110kV降壓變電站及其配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文題目：JlOkV變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)系 別專 業(yè)班 級(jí)!學(xué) 號(hào)姓 名論文成績(jī)指導(dǎo)教師答辯成績(jī)主答辯教師綜合成績(jī)答辯委員會(huì)主任目錄第一章電力系統(tǒng)及變電所總體分析 第二章變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇（一）主接線的設(shè)計(jì)原則和要求21. 主接線的設(shè)計(jì)原則22. 主接線設(shè)計(jì)的基本要求2（二）主接線的設(shè)計(jì)31. 設(shè)計(jì)步驟32. 初步方案設(shè)計(jì)33. 主變壓器容量的選擇 5（三）站用變壓器的選擇8第三章短路電流計(jì)算9（一）變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定91. 變壓器參數(shù)的計(jì)算92. 短路點(diǎn)的確定9（二）各短路點(diǎn)的短路計(jì)算101. 短路點(diǎn)d-l的短路計(jì)算（IlOkV母線

2、）102. 短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算（35kV母線） 103. 短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算（IokV母線）124. 短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算11第四章電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)13（一）電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定131 一般原則132.有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 133. 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 13（二）高壓電氣設(shè)備選擇141. 斷路器的選擇與校驗(yàn)142. 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)18第五章配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇20（一）高壓配電裝置的配置201. 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求202. 高壓斷路器的配置20（二）IlokV側(cè)斷路器的選擇211. 電壓互感器的選擇222. 電流互感器的選擇22（三）避雷器的選擇231

3、. 避雷器的配置232. 避雷器的選擇243. 接地刀閘的配置24第六章結(jié)論25致謝26參考文獻(xiàn)27摘要變電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接 線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能, 然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳 輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系 統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的堅(jiān)實(shí)、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提 供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。IlokV變電所屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該

4、地區(qū)變電 所所涉及方面多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行 負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。關(guān)鍵詞：110KV電氣電流 配電裝置第一章電力系統(tǒng)及變電所總體分析變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行， 是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。我國(guó)電力工業(yè)的技術(shù)水 平和管理水平正在逐步提高，現(xiàn)在已有許多變電站實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)監(jiān) 控.電力系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了分級(jí)集中調(diào)度，所有電力企業(yè)都在努力增產(chǎn)節(jié)約，降低成本，確 保安全遠(yuǎn)行。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進(jìn)水平的行列。變 電所是生產(chǎn)工藝系統(tǒng)嚴(yán)密、土建結(jié)構(gòu)復(fù)

5、雜、施工難度較大的工業(yè)建筑。電力工業(yè)的發(fā)展, 單機(jī)容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f(wàn)千瓦以上變電所的建立促使變電所建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不斷 地改進(jìn)和發(fā)展。變電所結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改 進(jìn)、代管理的運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)的提髙、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地 隨之不斷提高。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著 全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部 分投資大小的決定性因素。隨著變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，變電站綜合 自動(dòng)化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng)，繼而實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”變電所已成為電 力系統(tǒng)新

6、的發(fā)展方向和趨勢(shì)。第二章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完 成輸配電任務(wù)。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成部分。主接線的確 定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的 布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。(一) 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求1. 主接線的設(shè)計(jì)原則(1) 考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電 站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的 地位和作用不同，

7、對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分 布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主 接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。(3) 考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路多少對(duì)主接線的影響對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一、 二級(jí)負(fù)荷不間斷供電；三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。(4) 考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電站主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型 變電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因

8、此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的 要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低。(5) 考慮備用量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停 運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng) 斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)是否允許切除線路、 變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。2. 主接線設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃 容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、

9、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)建等要求。可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電，衡量可靠性的 客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是由其組成元件(包括一次和二次設(shè)備)在運(yùn)行 中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還 要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并不是絕對(duì)的而是 相對(duì)的，一種主接線對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則可能不是可靠的。評(píng) 價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：(1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；(2) 線路、斷路器、母線故障和檢修(4)繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。2.初步方案設(shè)計(jì)時(shí)，停運(yùn)

10、線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；(3) 變電站全部停電的可能性。靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：(1) 調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷； 能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2) 檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修， 且不影響對(duì)用戶的供電。(3) 擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從 變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地 從初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。經(jīng)濟(jì)性可靠性和

11、靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛 盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿 足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。(1) 投資省。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使 控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路 電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式(110/6IokV)變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。(2) 年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。 其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主

12、變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以 及避免兩次變壓而增加電能損失。(3) 占地面積小。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和 節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(4) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。(二) 主接線的設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)步驟電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：(1) 擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上， 擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級(jí)電壓配電裝置的 接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保留2個(gè)技術(shù) 上相當(dāng)?shù)妮^好方

13、案。(2) 對(duì)2個(gè)技術(shù)上比較好的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。(3) 對(duì)2個(gè)方案進(jìn)行全面的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)的主接線方案。根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110/35/1OkV ,故可初選三相三繞組變 壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。為保證設(shè)計(jì)出最優(yōu)的接線方案，初步設(shè)計(jì)以下兩種接線方案供最優(yōu) 方案的選擇。方案一：IlokV側(cè)采用雙母線接線，35kV側(cè)采用單母分段接線，IOkV側(cè)采用單母分 段接線。方案二：110 kV側(cè)采用單母分段接線，35kV側(cè)采用雙母線接線，IOkV側(cè)采用單母分段。兩種方案接線形式如下:IIoIa-進(jìn) g IH

14、nof 3Hta圖1-1主接線方案一nov ¾mHOKV 迅歿目圖1-2主接線方案二3. 主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后510年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用時(shí) 其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷SmaX的50%"70% (351 IOkV變電站為60%),或全部重 要負(fù)荷(當(dāng)I、Il類負(fù)荷超過上述比例時(shí))選擇。即SN = 0.6(1 + 5%)8Smax(V - I)MVA(I-I)式中N變壓器主變臺(tái)數(shù)主變壓器型號(hào)的選擇SjS=Ke(Pimax/cos i) (1+ %)SjS最大計(jì)算負(fù)荷(kVA)PimaX每個(gè)用戶的最大負(fù)荷(KW)COS i功率因數(shù)Ke

15、同時(shí)系數(shù)%線損率(取為5%)全所最大計(jì)算負(fù)荷：Sjs=Ke'Sjs (35, IOkV)線路負(fù)荷計(jì)算表1-1 10 kV負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(KW)COS 回路數(shù)化工廠35001鋁廠50002醫(yī)院15002氮肥廠20001印刷廠15001表格中各負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)為Sjs=*(3500+2*5000+2*1500+2000+1500*(l+5%)=21 (MVA)35Kv線路負(fù)荷計(jì)算表1-2 35 kv負(fù)荷名稱最大負(fù)荷(KW)COS 回路數(shù)火電廠一80001火電廠二50001表格中各負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)為Sjs=* (8000/+5000/) *(l+5%)=(MVA)IIOKV級(jí)負(fù)荷計(jì)算35KV各

16、負(fù)荷與Iokv各負(fù)荷間的同時(shí)系數(shù)為Sjs= (21 + ) = (MVA)所用電負(fù)荷計(jì)算SjS= (K1*P1 + P2)Kl-所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取P1-一所用動(dòng)力負(fù)荷之和P2-所用照明負(fù)荷之和表1-3 IlO kV變電站自用電負(fù)荷類別名稱容量(KW)功率因數(shù)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注照明主充電機(jī)2011周期照明浮充電機(jī)11經(jīng)常動(dòng)力主變通風(fēng)3232經(jīng)常動(dòng)力蓄電池通風(fēng)11經(jīng)常照明檢修、試驗(yàn)用電1511經(jīng)常照明載波通訊用電111經(jīng)常照明屋內(nèi)照明11經(jīng)常照明屋外照明11經(jīng)常動(dòng)力生活水泵22周期照明福利區(qū)用電11周期SjS= (*32+*l+*2) +2O+15+l+= (MVA)由上述計(jì)算結(jié)果可知

17、：IoKv 側(cè)PLMAX=21(MVA)35KV 側(cè)PLMAX=(MVA)高壓側(cè) PLMIN=*(21+= (MVA)變電站用電負(fù)荷PZ為：PZ=(MVA)所以變電站最大負(fù)荷SmaX為：Smax=+= (MVA)由以上計(jì)算，查發(fā)電廠電氣部分選擇主變壓器型號(hào)如下:表1-4主變壓器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)及容量(KVA)額定電壓(kV)連接組損 耗(KW)阻抗電壓(%)空 載 電 流 (%)空 載負(fù)載高中高低中低商中低SFSL7-31500/110± ×%± ×%± X ± X(三)站用變壓器的選擇1. 站用變壓器的選擇的基本原則(1) 變壓器原、

18、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；(2) 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi), 站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過額定電壓的±°5%;(3) 變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。2. 站用變壓器型號(hào)的選擇參考發(fā)電廠電氣部分，選擇站用變壓器如下：表1-5站用變壓器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定容量(kVA)額定電壓(kV)連接組損耗(W)阻抗電壓空載電流(%)空載短路SC9-80/1080Y,ynO340114012第三章短路電流計(jì)算(一)變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定1.變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選取：Sz,=lMV

19、A, Uz,取各側(cè)平均額定電壓(1) 主變壓器參數(shù)計(jì)算由表查明可知：Ul2%=U13%=U23%=u1%=(u12%+u13%-u23%)=+所以 U2%=0u3%=(u13%+u23%-u12%)=+ 電抗標(biāo)幺值為：X1.U1% 1 00*SbSN=100*100/=X2-U2%l OO*SbSS-O/100*100/=0Xs.U3%l OO*SbSv= 100*100/=(2) 站用變壓器參數(shù)計(jì)算由表查明：Ud% = 4Xi=I'd%l 00*SbSx=41 00* 100/=50(3) 系統(tǒng)等值電抗X =H 算= 0.454Ulb2. 短路點(diǎn)的確定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，

20、在選擇的短路點(diǎn)中，其中IlOkV進(jìn)線處短路與 變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外 三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下：圖2-1短路等值圖（二）各短路點(diǎn)的短路計(jì)算1.短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算（IIOkV母線）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示：0.454圖2-2 d-1點(diǎn)短路等值圖XfI=XS = XOl (Sj/U j2) =×150× (100/1152)=XjSI=Xfl ×SnSb=× 1000/IOO=因?yàn)?XjSI=>3所以 I"*=

21、 I co*=*= lXjsl=l=Ib=Sb/( 3×Ub) =100/( 3×115) = (KA)In=Ib ×SnSb =X 1000/IOO=(KA)IW= I Oo=I *= *ln=*n= X = (KA)ich= XIw=X = (KA)ich=×=× = (KA)Sw= 3×Iw XUn= 3× XllO=(MVA)2.短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：圖2-3 d-2點(diǎn)短路等值圖Xf2=Xs+(Xl+X2)路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(IOkV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：0.4540.341XU圖2-4 d

22、-3點(diǎn)短路等值圖4.短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示:0.7313XF350X4：圖2-5 d-4點(diǎn)短路等值圖Xf4=Xf3+X4=+50=Xjs2=Xf4×SnSb=X1000/100=IJ二18*二*二 ljs3=Ib=Sb/( 3×Ub) =100/( 3X = (KA)In=Ib ×SnSb =X 1000/IOO=(KA)Ih= I OO=I w *In=I *In=*In= × = (KA)ich=×=× = (KA)ich= XIw=X=(KA)St,= 3×&#

23、215;Un=3× × = (MVA)依據(jù)表，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表:表3-2 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計(jì)算公式及結(jié)果110 kV母線= 3Un=×315003×115=110kV進(jìn)線IKna=Pr J 3Uncos =31185(3×115× =35 kV母線= 3Un=×315003× =35 kV 出火電廠一=S/ 3Uncos =8000/ (3×37× =線火電廠二=S/ 3Ucos =5000/ (3×37× =10 kv母線= 3Un=

24、5;315003× =化工廠=S/ 3l'ncos =3500/ 3×× =10 kV 出鋁廠（兩回）=S/ 3Uncos =5000/ 3× X =醫(yī)院（兩回）=S/ 3Uncos = 1500/ 3××=97A線氮肥廠=S/ 3Uncos =2000/ 3× X =印刷廠=S/ 3Uncos =1500/ 3× × =97AkV母線= 3Un=×6533× =（二）高壓電氣設(shè)備選擇1. 斷路器的選擇與校驗(yàn)斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試

25、和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6-220 kv的 電網(wǎng)一般選用少油斷路器，斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）電壓：Ug（電網(wǎng)工作電壓）WUn（3-1）（2）電流：（最大持續(xù)工作電流）WIn（3-2）（3）開斷電流：IdtIkd（3-3）式中：Idt斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量;Ikd 斷路器的額定開斷電流。(4)動(dòng)穩(wěn)定:ichimax(3-4)式中：ich-斷路器極限通過電流峰值；imax-三相短路電流沖擊值。(5)熱穩(wěn)定：I2tdzIt2t(3-5)式中：I穩(wěn)態(tài)三相短路電流；、 卩“=其中：N=O+°°50',由

26、人和短路電流計(jì)算時(shí)間t,可從發(fā)電廠電氣部 分課程設(shè)計(jì)參考資料第112頁(yè)，查短路電流周期分量等值時(shí)間t,從而計(jì)算出儀。斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：申圧：匕(電網(wǎng)工作電壓)<Un電流：匚.最大持續(xù)工作電流)5人，各回路的Qmax見表。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3-3斷路器的型號(hào)及參數(shù)性能指標(biāo)位置型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定 電流(KA)熱穩(wěn)定 電流(KA)固有 分閘 時(shí)間(S)合閘時(shí)間(S)變壓器110 kv側(cè)OFPl-Il0110125080(3)<0.12變壓器35 kv側(cè)HB35361250258025(3)35 kv出線側(cè)HB35361

27、250258025(3)變壓器10 kv側(cè)HB-IO10125040100(3)10 kv出線側(cè)ZN4-10C10600(4)站用DW5-400380-400400其中：OFPI-ll0號(hào)斷路器見發(fā)電廠電氣部分第491頁(yè)；HB35號(hào)斷路器見發(fā)電廠電氣部分第490頁(yè)；HB-10號(hào)斷路器見發(fā)電廠電氣部分第489頁(yè)；ZN4-10C號(hào)斷路器見電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)一電氣一次部分第649頁(yè)。斷路器的校驗(yàn)(1) 校驗(yàn)IlOkv側(cè)斷路器 開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=(KA)Idt<Ikd 動(dòng)穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=80(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定：l

28、82tdzWIt2tB rt=l7l=lt=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+ B ,*=+=(S)I2tdz=×= (KA) 2sIt2t=×= (KA) 2s則：l82tdzWIt2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(2) 校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器 開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd 動(dòng)穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=80(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定：l82tdzWIt2tB "=I7I=1t=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資

29、料第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+ B "=+=(S)I2tdz=× = (KA) 2sIt2t=252×= (KA) 2s則：l82tdzWlt2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(3) 校驗(yàn)35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35kV變壓器側(cè)斷路器型號(hào)相同，且短路電流與校驗(yàn)35kV變壓器側(cè)斷路 器為同一短路電流，則：校驗(yàn)過程與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器相同。(4) 校驗(yàn)變壓器IOkV側(cè)斷路器 開斷電流：IdtWIkdIdt=(KA)IkdMO(KA)Idt<Ikd 動(dòng)穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=100(KA)ich<imax

30、 熱穩(wěn)定：l82tdzWIt2tB "=IVIoo=It=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+ B h=+=(S)I2tdz=× = (KA) 2sIt2t=×=3898 (KA) 2s則：l82tdzWIt2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(5) 校驗(yàn)IOKV出線側(cè)斷路器 開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=(KA)Idt<Ikd 動(dòng)穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定：l82tdzWIt2tB rt=l7l=lt=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分

31、課程設(shè)計(jì)參考資料第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+ B ,*=+=(S)I2tdz=× = (KA) 2sIt2t=×= (KA) 2s則：l82tdzWIt2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。2. 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1) 一次電壓>U1>(3-10)式中：Un電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動(dòng)范圍為±1°%"”(2) 二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按發(fā)電廠電氣部分課 程設(shè)計(jì)參考資料第118頁(yè)、表538進(jìn)行選擇。(3) 準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級(jí)下工作

32、，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表、繼 電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定。(4) 二次負(fù)荷S2：S2Sn(3-11)式中：S2二次負(fù)荷；Sn 對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容 量。電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：(1) IIOkV 側(cè)：Un=IIO(kV)U2n=1003(V)(2) 35kV 側(cè)：Un=35(kV)U2n=100(V)(3) IOkV 側(cè)：Un=IO(kV)U2n=100(V)第五章配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇(一)高壓配電裝置的配置1. 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒布

33、的有關(guān)規(guī)程、 規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修，施工方面的要求， 合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用親布置新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配 電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行可靠、維護(hù)方便?；鹆Πl(fā)電廠及變電所的配置型式選擇，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(yùn)行檢修和安裝要求通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定，在確定配電 裝置形式時(shí)，必需滿足下列4點(diǎn)要求。A、節(jié)約用地B、運(yùn)行安全和操作巡視方便。C、便于檢修和安裝。D、節(jié)約材料、降低造價(jià)。2、設(shè)計(jì)要求A、滿足安全凈距要求。B、施工、運(yùn)行和檢修要求。C、噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施。D、靜電感

34、應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)水平和限制措施。E、電暈條件無(wú)線電干擾的特性和控制。2. 高壓斷路器的配置(1) 、IlO kV側(cè)由于采用外橋式接線，故選用三臺(tái)斷路器。(2) 、35 kV、110 kV側(cè)的變壓器至每一條母線均分別安裝一臺(tái)斷路器；母線分段 也各安裝一臺(tái)斷路器。(3) 、35 kV、110 kV側(cè)每條出線均安裝一臺(tái)斷路器。高壓斷路器按下列條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)(1) 、選擇高壓斷路器的類型，按目前我國(guó)斷路器的生產(chǎn)情況，少油斷路器的構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量少，622OkV 般選用少油斷路器。(2) 、根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇戶外式或戶內(nèi)式。(3) 、斷路器的額定電壓不少于裝設(shè)電所所在電網(wǎng)的額定電壓。(4) 、斷

35、路器的額定電流不少于通過斷路器的最大持續(xù)電流。(5) 、校核斷路器的斷流能力，一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于斷路器 觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值來(lái)進(jìn)行選擇，當(dāng)斷路器的額定開斷電 流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇。(6) 、按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足條件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊 電流5 , 般斷路器的額定關(guān)合電流等于動(dòng)穩(wěn)定電流。(7) 、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流，一 般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。(8) 、熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是：短路的熱效應(yīng)小于斷路器在t時(shí)間內(nèi)的允許 熱效應(yīng)。

36、(9) 、根據(jù)對(duì)斷路器操作控制要求、選擇與斷路器配用的操作機(jī)構(gòu)。按上述原則選擇和校驗(yàn)斷路器(二)HO kV側(cè)斷路器的選擇該回路為HO kV電壓等級(jí)，故可選用少油斷路器。斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器?；芈奉~定電壓Ue$110 kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的482最大持續(xù)電流InlaX=XXH' = (kA)為方便運(yùn)行管理及維護(hù)，選取3臺(tái)HO kv少油斷路器為同一型號(hào)產(chǎn)品，初選為 SW3-110G少油斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表5-1 SW3-110G少油斷路器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓kV額定電流A最高工作 電壓 kV額定 開斷 電流 kV動(dòng)穩(wěn)定電流kA4S熱

37、穩(wěn) 定電流 kA自動(dòng)重 名閘無(wú) 電流間 隔時(shí)間 S固有分 閘時(shí)間S合閘時(shí)間SSw3-110G110120012641對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)(1) 斷流能力校驗(yàn)因?yàn)槿喽搪冯娏鞔笥趦上喽搪冯娏?，所以選三相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，斷路器的額 定開斷電流比系統(tǒng)短路電流大得多，可用次暫態(tài)短，選擇斷路器短路電流時(shí)應(yīng)考慮在斷 路器兩側(cè)發(fā)生短路時(shí)通過斷路器的短路電流，選較大者進(jìn)行校驗(yàn)。由短路電流計(jì)算可知, 系統(tǒng)提供的短路電流較大，故選I二進(jìn)行校驗(yàn)。所選斷路器的額定開斷電流Io = > I =,則斷流能力滿足要求。(2) 短路關(guān)合電流的校驗(yàn)所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為41kA,流過斷路器的沖擊電流

38、為， 則短路關(guān)合電流滿足要求，因?yàn)槠鋭?dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)參數(shù)與關(guān)合電流參數(shù)一樣，因而動(dòng)穩(wěn)定 也滿足要求。(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所選斷路器的固有分閘時(shí)間，選擇熄弧時(shí)間t=o則短路 持續(xù)時(shí)間t =+ =2s0因?yàn)殡娫礊闊o(wú)限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時(shí)間大于IS而忽略不計(jì)，則短 路熱效應(yīng)Qk = , 2t = X 2=允許熱效應(yīng)Ir2t = × 4 =Ir2t>Qk 熱穩(wěn)定滿足要求。以上各參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)均滿足要求，故選用SW3- IIOG型少油斷路器。(4) 斷路器配用CD5-XG型電磁操作機(jī)構(gòu)。1. 電壓互感器的選擇變電所每組母線的三相上均安裝電壓互感器。詳見電氣主接線圖。電

39、壓互感器應(yīng)按工作電壓來(lái)選擇：(1) 110 kv電壓互感器選擇 3×JCC1-110(2) 35 kv電壓互感器選擇 3XJDJJ35(3) 10 kv電壓互感器選擇 3×JDZJ-IO2. 電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。電流互感器配置詳見電氣主接線圖。HO kV電流互感器的選擇選擇電流互感器型號(hào):LCWD-IIO,變比如下：31500(1) 線路側(cè)：I=2X、®1°=則取變比取：400/531500(2) 聯(lián)絡(luò)斷路器處：I=llO =則取變比取：200/535kV電流互感器的選擇選擇電流互感器