110kv變電所電氣部分課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言··························

2、3;····································&#

3、183;························ （1）</p><p>　　變電所原始資料······&#

4、183;····································

5、······················· （2）</p><p>　　變壓器的設(shè)計········&

6、#183;····································

7、;························ （3）</p><p>　　主變壓器的選擇·······

8、;····································

9、83;····················· （3）</p><p>　　所用變壓器的選擇·········&#

10、183;····································

11、················ （4）</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計···············

12、;····································

13、83;··········· （5）</p><p>　　電氣主接線方案的確定···················

14、····································

15、3;· （5）</p><p>　　110KV側(cè)電氣主接線的選擇····························

16、83;······················· （6）</p><p>　　變電所的無功補償·······&#

17、183;····································

18、··················· （7）</p><p>　　短路電流計算············&

19、#183;····································

20、;····················· （7）</p><p>　　短路計算的原則··········

21、;····································

22、83;·················· （7）</p><p>　　短路電流的計算方法和步驟···········

23、3;····································&#

24、183;··· （8）</p><p>　　短路電流計算結(jié)果表···························

25、·································（9）</p><p&g

26、t;　　短路電流的計算···································

27、;······························ （9）</p><p>　　短路電流計算列表

28、3;····································&#

29、183;························ （9）</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇······&#

30、183;····································

31、······················· （10）</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇原則·······

32、83;····································&

33、#183;·············· （11）</p><p>　　5.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件··············&#

34、183;····································

35、··· （11）</p><p>　　5.3 主要電氣設(shè)備的選擇··························

36、83;································ （12）</p><p>

37、;　　5.4 10KV高壓開關(guān)柜選擇·································&#

38、183;························· （14）</p><p>　　配電裝置的選擇·····&

39、#183;····································

40、;························ （14）</p><p>　　高壓配電裝置的選擇······&#

41、183;····································

42、················ （14）</p><p>　　附錄1短路電流的計算及程序說明·············

43、83;························ （17）</p><p>　　附錄2 電氣設(shè)備的選擇·····

44、83;····································&

45、#183;··········· （20）</p><p>　　附錄3主接線圖 ···················

46、;····································

47、83;······ （29）</p><p>　　參考文獻························

48、3;····································&#

49、183;············· （29）</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電力工業(yè)是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的位置，是時間國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能是一種無形的、不

50、能大量儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求就必須加強電網(wǎng)建設(shè)，而變電站建設(shè)就是電網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)。 在變電站的設(shè)計中，既要求所變電能能很好地服務(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，就必須達到以下基本要求：安全  在變電過程中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故?？煽?#160; 所變電能應(yīng)滿足電能用戶對用電的可靠性的要

51、求。優(yōu)質(zhì)  所變電能應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。經(jīng)濟  變電站的投資要少，輸送費用要低，并盡可能地節(jié)約電能、減少有色金屬的消耗量和盡可能地節(jié)約用地面積。 220KV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

52、擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進行短路電流計算</p><p>　　隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 變電站、變壓器、接線、高壓網(wǎng)絡(luò)、配電系統(tǒng)</p><p><b>　　1 變電所原始

53、資料</b></p><p>　　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+39℃，最低氣溫為-18℃，最熱月平均最高氣溫為30℃。</p><p>　　110KV線路進線2回。</p><p>　　10KV線路的同時系數(shù)為0.9，線損率5%。</p><p

54、>　　10KV線路8回，遠期發(fā)展2回。如下圖</p><p>　?、日f明：①系統(tǒng)S容量 （水電） Smax=1000MVA； Smin=880MVA；系統(tǒng)S阻抗 Xsmax=1.58； Xsmin=1.25。②系統(tǒng)低壓側(cè)功率因數(shù)要求不低于0.9。</p><p><b>　　2 變壓器的設(shè)計 </b></p><p>　　2

55、.1主變壓器的選擇</p><p>　?、?主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　據(jù)資料分析以及線路來看，為保障對Ⅰ、Ⅱ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。</p><p>　?、?主變壓器的容量的選擇</p><p>　

56、　近期負荷： ∑PM=25.6 MW </p><p>　　遠期總負荷： ∑PM =14.2 MW </p><p>　　用電負荷的總視在功率為 ∑SM</p><p>　　遠期: ∑SM =∑PM /COSφ=25.6

57、/0.8=32 MVA</p><p>　　主變壓器的總?cè)萘繎?yīng)滿足：</p><p>　　Sn≥K∑SM /S=0.9×32/0.95=30.32MVA (K為同時率，根據(jù)資料取0.9,線損5%)</p><p>　　滿載運行且留裕10%后的容量：</p><p>　　S = Sn/2 ×（1+10%）=30.32/2&

58、#215;1.1=16.676 MVA</p><p>　　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≥30.32×70% =21.224 MVA</p><p>　　所以選每臺主變?nèi)萘浚篠n=21.224 MVA</p><p>　　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：25MVA總裝機容量為

59、2×25MVA=50MVA</p><p>　　考慮周圍環(huán)境溫度的影響：θp=(θmax+θmin)/2=（39-18）/2=10.5℃ </p><p>　　Kθ=（15-10.5）/100+1=1.045根據(jù)Sn≥0.6K∑SM / Kθ=0.6×0.9×32/1.055=16.38 MVA </p><p>　　即Sn

60、=25MVA＞16.38 MVA 滿足要求。</p><p>　　⑶ 主變壓器型式的選擇</p><p><b>　　相數(shù)的選擇：</b></p><p>　　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

61、運輸條件限制，所以采用三相變壓器。</p><p><b>　　繞組的確定：</b></p><p>　　該變電所只有兩個電壓等級（110KV和10KV），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。</p><p>　　繞組接線方式的選擇：</p><p>　　變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)

62、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)（110KV）采用Y連接，低壓側(cè)(10KV)采用△連接方式。</p><p>　　根據(jù)110KV變電所設(shè)計指導(dǎo)，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SF9-25000/110的主變，技術(shù)參數(shù)如下：</p>

63、<p>　　表2.1 主變壓器的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2. 2 所用變壓器的選擇</p><p>　　2.2.1所用變壓器的選擇</p><p>　　根據(jù)《35～110KV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。</p><p>　　變電所

64、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)）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。</p><p>　　本變電所所用容量為100KVA，選

65、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。</p><p><b>　　參數(shù)如下表：</b></p><p>　　表2.2 站用電變壓器參數(shù)表</p><p>　　2.2.2 所用變壓器低壓側(cè)接線</p><p>　　所用電系統(tǒng)采用380/220V中性點直接接地的三相四線制，動

66、力與照明合用一個電源，所用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。380V所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進行分段。</p><p><b>　　3電氣主接線的設(shè)計</b></p><p>　　發(fā)電廠、變電站主接線須滿足以下基本要求：</p><p><b>　?。?）運

67、行的可靠</b></p><p>　　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。</p><p>　?。?）具有一定的靈活性</p><p>　　主接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

68、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。</p><p>　?。?）操作應(yīng)盡可能簡單、方便</p><p>　　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。</p><p&

69、gt;<b>　　（4）經(jīng)濟上合理</b></p><p>　　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。</p><p>　　（5） 應(yīng)具有擴建的可能性</p><p>　　由于我國工農(nóng)業(yè)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。</p&

70、gt;<p>　　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</p><p>　　3.1電氣主接線方案的確定</p><p>　　由于Ⅰ類、Ⅱ類負荷居多（將近60%），為了安全可靠起見，保留2種方案。</p><p>　?、?110kv側(cè)進線以單母線分段接線方式引入，10kv側(cè)同樣以單母線

71、分段接線方式輸出。</p><p>　?、?110kv側(cè)進線以雙母線接線方式引入，10kv側(cè)以單母線分段接旁路接線方式輸出。 3.1.1 10KV側(cè)2種接線方案的比較</p><p><b>　　表3.1 接線方案</b></p><p>　　3.1.2 10KV側(cè)電氣主接線的選擇</p><p>　　由上表可以得

72、到10KV側(cè)接線方式選擇，我們要選擇占地和資金少的線路，但是必須在保障安全，靈活的前提下，資金和占地相差不是多，而安全性和靈活性提高很多。可見，變電所在10KV側(cè)為居民供電系統(tǒng)中，應(yīng)該選擇單母線分段接線。</p><p>　　3.2 110KV側(cè)電氣主接線的選擇</p><p>　　高壓側(cè)，即110kV電源側(cè)采用單母分段接線，優(yōu)點是方便，經(jīng)濟靈活接線簡單，缺點是可靠性一般；高壓側(cè)采用雙母

73、線接線，兩個線路斷路器、兩個主變斷路器、還有一個母連斷路器，總共5個斷路器，可靠性還可以了。跟單母線分段接線方式輸出比較經(jīng)濟性欠完好。</p><p>　　經(jīng)比較高壓側(cè)選擇單母線分段接線。如下圖所示</p><p>　　圖3.2 高壓側(cè)單母線分段接線圖</p><p>　　3.3 變電所的無功補償</p><p>　　因本站有許多無功負荷，

74、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。</p><p>　　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

75、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電所取較高者。</p><p>　　無功補償容量：Q＝P（ tanφ-tanφ）</p><p>　　P———— 有功計算負荷（MW）</p><p>　　tanφ—— 補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角</p><p>　　tanφ—— 補償后用電單

76、位功率因數(shù)角正切角</p><p>　　P=0.85（3+2+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5）（1+0.05）=22.85MW</p><p>　　Qc= P( tanφ- tanφ）＝6.09MVar</p><p>　　選用2臺5MVar并聯(lián)電容器在10kv2段母線上進行無功補償。</p><p>　　無功補償并聯(lián)電容器的

77、選擇如表：</p><p><b>　　表3.3</b></p><p>　　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。 </p><p><b>　　4 短路電流計算</b></p><

78、p>　　4.1 短路電流計算條件</p><p>　?、?因為系統(tǒng)電壓等級較高，輸電導(dǎo)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。</p><p>　?、?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。</p><p>　?、?計算容量按無

79、窮大系統(tǒng)容量進行計算。</p><p>　?、?短路種類一般按三相短路進行計算。</p><p><b>　　⑸ 短路計算點如下</b></p><p>　　a. d-1—110kV母線短路時的短路計算點；</p><p>　　b. d-2—兩臺主變并列運行時35kV母線短路時的計算點。</p><p

80、>　　c．d-3—10KV母線短路時的計算點。</p><p>　　4.2 短路電流計算方法與步驟</p><p><b>　　4.2.1方法</b></p><p>　　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。</p><p>　　4.2.2短路電流計算的步驟</p><p>

81、<b>　　選擇計算短路點；</b></p><p>　　畫出等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖</p><p>　　首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機用次暫態(tài)電抗Xd”；</p><p>　　選取基準容量Sj和基準電壓Uj（kV）（一般取各級的平均電壓），計算基準電流Ij= Sj/√3Uj（kA）；</p>&l

82、t;p>　　計算各元件換算為同一基準值的標么電抗；</p><p>　　繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件統(tǒng)一編號，分子標各元件編號，分母標各元件電抗標么值；</p><p><b>　　化簡等值網(wǎng)絡(luò)圖</b></p><p>　　為計算不同短路點的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形的等值網(wǎng)絡(luò)；</p><

83、;p>　　求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd；</p><p>　　求計算電抗Xjs，即將各轉(zhuǎn)移電抗換算為各電源容量（等值發(fā)電機容量）為基準的計算電抗Xjs1，Xjs2……；</p><p>　　由Xjs1，Xjs2……值從適當?shù)倪\算曲線中查出各電源供給的短路電流周期分量標么值（運算曲線只作到Xjs=3）；</p><p>　　計算無限大容量（Xj

84、s≥3）的電源供給的短路電流周期分量；</p><p>　　計算短路電流周期分量有名值和短路容量；</p><p>　　計算短路電流沖擊值；</p><p>　　繪制短路電流計算結(jié)果表。</p><p>　　4.2.3三相短路電流計算過程(附錄1)</p><p>　　4.3 短路電流計算結(jié)果表</p>

85、<p>　　表4.1 短路電流計算結(jié)果表</p><p>　　4.4 短路電流的計算</p><p>　　各回路最大持續(xù)工作電流</p><p>　　根據(jù)公式 = </p><p>　　式中 ---- 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負荷容量 </p><p>　　---- 各電壓等級額定電壓</p&

86、gt;<p>　　---- 最大持續(xù)工作電流</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=/（）</b></p><p>　　則：10kV =32MVA/（×100）KV</p><p><b>　　=0.185KA<

87、/b></p><p>　　110kV =33.6 MVA/（×110）KV</p><p><b>　　=0.194KA</b></p><p>　　4.5 短路電流計算列表</p><p>　　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

88、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。</p><p>　　短路電流計算的目的是為了選擇導(dǎo)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）如下圖：

89、 </p><p>　　圖4.2 短路發(fā)生點示意圖</p><p>　　計算結(jié)果:(計算過程見附錄1) 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4.3</p><p><b>　　表4.3基準值列表</b&g

90、t;</p><p>　　計算結(jié)果如表4.4：</p><p>　　表4.4 計算結(jié)果列表</p><p><b>　　5 電氣設(shè)備選擇</b></p><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇的原則</p><p>　　由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)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

91、相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)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。</p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則為：</p><p>　　(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。</p><p>　　(2)應(yīng)滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。</p><p

92、>　　(3)應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。</p><p>　　(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。</p><p>　　(5)與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　(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。</p><p>　　5.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件<

93、/p><p>　　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。</p><p>　　(1)電壓：選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運行電壓Ug。(2)電流:選用的電器額定電流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Ig。</p><p><b>　　校驗的一般原則：</b>

94、</p><p>　?、烹娖髟谶x定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。</p><p>　　⑵用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。</p><p><b>　　⑶短路的熱穩(wěn)定條件</b></p><p>　　Qdt——在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KA2S）<

95、/p><p>　　It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）</p><p>　　T——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）</p><p>　　校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間Ts按下式計算</p><p>　　t=td+tkd </p&

96、gt;<p>　　td ——繼電保護裝置動作時間內(nèi)（S）</p><p>　　tkd——斷路的全分閘時間（s）</p><p><b>　　(4)動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是：</p><p>　　上式中

97、 ——短路沖擊電流幅值及其有效值</p><p>　　——允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值</p><p><b>　　(5)絕緣水平： </b></p><p>　　在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設(shè)備相應(yīng)的保護水平來確定。由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化

98、幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。</p><p>　　5.3 主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　110KV 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)</p><p>　　表5-1 斷路器LW6-110參數(shù)表</p><p>　　表5-2 隔離開關(guān)G

99、W13-110參數(shù)表</p><p>　　10KV 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)</p><p>　　表5-3 真空斷路器ZN12-10參數(shù)表</p><p>　　表5-4 隔離開關(guān)GN6-10T/1000參數(shù)表</p><p><b>　　母線的選擇</b></p><p>　　表5-5 110KV線路L

100、GJQ-185/25參數(shù)表</p><p>　　表5-6 10KV矩型鋁母線參數(shù)表</p><p><b>　　高壓熔斷器 </b></p><p>　　表5-7 高壓熔斷器BN3-10參數(shù)表</p><p>　　表5-8 電流互感器LCW-110參數(shù)表</p><p>　　表5-9 電流互感器L

101、AJ-10參數(shù)表</p><p>　　表5-10 電壓互感器參數(shù)表</p><p>　　5.4 10KV高壓開關(guān)柜選擇</p><p>　　我國目前生產(chǎn)的3KV到35KV高壓開關(guān)柜分為固定式和手車式兩類。</p><p>　　固定式高壓開關(guān)柜,包括斷路器室，儀表室，母線室，電纜室。結(jié)構(gòu)簡單，放置合理，占地面積小。</p>&l

102、t;p>　　手車式高壓開關(guān)柜。這種系列的高壓開關(guān)柜為單母線接線，封閉室結(jié)構(gòu)，包括手車室，繼電器儀表室，母線室，出線室，小母線室?？煞缐m和防止小動物侵入造成短路，運行可靠，維護工作少，可用于6-10KV，但占地面積較大。</p><p>　　在這里我們選擇GG1A-(F)，GG1A-(F)防誤型高壓開關(guān)柜系固定式具有防誤裝置的高壓開關(guān)柜，適用于交流50HZ，額定電壓3.0~12KV，額定電流最大至3000A，

103、額定開斷電流最大至31.5KA的單母線系統(tǒng)中作為接受或分配電能的戶內(nèi)成套電高壓設(shè)備。 本柜柜體寬敞，內(nèi)部空間大，間隙合理、安全，具有安裝、維護方便，運行可靠等特點，主回路方案完整，可以滿足各種供配電系統(tǒng)的需要。 本柜是GG1A型高壓開關(guān)柜改進后的產(chǎn)品，能滿足原電力部提出的五防要求。</p><p><b>　　6 配電裝置的選擇</b></p><p>　　6.1高壓

104、配電裝置的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　表6-1 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）</p>&

105、lt;p>　　表6-2 屋外配電裝置的安全凈距（mm）</p><p>　　A值與電極形狀、沖擊電壓波形、過電壓及其保護水平和環(huán)境條件等因素有關(guān)，一般地說，220kv以下的配電裝置，大氣過電壓起主要作用，330kv及以上，內(nèi)過電壓起主要作用，采用殘壓較低的避雷器時，A1和A2值可減小，屋內(nèi)、外裝置中各有關(guān)部分之間個電壓等級，即110KV、10KV根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》規(guī)定，110KV采用屋外配電裝置

106、，10KV采用屋內(nèi)配電裝置.</p><p>　　附錄1 短路電流的計算以及程序說明</p><p>　　查資料可知，架空線電抗X一般取為0.4Ω/km.</p><p>　　選基準: =100MVA =</p><p>　　110kv側(cè):=0.502 KA </p><p>　　10kv側(cè)：=5.49

107、9 KA </p><p>　　1.1 110KV高壓側(cè)短路計算</p><p>　　1.1.1 等值電路圖</p><p>　　110kv側(cè)即當f1點斷路時，等值電路及其簡化電路如圖1-1</p><p><b>　　附圖1—1</b></p><p>　　1.1.2 短路參數(shù)計算&

108、lt;/p><p><b>　　x0.0514</b></p><p><b>　　x</b></p><p><b>　　x</b></p><p><b>　　x</b></p><p><b>　　x=x</b&g

109、t;</p><p><b>　　x=x= </b></p><p><b>　　經(jīng)查表得：</b></p><p><b>　　短路電流有名值：</b></p><p><b>　　沖擊電流:</b></p><p><b&

110、gt;　　短路容量：</b></p><p>　　當只有一回進線提供電源時，通過橋連斷路器的最大持續(xù)電流可能值：</p><p>　　當由一臺變壓器給負荷供電時通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流可能值：</p><p>　　比較可知：通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流:</p><p>　　1.2 110KV高壓側(cè)短路計算</p&

111、gt;<p>　　1.2.1 等值電路圖</p><p>　　在10KV側(cè)母線發(fā)生短路即f2短路時，等值電路及其簡化電路如圖1-3</p><p><b>　　附圖1—3</b></p><p>　　1.2.2短路參數(shù)計算</p><p><b>　　短路電流有名值：</b></

112、p><p><b>　　沖擊電流:</b></p><p><b>　　最大持續(xù)電流：</b></p><p>　　當由一臺變壓器給負荷供電時低壓側(cè)最大持續(xù)電流可能值：</p><p><b>　　比較可知：</b></p><p>　　通過變壓器低壓側(cè)的最

113、大持續(xù)電流：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　附錄2 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　110KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p>　?。?）110KV高壓側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　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

114、路器的額定值相差不大，粗略計算，進線只取進線斷路器。</p><p>　　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，</p><p>　　短路電流有名值Id1’’= 1.951（短路沖擊電流有名值ish=2.55×Id1’’=2.55 ×1.951=4.977(KA) （附2.1）</p><p><b>

115、　　最大負荷電流</b></p><p>　　Imax=1.05×25000/（×115）=251.319(A) （附2.2）</p><p>　　額定電壓UNS=110KV 高工作電壓 Ualm≥Usm=110×1.15=126.5(KV) （附2.3）</p><p>　　斷路器額定電壓UN≥U

116、NS 斷路器額定電流Ie≥Imax</p><p>　　按斷開電流選擇INbr≥Id1’’ 按短路電流計算 iNba≥ish</p><p>　　根據(jù)資料，可以知道LW6-110滿足要求，具體參數(shù)如下:</p><p>　　表附2.1 斷路器LW6-110參數(shù)表</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗：</b>&

117、lt;/p><p>　　It2*t=162×4=1024 (KA2S) （附2.4）</p><p>　　QK=I∞2×t=1.942×4=16 (KA2S) （附2.5）</p><p>　　因為It

118、2*t≥QK，所以滿足熱穩(wěn)定要求</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　因為ies ≥ ish=4.977KA （附2.6）</p><p>　　所以滿足動穩(wěn)定要求。</p><p>　　通過校驗，所選斷路器滿足設(shè)

119、計要求。</p><p>　?。?）110KV高壓隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　最大負荷電流Imax=451.5(A)</p><p>　　額定電壓UNS=110KV 高工作電壓 Ualm≥Usm=110×1.15=126.5(KV) （附2.7）</p><p>　　隔離開關(guān)額定電壓UN≥UNS 隔離開關(guān)額定電流Ie≥

120、Imax</p><p>　　根據(jù)資料，可以知道 滿足要求，具體參數(shù)如下:</p><p>　　表附2.2 隔離開關(guān)GW13-110參數(shù)表</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　It2*t=162×4=1024 (KA2S)

121、 （附2.8）</p><p>　　QK= I∞2×t=1.9512×4=15.225 (KA2S) （附2.9）</p><p>　　因為It2*t≥QK，所以滿足熱穩(wěn)定要求</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗：</b></

122、p><p>　　因為ies ≥ ish=4.97 （附2.10）</p><p>　　通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。</p><p>　　10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　（1）10KV低壓側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　進線

123、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。</p><p>　　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，</p><p>　　短路電流有名值Id1’’= 8.470（KA)</p><p>　　短路沖擊電流有名值ish=2.55×Id1’’=2.55 ×8.470=

124、21.599(KA) （附2.11）</p><p>　　最大負荷電流Imax=1.05×25000/（×10.5）=1445 (A) （附2.12）</p><p>　　額定電壓UNS=10KV 高工作電壓 Ualm≥Usm=110×1.15=11.5(KV) （附2.13）</p><p>　　斷路

125、器額定電壓UN≥UNS 斷路器額定電流Ie≥Imax</p><p>　　按斷開電流選擇INbr≥Id1’’ 按短路電流計算 iNba≥ish</p><p>　　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:</p><p>　　表附2.3 ZN12-10真空斷路器其主要參數(shù)。</p><p&g

126、t;<b>　?。?）校驗熱穩(wěn)定</b></p><p>　　10000（kA2.S） （附2.14）</p><p>　　1089(kA2.S) （附2.15）</p><p><b>　　即>滿足要求;</b></p>&l

127、t;p><b>　?。?）校驗動穩(wěn)定</b></p><p>　　140> （附2.16）</p><p><b>　　即滿足要求;</b></p><p>　?。?）10KV高壓隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　短路電流有名值Id1’’

128、= 8.4704（KA)</p><p>　　短路沖擊電流有名值ish=2.55×Id1’’=2.55 ×8.4704=21.5992(KA) （附2.17）</p><p>　　最大負荷電流Imax=1445(A)</p><p>　　額定電壓UNS=10KV 高工作電壓 Ualm≥Usm=10×1.15=11.5(KV)

129、 （附2.18）</p><p>　　隔離開關(guān)額定電壓UN≥UNS 隔離開關(guān)額定電流Ie≥Imax</p><p>　　根據(jù)資料，可以知道GN6-10T/1000 滿足要求，具體參數(shù)如下:</p><p>　　表附2.4 隔離開關(guān)GN6-10T/1000參數(shù)表</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗：</b&g

130、t;</p><p>　　It2*t=202×10=4000 (KA2S) （附2.19）</p><p>　　QK= I∞2×t=8.47042×10=717.476(KA2S) （附2.20）</p><p>　　因為

131、It2*t≥QK，所以滿足熱穩(wěn)定要求</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　因為ies=52 KA ≥ ish=21.5992KA （附2.21）</p><p>　　通過校驗，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計要求。</p><p>　　1

132、10KV側(cè)線路的選擇</p><p>　　高壓側(cè)的接線方式為內(nèi)橋接線線路變壓器接線方式，所用母線為相同的設(shè)備參數(shù)，電流小于4000A的回路，選用鋁母線更為經(jīng)濟。 110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。考慮日照，導(dǎo)體最高允許溫度為80℃.裸導(dǎo)體載流量綜合校正系數(shù)為0.83</p><p><b>　　具體計算如下:</b></p><p>　?、賹τ?/p>

133、110KV線路，其最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于當一臺主變過負荷的工作電流，所以最大持續(xù)電流：</p><p>　　Igmax=1.05×25000×/(×115)=131.942（A） （附2.22）</p><p>　　根據(jù)《電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與使用計算》可以知道：</p><p>　　經(jīng)濟電流密度J=0.96(A/

134、mm2)</p><p>　　Sj=Igmax/J=131.942/0.96=137.44 (mm2) （附2.23）</p><p>　　Sj為裸導(dǎo)體的載流截面</p><p>　　根據(jù)以上計算及設(shè)計任務(wù)要求，可選擇LGJQ-185型鋼芯鋁絞線，其集膚效應(yīng)Kf=1，最高允許溫度為80℃，長期允許載流量為505A，進行綜合

135、校正，可知為419.15A，半徑為1.84cm,直流電阻為0.1542Ω/KM</p><p>　　即Iy（θ0）=836A，基準環(huán)境溫度為+25℃，S=392 mm2</p><p>　?、诳紤]環(huán)境的修正系數(shù)Kθ=[（θy-θ）/（θy-θb）]-1/2 （附2.24） θy為導(dǎo)體最高允許溫度，θ為實際

136、環(huán)境溫度，θb 為基準環(huán)境溫度，25℃</p><p>　　Kθ==0.863 （附2.25）</p><p>　　Iy（θ）=KθIy（θ0）=0.863×419.15=361.7＞Igmax （附2.26） </p><p>　?、圻\行時導(dǎo)體最高溫度θ.：&

137、lt;/p><p>　　θ.= θ+（ θy -θ ）（Igmax/Iy）2 （附2.27）</p><p>　　=39+（80-39）×（131.942/419.15）2</p><p><b>　　=43.03℃</b></p><p>　　

138、④查表可以知熱穩(wěn)定系數(shù)C為96，滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面</p><p>　　Smin=/C=131.8 mm2 （附2.28）</p><p>　　Qd為短路電流的熱效應(yīng)，KA2s.</p><p>　　Qd=Qz0.2+Qf

139、 （附2.29）</p><p>　　=（I’’Z2+10Izt/22+Izt2）0.2×/2+0.05× I’’Z2=1212 KA2s</p><p>　　為鋼芯附加熱系數(shù)，0.87</p><p><b>

140、　　滿足要求</b></p><p><b>　?、莅措姇炿妷盒ｒ灒?lt;/b></p><p>　　Ug≤Uo （附2.30）</p><p>　　Uo=[84m1m2kδ2/3nro(1+0.301/)×lgajj/rd] /ko

141、 （附2.31）</p><p>　　δ=2.895P×10-3/(273+t) （附2.32）</p><p>　　=2.89×1.01×105×10-3/(273+25)=0.98</p><p>　　ko=1+[2ro(n-

142、1)sin/n]/d （附2.33）</p><p>　　=1+[2×1.84×（1-1）×sin/1]/1=1</p><p>　　Uo=[84×0.9×0.9×0.96×0.982/3×1×1.84（1+0.301/）×lg(1.

143、26×200/1.84)]/1=151×lg137=322.7（KV） （附2.34）</p><p><b>　　即滿足Ug≤Uo</b></p><p>　　Uo為電暈臨界電壓線電壓有效值，KV</p><p>　　k為三相導(dǎo)線平行排列時，考慮中間相導(dǎo)線線電容比平均電容打的不均勻系數(shù)，一般取0

144、.96</p><p>　　n為分裂導(dǎo)線根數(shù)，對單導(dǎo)線為1</p><p><b>　　d為分裂間距，cm</b></p><p>　　m1為導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，一般取0.9</p><p>　　m2為天氣系數(shù)，晴天取1.0，陰天取0.9</p><p>　　ro為導(dǎo)線半徑，ro=1.368cm&l

145、t;/p><p>　　ko為導(dǎo)線電場強度附加影響系數(shù)</p><p>　　rd為分裂導(dǎo)線等效半徑</p><p>　　ajj為導(dǎo)線幾何間距</p><p><b>　　a為相間距離</b></p><p><b>　　δ為相對空氣密度</b></p><p&g

146、t;<b>　　P為大氣氣壓</b></p><p>　　t為空氣溫度，t=28-0.00H，℃</p><p><b>　　H為海拔高度，m</b></p><p>　?、迍臃€(wěn)定校驗:取N5為2.86，L取單位長度1m，a取1.5m</p><p>　　即F=6.037×10-2

147、5;lish2×N5/a=27.31（N/M） （附2.35）</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)表明選擇LGJQ-185/25型鋼芯鋁絞線滿足要求 ，</p><p>　　10KV母線側(cè)的選擇</p><p>　　10KV側(cè)母線其最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于當以臺主變過負荷的工作電流，所以母線最大持續(xù)電流：</p>

148、<p>　　Imax=1.05×25000/(×10.5)=1445（A） （附2.36）</p><p>　　根據(jù)《電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與使用計算》可以知道：</p><p>　　經(jīng)濟電流密度J=0.69(A/mm2) Sj=Imax/J=1821/0.69=1445 (mm2) （附2.37）</p><p>

149、　　Sj為裸導(dǎo)體的載流截面</p><p>　　根據(jù)以上計算及設(shè)計任務(wù)要求，可選擇三條矩型鋁母線，進行平放，其集膚效應(yīng)Kf=1.7，導(dǎo)體寬度h為100mm，導(dǎo)體厚度為10mm，最高允許溫度為70℃，長期允許載流量為3284A.</p><p>　　即Iy（θ0）=3284A，基準環(huán)境溫度為+25℃，S=3000mm2</p><p>　　②考慮環(huán)境的修正系數(shù)<

150、/p><p>　　Kθ==0.83 （附2.38）</p><p>　　Iy（θ）=KθIy（θ0）=0.83×3284=2725.7＞Igmax （附2.39）</p><p><b>　　所以滿足要求</b></p><p>

151、;<b>　　技術(shù)參數(shù)如下所示：</b></p><p>　　表附2.5 矩型鋁母線參數(shù)表</p><p><b>　　高壓熔斷器的選擇</b></p><p>　　熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護電力電器，配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保

152、護電壓互感器。</p><p>　　（1）按額定電壓選擇</p><p>　　對于一般高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，另外，對于填充石英沙有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因為這種類型的熔斷器能在電流達最大值之前就將電流截斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。</p><p>　?。?）按額定電流選擇</p><

153、p>　　熔斷器的額定電流選擇，為了保證熔斷器不致?lián)p壞，高壓熔斷順的熔管額定電流IeRg應(yīng)大于或等于熔體的額定電流IeRt。</p><p>　　IeRg≥IeRt</p><p>　　額定電流選擇：為了糾正熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路及電動機的起動等沖擊電流時應(yīng)動作，保護35kv以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇</p><

154、;p>　　IeRt=kIgmax</p><p>　　k——可靠系數(shù)（不計電動機自起動時k=1.1—1.3，考慮電動機自起動時k=1.5—2.0） Igmax——電力變壓器回路最大工作電流</p><p>　　用于保護電力電容器高壓熔斷器的熔體，當系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運行過程中產(chǎn)生涌流時不應(yīng)誤動作，其熔體的額定電流按下式選擇：</p>

155、;<p><b>　　IeRc=kIec</b></p><p>　　k——可靠系數(shù) Iec——電力電容器回路的額定電流</p><p>　?。?）熔斷器開斷電流檢驗，Iekd≥Icj</p><p>　　對于保護電壓互感器的高壓熔斷器只需按規(guī)定電壓及斷流量來選擇</p><p>　　高壓斷路器、

156、隔離開關(guān)及高壓熔斷器的選擇校驗項目：</p><p>　　高壓熔斷器主要用于電氣設(shè)備的短路保護和連續(xù)過載保護，對于該變電所而言，電壓等級比較低，可以用高壓熔斷器代替高壓短路器，節(jié)省投資。</p><p>　　額定電壓UNS=10KV Imax=6.22(A)</p><p>　　熔管額定電流INft≥K×Imax=9.33

157、 （附2.40）</p><p>　　（ K為安全系數(shù)，1.5）</p><p>　　根據(jù)資料可知： 表附2.6 高壓熔斷器BN3-10參數(shù)表</p><p><b>　　電流互感器的選擇</b></p><p>　　（1）110KV電流互感器的選擇</p><p>

158、;　　額定電壓UN≥UNS=110KV額定電流IN≥Imax考慮到變壓器降低5%時其出力不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie，即:</p><p>　　最大負荷電流Imax=1.05×2×31500×/（×115）=323(A) （附2.46）</p><p>　　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&l