110kV變電站電氣一次系統(tǒng)設計畢業(yè)設計說明書

1、 畢 業(yè) 設 計(論文)題 目 110kv變電站電氣一次系統(tǒng)設計系 別電力工程系專業(yè)班級 電氣專業(yè)#班學生姓名 #指導教師 #二一三年六月110kv變電站電氣一次系統(tǒng)設計摘 要隨著我國科學技術的發(fā)展，特別是計算機技術的進步，電力系統(tǒng)對變電站的要求也越來越高。人們對電能的依賴程度的也不斷加強，社會生產(chǎn)和生活對電能供應的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。為了保證供配電要求，供電系統(tǒng)的設計要越來越全面、系統(tǒng)，而供電系統(tǒng)的核心部分是變電所，因此設計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電所是極為重要的。本設計討論的是 110kv 變電站電氣部分的設計。本變電站設計除了注重變電站設計的基本計算外，對于主接線的選擇與論證

2、等都作了充分的說明，其主要內(nèi)容包括：變電站主接線方案的選擇，進出線的選擇；變電站主變壓器臺數(shù)、容量和型式的確定；短路點的確定與短路電流的計算，電氣設備的選擇（斷路器，隔離開關，電壓互感器，電流互感器，避雷器）；配電裝置設計和總平面布置；防雷保護與接地系統(tǒng)的設計。本次設計論文是以我國現(xiàn)行的各有關規(guī)范規(guī)程等技術標準為依據(jù)，所設計的是一次初步設計，根據(jù)任務書提供原始資料，參照有關資料及書籍，對各種方案進行比較而得出。文中介紹的110kv變電站的設計方法、思路及新技術的應用可以作為相關設計的理論指導。關鍵字：變電站；短路計算；電氣主接線；配電裝置 a design of eletric systemf

3、or 110kv terminal transformer substationabstractwith the development of science and technology in china, particularly computing technology has advanced, social production and is it put forward high request more and more to quality and management that electric energy supply to live. in order to guara

4、ntee the power supply requirements,the design of the power supply system should become more and more completely and systematic. because the power supply system，s hard core is a transformer substation, designing and constructing a security and economical transformer substation is great importance.the

5、 design is refer to the part of 110kv electrical substation de sign. besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the design makes satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. the main content of this design include the choice of mai

6、n connection for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch, voltage mutual-inductance

7、implement, current mutual-inductance implement, arrester); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. this basis of the design is our country present technical standards and each related standard regulations and so on, design

8、s is a preliminary design, provides the firsthand information according to the project description, the reference pertinent data and the books, carries on the comparison to each kind of plan to obtain.the text introduces the design method on way of thinking and new technique of the 220 kv substation

9、s which can be the theories of related design.keywords: substation；short circuit calculation；electrical main wiring; supply and distribution electricity 目錄摘 要iabstractii1 前言12 變電站電氣主接線設計22.1 主接線設計的基本要求22.1.1 可靠性22.1.2 靈活性22.1.3 經(jīng)濟性22.2 主接線方案的選擇、比較、確定32.2.1 對原始資料的分析32.2.2主接線方案初步擬定33 主變壓器的選擇73.1 主變壓器選

10、擇的規(guī)定73.2 主變器選擇的一般原則與步驟73.2.1 主變臺數(shù)的確定原則73.2.2 主變形式的選擇原則73.2.3 主變?nèi)萘康拇_定原則73.3 主變壓器的計算與選擇83.3.1容量計算83.3.2主變型號選擇84 短路電流計算104.1 短路計算的目的及假設104.1.1 短路電流計算的目的104.1.2 短路電流計算的基本假設104.1.3 基準值104.2 變壓器及電抗器的參數(shù)計算104.2.1 主變參數(shù)計算104.3 網(wǎng)絡等值變換與簡化114.3.1 短路點d1短路計算（主變110kv側(cè)）114.3.2 短路點d2短路計算（35kv母線）124.3.3 短路點d3短路計算（35kv

11、出線）124.3.4 短路點d4短路計算（10kv母線）124.3.5 短路點d5短路計算（10kv出線）135 電氣設備的選擇及校驗155.1 斷路器的選擇及校驗155.1.1 主變110kv側(cè)斷路器的選擇及校驗165.1.2 35kv母線斷路器的選擇及檢驗165.1.3 35kv出線斷路器的選擇及校驗175.1.4 10kv母線斷路器的選擇及校驗185.1.5 10kv出線斷路器的選擇及校驗195.2 隔離開關的選擇及校驗195.2.1 主變110kv側(cè)隔離開關的選擇及檢驗205.2.2 35kv母線隔離開關的選擇及檢驗205.2.3 35kv出線隔離開關的選擇及校驗215.2.4 10k

12、v母線隔離開關的選擇及校驗215.2.5 10kv出線隔離開關的選擇及校驗225.3 電流互感器的選擇及校驗225.3.1 變壓器110kv側(cè)電流互感器的選擇及校驗235.3.2 35kv出線電流互感器的選擇及校驗235.3.3 變壓器35kv側(cè)電流互感器的選擇及校驗245.3.4 10kv出線電流互感器的選擇及校驗255.3.5 變壓器10kv側(cè)電流互感器的選擇及校驗255.4 電壓互感器的選擇及校驗265.4.1 110kv側(cè)電壓互感器的選擇265.4.3 10kv母線電壓互感器的選擇275.5 母線的選擇及校驗275.5.1 110kv進線的選擇及校驗275.5.2 35kv母線的選擇及

13、校驗285.5.3 35kv出線的選擇及校驗295.5.4 10kv母線的選擇及校驗305.5.5 10kv出線的選擇及校驗315.6 避雷器的選擇及校驗315.6.1 110kv側(cè)避雷器的選擇和校驗325.6.2 35kv側(cè)避雷器的選擇和校驗325.6.3 10kv側(cè)避雷器的選擇和校驗336 主接線方案的經(jīng)濟比較346.1 方案三與方案四的綜合投資346.2 方案1與方案3的年運行費用346.3 最終方案確定367 變電站配電裝置的設計377.1 配電裝置的分類：377.2對配電裝置基本要求：377.3配電裝置的設計377.4電氣設備的配置377.4.1隔離開關的配置：377.4.2接地刀閘

14、的配置：387.4.3電壓互感器的配置：387.4.4電流互感器的配置：387.4.5避雷器的配置：388 防雷保護設計398.1避雷針的作用398.2避雷針的配置398.2.1避雷針的配置原則：398.3防雷保護方案398.4保護全面積的校驗41結(jié)論42參考文獻43致謝44 1 前言能源是社會生產(chǎn)力的重要基礎，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎工業(yè)，在國家建設和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源

15、。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設，就尤為重要。而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。它承擔著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責任。本次畢業(yè)設計的目的在于進一步鞏固和運用專業(yè)知識能力，達到理論與實際相結(jié)合，使所學過的專業(yè)知識具體化、形象化。本次設計可作為對所有專業(yè)課程的一次綜合能力考核。本次畢業(yè)設計內(nèi)容為110kv地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設計，并根據(jù)變電所設計的基本原理，務求掌握變電站電氣一次系統(tǒng)的原理及設計過程。通過對

16、原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設備的選擇及校驗、電氣主接線圖的繪制以及避雷器、避雷針的選擇及防雷保護設計等步驟、最終確定了110kv變電站的主要電器設備、主接線圖、變電站防雷保護方案以及配電裝置的設計。2 變電站電氣主接線設計2.1 主接線設計的基本要求 主接線的設計應滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。2.1.1 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。2.1.1.1 研究主接線可靠性應注意的問題（1） 應重視國內(nèi)外長期運行德爾實踐經(jīng)驗及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標準是運行實踐，至于可靠性的定量分析由于基礎數(shù)據(jù)及計算方法尚不完善，計算結(jié)果不

17、夠準確，因而目前進作為參考。（2） 主接線的可靠性要包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合。（3） 主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠性，采用可靠性高的電氣設備可以簡化接線。（4） 要考慮所涉及發(fā)電廠、變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。2.1.1.2 主接線可靠性的具體要求（1） 斷路器檢修時，不宜影響系統(tǒng)的供電。（2） 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，并要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電。（3） 盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運的可能性。（4） 大機組超高壓電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。2.1.2 靈活性主接線應滿足在調(diào)度、檢修

18、及擴建的靈活性。（1） 調(diào)度時，應可以靈活的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調(diào)配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式及特殊運行方式下的系統(tǒng)要求。（2） 檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及基點保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電。（3） 擴建時，可以容易的從初期接線過渡到最終的接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并且一次和二次部分的擴建工作量最少。2.1.3 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。2.1.3.1 投資?。?） 主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷

19、器等一次設備。（2） 要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節(jié)省二次設備和控制電纜。（3） 要能使限制短路電流，以便于選擇廉價的電氣設備和輕型電器。（4） 如能滿足系統(tǒng)安全運行及繼電保護要求，110kv及以下終端或分支變電站可采用簡易電器。2.1.3.2 占地面積小主接線設計要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積少。2.1.3.3 電能損失少經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設計中，要避免建立復雜的操作樞紐，為簡化主接線，發(fā)電廠、變電站接入系統(tǒng)的電壓等級一般不超過兩種。2.2 主接線方案的選擇、比較、確定變電站的電氣主接線應根據(jù)變電站在

20、電力系統(tǒng)中的地位、變電站的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路，變壓器連接組件總數(shù)、設備特點等要求。并應綜合考慮供電的可靠、運行靈活、操作方便、投資節(jié)約和便于過度或擴建等的要求。所以，本設計主接線的確定不僅對變電站本身電氣設備的選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定密切相關，而且對電力系統(tǒng)整體運行可靠性、靈活性和經(jīng)濟性有較大影響。所以，必須正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，最終得出合理的主接線方案。2.2.1 對原始資料的分析 (1) 110kv進線2回，歸算至此110kv母線的系統(tǒng)短路電抗為0.2，基準電壓取平均電壓，基準功率取100mva; (2) 35kv出線10回，最大負荷80m

21、w，最小負荷60mw，功率因數(shù)0.85，最大負荷小時數(shù)5000； (3) 10kv出線10回，最大負荷30mw,最小負荷203wm，功率因數(shù)0.8，最大負荷小時數(shù)4500； (4) 所用電2%； (5) 環(huán)境條件，同本地環(huán)境條件。2.2.2主接線方案初步擬定方案一如圖2-1所示，35kv側(cè)采用單母線帶旁路接線，雖可靠性提高，但增加了斷路器和隔離開關數(shù)目，接線復雜，投資很大配電裝置占地面積增大。方案二如圖2-2所示，110kv、35kv側(cè)均采用雙母線接線，雖可靠性很好，但操作復雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任意回路時，該回路仍需停電或短時停電，結(jié)構(gòu)復雜，投資大，占地面積大。方案三如圖2-3所示，110

22、kv側(cè)采用單母線分段能滿足可靠性，靈活性，經(jīng)濟性要求，對35kv、10kv側(cè)均采用單母線分段接線，調(diào)度靈活，擴建方便。方案四如圖2-4所示，110kv側(cè)采用外橋接線，操作簡單，在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作。35kv采用雙母線接線可靠性較強。方案五如圖2-5所示，110kv、35kv側(cè)采用雙母線接線，結(jié)構(gòu)復雜，投資大，占地面積大，10kv側(cè)采用單母線接線，可靠性差。綜上所述，選用方案三、方案四進行短路計算、經(jīng)濟性比較。 3 主變壓器的選擇變壓器是主要電氣設備之一，擔負著變換網(wǎng)絡電壓進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?。卻低昂合理變壓器容量是變電站安全運行、可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運行的保證。我國當前

23、的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重。所以，在確保安全可靠供電的基礎上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡的、經(jīng)濟運行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟效益。3.1 主變壓器選擇的規(guī)定（1）主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇。凡有兩臺及以上主變的變電站，其中一臺事故停運后，其余主變的容量應保證該站全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級負荷和二級負荷。（2）根據(jù)電力負荷的發(fā)展和潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護、對通信線路的影響、調(diào)壓和設備制造等條件允許時，應采用自耦變壓器。（3）主變調(diào)壓方式的選擇，應符合電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程sdj161的有關規(guī)定。3.2 主變器選擇的一般原則與步驟3.2.

24、1 主變臺數(shù)的確定原則（1）對于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，變電站裝設兩臺主變壓器為宜4。（2）對于地區(qū)孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器可能性 4。（3）對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電站，其變壓器宜按大于變電器容量的1-2級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量 4。3.2.2 主變形式的選擇原則（1）110kv一般采用三相變壓器。（2）當系統(tǒng)有調(diào)壓方式時，宜采用有載調(diào)壓。對新建變電站，從網(wǎng)絡經(jīng)濟觀點考慮，應采用有載調(diào)壓。（3）有三個電壓等級的變電站，一般采用三繞組變壓器。3.2.3 主變?nèi)萘康拇_定原則（1）為準確選擇主變?nèi)萘?，要繪

25、制變電站的年及日負荷曲線，可從該曲線得出變電站年、日最高負荷和平均符合。（2）主變?nèi)萘看_定應根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃進行。（3）變壓器最大負荷按負荷下式確定： （3-1）式中符合同時系數(shù)；按負荷等級統(tǒng)計的綜合用電負荷。對于兩臺變壓器的變電站，其變壓器容量可以按下式計算: （3-2）如此，當一臺變壓器停運，考慮變壓器的過負荷能力為40%，則可保證84%的負荷供電。3.3 主變壓器的計算與選擇3.3.1容量計算在電力工程電氣設計手冊可知：裝有兩臺及以上主變壓器的變電站中，當斷開一臺主變時，其余主變壓器的容量應能保證用戶的以及和二級負荷，其主變壓器容量應滿足“不應小于70%80%的全部負荷”。

26、已知35kv側(cè)最大負荷80mw，10kv側(cè)最大負荷30mw，由，所以?？紤]到在實際運行生產(chǎn)中的經(jīng)濟、規(guī)范，便于維護、調(diào)試以及安裝檢修，本所選擇相同型號的2臺主變壓器，單臺變壓器的容量為6.6mw。3.3.2主變型號選擇（1）相數(shù)的選擇查閱電氣設計手冊，在330kv及以下的變電站，應選用三相變壓器。（2）繞組數(shù)量根據(jù)電氣工程電氣設備電氣一次部分在具有三中電壓的變電站中，如通過主變壓器個側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器，所以，本站采用三繞組變壓器。(3）繞組連接方式110kv、35kv側(cè)采用y型接線，中性線直接接地；10kv側(cè)采用型接線。綜合以上分析，根據(jù)設計

27、理論原則，本站采用的變壓器為調(diào)壓三繞組變壓器，設計計算容量為66000kva.。確定主變型號如下：sfpsz7-75000/110變壓器參數(shù)如下表3-1：表3-1 主變壓器參數(shù)型號額定容量，kva額定電壓，kv空載損耗，kw負載損耗，kw高壓中壓低壓高-中高-低中-低sfpsz7-75000/110 7500011538.510.5 80.0 90 90 90 續(xù)表3-1 主變壓器參數(shù) 阻抗電壓，% 空載電流，% 連接組別 綜合投資，萬元高中高低中低 1.3 yn,yno,d11 50.0722.5 13 8 4 短路電流計算在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設備

28、時，為保證在正常運行和故障下都能安全、可靠的工作，需要進行全面的短路電流將計算。 短路電流計算的步驟為（1） 根據(jù)已知條件和計算目的畫出計算電路并作出等值電路（2） 化簡電路（3） 計算短路電流4.1 短路計算的目的及假設4.1.1 短路電流計算的目的短路電流計算是變電站電氣設計中的一個重要環(huán)節(jié)其計算目的是：（1） 在選擇電氣主接線時，為比較個接線方案或確定一接線是否需要采取限制短路電流措施，都需進行必要的短路電流計算。（2） 在選擇電氣設備時，為保證電氣設備在正常運行和故障下都能安全、可靠的工作，同時又力求節(jié)約資金，這就要求進行全面的短路電流計算。（3） 在設計屋外高壓配電裝置是，需按短路條

29、件檢驗導線相間和相對地的安全距離。（4） 按接地裝置設計時，需用短路電流。4.1.2 短路電流計算的基本假設（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；（2）所有電源的電動勢相位角相同；（3）電力系統(tǒng)各組件的磁路不飽和，及鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流變化；（4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器勵磁電流；（5）組件電阻略去，輸電線路電容略去不計，也不計負荷的影響；（6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。4.1.3 基準值高壓短路電流計算一般只計算組件電抗，采用標幺值計算，為了計算方便選取如下基準值：基準容量：基準電壓：（kv） 10.5 37 1154.2 變壓器及電抗器的參數(shù)計算4.2.1 主變參數(shù)計算由變壓器原

30、始數(shù)據(jù)計算得， （4-1） （4-2） （4-3）于是， （4-4） （4-5） （4-6）4.3 網(wǎng)絡等值變換與簡化 方案三與方案四短路計算系統(tǒng)化簡阻抗圖及各阻抗值，短路點均一樣。4.3.1 短路點d1短路計算（主變110kv側(cè)）基準電壓=115kv，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)，發(fā)生短路時，有原始資料可知：系統(tǒng)短路電抗：=0.2網(wǎng)路化簡如圖所示： idz*=i”*=i*=i0.2* =5.0 （4-7） ib=0.502ka （4-8）i”= i= i0.2=ib= i*ib= i0.2* ib=5.00.502=2.5105 ka （4-9）ich=2.55i=2.552.5105 =6.4012

31、ka （4-10）ioh=1.52i=1.522.5105 =3.8160 ka （4-11）s=iuav=2.5105115=500.056 mva （4-12）4.3.2 短路點d2短路計算（35kv母線） d2x1x2x2x1d2x4x4ssd2x5ssd2圖4-3圖4-4圖4-6圖4-5xsxsxsx6x4 =x1+x2=0.183+0.117=0.3x5=x4 / x4=0.15x6=x5 + xs=0.15+0.033=0.35xd*= x6=0.35所以idz*=i”*=i*=i0.2*=2.8571ib=1.56 kai”= i= i0.2=ib= i*ib= i0.2* ib

32、=2.85711.56=4.4571 kaich=2.55i=2.554.4571=11.3657kaioh=1.52i=1.524.4571=7.638 kas=iuav=4.457137=285.6308mva4.3.3 短路點d3短路計算（35kv出線） 短路點d3的計算與短路點d2的計算完全相同，結(jié)果也完全相同，故這里不再重復計算。4.3.4 短路點d4短路計算（10kv母線） d4x1x3x1d4x7ssd4x8ssd4圖4-7圖4-8圖4-10圖4-9xsxsxsx9x3x7網(wǎng)絡化簡如圖4-7至圖4-10所示x7=x1+x3=0.214-0.01=0.173x8=x7x7=0.20

33、6/2=0.0869x9=xs+x8=0.2+0.0869=0.2865xd*=x9=0.2865所以idz*=i”*=i*=i0.2*=3.4904ib=5.4986 kai”= i= i0.2=ib= i*ib= i0.2* ib=3.49865.4986=19.1923 kaich=2.55i=2.5519.1923 =48.9404kaioh=1.52i=1.5219.1923 =29.1723kas=iuav=19.192310.5=349.0414 mva4.3.5 短路點d5短路計算（10kv出線）由于短路電流過大，需要裝設限流電抗器。限流電抗器的選擇：（1） 電壓： =10kv

34、，=10kv，（2） 電流： =0.173ka（3） 初選型號：nkl-10-300（4） 選擇電抗值：設加電抗器后將短路電流限制到i=5ka （4-13）取=4%，選nkl-10-300-4.其參數(shù)如下表4-1：表4-1 電抗器參數(shù) 型號額定電壓，kv額定電流，a電抗率，%動穩(wěn)定電流峰值，ka1s熱穩(wěn)定電流，ka nkl-10-300-4 10300 4 19.1 17.45 （5)電壓損失與殘壓校驗加電抗器后網(wǎng)絡化簡如圖所示 xrssd5圖4-12圖4-11x9x10d5電抗表幺值：xd*=x10=1.0725所以idz*=i”*=i*=i0.2*=0.9324ib=5.4986 kai”

35、= i= i0.2=ib= i*ib= i0.2* ib=0.93245.4986=5.1269 kaich=2.55i=2.555.1269=13 kaioh=1.52i=1.524.648=8.9726kas=iuav=8.972610.5=107.3551 mva 5 電氣設備的選擇及校驗 各回路最大持續(xù)工作電流一覽表表5-1 最大持續(xù)工作電流表回路名稱計算公式及結(jié)果主變110kv側(cè)35kv母線35kv出線10kv母線10kv出線5.1 斷路器的選擇及校驗 高壓斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備或線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或電路發(fā)生故障時，能快速

36、切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護作用。高壓斷路器是開關電器中最為完善的一種設備。其最大特點是能斷開電路中負荷電流和短路電流。按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、sf6斷路器等。斷路器型式的選擇，除應滿足各項技術條件和環(huán)境外，還應考慮便于施工調(diào)試和維護，并以技術經(jīng)濟比較后確認。斷路器選擇的具體技術條件如下：（1）電壓：ug un ug-電網(wǎng)工作電壓（2）電流：ig.max in ig.max-最大持續(xù)工作電流（3）斷開電流：idt inbridt- 斷路器實際斷開時間t秒的短路電流周期分量inbr-斷路器額定斷開電流（

37、4）動穩(wěn)定： ich imaximax-斷路器極限通過電流峰值ich- 三相短路電流沖擊值（5）熱穩(wěn)定：itdzitti- 穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz - 短路電流發(fā)熱等值時間it- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流其中tdz=tz+0.05，tz由 =i /i和短路電流計算時間t決定，從發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料p112，圖51查出短路電流周期分量等值時間tz，從而可計算出tdz。5.1.1 主變110kv側(cè)斷路器的選擇及校驗（1）電壓：因為ug=110kvun=110kv所以ug= un（2）電流： ig.max=0.413ka413a選出斷路器型號為sw41101000型如下表5-2：表5-2 11

38、0kv側(cè)斷路器參數(shù) 型號額定電壓，kv額定電流，a額定開端電流，ka動穩(wěn)定電流峰值，ka4s熱穩(wěn)定電流，ka價格，元sw4-110110100018.455 21 47600因為in=1000aig.max=413a所以ig.max in（3）斷開電流：idtinbr 因為idt=2.5105kainbr=18.4ka所以idtinbr（4）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =6.4012kaimax=55ka所以ich1s所以tdz=tz=4.4s因為itdz=2.510524.4=27.7315(ka)2.sitt=18.425=1692.8(ka)2.s所以itdzitt經(jīng)以上校驗此斷路

39、器滿足各項要求。5.1.2 35kv母線斷路器的選擇及檢驗（1）電壓：因為ug=35kvun=35kv所以ug= un（2）電流：ig.max=1.299ka1299a選出斷路器型號為sw2351500型，如下表5-3：表5-3 35kv母線斷路器參數(shù)型號額定電壓，kv額定電流，a額定開端電流，ka動穩(wěn)定電流峰值，ka4s熱穩(wěn)定電流，ka價格，元sw2-3535150024.863.424.812200因為in=1500aig.max=1299a所以ig.max in（3）斷開電流：idtinbr因為idt=2.8571kainbr=24.8ka所以idtinbr（4）動穩(wěn)定：ichimax因

40、為ich =11.3657kaimax=63.4ka所以ich1s所以tdz=tz=3.4sitdz=2.857123.4=27.7543(ka)2.sitt=24.824=2420.48(ka)2.s所以itdzitt經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。5.1.3 35kv出線斷路器的選擇及校驗（1）電壓：因為ug=35kvun=35kv所以ug= un（2）電流：ig.max=0.132ka132a選出斷路器型號為sw2351500型，如下表5-4：表5-4 35kv出線斷路器參數(shù)型號額定電壓，kv額定電流，a額定開端電流，ka動穩(wěn)定電流峰值，ka4s熱穩(wěn)定電流，ka價格，元sw2-35351

41、50024.863.424.812200因為in=1500aig.max=1299a所以ig.max in（3）斷開電流：idtinbr 因為idt=2.8571kainbr=24.8ka所以idtinbr（4）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =11.3657kaimax=63.4ka所以ich1s所以tdz=tz=3.4sitdz=2.857123.4=27.7543(ka)2.sitt=24.824=2420.48(ka)2.s所以itdzitt經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。5.1.4 10kv母線斷路器的選擇及校驗（1）電壓：因為ug=10kvun=10kv所以ug= un（2）電流

42、： ig.max=2.625ka2625a選出斷路器型號為sn410g5000型，如下表5-5：表5-5 10kv母線斷路器參數(shù)型號額定電壓，kv額定電流，a額定開端電流，ka動穩(wěn)定電流峰值，ka5s熱穩(wěn)定電流，ka價格，元sw4-10g10500010530012015500因為in=5000aig.max=2625a所以ig.max in（3）斷開電流：idtinbr因為idt=19.1923kainbr=105ka所以idtinbr（4）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =48.9404kaimax=300ka所以ich1s故tdz=tz=4.4sitdz=19.192324.4=162

43、0.7153(ka)2.sitt=30025=450000(ka)2.s所以itdzitt經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。5.1.5 10kv出線斷路器的選擇及校驗（1）電壓：因為ug=10kvun=10kv所以ug= un（2）電流： ig.max=0.173ka173a選出斷路器型號為sn910400型，如下表5-6：表5-6 10kv出線斷路器參數(shù)型號額定電壓，kv額定電流，a額定開端電流，ka動穩(wěn)定電流峰值，ka4s熱穩(wěn)定電流，ka價格，元sw9-101060014.436.814.41100因為in=600aig.max=173a所以ig.max in（3）斷開電流：idtinbr因

44、為idt=5.1269kainbr=14.4ka所以idtinbr（4）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =15kaimax=36.8ka所以ich1s故tdz=tz=3.4sitdz=5.126923.4=118.4744(ka)2.sitt=14.424=829.44(ka)2.s所以itdzit經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。 5.2 隔離開關的選擇及校驗隔離開關也是發(fā)電廠和變電所常用的電器，它需與斷路器配套使用。但隔離開關沒有滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流。隔離開關形式的選擇，應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等要素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較然后確定。其選擇的技術條件與斷

45、路器的選擇的技術條件相同。隔離開關的類型很多，按安裝地點不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。它對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選型時應根據(jù)配電裝置特點和使用要求以及技術經(jīng)濟條件來確定。本設計110kv、35kv側(cè)為屋外布置，10kv為屋內(nèi)布置。隔離開關的技術條件與斷路器相同。5.2.1 主變110kv側(cè)隔離開關的選擇及檢驗（1）電壓：因為ug=110kvun=110kv所以ug= un（2）電流： ig.max=0.175ka175a選出gw2110600型，如下表5-7：表5-7 110kv側(cè)隔離開關參數(shù)型號額定電壓,kv額定電流,a動穩(wěn)定電流,k

46、a熱穩(wěn)定電流,s,ka價格元gw21101106005014(5)2720因為in=600aig.max=413a所以ig.max in（3）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =6.4012kaimax=50ka所以ichimax（4）熱穩(wěn)定：itdzittitdz=2.510524.4=27.7315(ka)2.sitt=1425=980(ka)2.s所以itdzitt5.2.2 35kv母線隔離開關的選擇及檢驗（1）電壓：因為ug=35kvun=35kv所以ug= un（2）電流： ig.max=0.546ka546a選出gw4352000型，如下表5-8：表5-8 35kv母線隔離開關參

47、數(shù)型號額定電壓,kv額定電流,a動穩(wěn)定電流,ka熱穩(wěn)定電流,s,ka價格，元gw4353520005015.8(4)2000因為in=2000aig.max=1299a所以ig.max in（3）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =11.3657kaimax=50ka所以ichimax（4）熱穩(wěn)定：itdzittitdz=4.457124.4=67.5435(ka)2.sitt=15.824=998.56(ka)2.s所以itdzitt5.2.3 35kv出線隔離開關的選擇及校驗（1）電壓：因為ug=35kvun=35kv所以ug= un（2）電流： ig.max=0.132ka132a選出gw235600型，如下表5-9：表5-9 35kv出線隔離開關參數(shù)型號額定電壓,kv額定電流,a動穩(wěn)定電流,ka熱穩(wěn)定電流,s,ka價格，元gw235356005014(5)1200因為in=600aig.max=132a所以ig.max in（3）動穩(wěn)定：ichimax因為ich =11.3657kaimax=50ka所以ichimax（4）熱穩(wěn)定：itdzittitdz=4.457124.4=87.4093(ka)2.sitt=1425=980(ka)2.s所以itdzitt5.2