110KV變電所電氣部分課程設(shè)計

1、電氣工程課程設(shè)計說明書目錄目錄2第1章設(shè)計任務(wù)書4第2章變壓器的設(shè)計52.1 主變壓器的選擇52.2 所用變壓器的選擇6第3章電氣主接線的設(shè)計63.1 電氣主接線方案的確定73.2 變電所的無功補償9第4章短路電流計算9第5章電氣設(shè)備的選擇13第6章配電裝置的選擇17參考文獻19附錄電氣主接線圖20結(jié)論（分工備注）21前言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，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，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。電氣主接線的設(shè)計是變電站設(shè)計的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)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

2、電站電氣部分投資的重要決定因素。此外，在變電站的設(shè)計中，既要求所變電能很好地服務(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，就必須達到滿足安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟這四點要求本設(shè)計書中所要求的110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務(wù)及用戶負荷等情況，選擇所址，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。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導線，進行短路電流計算。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）總體方案的確定以及負荷

3、分析（2）電氣主接線的設(shè)計（3）短路電流的計算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)接線方案選擇本文設(shè)計建設(shè)一座110kV降壓變電所，主要是對該變電所的電氣一次部分進行設(shè)計、計算。由于電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，本文選出數(shù)個電氣主接線方案進行了技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，確定了一個較佳方案，并根據(jù)此方案對全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護等，進行了詳細的設(shè)計和說明。關(guān)鍵詞變電站、變壓器、主接線、配電系統(tǒng)第1章設(shè)計任務(wù)書變電所原始資料建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模：為滿足某縣城區(qū)及相關(guān)單位用電，建一座110KV降壓變電所。所址海拔為200m,為非地震多發(fā)區(qū)。最高氣溫+39C,最低氣溫為-18C,最熱月平均最高氣溫為3

4、0Co110KV線路進線2回。10KV線路的同時系數(shù)為0.9,線損率5%10KV線路8回，遠期發(fā)展2回。如下圖說明：系統(tǒng)S容量(水電)Smax=1000MVA;Smin=880MVA;系統(tǒng)S阻抗Xsmax=1.58;Xsmin=1.25。系統(tǒng)低壓側(cè)功率因數(shù)要求不低于0.9。電壓等級負荷名稱穿越功率(MW)最大負荷(MW)負荷組成()COSD同時率(%)線損率(%)近期遠景近期遠景一級二級三級110KV新黃線35新區(qū)線3510KV機械廠2.431560250.885510KV汽配廠1.222040400.885510KV城區(qū)2.542040400.885510KV工業(yè)園5.283040300.8

5、85510KV自來水廠0.50.83050200.885510KV生活區(qū)0.5130700.885510KV轉(zhuǎn)供電0.81.820800.885510KV發(fā)展線11.52060200.885510KV發(fā)展線21.52060200.8855第2章變壓器的設(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I、n類負荷的需要，以及擴建的可能性，至少需要安裝兩臺主變以提高對負荷供電的可靠性，以便當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倍最大負荷的容量。主變壓器的容量的選擇變壓器容量選擇和穿越功率無關(guān)，只跟負荷需求有關(guān)。近期負荷：ERvF13.1MW遠期總負荷：E

6、Rmf23.6MW用電負荷的總視在功率為匯Sm遠期：ESm=12PM/COS()=23.6/0.8=29.5MVA主變壓器的總?cè)萘繎?yīng)滿足：Sn>KESm/S=0.9X29.5/0.95=27.95MVA(K為同時率，根據(jù)資料取0.9,線損5%)滿載運行且留裕10%舌的容量：S=Sn/2X(1+10%=29.95/2X1.1=16.47MVA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：Sn>27.95X70%=19.57MVA所以選每臺主變?nèi)萘浚篠n=19.57MVA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：20MVA總裝機容量為2X

7、20MVA=20MVA考慮周圍環(huán)境溫度的影響：0p=(0max+0min)/2=(39-18)/2=10.5CKe=(15-10.5)/100+1=1.045根據(jù)Sn>0.6KESm/K0=0.6X0.9X29.5/1.045=15.24MVA即Sn=20MVA>15.24MVA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(110KV和10K

8、V),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，所以該變電站的兩臺主變，高壓側(cè)(110KS采用Y連接,低壓側(cè)(10KV)采用連接方式。根據(jù)110KV變電所設(shè)計指導，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SFSL-20000/110(三相，風冷，水冷，鋁)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載電流阻抗電壓連接組別S

9、FSL-20000/110110±2X2.5%10.50.225.2110.710.5Yn,d112.2所用變壓器的選擇根據(jù)35110KV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、照明、供水等。這些負荷容量都不太大，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

10、進行分段，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)品額定容量高壓側(cè)低壓側(cè)接線組方短路損短路電壓空載損耗空載電流型號(KVA)(KV)(KV)式耗(W)(%)(W)(%)S9-100/10100100.4Y,yn0150042901.6第3章電氣主接線的設(shè)計發(fā)電廠、變電站主接線須滿足以下基本要求：(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

11、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不必要的停電。(4)經(jīng)濟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)濟效益。（5）應(yīng)具有擴建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)

12、的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。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I類、n類負荷居多（將近60%,為了安全可靠起見，保留2種方案。方案一：110kv高壓側(cè)（進線）采用內(nèi)橋接線，10kv低壓側(cè)（出線）采用單母線分段接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接線。方案二:110kv高壓側(cè)（進線）單母線分段接線，10kv低壓側(cè)（出線）單母線分段帶旁路母線接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接線。下面我將從兩種方案的可靠性，靈活性，經(jīng)濟性三方面進行比較

13、，綜合得出最佳方案3.1.1 主接線方案的可靠性比較：（1） 110kv高壓側(cè)（進線）方案一：采用內(nèi)橋接線，當一條線路故障或切除時，不影響變壓器運行，不中斷供電；橋連斷路器停運時，兩回路將解列運行，亦不中斷供電。且接線簡單清晰，全部失電的可能性小,但變壓器二次配線及倒操作復(fù)雜，易出錯。方案二：采用單母線分段接線，任一臺變壓器或線路故障或停運時，不影響其它回路的運行;分段斷路器停運時，兩端母線需解列運行，全部失電的可能性稍微小一些，不易誤操作。（2） 10kv低壓側(cè)（出線）方案一：采用單母線分段接線，檢修任一臺斷路器時，該回路需停運，分段開關(guān)停運時，兩斷母線需解列運行，當一段母線發(fā)生故障，分段斷

14、路器自動將故障切除，保證正常母線不致失電，另一段母線上其他線路需停運。方案二：采用單母線分段帶旁路母線接線，檢修任一臺斷路器時，都可用旁路斷路器代替：當任意母線故障檢修時，旁路斷路器只可代一回線路運行，本段母線其他線路需停運。3.1.2 主接線方案的靈活性比較（1） 110kv高壓側(cè)（進線）方案一：操作時，主變的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，擴建方便。線路的投入和切除比較方便。方案二：調(diào)度操作時可以靈活地投入和切除線路及變壓器，而且便于擴建。（2） 10kv低壓側(cè)（出線）方案一：運行方式簡便，調(diào)度操作簡單靈活，易于擴建，但當開關(guān)或二次檢修時線路要停運,影響供電。萬案一：運行方式復(fù)雜，調(diào)度

15、操作復(fù)雜，但可以靈活的投入和切除變壓器和線路，能滿足在事故運行方式，檢修方式及特殊運行方式下的調(diào)度要求，較易于擴建。3.1.3 主接線方案的經(jīng)濟性比較表3.1項目力殺主變壓器（臺）110kv隔離開關(guān)（組）110kv斷路器（臺）10kv隔離開關(guān)（組）10kv斷路器（臺）力某一2832412力某一21053812從上表可以看出：方案一比方案二少兩臺110kv斷路器，兩組110kv隔離開關(guān)，14組隔離開關(guān)，方案一占地面積相對少一些，所以說方案一比方案二綜合投資少得多。表3.2項目力殺力某一力某一可靠性簡單清晰，設(shè)備少10kv母線故障或檢修時，將導致該母線上所帶9回路出線全停 任一主變或110kv線路

16、停運時，均不影響其它回路停運 各電壓等級有可能出現(xiàn)全部停電的概率不大 操作簡便，誤操作的機率小簡單清晰，設(shè)備多10kv母線檢修時。旁路斷路器要代替該母線上的一條線路，給重要用戶供電，任一回路斷路器檢修，均不需停電主變或110kv線路停運時，均不影響其它回路停運 全部停電的概率很小 操作相對簡便，誤操作的機率大靈活性運行方式簡單，調(diào)度靈活性強便于擴建和發(fā)展運行方式復(fù)雜，操作煩瑣，特別是10kv部分便于擴建和發(fā)展二經(jīng)濟性高壓斷路器少，投資相對少占地面積相對小設(shè)備投資少比第一方案多占地面積相對人綜合兩種方案的比較分析，選擇方案一為最終方案，及110kv高壓側(cè)（進線）采用內(nèi)橋接線，10kv低壓側(cè)（出線

17、）采用單母線分段接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接線。（電氣主接線圖見附錄）3.2 變電所的無功補償因本站有許多無功負荷，為了防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)濟性，應(yīng)進行合理的無功補償。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的變

18、電所取較高者。無功補償容量：QC=P(tan()1-tan()2)P有功計算負荷(MWtan41補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角tan。2補償后用電單位功率因數(shù)角正切角P=0.85(3+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5)(1+0.05)=21.06MWQc=P(tan()1-tan()2)=5.68MVar(cos()1=0.8cos()2=0.9)選用2臺5MVar并聯(lián)電容器在10kv2段母線上進行無功補償。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/KVarTBB10-5000AK105000Y11/V

19、3334根據(jù)設(shè)計規(guī)范，自然功率應(yīng)未達到規(guī)定標準的變電所，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)或主要負荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。第4章短路電流計算穿越功率不會影響短路電流計算，短路電流的計算只跟系統(tǒng)容量和線路以及變壓器參數(shù)有關(guān)。4.1 短路電流計算條件因為系統(tǒng)電壓等級較高，輸電導線的截面較大、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)容量進行計算。(4)短路種類一般按三相短路進行計算。

20、短路計算點如下A. d-1-110kV母線短路時的短路計算點;B. d-210KV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短路電流計算查資料可知，架空線電抗X一般取為0.4Q/km.短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低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行計算。短路電流計算的目的是為了選擇導體和電器，并進行有關(guān)的校驗。按三相短路進行短路電流計算?？赡馨l(fā)生最

21、大短路電流的短路電流計算點有2個，即110KV母線短路(f1點)，10KV母線短路(f2點)如圖：SLD計算結(jié)果：高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值進行計算，為了計算方便選取基準值如表4.1表4.1基準值列表基準容量：SB=100MVA基準電壓：VB(KV)10.5115基準電流：IB(KA)5.4990.5024.2.2.1110KV高壓側(cè)短路計算110kv側(cè)即當fl點短路時，等值電路及其簡化電路如圖:年?”命小協(xié)紇優(yōu)電氣減*“*硝"乂照二也即焜什4x.方x$a讓。27xXs/"赤d。決f/F.X至一BISR十。小心工。泌63好中才山以內(nèi).五山x爐川沙#I

22、<；女"X滁；473%加4.2.2.210KV低壓側(cè)短路計算10kv側(cè)即當f2點短路時，等值電路及其簡化電路如圖:Xi#1，£擢二'X門,k十0二以JjX/X尸)?7，$7方XT/XN)*2csM64.3短路電流計算結(jié)果表表4.2短路電流計算結(jié)果表氣項A序號短路點編'號短路點基準電壓(kV)短路點基準電流(kA)短路電流沖擊電流Sd(MVA)標么值有名值(kA)標么彳1(kA)有名值(kA)一F11150.5024.782.421.6310.86478.038一F210.55.4992.1111.665.4129.73212.05第5章電氣設(shè)備的選擇5

23、.1電氣設(shè)備選擇的原則由于電氣設(shè)備和載流導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景發(fā)展。(2)應(yīng)滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。(3)應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。(5)與整個工程的建設(shè)標準協(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。5.2 電氣設(shè)備選擇的技

24、術(shù)條件選擇的高壓電器，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。同時，所選擇導線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進行動、熱穩(wěn)定校驗。5.3 主要電氣設(shè)備的選擇電流互感器，電壓互感器，斷路器，隔離開關(guān)5.3.1 電流互感器的選擇(1) 110KV電流互感器的選擇和校驗額定電壓LN>LNs=110KV額定電流In>Imax考慮到變壓器降低5%寸其出力不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie,即：i-最大負荷電流Imax=1.05X2X31500X/(i3X115)=323(A)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選擇LCW-110型戶外獨立式電流互感器額定電流比：600/5A1s熱穩(wěn)定電流7

25、5KA動穩(wěn)定電流50KA故選擇型LCW-110戶外獨立式電流互感器能滿足要求，由上述設(shè)計可列表表5.1電流互感器LCW-110參數(shù)表設(shè)備項目LCW-110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ue>Uew110KV110KVIe>Imax600A347AKJ2Ie>ich42.5KA10.9KA(KrIe)2x1>Qd2025KA2-S1208.6KA2-S熱穩(wěn)定校驗：td=5.05sQd=1208.6(KA2-S)(KrIe)2X1=(75X600X10-3)2X1=2025(KA2-S)>Qd滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定校驗：Ish1=10.9KA滿足動穩(wěn)定要求。KdJ2Ie=50XJ2

26、x600X10-3=42.5KA>ish1(2) 10KV電流互感器的選擇和校驗額定電壓UN>UNS=10KV額定電流IN>Imax考慮到變壓器降低5%寸其出力不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie,即:最大負荷電流Imax=1.05X2X31500X/(J3X10.5)=3641(A)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選擇LAJ-10型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下：額定電流比：4000/5A1s熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動穩(wěn)定倍數(shù)：90LAJ-10型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下：額定電流比：4000/5A1s熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動穩(wěn)定倍數(shù)：90故選擇LAJ-10型電流互感器能滿足要求，由上述設(shè)計可列表：表

27、附5.2電流互感器LAJ-10參數(shù)表設(shè)備LAJ-10項目產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)Ue>Uew10KV10KVIe>Imax4000A3820AK"2©>ich360KA94.1KA(KrIe)2x1>Qd40000KA2-S1470.5KA2-S熱穩(wěn)定校驗：td=1.08sQd=1470.5(KA2S)(KrIe)2X1=(50X4000X10-3)2X1=40000(KA2S)>Qd滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定校驗：Ish2=44.9KAKd<2le=90XM2X4000X10-3=509KA>ish2滿足動穩(wěn)定要求。5.3.2 電壓互感器電壓

28、互感器也是一種特殊的變壓器，電壓互感器的一次側(cè)并聯(lián)接入電網(wǎng)，電壓額定值不低于3kvo二次側(cè)并聯(lián)接入測量儀表和繼電器等的電壓繞組，其阻抗都非常大，故所帶負荷很小且恒定不變，致使電壓互感器正常工作狀態(tài)接近變壓器空載狀態(tài)。和普通變壓器一樣，電壓互感器的二次側(cè)負載不允許短路，否則就有被燒毀的危險，故一般在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器或自動開關(guān)作短路保護。為了防止互感器本身出現(xiàn)故障而影響電網(wǎng)的正常運行，其一次側(cè)也需裝設(shè)熔斷器和隔離開關(guān)。表5-3電壓互感器參數(shù)表型號額定電壓/(KV)二次繞組準確級額定率出/(VA)110KV側(cè)JCC6-1101100.1<3/V3測量0.5300保護3P300剩余3P15010

29、KV側(cè)JSJW-1010/0.1測量0.5120保護3P5.3.3 110KV側(cè)高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗(1) 110KV高壓側(cè)斷路器的選擇和校驗進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線斷路器的額定值相差不大，粗略計算，進線只取進線斷路器。假設(shè)兩臺主變同時并聯(lián)投入運行時，110KV母線上發(fā)生短路，短路電流有名值IdJ'=2.4kA(短路沖擊電流有名值ish=1.8*1.414XIdJ'=1.8*1.414X2.4=6.11(KA)最大負荷電流Imax=1.05X25000/(3X115)=251.319(A)額定電壓Us=110KV高工作電壓Ual

30、m>Usm=110X1.15=126.5(KV)斷路器額定電壓Un>Uns斷路器額定電流Ie>Imax按斷開電流選擇INbrAId1一按短路電流計算iNbaRish根據(jù)資料，可以知道LW6-110滿足要求，具體參數(shù)如下：表5.4斷路器LW6-110參數(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)LW6-110110630164016熱穩(wěn)定校驗：It2*t=162X4=1024(KA2S)QK=k2xt=1.942X4=16(KA2S)因為It2*t>QK所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies>ish=

31、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)的選擇和校驗最大負荷電流Imax=451.5(A)額定電壓5=110KV高工作電壓Ualm>Usm=110K1.15=126.5(KV)隔離開關(guān)額定電壓Un>UNs隔離開關(guān)額定電流Ie>Imax根據(jù)資料，可以知道滿足要求，具體參數(shù)如下：表5.5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)GW13-1101106301655熱穩(wěn)定校驗：It2*t=162X4=1024(KA2S)QK=I”2Xt=1.95

32、12X4=15.225(KA2S)因為It2*t>QK所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies>ish=4.97通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。5.3.4 10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇和校驗(1) 10KV低壓側(cè)斷路器的選擇進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線斷路器的額定值相差不大，粗略計算，進線只取進線斷路器。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'=29.73(KA)短路沖擊電流有名值ish=2.55XIdJ'=2.55X29.73=75.81(KA)最大負荷電流Imax=1.05X25000/

33、("3X10.5)=1445(A)額定電壓UNs=10KV高工作電壓Ualm>Usm=110K1.15=11.5(KV)斷路器額定電壓UN>Uns斷路器額定電流Ie>Imax按斷開電流選擇INbrAIdJ'按短路電流計算iNbaRish根據(jù)資料，可以知道內(nèi)高壓真空斷路器ZN28-10/1250-20滿足要求，具體參數(shù)如下表5.6ZN12-10真空斷路器其主要參數(shù)電壓等級型號額定電壓額定電流Ir(KA)額定關(guān)合電流(KA)動穩(wěn)定電流10kVZN12-1012KV2000A50140140kA(1)校驗熱穩(wěn)定222QD=Itt=50父4=10000(kA.S)2

34、_2_Qk=IPt2tK=16.516.54=1089(kA.S)即Qd>Qk滿足要求；(2)校驗動穩(wěn)定1 1140>ish22.5517.2=21.932 2即滿足要求；(2)10KV隔離開關(guān)的選擇和校驗短路電流有名值I-'=104.54(KA)短路沖擊電流有名值ish=2.55XId1''=2.55X29.73=75.81(KA)最大負荷電流Imax=1445(A)額定電壓Us=10KV高工作電壓Ualm>Usm=10<1.15=11.5(KV)隔離開關(guān)額定電壓UN>UNs隔離開關(guān)額定電流Ie>Imax根據(jù)資料，可以知道GN6-1

35、0T/1000滿足要求，具體參數(shù)如下表5.7隔離開關(guān)GN6-10T/1000參數(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)GN6-10T/10001010005220熱穩(wěn)定校驗：It2*t=202X10=4000(KA2S)QK=IJxt=8.47042X10=717.476(KA2S)因為It2*t>QK所以滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：因為ies=52KA>ish=21.5992KA通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。5.3.5母線電纜及絕緣子的用途及類別母線(也稱匯流排)是匯集和分配電流的裸導體，指發(fā)電機、變壓器和配電裝置等大電流

36、回路的導體，也泛指用于多種電氣設(shè)備連接的導線。母線處于配電裝置的中心環(huán)節(jié)，作用十分重要。由于母線在正常運行中，通過的功率大，在發(fā)生短路故障時承受很大的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，因此應(yīng)合理選擇母線材料、截面形狀及布設(shè)方式，正確地進行安裝和運行，以確保母線的安全可靠和經(jīng)濟運行。母線有軟、硬之分。軟母線一般采用鋼芯鋁絞線，用懸式絕緣子將其兩端拉緊固定。軟母線在拉緊在時存在適當?shù)亩?。工作時會產(chǎn)生橫向擺動，故軟母線的線間距離要大，常用于室外配電裝置。硬母線采用矩形、糟形或管形截面的導體，用支柱絕緣子固定，多數(shù)只作橫向約束，而沿縱向則可以伸縮，主要承受彎曲和剪切應(yīng)力。硬母線的相間距離小，廣泛用于室內(nèi)、外配電裝置

37、。絕緣子的作用：絕緣子被廣泛用于室內(nèi)外配電裝置、變壓器、開關(guān)電器級輸配電線路中，用來支持和固定帶電導體，并與地絕緣，或作為帶電導體之間的絕緣。因此，它必須具有足夠的機械強度和電器強度，并能在惡劣環(huán)境下安全運行。使二次設(shè)備與高電壓部分隔離且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。第6章配電裝置的選擇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。

38、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、小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、交叉的小同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間82585087590093010501300160017002550B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間17520022525028040

39、065095010501900C無遮欄裸導線至地（樓）面之間2375240024252450248026002850315032504100D平行的小同時停電檢修的無遮欄裸導線之間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符號額定電壓（kv）適用范圍3101523560110110220J330J500JA11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀遮欄向上延伸距地2.5m處與遮欄上方帶電部分之間2003004006509001000180025002800A21