課程設(shè)計(jì)---110kv降壓變電所一次設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　　題 目 110kV降壓變電所一次設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院名稱 電氣工程學(xué)院 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　職 稱

2、 </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　2014年 6 月 30 日<

3、;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)論文</b></p><p><b>　　1.原始資料：</b></p><p>　　某市電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓等級(jí)為220kV，已建成220kV變電所2座，主變?nèi)萘?00MVA，110kV變電所12座，主變總?cè)萘?00MVA。地方電廠裝機(jī)總?cè)萘?80MW，年發(fā)電量合計(jì)3.1億度。目前在建的110kV

4、變電所有三個(gè)，規(guī)模均為2*31.5MVA。估計(jì)2019年，該市總用電量6.5億度，全市用電最高負(fù)荷2330MW。</p><p>　　110kV變電所技術(shù)要求：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的變電所引入兩回110kV電壓等級(jí)的入線，每回最大輸送容量為80MVA，電能送往35kV電網(wǎng)和10kV電網(wǎng)。35kV電網(wǎng)側(cè)，每回最大可輸送12MVA負(fù)荷，最大總負(fù)荷50MVA。10 kV電網(wǎng)側(cè)，每回最

5、大可輸送5MVA負(fù)荷，最大總負(fù)荷50MVA。</p><p>　?。?）該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)。110kV出線最終四回，本期二回；35kV出線八回；10kV出線最終十二回，本期十回。</p><p>　?。?）110kV側(cè)短路容量為1000MVA；</p><p>　?。?）本變電所址地勢(shì)平坦，進(jìn)出線方便，防污等級(jí)按二級(jí)考慮，構(gòu)建筑物按七度區(qū)抗震設(shè)防。</p&

6、gt;<p><b>　　2、設(shè)計(jì)要求 </b></p><p>　　2.1單獨(dú)完成論文(WORD打印裝訂，不少于5000字)。</p><p>　　2.2論文格式規(guī)范，包括任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、中英文摘要與關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻(xiàn)（有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，參考文獻(xiàn)不少于10篇）。</p><p><b>　　2.3獨(dú)立完成

7、。</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文為110kV變電所一次部分設(shè)計(jì)。通過(guò)查找資料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了變電所的主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)的確定，防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，CAD繪制主接線圖，完成了電力系統(tǒng)中變電所一次部分的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)

8、鍵詞：變電所 ；主接線； 短路計(jì)算 ； 設(shè)備選擇</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.前言6</b></p><p>　　2.電氣主接線設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則7</p><p>　　2.2 主接線設(shè)計(jì)的

9、基本要求8</p><p>　　2.2.1 主接線可靠性的要求8</p><p>　　2.2.2 主接線靈活性的要求8</p><p>　　2.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求9</p><p>　　2.3 電氣主接線的選擇和比較9</p><p>　　2.3.1 主接線方案的擬訂9</p><

10、;p>　　2.3.2 主接線方案的討論比較12</p><p>　　2.3.3主接線方案的選擇14</p><p>　　3主變壓器的選擇與論證14</p><p>　　3.1 DL/T5429-2009規(guī)程中有關(guān)變電所主變壓器選擇的規(guī)定14</p><p>　　3.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟15</p>&

11、lt;p>　　3.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則15</p><p>　　3.2.2 主變壓器形式的選擇原則15</p><p>　　3.2.3 主變壓器容量的確定原則15</p><p>　　3.3 主變壓器的計(jì)算與選擇17</p><p>　　3.3.1 容量計(jì)算17</p><p>　　3.3.2

12、 變壓器型號(hào)的選擇17</p><p>　　4短路電流計(jì)算18</p><p><b>　　4.1 概述18</b></p><p>　　4.2短路計(jì)算的目的及假設(shè)19</p><p>　　4.2.1短路電流的目的19</p><p>　　4.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定19</

13、p><p>　　4.2.3短路計(jì)算基本假設(shè)19</p><p>　　4.2.4基準(zhǔn)值20</p><p>　　4.2.5短路電流計(jì)算的步驟20</p><p>　　4.3主變壓器參數(shù)計(jì)算21</p><p>　　4.4.1 短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算（主變110kV側(cè)）22</p><p>　　

14、4.4.2 短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算（35kV母線）23</p><p>　　4.4.3 短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算（10kV母線）24</p><p>　　5電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)25</p><p><b>　　5.1 概述25</b></p><p>　　5.1.1 一般原則26</p><p&g

15、t;　　5.1.2 技術(shù)條件26</p><p>　　5.2 各回路最大持續(xù)電流27</p><p>　　5.3 斷路器的選擇及校驗(yàn)28</p><p>　　5.3.1 110kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)28</p><p>　　5.3.2 35kV母線,出線斷路器的選擇及校驗(yàn)29</p><p>　　5.3.

16、3 10kV母線,出線斷路器的選擇及校驗(yàn)29</p><p>　　5.3.4 斷路器型號(hào)30</p><p>　　5.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)30</p><p>　　5.4.1 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)31</p><p>　　5.4.2 35kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)31</p><p>　　

17、5.4.3 10kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)32</p><p>　　5.4.4 隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)一覽表33</p><p>　　5.5互感器的選擇與校驗(yàn)33</p><p>　　5.5.1電流互感器的選擇34</p><p>　　5.5.2 變壓器110kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)36</p><p>　　5.

18、5.3 變壓器35kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)36</p><p>　　5.5.4 變壓器10kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)37</p><p>　　5.5.5 電流互感器型號(hào)一覽表38</p><p>　　5.6 電壓互感器的選擇38</p><p>　　5.6.1 110kV側(cè)電壓互感器的選擇39</p><p

19、>　　5.6.2 變壓器35kV及其出線側(cè)電壓互感器的選擇40</p><p>　　5.6.3 變壓器10 kV及其出線側(cè)電壓互感器的選擇40</p><p>　　5.7 避雷器的選擇及校驗(yàn)41</p><p>　　5.7.1 110kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)41</p><p>　　5.7.2 35kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)41

20、</p><p>　　5.7.3 10kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)42</p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　目前，我國(guó)城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)，城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代。我國(guó)電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所，微機(jī)監(jiān)測(cè)變電所，綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn)，并得到迅速的發(fā)展。本設(shè)

21、計(jì)的內(nèi)容為110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，正是最為常見(jiàn)的常規(guī)變電所，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。</p><p><b>　　2.電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、

22、線路、和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量，并指出應(yīng)該以怎樣的方式來(lái)連接發(fā)電機(jī)、變壓器線路以怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)[1]。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全站電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。</p><p>　　對(duì)于6～220k

23、V電壓配電裝置的接線，一般分兩類：一為母線類，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無(wú)母線類，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。應(yīng)視電壓等級(jí)和出線回?cái)?shù)，酌情選用。</p><p>　　旁路母線的設(shè)置原則：</p><p>　　1）采用分段單母線或雙母線的110kV配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線[1]。因?yàn)?10KV線路輸送距離長(zhǎng)、

24、功率大，一旦停電影響范圍大，且斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)（平均每年5～7天），故設(shè)置旁路母線為宜。當(dāng)有旁路母線時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。</p><p>　　2）35kV配電裝置可不設(shè)旁路母線，是因?yàn)橹匾脩舳嘞惦p回路供電，有可能停電檢修斷路器。其次，還因?yàn)閿嗦菲髂昶骄鶛z修時(shí)間短，通常為2～3天[1]。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。</p><p&

25、gt;　　3）10kV配電裝置，可不設(shè)旁路母線。對(duì)于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路系向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線、分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線。</p><p>　　對(duì)于變電所的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少或不用斷路器的接線。當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線。</p><p>　　2.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　

26、　變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求[2]。對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性、和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　2.2.1 主接線可靠性的要求</p><p>　　安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線的最基本要求[3]?？煽啃缘墓ぷ魇且员ＷC對(duì)用戶不

27、間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：</p><p>　　1)斷路器檢修時(shí)是否影響停電；</p><p>　　2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否對(duì)重要用

28、戶的供電；</p><p>　　3)變電站全部停電的可能性。</p><p>　　2.2.2 主接線靈活性的要求</p><p>　　主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求：</p><p>　　1)調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p>

29、;<p>　　2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶的供電。</p><p>　　3)擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^(guò)渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最少。</p><p>　　2.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求</p><p>　　在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。</p>

30、<p>　　1)投資省：主接線簡(jiǎn)單，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備的投資；占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。</p><p>　　2)電能損耗少：經(jīng)濟(jì)選擇主變壓器型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　2.3 電氣主接線的選擇和比較</p><p>　　2.3.1 主接線

31、方案的擬訂</p><p>　　高壓側(cè)是2回出線，可選擇線路變壓器組，單母分段，橋型接線。</p><p>　　中壓側(cè)有4回出線，低壓側(cè)有12回出線，均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。</p><p>　　在比較各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍后，提出如下四種方案：</p><p>　　方案1（圖2-1） 高壓側(cè)，中壓側(cè)，低壓

32、側(cè)：?jiǎn)文阜侄?lt;/p><p>　　圖2-1 方案2主接線圖</p><p>　　方案2：（圖2-2） 高壓側(cè)：外橋接線；中壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄螏月纺妇€；低壓側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線</p><p>　　圖2-3 方案3主接線圖</p><p>　　方案3（圖2-3） 高壓側(cè)：內(nèi)橋接線法；中壓側(cè)：?jiǎn)文妇€分段；，低壓側(cè)：雙母線</p>&

33、lt;p>　　圖2-4 方案4主接線圖</p><p>　　方案4（圖2-4） 高壓側(cè)：內(nèi)橋接線；中壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄危蛪簜?cè)：?jiǎn)文妇€分段</p><p>　　圖2-4 方案4主接線圖</p><p>　　2.3.2 主接線方案的討論比較</p><p><b>　　方案1:</b></p><p&

34、gt;　　110kV、35kV、10kV側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏

35、季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。</p><p><b>　　方案2：</b></p><p>　　110kV側(cè)：采用外橋法接線。與內(nèi)橋法一樣,該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí)，需同時(shí)動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。</

36、p><p>　　但當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障或是檢修時(shí)，能快速的切除故障變壓器，不會(huì)造成對(duì)無(wú)故障變壓器的影響。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過(guò)變電站時(shí)，也采用外橋接線。</p><p>　　35kV、10kV側(cè)：采用單母分段帶旁路母線接線.該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性.這樣就很

37、好的解決了在雷雨季節(jié)斷路器頻繁跳閘而檢修次數(shù)增多引起系統(tǒng)可靠性降低的問(wèn)題.</p><p>　　但同時(shí)我們也看到,增加了一組母線和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān),從而增加了一次設(shè)備的投資.而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器,雖然節(jié)約了投資,但在檢修斷路器或母線時(shí),倒閘操作比較復(fù)雜,容易引起誤操作,造成事故.</p><p><b>　　方案3：</b></p><

38、p>　　110kV側(cè):采用內(nèi)橋法接線。 該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。因此，線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開(kāi)，不影響其他回路運(yùn)行。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換，因此，系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線較多，以利于線路的運(yùn)行操作。</p>

39、<p>　　35kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線。采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電

40、，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。</p><p>　　10kV側(cè)：采用雙母線接線。優(yōu)點(diǎn):供電可靠.通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電,檢修任一回路母線的隔離開(kāi)關(guān)時(shí),只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線,其他線路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行.調(diào)度靈活,各個(gè)電源和各個(gè)

41、回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要;通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式.擴(kuò)建方便.</p><p>　　缺點(diǎn):增加一組母線和多個(gè)隔離開(kāi)關(guān),一定程度上增加一次投資.當(dāng)母線故障或檢修時(shí),隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作.</p><p><b>　　方案4：</b></p><p>　　11

42、0kV側(cè)：采用內(nèi)橋接線法。該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。因此，線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開(kāi)，不影響其他回路運(yùn)行。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換，因此，系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線較多，以利于線路的運(yùn)行操作。</p><p>

43、;　　35kV和10kV側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷

44、路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。</p><p>　　2.3.3主接線方案的選擇</p><p>　　通過(guò)分析原始資料,與各方案優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇方案4進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　3主變壓器的選擇與論證</p><p>　　在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電

45、力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國(guó)當(dāng)前的能源政策是開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　3.1 DL/T5429-2009規(guī)程中有關(guān)變電所主變壓器選擇的規(guī)定</p><p>　　1)主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)

46、設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5429-2009有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該站全部負(fù)荷的70%，在計(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。</p><p>　　2)根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展和潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。</p>

47、<p>　　3)主變調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5429-2009的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　3.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟</p><p>　　3.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則</p><p>　　1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜[4]。</p&g

48、t;<p>　　2)對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性[4]。</p><p>　　3)對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變電器容量的1~2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變電器的容量[4]。</p><p>　　主變壓器容量選擇。主變壓器容量按變壓器5~10年的電力負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃來(lái)選擇。凡裝有兩臺(tái)及以上主變壓

49、器的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行后，其余主變壓器停止運(yùn)行后，其余主變壓器的容量需能夠承擔(dān)規(guī)定的轉(zhuǎn)移負(fù)荷。一般估算其余變壓器需能保證70%電力負(fù)荷的供電，在考慮變壓器過(guò)負(fù)荷能力的允許時(shí)間內(nèi)，還能保證對(duì)一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的用戶供電[5]。</p><p>　　3.2.2 主變壓器形式的選擇原則</p><p>　　1)110kV主變一般采用三相變壓器。</p><p>

50、;　　2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　3)具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電所，一般采用三繞組變壓器。</p><p>　　3.2.3 主變壓器容量的確定原則</p><p>　　1)為了準(zhǔn)確選擇主變的容量，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年、日最高負(fù)荷和平均

51、符合。</p><p>　　2)主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。</p><p>　　3)變壓器最大負(fù)荷按下式確定：</p><p>　　式中——負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；</p><p>　　——按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。</p><p>　　對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計(jì)算：<

52、/p><p>　　如此，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能力為40%，則可保證84%的負(fù)荷供電。</p><p>　　3.3 主變壓器的計(jì)算與選擇</p><p>　　3.3.1 容量計(jì)算</p><p>　　同時(shí)系數(shù)0.9，按最大總負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　S=0.7*(50+50)*0.9=63MVA<

53、/p><p>　　結(jié)論：選擇兩臺(tái)63MVA的變壓器并列運(yùn)行。</p><p>　　3.3.2 變壓器型號(hào)的選擇</p><p>　　綜上所述：選擇額定容量63000kVA，性能水平較高的三繞組變壓器。</p><p>　　選擇SFSZ11-63000/110</p><p><b>　　參數(shù)：</b>

54、</p><p>　　額定容量 63000</p><p>　　容量分配 100:100:100</p><p>　　電壓組合 110 35 10</p><p>　　鏈接組號(hào) YNyn 0d11</p><p>　　空載損耗 9.6kW&

55、lt;/p><p>　　負(fù)載損耗 44.7kW</p><p>　　空載電流（%） 0.95</p><p>　　阻抗電壓 高—中：10.5</p><p><b>　　高—低：17~18</b></p><p><b>　　中—低：6.5</b&

56、gt;</p><p><b>　　4短路電流計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響[7]。</p><p>　　在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇

57、電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。</p><p>　　短路電流計(jì)算的步驟為</p><p>　　1)根據(jù)已知條件和計(jì)算目的畫(huà)出計(jì)算電路并作出等值電路</p><p><b>　　2)化簡(jiǎn)電路</b></p><p><b>　　3)計(jì)算短路電流</

58、b></p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞，引起絕緣損壞的原因有：各種形式的過(guò)電壓（如直接遭受雷擊等），絕緣材料的自然老化和污穢，運(yùn)行人員維護(hù)不周及直接得機(jī)械損傷等[8]。</p><p>　　在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不

59、正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。</p><p>　　在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)

60、一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。</p><p>　　電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。</p><p>　　4.2短路計(jì)算的目的及假設(shè)</p><p>　　4.2.1

61、短路電流的目的</p><p>　　短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)其計(jì)算目的是：</p><p>　　1)在選擇電氣主接線時(shí)，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，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行

62、全面的短路電流計(jì)算。</p><p>　　3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。</p><p>　　4)按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　4.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　1)驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)

63、算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5~10年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　　3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選

64、擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　　4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算</p><p>　　4.2.3短路計(jì)算基本假設(shè)</p><p>　　1)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；</p><p>　　2)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；</p><p>　　3)電力系統(tǒng)

65、中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；</p><p>　　4)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；</p><p>　　5)元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；</p><p>　　6)系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。</p><p><b>　　4.2.4基準(zhǔn)值</b>

66、;</p><p>　　高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：</p><p>　　基準(zhǔn)容量： = 100MVA</p><p>　　基準(zhǔn)電壓：(kV) 10.5 37 115</p><p>　　4.2.5短路電流計(jì)算的步驟</p><p>　　現(xiàn)在，電力

67、設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)及發(fā)電廠，變電所短路電流的計(jì)算幾乎都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。作為單位的發(fā)電廠、供電公司企業(yè)，對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)算、設(shè)備改造等需進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，有時(shí)勿需專購(gòu)短路電流計(jì)算程序，進(jìn)行手算會(huì)更方便，概念更清楚[9]。計(jì)算步驟如下：</p><p>　　1)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下；</p><p>　　2)給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；</p><p>

68、<b>　　3)選擇短路點(diǎn)；</b></p><p>　　4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。</p><p>　　標(biāo)幺值：</p><p>　　有名值： </p><p>　　5)計(jì)算短路容量，短路

69、電流沖擊值</p><p>　　短路容量：</p><p>　　短路電流沖擊值： </p><p>　　4.3主變壓器參數(shù)計(jì)算</p><p>　　由變壓器原始數(shù)據(jù)計(jì)算得，Uk1%=10.75,Uk2%=-0.25,Uk3%=6.75(=100MVA，=115kV)</p><p>　　UK1%=1/

70、2[UK(1-2)%+UK(1-3)%-UK(2-3)%]=1/2*(10.5+17.5-6.5)=10.75</p><p>　　UK2%=1/2[UK(1-2)%+UK(2-3)%-UK(1-3)%]=1/2*(10.5+6.5-17.5)=-0.25</p><p>　　UK3%=1/2[UK(2-3)%+UK(1-3)%-UK(1-2)%]=1/2*(17.5+6.5-10.5)=

71、6.75</p><p><b>　　于是，</b></p><p>　　XT1=UK1%/100*SB/SN=0.171</p><p>　　XT2=UK2%/100*SB/SN=-0.004</p><p>　　XT3=UK3%/100*SB/SN=0.099</p><p>　　4.4 網(wǎng)絡(luò)

72、的等值變換與簡(jiǎn)化</p><p>　　方案2與方案5的短路計(jì)算的系統(tǒng)化簡(jiǎn)阻抗圖及各阻抗值，短路點(diǎn)均一樣。</p><p>　　系統(tǒng)阻抗圖（圖4-1）</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)阻抗圖</p><p><b>　　系統(tǒng)電抗簡(jiǎn)化圖：</b></p><p>　　4.4.1 短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算

73、（主變110kV側(cè)）</p><p>　　基準(zhǔn)電壓UB=115kV，系統(tǒng)為無(wú)窮大系統(tǒng)，發(fā)生短路時(shí)，短路電流的周期分量在整個(gè)短路過(guò)程中不衰減。</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖： </b></p><p>　　圖4-2 d1點(diǎn)短路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖</p><p>　　Xd=Xs=X1=0.1</p>&

74、lt;p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值：Id=1/Xs=10</p><p>　　基準(zhǔn)電流：IB=SB/√3*UB=0.5021kA</p><p>　　短路電流標(biāo)幺值：I″=Id*IB=5.021kA</p><p>　　沖擊電流(ksh=1.8)：Ich=ksh*√2*Id=12.80kA</p><p>　　短路容量：S=√3* I″

75、*Uav=√3*5.021*115=1000.1MVA</p><p>　　4.4.2 短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算（35kV母線）</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示：</b></p><p>　　圖4-3 d2點(diǎn)短路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　X1=0.1</b></p&

76、gt;<p><b>　　X8=0.0855</b></p><p><b>　　X9=-0.002</b></p><p>　　X11=X1+X8+X9=0.1835</p><p>　　Xd=X11=0.1835</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值：Id=1/Xd=5.45&

77、lt;/p><p>　　基準(zhǔn)電流：IB=SB/√3*UB=1.56kA</p><p>　　短路電流標(biāo)幺值：I″=Id*IB=8.502kA</p><p>　　沖擊電流(ksh=1.8)：Ich=ksh*√2*Id=2.55*Id=14.0kA</p><p>　　短路容量：S=√3* I″*Uav=√3*8.502*37=544.86MVA&

78、lt;/p><p>　　4.4.3 短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算（10kV母線）</p><p>　　圖4-4 d4點(diǎn)短路時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示，</b></p><p><b>　　X1=0.1</b></p><p><b>　　X8

79、=0.0855</b></p><p><b>　　X10=0.099</b></p><p>　　X12=X1+X8+X10=0.2845</p><p>　　Xd=X12=0.2845</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值：Id=1/Xd=3.515</p><p>　　基準(zhǔn)電

80、流：IB=SB/√3*UB=5.4986kA</p><p>　　短路電流標(biāo)幺值：I″=Id*IB=19.33kA</p><p>　　沖擊電流(ksh=1.8)：Ich=ksh*√2*Id=2.55*Id=8.96kA</p><p>　　短路容量：S=√3* I″*Uav=√3*19.33*10.5=315.55MVA</p><p>　

81、　表4-1 短路電流匯總表</p><p>　　5電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)

82、約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。</p><p>　　電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。&l

83、t;/p><p>　　5.1.1 一般原則</p><p>　　1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；</p><p>　　2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；</p><p

84、>　　5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致；</p><p>　　6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p>　　5.1.2 技術(shù)條件</p><p>　　1）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣</p><p><b>　　a．電壓：</b></p><p>　　

85、所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓</p><p>　　即 </p><p>　　一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在110KV及以下時(shí)為1.15，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的一般不超過(guò)1.1。</p><p><b>　　b.電流</b></p><p>　　導(dǎo)體和電器的

86、額定電流是指在額定周?chē)h(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流</p><p>　　即 ≥</p><p>　　由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的=1.05（為電器額定電流）。</p><p>　　c.按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境

87、溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流 可按下式修正，</p><p>　　基中為溫度修正系數(shù);為最高工作溫度; 為額定載流量基準(zhǔn)下的環(huán)境溫度（）; 為實(shí)際環(huán)境溫度；對(duì)應(yīng)于所選截面、環(huán)境溫度為+25時(shí)，長(zhǎng)期允許載流量（A）</p><p><b>　　2）按短路情況校驗(yàn)</b></p><p>　　電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行

88、動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　a.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　滿足熱穩(wěn)定條件為： </p><p>　　驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間：</p&

89、gt;<p>　　b.短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：</p><p>　　5.2 各回路最大持續(xù)電流</p><p>　　110kV側(cè)：Igmx=10.05Sn╱(√3*Un)=10.05*63╱（√3*110）=0.347kA </p><p>　　35kV母線：Igmx=10.05*63╱(

90、√3*35)=1.091kA</p><p>　　35kV出線：Igmx=S╱(√3Un)=12╱(√3*35)=0.1984kA</p><p>　　10kV母線：Igmx=10.05*63╱(√3*10)=36.6kA</p><p>　　10kV出線：Igmx=S╱(√3*Un)=5╱(√3*10)=0.289kA</p><p>　　

91、5.3 斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　3kV及以上電力系統(tǒng)中使用的斷路器稱為高壓斷路器，它是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。無(wú)論電力線路處在什么狀態(tài)，例如空載、負(fù)載或短路故障，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，它都應(yīng)能可靠地動(dòng)作，或是關(guān)合，或是開(kāi)斷電路[10]。</p><p>　　斷路器必須具備的基本功能可列舉以下各項(xiàng)：</p><p>　　1)在關(guān)合狀態(tài)時(shí)應(yīng)為良好

92、的導(dǎo)體，非但對(duì)正常的電流，即使對(duì)于短路電流也應(yīng)能承受其熱的與機(jī)械的作用。</p><p>　　2)在開(kāi)斷狀態(tài)時(shí)，具有良好的絕緣性。在清潔和污穢兩種狀態(tài)下，皆能承受對(duì)地以及同相端子間的電壓。</p><p>　　3)于關(guān)合狀態(tài)的任意時(shí)刻，應(yīng)能在不發(fā)生異常電壓的情況下，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，開(kāi)斷額定開(kāi)斷電流以下的電流。</p><p>　　4)于開(kāi)斷狀態(tài)的任意時(shí)刻，應(yīng)能在

93、斷路器觸頭不產(chǎn)生熔焊的情況下，在短時(shí)間內(nèi)安全地關(guān)合處于短路狀態(tài)下的電路[11]。</p><p>　　5.3.1 110kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　1)電壓：, 所以，</p><p><b>　　2)電流：</b></p><p>　　斷路器參數(shù)如下表所示：</p><p>　

94、　表5-1斷路器LW6-126參數(shù)</p><p><b>　　因?yàn)?,所以，。</b></p><p><b>　　3)斷開(kāi)電流：</b></p><p>　　因?yàn)镮dt=6.43kA,，所以，。</p><p><b>　　4)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><

95、;p>　　因?yàn)镮ch=12.8kA，，所以，，滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.2 35kV母線,出線斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　1)電壓：, 所以，</p><p><b>　　2)電流：</b></p><p>

96、　　斷路器參數(shù)如下表5-2所示：</p><p>　　表5-2 斷路器LW6-40.5參數(shù)</p><p><b>　　因?yàn)?,所以，。</b></p><p><b>　　3)斷開(kāi)電流：</b></p><p>　　Idt=13.26kV，，所以，。</p><p><

97、;b>　　4)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　因?yàn)镮ch=14kA，，所以，，滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.3 10kV母線,出線斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　1)電壓：, 所以，</p><p><b>　

98、　2)電流：</b></p><p>　　表5-3斷路器SN1-10-400參數(shù)</p><p><b>　　因?yàn)?,所以，。</b></p><p><b>　　3)斷開(kāi)電流：</b></p><p>　　Idt=106.28A，，所以，。</p><p>&l

99、t;b>　　4)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　Ich=8.96kA，，所以，，滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.3.4 斷路器型號(hào)</p><p><b>　　斷路器型號(hào)一覽表:</b></p><p>　　表5-4斷路器型號(hào)一覽表</p><p>　　5.4 隔離開(kāi)

100、關(guān)的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵循倒閘操作順序。</p><p><b>　　隔離開(kāi)關(guān)的配置：</b></p><p>　　1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電

101、源側(cè)隔離；</p><p>　　2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；</p><p>　　3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)1~2組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)；</p><p>　　4）

102、按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；</p><p>　　5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。</p><p>　　5.4.1 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)</p><p><b>　　1)電壓：</b></p><

103、;p><b>　　2)電流：</b></p><p>　　110kV側(cè)選擇GW2-110-600，其參數(shù)如下，</p><p>　　表5-5隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　3)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　因?yàn)镮ch=12.8kA，則滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><

104、;p>　　5.4.2 35kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)</p><p><b>　　1)電壓：</b></p><p><b>　　2)電流： </b></p><p>　　選擇GW4-35-2000，其參數(shù)如下:</p><p>　　表5-6隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)</p><p&g

105、t;<b>　　3)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　因?yàn)镮ch=1.091kA，則滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.4.3 10kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)</p><p><b>　　1)電壓：</b></p><p><b>　　2)電流： </b></p&

106、gt;<p>　　選擇GN10-10T-4000，其參數(shù)如下:</p><p><b>　　表5-7隔離開(kāi)關(guān)數(shù)</b></p><p><b>　　3)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　因?yàn)镮ch=36.6kA，則滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.4.4 隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)一覽表&l

107、t;/p><p>　　表5-8隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)一覽表</p><p>　　5.5互感器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有：</p><p>　　1)將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)

108、準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量</p><p>　　儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。</p><p>　　2)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，從而保證了設(shè)備和人身的安全。</p><p>　　電流互感器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，工作原理與變壓器相似。其特點(diǎn)有：</p><p>　　a.一次繞組

109、串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流安全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無(wú)關(guān)。</p><p>　　b.電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路情況下運(yùn)行[12]。</p><p>　　電路互感器的一次繞組串聯(lián)在回路里（在導(dǎo)線截?cái)嗵帲?，二次繞組經(jīng)某些負(fù)荷（測(cè)量?jī)x表和繼電器）而閉合，并保證通過(guò)的負(fù)荷電流與一次繞組的電流成正比[1

110、3]。</p><p><b>　　電壓互感器的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1)容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；</p><p>　　2)二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開(kāi)路狀態(tài)。</p><p>　　目前電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用電壓互感器主要有電磁

111、式和電容分壓式兩種。電磁式電壓互感器的工作原理和變壓器相同，其特點(diǎn)有容量很小，類似一臺(tái)小容量變壓器，近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的增高，電磁式電壓互感器的體積越來(lái)越大，成本隨之增高，因此研制了電容式電壓互感器[12]。</p><p><b>　　互感器的配置：</b></p><p>　　1)為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路

112、器回路中均裝設(shè)電流互感器；</p><p>　　2)在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；</p><p>　　3)對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對(duì)三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；</p><p>　　4)6－110kV電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；</p><p>　　5)當(dāng)需要

113、監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　　5.5.1電流互感器的選擇</p><p>　　1)電流互感器由于本身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流與在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來(lái)選擇。</p><p>　　2)電流互感器10%誤差曲線：是對(duì)保護(hù)級(jí)（BlQ）電流互感

114、器的要求與測(cè)量級(jí)電流互感器有所不同。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過(guò)故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過(guò)-10%。電流互感器的10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過(guò)-10%的條件下，一次電流的倍數(shù)入與電流互感器允許最大二次負(fù)載阻抗Z2f關(guān)系曲線。</p><p

115、>　　3)為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量。</p><p>　　4)按一次回路額定電壓和電流選擇:</p><p>　　電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：和，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。<

116、;/p><p>　　5)種類和型式的選擇:</p><p>　　選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來(lái)選擇。</p><p><b>　　6)熱穩(wěn)定檢驗(yàn):</b></p><p>　　電流互感器熱穩(wěn)定能力常以允許通過(guò)一次額定電流

117、的倍數(shù)來(lái)表示，即：</p><p><b>　　7)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　電流互感器常以允許通過(guò)一次額定電流最大值（）的倍數(shù)（動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)）表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：</p><p>　　5.5.2 變壓器110kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　　1

118、)一次回路電壓：</b></p><p><b>　　2)一次回路電流：</b></p><p><b>　　選擇 </b></p><p>　　表5-9電流互感器參數(shù)</p><p><b>　　,</b></p><p><b>

119、;　　3)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　=12.8kA，滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.5.3 變壓器35kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　　1)一次回路電壓：</b></p><p><b>　　2)一次回路電流：</b></p>&l

120、t;p><b>　　選擇</b></p><p>　　表5-10電流互感器參數(shù)</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　3)動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　=14.0kA滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.5.4

121、 變壓器10kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　　1)一次回路電壓：</b></p><p><b>　　2)一次回路電流：</b></p><p><b>　　選擇</b></p><p>　　表5-11電流互感器參數(shù)</p><p&g

122、t;<b>　　,</b></p><p><b>　?。?） 動(dòng)穩(wěn)定：</b></p><p>　　=8.96滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　5.5.5 電流互感器型號(hào)一覽表</p><p>　　表5-12電流互感器型號(hào)一覽表</p><p>　　5.6 電壓互感器的選擇

123、</p><p>　　1)電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量</p><p>　　電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差最大值。</p><p>　　由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最