變電站課程設(shè)計

1、目 錄前言（1）變電所原始資料（2）變壓器的設(shè)計（3）主變壓器的選擇（3）所用變壓器的選擇（4）電氣主接線的設(shè)計（5）電氣主接線方案的確定（5）變電所的無功補償 （7）短路電流計算（7）短路計算的原則（7）短路電流的計算方法和步驟（7）短路電流計算結(jié)果表（7）短路電流的計算（7）短路電流計算列表（7）電氣設(shè)備的選擇（7）電氣設(shè)備的選擇原則（7）電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件（11）配電裝置的選擇（11）附錄1短路電流的計算及程序說明（11）附錄2 電氣設(shè)備的選擇（11）附錄3主接線圖 （11）前 言電力工業(yè)是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的位置，是時間國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。

2、電能是一種無形的、不能大量儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求就必須加強電網(wǎng)建設(shè)，而變電站建設(shè)就是電網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)。 在變電站的設(shè)計中，既要求所變電能能很好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，又要切實保證工廠生產(chǎn)和生活的用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：安全 在變電過程中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。可靠 所變電能應(yīng)滿足電能用戶對用電的可靠性的要求。優(yōu)質(zhì) 所變電能應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。經(jīng)濟(jì) 變電站的投資要少，輸送費用要低，并盡可能地節(jié)約電能、減少有色金屬的消耗量和盡可能地節(jié)約用地面積。220kv變電

3、站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。同時進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計包括了：（1）總體方案的確定（2）負(fù)荷分析（3）短路電流的計算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)接線方案選擇（5）繼電保護(hù)的選擇與整定（6）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的

4、發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。 變電所原始資料1、 變電站性質(zhì)：為某一工業(yè)城市的220kv一次變電所，主要供給工業(yè)負(fù)荷。2、 所址條件：地質(zhì)條件：地質(zhì)條件較好，地勢平坦，交通方便，土壤為正常土壤。地區(qū)無污染影響，年最高氣溫+35，最低氣溫-15，年平均氣溫+20。3、 負(fù)荷資料：該變電站主要以66kv架空線路向地方負(fù)荷供電，負(fù)荷共計6回出線，綜合最大負(fù)荷為75mw，其中最大一回出線的負(fù)荷為35mw，功率因數(shù)為0.8，一、二級負(fù)荷占75%，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4800小時。4、 系統(tǒng)情況： 要求選擇的電器設(shè)備包括：1）220kv配電裝置中的主母線

5、、高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、接地刀閘、電壓互感器、電流互感器；2）66kv配電裝置中的主母線、高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、接地刀閘、電壓互感器、電流互感器、高壓熔斷器、導(dǎo)線；3）各電壓等級的避雷器2 變壓器的設(shè)計 2.1主變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的選擇 據(jù)資料分析以及線路來看，為保障對、級負(fù)荷的需要，以及擴建的可能性，至少需要安裝兩臺主變以提高對負(fù)荷供電的可靠性，以便當(dāng)其中一臺主變故障或者檢修時，另一臺能繼續(xù)供電約為1.2倍最大負(fù)荷的容量。 主變壓器的容量的選擇 綜合最大負(fù)荷： pm=75 mw 最大回線負(fù)荷： pm =35mw 用電負(fù)荷的總視在功率為 sm遠(yuǎn)期: sm =pm /cos=75

6、/0.8=93.75 mva主變壓器的總?cè)萘繎?yīng)滿足： snksm /s=0.993.75/0.95=88.8mva (k為同時率，根據(jù)資料取0.9,線損5%)滿載運行且留裕10%后的容量：s = sn/2 （1+10%）=88.8/21.1=48.84mva變電所有兩臺主變壓器，考慮到任意一臺主變停運或檢修時，另一主變都要滿足的容量: sn88.870% =62.16 mva所以選每臺主變?nèi)萘浚簊n=62.16mva為了滿足系統(tǒng)要求，以及通過查表，確定每臺主變的裝機容量為：63mva總裝機容量為263mva=126mva考慮周圍環(huán)境溫度的影響：p=(max+min)/2=（39-18）/2=1

7、0.5 k=（20-10.5）/100+1=1.095根據(jù)sn0.6ksm / k=0.60.993.75/1.095=46.23mva 即sn=63mva46.23mva 滿足要求。 主變壓器型式的選擇相數(shù)的選擇：電力系統(tǒng)中大多數(shù)為三相變壓器，三相變壓器較之于同容量的單相變壓器組，其金屬材料少20%25%，運行電能損耗少12%15%，并且占地面積少，因此考慮優(yōu)先采用。本變電所設(shè)在城郊附近，不受運輸條件限制，所以采用三相變壓器繞組的確定： 該變電所只有兩個電壓等級（220kv和66kv），且自耦變壓器一般用在220kv以上的變電所中，所以這里選擇雙繞組變壓器。繞組接線方式的選擇：變壓器繞組的連

8、接方式必須和系統(tǒng)電壓的連接方式相位一致，否則不能并聯(lián)運行。我國110kv及以上變壓器繞組都選用y連接，35kv及以下電壓，繞組都選擇連接方式，35110kv也多用連接。所以該變電站的兩臺主變，高壓側(cè)（110kv）采用y連接，低壓側(cè)(66kv)采用連接方式。根據(jù)110kv變電所設(shè)計指導(dǎo)，以上選擇符合系統(tǒng)對變電所的技術(shù)要求，兩臺相同的變壓器同時投入時，可選擇型號為sf9-65000/220的主變，技術(shù)參數(shù)如下： 表2.1 主變壓器的技術(shù)參數(shù)型號高壓低壓空載電流空載損耗負(fù)載電流阻抗電壓連接組別sf9-63000/22022022.5%690.225.2110.7105yn,d112. 2 所用變壓器

9、的選擇2.2.1所用變壓器的選擇根據(jù)110220kv變電所設(shè)計規(guī)范規(guī)定，在有兩臺及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺容量相同可互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。變電所的所用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電所的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風(fēng)、照明、供水等。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需0.4kv一級，采用動力與照明混合供電方式。380v所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。本變電所所用容量為100kva，選用兩臺型號為s9-100/

10、10的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側(cè),互為暗備用。參數(shù)如下表：表2.2 站用電變壓器參數(shù)表產(chǎn)品型號額定容量 (kva)高壓側(cè) (kv)低壓側(cè)(kv)接線組方式短路損耗(w)短路電壓(%)空載損耗(w)空載電流(%)s9-63/6663660.4y,yn0150042901.62.2.2 所用變壓器低壓側(cè)接線所用電系統(tǒng)采用380/220v中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源，所用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。380v所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段。3電氣主接線的設(shè)計發(fā)電廠、變電站主接線須滿足以

11、下基本要求：（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，需要停電的用戶數(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(dá)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，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

12、不必要的停電。（4）經(jīng)濟(jì)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(jì)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(fù)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電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等3.1電氣主接線方案的確定 由于類、類負(fù)荷居多（將近75%），為了安全可靠起見，保留2種方案。：220kv側(cè)：220v電壓等級初步可以選擇雙母不分段接線和雙母帶旁路母接線。1.雙母不分段接線：優(yōu)點：可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路

13、器，投資較省，整個線路具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時工作時，通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開后，變電所負(fù)荷可同時接在母線或副母線上運行。缺點：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作。2.雙母線帶旁路接線：優(yōu)點：最大優(yōu)化是提供了供電可靠性，當(dāng)出線斷路器需要停電檢修時，可將專用旁路斷路器投運，從而將檢修斷路器出線有旁路代替供電。兩組接線相比較：2方案更加可靠，所以選方案雙母線帶旁路接線。圖1.2雙母線帶旁路母線接線：66kv側(cè)66kv側(cè)出線為6回所以根據(jù)電壓等級及出線回數(shù)，初步確定，雙母線不分段接線和單母線分段帶旁路母線接線。

14、1. 雙母線接線優(yōu)點：可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個線路具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時工作時，通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開后，變電所負(fù)荷可同時接在母線或副母線上運行。缺點：當(dāng)母線故障或檢修時，將隔離開關(guān)運行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作2.單母線分段帶旁母：優(yōu)點：供電可靠性高，運行靈活，但是主要用于出線回路數(shù)不多。但負(fù)荷比較適合重要的中小型發(fā)電廠及35110kv的變電所所以兩個比較所以兩個比較，雙母線接線更加適用，所以選擇雙母線接線。接線圖如下：圖1.4雙母線接線3.3 變電所的無功補償因本站有許多無功負(fù)荷，為了防

15、止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無功補償。無功補償應(yīng)根據(jù)分散補性質(zhì)測定。根據(jù)電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定的要求，在最大負(fù)荷時，一次側(cè)不應(yīng)低于0.9。電力工程電力設(shè)計手冊規(guī)定“對于35-110kv變電所，可按主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠(yuǎn)的變電所取較高者。無功補償容量：qp（ tan-tan）p 有功計算負(fù)荷（mw）tan 補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角tan 補償后用電

16、單位功率因數(shù)角正切角p=0.8x75x（1+0.05）=63mwqc= p( tan- tan）17.79mvar選用2臺10mvar并聯(lián)電容器在66kv2段母線上進(jìn)行無功補償。無功補償并聯(lián)電容器的選擇如表：表3.3型號額定電壓/kv額定容量/kvar連接方式配套電容器額定電壓/kv額定容量/kvartbb10-5000ak6610000y72.6/334根據(jù)設(shè)計規(guī)范，自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 4 短路電流計算4.1 短路電流計算條件 因為系統(tǒng)電壓等級較高，輸電導(dǎo)線的截面較大

17、、電阻較小、電抗較大，因此在短路電流的計算過程中忽略r、計及x。 計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 計算容量按無窮大系統(tǒng)容量進(jìn)行計算。 短路種類一般按三相短路進(jìn)行計算。 短路計算點如下a. d-1220kv母線短路時的短路計算點；b. d-2兩臺主變并列運行時66kv母線短路時的計算點.4.2 短路電流計算方法與步驟4.2.1方法在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用運算曲線法。4.2.2短路電流計算的步驟1 選擇計算短路點；2 畫出等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖a. 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支

18、、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機用次暫態(tài)電抗xd”；b. 選取基準(zhǔn)容量sj和基準(zhǔn)電壓uj（kv）（一般取各級的平均電壓），計算基準(zhǔn)電流ij= sj/3uj（ka）；c. 計算各元件換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗；d. 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件統(tǒng)一編號，分子標(biāo)各元件編號，分母標(biāo)各元件電抗標(biāo)么值；3 化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖a. 為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形的等值網(wǎng)絡(luò)；b. 求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗xnd；4 求計算電抗xjs，即將各轉(zhuǎn)移電抗換算為各電源容量（等值發(fā)電機容量）為基準(zhǔn)的計算電抗xjs1，xjs2；5 由xjs1，xjs2值從適當(dāng)?shù)倪\算

19、曲線中查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)么值（運算曲線只作到xjs=3）；6 計算無限大容量（xjs3）的電源供給的短路電流周期分量；7 計算短路電流周期分量有名值和短路容量；8 計算短路電流沖擊值；9 繪制短路電流計算結(jié)果表。4.4 短路電流的計算各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式 = 式中 - 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負(fù)荷容量 - 各電壓等級額定電壓 - 最大持續(xù)工作電流 = =/（）則：66kv =93.75mva/（100）kv =0.541ka 220kv =98.44 mva/（100）kv =0.568ka4.5 短路電流計算列表短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低

20、和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進(jìn)行計算。表4.3基準(zhǔn)值列表基準(zhǔn)容量：s = 126mva基準(zhǔn)電壓：v（kv）69.3231220基準(zhǔn)電流：i（ka） 1.050.310.33計算結(jié)果如表4.4：表4.4 計算結(jié)果列表項目結(jié)果短路點編號短路點基準(zhǔn)電壓uj（kv）短路點基準(zhǔn)電流ij（ka）短路電流沖擊電流i0.2(ka)i(ka)sd(mva)標(biāo)幺值i*”有名值i”(ka)標(biāo)幺值icj*有名值icj(ka)序號1f1231v0.312.140.6645.461.645.

21、915.91269.62f269.3v1.050.8040.84422.052.151.351.35101.33f3220v0.330.8660.2852.20.7271.271.27109.15 電氣設(shè)備選擇5.1 電氣設(shè)備選擇的原則由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則：按正常工作狀態(tài)選擇；按短路狀態(tài)校驗。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：(1)應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。(2)應(yīng)滿足安裝地點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。(3)應(yīng)力求技

22、術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。(5)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。(6)選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。5.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。(1)電壓：選用的電器允許最高工作電壓umax不得低于該回路的最高運行電壓ug。(2)電流:選用的電器額定電流ie不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流ig。校驗的一般原則：電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。用熔斷器保護(hù)的電器可不校

23、驗熱穩(wěn)定。短路的熱穩(wěn)定條件 qdt在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ka2s）itt秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ka2s）t設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間ts按下式計算t=td+tkd td 繼電保護(hù)裝置動作時間內(nèi)（s）tkd斷路的全分閘時間（s）(4)動穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： 上式中 短路沖擊電流幅值及其有效值 允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值(5)絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定

24、。由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。5.3 主要電氣設(shè)備的選擇110kv 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)表5-1 斷路器lw6-220參數(shù)表斷路器型號額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流(ka)動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流（ka）（4s）lw6-2202201000164021 表5-2 隔離開關(guān)gw13-110參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)（4s）額定短路電流峰值(ka)gw14-1101106302

25、05066kv 側(cè)斷路器和隔離開關(guān) 表5-3 六氟化硫斷路lwa-126參數(shù)表電壓等級型號額定電壓額定電流 （ka）額定關(guān)合電流（ka）動穩(wěn)定電流66kvlwa-126110kv3150a31.540100ka表5-4 隔離開關(guān)gn5-110d/600參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流(ka)（10s）gw5-110d/6001106007216母線的選擇表5-5 220kv線路lgjq-185/25參數(shù)表線路型號集膚效應(yīng)kf長期允許載流量（a）半徑(cm)電抗（/km）lgjq-185/2515051.840.1542表5-6 66kv矩型鋁母線參

26、數(shù)表截面尺寸mm條數(shù)母線截面mm2集膚效應(yīng)系數(shù)容許電流a放置方式hb330001.73284平放高壓熔斷器 表5-7 高壓熔斷器rw5-110參數(shù)表型號額定電壓（kv）熔絲額定電流（v）額定電流（a）rw5-110110 290 320表5-8 電流互感器lcw-220參數(shù)表設(shè)備 項目lcw-220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)ueuew220kv220kvieimax2510a1640akdie ich42.5ka10.9ka(krie)21qd2025ka2s1208.6ka2s表5-9 電流互感器laj-110參數(shù)表設(shè)備 項目laj-110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)ueuew110kv66kvieimax400

27、0a3820akdie ich360ka94.1ka(krie)21qd40000 ka2s1470.5 ka2s表5-10 電壓互感器參數(shù)表位置型號額定電壓/(kv)二次繞組準(zhǔn)確級額定輸出/(va)220kv側(cè)jdcf-220/測量0.5150保護(hù)3p100剩余3p15066kv側(cè)jcc2-110110/0.1測量0.5500保護(hù)3p1000 配電裝置的選擇6.1高壓配電裝置的選擇配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外型尺寸，檢修運輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定，對于散露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為最高

28、正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，不致使空氣間隙擊穿。表6-1 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）符號適用范圍額定電壓 （kv）361015203560110j110220ja11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀和板狀遮欄向上延伸距地2.3m處，與遮欄上方帶電部分之間701001251501803005508508501800a21、不同相的帶電部分之間2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間7510012515018030055090010002000b11、柵欄遮欄至帶電部分之間2、交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間82585087590093010501300160017002550b

29、2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間17520022525028040065095010501900c無遮欄裸導(dǎo)線至地(樓)面之間2375240024252450248026002850315032504100d平行的不同時停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)線之間1875190019251950198021002350265027503600e通向屋外的出線套管至屋外通道的路面4000400040004000400040004500500050005500表6-2 屋外配電裝置的安全凈距（mm）符號適用范圍額定電壓 （kv）3101523560110j110220j330j500ja11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀

30、遮欄向上延伸距地2.5m處與遮欄上方帶電部分之間2003004006509001000180025002800a21、不同相的帶電部分之間2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間20030040065010001100200028004300b11、設(shè)備運輸時，其外廓至無遮欄帶電部分之間2、交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間3、柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間4、帶電作業(yè)時的帶電部分至接地部分之間95010501150140016501750255032504550b2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間30040050075010001100190026003900c1、無遮欄裸導(dǎo)線至地面之間2

31、、無遮欄裸導(dǎo)體至建筑、構(gòu)筑物頂部之間270028002900310034003500430050007500a值與電極形狀、沖擊電壓波形、過電壓及其保護(hù)水平和環(huán)境條件等因素有關(guān)，一般地說，220kv以下的配電裝置，大氣過電壓起主要作用，330kv及以上，內(nèi)過電壓起主要作用，采用殘壓較低的避雷器時，a1和a2值可減小，屋內(nèi)、外裝置中各有關(guān)部分之間個電壓等級，即220kv、66kv根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊規(guī)定，220kv采用屋外配電裝置，66kv采用屋內(nèi)配電裝置.附錄1 短路電流的計算以及程序說明查資料可知，架空線電抗x一般取為0.4/km.選基準(zhǔn): =126mva =220kv側(cè):=0.31 k

32、a 66kv側(cè)：=1.05ka 1.1 110kv高壓側(cè)短路計算1.1.1 等值電路圖110kv側(cè)即當(dāng)f1點斷路時，等值電路及其簡化電路如圖1-1 短路參數(shù)計算xl3=0.5x0.4x100=20xl4=0.5x0.4x150=60 xl1=0.25x0.87x(126/300)=0.0914 xl2=0.25x2.34x(126/360)=0.2047 xl5=(1/6)x0.073x(126/1035)=0.018 xl6=(1/6)x3.24x(126/260)=0.46 x3=20x(260/2202)=0.1074 x4=60x(260/2202)=0.32 xl7=xl8=1.29

33、x(126/650)=0.25 xl13=xl1+xl2+x3=0.4035 xl46=xl5+xl6+x4=0.798 xl78=0.5x0.25=0.125經(jīng)查表得：i13(0)=2.63ka, i46(0)=1.37ka, i78(0)=8.8kai13(0.01)=2.62ka, i46(0.01)=1.32ka, i78(0.01)=8.3kai(0)=12.8ka,i(0.01)=12.24ka短路電流有名值ip=ib/x=1.05/1.32=0.79a沖擊電流is=2.55x0.79=2.01a 當(dāng)只有一回進(jìn)線提供電源時，通過斷路器的最大持續(xù)電流可能值:i1=1.83a當(dāng)由一臺變

34、壓器給負(fù)荷供電時通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流可能值：i1=1.32a 比較可知：通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流:ih=1.57ka1.2 110kv高壓側(cè)短路計算1.2.1 等值電路圖 x=x13/x46+x78=0.27+0.125=0.395ka經(jīng)查表得：i(0)=2.74ka, i(0.01)=2.69ka短路電流有名值: ip=ib/x=0.31/0.395=0.78ka沖擊電流: is=2.55xip=1.99ka通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流: ih=0.98ka附錄2 電氣設(shè)備的選擇110kv側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇（1）220kv高壓側(cè)斷路器的選擇進(jìn)線斷路器的等級比主變高壓側(cè)

35、大一級，而母線分段斷路器和進(jìn)線斷路器的額定值相差不大，粗略計算，進(jìn)線只取進(jìn)線斷路器。假設(shè)兩臺主變同時并聯(lián)投入運行時，220kv母線上發(fā)生短路，短路電流有名值id1= 0.79（短路沖擊電流有名值ish=2.55id1=2.55 0.79=2.01(ka) （附2.1）最大負(fù)荷電流imax=1.05126000/（231）=331.319(a) （附2.2）額定電壓uns=220kv 高工作電壓 ualmusm=2201.05=231(kv) （附2.3）斷路器額定電壓ununs 斷路器額定電流ieimax按斷開電流選擇inbrid1 按短路電流計算 inbaish根據(jù)資料，可以知道lw6-11

36、0滿足要求，具體參數(shù)如下: 表附2.1 斷路器lw6-220參數(shù)表斷路器型號額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流(ka)動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流（ka）（4s）lw6-2202201000164021熱穩(wěn)定校驗：it2*t=2124=1764 (ka2s) （附2.4）qk=i2t=1.9424=16 (ka2s) 因為it2*tqk，所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies ish=4.977ka 所以滿足動穩(wěn)定要求。通過校驗，所選斷路器滿足設(shè)計要求。（2）110kv高壓隔離開關(guān)的選擇最大負(fù)荷電流imax=451.5(a)額定電壓uns=220kv 高工作電壓 ualmusm=22

37、01.05=231(kv) （附2.7）隔離開關(guān)額定電壓ununs 隔離開關(guān)額定電流ieimax根據(jù)資料，可以知道 滿足要求，具體參數(shù)如下: 表附2.2 隔離開關(guān)gw13-110參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)（4s）額定短路電流峰值(ka)gw13-1101106302050熱穩(wěn)定校驗：it2*t=2124=1764 (ka2s) qk= i2t=1.95124=15.225 (ka2s) 因為it2*tqk，所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies =20a ish=4.97 （附2.10）通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。10kv側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的

38、選擇（1）10kv低壓側(cè)斷路器的選擇進(jìn)線斷路器的等級比主變高壓側(cè)大一級，而母線分段斷路器和進(jìn)線斷路器的額定值相差不大，粗略計算，進(jìn)線只取進(jìn)線斷路器。假設(shè)兩臺主變同時并聯(lián)投入運行時，10kv母線上發(fā)生短路，短路電流有名值id1= 0.78（ka)短路沖擊電流有名值ish=2.55id1=2.55 0.78=1.989(ka) 最大負(fù)荷電流imax=1.05126000/（69.3）=1103.4(a) 額定電壓uns=110kv 高工作電壓 ualmusm=661.15=75.9(kv) （附斷路器額定電壓ununs 斷路器額定電流ieimax按斷開電流選擇inbrid1 按短路電流計算 inb

39、aish根據(jù)資料，可以知道六氟化硫斷路lwa-126滿足要求，具體參數(shù)如下:表5-3 六氟化硫斷路lwa-126參數(shù)表電壓等級型號額定電壓額定電流 （ka）額定關(guān)合電流（ka）熱穩(wěn)定電流動穩(wěn)定電流66kvlwa-126110kv3150a31.54050a100ka（1）校驗熱穩(wěn)定 10000（ka2.s） （附2.14） 1089(ka2.s) （附2.15） 即滿足要求; （2）校驗動穩(wěn)定 100 （附2.16） 即滿足要求;（2）110kv高壓隔離開關(guān)的選擇短路電流有名值id1= 2.74（ka)短路沖擊電流有名值ish=2.55id1=2.55 2.74=6.98(ka) （附2.17

40、）最大負(fù)荷電流imax=1445(a)額定電壓uns=66kv 高工作電壓 ualmusm=661.15=75.9(kv) （附2.18）隔離開關(guān)額定電壓ununs 隔離開關(guān)額定電流ieimax根據(jù)資料，可以知道gn6-10t/1000 滿足要求，具體參數(shù)如下: 表5-4 隔離開關(guān)gn5-110d/600參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流(ka)（10s）gw5-110d/6001106007216 熱穩(wěn)定校驗：it2*t=16210=2560 (ka2s) （附2.19）qk= i2t=8.4704210=717.476(ka2s) （附2.20）

41、因為it2*tqk，所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies=72 ka ish=21.5992ka （附2.21）通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。220kv側(cè)線路的選擇高壓側(cè)的接線方式為內(nèi)橋接線線路變壓器接線方式，所用母線為相同的設(shè)備參數(shù)，電流小于4000a的回路，選用鋁母線更為經(jīng)濟(jì)。 110kv母線一般采用軟導(dǎo)體型式?？紤]日照，導(dǎo)體最高允許溫度為80.裸導(dǎo)體載流量綜合校正系數(shù)為0.83具體計算如下:對于220kv線路，其最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于當(dāng)一臺主變過負(fù)荷的工作電流，所以最大持續(xù)電流： igmax=1.05126000/(231)=331.942（a） （附2.22）根據(jù)電力系統(tǒng)電

42、氣設(shè)備選擇與使用計算可以知道：經(jīng)濟(jì)電流密度j=0.96(a/mm2)sj=igmax/j=131.942/0.96=137.44 (mm2) （附2.23）sj為裸導(dǎo)體的載流截面根據(jù)以上計算及設(shè)計任務(wù)要求，可選擇lgjq-185型鋼芯鋁絞線，其集膚效應(yīng)kf=1，最高允許溫度為80，長期允許載流量為505a，進(jìn)行綜合校正，可知為419.15a，半徑為1.84cm,直流電阻為0.1542/km即iy（0）=836a，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+20，s=392 mm2考慮環(huán)境的修正系數(shù)k=（y-）/（y-b）-1/2 （附2.24） y為導(dǎo)體最高允許溫度，為實際環(huán)境溫度，b 為基準(zhǔn)環(huán)境溫度，25k=0.863

43、 （附2.25）iy（）=kiy（0）=0.863836=721.4aigmax （附2.26） 運行時導(dǎo)體最高溫度.：.= +（ y - ）（igmax/iy）2 （附2.27）=35+（80-35）（331.942/721.4）2 =44.52查表可以知熱穩(wěn)定系數(shù)c為96，滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面smin=/c=131.8 mm2 （附2.28）qd為短路電流的熱效應(yīng)，ka2s. qd=qz0.2+qf （附2.29）=（iz2+10izt/22+izt2）0.2/2+0.05 iz2=1212 ka2s為鋼芯附加熱系數(shù)，0.87滿足要求動穩(wěn)定校驗:取n5為2.86，l取單位長度1m，a取1.5m即f=6.03710-2lish2n5/a=27.31（n/m） （附2.35）由以上數(shù)據(jù)表明選擇lgjq-185/25型鋼芯鋁絞線滿足要求 ，10kv母線側(cè)的選擇10kv側(cè)母線其最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于當(dāng)以臺主變過負(fù)荷的工作電流，所以母線最大持續(xù)電流： imax=1.05126000/(66)=1158（a） （附2.36）根據(jù)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與使用計算可以知道：經(jīng)濟(jì)電流密度j=0.69