分。110kv出線有4回出線（末端無電源），其總負(fù)荷為65mw，35kv出線6回，總負(fù)荷為30mw。1、系統(tǒng)容量： sxt=3500mva；2、系統(tǒng)電抗：xxt=0.45；3、與系統(tǒng)連接的線路長度65km；4、最大設(shè)備利用小時tmax=6000h；5、站址海拔：1000m；6、地震烈度：7度以下；7、本地污穢等級：2級；8、年最高氣溫38；年平均氣溫15；月平均最低氣溫-2；9、風(fēng)速：2.5m/s；10、功率因數(shù)為：0.85。通過對變電所原始資料的分析，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要、要求，利用相關(guān)論文和參考資料，并結(jié)合設(shè)計工具書進(jìn)行了電氣主接線方案的論證與技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，同時對可能引起系統(tǒng)故障的短路情況進(jìn)行了計算；另外由電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)技術(shù)條件和設(shè)計要求，用短路電流的計算結(jié)果，選擇并校驗(yàn)了導(dǎo)體和電氣設(shè)備；并根據(jù)變電站的類型和總體布置對選定的主接線方案進(jìn)行高壓配電裝置設(shè)計，進(jìn)一步查閱電測量儀表技術(shù)規(guī)程，對儀表規(guī)劃設(shè)計，對主設(shè)備進(jìn)行保護(hù)規(guī)劃配置設(shè)計，進(jìn)行避雷器的選擇，接地網(wǎng)的設(shè)計。最終對本次設(shè)計的相關(guān)部分展開專題綜述。編制了設(shè)計說明書，計算書，繪制了主接線圖，平面圖和斷面圖。第一章電氣一次主接線設(shè)計一.主接線的方案初步設(shè)計（一）原始資料分析已知待設(shè)計變電站：系統(tǒng)容量sxt=3500mva；系統(tǒng)電抗xxt=0.6 ；與系統(tǒng)連接的線路長度35km ；cos =0.85；110kv出線4條；總負(fù)荷65wm；最大設(shè)備利用小時tmax=6000h。35kv側(cè)出線有6條，總負(fù)荷為30 wm，同時35kv側(cè)作為廠用電源接兩臺廠用變，互為暗備用，變電站不受場地限制，按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)設(shè)計。通過對原始資的分析，查閱相關(guān)設(shè)計手冊，依據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行主接線方案的初步比較。據(jù)以上資料分析，該變電站屬地區(qū)通過變電站，對所屬電網(wǎng)的供電可靠與否有十分重要的作用，全站停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。依據(jù)發(fā)電廠電氣部分p21頁，對重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足i類和ii類負(fù)荷的供電；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%-80%。通過對原始資料的分析，查閱相關(guān)設(shè)計手冊，結(jié)合該站供電負(fù)荷情況，220kv系統(tǒng)電源進(jìn)線選擇兩條。依據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行主接線方案的初步比較。（二）主接線方案的初步比較。1、220kv側(cè)主接線選擇 (表-1)方 案名稱優(yōu)點(diǎn)缺 點(diǎn)適用范圍備 注1、單母線接線接線簡單清晰、設(shè)備少，投資小、運(yùn)行操作方便，有利擴(kuò)建和采用成套設(shè)備可靠性、靈活性較差，不利于設(shè)備檢修，不能滿足對、類負(fù)荷供電可靠性的要求出線回路少的中小型變電站母線故障時全站失壓，無法滿足該站可靠性要求。2、雙母線接線供電可靠調(diào)度靈活擴(kuò)建方便便于擴(kuò)建。輪流檢修母線時，不會停止對用戶的供電，工作母線發(fā)生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復(fù)正常工作。增加一組母線每回路就需增加母線隔離開關(guān)。當(dāng)母線故障檢修，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，易誤操作，為避免誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器間裝設(shè)連鎖裝置。出線斷路器檢修或故障時，線路無法供電。適用于大中型變電站、110220kv配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上出線。不適用于本站。4、單母線分段用斷路器把母線分段后，重要用戶可以從不同段進(jìn)行供電，即兩個電源供電任意母線故障，分段斷路器自動切除故障回路，保證正常段母線不間斷供電，不致重要用戶停電。當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期內(nèi)停。當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用于出線回路數(shù)為34回的中型容量變電站。適于本站2、110kv 側(cè)主接線選擇110kv出線4條，負(fù)荷65mw (表-2)方 案名稱優(yōu)點(diǎn)缺 點(diǎn)適用范圍備 注1、單母線分段斷路器把母線分段，對重要用戶可從不同段進(jìn)行供電，即兩個電源供電當(dāng)一母線段發(fā)生故障，分段斷路器自動切除故障段，保證正常段母線繼續(xù)間斷，不使重要用戶停電，由此提高供電的可靠性和靈活性。段數(shù)多故障停電范圍就小，但斷路器多且供電容量較小，配電裝置增多，運(yùn)行復(fù)雜當(dāng)一母線段或其隔離開關(guān)故障檢修時，該段母線的回路在檢修期間內(nèi)停。當(dāng)出線為雙回路時，架空線路常出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。適用于110220kv配電裝置中，線路為34回路。可靠性能滿足本站。2、雙母線接線供電可靠，輪流檢修母線時，不會停止對用戶的供電，工作母線發(fā)生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復(fù)正常工作。調(diào)度靈活便于擴(kuò)建。使用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資較多，易發(fā)生誤操作，設(shè)備檢修期間可靠性有所降低。適用于110kv 出線為5回及以上變電站。不適用于本站出線。3、母聯(lián)兼作旁路斷路器節(jié)約專用盤路斷路器和配電裝置間隔整定復(fù)雜，增加母聯(lián)斷路器的負(fù)擔(dān)和隔離開關(guān)切換工作量。當(dāng)電站為系統(tǒng)的主要連接點(diǎn)時，有可能減弱其聯(lián)系，占地面積大、投資大。適用于110kv及以上大中型變電站5回及以下出線。不適用于本站出線。但本廠可不裝設(shè)旁路4、雙母線帶旁路接線加裝旁路母線則可避免檢修斷路器時造成短時停電，運(yùn)行操作方便，不影響雙母線正常運(yùn)行6回以上出線必裝設(shè)一臺專用旁路斷路器，增加了投資和配電裝置的占地面積。適用于110kv及以上大中型變電站5回及以上出線。不適用于本站出線。但本廠可不裝設(shè)旁路3、35kv 側(cè)主接線選擇方 案名稱優(yōu)點(diǎn)缺 點(diǎn)適用范圍備 注單母線接線形式接線簡單清晰，設(shè)備少，投資小，運(yùn)行操作方便，有利于擴(kuò)建和采用成套設(shè)備?？煽啃?，靈活性差，不利于設(shè)備檢修，不能滿足對，類負(fù)荷供電可靠性的要求。適用于出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的變電站。當(dāng)母線故障時，全站停電，無法滿足該站可靠性要求。單母線分段接線對重要用戶可以從不同段進(jìn)行供電，任意母線故障時，分段斷路器將自動切除故障回路，供電的可靠性和靈活性較高。單一段母線或隔離開關(guān)故障或檢修時，該母線上的回路都將停電。擴(kuò)建時需從兩個方向均勻擴(kuò)建，出線較多時會出現(xiàn)交叉。廣泛用于中小容量的變電站的610kv接線中，重要負(fù)荷的出線較多、供電容量較大時不予采用該接線形式能滿足可靠性要求。雙母線接線形式有兩條母線后，可以在正常時輪換檢修母線，而不致使供電中斷，檢修母線隔離開關(guān)時，不需要檢修的回路可以正常工作，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便。設(shè)備多，投資大，配電裝置復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作。適用于3560kv出線數(shù)超過8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時。不適用于本站。帶旁路母線的雙母線接線形式供電可靠，裝設(shè)旁路后使得檢修與它相連的任意回路的斷路器時，該回路都不停電，運(yùn)行操作方便，不影響雙母線正常運(yùn)行。大大增加了投資，使用設(shè)備多。適用于出線數(shù)6回及以上。從可靠性上分析適用本站，但本站可不裝設(shè)旁路和雙母線本設(shè)計是設(shè)計終端變電站，有三個電壓等級，220kv，110kv，35kv。110kv側(cè)有4條負(fù)荷數(shù)，總負(fù)荷為65mw，35kv側(cè)有6條負(fù)荷數(shù)，總負(fù)荷為30mw，由負(fù)荷數(shù)可以確定該變電所主接線采用以下兩種方案：方案一220kv采用單母分段接線方式，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行需要切除時，只需要斷開本回路的斷路器，單母分段接線使用與于線路較短，變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越功率經(jīng)過的變電所的功能。110kv母線上近期負(fù)荷為4回出線，采用單母接線形式，根據(jù)發(fā)電廠電氣部分可知，3560kv配電裝置中，當(dāng)線路為3回以上的，一般采用單母線或單母線分段接線。若連接電源較多，出線較多，負(fù)荷較大時，可采用雙母接線形式。35kv采用單母分段接線方式，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊第一冊可知，在1035kv配電裝置中，線路在6回及以上時，一般采用單母分段的接線方式，當(dāng)短路電流較大，出線回數(shù)較多，功率較大等情況時，可采用雙母分段接線形式。通常，不設(shè)旁路斷路器。其接線特點(diǎn)：1）110kv采用外橋接線方式，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行需要切除時，只需要斷開本回路的斷路器，外橋接線使用與于線路較短，變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越功率經(jīng)過的變電所。2）35kv采用單母接線形式，供電可靠，輪流檢修母線時，會停止對用戶的供電，工作母線發(fā)生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復(fù)正常工作。3）10kv出線比較多，所以也采用單母分段形式。單母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到相同的母線上，對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會發(fā)生問題。而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運(yùn)線路，占地面積大，一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以上時，一般采用分段接線形式。方案二110kv采用內(nèi)橋接線方式，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行需要切除時，只需要斷開本回路的斷路器，內(nèi)橋接線使用與于線路較短，變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越功率經(jīng)過的變電所。35kv母線上近期負(fù)荷為6回出線，易采用雙母接線形式，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊第一冊可知，3560kv配電裝置中，當(dāng)線路為3回以上的，一般采用單母線或單母線分段接線。若連接電源較多，出線較多，負(fù)荷較大時，可采用雙母接線形式。10kv可采用單母分段接線方式，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊第一冊可知，在610kv配電裝置中，線路在6回以上時，一般采用單母分段的接線方式。其接線特點(diǎn)：1）110kv采用外橋接線方式，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行需要切除時，只需要斷開本回路的斷路器，外橋接線使用與于線路較短，變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越功率經(jīng)過的變電所。2）35kv采用雙母接線形式，供電可靠，輪流檢修母線時，不會停止對用戶的供電，工作母線發(fā)生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復(fù)正常工作。3）35kv側(cè)采用單母線分段的接線形式，用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。二 方案的經(jīng)濟(jì)比較：可靠性：兩種接線形式110kv和35kv側(cè)接線方式是一樣的，區(qū)別就在10kv側(cè)上，第一種方案采用雙母線分段接線形式，可靠性比較高，檢修一母線時，不會停止對用戶連續(xù)供電，而且還可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的。靈活性：兩種方案擴(kuò)建都比較的方便，且操作比較的簡便。經(jīng)濟(jì)性：第二種方案經(jīng)濟(jì)性要好點(diǎn)，因?yàn)橹挥幸粭l母線，節(jié)省了投資，還少了隔離開關(guān)，間隔的布置和繼電保護(hù)的配置都簡單?？偨Y(jié)：因?yàn)槭紫纫ＷC可靠性，綜上所述變電站的主接線圖在220kv側(cè)、110kv側(cè)、35kv側(cè)都采用單母分段的方案。三 最優(yōu)電氣主接線圖繪制（詳見220kv變電站主接線圖）四 主變壓器和廠用變壓器的選擇 1. 主變臺數(shù)由原始資料可知，我們本次所設(shè)計的變電所是市郊區(qū)220kv 通過變電所，它是以 220kv 受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至 110kv 及 35kv 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，且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān) 70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。 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(dá)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(bǔ)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，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器，確定該站主變臺數(shù)為2臺。 根據(jù)前述和變電站電氣主接線，確定該站主變臺數(shù)為2臺。2、容量根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所給的出線負(fù)荷和所選的接線方式，選擇容量及型號相同的2臺主變，容量按如下公式確定：主變?nèi)萘縮n來確定sn：所要選則的主變?nèi)萘縮js：按0.8倍的經(jīng)驗(yàn)公式計算容量p1：110kv供出有功負(fù)荷p2：35kv供出有功負(fù)荷3、根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部份第1冊第272頁，因所給條件沒有說明運(yùn)輸?shù)奶貏e限制，按正常運(yùn)輸條件選則，故選擇三相電力變壓器。4、繞組數(shù)的確定在電力系統(tǒng)中，三個及以上不同電壓等級需要互相連接時，或具有三種電壓的降壓變電站，需要由高壓向中壓和低壓供電，或高壓和中壓向低壓供電時，應(yīng)選用三繞組變壓器，故選用三繞組變壓器。5、連接組別的確定變壓器三相的接線組別必須和電力系統(tǒng)的相位一致，否則，不允許并列運(yùn)行。我國110kv及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“yn”連接。根據(jù)系統(tǒng)和或機(jī)組的同步并列要求及限制三次諧波對電源的影響因數(shù)，所以，該站主變連接組別選定為：yn，yn，d116、根據(jù)以上分析條件，查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部份1上冊p240選擇：ssps-90000/220型變壓器，參數(shù)如下：額定容量（kva）額定電壓（kv）阻抗電壓（%）90000/90000/90000高壓中壓低壓高-中高-低中-低22081.2512138.514247.5空載損耗（kw）88接線組別yn，yn，d11短路損耗（kw）280（高中）質(zhì)量（噸）油重40空載電流（%）0.8器身74.3參考價格（萬元）120運(yùn)輸重量129外形尺寸1442630807205總質(zhì)量1519軌距（橫向/縱向）20002/1435貴陽變壓器廠二、站用變的選擇：2、站用變壓器容量按下式確定：式中：廠用變計算負(fù)荷（mva） 中壓側(cè)負(fù)荷（mw） 低壓側(cè)負(fù)荷（mw） 變電站平均功率因數(shù)該站站用變考慮室外布置，則站用變壓器容量的選擇條件為：=式中：站用變?nèi)萘浚╧va） 布置系數(shù)，室外布置時取1.04，室內(nèi)布置時取1.04 溫度校正系數(shù)，室外布置時取0.97，室內(nèi)布置時取0.99查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部份1上冊p399頁選用s9800型標(biāo)準(zhǔn)變壓器兩臺，額定容量800kva，高壓側(cè)電壓38.55%kv，低壓側(cè)電壓0.4kv，聯(lián)接組別為yyn0，其相關(guān)電氣技術(shù)參數(shù)列表如下：額定容量（kva）額定電壓（kv）阻抗電壓（%）8800高壓低壓空載損耗（w）38.55%0.4短路損耗（w）接線組別y，yn0質(zhì)量油重685公斤空載電流（%）器身1615公斤外形尺寸231012152662總質(zhì)量2525公斤第二章短路電流計算1. 各元件參數(shù)計算作如下圖所示等值電路圖，取基準(zhǔn)容量，導(dǎo)線平均電阻取r0.4/km，按已知條件作各元件的阻抗計算： 系統(tǒng)阻抗： 電源線路阻抗： 主變?nèi)齻?cè)阻抗：由主變參數(shù)可知：，則 110kv出線阻抗： 35kv出線阻抗： 站用變電抗：2、各點(diǎn)短路電流的計算： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部份1上冊p135表 則有名值：，沖擊電流：短路容量：全電流最大值： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3此時可將系統(tǒng)等效為無限大系統(tǒng)，短路電流不衰減沖擊電流：短路容量：全電流最大值： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3此時可將系統(tǒng)等效為無限大系統(tǒng)，短路電流不衰減沖擊電流： 短路容量：全電流最大值： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3此時可將系統(tǒng)等效為無限大系統(tǒng)，短路電流不衰減沖擊電流： 短路容量：全電流最大值： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3此時可將系統(tǒng)等效為無限大系統(tǒng)，短路電流不衰減沖擊電流： 短路容量：全電流最大值： 點(diǎn)短路：轉(zhuǎn)移電抗：計算電抗：3此時可將系統(tǒng)等效為無限大系統(tǒng)，短路電流不衰減沖擊電流： 短路容量：全電流最大值：三、短路電流熱效應(yīng)計算(采用辛卜生公式計算)：1、 辛卜生公式短路電流帶來的發(fā)熱量： (ka2)辛卜生公式短路校驗(yàn)時間繼電保護(hù)動作時間斷路器全開斷時間因?yàn)楸驹O(shè)計為220kv通過變，所以取tk=4s，而規(guī)程規(guī)定tk1s時，可不計，此時，完全采用辛卜生公式進(jìn)行計算。2、各短路電流發(fā)熱量的計算：從前面的計算中可看知d2、d3、d4、d5、d6點(diǎn)的都大于3，則：。一、 制作短路計算結(jié)果表： 短路點(diǎn)計算值d1d2d3d4d5d6un220110350435115xd0.03740.1780.178910.1780.76290.3299xjs1.3096.2626.262356.2626.70211.55i(ka)6.491.4038.7214.192.041.52i1(ka)7.3011.4038.7214.192.041.52i2(ka)7.3451.4038.7214.192.041.52ish(ka)6.5493.87822.2436.185.23.88ich(ka)9.7992.1213.1721.423.082.29s d(mva)2472.949534.59528.69.83123.66289.59qk(ka2s)104.833.94152.08402.78.324.62第三章電器設(shè)備及導(dǎo)體的選擇3-1 電器設(shè)備及導(dǎo)體選擇的一般要求斷路器最主要的作用是正常時用來接通或斷開電路中的負(fù)荷電流，故障時用來切斷短路電流，起到控制和保護(hù)的作用。因此，斷路器的開斷能力是表明其性能的基本指標(biāo)。斷路器按其滅弧介質(zhì)和滅弧方式，分為多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路、sf6斷路器、真空斷路器等。sf6斷路器雖然價格相對較高，但因其運(yùn)行噪音低、維護(hù)工作量小、不檢修間隔期長，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，目前在電力系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。3-2最大長期工作電流的計算為了能按正常工作情況選擇電氣設(shè)備，首先必須進(jìn)行各選擇點(diǎn)最大長期工作電流的計算。1、因?yàn)樵谥鹘泳€中220kv采用單母線分段，所以進(jìn)線通過電流imax1按下公式計算，其中k=1.5，n為進(jìn)線回路數(shù)2：2、橋通過最大長期工作電流imax23、主變220kv側(cè)通過最大長期工作電流imax34、主變110kv側(cè)通過最大長期工作電流imax45、主變35kv側(cè)通過最大長期工作電流imax56、110kv母線通過最大長期工作電流imax67、35kv母線通過最大長期工作電流imax78、110kv出線通過最大長期工作電流imax89、35kv出線通過最大長期工作電流imax910、35kv站用變引流線通過最大長期工作電流imax1011、站用變400v出線通過最大長期工作電流imax1112、繪制最大長期工作電流分布圖： 3-3導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)一、220kv導(dǎo)體的選擇：1、因220kv采用的是單母線接線，均為非匯流母線，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： 采用軟導(dǎo)體由發(fā)電廠電氣部分p114圖4-26查得，時，lgj、lgjq型鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度j=0.92a/mm2(下同)查電力工程電氣設(shè)計手冊上冊p412附表8-4得導(dǎo)體型號lgj-210/10的鋼芯鋁絞線,，+70時，ial為577a。2、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：工作溫度軟導(dǎo)體取集膚效應(yīng)系數(shù)ks=1由發(fā)電廠電氣部分p115頁表4-6查得，=20.110c時，熱穩(wěn)定系數(shù)c=99熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格4、動穩(wěn)定校驗(yàn)：軟導(dǎo)體不進(jìn)行動穩(wěn)定校驗(yàn)所以220kv導(dǎo)體均選擇為lgj-210/10的鋼芯鋁絞線。二、主變35kv側(cè)引流導(dǎo)體選擇:1、 導(dǎo)體選擇：因是匯流母線，不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 選擇硬鋁矩形導(dǎo)體單條平放,由發(fā)電廠電氣部分p114圖4-26查得，時， 查電力工程電氣設(shè)計手冊上冊p334表8-3，選擇鋁材矩形導(dǎo)體，參數(shù)如下：截面尺寸（mm）雙槽導(dǎo)體截面（mm2）集膚效應(yīng)系數(shù)ks導(dǎo)體載流量（a）截面系數(shù)wy0（cm3）慣性半徑ry0（cm）hb125810001.0819202、電暈校驗(yàn)：電壓等級低于110kv, 且硬導(dǎo)體截面遠(yuǎn)大于70mm2，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。3、熱穩(wěn)定校驗(yàn):由發(fā)電廠電氣部分p115頁表4-6查得，=62。350c時，熱穩(wěn)定系數(shù)c=89熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格4、動穩(wěn)定校驗(yàn):自振頻率:ri為慣性半徑l為導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距,取1.8m為材料系數(shù),鋁取f m不在3560的范圍內(nèi),所選矩形導(dǎo)體振動系數(shù)=1條間應(yīng)力單位長度上的電動力(下式中,a為導(dǎo)體的相間距離,取1m)相間應(yīng)力總應(yīng)力(硬鋁的最大允許應(yīng)力為) 動穩(wěn)定校驗(yàn)合格再用求最大跨距法校驗(yàn):相間允許應(yīng)力:矩形導(dǎo)體截面系數(shù)w=2wy,絕緣子間最大跨距:1.8米動穩(wěn)定校驗(yàn)也合格所以，所選導(dǎo)體合格。2. 35kv站用變的400v出線導(dǎo)體選擇導(dǎo)體選擇：因?yàn)榉菂R流母線，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 選擇硬鋁矩形導(dǎo)體單條平放,由發(fā)電廠電氣部分p114圖4-26查得，時， 查電力工程電氣設(shè)計手冊上冊p334表8-3，選擇鋁材矩形導(dǎo)體，參數(shù)如下：截面尺寸（mm）矩形導(dǎo)體截面（mm2）集膚效應(yīng)系數(shù)ks導(dǎo)體載流量（a）截面系數(shù)wy0（cm3）慣性半徑ry0（cm）hb8086401.0412492、電暈校驗(yàn)：電壓等級低于110kv, 且硬導(dǎo)體截面遠(yuǎn)大于70mm2，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。3、熱穩(wěn)定校驗(yàn):由發(fā)電廠電氣部分p115頁表4-6查得，=62。350c時，熱穩(wěn)定系數(shù)c=87熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格4、動穩(wěn)定校驗(yàn):自振頻率:ri為慣性半徑l為導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距,取1.2m為材料系數(shù),鋁取f m不在3560的范圍內(nèi),所選矩形導(dǎo)體振動系數(shù)=1條間應(yīng)力單位長度上的電動力(下式中,a為導(dǎo)體的相間距離,取1m)相間應(yīng)力總應(yīng)力(硬鋁的最大允許應(yīng)力為) 動穩(wěn)定校驗(yàn)合格再用求最大跨距法校驗(yàn):相間允許應(yīng)力:矩形導(dǎo)體截面系數(shù)w=2wy,絕緣子間最大跨距:1.2米動穩(wěn)定校驗(yàn)也合格所以，所選導(dǎo)體合格。3-4電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)一、斷路器的選擇：斷斷路器的選擇必須滿足以下五個條件：（1）、額定電壓：；（2）、額定電流：；（3）、額定開斷電流：；（4）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；（5）、通過電流極值：。按以上五個條件，采用表格直接進(jìn)行各斷路器的選擇和校驗(yàn)：1、220kv側(cè)高壓進(jìn)線、分段和出線斷路器的選擇：查常用高低壓電器手冊p524頁得sw6220/1200型斷路器的相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)220220kv175981200a6.4921ka104.8312002（ka）16.5455（ka）2、 110kv母聯(lián)和主變壓器斷路器選擇：查電力工程電器設(shè)備手冊p673頁得.sw4110/1000斷路器的相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)110110kv566.871000（a）1.40318.4534.5918.423=2976.75（ka）3.57855（ka）3、 110kv出線斷路器的選擇：查電力工程電器設(shè)備手冊p673頁得 sw4110/1000斷路器的相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)110110kv691600（a）3.2888043.2431.523=2976.75（ka）8.3880（ka）4、主變35kv側(cè)及母聯(lián)斷路器的選擇：查常用高低壓電器手冊p509頁得lw663型斷路器的相關(guān)參數(shù)計算值設(shè)備參數(shù)3563kv1781.592500（a）8.7231.5152.0825004（ka）22.2480（ka）5、35kv出線斷路器的選擇查電力工程電器設(shè)備手冊得sw235/600的相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)3535kv116.44600（a）2.046.68.326002（ka）5.217（ka）6、35kv站用變高壓側(cè)斷路器的選擇，查電力工程電器設(shè)備手冊得sw35/1000的相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)3535kv13.851000（a）14.1924.8402.710002（ka）36.1863.4（ka）7、站變低壓側(cè)斷路器的選擇 ，查供電實(shí)用手冊選用dw914（ah）系列框架式自動空氣開關(guān)dw9144000（ah40c），主要參數(shù)： 計算值設(shè)備參數(shù)0.40.661212.47400014.19509.831000021.42100二、隔離開關(guān)的選擇:隔離開關(guān)的選擇基本上同斷路器，見參數(shù)表項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載短路穩(wěn)定性動、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間承受過電壓的能力對地和斷口間的絕緣水平、泄漏比距操作性能分合小電流、旁路電流和母線環(huán)流、單柱式隔離開關(guān)的接觸區(qū)、接地刀、操作機(jī)構(gòu)環(huán)境條件環(huán)境環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對濕度、污穢、海拔高度、地震烈度環(huán)保電磁干擾本設(shè)計在選擇隔離開關(guān)時仍延用相應(yīng)斷路器的計算數(shù)據(jù)，并按以下四個必須條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：（1）、額定電壓：；（2）、額定電流：；（3）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；（4）、極限電流：。1、 220kv隔離開關(guān)的選擇： 查常用高低壓電器手冊p569頁選擇雙接地gw4220d/1000-80隔離開關(guān)相關(guān)參數(shù)： 計算值gw4220d2220220kv175.981000a104.8310002（ka）16.580（ka）2、 110kv母聯(lián)和主變壓器斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)選擇：查常用高低壓電器手冊p569頁選擇雙接地gw4110d隔離開關(guān)相關(guān)參數(shù)：計算值gw4110d2110110kv429.81250（a）43.242125=2205（ka）8.3855（ka）3.110kv出線斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇：查常用高低壓電器手冊p569頁選擇雙接地gw4110d隔離開關(guān)（相關(guān)參數(shù)：計算值gw4110d110110kv566.871000（a）534.593.57880（ka）3、 主變35kv側(cè)及母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇：查常用高低壓電器手冊p566頁選擇雙接地gw1235隔離開關(guān)相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)3535kv1781.594000（a）152.0822.24125（ka）4、 35kv出線斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇：查常用高低壓電器手冊p566頁選擇雙接地sw235/600隔離開關(guān)相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)3535kv116.44600（a）8.325.272（ka）5、 35kv站用變高壓側(cè)斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇，查常用高低壓電器手冊p566頁選擇雙接地sw235/1000隔離開關(guān)相關(guān)參數(shù)：計算值設(shè)備參數(shù)3535kv13.8600（a）402.714.1972ka）三、互感器的選擇：（一）、電流互感器的選擇電流互感器配置的一般原則：為了滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器中、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對于中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，一般按三相配置，對于中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)依具體情況按兩相或三相配置。對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)盡量能消除保護(hù)裝置的死區(qū)來設(shè)置。為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器器通常布電流互感器選擇參數(shù)按下表考慮：項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件一次回路電壓，一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級、暫態(tài)特性、二次級數(shù)量、機(jī)械負(fù)荷短路穩(wěn)定性動穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù)承受過電壓能力絕緣水平、泄漏比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對而言濕度、污穢、海拔高、地震烈度（1）、一次回路的額定電壓和額定電流：；額定電流：；為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的一次側(cè)電流應(yīng)盡量與最大工作電流接近。（2）、二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5a和1a兩種，一般弱電系統(tǒng)用1a，強(qiáng)電系統(tǒng)用5a。（本設(shè)計均選擇5a）（3）、電流互感器的種類和型式的選擇應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型式。選用母線型時應(yīng)注意校核窗口尺寸。（4）、電流互感器的準(zhǔn)確度級和額定容量的選擇為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確度級不得低于所供儀表的準(zhǔn)確度級。為了保證互感器的準(zhǔn)確度級，其二次所接負(fù)荷s2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量sn2。即：sn2s2in22z 2l（5）、熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)： it2tqk或in12qk （t=1）內(nèi)部動穩(wěn)定的校驗(yàn)： iesish或 2in1kesish對瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度即外部動穩(wěn)定：外部動穩(wěn)定應(yīng)滿足：fal0.51.73107ish2l/a（n）如是瓷絕緣母線型電流互感器用下式：fal1.73107ish2lc/a（n）1、220kv進(jìn)線電流互感器的選擇：（1）因imax1=175.83a，查發(fā)電廠電氣部分p273頁附表8選用戶外防污型瓷絕緣lcw2-220w型電流互感器，參數(shù)如下:額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷1s熱穩(wěn)定電流動穩(wěn)定電流2200/50.2/0.50.5280ka80ka（2）、二次負(fù)荷校驗(yàn)：220kv進(jìn)線電流互感器采用完全星形接線，二次側(cè)表計配置圖如下：可見：電流表3只，有功功率表1只，無功功率表1只， 三相三線有功電度表1只，三相三線無功電度表1只。 電流互器二次各相負(fù)荷列表： 儀表名稱及型號a相 b相c相電流表46dl1-a035035035有功功率表46d1-w0606無功功率表46d1-var0606有功電能表ds10505無功電能表dx10505總 計255145145 選擇最大負(fù)荷阻抗相a相進(jìn)行負(fù)荷校驗(yàn)：電流互感器的額定負(fù)荷：即：注:z接觸由于不能準(zhǔn)確測量，通?？扇?.1，采用完全星形接線l150m，銅芯導(dǎo)線電阻率1.75108/m。選擇電流互感器二次側(cè)導(dǎo)線的截面應(yīng)，考慮機(jī)械強(qiáng)度選用標(biāo)準(zhǔn)截面2.5的銅芯導(dǎo)線。（3）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=158.92it2t=31.51=992.5(ka2s)qk=104.83(ka2s) 所以熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。（4）、內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn): =16.541 合格所以所選電流互感器滿足要求。2、110kv出線電流互感器的選擇：（1）、因imax8=69.5a，查發(fā)電廠電氣部分p273頁附表8選用戶外防污型瓷絕緣lcwd-110型電流互感器，參數(shù)如下: 額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷1s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)250/50.50.51.275130（2）、二次負(fù)荷校驗(yàn)：110kv出線電流互感器采用完全星形接線，二次側(cè)表計配置圖如下：可見：電流表3只，有功功率表1只，無功功率表1只， 三相三線有功電度表1只，三相三線無功電度表1