電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告華科電氣

1、最新可編輯 word 文檔課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目110kV變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)_電氣 學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)_班學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):宀兀成日期:指導(dǎo)老師 （簽字）華中科技大學(xué)最新可編輯 word 文檔對(duì)說明書的基本要求及注意事項(xiàng)1.1.說明書的編號(hào)內(nèi)容參看課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的有關(guān)部分。2.2.為清楚說明設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容，應(yīng)有必要的插圖。3.3.除插圖可用鉛筆繪制外，計(jì)算和說明一律用鋼筆書寫，并要求計(jì)算正確、完整、文字簡(jiǎn) 明扼要、簡(jiǎn)介。（打印一律用黑色）4.4.設(shè)計(jì)過程中所應(yīng)用的公式和數(shù)據(jù)，應(yīng)注明來源（參考資料的代號(hào)、頁次以及圖表編號(hào)等）5.5.根據(jù)計(jì)算稿本整理設(shè)計(jì)主要過程時(shí)，只須首先列出文字符號(hào)表

2、達(dá)的計(jì)算公式，然后依次 代入各相應(yīng)文字符號(hào)的數(shù)值，就直接寫出計(jì)算結(jié)果（不作任何運(yùn)算和簡(jiǎn)化，但計(jì)算結(jié)果 必須注明單位）。6.6.設(shè)計(jì)中所選主要參數(shù)，尺寸或規(guī)格以及主要計(jì)算結(jié)果等，均應(yīng)寫入右側(cè)結(jié)果欄中，有的 也可采用表格形式列出。7.7.對(duì)主要計(jì)算結(jié)果應(yīng)用簡(jiǎn)短的結(jié)論。如計(jì)算結(jié)果與實(shí)際取值相差較大時(shí)，應(yīng)作簡(jiǎn)短的解釋,并說明其原因。8.8.對(duì)每一自成單元的內(nèi)容，都應(yīng)有大小標(biāo)題和前后一致的順序編號(hào)，使其醒目突出。9.9.封面所列“設(shè)計(jì)題目”一欄，只須填寫所設(shè)計(jì)的具體名稱即可。關(guān)于模板說明：前面兩頁必須打在同一頁，即雙面打印，后 面內(nèi)容單面打印。最新可編輯 word 文檔目錄110kV變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)說

3、明書 .3一、概述.31.設(shè)計(jì)目的.32.設(shè)計(jì)內(nèi)容.33.設(shè)計(jì)要求.3、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 .41.待建變電站的建設(shè)規(guī)模 .42.電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況 .43.待建變電站負(fù)荷.44.環(huán)境條件.45.其它.4三、 主變壓器及主接線設(shè)計(jì).51.各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)載及類型 .52.主變壓器的選擇.5四、短路電流計(jì)算 .91.基準(zhǔn)值的選取.92.各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算 .103.用于設(shè)備選擇的短路電流計(jì)算 .10五、電氣設(shè)備選擇 .121.電氣設(shè)備選擇的一般條件 .122.各回路的工作電流計(jì)算 .133.斷路器和隔離開關(guān)選擇 .144.導(dǎo)線的選擇.205.限流電抗器的選擇 .226.電壓互感器的選

4、擇 .237.電流互感器的選擇 .248.高壓熔斷器的選擇 .269.支持絕緣子和穿墻套管的選擇 .2610.消弧線圈的選擇.2711.避雷器的選擇.27六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議.29參考文獻(xiàn).29附錄.30第 頁最新可編輯 word 文檔短路電流計(jì)算書 .30附圖：110kV變電所電氣主接線圖（#2圖紙） .33最新可編輯 word 文檔設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果第 頁最新可編輯 word 文檔一、概述最新可編輯 word 文檔1設(shè)計(jì)目的（1）復(fù)習(xí)和鞏固電氣工程基礎(chǔ)課程所學(xué)知識(shí)（2）培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力（3）學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法2設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)只做電氣部分的初步

5、設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)和土建設(shè)計(jì)（1） 主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷選擇主變壓器的容量、型式、電壓等級(jí)（2） 電氣主接線設(shè)計(jì)：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性（3） 短路電流計(jì)算：不同運(yùn)行方式（大、小、主）、短路點(diǎn)與短路類型（4）主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、高 壓熔斷器、消弧線圈、避雷器等（5） 繪制電氣主接線圖3設(shè)計(jì)要求（1）制定任務(wù)書（2）確定變壓站各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)荷及負(fù)荷類型（3）選擇主變壓器，確定型號(hào)、相數(shù)、容量比等確定電壓等級(jí)；各側(cè)總負(fù)荷；選擇臺(tái)數(shù)、容量；校驗(yàn)近、遠(yuǎn)期變壓器的負(fù)荷率，若不滿足規(guī)程規(guī)定，應(yīng)采取的措施；校驗(yàn)事故情況下變壓器的過載能力； 接地方 式。最終必須

6、確定主變壓器的：型號(hào)、相數(shù)、容量比、電壓比、接線組別、短路 阻抗等（4）電氣主接線設(shè)計(jì)對(duì)每一個(gè)電壓等級(jí)，擬定23各主接線方案，先進(jìn)行技術(shù)比較，初步確定2-3個(gè)較好的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，選出一個(gè)最終方案。（5）短路電流計(jì)算電力系統(tǒng)側(cè)按無限大容量系統(tǒng)供電處理； 用于設(shè)備選擇時(shí)，按變電所最終規(guī)模 考慮；用于保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，按本期工程考慮；舉例列出某點(diǎn)短路電流的詳細(xì)計(jì) 算過程，列表給出各點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果Sk、I”、I%、Ish、Teq（其余點(diǎn) 的詳細(xì)計(jì)算過程在附錄中列出）。（6） 電氣設(shè)備選擇每類設(shè)備舉例列出一種設(shè)備的詳細(xì)選擇過程，列表對(duì)比給出選出的所有設(shè)備的 參數(shù)及使用條件。、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1待

7、建變電站的建設(shè)規(guī)模 變電站類型：110 kV降壓變電站 三個(gè)電壓等級(jí)：110 kV、35 kV、10 kV110 kV: 近期進(jìn)線2回，出線匸回；遠(yuǎn)期進(jìn)線1回，出線1回35 kV:近期4回；遠(yuǎn)期2回最新可編輯 word 文檔10 kV: 近期6回；遠(yuǎn)期2回2電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況 變電站在系統(tǒng)中地位：終端 變電站 變電站僅采用110 kV的電壓與電力系統(tǒng)相連，為變電站的電源 電力系統(tǒng)至本變電站高壓母線的標(biāo)么電抗（S=100MVA為：最大運(yùn)行方式時(shí)0.30；最小運(yùn)行方式時(shí)0.40；主運(yùn)行方式時(shí)0.35上級(jí)變電站后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為3s 3待建變電站負(fù)荷110 kV出線：負(fù)荷每回容量1200

8、0kVA,cos=0.9,Tmax=5000 h35 kV負(fù)荷每回容量4000kVA,cos=0.85,Tmax=4000 h；其中，一類負(fù)荷1回；二類負(fù)荷2回 低壓負(fù)荷每回容量1425 kW，cos 0.95，Tma尸4000 h；其中，一類負(fù)荷2回；二類負(fù)荷2回 負(fù)荷同時(shí)率0.94環(huán)境條件 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?0C,年最低氣溫-20C,最熱月平均最高氣溫35C,年最低 氣溫-50C當(dāng)?shù)睾０胃叨龋?00m雷暴日：如日/年5其他 變電站地理位置：城郊，距城區(qū)約10km 變電站供電范圍：110 kV線路：最長(zhǎng)100 km,最短50_km；35 kV線路：最長(zhǎng)60 km,最短20 km；10 kV低壓

9、饋線：最長(zhǎng)30km,最短10km；未盡事宜按照設(shè)計(jì)常規(guī)假設(shè)。最新可編輯 word 文檔第頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果三主變壓器選擇1電壓等級(jí)待建變電所的電壓等級(jí)為110kV/35kV/10kV。2各側(cè)總負(fù)荷110kV近期負(fù)荷：Sio=12OOO*1*O.9=1O8OOkVA35kV近期負(fù)荷：S5=4OOO*4*O.9=144OOkVA1OkV近期負(fù)荷：S=1425/O.95*6*O.9=81OOkVA近期總負(fù)荷：S近=1O8OO+144OO+81OO=333OOkVA11OkV遠(yuǎn)期負(fù)荷：SiiO=12OOO*1*O.9=1O8OOkVA35kV遠(yuǎn)期負(fù)荷：S35=4OOO*2*O.9=72OOkVA

10、1OkV遠(yuǎn)期負(fù)荷：Si=1425/O.95*2*O.9=27OOkVA遠(yuǎn)期總負(fù)荷：S=1O8OO+72OO+27OO=2O7OOkVA總負(fù)荷：S總=333OO+2O7OO=54OOOkVA其中重要負(fù)荷，即一、二類負(fù)荷：S重要=4OOO*3*O.9+1425/O.95*4*O.9=162OOkVA3選擇臺(tái)數(shù)、容量確疋原則：大中型發(fā)電廠和樞紐變電所，主變不應(yīng)少于2臺(tái)；按變電所建成后51O年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1O2O年的負(fù)荷發(fā)展；對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)，其余變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足1、II類負(fù)荷的供電；如果有兩臺(tái)變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的6O%7O%

11、即33000*(60%70% =1980023100kVA根據(jù)以上原則，一期工程選擇2臺(tái)20000kVA主變壓器，二期工程增加1臺(tái)20000kVA主變壓器。4校驗(yàn)變壓器負(fù)荷率近期變壓器負(fù)荷率：33300/(20000*2)*100%-83.25%遠(yuǎn)期變壓器負(fù)荷率：54000/(20000*3)*100%=90%近期、遠(yuǎn)期皆留有一定的裕度，且利用率較咼，經(jīng)濟(jì)性較好。5校驗(yàn)事故情況下的過載能力近期一臺(tái)主變壓器停運(yùn)，其余變壓器擔(dān)負(fù)全部負(fù)荷的70%寸，過載率：33300/20000*70%=116.55%此時(shí)擔(dān)負(fù)重要負(fù)荷：16200/20000*100%=81%遠(yuǎn)期一臺(tái)主變壓器停運(yùn),其余變壓器擔(dān)負(fù)全部

12、負(fù)荷的70%寸，過載率：54000/(20000*2)*70%=94.5%6接地方式我國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都米用丫連接；35kV米用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用？連接。7變壓器最終確定變壓器各側(cè)負(fù)荷百分比：110kV側(cè)：108001/2 SN35kV側(cè)：144001/2 SN最新可編輯 word 文檔10kV側(cè)：8100V1/2 SN故容量比為100/100/50。每側(cè)繞組的通過容量都達(dá)到額定容量的15液以上，所以采用三相三繞組變壓器。而有載調(diào)壓較 容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所 以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10KV及以下

13、變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有 載三相三繞組變壓器。綜上所述，擬選擇主變壓器型號(hào)為SFSL-20000/110的三相三繞 組電力變壓器，一期2臺(tái)。二期增加1臺(tái)。其參數(shù)如下：型號(hào)：SFSIT-20000/110相數(shù)：三相容量比：100/100/50電壓比：110/35/10.5接線組別：YN，yno，d11短路阻抗：U（1-2）=10.5%;U（1-3）=18%;U（2-3）=6.5%四電氣主接線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50059-92 35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范，變電 所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè) 備特點(diǎn)及負(fù)載性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿 足供

14、電可靠、運(yùn)行靈活、 操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。35110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋型、線路變壓器組或 線路分支接線，超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋型接線、單母線或 分段單母線接線。110kV線路為6回以上時(shí)，宜采用雙母線接線。220kV及以下，當(dāng)進(jìn)出線回路多，輸送功率打，可采用有母線的 接線形式。無母線接線，通常用于進(jìn)出線回路少且不在擴(kuò)建的情 況。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)變電所有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610k V側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允 許聽見檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)635kV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。采用單母和雙母接線的

15、110kV220kV電壓等級(jí)，若斷路器停電檢 修時(shí)間較長(zhǎng)，一般應(yīng)設(shè)置旁路母線。35kV以下電壓，由于供電距離不遠(yuǎn)，對(duì)重要用戶可采用雙回線路； 若單母分段，也可設(shè)置不帶專用斷路器的旁路母線接線。（1）110kV側(cè)其近期進(jìn)線2回，出線 仁回；遠(yuǎn)期進(jìn)線1回，出線1回，綜上原 則。比較好的方案有：方案一：?jiǎn)文妇€分段接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少；可靠性較差，靈活性 較差；母線分段減少了故障或檢修時(shí)的停電范圍。經(jīng)濟(jì)方面：設(shè)備較少，投資較小方案二：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性較高，靈活性較好；檢修斷路器時(shí)不用停電；倒閘操作較復(fù)雜，容易誤操作最新可編輯 word 文檔經(jīng)濟(jì)方面：占地

16、較大，投資較多綜合考慮，單母線分段帶旁母的方案雖然在供電可靠性上顯得 更滿足負(fù)荷的要求，但 占地大，投資多。相反，待建變電所在110kV側(cè)近期和遠(yuǎn)期的負(fù)荷率都不高， 用雙倍的投資換取略高的 可靠性是不劃算的。 另一方面，各種新型斷路器的出現(xiàn)和成功 運(yùn)行表明，斷路器的檢修問題可以不用復(fù)雜的旁路設(shè)施來解決， 而用備用的斷路器來替代需要檢修的斷路器。且替代斷 路器的 方法相當(dāng)輕便，不會(huì)對(duì)負(fù)荷造成較大影響。綜上，110k V側(cè)選用單母線分段接線。（2）35kV側(cè)其近期4回；遠(yuǎn)期2回，綜合設(shè)計(jì)原則，較好的方案有：方案一：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，操作方便；可靠性較差，未接旁 母回路

17、檢修時(shí)仍需停電；母線分段減少了故障或檢修時(shí)的停電范 圍。經(jīng)濟(jì)方面：用母線分段斷路器兼做旁路短路器節(jié)省投資； 設(shè)備較少，占地小 方案二：雙母線接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性高，調(diào)度靈活；易于擴(kuò)建為大中型變 電所；線路復(fù)雜，容易誤操作經(jīng)濟(jì)方面：投資多，配電裝置復(fù)雜。綜合以上分析，雖然雙母線接線的方案具有供電更可靠，調(diào)度 更靈活，又便于擴(kuò)建的 優(yōu)點(diǎn)，但常常還需采取在斷路器和相應(yīng) 的隔離開關(guān)之間加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉 鎖或電腦閉鎖等防止誤 操作的安全措施，大大增加了投資，只在我國(guó)大中型發(fā)電廠和變 電站中廣泛使用。對(duì)于待建的110kV變電站，在滿足重要負(fù)荷 供電需求的同時(shí)應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性。綜上，35kV側(cè)

18、選用單母線分段帶旁母接線。（3）10kV側(cè)其近期6回；遠(yuǎn)期2回，綜合設(shè)計(jì)原則，較好的方案有：方案一：?jiǎn)文妇€分段接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少；可靠性較差，靈活性 較差；母線分段較少了故障或檢修時(shí)的停電范圍。經(jīng)濟(jì)方面：設(shè)備少，投資小。方案二：?jiǎn)文妇€分段帶旁母接線其特點(diǎn)：技術(shù)方面：可靠性較高，檢修斷路器時(shí)不用停電，容易 誤操作。經(jīng)濟(jì)方面：占地大，投資多。由以上分析可知，采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，可不設(shè)置旁路設(shè) 施，對(duì)供電可靠性的影響不大。折中考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性，10kV側(cè)采用單母線分段接線。第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔五短路電流計(jì)算系統(tǒng)按無窮大系統(tǒng)處理，通?；鶞?zhǔn)容

19、量取100M VA用于設(shè)備選擇 時(shí)，按最終規(guī)?？紤]。用于繼電保護(hù)整定，按一期工程考慮。1選擇基準(zhǔn)值基準(zhǔn)電壓：Udi=115KV Ud2=37KVUd3= 10.5KV。 基準(zhǔn)容量：100MVA則基準(zhǔn)電流ldi=S/( 3Udi)=0.5KA,Id2=Sd/(3Ud2)=1.56KA,Id3=Sd/(3Ud3)=5.5KAo2確定系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值計(jì)算最大運(yùn)行方式下：0.30最小運(yùn)行方式下：0.40主運(yùn)行方式下：0.353變壓器繞組電抗標(biāo)幺值Xi%=0.5(Uki-2%+Ui-3%- U2-3%=11%X%=0.5(4-2%+U2-a%-U1-3%=0,Xa%=0.5(S-3%+Ub-a%-U1-2

20、%=7%三側(cè)電抗標(biāo)幺值：*SdXi=X,%d=11%*100/20=0.55SNXn*=X2%Sd=0SN*SAXm=X3%Sd=7%*100/20=0.35SN最新可編輯 word 文檔第頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果六電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備應(yīng)能滿足正常、短路、過電壓和特定條件下安全可靠的 而要求，并力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。通常電氣設(shè)備選擇分三步， 第一按正常工作條件選擇，第一按短路情況檢驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和電 動(dòng)力作用下的動(dòng)穩(wěn)定性，第三按實(shí)際條件修正。同時(shí)兼顧今后的 發(fā)展，選用性能價(jià)格比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡 量減少選用設(shè)備類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等 工作。設(shè)備選擇原則：設(shè)

21、備型號(hào)應(yīng)符合使用環(huán)境和安裝條件的要求；設(shè)備的規(guī)格、參數(shù)按正常工作條件選擇，并按照最大短路電流進(jìn) 行效驗(yàn)。1按正常工作條件選擇電器額定電壓：UNUNS額定電流：1N max2按短路情況檢驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：1tU動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies工ish各側(cè)持續(xù)工作電流計(jì)算：1/2主變壓器11OkV側(cè)：li=1.05*20000/(3*110)=110.2A主變壓器35kV側(cè)：12=1.05*20000/(31/2*35)=346.4A主變壓器10kV側(cè):13=1.05*10000/(31/2*10.5)=577.4A110kV進(jìn)線：17=18000/(31/2*110)=94.5A110kV出線：16=12000/

22、(31/2*110)=63.0A1/235kV出 線：15=4000/(3 *35)=66.0A10kV出 線：14=1425/(31/2*10.5*0.95)=82.5A110kV母線分段開關(guān)按110kV則負(fù)荷60%(：1/260%*54000/(3 *110)=170.0A35kV母線分段開關(guān)按35kV側(cè)負(fù)荷60%(：1/260%*21600/(3 *35)=213.8A10kV母線分段開關(guān)按10kV側(cè)負(fù)荷60%算60%*10800/(31/2*10.5)=356.3A第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔3.斷路器和隔離開關(guān)選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，

23、是高壓電路中 最重要的電器設(shè)備。待建變電站在選擇斷路器的過程中，盡可能 采用同一型號(hào)斷路器，以減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和 檢修?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性， 方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由 化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前 途的斷路器。故在110K V側(cè)采用六氟化硫斷路器。真空斷路器具有噪音小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修 周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧精確、動(dòng)作快、適于開斷容性負(fù)荷 電流等特點(diǎn)，因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級(jí)中。所 以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行 倒閘操作的，還可以

24、拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)， 易于鑒別設(shè)備是否與 電網(wǎng)隔開。2隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕 緣強(qiáng)度。3隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘 速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。熱穩(wěn)定時(shí)間的選擇：以主變110側(cè)為例:選擇SW3-110G/120型斷路器(1)額定電壓：UN UNS選擇的斷路器的額定電壓110kV,等于主變110kVM電壓110kV,符合要求按額定電流選擇：INImax選擇的斷路器額定電流為1200A大于主變110kV側(cè)電流110.2A， 符合要求類別110kV進(jìn)線主變110kVW主變

25、35kV側(cè)主變10kV側(cè)110kV出 線35kV出 線10kV出 線繼電保 斷路器分護(hù)時(shí)間 閘時(shí)間/s/s3.02.52.01.51.01.00.50.10.10.10.20.10.10.2滅弧時(shí)間/s0.050.050.050.050.050.050.05熱效應(yīng)等效時(shí)間/s3.152.652.151.751.151.150.75主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔第_頁設(shè)計(jì)計(jì)算與冠明額定開斷電流：INbrI”選擇的斷路器額定開斷電流為15.8KA，大于主變110kV則短路全電流1.67KA，符合要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t _Q所選斷路器熱穩(wěn)定為15.82*4 KA*s，大于主變110kV則熱效應(yīng)

26、1.672*2.65 KA*s，符合要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies i sh所選的斷路器額定動(dòng)穩(wěn)定電流為41KA,大于主變110kV則短路沖擊電流4.24KA，符合要求選擇GW4-110/60C型隔離開關(guān)：(1)額定電壓：UN UNS選擇的隔離開關(guān)的額定電壓110kV,等于主變110kV則電壓110kV，符合要 求按額定電流選擇：INImax選擇的隔離開關(guān)額定電流為600A大于主變110kV則電流110.2A，符合要 求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t _Q所選隔離開關(guān)熱穩(wěn)定為142*5KA*S，大于主變110kV則熱效應(yīng)1.672*2.65KA*s，符合要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies ish所選的隔離開關(guān)額定動(dòng)穩(wěn)定電流

27、為50KA大于主變110kV則短路沖擊電流4.24KA,符合要求綜上可列表，變壓器110kV則斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/120型斷路器GW4-110/60C型隔離開關(guān):項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A110.2A600A110.2A:額定開斷電流15.8KA1.67KA熱穩(wěn)定/KA2*s15.82*41.672*2.65142*51.672*2.65動(dòng)穩(wěn)定41KA4.24KA50KA4.24KA:操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14第 頁最新可編輯 word 文檔設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果其他部分也按照以上方法校驗(yàn)，

28、所選擇的設(shè)備如下：110K V進(jìn)線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備型號(hào)SW3-110G/120型斷路器GW4-110/60C型隔離開關(guān)項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A94.5A600A94.5A額定開斷電流15.8KA1.67KA熱穩(wěn)定/KA2*s215.8 *421.67 *3.15214*521.67 *3.15動(dòng)穩(wěn)定41KA4.24KA50KA4.24KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14110KV出線斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SW3-110G/120型 斷路器GW4-110/60C型隔離開關(guān)項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定

29、電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A63.0A600A63.0A額定開斷電流15.8KA1.67KA熱穩(wěn)定/KA2*s15.82*41.67*1.15142*51.672*1.15動(dòng)穩(wěn)定41KA4.24KA50KA4.24KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14110K V分段斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SW3-110G/120型 斷路器GW4-110/60C型隔離開關(guān)項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV110KV110KV額定電流1200A170.0A600A170.0A額定開斷電流15.8KA1.67KA熱穩(wěn)定/KA2*s215.8 *421.

30、67 *2.65214*521.67 *2.65動(dòng)穩(wěn)定41KA4.24KA50KA4.24KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD5-XGCS-14變壓器35kVW斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SW3-35G/60型 斷路器GW2-35/60C型隔離開關(guān):項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A346.4A600A346.4A額定開斷電流6.6KA3.23KA熱穩(wěn)定/KA2*s6.62*43.23 *2.15142*53.232*2.15動(dòng)穩(wěn)定17KA8.22KA50KA8.22KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS-3第_頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔35k

31、V出線斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SW3-35G/60型 斷路器GW2-35/60C型隔離開關(guān):項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A66.0A600A66.0A額定開斷電流6.6KA3.23KA熱穩(wěn)定/KA2*s6.62*43.232*1.15142*53.232*1.15動(dòng)穩(wěn)定17KA8.22KA50KA8.22KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS-335K V分段斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SW3-35G/60型 斷路器GW2-35/60C型隔離開關(guān):項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV35KV35KV額定電流600A21

32、3.8A600A213.8A額定開斷電流6.6KA3.23KA熱穩(wěn)定/KA2*s26.6 *423.23 *2.15214*523.23 *2.15動(dòng)穩(wěn)定17KA8.22KA50KA8.22KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS-3變壓器10kVW高壓開關(guān)柜:設(shè)備型號(hào)GG-1A(F1)型開關(guān)柜，斷路器SNZ0項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓M0KV10KV額定電流1000A577.4A額定開斷電流：28.9KA9.17KA熱穩(wěn)定292*4 KA2*s9.172*1.75KA2*S動(dòng)穩(wěn)定71KA23.33KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD-1010kV出線高壓開關(guān)柜：設(shè)備型號(hào)GG-1A(F1)型開關(guān)柜，斷路器SN-10項(xiàng)目設(shè)備

33、參數(shù)使用條件額定電壓M0KV10KV額定電流1000A82.5A額定開斷電流28.9KA9.17KA熱穩(wěn)定2 229 *4 KA *s2 29.17 *0.75KA*S動(dòng)穩(wěn)定71KA23.33KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD-10第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔10KV分段斷路器和隔離開關(guān):設(shè)備型號(hào)SN8-10G/60C型斷路器GN2-10/600型隔離開關(guān):項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV10KV10KV額定電流600A356.3A600A346.4A額定開斷電流11.6KA9.17KA熱穩(wěn)定/KA2*s11.62*49.17F.75142*59.172*1

34、.75動(dòng)穩(wěn)定33KA23.33KA50KA23.33KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)CD3-XGCS-仃第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔2 2、導(dǎo)線的選擇2、導(dǎo)線（硬、軟母線及出線）選擇本變電站規(guī)模中等，電流不大，母線全部采用鋁制矩形母線，部 分引出線采用鋼芯鋁導(dǎo)線。選擇原則為：按照周圍環(huán)境最高溫度情況選擇導(dǎo)線的載流量不 小于最大工作電流， 長(zhǎng)線路按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇； 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按照公式： S _Smin校驗(yàn)，取C=97。（1）主變壓器10Kv側(cè)引出線：110KV110KV 進(jìn)線負(fù)荷的最大利用小時(shí)數(shù)Tmax=4500h。查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線得，經(jīng)濟(jì)電流J =1.2A/mm2，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截

35、面為:408002mm 31.2 110根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以將 110KV110KV 進(jìn)線的型號(hào)選為：LGJ-185,LGJ-185,其標(biāo)準(zhǔn)條件下 的載流量為 539A539A，計(jì)算直徑為 19.02mm19.02mm。校驗(yàn)如下：（1 1 ）按允許載流量條件檢驗(yàn)當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁貫?40C，環(huán)境溫度取為最熱月平均最高氣溫35oC，導(dǎo)線的最高工作溫度取為70oC，則環(huán)境修正系數(shù)為:K二為二。70一35=0.84。 譏-曰0勺70-20經(jīng)修正后的允許載流量為539 0.84A=453A，而其工作電流 為214AV453A符合條件。（2）按電暈條件檢驗(yàn)輸電導(dǎo)線水平排列，相間距離為4m,導(dǎo)線表面光滑系數(shù) g

36、 取0.83，氣象狀況系數(shù)m2取為0.8，海拔高度H=600m大氣壓強(qiáng)取為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。此時(shí)T，Djp=1.26D =1.26 4m= 5.04m，r=9.51mm。臨界電壓為：、 Djp5.04 000Ucr84m1mrlg =84 0.83 0.8 1 0.836 lg -r9.51KV =127 KV 110KV3總3JUN=178mm2最新可編輯 word 文檔符合條件。(3)正常工作電流：lN=868A;短路電流：Ik=10.28KA;熱穩(wěn)定計(jì)算等效時(shí)間：timin=1.75s選用60 10鋁制矩形母線，單條豎放，布置如圖： 相間距取0.4m,支持絕緣子間距取2m查表知40C時(shí) l

37、a1=935A _868A310 27 10 -1.75 = 140mm2_ 60 10 = 600mm2, 穩(wěn)97bh102X6033W1000mm3= 1cm36 6母線在短路時(shí)受到的最大的電動(dòng)力：2l7221F =1.73i：h ：10 N/m =1.73 :17.1210 =252.3N/mshs 0.4Smi- C timin定。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：母線截面系數(shù):第 頁最新可編輯 word 文檔設(shè)計(jì)計(jì)算與說明要結(jié)果項(xiàng)目工作電流/AJec(A/mm2)Sc/mm2I /KASnin/mm2導(dǎo)線型號(hào)Ial/A主變110KV引出線110K V母線110K V線路主變35KV引出線35K V母線35

38、K V旁母35K V線路主變10KV引出線10K V母線10K V線路第 頁最新可編輯 word 文檔設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果第 頁最新可編輯 word 文檔5.限流電抗器的選擇(1)限流電抗器的作用：1限制短路電流2維持母線上的殘壓(2)限流電抗器的選擇1電抗百分值的選擇，需要根據(jù)具體要求(如限制短路電流到何 值)來確疋；2電壓損失的校驗(yàn)，要求電抗器的電壓損失不應(yīng)大于電網(wǎng)額定電 壓的5%3母線殘壓的校驗(yàn)，如不滿足殘壓要求，可增大電抗值或才用瞬 時(shí)速斷保護(hù)。待建變電站中各線路的電流由其他設(shè)備的選擇保證，不選擇限流 電抗器。最新可編輯 word 文檔第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié) 果最新可編輯 wor

39、d 文檔（2）、35KV母線上的電壓互感器35KV線路選擇電磁式單相電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng)相電 壓上。選擇型號(hào)為JDJJ-35的電壓互感器，其變比為：35000 100 100_ /_ / _込5,3，（3）、10KV母線上的電壓互感器10KV線路選擇電磁式單相戶內(nèi)電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng) 相電壓上。選擇型號(hào)為JDZJ-10的電壓互感器，其變比為：詈嚨/詈，最大容量為沁項(xiàng)目型號(hào)變比最大容量（VAVA）110KV110KV 母線YDR-110YDR-110110000/100/1001200120035KV35KV 母線JDJJ-35JDJJ-3535000 100 10043第霸

40、1200120010KV10KV 母線JDZJ-10JDZJ-1010000 100 1003003006.電壓互感器的選擇電壓互感器的配置應(yīng)能保證在主接線的運(yùn)行方式改變時(shí)保護(hù)裝置 不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。每條母線的三相上均裝設(shè) 電壓互感器。（1）、110KV母線上的電壓互感器110KV線路選擇電容式單相電壓互感器，一次側(cè)繞組接于電網(wǎng)相 電壓上。選擇型號(hào)為YDR-110的電壓互感器，其變比為：110000/100/100，3、3最大容量為1200VA最大容量為1200VA最新可編輯 word 文檔第頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔7.電流互感器的選擇電流互感器是

41、一種特殊的變壓器，其一次繞組串聯(lián)在電力線路 里，二次繞組接儀表和繼電器。其作用是將一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的二次電流（如5A和1A）,以便于測(cè)量和保護(hù)。凡裝有斷路器的回路應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 電流互感器的選擇一般要求：1型式選擇2額定電壓不應(yīng)低于裝設(shè)地點(diǎn)電路的額定電壓，額定一次電流不 應(yīng)小于電路中的計(jì)算電流。3用于電能計(jì)量的電流互感器準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí)4為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，二次側(cè)負(fù)荷5校驗(yàn)熱穩(wěn)定6校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定最新可編輯 word 文檔第頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔8.高壓熔斷器的選擇為保護(hù)電壓互感器，必須在電壓互感器旁裝設(shè)高壓熔斷器。一般35kV及以下的電壓等級(jí)需要裝設(shè)高壓

42、熔斷器。熔件的額定電流 要大于工作電流，且留有充足的裕度以躲過變壓器勵(lì)磁涌流的影 響。校驗(yàn)斷流谷量時(shí)，應(yīng)不小于短路谷量。限流式熔斷器的額疋 電壓，應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符。第_頁設(shè)計(jì)計(jì)算與明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔9.支持絕緣子和穿墻套管的選擇絕緣子絕緣子是用來支撐或懸掛導(dǎo)線，并使導(dǎo)線與桿塔絕緣的一種瓷 質(zhì)、鋼化玻璃、或高分子合成材料制作的元件。它應(yīng)具有良好的 絕緣性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。懸式絕緣子主要用于35kV及以上的線路上，通常將他們組裝成絕緣子串，每串絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù) 線路的電壓等級(jí)按絕緣要求確定。1110kV線路擬采用X-4.5型懸式絕緣子，每相8片。235kV線路擬采用X-4

43、.5型懸式絕緣子，每相4片。310kV戶外用支柱絕緣子采用ZS-10/500型， 絕緣子高度210mm機(jī)械破壞負(fù)荷500kg，其動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)如下(2)穿墻套管110kV進(jìn)線穿墻套管選用CWLB-10/1000型，額定電流1000A,5s熱穩(wěn)定電流為20kA，套管長(zhǎng)度600mm機(jī)械破壞負(fù)荷750kg。校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定最新可編輯 word 文檔第頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果10.消弧線圈的選擇按我國(guó)有關(guān)的規(guī)定，在360kV電力電網(wǎng)中，電容電流超過下列 數(shù)值時(shí)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈：360kV電力網(wǎng)，30A(2) 10kV電力網(wǎng)，20A(3) 3560kV電力網(wǎng)，10A由于主變10kV側(cè)是三角

44、形接法，所以不需要裝設(shè)消弧線圈。只 需在主變35kV側(cè)裝設(shè)消弧線圈。 當(dāng)35KV系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路 時(shí)的電容電流為：第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔11.避雷器的選擇概述避雷器是一種普遍采用的侵入波保護(hù)裝置，是一種過電壓限制 器。用來限制沿線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)過電 壓，故也稱為過電壓限制器，簡(jiǎn)稱限壓器。為了使避雷器能夠達(dá)到預(yù)期保護(hù)效果，必須滿足下面的基本要 求：1具有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合。2有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使 電力系統(tǒng)得以繼續(xù)運(yùn)行。避雷器的選擇電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電

45、 過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制。避雷器的選擇主要有以 下原則：1避雷器額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)相 等。235KV及以下電壓等級(jí)的系統(tǒng)，避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)最大 工作線電壓的110%對(duì)110KV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的避雷器, 其滅弧電壓為系統(tǒng)最大工作線電壓的80%3對(duì)工頻放電電壓要規(guī)定其上、下限。(3)氧化鋅避雷器的具體選擇1按額定電壓選擇2按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇3按標(biāo)稱放電電流選擇4按雷電沖擊殘壓選擇5校驗(yàn)陡坡沖擊電流下的殘壓6按操作沖擊殘壓選擇第 頁設(shè)計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果最新可編輯 word 文檔短路電流計(jì)算最終規(guī)模下：在最大運(yùn)行方式下：（1）k1點(diǎn)的三相短路三相短路電流周期分量有效值：Ia=1di/Xi=0.5/0.30=1.67kA次暫態(tài)電流：I=I 1.67KA沖擊電流最大值：ish=1.82