畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）110kv降壓變電站電氣部分的設(shè)計(jì)

1、摘 要變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及輸電網(wǎng)絡(luò)按一定的方式所組成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)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。本次設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)的掌握程度。首先根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以及站用電的主接線形式，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后

2、，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，做出線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，防雷保護(hù)。關(guān)鍵詞：110KV變電站；輸電系統(tǒng)；短路電流；繼電保護(hù)ABSTRACTThe substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments ，Transmission ，protection and the Distribution. It obtains the electric power from the electric pow

3、er system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. Design of this time is aim at intensity of mastering of every subject knowledge of this speciality reflecting. first, analyze the trend o

4、f load department according to all parameter of load about system and circuit on task book. It expounds the necessity to this situation from the aspect of increasing load. Then through to the generalization of planning to build the transformer substation and the analysis of the load materials, econo

5、my and dependability are considered, has confirmed the mainly wiring form of 110kV, 35kV, 10kV. Calculated and supplied power in the range and confirmed substations number of the main voltage transformer through load finally, capacity and type, capacity and type of using the voltage transformer stan

6、d surely at the same time, finally, the result of calculation of calculating that and short out according to the electric current of largest lasting job, make the circuit protection, the voltage transformer protection, the bus bar protection and prevent the thunder from protecting. Key words：110KV s

7、ubstation；Transmission system；Short out in the electric current；Relay protection目錄 TOC o 1-3 u 摘 要 PAGEREF _Toc77695364 h IABSTRACT PAGEREF _Toc77695365 h II第1章 引 言1概述11.2 我國(guó)變電站設(shè)計(jì)現(xiàn)狀11.3 設(shè)計(jì)方法、目的和意義21設(shè)計(jì)方法2設(shè)計(jì)目的和意義2第2章 電氣主接線設(shè)計(jì)32.1 110kV電氣主接線側(cè)32.2 35kV電氣主接線側(cè)42.3 10kV電氣主接線側(cè)42.4 站用電接線側(cè)5主變壓器的選型6主變壓器容量的確定6主變

8、壓器中性點(diǎn)的運(yùn)行方式9第3章 無(wú)功功率補(bǔ)償123.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)母拍罴爸匾?23.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置類(lèi)型的選擇12無(wú)功補(bǔ)償裝置的類(lèi)型12常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇12電力電容器的容量計(jì)算13第4章 配電裝置及避雷器的規(guī)劃154.1 10kv配電裝置的規(guī)劃154.2 35kv配電裝置的規(guī)劃154.3 110kv配電裝置的規(guī)劃15避雷器的規(guī)劃15第5章 短路電流計(jì)算17參數(shù)分析17最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算20最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算23第6章 主要電氣設(shè)備的選擇27斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)27電流互感器的選擇及校驗(yàn)34電壓互感器的選擇406.4 母線的選擇42支持絕緣子和穿墻套管的選擇46

9、型式選擇46額定電壓選擇46穿墻套管的額定電壓選擇47動(dòng)熱穩(wěn)定效驗(yàn)47第7章 配置繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置49線路保護(hù)49主、所用變壓器保護(hù)49電容器保護(hù)50自動(dòng)裝置的要求50對(duì)35KV側(cè)架空線進(jìn)行繼電保護(hù)計(jì)算50過(guò)電流保護(hù)50整定計(jì)算方案51第8章 結(jié)束語(yǔ)53致謝54參考文獻(xiàn)：55附圖：電氣主接線圖57第1章 引 言通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及雜志我們可以發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)一些發(fā)達(dá)國(guó)家的能源不是很豐富，進(jìn)而導(dǎo)致電力資源不是充足。為了滿足國(guó)內(nèi)的需求，減少在網(wǎng)路中的損耗，這些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)形成了完善的變電設(shè)計(jì)理論。比較完善的變電站設(shè)計(jì)理論，是真正的做到了節(jié)約型，集約型，高效型。發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)改善優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu)，降低變電站的功率損

10、耗，盡可能地提高變電站的可靠性，盡可能地使變電站的靈活性提高，盡可能地提高經(jīng)濟(jì)性。然而在國(guó)內(nèi)，變電站的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問(wèn)題，比如可靠性還欠提高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：一是電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，城市和農(nóng)村用電量和密度越來(lái)越來(lái)高，需要更多的深入市區(qū)農(nóng)村的變電站，以減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等，然而這些變電站占地面積大；二是城區(qū)地價(jià)昂貴，環(huán)境要求嚴(yán)格，在稠密的市區(qū)選擇變電站址相當(dāng)困難。此外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越成熟。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐

11、步為國(guó)內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用15。1.2 我國(guó)變電站設(shè)計(jì)現(xiàn)狀我國(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)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)的提高、

12、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。我選擇設(shè)計(jì)本課題，是對(duì)自己已學(xué)知識(shí)的整理和進(jìn)一步的理解、認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，更需要我們提高知識(shí)理解應(yīng)用水平，認(rèn)真對(duì)待。1.3 設(shè)計(jì)方法、目的和意義設(shè)計(jì)方法110KV降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)的研究主要內(nèi)容是結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)，輔助資料和國(guó)家有關(guān)規(guī)程，主要完成該變電站的一次、二次部分設(shè)計(jì)，參考國(guó)內(nèi)外最新的設(shè)計(jì)方法、研究成果和新的電氣設(shè)備，對(duì)降壓變電所的電氣主接線方案，主變壓器的選擇，電氣設(shè)備的選擇（包括斷路器，隔

13、離開(kāi)關(guān)，熔斷器等），配電裝置的選擇以及防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。主變壓器、各側(cè)電壓等級(jí)的電氣主接線和相關(guān)一次、二次設(shè)備、避雷裝置、繼電保護(hù)裝置進(jìn)行選擇。同時(shí)，完成變電站主接線圖和自動(dòng)裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖16。設(shè)計(jì)目的和意義根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提供的原始數(shù)據(jù)，結(jié)合具體學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的知識(shí)資料，通過(guò)嚴(yán)密的全面的分析，對(duì)變電所的主要電氣設(shè)備、電氣主接線、保護(hù)裝置及接地網(wǎng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。在最后對(duì)所有的電氣設(shè)備，電氣主接線，電氣的二次接線，電氣設(shè)備保護(hù)裝置等進(jìn)行優(yōu)化使整個(gè)設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保地對(duì)用戶供電的目的。110kv變電所的設(shè)計(jì)需要既能保證安全可靠性和靈活性，又要保證保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)

14、自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案。在110kv變電所電氣主接線簡(jiǎn)單清晰、接地和保護(hù)安全高效、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨。因而，110kv變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線簡(jiǎn)化,配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)。第2章 電氣主接線設(shè)計(jì)主接線應(yīng)該考慮運(yùn)行的可靠、靈活性、經(jīng)濟(jì)合理性、可擴(kuò)建性等。2.1 110kV電氣主接線側(cè)由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)而擬建的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均為單母線分段接線。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，應(yīng)設(shè)置旁路母線46。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖及

15、圖所示。雙母線帶旁路母線接線對(duì)圖及圖所示方案、綜合比較，見(jiàn)表2-1。表2-1 主接線方案比較表項(xiàng)目 方案 方案方案技術(shù)簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展可靠性、靈活性較好分段較復(fù)雜運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作倒閘復(fù)雜，易誤操作經(jīng)濟(jì)設(shè)備少、投資小母線便于向兩端擴(kuò)建占地大、設(shè)備多、投資多母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第種方案稍顯優(yōu)勢(shì)，但綜合考慮到經(jīng)濟(jì)上則方案優(yōu)勢(shì)明顯。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性以及經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)綜合分析，決定選第種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。 2.2 35kV電氣主接線側(cè)電壓等級(jí)為35kV60k

16、V，出線為48回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但考慮到經(jīng)濟(jì)性及條件限制本設(shè)計(jì)不設(shè)置旁路母線46。據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖及圖所示。 單母線分段接線 母線接線對(duì)圖及圖所示方案、綜合比較。見(jiàn)表2-2表2-2 主接線方案比較項(xiàng)目 方案方案單方案雙技術(shù)簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展可靠性、靈活性好能進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì)設(shè)備少、投資小母線便于向兩端擴(kuò)建設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一

17、特性。雖然方案可靠性、靈活性不如方案，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案。2.3 10kV電氣主接線側(cè)610kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合46。上述兩種方案如圖及圖所示。 單母線分段接線 母線接線對(duì)圖及圖所示方案、綜合比較，見(jiàn)表2-3表2-3 主接線方案比較項(xiàng)目 方案方案單分方案雙技術(shù)不會(huì)造成全所停電調(diào)度靈活保證對(duì)重要用戶的供電任一斷路器檢修，該回路必須停止工作供電可靠調(diào)度靈活擴(kuò)建方便便于試驗(yàn)易誤操作經(jīng)濟(jì) 占地少設(shè)備少設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大

18、經(jīng)過(guò)綜合比較方案在經(jīng)濟(jì)性上比方案好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用方案。2.4 站用電接線側(cè)一般站用電接線選用接線簡(jiǎn)單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。上述兩種方案如圖及圖所示。 圖單母線分段接線 圖單母線接線對(duì)圖2.7及圖所示方案、綜合比較，見(jiàn)表2-4。表2-4 主接線方案比較項(xiàng)目 方案方案單分方案單技術(shù)不會(huì)造成全所停電調(diào)度靈活保證對(duì)重要用戶的供電任一斷路器檢修，該回路必須停止工作擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡發(fā)展簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展可靠性、靈活性差經(jīng)濟(jì)占地少設(shè)備少設(shè)備少、投資小經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案。主變壓器容量

19、的確定1、負(fù)荷容量計(jì)算： (2-1)（式中：K為同時(shí)率，為有效功率，為功率因數(shù)）110kv側(cè) 35kv側(cè) 10kv側(cè) （注：式中的5%為線路損耗）2、主變壓器容量確定的要求：1）主變壓器容量一般按照變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展，并且因?yàn)樨?fù)荷年增長(zhǎng)率為5%，則6年后 2） 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的6070%，故本變電站選擇兩臺(tái)主變壓器每臺(tái)變壓

20、器各自承擔(dān)。當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān)70%S的負(fù)荷。即 所以本變電站可以選用兩臺(tái)50MVA的變壓器就可以滿足要求了3、相數(shù)的確定：主變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的容量、制造水平，可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kv及以下的變電所中，一般都應(yīng)選用三相變壓器，經(jīng)綜合考慮，在滿足技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件的情況下，本所主變壓器選用三相式變壓器 4、冷卻方式的確定：對(duì)110kv 電壓級(jí)采用自然風(fēng)冷卻，為使熱量散發(fā)到空氣中，變壓器上裝有片狀或管狀輻射式冷卻器，以增加油箱冷卻面積。 5、調(diào)壓方式和分接頭的確定：主變調(diào)壓方式有無(wú)載及有載調(diào)壓兩種。因本所側(cè)母線電壓受系統(tǒng)運(yùn)行方式

21、影響不大，電壓波動(dòng)在允許偏移（5%）范圍內(nèi)，故采用無(wú)載調(diào)壓，而無(wú)載調(diào)壓的主變有5個(gè)分接頭（），一般設(shè)于高壓（110kv）側(cè)，因?yàn)橥瑯尤萘肯赂邏簜?cè)電流最小，最容易操作分接頭。 6、繞組接線組別的確定：為消除三次諧波的影響，可以選用7、變電站主變壓器型號(hào)的選擇：具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組。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圈變壓器12。我國(guó)對(duì)于11

22、0kv及以上都采用Y形連接。故主變參數(shù)如下表： 表2-5主變壓器參數(shù)型號(hào)電壓組合及分接范圍短路阻抗（%）空載電流（%）容量分配（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）連接組高壓中壓低壓高-中高-低中-低10010010049.7 189YN，yn0,d11SFSZ9-50000/1105%3855%105111758、站用變?nèi)萘康拇_定站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。考慮到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開(kāi)后，其站用負(fù)荷則由完好的站用

23、變壓器承擔(dān)。9、站用變型式的選擇考慮到目前我國(guó)配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無(wú)油化過(guò)渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。故站用變參數(shù)如下： 表2-6 站用變壓器參數(shù)型號(hào)電壓組合連接組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流阻抗電壓高壓高壓分接范圍低壓S9-200/1010;6.3;65%Y,yn04因本站有許多無(wú)功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無(wú)功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第條自然功率應(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(bǔ)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(diǎn)不接地的星型接線915。

24、電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定“對(duì)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(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o(wú)功量，地區(qū)無(wú)功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較低者。地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。1、主變壓器的110kv側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式a.主變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)該使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比小于3。以使單相接地時(shí)健全相上工頻過(guò)電壓不超過(guò)閥型避雷器的滅弧電壓；并且1以使單相接地短路電流不超過(guò)三相短路電流。b.所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)該經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度以及靈活選擇接地點(diǎn)。當(dāng)變

25、壓器中性點(diǎn)可能斷開(kāi)運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按照線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)該在中性點(diǎn)安裝避雷器保護(hù)。c.選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)該使電網(wǎng)解列成為中性點(diǎn)不接地點(diǎn)，雙母線接線有兩臺(tái)及以上主變壓器時(shí)，可以考慮兩臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)直接接地。2、10kv及35kv側(cè)采用中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線圈接線方式a. 當(dāng)663kv電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于30A（610kv電網(wǎng)），或10A（2068kv電網(wǎng)）時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)該經(jīng)消弧線圈接地。b.消弧線圈臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)選擇3033。1）.臺(tái)數(shù)：消弧線圈在本所中的要求在任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償，故可分別選擇兩臺(tái)消弧線圈分別裝置在兩

26、臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)上，并且當(dāng)一臺(tái)消弧線圈故障時(shí)，兩臺(tái)變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí)，應(yīng)該分別用隔離開(kāi)關(guān)與變壓器中性點(diǎn)相連，平時(shí)運(yùn)行只合其中一組隔離開(kāi)關(guān)，防止誤操作。 2）.由1）中已經(jīng)確定的選擇的兩臺(tái)消弧線圈，由于安裝在接線三繞組變壓器中性點(diǎn)上的消弧線圈的容量。不應(yīng)超過(guò)變壓器三相總?cè)萘康?0%，并且不得大于三繞組變壓器任一繞組的容量。即 （2-2）由于本所選用的主變壓器中，高、中、底壓的容量分配為100%/100%/100%故可以選用容量小于25000kvar的消弧線圈。由于： (K=1.35) （2-3）且架空線 （2-4）電纜線路 （2-5） 對(duì)于10kv側(cè) （2-6）對(duì)于10kv系統(tǒng)，附加的變電

27、站電容電流為16%故 （2-7） 計(jì)算得 對(duì)于35kv系統(tǒng)，附加的變電站電容電流為13% 故 （2-8）計(jì)算得 消弧線圈的分接頭數(shù)量用于變壓器的一般不小于5個(gè)3）選型經(jīng)過(guò)2）中計(jì)算及設(shè)計(jì)可靠性、今后的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)性等方面的綜合考慮選擇兩臺(tái)容量分別為1000KVA的油侵式消弧線圈 表2-7 油侵式消弧線圈參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（A）額定容量（kva）50100041220第3章 無(wú)功功率補(bǔ)償3.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)母拍罴爸匾詿o(wú)功補(bǔ)償是指在交流電力系統(tǒng)中，就可看成為有功電源負(fù)荷和無(wú)功電源負(fù)荷兩個(gè)并存且不可分割的電力系統(tǒng)，在運(yùn)行、設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、管理中，借助功率因數(shù)把有功系統(tǒng)和無(wú)功系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)

28、，形同一個(gè)整體。它的存在保持了交流電力系統(tǒng)的電壓水平，保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和用戶的供電質(zhì)量，并可以使電網(wǎng)傳輸電能的損失最小。3.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置類(lèi)型的選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置的類(lèi)型無(wú)功補(bǔ)償裝置可分為兩大類(lèi)：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇靜止補(bǔ)償器：靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過(guò)可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無(wú)功功率，來(lái)調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無(wú)功功率的大小和方向。但此設(shè)備造價(jià)太高且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)，故不在本設(shè)計(jì)中采用。同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于

29、空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無(wú)功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置后，選擇電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置30。無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的確定：并聯(lián)電容器裝置的分組，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?0-30來(lái)確定無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量。

30、電力電容器裝置的接線：電力電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（）兩種。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用有由三角形派生出來(lái)的雙三角形。從電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一次部分）P502頁(yè)表9-17中比較得，應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。中性點(diǎn)接地方式：對(duì)該變電所進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無(wú)功功率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性點(diǎn)不接地方式。當(dāng)功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先進(jìn)行自然功率因數(shù)補(bǔ)償，在進(jìn)行人工補(bǔ)償8。1) 負(fù)荷側(cè)所需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量

31、計(jì)算式： （3-1）由于負(fù)荷側(cè)為高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整裝置的電力用戶，故2）具體計(jì)算部分（1）35kv側(cè)負(fù)荷所以 且因?yàn)?（2）10kv側(cè)負(fù)荷 所以 且因?yàn)?選型部分如下表： 表3-1電力電容器參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定容量（Kvar）113000357200第4章 配電裝置及避雷器的規(guī)劃4.1 10kv配電裝置的規(guī)劃由于該電壓等級(jí)較低，可選擇屋內(nèi)布置。采用兩層裝配與成套混合式布置，因610kv 三層及兩層裝配式配電裝置通過(guò)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行的長(zhǎng)期實(shí)踐；所暴露出的問(wèn)題和缺陷較多，主要有：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工期長(zhǎng)，檢修不方便，操作不方便。近年來(lái)有些工程設(shè)計(jì)采用型雙母線成

32、套開(kāi)關(guān)柜，組成兩層裝配與成套混合式布置，從而使配電裝置的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，大大的減少了建筑安裝工作量，縮短了建設(shè)周期及土地使用量，也方便了運(yùn)行操作813。4.2 35kv配電裝置的規(guī)劃在現(xiàn)有的35kv屋外布置及屋內(nèi)布置兩者中可選屋內(nèi)式布置，這樣可減少土地的占用量，并且由于本所35kv側(cè)選用的是單母分段接線，故可以采用多油斷路器的兩層35kv配電裝置，或采用少油斷路器的單層35kv配電裝置8。4.3 110kv配電裝置的規(guī)劃在該電壓等級(jí)可選用的配電裝置包括：普通中型配電裝置、半高型配電裝置、高型配電裝置及屋內(nèi)配電裝置。考慮到占地面積，工期長(zhǎng)短，材料使用量等經(jīng)濟(jì)因素及操作檢修方面的綜合因素，本所最終采

33、用近年來(lái)較為普遍采用的半高型配電裝置15。4.4 避雷器的規(guī)劃首先須考慮避雷器安裝處電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的額定電壓，避雷器只能安裝在與其額定電壓相應(yīng)的電壓等級(jí)上。以及滅弧電壓：為保證工頻續(xù)流電弧在每一次過(guò)零時(shí)間靠熄滅，所允許加在避雷器上的最高工頻電壓，避雷器的滅弧電壓應(yīng)大于其安裝處相導(dǎo)體上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，這個(gè)可能出現(xiàn)的最高工頻電壓與系統(tǒng)中性點(diǎn)，運(yùn)行線，不正常運(yùn)行或故障類(lèi)型等有關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生過(guò)電壓使避雷器動(dòng)作時(shí)，避雷器裝在相電壓下滅弧，若避雷器動(dòng)作時(shí)系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)有不對(duì)稱短路，則全相的對(duì)地電壓有可能高于相電壓，這時(shí)避雷器就必須在高于相電壓的條件下滅弧。其次須考慮工頻放電電壓沖擊

34、放電電壓、殘壓、保護(hù)比及切斷比以上各參數(shù)中，前五個(gè)為基礎(chǔ)指標(biāo)參數(shù)，后兩個(gè)為導(dǎo)出指標(biāo)。依據(jù)以上條件選擇避雷器型號(hào)參數(shù)如下： 表4-1 避雷器參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）滅弧電壓工頻電壓沖擊放電電壓峰值小于(kV)FCZ3-110J110100170Ug195250FCZ-35354170Ug85122YC-101012726Ug3145第5章 短路電流計(jì)算設(shè)取，且設(shè)架空線路電抗為，電纜電抗，取無(wú)限大電網(wǎng)的次暫態(tài)電勢(shì)，負(fù)荷電勢(shì)為。則發(fā)電機(jī) G-1/G-2 發(fā)電機(jī)側(cè)變壓器主變壓器電抗：由以知主變壓器型號(hào)參數(shù)： （5-1） 所以 各繞組等值電抗分別為 （5-2） （5-3） （5-4）主變壓器等值電路圖如

35、下：圖5-1主變壓器等值電路圖經(jīng)過(guò)星三變換得 （5-5） （5-6） （5-7）其等值電路圖如圖5-2：圖5-2主變壓器星-三變換圖再進(jìn)行一次三星變換得 （5-8） （5-9） （5-10）將所得的變壓器各側(cè)阻抗歸算為標(biāo)幺值如下：其等值電路圖如圖5-3：圖5-3三-星變換圖系統(tǒng)C為無(wú)限大功率電源時(shí)，它到110kv雙母線的電抗標(biāo)幺植 （5-11）短路阻抗圖如下：圖5-4短路阻抗圖由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下： 圖5-5 點(diǎn)短路圖則無(wú)限大功率電源側(cè) 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表一 （）知，當(dāng)t=0時(shí)的短路電流周期分量的標(biāo)幺值， 110kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為

36、則110kv側(cè)短路電流有名值為 沖擊電流為 由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下：圖5-6 點(diǎn)短路圖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗則計(jì)算電抗 由于，故把汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)也看成無(wú)限大系統(tǒng)其等值電路圖如下圖 圖5-7等值短路電路圖則無(wú)限大功率電源側(cè) 則 35kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為 則35kv側(cè)短路電流有名值為 沖擊電流為 （5-12）由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下：圖5-8 點(diǎn)短路電路圖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算電抗由于，故把汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)也看成無(wú)限大系統(tǒng)其等值電路圖如圖5-9。 圖5-9 點(diǎn)短路等效電路圖則無(wú)限大功率電源側(cè) 則 10kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為 則10kv側(cè)短路電流有名值為 沖

37、擊電流為 （5-13）5.3最小運(yùn)行方式短路電流計(jì)算系統(tǒng)C為無(wú)限大功率電源時(shí)，它到110kv雙母線的電抗標(biāo)幺植短路阻抗圖如右圖：圖5-10 短路阻抗圖由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下： 圖5-11 點(diǎn)等值電路圖無(wú)限大功率電源側(cè) （5-14） 則 （5-15）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗則計(jì)算電抗汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)，查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表 （）知，當(dāng)t=0時(shí)的短路電流周期分量的標(biāo)幺值110kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為 則110kv側(cè)短路電流有名值為：兩相短路電流 （5-16）沖擊電流為 （5-17）由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下： 圖5-12 點(diǎn)等值電路圖則無(wú)限大功率電源側(cè)

38、（5-18）則 （5-19）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算電抗查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線知，當(dāng)t=0時(shí)的短路電流周期分量的標(biāo)幺值35kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為 則35kv側(cè)短路電流有名值為 兩相短路電流 （5-20）沖擊電流為 由短路阻抗圖知，當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其等值電路圖如下：圖5-13 點(diǎn)短路電路圖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗計(jì)算電抗由于，故把汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)也看成無(wú)限大系統(tǒng)則無(wú)限大功率電源側(cè)如圖5-14 所示。 圖5-14 點(diǎn)短路等效電路圖 則 （5-21） 故 10kv側(cè)短路電流基準(zhǔn)值為 則10kv側(cè)短路電流有名值為 兩相短路電流 （5-22）沖擊電流為 （5-23）短路計(jì)算部分計(jì)算結(jié)果如下： 表5-1短路計(jì)算部分計(jì)算結(jié)果

39、最大運(yùn)行方式電壓等級(jí)短路類(lèi)型110kv（）35kv（）10kv（）I(KA) (KA)最小運(yùn)行方式I(KA)(KA)(KA)第6章 主要電氣設(shè)備的選擇高壓斷路器的種類(lèi)分：油斷路器：采用油作滅弧介質(zhì)，按絕緣結(jié)構(gòu)分為多油式與少油式斷路器。少油式斷路器的油只作滅弧和觸頭間弧隙的絕緣介質(zhì)，斷路器中的帶電導(dǎo)體與接地部分之間的絕緣主要采用瓷件，油量少，占地少，廉價(jià)，已有長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前在110220KV電壓等級(jí)配電裝置中仍然在使用。壓縮空氣斷路器：采用壓縮空氣做滅弧介質(zhì)，具有大容量下開(kāi)斷能力強(qiáng)及開(kāi)斷時(shí)間短的特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尚需配置壓縮空氣裝置，價(jià)格比較貴，而且合閘時(shí)氣噪音大，所以主要用于220KV及

40、以上電壓的室外配電裝置。SF6斷路器：采用不可燃和有優(yōu)良絕緣與滅弧性能的SF6氣體作滅弧介質(zhì)，具有優(yōu)良的開(kāi)斷性能?？紤]到其價(jià)格較高，且安置在屋內(nèi)需要有良好的通風(fēng)、排風(fēng)和可靠的撿漏與檢測(cè)設(shè)備，以防人員中毒。故不考慮在本次設(shè)計(jì)中使用。真空斷路器：利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度滅弧，具有滅弧時(shí)間快、底噪聲、高壽命及可頻繁操作的優(yōu)點(diǎn)，已在35KV及以下配電裝置中獲得最廣泛的采用。真空斷路器切斷短路電流及分合電動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生截流過(guò)電壓，需采用氧化鋅避雷器等過(guò)電壓保護(hù)措施124。通過(guò)以上四種斷路器的比較確定在本次設(shè)計(jì)中使用少油式斷路器、真空斷路器分別作為110KV、35KV及以下等級(jí)的斷路器的參考選擇類(lèi)型。隔離

41、開(kāi)關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流情況下分、合線路。其選擇依據(jù)跟斷路器基本相同只是隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)通斷負(fù)荷電流和短路電流，故隔離開(kāi)關(guān)在額定電壓、電流的選擇時(shí)無(wú)須考慮其開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的影響。表6-1 高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目額定電壓額定電流開(kāi)斷電流額定關(guān)合電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)同樣，隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。1. 110KV主變、出線側(cè)1) 主變斷路器的選擇與校驗(yàn)流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇：

42、（3）額定開(kāi)斷電流選擇： 根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇SW4-110G/1000，其技術(shù)參數(shù)如下表：表6-2 SW4-110G/1000技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定工作電壓(kV)最高工作電壓(kV)開(kāi)斷容量（MV.A）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）額定短路關(guān)合電流（峰值）（kA）4s熱穩(wěn)定電流（kA）固有分閘時(shí)間（s）固有合閘時(shí)間(s)SW4-110G/1000110110350010005521（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-1） 由于 （6-2） 斷路器 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為 （6-3）由于，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。短路電流的熱效應(yīng)等于周期分量熱效應(yīng)，即查發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線知 同理且所以 即：滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)

43、。（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-4）因?yàn)?所以滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。具體參數(shù)如下表：表6-3 斷路器型號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)LW6220/2500UN110kVUN110kVA1000AkA21 kAkA55 kA由表可知，所選斷路器滿足要求。2) 主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇： （6-5）（2）額定電流選擇： （6-6）根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇GW4-110D/1000-80，其技術(shù)參數(shù)如下表：表6-4. GW4-110D/1000-80技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓額定電流5s熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流峰值GW4-110D/1000-80110 kV1000 A21.5 kA80 kA（3）熱

44、穩(wěn)定校驗(yàn)： 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=80kA =8.326kA ,所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求。表6-5 具體參數(shù)如下計(jì)算數(shù)據(jù)GW4-110D/1000-80220kV110kV1000A80 kA由表可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足選擇要求。2. 35KV主變、出線側(cè)1) 主變斷路器的選擇與校驗(yàn)流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流： 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： （3）額定開(kāi)斷電流選擇： 根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇SW2-35/1000，技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：表6-6技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定工作電壓(kV)額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）額定開(kāi)斷容量（）4s熱穩(wěn)

45、定電流（kA）極限通過(guò)電流（峰值）（kA）合閘時(shí)間(s)固有分閘時(shí)間(s)SW2-35/10003510001500（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：而設(shè)主保護(hù)和后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0s和1s，則熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：由于，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。 （6-7）所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)椋詽M足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。其具體參數(shù)如下表：表6-7 具體參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)SW2-35/100035kV35kV1000A由表可知，所選斷路器滿足選擇要求。2) 主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： 根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇GW5-35G/1000-83，其技術(shù)參數(shù)如表6-8。表6-8 GW5

46、-35G/1000-83技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓額定電流4s熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流峰值GW5-35G/1000-8335 kV1000 A25 kA83 kA（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)樗?，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：具體參數(shù)如下表： 表6-9 具體參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)GW5-35G/1000-83110kV35kV1000A83 kA由表可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足選擇要求。3. 10KV主變、出線側(cè)1) 主變10kV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流： 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下：（1）額定電壓選擇： （2）額定電流選擇： （3）額定開(kāi)斷電流選擇：由發(fā)電廠電氣部分P358選擇SN10-10/100

47、0斷路器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表6-10所示：表6-10 技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）2s熱穩(wěn)定電流（kA）極限通過(guò)電流（峰值）（kA）合閘時(shí)間(s)分閘時(shí)間(s)SN10-10/100010100080（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)主保護(hù)和后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0s和1s，則校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間：由于，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)椋詽M足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。具體參數(shù)如下表。 表6-11 動(dòng)穩(wěn)定具體參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)SN10-10/100010kV10kV1000A80kA 由表可知，所選斷路器滿足選擇要求。2) 主變隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)。流過(guò)回路的最大

48、持續(xù)工作電流： （1）額定電壓選擇：（2）額定電流選擇：根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇GN6-10/1000-80型隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表：表6-12 GN6-10/1000-80技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓額定電流4s熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流峰值GN6-10/1000-8010 kV1000 A31.5 kA80 kA（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)?，所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。具體參數(shù)如下表：表6-13 動(dòng)穩(wěn)定具體參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)GN6-10/1000-8010kV10kV3000A3969160kA由表可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足選擇要求。a.按一次回路額定電壓和電流選擇810

49、。電流互感器的一次回路額定電壓和電流必須滿足： （6-7） （6-8）式中 b、電流互感器種類(lèi)和型式的選擇在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇型式。35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L(C)系列。10kV屋內(nèi)配電裝置常采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，如LZ系列的樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)只適用于屋內(nèi)配電裝置。c、準(zhǔn)確級(jí)的選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)，0.51級(jí)的電流互感器用于變電所的測(cè)量?jī)x表，電能表必須用級(jí)的電流互感器。d、熱穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過(guò)一次額定電流來(lái)表示，故熱穩(wěn)定按

50、下式校驗(yàn)： （6-9）e、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定性常以額定動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)表示，校驗(yàn)式 （6-10）外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)主要是校驗(yàn)互感器出線端受到的短路作用力不超過(guò)允許值。有的產(chǎn)品樣本未標(biāo)明出線端部運(yùn)行作用力，而只給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。一般是在相間距離為40cm，計(jì)算長(zhǎng)度為50cm的條件下取得的。按下式校驗(yàn)： （6-11）1. 110KV電流互感器的選擇 1) 按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流： 電流互感器的一次回路額定電壓和電流必須滿足： 型式：采用串級(jí)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。額定電壓：準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)，測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為級(jí)。查發(fā)電

51、廠電氣部分P358，初步選定的型號(hào)為：LCWD-110型。其具體參數(shù)如下：表6-14 LCWD-110參數(shù)型 號(hào)額定電流比（A）準(zhǔn)確級(jí)次1s熱穩(wěn)定（倍數(shù)）額定動(dòng)穩(wěn)定電流（倍數(shù)）LCWD-1101000/5751502) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-12）所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。3) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：(1) 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-13）因?yàn)樗?，滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(2) 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-14）所以，滿足外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。綜上，所以LCWD-110（2600/5）滿足要求。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 表6-15 LCWD-110參數(shù)項(xiàng)目 數(shù)據(jù)LCWD-110（2600/5）計(jì)算數(shù)據(jù)110kV110kV1200A

52、AkAkA1502. 35kv側(cè)電流互感器的選擇1) 按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流： 電流互感器的一次回路額定電壓和電流必須滿足： （6-15） （6-16）2) 電流互感器種類(lèi)和型式選擇35KV以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，安裝地點(diǎn)是屋內(nèi)。3) 準(zhǔn)確級(jí)的選擇作電流、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用，準(zhǔn)確級(jí)選擇級(jí)。初步根據(jù)發(fā)電廠電氣部分P358選擇LCW-35型電流互感器。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示： 表6-16 LCW-35參數(shù)型 號(hào) 額定電流（A）準(zhǔn)確級(jí)次1s熱穩(wěn)定電流（倍數(shù)）額

53、定動(dòng)穩(wěn)定電流（倍數(shù)）LCW-35600/5651004) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-17）所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：(1) 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-18） 因?yàn)樗?，滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(2) 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： （6-19），所以，滿足外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。綜上，所以LCW-35（600/5）滿足要求。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-17 LCW-35 表6-17 LCW-35具體數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù)LCW-35（600/5）計(jì)算數(shù)據(jù)35kV35kV600 A501.599 A1003. 10KV電流互感器的選擇 1) 按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流：電流互感器的一次回路額定電壓

54、和電流必須滿足：2) 電流互感器種類(lèi)和型式選擇10KV以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，安裝地點(diǎn)是屋內(nèi)。3) 準(zhǔn)確級(jí)的選擇作電流、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用，準(zhǔn)確級(jí)選擇級(jí)。查發(fā)電廠電氣部分P358 ，初步選定型號(hào)：LA-10 表6-18 LA-10參數(shù)型 號(hào) 額定電流比（A）準(zhǔn)確級(jí)次1s熱穩(wěn)定（倍數(shù)）額定動(dòng)穩(wěn)定（倍數(shù)）LA-101000/5751354) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 所以，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：(1) 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 因?yàn)樗裕瑵M足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(2) 外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 所以，滿足外部動(dòng)穩(wěn)定

55、校驗(yàn)。綜上，所以LA-10（1000/5）滿足要求。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 表6-19 LA-10參數(shù)項(xiàng)目 數(shù)據(jù)LA-10（1000/5）計(jì)算數(shù)據(jù)10kV10kV1000A135電壓互感器的種類(lèi)和型號(hào)電壓互感器應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇925。在635kv 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油侵式或澆注式電壓互感器：110220kv配電裝置當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器，也可采用油侵式；500kv均為電容式。三相式電壓互感器投資省，但僅20kv以下才有三相式產(chǎn)品。三相五柱式電壓互感器廣泛用于315KV系統(tǒng)，而三相三柱式電壓互感器，為避免電網(wǎng)單相接地時(shí)，因零序磁通的磁阻過(guò)大，致使過(guò)大的零

56、序電流燒壞電壓互感器，則電壓互感器的一次側(cè)三相中性點(diǎn)不允許接地，不能測(cè)量相對(duì)地電壓，故很少采用。用于接入精確度要求較高的環(huán)境，可以采用三相式電壓互感器或兩個(gè)單相電壓互感器接成不完三角形接法。在本次設(shè)計(jì)中對(duì)電壓互感器的選型依據(jù)為：620KV配電裝置中一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開(kāi)關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。220kV及以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。按一次回路電壓選擇： （6-

57、20）按二次回路電壓選擇：二次回路電壓必須滿足測(cè)量電壓為100V。電壓互感器接線不同，二次電壓各不相同。準(zhǔn)確等級(jí)：由于本設(shè)計(jì)主要用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為級(jí)。1. 110KV電壓互感器的選擇 型式：采用串級(jí)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓，電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。額定電壓： KVV準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為級(jí)。在網(wǎng)上查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇PT的型號(hào)：JCC2-110。額定變比： 2. 35KV電壓互感器的選擇 型式：采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)PT，供電壓、電能和功率測(cè)量以及繼電保護(hù)用。額定電壓： 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為級(jí)。查發(fā)電廠電氣部分P359 ，選定

58、PT型號(hào)：JDJJ-35額定變比為：kV3. 10KV電壓互感器的選擇 型式：采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)PT，供電壓、電能和功率測(cè)量以及繼電保護(hù)用。額定電壓： 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí)。查發(fā)電廠電氣部分P359 ，選定PT型號(hào)：JSJW-10額kV6.4 母線的選擇 母線一般按母線材料、類(lèi)型和布置方式；導(dǎo)體截面；電暈；熱穩(wěn)定；動(dòng)穩(wěn)定；共振頻率等項(xiàng)進(jìn)行選擇與校驗(yàn)。母線一般為硬母線，而架空線則是軟導(dǎo)線。常用的硬母線截面有矩形、槽型和管型。母線的經(jīng)濟(jì)截面可由下式?jīng)Q定： （6-21）式中：經(jīng)濟(jì)截面（）； J經(jīng)濟(jì)電流密度（）。經(jīng)濟(jì)電流密度J與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax有關(guān)，本設(shè)

59、計(jì)中各級(jí)電壓側(cè)年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為：110kV側(cè) Tmax=5000小時(shí)/年35kV側(cè) Tmax=5000小時(shí)/年10KV側(cè) Tmax=5500小時(shí)/年1. 110kV母線初步選型 表6-20 LGJ- 630/45參數(shù)電壓等級(jí)(KV)型號(hào)最大允許電流(A)截面積（mm）110LGJ- 630/451025630按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積：正常工作時(shí)的最大長(zhǎng)期工作電流：查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng)Tmax =5000h時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度，則可選擇鋼芯鋁絞線LGJ- 630/45，其標(biāo)稱截面為630/45 ，長(zhǎng)期允許載流量為1025 A，外徑33.60 mm。1) 當(dāng)環(huán)境溫度為40時(shí)，導(dǎo)

60、體最高允許溫度為70時(shí)，查表得綜合修正系數(shù)為K=0.81,則按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)： 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行是的導(dǎo)體溫度：（） （6-22）查發(fā)電廠電氣部分表6-12可得在溫度為55下的C值為：C=93，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為： （6-23）故滿足熱穩(wěn)定要求。3) 電暈校驗(yàn)：可知 滿足要求。2. 35kV母線母線初步選型表6-21 LGJ- 800/55參數(shù)電壓等級(jí)(KV)型號(hào)最大允許電流(A)截面積（mm）35LGJ- 800/551220800按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積：正常工作時(shí)的最大長(zhǎng)期工作電流：查鋁導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng)Tmax =5000h時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流