110kv變電所電氣設計方案

第一章緒論隨著經濟的快速發(fā)展，加強科學進步和提高經濟效益成為電力經營管理關注的重要問題。由于電網的規(guī)模不斷擴大，電壓等級和自動化水平的不斷提高，供電部門為了適應新的市場要求，發(fā)展形式要求城鄉(xiāng)變電站盡快實現(xiàn)無人值班。實現(xiàn)無人值班既是降低電力系統(tǒng)運行成本，提高電力企業(yè)經濟效益的要求，又是衡量電力系統(tǒng)自動化程度高低的重要標準可靠的繼電保護、技術成熟的具備“四遙”功能的遠動自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定的一次設備是變電站實現(xiàn)無人值班的重要條件。無人值班的改造主要目的就是完成五個監(jiān)控中心設備安裝調試的基礎上，對各220kv、110kv變電站的一次、二次設備進行改造，使其接入相應的控制中心，在監(jiān)控中心實現(xiàn)對變電站設備的遙信、遙測、遙控、遙調、遙視、遙脈。1、變電站自動化綜合改造。2、油斷路器更換成無油斷路器。3、配合無人值班改造，落實變電站二次設備反措項目，包括：差動保護圍不包含低壓側主進斷路器的改造，變電站繼電保護專用等電位網的改造；主變保護雙重配置4、變電站五防系統(tǒng)的改造5、安裝圖像及火災監(jiān)視系統(tǒng)，實現(xiàn)“遙視”功能6、計量設備的改造，更換部分計量設備并接入監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)“遙脈”功能。由此可見，變電站無人值班改造并不僅僅是綜合自動化改造，而是在綜合自動化的基礎上，對一、二次設備的全面改造，使之滿足變電站無人值班的要求。1.2國外研究動態(tài)在西歐、北美的發(fā)達國家及東亞的日本，不僅中低壓的變電站，而且有些高壓級別的變電站(380kv和500kv等級)也都采用了無人值班的運行方式，有的電力公司已經實現(xiàn)100%變電站無人值班。據介紹，這些國家在20世紀60年代就已經開始了無人值班變電站的建設，到20世紀70年代已完成了變電站無人值班改造。我國的無人值班變電站建設起步也比較早，在20世紀50年代開展有接點遙信和頻率.專業(yè)專注.式遙測遠動技術的研究時，就以和等供電局作為試點，并于1958年在全國掀起了變電站無人值班的熱潮，許多供電局的35～110kv變電站撤了人。后來，由于技術、經濟及管理體制上的原因，除電業(yè)局等少數(shù)供電部門還在部分變電站堅持無人值班外，大都停止了這一嘗試。擴展遙控和變電站無人值班的意見”,以及1995年2月28日召開的全國變電所無人值班綜合自動化變電站——福益站在電網投入運行。2006年，省公司計劃在三年在全部110kv1.3課題的設計容本課題主要針對無人值班變電所電氣一次部分進行設計，具體設計容如下：(1)選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和類型根據設計手冊要求并結合本變電所實際情況和可靠性要求選擇臺數(shù)和型號，再確定變壓器的容量，并進行過負載能力的校驗。(2)設計本變電所的電氣主接線根據變電所設計技術規(guī)程和實際情況選出數(shù)個電氣主接線方案進行技術經濟比較，確定一個較佳方案。(3)進行必要的短路電流計算根據本變電所的情況計算出系統(tǒng)最大運行方式下的短路電流，為母線系統(tǒng)的設計和電氣設備的選擇做好準備。(4)選擇和校驗所需的電氣設備根據電氣設備選擇的一般原則，按正常運行情況選擇、按短路情況校驗設備。同時兼顧發(fā)展選用設備。(5)配電裝置的選型和布置.專業(yè).專注.第二章變電所原始資料分析及設計方案2.1原始資料分析1.變電所類型：地方降壓變電所3.負荷情況：(1)35KV系統(tǒng)：出線6回；(2)10KV系統(tǒng)：出線10回。(1)110KV系統(tǒng)：出線2回；2.2變電所各部分設計方案2.2.2短路電流計算2.2.3導體和電器的選擇與設計本變電站海拔高度850M,可不校驗海拔高度位于III類氣象區(qū)，最高溫度39度，年.專業(yè)專注.最低溫度-22度，溫度校驗可忽略。詳細見后。2.2.4防雷計算對于本變電站的直擊雷過電壓保護采用避雷針，即在變電站四個角分別架設4支等高的避雷針，經過計算，可保護全變電站，詳細見后。2.2.5接地網設計本設計中采用以水平接地體為主，帶垂直接地體的人工接地體，全所鋪設長條形均壓帶，每條均壓帶間隔6M,埋深0.8M,詳細見后。第三章電氣主接線設計.專業(yè).專注.變電站的電氣主接線指由各種電氣元件如變壓器、斷路器、隔離開關等按照一定的要求和順序連接起來構成發(fā)電、輸電、配電的電氣回路。電氣主接線的選擇正確與否對電力系統(tǒng)的安全、經濟運行，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和調度的靈活性，以及對變電站的電氣設備選擇，配電裝置的布置，繼電保護和自動裝置的確定等都有重大的影響。因此在選擇變電站的電氣主接線時，應注意變電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件，按照電氣主接線設計的一般原則和要求，經過縝密的比較和嚴格的論證才能保證在建成使用的過程中不致有任何無法彌補的失誤。3.1.1合理地確定變壓器的運行方式確定運行方式總的原則是安全、經濟地保證對用戶安全、連續(xù)的供電。3.1.2接線方式的確定變電站建設規(guī)模應根據電力系統(tǒng)5--10年發(fā)展規(guī)劃進行設計，在主接線設計時，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，根據待設計變電站在系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、負荷情況、周圍環(huán)境條件等，確定合理的設計方案。在設計電氣主接線時，應使其滿足供電可靠性、運行靈活性和經濟性等基本要求。3.2.1可靠性供電可靠性是電力生產和配電的基本要求，電氣主接線也必須滿足這個要求，而又如(2)線路、斷路器或母線的故障時，以及母線檢修時，停電出線回路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；3.2.2靈活性(1)調度靈活，操作簡單。能靈活的進行運行方式的轉換，不僅正常運行時能安全可靠的供電，而且在系統(tǒng)故障或設備檢修及故障時，也能根據調度的要求靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響圍最小，甚至于不影響供電。.專業(yè).專注.(2)檢修安全。應能方便地停運斷路器，母線及繼電保護設備，進行安全檢修而不影響變電站的正常運行及對用戶供電。(3)擴建方便。應能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴建過渡時，一次和二次設備等所需的改造最少。3.2.3經濟性在滿足供電可靠性、靈活性及技術要求的前提下，做到經濟合理：(1)投資省。主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關等一次設備投資，要使控(2)占地面積小，電氣主接線的設計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和(3)電能損耗少。經濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。3.3.1主接線形式設計由110KV系統(tǒng)供給電源，電源進線兩回，屬于雙電源供電。按照《電力系統(tǒng)課程設計及畢方案一：橋接線；a.橋接線(如圖3.1)優(yōu)點：(2)通過加裝正常斷開運行的跨條，當出線斷路器檢修時，不影響對任何一回線路的供電；(3)在跨條上加裝兩組隔離開關后，可以輪流停電檢修任何一組隔離開關而不影響對負荷的供電。(1)變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運；.專業(yè).專注.(2)不利于擴建。圖3.1橋接線b.雙母線帶旁路接線(如圖3.2)優(yōu)點：檢修斷路器時不中斷該回路供電。使運行更加靈活，保證了供電的可靠性。(1)當其中一個電源點發(fā)生故障時，可以由另一電源供電。(2)當其中一回進線斷路器發(fā)生故障，根據系統(tǒng)潮流分布，系統(tǒng)又不允許另一回路向它供電，由旁路斷路器代替通過旁路母線供電，而不至于造成全站失電。.專業(yè).專注.(1)所用的斷路器、隔離開關增加，同時又增加了一條母線，使得占地面積增加，提高了造價；根據原始資料可知，35KV側出線較多，又一、二類負荷占得比例大，按照《電力系統(tǒng)方案二：雙母線接線a.單母線分段接線(如圖3.3)(1)用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供(2)當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。(1)當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。(2)檢修任一回路必須斷開該回路的斷路器停止供電。(3)擴建時需向兩個方向擴建。圖3.3單母線分段接線.專業(yè).專注.圖3.4雙母線接線b.雙母線接線(如圖3.4)(1)采用雙母線接線可進行倒閘操作，有利于刀閘的檢修，避免了因負荷大使刀閘發(fā)(2)倒閘操作后有利于母線的檢修，而不影響對負荷的供電。(1)檢修刀閘必須使線路停電；(2)占地面積大。3.10KV側接線方式由原始資料可知，待設計變電站有10KV出線10回，出線數(shù)量較多，且一、二類負荷占的比例大，根據《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》確定10KV側接線方式。a.單母線接線(如圖3.5)(2)便于擴建，節(jié)省投資和占地。(1)不夠靈活可靠，當母線停運(母線檢修、故障、線路故障后線路保護或斷路器拒動)將使全部支路停運，且停電時間長；(2)單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障母線分開后才能恢復非故障段的供電。適用圍：一般只適用于一臺主變壓器的以下三種情況：(1)6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；(2)35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；.專業(yè).專注.(3)110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。圖3.5單母線接線b.單母線分段接線(如圖3.3)(1)用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供(2)當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供(1)當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。(2)任一回路的斷路器檢修，該回路必須停止工作。(3)擴建時需向兩個方向擴建。3.3.2主接線的技術經濟比較1.110KV側接線方案的經濟技術比較(1)可靠性：橋接線：當線路斷路器、橋聯(lián)斷路器檢修時，通過跨條不會使線路停電，而且檢修任雙母線帶旁路接線：當一條母線有故障時，連接在該母線上的重要用戶可以通過倒閘操作由另一母線向用戶保持正常供電。雙母線接線供電可靠，兩組母線可互為利用。同時，檢修線路開關時通過旁帶線路可不間斷對用戶的供電。(2)靈活性：.專業(yè).專注.通過以上對運行可靠性的比較，橋接線方式運行靈活性高而且簡單明了易于操作。而雙母線帶旁路接線方式刀閘操作比較復雜，容易導致誤操作。(3)經濟性：橋接線配電裝置簡單，故所用設備較少，占地面積小，故經濟性高。根據以上兩種接線方式的比較，110KV系統(tǒng)采用橋接線。2.35KV側接線方案的經濟技術比較(1)可靠性：雙母線接線：當一條母線有故障時，雖然該母線上的所有線路均跳開，但可以通過倒閘操作由另一條母線恢復對負荷的供電。單母線分段接線：當母線上有故障時，連接在該母線上的電源和出線在故障檢修期間必須全部停電，但另一段母線仍然可以正常供電，縮小了停電圍，在檢修任一回路的斷路器時，該回路必須停電，其中包括重要用戶，對用戶影響較大。(2)靈活性：通過以上對運行可靠性的比較，雙母線接線對運行的靈活性高。(3)經濟性：雙母線接線與單母線分段接線相比較，由于雙母線接線運行比較靈活，而又提高了供電的可靠性，雖然比單母線分段接線多用了隔離開關，增加了投資，但它由于停電造成的損失減少，從長遠利益考慮，比較合算。所以總結以上比較，我們35KV側選擇雙母線接線。3.10KV側接線方案的經濟技術比較：(1)可靠性：單母線接線：在其母線故障時，連接在母線上的電源和出線在故障檢修期間必須全部停電，不能保證對重要用戶的可靠供電。單母線分段接線：當母線上有故障時，連接在該母線上的電源和出線在故障檢修期間必須全部停電，但另一段母線仍然可以正常供電，縮小了停電圍。(2)靈活性：通過以上對運行可靠性的比較，單母線分段接線對運行的靈活性高。(3)經濟性：10KV母線采用單母線接線，所用設備少，投資省，但設備檢修造成的停電圍廣，使得停電造成的經濟損失增大。.專業(yè).專注.單母線分段接線運行比較靈活，而又提高了供電的可靠性，雖然比單母線接線多用了一臺斷路器和兩臺隔離開關，增加了投資，但它由于停電造成的損失減少，從長遠利益考慮，比較合算。所以總結以上比較，我們10KV側選擇單母線分段接線。(主接線圖見附圖一)說明：為了供電可靠，35KV、10KV側對于一、二類重要負荷均采用雙回線供電，對于三類負荷采用單回線供電。第四章主變壓器選擇主變壓器的選擇主要考慮變壓器的臺數(shù)、容量、變壓器的型式和冷卻方式等。.專業(yè).專注.4.1.1變壓器繞組形式的選擇根據《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》:不受運輸條件限制，在330KV及其以下的發(fā)電廠和變電站中均采用三相變壓器。(1)變壓器繞組數(shù)量的選擇根據《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》:在具有三種電壓的變電站中，如通過主變壓器各側的功率均達到該主變容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電站需裝設無功功率補償設備時，主變宜采用三繞組變壓器。(2)繞組的連接方式根據《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》:變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和△,我國110KV及以以下電壓等級，變壓器繞組均采用△連接。所以待設計變電站的主變壓器選擇三相、三繞組變壓器。4.1.2變壓器調壓方式的選擇根據《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》:110KV及以下變電站，考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調壓方式。所以待設計變電站主變壓器選擇有載調壓變壓器。4.1.3變壓器接地方式的選擇降低了供電的連續(xù)性，但由于過電壓水平較低，減少了設備造價，特別是在高壓和超高壓系統(tǒng)多采用中性點直接接地方式。4.1.4變壓器冷卻方式的選擇主變一般采用的冷卻方式有：自然風冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫導向油循環(huán)冷卻，小容量變壓器一般采用自然風冷卻，大容量變壓器一般采用強迫油根據以上分析本設計采用三繞組普通強迫油循環(huán)變壓器。降壓變電站的主變壓器的臺數(shù)，一般不超過兩臺，當負荷再增大時，可更換大容量的.專業(yè).專注.變壓器，而不需增加變壓器的臺數(shù)。為保證供電的可靠性，避免一臺主變故障或檢修時影響對用戶供電，變電站一般裝設兩臺主變壓器，其變壓器基礎按大于變壓器容量的1--2級設計，以便負荷發(fā)展時，可更換大容量的變壓器，而不需增加變壓器的臺數(shù)。4.3.1選擇變壓器容量所采用的基本原則(1)在電力系統(tǒng)正常運行及檢修狀態(tài)下，以具有一定持續(xù)時間的日負荷選擇主變壓器的額定容量，日負荷中持續(xù)時間很短的部分，可由變壓器過載滿足。(2)并聯(lián)運行的以隱備用的形式相互作為事故備用。(3)主變壓器檢修時間間隔很長、檢修時間較短，合理作好檢修與運行調度。則不因檢修并聯(lián)變壓器而增加其選擇容量。4.3.2選擇變壓器容量的相關計算主變壓器容量一般按變電站建成后5--10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10--20年的負荷發(fā)展。當有兩臺變壓器時，每臺變壓器應能負擔變電站總負荷的70%左右，以便在一臺變壓器因故障退出運行時，另一臺變壓器容量應保證重要負荷連續(xù)供電。根據所用電為2%,35KV母線最大負荷為36MW。根據設計因為所用電占2%,所以：全站總負荷為：為保證重要用戶供電，待設計變電站宜選擇兩臺主變壓器，采用暗備用的方式。若每一臺變壓器的容量要求能帶全部負荷的70%左右計算：根據以上論證滿足以上條件的變壓器有SFS根據規(guī)程規(guī)定：油浸自冷和油浸風冷變壓器過負荷不應超過變壓器額定容量的30%,.專業(yè).專注.驗算所選擇變壓器容量是否滿足負荷要求：所以我們選擇兩臺SFSL?-45000/110型變壓器，該變壓器技術數(shù)據見下表4.1:型號及容量額定電壓聯(lián)接組標號損耗阻抗電壓(%)空載電流%空載高-中高-低中-低1第五章所用電設計.專業(yè).專注.在變電站中，自用電的負荷主要是照明、蓄電池的充電設備、硅整流設備、變壓器的冷卻風扇、采暖、通風、油處理設備、檢修工具及水泵等。5.1所用變壓器的確定為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側可用高壓熔斷器代替高壓斷路器。所用低壓電壓等級一律為380V,照明負荷可用380/220V三相四線制供電。5.2所用變壓器容量的選擇所用變壓器的容量應根據所用負荷選擇，一般有重要負荷的大型變電站，380/220KV系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常情況下分列運行，分段開關設有自動投入裝置。380/220V低壓母線用空氣自動開關分成兩段。由原始條件可知，所用負荷為：型變壓器兩臺，其技術數(shù)據如下表5.1:型號額定容量低壓側額定電壓損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流連接組別低壓空載短路0其接線如下圖5.2:.專業(yè).專注.圖5.2.專業(yè).專注.第六章短路電流計算6.1.1短路電流計算的目的在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有(1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進行必要的短路電流計算。(2)在選擇電氣設備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠工作，同時又力求節(jié)約資金，就需要進行全面的短路電流計算。(3)在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距(4)在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。(5)接地裝置的設計，也需要短路電流。6.1.2計算的基本情況(1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。(2)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。6.1.3接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(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。6.1.4計算容量應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。6.1.5短路種類6.1.6短路計算點在正常接線方式下，通過電器設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。6.2.1短路電流計算為選擇10-110KV配電裝置的電器和導體，需計算在最大運行方式下流過電氣設備的短.專業(yè).專注.路電流，選三個短路點，即以三個電壓等級的母線為短路點d1、d2和d3。如圖6.1所示：高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值計算。為了計算方便，通常取基準容量和基準電壓(原始資料中以給出：選SB=1000MVA,UB=Up),Up一般取各段平所以.專業(yè).專注.變電站選用的變壓器為SFSL?-45000/110,其技術參數(shù)為額定電壓Ue=121/38.5/11,空載損耗：38.4KW,阻抗電壓：高---中：18,高---低：10.5,中---低：6.5。7.專業(yè).專注.3.計算短路電流：根據原始資料的要求，待設計變電站歸算到110KV側系統(tǒng)短路阻抗為：最大運行方式下：XSo.:最小運行方式下：XSo.!等值電路如圖6.2:00最大運行方式時0.86最小運行方式時0.92圖6.2(1)最大運行方式下：d?短路時：X*O.8工_ed?短路時：.專業(yè).專注.(2)最小運行方式下：S短路電流計算結果表6.3:名稱短路點基準電壓最大最小最大最小最大最小6.2.2持續(xù)工作電流的計算.專業(yè)專注.35KV中壓側：2.110KV進線、35KV和10KV出線持續(xù)工作電流計算.專業(yè).專注.第七章電氣設備的選擇導體和電氣的選擇設計，同樣必須執(zhí)行國家的有關技術經濟政策，并應做到技術先進、經濟合理、安全可靠、運行方便和適當?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經濟運行的.專業(yè).專注.需要。7.1.1一般原則(1)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。(2)應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗。(3)應力求技術先進和經濟合理。(4)與整個工程的建設標準應協(xié)調一致。(5)同類設備應盡量減少品種。(6)選用的新產品均應具有可靠的試驗數(shù)7.1.2技術條件選擇的高壓電器，應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1.長期工作條件：(1)電壓：選用電氣的允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運行電壓Ug,即UmL(2)電流：選用的電氣額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流Ig2.短路穩(wěn)定條件：(1)校驗的一般原則：(2)短路的熱穩(wěn)定條件：(3)短路的動穩(wěn)定條件：ich≤idfIch≤IafI?t秒設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值。.專業(yè).專注.t---設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間。i--_-短路沖擊電流峰值。Ia-_-電流允許的極限通過電流有效值。Imx--動穩(wěn)定電流7.1.3溫度按《交流高壓電器在長期工作下的發(fā)熱》規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40℃時，允許按額定電流長期工作，當電器安裝點的環(huán)境溫度高于+40℃時，每增高1℃建議額定電流減少1.8%,當?shù)陀?40℃時，每降低1℃,建議額定電流增加0.5%,但總的增加值不得超過額定電流的20%.7.2電氣設備選型7.2.1斷路器的選擇原則(1)斷路器的額定電壓應等于或大于電氣裝置的額定電壓。(2)斷路器的額定電流應等于或大于通過斷路器的長期最大負荷電流。(3)選擇斷路器的類型：戶式、戶外式、多油式、少油式等。(4)檢驗斷路器的斷流能力：斷路器的允許開斷電流應等于或大于斷路器實際開斷時間的三相短路電流周期分量有效值。(5)檢驗斷路器的動穩(wěn)定：要求斷路器允許的動穩(wěn)定電流峰值應大于或等于三相短路(6)檢驗斷路器的熱穩(wěn)定：要求斷路器t秒鐘熱穩(wěn)定電流It算出的允許熱效應I?2t大于或等于通過斷路器的短路電流脈沖Qd。斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經經濟技術比較才能確定，根據當前我國生產制造情況，3—220KV電網一般采用少油斷路器。7.2.2隔離開關的選擇原則(1)隔離開關的額定電壓應等于或大于電氣裝置的額定電壓。(2)隔離開關的額定電流應等于或大于通過隔離開關的長期最大負荷電流。(3)選擇隔離開關的類型：戶式、戶外式。(4)檢隔離開關的動穩(wěn)定電流峰值應等于或大于通過隔離開關的三相短路沖擊電流。.專業(yè).專注.(5)根據隔離開關容許的t秒鐘熱穩(wěn)定電流It算出的允許熱效應I2t大于或等于通過隔離開關的短路電流脈沖Qd。隔離開關型式的選擇：應根據配電裝置的布置特點和使用等因素，進行綜合的技術經濟比較后確定，本方案對110、35KV側采用屋外式，對10KV側采用屋式。7.2.3母線的選擇(4)35KV以上母線校驗它在當?shù)厍缣鞖馇闆r下是否發(fā)生電暈。2.母線的型式載流導體一般采用鋁質材料，在110KV及以上高壓配電裝置中一般采用軟導體，當采用硬導體時，宜選用鋁錳合金的導體。3.面的選擇除了配電裝置的匯流母線及較短導體按導線長期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導體的截面一般按經濟電流密度選擇。對于屋外配電裝置的裸導體，最高環(huán)境溫度取最熱月份平均最高溫度，根據原始資料給定，取最熱月份平均最高溫度25℃。對于屋配電裝置的裸導體，最高環(huán)境溫度取該處通風設計溫度，當無此資料時，可取最熱月份平均最高溫度加5℃,根據原始資料給定，取最熱月份平均最高溫度25℃。即對于屋配電裝置的裸導體最高環(huán)境溫度25+5=30℃。7.2.4電流互感器的選擇原則：(1)電流互感器的額定電壓應等于或大于電氣裝置的額定電壓。(2)電流互感器的一次側額定電流應等于或略大于通過互感器的長期最大負荷電流，(3)選擇互感器的型式：如戶式、戶外式、穿墻式、套管式等。(4)選擇互感器的準確度級：如計費測量需用0.5級，過流保護可用3級，差動保護需用D級等。.專業(yè).專注.(6)檢驗互感器部及外部動穩(wěn)定：檢驗互感器部動穩(wěn)定時，要求流過互感器一次側的三相短路沖擊電流與電流互感器一次側額定電流幅值之比小于或等于互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)。7.2.5電壓互感器的選擇原則1.電壓互感器的額定電壓應等于電氣裝置的額定電壓。2.選擇電壓互感器的型式：通常20KV及以下為戶式，35KV以上為戶外式。3.結構型式：(1)一般110KV及以上電壓，采用三個單相電壓互感器接成Yo/Yo/△-12接線，每個(2)35KV電壓互感器，采用三個單相電壓互感器接成Yo/Yo/△-12接線，每個單相電4.擇電壓互感器的準確度級：如計費電度表用電壓互感器采用0.5級，接監(jiān)視用(不計費)電度表、功率表、應采用1級的，接估計被測電壓數(shù)值的表計用的電壓互感器可采5.驗電壓互感器的副邊負荷：應首先統(tǒng)計出電壓互感器的副邊負荷，只要小于電壓互7.2.6熔斷器的選擇配置變電所35KV和10KV電壓互感器以及所用變壓器都用高壓熔斷器進行保護，保護電壓互感器的熔斷器只需按額定電壓和斷流容量來選擇熔斷器附加限流電阻RD1-35,其技術參數(shù)Ue=35KV,熔件額定電流Ie=0.5A,R=396歐姆。10KV站用變熔斷器選擇為：RN1-10,額定電壓為10KV,斷流容量為200MVA。7.2.7避雷器的選擇避雷器是發(fā)電廠、變電站防護雷電侵入波的主要設施，應根據被保護設備的絕緣水平和使用條件，選擇避雷器的型式、額定電壓等，并按照使用情況校驗所選避雷器的滅弧電壓和工頻放電電壓等。110KV母線選擇FCZ-110J磁吹避雷器；主變壓器110KV中性點絕緣等級35KV,工頻試驗電壓為85KV,沖擊試驗電壓為180KV,保護中性點絕緣的避雷器選FZ-40;在中性點不接地的35KV電力系統(tǒng)中，避雷器的工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的3.5倍，且工頻放電電壓還應大于滅弧電壓的1.8倍，應選FZ-35型避雷器；在中性點不接地的10KV電力系統(tǒng)中，其滅弧電壓大于電網最大線電壓的1.1倍，選擇FZ-10型避雷器。7.3電氣設備選擇校驗計算及電氣設備選型結果7.3.1母線的選擇和校驗1.110KV母線橋的選擇和校驗按經濟電流密度選擇110KV母線橋和變壓器引線的截面S,并按d?點短路電流進行熱穩(wěn)TnO,鋼芯鋁絞線的經濟電流密A查表選LGJ-240鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+80℃時的載流量為613A,滿足最大工作A滿足短路條件下的熱穩(wěn)定。2.35KV母線的選擇和校驗驗。.專業(yè).專注.0查表試選LGJQ-500鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+80℃時的載流量為932A,滿足最大工作電流的要求。 校驗d?點短路條件下的熱穩(wěn)定，按裸導體熱穩(wěn)定校驗公式：Smaln×t:校驗。故滿足短路條件下的熱穩(wěn)定。3.10KV母線的選擇和校驗已知最熱月份平均最高溫度28℃,故環(huán)境溫度按33℃計算。查表選80×10三條平放矩形鋁母線，平放時長期允許載流量2806A。綜合修正系數(shù)1.0(K=1/(1.1-h/10000)按d3點的短路條件校驗熱穩(wěn)定=1.5==1.2Lo25.專業(yè).專注. 矩形鋁母線80×10=800mm2故滿足熱穩(wěn)定的要求。動穩(wěn)定的校驗：取L=1m,a=0.25m,B=1查圖的得K?-2=0.2,K?-=0.2同相母線片間作用力對于三條母線，系數(shù)λ=1197(鋁)/2上.專業(yè).專注.7.3.2架空線的選擇和校驗在35KV負荷中，平均負荷電流為工最大負荷利用小時數(shù)Tm0,鋼芯鋁絞線的經濟電流密度查表得：設線路主保護動作時間0.2S,斷路器全分閘時間0.15S,則t=0.35S,B=1,查圖得：在10KV負荷中，平均負荷電流為工.專業(yè).專注.查表選LGJ-70型導線，其截面70mm2,長期允許載流量為260A,滿足最大電流的要求。校驗d?點短路條件下的熱穩(wěn)定，按裸導體熱穩(wěn)定校驗公式：SmLh×t?校驗。設線路主保護動作時間0.2S,斷路器全分閘時間0.15S,則t=0.3,B=1,查圖得：在最高允許溫度+80℃時的載流量為260A,綜合修正系數(shù)1.0[K=1/(1.1-h/10000)],7.3.3斷路器和隔離開關的選擇校驗1.110KV側斷路器和隔離開關的選擇校驗所以，所選斷路器完全滿足要求。(2)110KV隔離開關的選擇校驗校驗：所以，所選隔離開關完全滿足要求。2.35KV側斷路器和隔離開關的選擇校驗當d?點發(fā)生短路時，d?點的短路參數(shù)：Le5.2(1)35KV斷路器的選擇和校驗查表試選SW?-35型少油斷路器，其技術數(shù)據為：b3所以，所選斷路器完全滿足要求。(2)35KV隔離開關的選擇校驗按d?點發(fā)生短路的條件試選GW?-35(D),其技術參數(shù)為b子tItt所以，所選隔離開關完全滿足要求。3.10KV側母線斷路器和隔離開關的選擇校驗Le25.(1)10KV斷路器的選擇和校驗查表試選SN?-10G型少油斷路器，其技術數(shù)據為：所以，所選斷路器完全滿足要求。(2)10KV隔離開關的選擇校驗按d?點發(fā)生短路的條件試選GN?-10,其技術參數(shù)為Ie30Cb3tItt所以，所選隔離開關完全滿足要求。4.35KV出線斷路器和隔離開關的選擇校驗當d?點發(fā)生短路時，d?點的短路參數(shù)：(1)35KV出線斷路器的選擇和校驗查表試選SW?-35型少油斷路器，其技術數(shù)據為：.專業(yè).專注.7所以，所選斷路器完全滿足要求。(2)35KV出線隔離開關的選擇校驗按d?點發(fā)生短路的條件試選GW?-35(D),其技術參數(shù)為Ie60(b子tdItt所以，所選隔離開關完全滿足要求。5.10KV出線斷路器的選擇校驗出線的平均最大電流當d?點發(fā)生短路時，d3點的短路參數(shù)Ie25.(1)10KV出線斷路器的選擇和校驗查表試選SN??-10/600型少油斷路器，其技術數(shù)據為：所以，所選斷路器完全滿足要求。7.4所選設備的技術參數(shù)7.4.1所選擇母線的技術參數(shù)如下表7.1型號規(guī)格載流量110KV母線橋35KV母線35KV架空出線10KV母線矩形鋁母線80×1010KV架空出線7.4.2所選斷路器技術參數(shù)如下表7.2.專業(yè).專注.編號安裝地點型號電壓額定電流A額定斷開電流額定斷開容量極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流(KA)峰值有效值10KV電源進線G10KV分段開關G10KV出線開關60035KV電源進線35KV分段開關35KV出線開關電源進線07.4.3隔離開關技術參數(shù)如下表7.3表7.3熱穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流編號(安裝地點)動穩(wěn)定電流10KV電源進線10KV出線額定電壓(V)額定電流(A)型號.專業(yè).專注.35KV電源進線35KV出線35KV母聯(lián)35KV分段110KV出線110KV電源進線中性點7.4.4電流互感器的技術參數(shù)如下表7.4型號額定電流比級次組合準確度荷10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)固倍數(shù)動穩(wěn)固倍數(shù)編號(安裝地點)級級3級D級.專業(yè).專注.5D<1010KV電源進線5D<1010KV分段1D1110KV出線5D335KV電源進線5D335KV分段D335KV出線DD227.4.5電壓互感器的技術參數(shù)如下表7.5型號額定容量(VA)最大容量原線圈副線圈輔助線圈0.5級1級3級0.1/.專業(yè).專注.35KV母線110KV母線7.4.6避雷器選擇結果如下表7.6表7.6技術參數(shù)(KV)數(shù)量安裝地點滅弧電壓Umh工頻放電電壓(Ugf)沖擊放電電壓殘壓2組110KV系統(tǒng)側2個主變110KV中性點4組35KV系統(tǒng)側22組10KV系統(tǒng)側第八章配電裝置的設計8.1配電裝置的設計原則：8.1.1配電裝置的設計必須滿足的基本要求：(1)安全可靠，首先應保證運行與檢修人員的安全，使運行人員巡視與檢修人員檢修時與帶電體邊緣有足夠的安全距離，同時還要考慮設備運輸時不至與帶電體之間發(fā)生放電.專業(yè).專注.現(xiàn)象。必須考慮到事故發(fā)生時限制事故擴大的措施。(2)在符合規(guī)程規(guī)定的條件下，與國家經濟發(fā)展相同步，改善運行與檢修的條件。(3)防震、防污。我國部分地區(qū)屬地震區(qū)，因此考慮防震措施，以確保電力系統(tǒng)的安8.1.2配電設備的安全距離1.屋外配電裝置的安全距離(mm)如下表8.1表8.1序號適用圍1帶電部分至接地部分之間2(1)、不同相的帶電部分之間。(2)、隔離開關和斷路器的斷口倆側引線帶電部分之間。3(1)、設備運輸時，其外邊與無遮攔帶電(2)、交叉的不同時停電檢修的無遮攔部4網狀遮攔至帶電部分之間5無遮攔裸體導線對地面、建筑物及構筑6平行的不同時停電檢修的無遮攔帶電部2.10KV屋配電裝置的安全距離(mm)如下表8.2序號適用圍凈距1帶電部分至接地部分之間2不同的帶電部分之間。.專業(yè).專注.3交叉的不同時停電檢修帶電體之間。4裸體導體至地面5平行的不同時停電的裸導體之間。8.2.1配電裝置可分為中型、辦高型和高型三種。(1)中型配電裝置：這種配電裝置將所有電氣設備都安裝在地面設備支架上，母線下優(yōu)點：接線清晰，巡視檢修方便。(2)高型配電裝置：將母線和隔離刀閘上下重疊布置。缺點：鋼材耗量大，土建投資多，安裝及運行維護條件差。(3)半高型配電裝置：將母線及母線隔離開關抬高，將斷路器、電流互感器、等電氣優(yōu)點：布置緊湊、清晰，占地面積小。8.2.2配電裝置的選擇根據原始資料，110KV宜采用半高型布置，便于運行維護；35KV側為雙母線，亦采用中型布置；10KV配電裝置采用屋配電裝置。電裝置布置在所區(qū)南部，主控制室面南北背南，與10KV屋配電裝置連在一起。110KV采用半高型屋外配電裝置，此配電裝置保留了中型配電裝置的特點：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護比較方便，架構較低，抗震性能好，所用鋼材少，造價低，占地面積較普通中型少，檢修方便。故110KV采用半高型屋外配電裝置。35KV采用中型布置，把所有的電氣設備都布置在較低的基礎上，使各種電氣設備基本處在同一水平，占地面積大，但檢修維護較方便。.專業(yè).專注.第九章防雷保護與接地設計9.1防雷保護對于變電所的防雷保護，通常采用裝設避雷針和避雷器的措施，避雷器的設置前面已作選擇，故本章只對避雷針作選擇。.專業(yè).專注.根據平面布置，該變電所長70米，寬90米，變電所門型架為10.5米，故h取11米，35KV系統(tǒng)門型架高為7米，取h為7米。該變電所初步選用4支30米高避雷針保護全所構架，主變及主控室等。分別按h=11m,h=7m計算保護圍。9.1.1單只避雷針保護圍計算式中：r—在被保護高度h平面上的保護半徑(m)h—被保護物高度(m)h—避雷針高度(m)h,=h-h—避雷針有效高度(m)9.1.2兩支等高避雷針的保護圍計算兩支等高避雷針的保護圍，保護半徑r的求法與單支避雷針相同。兩避雷針間h水平面上的保護圍最大寬度為2b,b的求法可由下式計算：式中：a—兩避雷針間的距離(m)r—單支避雷針的保護半徑(m)9.1.3兩面三刀支不等高避雷針的保護圍計算(1)按公式(1)分別求出兩針對h的保護圍。求出假想的與較低避雷針等高的避雷針的位置3。(3)將2、3兩針按等高避雷針求出聯(lián)合保護圍及b值。(4)由0點作r?保護圓的切線，則得針1與2的全部保護圍。9.1.4多支避雷針的保護圍計算多支避雷針的聯(lián)合保護圍可將它們劃分成若干個三個三支或四支避雷針分別計算后，對于三支或四支避雷針的保護圍可如下進行計算：(1)r的確定與單支避雷針同。式中D為通過由三支避雷針所形成的三角形頂點圓的直徑或以避雷針為頂點的四邊形9.1.5裝設獨立避雷針的原則在裝設獨立避雷針時，避雷針與配電裝置部分在地中和空氣中有一定距離：(1)地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網的地中距離Sa;式中：R—獨立避雷針的接地電阻(Q),在任何情況下，Sa不得小于3m。(2)空氣中：由獨立避雷針到配電裝置導電部分之間以配電裝置電力設備與架構接地部分之間的空氣距離Sk式中：h—被保護物考慮點的高度，在任何情況下不得小于5m。D.專業(yè).專注.按D≤8h求ha及相應的h:避雷針高度應為：141TS取30m。b8.:9.2接地設計9.2.1變電所情況(1)土壤電阻率400Ω·m,各級電壓裝置