110kV降壓變電站及其配電系統(tǒng)的設計

1、鄭州電力職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)生論文 題目：110kV變電所及低壓配電系統(tǒng)設計 系 別專 業(yè)班 級學 號姓 名 論文成績指導教師答辯成績主答辯教師綜合成績答辯委員會主任目錄第一章 電力系統(tǒng)及變電所總體分析1第二章 變電站電氣主接線設計及主變壓器的選擇2（一）主接線的設計原則和要求21.主接線的設計原則22.主接線設計的基本要求2（二）主接線的設計31.設計步驟32.初步方案設計33.主變壓器容量的選擇5（三）站用變壓器的選擇8第三章 短路電流計算9（一）變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定91.變壓器參數(shù)的計算92.短路點的確定9（二）各短路點的短路計算101.短路點d-1的短路計算(110kV母線)10

2、2.短路點d-2的短路計算(35kV母線)103.短路點d-3的短路計算(10kV母線)124.短路點d-4的短路計算11第四章 電氣設備選擇與校驗13（一）電氣設備選擇的一般規(guī)定131.一般原則132.有關(guān)的幾項規(guī)定133.各回路持續(xù)工作電流的計算13（二）高壓電氣設備選擇141.斷路器的選擇與校驗142.電壓互感器的選擇及校驗18第五章 配電裝置及電氣設備的配置與選擇20（一）高壓配電裝置的配置201.高壓配電裝置的設計原則與要求202. 高壓斷路器的配置20（二）110kV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.避雷器的配置232.避雷

3、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27摘要變電所是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電氣設備及配電網(wǎng)絡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、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的轉(zhuǎn)設場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設計和控制模式，才能適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的堅實、控制、保護和計量裝置及系統(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)。 110kV變電所屬于高壓網(wǎng)絡，該地區(qū)變電所所涉及方面多，分析變

4、電所擔負的任務及用戶負荷等情況，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。 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，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，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現(xiàn)了集中控制和采用計算機監(jiān)控電力系統(tǒng)也實現(xiàn)了分級集中調(diào)度，所有電力企業(yè)都在努力增產(chǎn)節(jié)約，降低成本，確保安全遠行。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進水平的行列。變電所是生產(chǎn)工藝系統(tǒng)嚴密、土建結(jié)構(gòu)復雜、施工難度較大的工業(yè)建筑

5、。電力工業(yè)的發(fā)展,單機容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f千瓦以上變電所的建立促使變電所建筑結(jié)構(gòu)和設計不斷地改進和發(fā)展。變電所結(jié)構(gòu)的改進、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進、代管理的運用、隊伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應地隨之不斷提高。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)系著全所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，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化技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng)，繼而實現(xiàn)“無人值班”變電所已成為電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向和趨勢。第二章 變電站電氣主接線

6、設計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。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個重要組成部分。主接線的確定，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟運行及變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接的影響。（一）主接線的設計原則和要求1.主接線的設計原則(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，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。(2)考慮近

7、期和遠期的發(fā)展規(guī)模變電站主接線設計應根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度及地區(qū)網(wǎng)絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回數(shù)。(3)考慮負荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響對一、二級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一、二級負荷不間斷供電；三級負荷一般只需一個電源供電。(4) 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響變電站主變的容量和臺數(shù)，對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電站，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量

8、小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。(5)考慮備用量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應負荷突增、設備檢修、故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。2.主接線設計的基本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。可靠性所謂可靠性是指主接線能可

9、靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設備）在運行中可靠性的綜合。因此，主接線的設計，不僅要考慮一次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價主接線可靠性的標志如下：(1)斷路器檢修時是否影響供電；(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.初步方案設計時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；(3)變電站全部停電的可能性。靈活性主接線

10、的靈活性有以下幾方面的要求：(1)調(diào)度靈活，操作方便。可靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。(2)檢修安全?？煞奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電器保護設備，進行安全檢修，且不影響對用戶的供電。(3)擴建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以，在設計主接線時，應留有余地，應能容易地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改造量最小。經(jīng)濟性可靠性和靈活性是主接線設計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導致投資增加。所以，

11、兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。(1)投資省。主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設備；在終端或分支變電站中，應推廣采用直降式（110/610kv）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。(2)年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。(3)占地面積小。電氣主接線設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和

12、節(jié)省架構(gòu)、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應采用三相變壓器。(4)在可能的情況下，應采取一次設計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。（二）主接線的設計1.設計步驟電氣主接線設計，一般分以下幾步：(1)擬定可行的主接線方案：根據(jù)設計任務書的要求，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、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點，保留2個技術(shù)上相當?shù)妮^好方案。(2)對2個技術(shù)上比較好的方案進行經(jīng)濟計算。(3)對2個方案進行全面的技術(shù)，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。根據(jù)原始資料，此變電站有三個電壓等級：

13、110/35/10kV ，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，變電站有兩條進線，為保證供電可靠性，可裝設兩臺主變壓器。為保證設計出最優(yōu)的接線方案，初步設計以下兩種接線方案供最優(yōu)方案的選擇。方案一：110kV側(cè)采用雙母線接線，35kV側(cè)采用單母分段接線，10kV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，10kV側(cè)采用單母分段。兩種方案接線形式如下：圖1-1 主接線方案一圖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)劃負荷考慮，并按其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負荷的50%70%（3

14、5110kV變電站為60%），或全部重要負荷（當、類負荷超過上述比例時）選擇。即 （1-1）式中 N變壓器主變臺數(shù)主變壓器型號的選擇Sjs=Ke(Pimax/cosi)（1+%）Sjs-最大計算負荷（kVA）Pimax -每個用戶的最大負荷（KW）Cosi-功率因數(shù)Ke-同時系數(shù)%-線損率（取為5%）全所最大計算負荷：Sjs=Ke'Sjs（35,10kV）線路負荷計算表1-1 10 kV負荷名稱最大負荷（KW）cos回路數(shù)化工廠35000.851鋁廠50000.852醫(yī)院15000.852氮肥廠20000.851印刷廠15000.851表格中各負荷間同時系數(shù)為0.85Sjs=0.85*

15、(3500/0.85+2*5000/0.85+2*1500/0.85+2000/0.85+1500/0.85)*(1+5%)=21(MVA)35KV線路負荷計算表1-2 35 kv負荷名稱最大負荷（KW）COS回路數(shù)火電廠一80000.91火電廠二50000.91表格中各負荷間同時系數(shù)為0.9Sjs=0.9*（8000/0.9+5000/0.9）*(1+5%)=13.65(MVA)110KV級負荷計算35KV各負荷與10kV各負荷間的同時系數(shù)為0.9Sjs=0.9（21+13.65）=31.185(MVA)所用電負荷計算Sjs=（K1*P1+P2）K1-所用動力負荷換算系數(shù)，一般取0.85P1

16、-所用動力負荷之和P2-所用照明負荷之和表1-3 110 kV變電站自用電負荷類別名稱容量（KW）功率因數(shù)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)備注照明主充電機200.8511周期照明浮充電機4.50.8511經(jīng)常動力主變通風0.150.853232經(jīng)常動力蓄電池通風2.70.8511經(jīng)常照明檢修、試驗用電150.8511經(jīng)常照明載波通訊用電10.8511經(jīng)常照明屋內(nèi)照明5.20.8511經(jīng)常照明屋外照明4.50.8511經(jīng)常動力生活水泵4.50.8522周期照明福利區(qū)用電1.50.8511周期Sjs=0.85（0.15*32+2.7*1+4.5*2）+20+4.5+15+1+5.2+4.5+1.5=0.0653（

17、MVA）由上述計算結(jié)果可知：10KV側(cè) PLMAX=21(MVA)35KV側(cè) PLMAX=13.65(MVA)高壓側(cè) PLMIN=0.6*(21+13.65)= 20.79(MVA) 變電站用電負荷Pz為：Pz=0.0653(MVA)所以變電站最大負荷Smax為： Smax=20.79+0.0653=20.9(MVA)由以上計算，查發(fā)電廠電氣部分選擇主變壓器型號如下：表1-4 主變壓器型號及參數(shù)型號及容量(KVA)額定電壓(kV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載負載高中高低中低高中低SFSL7-31500/11010122.5%12122.5%38.522.5%3522.5%

18、10.5YN,yn0,d113812510.517.56.51.1（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、副邊額定電壓分別與引接點和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應；(2)阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的；(3)變壓器的容量必須保證站用機械及設備能從電源獲得足夠的功率。2.站用變壓器型號的選擇參考發(fā)電廠電氣部分，選擇站用變壓器如下：表1-5 站用變壓器型號及參數(shù)型號額定容量(kVA)額定電壓(kV)連接組損耗(W)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路SC9-80/108010.5/0.4Y,yn

19、0340114042第三章 短路電流計算（一）變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定1.變壓器參數(shù)的計算基準值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓(1)主變壓器參數(shù)計算由表1.4查明可知：U12%=10.5 U13%=17.5 U23%=6.5U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(10.5+17.5-6.5)=10.75U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(10.5+6.5-17.5)=-0.25<0所以U2%=0U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(17.5+6.5-10.5)=6.75電抗標幺值為：X1=U1%/100*SB/SN=10.75/1

20、00*100/31.5=0.341 X2=U2%/100*SB/SN=-0/100*100/31.5=0 X3=U3%/100*SB/SN=6.75/100*100/31.5=0.214(2)站用變壓器參數(shù)計算由表1.5查明： X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/0.08=50(3)系統(tǒng)等值電抗2.短路點的確定此變電站設計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，其中110kV進線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡等值圖如下：圖2-1

21、 短路等值圖（二）各短路點的短路計算1.短路點d-1的短路計算(110kV母線)網(wǎng)絡化簡如圖2.2所示：圖2-2 d-1點短路等值圖Xf1=Xsx0l （Sj/U j2）0.4×150×（100/1152）0.454Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.454×1000/100=4.54因為Xjs1=4.54>3所以I"*=I*=I0.2*= 1/Xjs1=1/4.54=0.22 Ib=Sb/(3×Ub)=100/(3×115)=0.502(KA)In=Ib×Sn/Sb =0.502×1000/100=

22、5.02(KA)I"= I=I0.2=I"*In=I*In=I0.2*In=0.22×5.02=1.1(KA)ich=2.55×I"=2.55×1.1=2.8(KA)ich=1.52×I"=1.52×1.1=1.672(KA)S"=3×I"×Un=3×1.1×110=209.58(MVA)2.短路點d-2的短路計算(35KV母線)網(wǎng)絡化簡為：圖2-3 d-2點短路等值圖Xf2=Xs+(X1+X2)/(X1+X2)=0.454+(0.341+0)/

23、(0.341+0)=0.6245Xjs2=Xf2×Sn/Sb=0.6245×1000/100=6.245I"*=I*=I0.2*= 1/Xjs2=0.16Ib=Sb/(3×Ub)=100/(3×37)=1.56(KA)In=Ib×Sn/Sb =1.56×1000/100=15.6(KA)I"= I=I0.2=I"*In=I*In=I0.2*In=0.16×15.6=2.5(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.5=6.375(KA)ich=1.52×

24、I"=1.52×2.5=3.8(KA)S"=3×I"×Un=3×2.5×35=151.55(MVA)3.短路點d-3的短路計算(10kV母線)網(wǎng)絡化簡為：圖2-4 d-3點短路等值圖4.短路點d-4的短路計算網(wǎng)絡化簡只需在圖2.4上加站用變壓器的電抗標幺值即可，如下圖所示：圖2-5 d-4點短路等值圖Xf4=Xf3+X4=0.7315+50=50.7315Xjs2=Xf4×Sn/Sb=50.7315×1000/100=507.315I"*=I*=I0.2*= 1/Xjs3=0.0019

25、7Ib=Sb/(3×Ub)=100/(3×0.4)=144.34(KA)In=Ib×Sn/Sb =144.34×1000/100=1443.4(KA)I"= I=I0.2=I"*In=I*In=I0.2*In=0.00197×1443.4=2.84(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.84=7.242(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.84=4.32(KA)S"=3×I"×Un=3×2.84

26、5;0.38=1.87(MVA)第四 章電氣設備選擇與校驗導體和電器的選擇是變電所設計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。 （一）電氣設備選擇的一般規(guī)定1.一般原則應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。2.有關(guān)的幾項規(guī)定導體和電器應按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。(1)在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應按下表計算。表3-1 各回路持續(xù)工作電流回路名稱計算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/3Un饋電回路Igmax=Pn/3Uncos注： 等都為

27、設備本身的額定值。3.各回路持續(xù)工作電流的計算依據(jù)表4.1，各回路持續(xù)工作電流計算結(jié)果見下表：表3-2 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計算公式及結(jié)果110 kV母線Ig.max=1.05Sn/3Un=1.05×31500/3×115=166.05A110 kV進線Igmax=Pn/3Uncos=31185/(3×115×0.85)=184.2A35 kV母線Ig.max=1.05Sn/3Un=1.05×31500/3×38.5=495.996A35 kV出線火電廠一Ig.max=S/3Uncos=8000/(3×37

28、15;0.85)=146.86A火電廠二Ig.max=S/3Uncos=5000/(3×37×0.85)=91.79A10 kV母線Ig.max=1.05Sn/3Un=1.05×31500/3×10.5=1818.65A10 kV出線化工廠Ig.max=S/3Uncos=3500/3×10.5×0.85=226.4A鋁廠（兩回）Ig.max=S/3Uncos=5000/3×10.5×0.85=323.45A醫(yī)院（兩回）Ig.max=S/3Uncos=1500/3×10.5×0.85=97A氮肥廠

29、Ig.max=S/3Uncos=2000/3×10.5×0.85=129.38A印刷廠Ig.max=S/3Uncos=1500/3×10.5×0.85=97A0.4 kV母線Ig.max=1.05Sn/3Un=1.05×653/3×0.38=104.17A（二）高壓電氣設備選擇1.斷路器的選擇與校驗斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓6220 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)

30、Un （3-1）(2)電流：Ig.max(最大持續(xù)工作電流)In （3-2）(3)開斷電流：IdtIkd （3-3）式中：Idt斷路器實際開斷時間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；其中：，由和短路電流計算時間t，可從發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第112頁，查短路電流周期分量等值時間t,從而計算出。斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表3.2。 各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表

31、3-3 斷路器的型號及參數(shù) 性能指標位置 型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）固有分閘時間（s）合閘時間（s）變壓器110 kv側(cè)OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35 kv側(cè)HB35361250258025(3)0.060.0635 kv出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10 kv側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610 kv出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-4004

32、00其中：OFPI-110號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第491頁； HB35號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第490頁；HB-10號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第489頁；ZN4-10C號斷路器見電力工程電氣設備手冊電氣一次部分第649頁。斷路器的校驗(1)校驗110kV側(cè)斷路器 開斷電流：IdtIkd Idt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)Idt<Ikd 動穩(wěn)定：ichimaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定： I2tdzIt2t"=I"/I=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第112頁

33、 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05"=1.65+0.05=1.7(s) I2tdz=1.12×1.7=2.057（KA）2sIt2t=31.52×2.03=2282.18 （KA）2s 則：I2tdzIt2t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(2)校驗變壓器35KV側(cè)斷路器 開斷電流：IdtIkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd 動穩(wěn)定：ichimaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定： I2tdzIt2t"=I"/I=2.5/2.5=1t=2+0.06=2

34、.06(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第112頁 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05"=1.65+0.05=1.7(s) I2tdz=2.52×1.7=10.625（KA）2sIt2t=252×2.06=1287.5 （KA）2s 則：I2tdzIt2t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(3)校驗35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35kV變壓器側(cè)斷路器型號相同，且短路電流與校驗35kV變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗過程與校驗35KV變壓器側(cè)斷路器相同。(4)校驗變壓器10kV側(cè)斷路器 開斷電流：IdtIkdIdt=7.52(KA)Ikd=40

35、(KA)Idt<Ikd 動穩(wěn)定：ichimaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定： I2tdzIt2t"=I"/I=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第112頁 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05"=1.65+0.05=1.7(s)I2tdz=7.522×1.7=96.14（KA）2sIt2t=43.52×2.06=3898 （KA）2s 則：I2tdzIt2t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(5)校驗10KV出線側(cè)斷路器 開

36、斷電流：IdtIkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)Idt<Ikd 動穩(wěn)定：ichimaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ich<imax 熱穩(wěn)定： I2tdzIt2t"=I"/I=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第112頁 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05"=1.65+0.05=1.7(s)I2tdz=7.522×1.7=96.14（KA）2sIt2t=17.32×2.03=607.56 （KA）2s 則：I2tdzIt2t

37、經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。2.電壓互感器的選擇及校驗電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)一次電壓： 1.1Un>U1>0.9Un （3-10）式中：Un電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為(2)二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應根據(jù)使用情況，按發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料第118頁、表538進行選擇。(3)準確等級：電壓互感器應在那一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定。(4)二次負荷S2：S2Sn （3-11）式中：S2二次負荷； Sn 對應于在測量儀表所要求的最高準確等級下，電壓互感器的額定容量。電壓互感器的選擇

38、由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：(1)110kV側(cè)：Un=110(kV)U2n=100/3(V) (2)35kV側(cè)： Un=35(kV)U2n=100(V)(3)10kV側(cè)：Un=10(kV)U2n=100(V)第五章 配電裝置及電氣設備的配置與選擇（一）高壓配電裝置的配置1.高壓配電裝置的設計原則與要求高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟政策，遵循上級頒布的有關(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)境特點和運行檢修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用設備，積極慎重地選用親布置新設備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設計不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理運行可靠、維護方便。

39、火力發(fā)電廠及變電所的配置型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地并結(jié)合運行檢修和安裝要求通過技術(shù)經(jīng)濟比較予以確定，在確定配電裝置形式時，必需滿足下列 4 點要求。A、節(jié)約用地B、運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。2、設計要求A、滿足安全凈距要求。B、施工、運行和檢修要求。C、噪聲的允許標準及限制措施。D、靜電感應的場強水平和限制措施。E、電暈條件無線電干擾的特性和控制。2. 高壓斷路器的配置（1）、110 kV側(cè)由于采用外橋式接線，故選用三臺斷路器。（2）、35 kV、110 kV側(cè)的變壓器至每一條母線均分別安裝一臺斷路器；母線分段也各

40、安裝一臺斷路器。（3）、35 kV、110 kV側(cè)每條出線均安裝一臺斷路器。高壓斷路器按下列條件進行選擇和校驗（1）、選擇高壓斷路器的類型，按目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，少油斷路器的構(gòu)造簡單、價格便宜、維護工作量少，6 220kV一般選用少油斷路器。（2）、根據(jù)安裝地點選擇戶外式或戶內(nèi)式。（3）、斷路器的額定電壓不少于裝設電所所在電網(wǎng)的額定電壓。（4）、斷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實際開斷的短路電流周期分量有效值來進行選擇，當斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時，為了簡化計算也可用

41、次暫態(tài)短路電流進行選擇。（6）、按短路關(guān)合電流選擇，應滿足條件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊電流ish ，一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流。（7）、動穩(wěn)定校驗應滿足的條件是：短路沖擊電流應小于斷路器的動穩(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)定校驗應滿足的條件是：短路的熱效應小于斷路器在 tK 時間內(nèi)的允許熱效應。（9）、根據(jù)對斷路器操作控制要求、選擇與斷路器配用的操作機構(gòu)。按上述原則選擇和校驗斷路器（二）110 kV側(cè)斷路器的選擇該回路為 110 kV電壓等級，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Ue110 kV的斷路器，且斷路

42、器的額定電流不得小于通過斷路器的最大持續(xù)電流 ImaX=1.05×0.253（kA）為方便運行管理及維護，選取3臺110 kv少油斷路器為同一型號產(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動穩(wěn)定電流kA4S熱穩(wěn)定電流kA自動重名閘無電流間隔時間S固有分閘時間S合閘時間SSw3-110G110120012615.84115.80.50.070.43對所選的斷路器進行校驗（1）斷流能力校驗因為三相短路電流大于兩相短路電流，所以選三相短路電流進行校驗，斷路器的額定開斷

43、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應考慮在斷路器兩側(cè)發(fā)生短路時通過斷路器的短路電流，選較大者進行校驗。由短路電流計算可知，系統(tǒng)提供的短路電流較大，故選I =5.23kA進行校驗。所選斷路器的額定開斷電流 I。= 15.8kA I =5.23kA，則斷流能力滿足要求。（2）短路關(guān)合電流的校驗所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為 41kA，流過斷路器的沖擊電流為13.34kA，則短路關(guān)合電流滿足要求，因為其動穩(wěn)定的校驗參數(shù)與關(guān)合電流參數(shù)一樣，因而動穩(wěn)定也滿足要求。（3）熱穩(wěn)定校驗設后備保護動作時間 1.9s，所選斷路器的固有分閘時間 0.07s，選擇熄弧時間 t =0

44、.03S。則短路持續(xù)時間 t =1.9+0.07+0.03 =2s。因為電源為無限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時間大于1s而忽略不計，則 短路熱效應 Qk = I”2t =5.232×2=54.71kA2.s允許熱效應 Ir2t = 15.82× 4 = 998.56kA2.s Ir2tQk 熱穩(wěn)定滿足要求。以上各參數(shù)經(jīng)校驗均滿足要求，故選用SW3- 110G 型少油斷路器。（4）斷路器配用CD5-XG型電磁操作機構(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。電壓互感器應按工作電壓來選擇：（1）110 kv電壓互感器選擇 3×JCC1110（2）35 kv