110kV變電所畢業(yè)設(shè)計要點

1、1103510 變電站設(shè)計摘要隨著工業(yè)時代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特 別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和 持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計和配置。 一個典型的變電站要求 變電設(shè)備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便。出于這幾方面 的考慮，本論文設(shè)計了一個降壓變電站 ,此變電站有三個電壓等級： 高壓側(cè)電壓為110kv,有二回線路；中壓側(cè)電壓為 35kv，有六回出線； 其中有四回出線是雙回路供電。低壓側(cè)電壓為 10kv，有八回出線，其中 有六回是雙回路供電。同時對于變電站內(nèi)的主設(shè)備進行合理的選型。 本設(shè)計選擇選擇兩臺 SFSZL-31500/110 主

2、變壓器，其他設(shè)備如站用 變，斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電壓互感器，無 功補償裝置和繼電保護裝置等等也按照具體要求進行選型、 設(shè)計和配 置，力求做到 運行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟合理，具有擴建的可能性和改 變運行方式時的靈活性。使其更加貼合實際，更具現(xiàn)實意義。關(guān)鍵字： 變電站設(shè)計目錄第一章電氣主接線的設(shè)計 61.1 原始資料分析 61.2 主結(jié)線的設(shè)計 61.3 主變壓器的選擇 111.4 變電站運行方式的確定 12第二章短路電流計算 13第三章電氣設(shè)備的選擇 143.1斷路器的選擇 143.2 隔離開關(guān)的選擇 153.3 電流互感器的選擇 163.4 電壓互感器的選擇 163

3、.5熔斷器的選擇 173.6無功補償裝置 183.7避雷器的選擇 18第四章導(dǎo)體絕緣子套管電纜 204.1母線導(dǎo)體選擇 204.2電纜選擇 214.3絕緣子選擇 214.4 出線導(dǎo)體選擇 22第五章配電裝置23第六章繼電保護裝置 256.1變壓器保護 256.2母線保護 266.3線路保護 276.4 自動裝置 27第七章站用電系統(tǒng)29第八章結(jié)束語 31第一章 電氣主接線的設(shè)計一、原始資料分析本設(shè)計的變電站為降壓變電站，有三個電壓等級：高壓側(cè)電壓為 110kv有二 回線路；中壓側(cè)電壓為35kv,有六回出線；其中有四回出線是雙回路供電。低壓 側(cè)電壓為10kv,有八回出線，其中有六回是雙回路供電。

4、從以上資料可知本變電站 為配電變電站。二、主接線的設(shè)計配電變電站多為終端或分支變電站， 降壓供給附近用戶或一個企業(yè)， 其接線 應(yīng)盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線， 以節(jié)省投資和減少占地面積。 隨著出線數(shù) 的不同，可采用橋形、單母分段等。低壓側(cè)采用單母線和單母線分段。可按一下 幾個原則來選：1 運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電； 設(shè)備和線路故障檢修時， 停電數(shù)目的多少和停電時 間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。2 具有一定的靈活性 主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的， 而且在各種事故或設(shè)備檢修時， 能盡快地退出設(shè)備。 切除故障停電時間最短、 影 響范圍最小

5、，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。3 操作應(yīng)盡可能簡單、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù) 雜的接線不僅不便于操作， 還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。 但接線 過于簡單， 可能又不能滿足運行方式的需要， 而且也會給運行造成不便或造成不 必要的停電。4 經(jīng)濟上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小， 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。5 應(yīng)具有擴建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展， 電力負荷增加很快。 因此， 在選擇主接線時還要考 慮到具有擴建的可能性。變電站電氣主接線的選擇， 主要決定于變電站在

6、電力系統(tǒng)中的地位、 環(huán)境、 負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。1 110KV 側(cè)根據(jù)原始資料，待設(shè)變電站 110kv 側(cè)有兩回線路。按照發(fā)電廠電氣部分課 程設(shè)計參考資料規(guī)定：在110220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時，一般采用 橋形接線； 當(dāng)出線不超過 4回時， 一般采用分段單母線接線。 待設(shè)變電所可考慮 以下幾個方案，并進行經(jīng)濟和技術(shù)比較。方案 1：采用單母線分段帶旁路接線其優(yōu)缺點：對重要用戶可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源。當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時， 僅斷開該段電源和變壓器， 非故障段仍 可繼續(xù)工作，但需限制一部分用戶的供電。單母線分段任一回路斷路器檢修時，該回路必須停止工作

7、。 單母線分段便于過渡為雙母線接線。采用的開關(guān)、 刀閘較多， 某一開關(guān)檢修時， 對有穿越電流的環(huán)網(wǎng)線 路有影響。6開關(guān)檢修時，可用旁路代路運行，無需停電。 7易于擴建，利于以后規(guī)劃。方案 2：采用內(nèi)橋接線其優(yōu)缺點：兩臺斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路的切除和投入是比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時，僅故障線路的斷路器斷開，其它回路仍可 繼續(xù)工作。當(dāng)變壓器故障時，如變壓器1B故障，與變壓器1B連接的兩 臺斷路器1DL和3DL都將斷開，當(dāng)切除和投入變壓器時，操 作也比較復(fù)雜。較容易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，內(nèi)橋接線適用于故障較多 的長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運行方式的變電所。方案3:采用外橋接

8、線其優(yōu)缺點：當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運行中需要切除時，只斷開本回路的斷路 器即可。當(dāng)線路故障時，例如引出線 1X故障，斷路器1DL和3DL都 將斷開，因而變壓器1B也被切除。外橋接線適用于線路較短、變壓器按經(jīng)濟運行需要經(jīng)常切換且 有穿越性功率經(jīng)過的變電所。以上三個方案所需110KV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量:方案比較單母線分段接線內(nèi)橋式接線外橋式接線斷路器臺數(shù)533隔離開關(guān)組數(shù)1686經(jīng)以上三種方案的分析比較：方案1雖然所用設(shè)備多，不經(jīng)濟，（單母線分段帶旁路接線）但當(dāng)任一回路的斷 路器檢修時，該電站無需停電，對有重要負荷的地方有重要意義。方案2 （內(nèi)橋式接線）雖然所用設(shè)備少、節(jié)省投資，但以后擴建最終發(fā)展為

9、單母 線分段或雙母線接線方式，且繼電保護裝置整定有點復(fù)雜。方案3 （外橋式接線）雖然具有使用設(shè)備最少，且裝置簡單清晰和建造費用低等 優(yōu)點。但變壓器隨經(jīng)濟運行的要求需經(jīng)常切換， 當(dāng)電網(wǎng)有穿越功率流經(jīng)本站時比 較適宜。由于110kv只有2條進線，出于經(jīng)濟考慮，綜合以上各個方案優(yōu)缺點，決定 采用單母分段帶旁路接線方式A*卜r*X.F-1x.J/2. 10KV側(cè)（8回出線）分析：6-10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時，一般采用單母線分段接線220KV及以下的變電所，供應(yīng)當(dāng)?shù)刎摵傻?-10KV配電裝置，由于采用了制 造廠制造的成套開關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)的運行檢修水平迅速提高， 采用單母分段 接線一般

10、均能滿足運行需求。（出線回路數(shù)增多時，單母線供電不夠可靠）3. 35KV側(cè)（6回出線）35kv送出六回線路，可采用單母線接線或單母線分段接線方式。但單母線接 線方式只適用于6220kv系統(tǒng)中只有一臺發(fā)電機或一臺主變壓器的發(fā)電廠或變 電所。一般主變不少于2臺，故選用單母分段帶旁路接線方式。AA主接線 由以上分析比較，可得變電站的主接線方案為： 110KV采用單母分段 帶旁路接線方式，10KV采用單母分段接線，35KV采用單母分段帶旁路接線方 式。三種方案粗略的經(jīng)濟性比較：由于設(shè)備選型未定，只能選定某一典型的設(shè)備的參考價格進行計算，同時忽略一些投資比較小的，還有投資相對固定的，諸如基建，直流系統(tǒng)，

11、控制系統(tǒng)及其他 設(shè)備。第一種方案：110kV單母分段帶旁路，35kV單母分段帶旁路，10kV單母分段110kV項目單位數(shù)量設(shè)備費安裝費SF6斷路器臺:5.00 2560009057.48110kV隔離開關(guān)組16.00240004410.53110kV電流互感器臺5.00220001013.32110kV避雷器組:4.00 660002656.6110kV軟母線跨3.002374.1410kV進線斷路柜臺2.001193003711.72母聯(lián)隔離柜臺2.00699003711.72母線設(shè)備柜臺2.00285001782.64饋線柜臺8.00530003711.72電容保護柜臺2.00510003

12、711.72站用變保護柜臺2.00510003711.72站用變柜（空柜）臺2.00170001782.64封閉母線橋三相米10.005000.00394.08穿墻套管個6.002000.00236.5935kVSF6斷路器35kV臺9.001500009057.48隔離開關(guān)35kV組20.00315001058.17電流互感器35kV臺9.0038000706.31電壓互感器35kV臺3.006000749.51第二種方案：110kV內(nèi)橋接法，35kV單母分段，10kV單母分段110kV項目單位數(shù)量設(shè)備費安裝費SF6斷路器臺:3.00 2560009057.48110kV隔離開關(guān)組8.002

13、40004410.53110kV電流互感器臺r 3.00 220001013.32110kV避雷器組4.00660002656.635kVSF6斷路器35kV臺9.01500009057.48隔離開關(guān)35kV組18.0315001058.17電流互感器35kV臺9.0038000706.31電壓互感器35kV臺3.006000749.5110kV方案同第一種方案第三種方案：110kV外橋接法，35kV單母分段，10kV單母分段110kV項目單位數(shù)量設(shè)備費安裝費SF6斷路器臺:3.00 2560009057.48110kV隔離開關(guān)組6.00240004410.53110kV電流互感器臺:3.00

14、220001013.32110kV避雷器組4.00660002656.635kV設(shè)備同第二種方案10kV方案同第一種方案主變的費用為2*2600000= 5200000第一種方案算得其投資為：5200000+2176671.3+2451286.04+1231278.4舉 11059235.76元第二 種方案算得其投資為：5200000+1366123.04+2386169.7+1231278.4舉10183571.16 元第三種方案算得其投資為：5200000+1309301.98+2386169.7+1231278.4舉10126750.54 元可知總投資方面三種方案相差不是很大，出于可靠性

15、及以后的擴建的可能性，采 用第一種方案三、變電站主變壓器的選擇1負荷計算在最大負荷水平下的流過主變的負荷:S35200.85二 23.53MVA-.S352 _ 巳52 = 12.40M Va rS10120.85=14.12MVAQ10二、S102 - R。2 二 7.44MVarS0.4二型二 0.0625MVA0.8Q0.4=a/S0.4 - Rj.4 = 0.0 3 7M)V a rR10=R5 + R0 + R0.432.05MWQ110-Q35Q10Qo.4 = 19.8 7 7MBVarS110Sjs (MVA)n=2根據(jù)容量計算，選擇兩臺 SFSZL-31500/110變壓器選

16、擇結(jié)果及參數(shù)型號容量(kva)連接組別 Po(kw)Ue(kv)SFSL-31500/11031500Yn/Yn/D1138.4高中低110_8 1.5%38.510.5，_2 2.5%四、變電站運行方式的確定該站正常運行方式：110kV、35kV、10kV母線分段開關(guān)(在下面選擇設(shè)備都以該方式下出現(xiàn)的 最大短路電流來選擇)在合閘位置，#1、#2主變變高、變中中性點只投#1主變, #2主變變高中性點在斷開位置。第二章 短路電流的計算根據(jù)變電所電氣主接線做出等值電路，采用標(biāo)么值計算，取Sb=1000MVA，Vb=Vav, lb=Sb/ 3Vb。1 10KV_XtiXtz10KV35k V為了選擇

17、各級電壓的設(shè)備，選取兩短路點 di、d2進行短路計算，計算過程見計算書，結(jié)果如下表:短路占八、Vn(KV)運行方式暫態(tài)短路電流 1 (KA)沖擊電流ich(KA)全電流有效值 Ich(KA)短路容量Sd(MVA)D111OkV最大7.1718.2810.901429D235kV最大2.56.383.8160D31OkV最大23.6460.2835.93422第三章電器設(shè)備選擇正確地選擇電器是使電器主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 在進行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而 穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和

18、工作條件并不一樣， 具體選擇方法也不完全 相同，但對它們的基本要求卻是一致的。 電器要能可靠地工作，必須按正常工作 條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。電器主要選擇項目匯總表設(shè) 備 名 稱一般選擇項目特殊選擇項目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定斷路器隔離開關(guān)電流互感器Un U ns1 N 王1 maxIftEQkies 王ch1 Nbr 王1，Ncl 王chPLcSZZn2 - (ra +re +rc)瓷套式Fal啟Fc高 壓 熔 斷 器Un U ns1 Nft 乏1 Nfs 王 KI maxlNbr乏I sh；有限流電阻者I Nb I ；選擇性電壓互感器1.2U N1 U ns0.8

19、U N1Sn S計費電能表 U% V0.5%般儀表3 1%3%以下各節(jié)列出了各種電器設(shè)備選擇結(jié)果，其計算過程詳見計算書一、斷路器選擇：據(jù)能源部導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程，對主電路所有電氣設(shè)備進行選 擇和校驗，各級電壓的斷路器的選擇成果見表 計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù) 型號Un1 maxIi chQk安裝地點臺數(shù)I Nbr(KA )U Ns(KV)I N(A)i Ncl(KA)Itt(KA)2SLW-126/T4110P 173.67.17P 18.2863.75變壓器110KV5000-401264000401006400側(cè)，母聯(lián)及出線LW8-35:35545.62.56.387.88350KV主變35

20、160025632500回路，母聯(lián) 及出線9ZN98:10103.823.6460.28706.9410KV812125031.5803969出線回路ZN63101909.5923.6460.28706.9410KV 主124000401006400變回路及母聯(lián)3二、隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)的方法和要求與選擇斷路器相同， 為了使所選擇的隔離開關(guān)符 合要求，又使計算方便，各斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，原則上按斷路器計算數(shù)據(jù)進 行選擇。隔離開關(guān)選擇表： 計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù) 型號UnI maxichQk安裝地點臺數(shù)Uns(KV)I N(A)i Ncl(KA)Itt(KA)2SGW4-110/1110173

21、.618.2863.75變壓器110KV側(cè)160001101000802246.76及母聯(lián)兩側(cè)GW4-35/1035545.606.387.8835KV主變回路2800351000802246.76及母聯(lián)兩側(cè)KYN27-12/101909.59860.28706.9410KV主變、分111801240001006400段開關(guān)及饋線三、電流互感器的選擇：電流互感器的配置原則：1、為了滿足測量和保護裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷 路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般 按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護靈敏

22、度是否滿足等）按二相或三相配置。2、對于保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設(shè)置。 例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于 交叉保護范圍之中。3、 為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路 器的出線或變壓器側(cè)。4、為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置 在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器已裝在發(fā)電機中性點測。根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗標(biāo)準(zhǔn)選出電流互感器如下：安裝地點型號額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt動穩(wěn)

23、定倍數(shù)Kdw主變110KV 側(cè)LCWDL-1102*600/575135主變35KV 側(cè)LCWDL-352*300/575135主變10KV 側(cè)LAJ-103000/5509010KV饋線LAJ-103000/55090四、電壓互感器的選擇：各電壓互感器除供給測量儀表和繼電保護外，另有輔助繞組，供給保護及絕緣監(jiān)察裝置用。電壓互感器的配置原則如下:1母線 除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于 同步、測量儀表和保護裝置。2、線路35KV級以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、 進行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器。3、發(fā)電機 一般裝23組電壓互感器。一組

24、(三只單相、雙繞組)供自動調(diào) 節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同步和保護裝置使用，該互感器采用三相五柱式 或三只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機在未并列之前檢查是否接地 之用。當(dāng)互感器負荷太大時，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器， 專供測量儀表 使用。5萬KW級以上發(fā)電機中性點常接有單相電壓互感器，用于 100%定子接地 保護。4、變壓器 變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同步或繼電保護的要求，設(shè)有一組電 壓互感器。根據(jù)以上配置原則和電壓互感器選擇和校驗條件選出電壓互感器如下:安裝地點型號數(shù)量額定變比最大容量(VA)110KV母線TYD110/V3kV -0.005H6110000100 十一/1

25、00v3V 3120035KV母線JDJJ-35635000/100V3V3120010KV母線JSJW-10210000/100/100/3960五、熔斷器選擇：由于110KV和35KV側(cè)電壓互感器的電壓等級很高，不宜裝設(shè)熔斷器，下 面對10KV側(cè)熔斷器進行選擇。由于PT 一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額 定電壓和開斷電流進行選擇。即：Un _Uns =10KVIn _ lCh =50.527KA選擇結(jié)果如下表:安裝地點型號額定電壓(KV)額定電流(A)取大開斷電流(KA)斷流容量(MVA)10KV電壓互感器RN210/0.5100.5851000六、無功補償裝置由于負荷的變化明顯，波動性

26、大，對線路末端的用戶極為不利，特別在負荷高 峰期電壓太低，在低谷期電壓有明顯偏高，使電壓質(zhì)量下降，站內(nèi)的調(diào)壓裝置有有 載調(diào)壓裝置，但單純地依靠有載調(diào)壓進行調(diào)壓效果也不是很理想，尤其在出線無功 缺額，功率因數(shù)較低的情況下。再者頻繁調(diào)節(jié)有載調(diào)壓對該裝置的壽命影響很大。 考慮到上述因素，在10kV母線處加裝幾組電容進行無功補償。根據(jù)電容容量的選 擇原則： Qc =20% 30%St = 6.3MVar 9.45MVar (功率因數(shù)偏低時用 30%)選用型號為BWF12八3 - 334 - 1W的電容器額定電壓：12 / ,3 kV額定容量：334 kVarQ 9450組數(shù)：s二仏二、28.3 (考慮

27、站端功率因數(shù)為0.85)取$= 28Qn 334組別接法：采用星型接法，每段母線各帶 14組電容器七、避雷器選擇：根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；變壓器中心點接地必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間；110、35KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。本工程采用110KV、35KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針；10KV配電裝置設(shè)獨立避 雷針進行直接雷保護為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。采用避雷器來防止雷電侵入波對電器設(shè)備絕緣造成危害。避雷器的選擇，考慮 到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián) 間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，

28、所以本工程110KV和35KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化 物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上的運行電壓不可超過避雷器 允許的持續(xù)運行電壓。避雷器選擇情況見下表：型號安裝地點額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放 電電壓（KV）不大于不小于不大于FCZ-110110KV 側(cè)110126255290365FZ-3535KV 側(cè)354184104148FZ-110J變壓器110KV中性點110100224268364FZ-40變壓器35KV中性點405098121154FZ-1010KV母線1012

29、.7263145FS-1010KV出線1012.7263145第四章導(dǎo)體、電纜、絕緣子和套管的選擇母線導(dǎo)體的選擇目前常用的導(dǎo)體有硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體，硬導(dǎo)體形式有矩形、槽形和管形。各種導(dǎo)體的特點：矩形導(dǎo)體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，因此，單條 矩形導(dǎo)體最好不超過1250mm2,當(dāng)工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量 時，可將2-4條矩形導(dǎo)體并列使用。矩形導(dǎo)體一般只用于35KV以下，電流4000A 及以下的配電裝置中。槽形導(dǎo)體：機械強度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。槽形導(dǎo)體一般用 于40008000A的配電裝置中，一般適用于 35KV及以下。管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機械強度高

30、，管內(nèi)可以通風(fēng)或通水，用于 8000A以上的大電流母線。圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于 110KV 及以上的配電裝置中。軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。分裂導(dǎo)線可滿足大的負荷電 流及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強，經(jīng)濟性好。導(dǎo)體選擇的一般要求：裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇或校驗：1、工作電流2、經(jīng)濟電流密度3、電暈4、動穩(wěn)定或機械強度5、熱穩(wěn)定同時也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等。導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇， 除配電裝置的匯流母線 夕卜，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在 20m以上的導(dǎo)體，其截 面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。一般

31、來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟 母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式），因其機械強度決 定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。以下為導(dǎo)體選擇結(jié)果（詳細的計算選擇和校驗過程見計算書）：母線型號載流量（A）截面(mm2)110KVLGJ-7026529435KVLGJ-40082563110KV矩形鋁導(dǎo)體3114380*10二、電纜的選擇電力電纜應(yīng)按以下條件進行選擇和校驗：1電纜芯線材料及型號2、額定電壓3、截面選擇4、允許電壓降校驗5、熱穩(wěn)定校驗電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。10

32、KV側(cè)電纜選擇如下：類型載流量截面纜芯最高工作溫度根數(shù)直埋地下普通粘性浸漬紙 絕緣三芯（鋁）絞線275A2185mm120 =C2三、絕緣子選擇及穿墻套管的選擇支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進行短路時動穩(wěn)定校驗。穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路條件檢驗動、熱穩(wěn)定本設(shè)計選擇的絕緣子如下：電壓等級（kv）型號額定電壓（kv）絕緣子高度（mm）機械破壞負荷（kg）110ZS-1101101200200035ZS-3535485100010ZB-1010215750本設(shè)計選擇的穿墻套管如下電壓等級（KV）型號額定電流（A）套管長度（mm）10CLD-104000620四、出線選型:3

33、5kV出線:2Tmax= 5000h 查負荷的經(jīng)濟密度曲線得到J二1.1A/mmI 4/0.852對于雙回線路的負荷：S70mmJ1.W3 35出于以后負荷增長的可能，選用LGJ 95導(dǎo)線，在20 C時最大允許電流為352 A, 40C為 272AR 二 0.35/ km對于單回線路，由于負荷與雙回線路相差不大，同時考慮以后負荷的增長，故仍 選用LGJ 95導(dǎo)線10kV出線：t max= 4000h，查負荷的經(jīng)濟密度曲線得到 J = 1.16A/mm2I 1.5/0.852對于雙回線路的負荷：S87mmJ 1.163 10出于以后負荷增長的可能，選用LGJ 95導(dǎo)線，在20 C時最大允許電流為

34、352 A，40C為 272AR = 0.35/ km對于單回線路，由于負荷與雙回線路相同，同時考慮以后負荷的增長，故仍選用LGJ 95導(dǎo)線第五章配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分 配電能的裝置。配電裝置按電器裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。屋內(nèi)配電裝置的特點是：1、由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較??；2、維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響；3、外界污穢空氣對電器影響較小，可減少維護工作量；4、房屋建筑投資較大。屋外配電裝置的特點是：1、土建工作量和費用較小

35、，建設(shè)周期短；2、擴建比較方便；3、相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；4、占地面積大；5、受外界環(huán)境影響，設(shè)備運行條件較差，須加強絕緣；6、不良氣候?qū)υO(shè)備維修和操作有影響。 配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、 節(jié)約用地， 并結(jié)合運行及檢修要求， 通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。 一般情況下，在大、 中型發(fā)電廠和變電所中， 35KV 及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式； 110KV 及以上 多位屋外式。 當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110KV 屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價相近時， 宜采用屋內(nèi)型，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟合理時， 220KV 配電裝置也可采用屋內(nèi) 型。發(fā)電廠和變電所中 610K

36、V 的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分 為三層、二層和單層式。 三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中， 它具 有安全、可靠性高，占地面積少等特點， 但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 施工時間長，造價較高， 檢修和運行不大方便。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。與三層式相比， 它的造價較低， 運行和檢修較方便， 但占地面積有所增加。 三層式和二層式均用 于出線有電抗器的情況。 單層式占地面積較大， 如容量不太大， 通常采用成套開 關(guān)柜，以減少占地面積。屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)外，還與場地位置、面積、地址、地 形條件及總體不知有關(guān)， 并受到設(shè)備材料的供應(yīng)、 施工、運行和檢修要求等因素 的影響和

37、限制。普通中型配電裝置，國內(nèi)采用較多，已有豐富的經(jīng)驗，施工、檢修和運行 都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。缺點是占地面積較大。中型配電裝置 廣泛應(yīng)用于 110500KV 電壓級。高型配電裝置的最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約50%左右。但耗用鋼材較多， 檢修運行不及中型方便。 半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯 著，但運行、施工條件稍有改善，所用鋼材比高型少。一般高型適用于 220KV 配電裝置，而半高型宜于 110KV 配電裝置。根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下:110KV屋外中型配電裝置35KV屋外中型配電裝置10KV屋內(nèi)單層配電裝置第六章 繼電保護裝置一、變壓器的繼電保護變壓器是

38、電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來研總的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間 短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相 間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負荷引起的 過電流油面降低和過勵磁等。對于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù) DL400-91繼電器保護和安全起動 裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護：（1）瓦斯保護：為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種

39、短路故障和油面降低， 對0.8MVA及以上油浸 式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝置設(shè)瓦斯保護。（2）縱差動保護或電流速斷保護為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組 和引線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護或電流速動保護?？v差動保護適用于：并列運行的變壓器，容量為 6300KVA以上時；單獨運 行的變壓器，容量為10000KVA以上時；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的 重要變壓器，容量為6300KVA以上時。電流速斷保護適用于1000KVA以下的變壓器，且其過電流保護的時限大于 0.5S 時。（3）外部相間短路時，應(yīng)采用的保護：過電流保護，一般用于降壓變

40、壓器，保護裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負荷電流；復(fù)合電壓啟動的過電流保護， 一般用于升壓變壓器及過電流保護靈敏度不滿 足要求的降壓變壓器上；負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護， 一般用于大容量升壓變壓器和 系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；阻抗保護，對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器， 當(dāng)采用前兩種保護不能滿足 靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。（4）系統(tǒng)外部接地短路時，應(yīng)采用的保護 對中性點直接接地電力網(wǎng)內(nèi)， 由外部接地短路引起過電流時， 如變壓器中性 點接地運行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。對自耦變壓器和高中壓側(cè)中性點都直接接地的三繞組變壓器， 當(dāng)有選擇性要 求時，應(yīng)該增設(shè)零序方向元件。當(dāng)電力網(wǎng)中部

41、分變壓器中性點接地運行， 為防止發(fā)生接地短路時， 中性點接 地的變壓器跳開后， 中性點不接地的變壓器 （低壓側(cè)有電源） 仍帶接地故障繼續(xù) 運行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護裝置，如零序過電壓保護等。（5）過負荷保護對 400KVA 以上的變壓器， 當(dāng)數(shù)臺并列運行， 或單獨運行并作為其他負荷的 備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負荷的情況，裝設(shè)過負荷保護。（ 6）過勵磁保護對 400KVA 及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電 流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護。本設(shè)計所選變壓器容量為 31500KVA ，根據(jù)以上保護原則，可裝設(shè)以下保護：（1）裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護。（2）裝

42、設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護。（3）裝設(shè)反應(yīng)變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的反備保護的過電流保護。（4）裝設(shè)零序電流保護以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。（5）裝設(shè)過負荷保護防止變壓器過負荷。（6）裝設(shè)過勵磁保護反應(yīng)變壓器過勵磁。二、母線保護母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件， 母線發(fā)生故障， 將使連接在母 線上的所有元件停電。 若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障， 甚至?xí)茐恼麄€系統(tǒng)的 穩(wěn)定，使事故進一步擴大，后果極為嚴(yán)重。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護：1、發(fā)電廠和變電所的 220500KV 電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切 除故障的母線保護，

43、并考慮實現(xiàn)保護雙重化。2、110kV 單母線，重要發(fā)電廠或 110 以上重要變電所的 3566KV 母線， 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線上的故障時。3、3566KV 電力網(wǎng)中主要變電所的 3566KV 母線雙母線或分段單母線需 要快速而有選擇地切除一段或一組母線上的故障， 以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定 運行和可靠供電時。對母線保護的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠、方便 地適應(yīng)母線運行方式的變化； 接線盡量簡化。 母線保護的接線方式， 對于中性點 直接接地系統(tǒng)， 為反映相間短路和單相接地短路， 須采用三相式接線； 對于中性 點非直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路， 可采用兩相式接線。 母線

44、保護大多采用差 動保護原理構(gòu)成，動作后跳開連接在該母線上的所有斷路器。按構(gòu)成原理的不同，母線保護主要有完全電流差動母線保護、電壓差動母 線保護、具有比率制動特性的電流差動保護。根據(jù)以上原則，配合本設(shè)計電氣主接線特點，結(jié)合其站的重要性，以線路 （電源線）的后備保護，方向零序 II 段，距離 II 段作為母線故障的保護，而不 專門配置母差保護。三、線路保護根據(jù)35KV側(cè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點，選擇安裝限時電流速斷保護、過電流保護（III） 和零序電流保護以反映各種相間短路和接地故障。10kV 側(cè)電網(wǎng)由于系不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過流。四、自動裝置安全自動裝置可分為自動調(diào)節(jié)性裝置和自動操作性裝置， 其中發(fā)電機自動調(diào) 節(jié)勵磁和電力系統(tǒng)自動調(diào)頻屬于自動調(diào)節(jié)型裝置， 自動重合閘、 備用電源和備用 設(shè)備自動投入、自動同步并列、自動低頻減載、火電廠事故減出力、水電廠事故 切機、電氣制動、 水輪發(fā)電機