110kv變電站(所)電氣一次部分設(shè)計_課程論文

1、<p><b>　　課程論文</b></p><p>　　變電站（所）電氣一次部分設(shè)計</p><p>　　課 程 名 稱 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動化 </p><p><b>　　目　　錄</b>&l

2、t;/p><p>　　第一部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計說明書</p><p>　　一、原始資料............................................................................................. 3</p><p>　　二、電氣主接線設(shè)計....................

3、............................................................ 4</p><p>　　三、主變壓器變的選擇............................................................................ 7 </p><p>　　四、站（所）用變壓器的選擇..........

4、...................................................... 8</p><p>　　五、高壓電氣設(shè)備選擇............................................................................ 9</p><p>　　高壓斷路器的選擇及校驗...................

5、........................................... 9</p><p>　　隔離開關(guān)的選擇及校驗.................................................................. 11</p><p>　　電流互感器的選擇及校驗.......................................

6、....................... 12</p><p>　　電壓互感器的選擇及校驗.............................................................. 14</p><p>　　高壓熔斷器的選擇及校驗.............................................................

7、. 15</p><p>　　母線選擇及校驗.............................................................................. 16</p><p>　　電纜選擇及校驗...........................................................................

8、... 17</p><p>　　六、防雷及過電壓保護裝置設(shè)計............................................................ 17</p><p>　　第二部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計計算書</p><p>　　一、負荷計算........................................

9、.................................................... 19</p><p>　　主變負荷計算................................................................................... 19</p><p>　　站用變負荷計算....................

10、........................................................... 19 </p><p>　　二、短路電流計算................................................................................... 20</p><p>　　三、電氣設(shè)備選擇及校驗計算....

11、........................................................... 25</p><p>　　高壓斷路器的選擇及校驗............................................................... 26</p><p>　　隔離開關(guān)的選擇及校驗.........................

12、.......................................... 29</p><p>　　電流、電壓互感器的選擇及校驗................................................... 31</p><p>　　高壓熔斷器的選擇及校驗..................................................

13、............. 33</p><p>　　母線選擇及校驗............................................................................... 34</p><p>　　電纜選擇及校驗..............................................................

14、................. 37</p><p>　　四、防雷保護計算....................................................................................... 37</p><p>　　結(jié)束語.....................................................

15、............................... 39 </p><p>　　第一部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計說明書</p><p><b>　　一、原始資料</b></p><p><b>　　（一）</b></p><p><b>　?。ǘ┙ㄕ疽?guī)模</b&g

16、t;</p><p><b>　　（三）環(huán)境條件</b></p><p>　　變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，空氣較清潔，區(qū)平均海拔300米，最高氣溫40℃，最低氣溫5℃，年平均氣溫23℃。年平均雷電日55日/年，土壤電阻率高達1000.M</p><p><b>　?。ㄋ模┒搪纷杩?lt;/b></p>

17、<p>　　系統(tǒng)作無窮大電源考慮</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計</b></p><p>　　（一） 主接線的設(shè)計原則和要求</p><p>　　1. 主接線的設(shè)計原則</p><p>　　考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用</p><p>　　變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用

18、是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。</p><p>　　考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模</p><p>　　變電站主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應(yīng)根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確

19、定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回數(shù)。</p><p>　　考慮負荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響</p><p>　　對一、二級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應(yīng)保證全部一、二級負荷不間斷供電；三級負荷一般只需一個電源供電。</p><p>　　考慮主變臺數(shù)對主接線的影響</p><p>　　變電站主變的容量和

20、臺數(shù)，對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電站，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。</p><p>　　考慮備用量的有無和大小對主接線的影響</p><p>　　發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計

21、要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。</p><p>　　2. 主接線設(shè)計的基本要求</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修

22、方便、投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。</p><p><b>　　可靠性</b></p><p>　　所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的

23、影響。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價主接線可靠性的標志如下：</p><p>　　斷路器檢修時是否影響供電；</p><p>　　線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；</p><p>　　變電站全部停電的可能性。</p>

24、<p><b>　　靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面的要求：</p><p>　　1）調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　　2）檢修安全?？煞奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電器保護設(shè)備，進行安全檢修

25、，且不影響對用戶的供電。</p><p>　　3）擴建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　　經(jīng)濟性</b></p><p>　　可靠性和靈活性是主接線

26、設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。</p><p>　　1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10

27、kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。</p><p>　　2）年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　3）占地面積小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件

28、許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　4）在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。</p><p>　?。ǘ?主接線的設(shè)計</p><p><b>　　1. 設(shè)計步驟</b></p><p>　　電氣主接線設(shè)計，一般分以下幾步：</p><p>　　擬定

29、可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點，保留2個技術(shù)上相當?shù)妮^好方案。</p><p>　　對2個技術(shù)上比較好的方案進行經(jīng)濟計算。</p><p>　　對2個方案進行全面的技術(shù)，經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案。</p>

30、;<p>　　繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。</p><p><b>　　2. 初步方案設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)原始資料，此變電站有三個電壓等級：110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺主變壓器。為保證設(shè)計出最優(yōu)的接線方案，初步設(shè)計以下兩種接線方案供最優(yōu)方

31、案的選擇。</p><p>　　方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線，35KV側(cè)采用單母分段接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。</p><p>　　方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)采用單母分段。</p><p>　　兩種方案接線形式如下：</p><p><b>　　圖1方案一</b&g

32、t;</p><p><b>　　圖2 方案二</b></p><p><b>　　3. 最優(yōu)方案確定</b></p><p><b>　　技術(shù)比較</b></p><p>　　在初步設(shè)計的兩種方案中，方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線；方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線。采

33、用雙母線接線的優(yōu)點：① 系統(tǒng)運行、供電可靠；② 系統(tǒng)調(diào)度靈活；③ 系統(tǒng)擴建方便等。采用單母分段接線的優(yōu)點：① 接線簡單；② 操作方便、設(shè)備少等；缺點：① 可靠性差；② 系統(tǒng)穩(wěn)定性差。所以，110KV側(cè)采用雙母線接線。</p><p>　　在初步設(shè)計的兩種方案中，方案一：35KV側(cè)采用單母分段接線；方案二：35KV側(cè)采用雙母線接線。由原材料可知，問題中未說明負荷的重要程度，所以，35KV側(cè)采用單母分段接線。<

34、/p><p><b>　　經(jīng)濟比較</b></p><p>　　對整個方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費用上，在運行靈活性上35KV、10KV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。</p><p>　　由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即110KV側(cè)為采用雙母線接線，35KV側(cè)為單母線形接線，10KV側(cè)為單

35、母分段接線。其接線圖見以上方案一。 </p><p><b>　　主變壓器的選擇</b></p><p>　　在各種電壓等級的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔負著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟運行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟意義。

36、</p><p>　?。ㄒ唬?主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當只有一個電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負荷供電時，可裝設(shè)一臺。本設(shè)計變電站有兩回電源進線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進線取得，故選擇兩臺主變壓器。</p><p>　?。ǘ?主變壓器型式的選擇</p><p><

37、;b>　　1.相數(shù)的確定</b></p><p>　　在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。如果受到制造、運輸?shù)葪l件限制時，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，也可選用單相變壓器。</p><p><b>　　2.繞組數(shù)的確

38、定</b></p><p>　　在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負荷，但需要在該側(cè)裝無功補償設(shè)備時，宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　3.繞組連接方式的確定</p><p>　　變壓器繞組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星接和

39、角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。</p><p>　　主變壓器選SFSZ7-31500/110型 ，其參數(shù)如表1所示：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　其容

40、量比為：15000/15000/15000。</p><p>　　四、站（所）用變壓器選擇</p><p>　?。ㄒ唬┱居米儔浩鞯倪x擇的基本原則</p><p>　　變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；</p><p>　　阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏

41、移不超過額定電壓的；</p><p>　　變壓器的容量必須保證站用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。</p><p>　　站用變壓器選S6-160/10型，其參數(shù)如表2所示：</p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　高壓電氣設(shè)備選擇</b></p><

42、;p>　　導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(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到安全、經(jīng)濟的重要條件。</p><p>　?。ㄒ唬?斷路器的選擇與校驗</p><p>　　斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓110－330kV

43、電網(wǎng)，可選　用SF6或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。</p><p>　?。?）斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：</p><p><b>　?、匐妷海?lt;/b></p><p><b>　?、陔娏鳎?lt;/b></p><p><b>　?、坶_斷

44、電流：</b></p><p>　　式中：——斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量；——斷路器的額定開斷電流。</p><p><b>　?、軇臃€(wěn)定：</b></p><p>　　式中： ——斷路器極限通過電流峰值；</p><p>　　——三相短路電流沖擊值。</p><p>

45、<b>　?、轃岱€(wěn)定：</b></p><p>　　式中：——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；</p><p>　　其中：，由和短路電流計算時間。</p><p>　　110KV母線側(cè)與進線側(cè)斷路器選SW6-110/1250-15.8型，參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表3</b></p>

46、;<p>　　35KV母線側(cè)與出線側(cè)選出斷路器型號為SW2－35/1000-24.8型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表4</b></p><p>　　10KV母線側(cè)選出斷路器型號為SN10-10型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表5</b></p><

47、p>　　10KV出線側(cè)選出斷路器型號為SN10-10/630-16型,其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表6</b></p><p>　　（二）隔離開關(guān)的選擇及校驗</p><p>　　隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因為沒有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合

48、使用。</p><p>　　隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。</p><p>　?。?）斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：</p><p><b>　　①電壓：</b></p><p><b

49、>　?、陔娏鳎?lt;/b></p><p><b>　?、蹌臃€(wěn)定：</b></p><p><b>　?、軣岱€(wěn)定：</b></p><p>　　110KV母線側(cè)與進線側(cè)選出隔離開關(guān)GW4－110/600型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表7</b>

50、;</p><p>　　35KV母線側(cè)選出隔離開關(guān)型號為GW2-35/1000型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表8</b></p><p>　　35KV出線側(cè)選出隔離開關(guān)型號為GW4－35/600型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表9</b></p>

51、<p>　　10KV母線側(cè)選隔離開關(guān)型號為GW2-10/2000型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表10</b></p><p>　　10KV出線側(cè)選出隔離開關(guān)型號為GN1-10/400型,其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表11</b></p><p>

52、;　?。ㄈ╇娏骰ジ衅鞯倪x擇及校驗</p><p>　　電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6~20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對于35KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，有條件時，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。</p><p>　　電流互感器的二次側(cè)額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強電系統(tǒng)用5A

53、，當配電裝置距離控制室較遠時，亦可考慮用1A。</p><p>　　(1)電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：</p><p>　?、僖淮晤~定電流的選擇：</p><p>　　當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當?shù)闹甘尽?lt;/p><p>　　電力

54、變壓器中性點電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的1/3進行選擇。</p><p>　　電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。</p><p>　　當保護和測量儀表共用一組電流互感器時，只能選用相同的一次電流。</p><p><b>　?、跍蚀_級的選擇：</b></p&

55、gt;<p>　　與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求：</p><p>　　用于電能測量的互感器準確級：</p><p>　　0.5功電度表應(yīng)配用0.2級互感器；1.0級有功電度表應(yīng)配用0.5級互感級；2.0級無功電度表也應(yīng)配用0.5級互感器；2.0級有功電度表及3.0級無功電度表，可配用1.0級級互感器；一般保護用的電流互感器可選用3級，差動距離

56、及高頻保護用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。</p><p>　?、僖淮蝹?cè)額定電壓： Un≥Ug</p><p>　　Ug為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。</p><p><b>　?、跓岱€(wěn)定校驗:</b></p><

57、;p>　　電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流I1n來校驗?。?lt;/p><p>　　(I1n×Kt)²≥I∞²tdz， </p><p>　　Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)；</p><p><b>　?、蹌臃€(wěn)定校驗：</b></p><p>　　內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗：

58、</p><p>　　I1nKdw≥ich</p><p>　　I1n--- 電流互感器的一次繞組額定電流（A）</p><p>　　ich--- 短路沖擊電流的瞬時值（KA）</p><p>　　Kdw---CT的1s動穩(wěn)定倍數(shù)</p><p>　　110KV母線側(cè)與進線側(cè)選電流互感器型號為LB-110/2600/5

59、型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表12</b></p><p>　　35KV母線側(cè)與出線側(cè)選電流互感器型號為LCWD1-35/800/5型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表13</b></p><p>　　10KV母線側(cè)選電流互感器型號為LAJ-10/2000～

60、6000/5型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表14</b></p><p>　　10KV出線側(cè)選電流互感器型號為LA-10/300/5型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表15</b></p><p>　?。ㄋ模╇妷夯ジ衅鞯倪x擇及校驗 </p>&

61、lt;p>　　電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇：6－20KV屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂繞注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。</p><p>　　35－110KV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器。</p><p>　　當需要和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器，或有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器

62、三個單相電壓互感器接線，主二次繞級連接成星形，以供電給測量表計，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)中性點直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。</p><p>　　110KV選擇電壓互感器JCC－110型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表16</b><

63、;/p><p>　　35KV選擇電壓互感器JDJJ－35型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表17</b></p><p>　　10KV選擇電壓互感器JDZ－10型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表18</b></p><p>　　（五）熔斷器的

64、選擇與校檢</p><p>　　高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗。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容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護電壓互感器。</p><p>　　（1）熔斷器選擇的具體技術(shù)條件如下：</p><p><b>　　電壓：</b&

65、gt;</p><p><b>　　（3.28）</b></p><p>　　限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為</p><p><b>　　電流：</b></p><p><b>　　（3.29）</b><

66、/p><p>　　式中：——熔體的額定電流。</p><p>　　——熔斷器的額定電流</p><p>　　根據(jù)保護動作選擇性的要求校驗熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護之間，以及熔斷器與負荷側(cè)繼電保護之間動作的選擇性。</p><p><b>　　斷流容量：</b></p>&l

67、t;p><b>　?。?.30）</b></p><p>　　式中：——三相短路沖擊電流的有效值。</p><p>　　——熔斷器的開斷電流。</p><p>　　35KV選擇熔斷器RW9-35型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表19</b></p><p

68、>　　10KV選擇熔斷器RN2-10型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表20</b></p><p>　?。┠妇€的選擇與校檢</p><p>　　目前常用的導(dǎo)體有硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體，硬導(dǎo)體形式有矩形、槽形和管形。</p><p><b>　　各種導(dǎo)體的特點 ：</b><

69、/p><p>　　矩形導(dǎo)體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，因此，單條矩形導(dǎo)體最好不超過1250mm2，當工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時，可將2-4條矩形導(dǎo)體并列使用。矩形導(dǎo)體一般只用于35KV以下，電流4000A及以下的配電裝置中。</p><p>　　槽形導(dǎo)體：機械強度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。槽形導(dǎo)體一般用于4000~8000A的配電裝置中，一般適用于35KV

70、及以下。</p><p>　　管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機械強度高，管內(nèi)可以通風或通水，用于8000A以上的大電流母線。圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于110KV及以上的配電裝置中。</p><p>　　軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。分裂導(dǎo)線可滿足大的負荷電流及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強，經(jīng)濟性好。</p><p>　?。?）導(dǎo)體選擇的一般

71、要求：</p><p>　　裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇或校驗：</p><p><b>　?、俟ぷ麟娏?lt;/b></p><p><b>　?、诮?jīng)濟電流密度</b></p><p><b>　?、垭姇?lt;/b></p><p><

72、b>　?、軇臃€(wěn)定或機械強度</b></p><p><b>　　⑤熱穩(wěn)定</b></p><p>　　同時也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等。</p><p>　　導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。一般

73、來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式），因其機械強度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。</p><p>　　110KV母線選LGJ-185型 </p><p>　　35KV母線選用(100×8)型單條矩形鋁母線</p>

74、<p>　　10KV母線選用每相2條矩形鋁導(dǎo)體</p><p>　　(七）電纜的選擇與校檢</p><p>　?。?）電力電纜應(yīng)按以下條件進行選擇和校驗：</p><p>　　①電纜芯線材料及型號</p><p><b>　?、陬~定電壓</b></p><p><b>　　③

75、截面選擇</b></p><p><b>　?、茉试S電壓降校驗</b></p><p><b>　?、轃岱€(wěn)定校驗</b></p><p>　　電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。</p><p>　　10KV出線電纜選擇電纜</p><p>　　防雷及過電壓保護裝

76、置設(shè)計</p><p>　　避雷器是一種保護電器，用來保護配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。大氣過電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。</p><p>　　避雷器有兩種：（1）閥型避雷器　　按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和 磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧

77、所產(chǎn)生的氣體把電</p><p>　　弧吹滅。用于線路作為防雷保護。</p><p>　　1．閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇：</p><p>　?。?）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。</p><p>　　（2）滅弧電壓：按照使用情況，校驗避雷器安裝地點可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）

78、；在中性點非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運行線電壓。在中性點直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運行線電壓的80%</p><p>　　110KV母線接避雷器選FZ-110型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表21</b></p><p>　　35KV母線接避雷器選FZ-35型，其參數(shù)如下表所示：</p><p&

79、gt;<b>　　表22</b></p><p>　　10KV母線接避雷器選FZ-10型，其參數(shù)如下表所示：</p><p><b>　　表23</b></p><p>　　第二部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計計算書</p><p><b>　　負荷計算 </b></

80、p><p><b>　　（一）主變負荷計算</b></p><p><b>　　由所給材料可知：</b></p><p>　　10KV側(cè) =2000+10000+500+1000+1200+800=15500 KW</p><p>　　=2000*0.484+10000*0.512+500*0.540

81、+1000*0.484+</p><p>　　1200*0.512+800*0.484=7843.6 kvar</p><p>　　==17371.6 KVA=17.3716 MVA</p><p>　　===1.003 KA</p><p>　　35KV側(cè) =6000+4300+5000+6000=21300 KW</p>

82、<p>　　=6000*0.484+4300*0.540+5000*0.620+6000*0.484</p><p>　　=11230 kvar</p><p>　　==24079.1 KVA=24.0791 MVA</p><p>　　===0.397 KA</p><p>　　所以變電站最大負荷為：</p>&l

83、t;p>　　=17371.6+24079.1=41450.7 KVA</p><p><b>　　則主變壓器容量為：</b></p><p>　　=(70%~80%)=29015.49~33160.56 KVA</p><p>　　選主變壓器型號為SFSZ7-31500/110型 </p><p>　?。ǘ┱居米?/p>

84、負荷計算 </p><p><b>　　站用變壓器容量為：</b></p><p>　　=0.5%=0.5%*31500=157.5 KVA</p><p>　　選站用變壓器S6-160/10型</p><p><b>　　短路電流計算</b></p><p>　?。ㄒ唬?/p>

85、短路計算的目的、規(guī)定與步驟</p><p>　　1.短路電流計算的目的</p><p>　　在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)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以下幾方面：</p><p>　　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，均需進行必要的短路電流計算。</p>

86、<p>　　在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。</p><p>　　在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相相對地

87、的安全距離。</p><p>　　2.短路計算的一般規(guī)定</p><p><b>　　計算的基本情況</b></p><p>　　1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。</p><p>　　2）所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）。</p><p>　　3）短路發(fā)生在短路電流為最

88、大值時的瞬間。</p><p>　　4）所有電源的電動勢相位角相等。</p><p>　　5）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。</p><p><b>　　接線方式</b></p><p>　　計算短路電流時所用的接線

89、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），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。</p><p><b>　　3. 計算步驟</b></p><p><b>　　選擇計算短路點。</b></p><p><b>　　畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。</b></p><p&

90、gt;　　1）首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。</p><p>　　2）選取基準容量和基準電壓（一般取各級的平均電壓）。</p><p>　　3）將各元件的電抗換算為同一基準值的標幺值的標幺電抗。</p><p>　　4）繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。</p><p>　　化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路值，需

91、將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。</p><p><b>　　求計算電抗。</b></p><p>　　由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標幺值（運算曲線只作到）。</p><p>　　計算無限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。</p><p&g

92、t;　　計算短路電流周期分量有名值和短路容量。</p><p>　　變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定</p><p><b>　　變壓器參數(shù)的計算</b></p><p><b>　　基準值的選?。?lt;/b></p><p><b>　　主變壓器參數(shù)計算</b></p>

93、<p>　　由表1.1查明可知：10.5 .17.5 6.5</p><p>　　0.5*（10.5+17.5-6.5）=10.75</p><p>　　0.5*（10.5+6.5-17.5）=-0.25</p><p>　　0.5*（17.5+6.5-10.5）=6.75</p><p><b>　　電抗標幺值為：

94、</b></p><p><b>　　站用變壓器參數(shù)計算</b></p><p><b>　　由表1.2查明：</b></p><p><b>　　系統(tǒng)等值電抗</b></p><p><b>　　架空線：</b></p><

95、;p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　2.短路點的確定</b></p><p>　　此變電站設(shè)計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，其中110KV進線處短路 與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點。</p><p&g

96、t;　　依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下：</p><p>　　圖3 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　3.各短路點的短路計算 </p><p>　?。?)短路點d-1的短路計算(110KV母線)</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化簡如圖所示：</b></p><p

97、>　　圖4 d-1點短路等值圖</p><p>　　(2)短路點d-2的短路計算(35KV母線)</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化簡為：</b></p><p>　　圖5 d-2點短路等值圖</p><p>　　(3)短路點d-3的短路計算(10KV母線)</p><p><b&g

98、t;　　網(wǎng)絡(luò)化簡為：</b></p><p>　　圖6 d-3點短路等值圖 </p><p>　?。?）短路點d-4的短路計算</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)化簡只需在圖6上加站用變壓器的電抗標幺值即可，如下圖所示：</p><p>　　圖7 d-4點短路等值圖</p><p>　　繪制短路電流計算結(jié)果表&

99、lt;/p><p><b>　　表24 </b></p><p>　　電氣設(shè)備選擇及校驗計算</p><p>　　在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計算。</p><p>　　表25 各回路持續(xù)工作電流</p><p>　　注： 等都為設(shè)備本身的額定值。</p>

100、<p>　　各回路持續(xù)工作電流計算結(jié)果見下表：</p><p>　　表26 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表</p><p>　?。ㄒ唬└邏簲嗦菲鞯倪x擇及校驗</p><p>　　1）110KV母線側(cè)斷路器的選擇及校驗。</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=110KVUn=110KV所以Ug= Un&l

101、t;/p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.1736KA＝173.6A</p><p>　　選SW6-110/1250-15.8型，參數(shù)見表3所示</p><p>　　因為In=1250A，Ig.max=173.6A 所以Ig.max < In</p><p>　?、坶_斷電流：Idt≤Ikd</p><

102、;p>　　因為Idt=8.9285KAIkd=15.8KA所以Idt<Ikd</p><p>　　④動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =22.768KAimax=41KA所以ich<imax</p><p>　?、轃岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　

103、t=2+0.06=2.06s(t為后備保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和)</p><p>　　因為 tz=1.85s>1s</p><p>　　所以tdz=tz=1.85</p><p>　　因為I∞²tdz=8.92852×1.85=147.48 It²t=412×1=1681</p><p

104、>　　所以I∞²tdz<It²t</p><p>　　經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。</p><p>　　2）110KV進線側(cè)斷路器的選擇及校驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=110KVUn=110KV所以Ug= Un</p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.2175 KA＝

105、217.5A</p><p>　　選出斷路器型號為SW6-110/1250-15.8型。</p><p>　　故Ig.max < In，此斷路器型號與110KV母線側(cè)斷路器型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗。</p><p>　　3）35KV母線側(cè)斷路器的選擇及檢驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=35KVUn=35KV所以Ug

106、= Un</p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.546 KA＝546A</p><p>　　選出斷路器型號為SW2－35/1000-24.8型，其參數(shù)見表4所示：</p><p>　　因為In=1000AIg.max==546A 所以Ig.max < In</p><p>　?、坶_斷電流：Idt≤I

107、kd</p><p>　　因為Idt=8.424KAIkd=24.8KA所以Idt<Ikd</p><p>　?、軇臃€(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =21.4812KAimax=63.4KA所以ich<imax</p><p>　　⑤熱穩(wěn)定：I∞²tdz≤It²t<

108、/p><p>　　t=2.5+0.06=2.56s</p><p>　　因為tz=2.25s>1s</p><p>　　所以tdz=tz=2.25s</p><p>　　因為I∞²tdz=8.4242×2.25=159.67It²t=24.82×4=2460.16</p><p

109、>　　所以I∞²tdz<It²t</p><p>　　4）35KV出線側(cè)斷路器的選擇及校驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=35KVUn=35KV所以Ug= Un</p><p>　　②電流：查表26得：Ig.max=0.1134 KA＝113.4A</p><p>　　選出斷路器型號為SW2－3

110、5/1000-24.8型，故Ig.max < In</p><p>　　此斷路器型號與35KV母線側(cè)斷路器型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗。</p><p>　　5）10KV母線側(cè)斷路器的選擇及校驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=10KVUn=10KV所以Ug= Un</p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=1

111、.91KA＝1910A</p><p>　　選出斷路器型號為SN10-10型，其參數(shù)見表5所示：</p><p>　　因為In=2000AIg.max=1910A所以Ig.max < In</p><p>　?、坶_斷電流：Idt≤Ikd</p><p>　　因為Idt=13.742KAIkd=43.3KA所以Idt<

112、;Ikd</p><p>　　④動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =35.0421KAimax=130KA所以ich<imax</p><p>　?、轃岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　t=3+0.15=3.15s</p><p>　　因為tz=

113、2.6s>1s</p><p>　　所以tdz=tz=2.6s</p><p>　　因為I∞²tdz=13.7422×2.6=490.99 It²t=43.32×4=7499.56</p><p>　　所以I∞²tdz<It²t</p><p>　　6）10KV出線側(cè)斷

114、路器的選擇及校驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=10KVUn=10KV所以Ug= Un</p><p>　　②電流：查表26得：Ig.max=0.2006 KA＝200.6A</p><p>　　選出斷路器型號為SN10-10/630-16型,其參數(shù)見表6所示：</p><p>　　因為In=630AIg.max=200.

115、6A所以Ig.max < In</p><p>　?、坶_斷電流：Idt≤Ikd</p><p>　　因為Idt=13.742AIkd=16KA所以Idt<Ikd</p><p>　　④動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =35.0421KAimax=40KA所以ich<imax<

116、;/p><p>　?、轃岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　t=3+0.1=3.1s</p><p>　　因為tz=2.55s>1s</p><p>　　所以tdz=tz=2.55s</p><p>　　因為I∞²tdz=13.7422×2.55=481.55

117、It²t=162×2=512</p><p>　　所以I∞²tdz<It²t</p><p>　　隔離開關(guān)的選擇及校驗</p><p>　　1)110KV母線側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校檢</p><p>　　①電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un</p>&l

118、t;p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.1736KA＝173.6A</p><p>　　選出隔離開關(guān)GW4－110/600型，其參數(shù)見表7所示</p><p>　　因為In=600AIg.max=173.6A所以Ig.max < In</p><p>　　③動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich

119、 =22.768KAimax=50KA所以ich<imax</p><p>　?、軣岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　前面校驗斷路器時已算出I∞²tdz=147.48</p><p>　　又It²t=162×5=1280</p><p>　　所以I∞²

120、tdz<It²t</p><p>　　2）110KV進線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=110KVUn=110KV所以Ug= Un</p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.2175 KA＝217.5A</p><p>　　選出隔離開關(guān)型號為GW4－110/600型。<

121、;/p><p>　　故Ig.max < In，此斷路器型號與110KV母線側(cè)隔離開關(guān)型號一樣，故這里不做重復(fù)檢驗。</p><p>　　3）35KV母線側(cè)斷路器的選擇及檢驗</p><p>　?、匐妷海阂驗閁g=35KVUn=35KV所以Ug= Un</p><p>　　②電流：查表26得：Ig.max=0.546 KA＝546A&

122、lt;/p><p>　　選出隔離開關(guān)型號為GW2-35/1000型，其參數(shù)見表8所示：</p><p>　　因為In=1000AIg.max==546A所以Ig.max < In</p><p>　　③動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =21.4812KAimax=50KA所以ich<imax<

123、;/p><p>　?、軣岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　前面校驗斷路器時已算出I∞²tdz==159.67It²t=24.82×4=2460.16</p><p>　　所以I∞²tdz<It²t</p><p>　　4)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及

124、校驗</p><p>　　①電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un</p><p>　?、陔娏鳎翰楸?6得：Ig.max=0.1134 KA＝113.4A</p><p>　　選出隔離開關(guān)型號為GW4－35/600型，其參數(shù)見表9所示：</p><p>　　因為In=600AIg.max=113.4A所以Ig.

125、max < In</p><p>　　③動穩(wěn)定：ich≤imax</p><p>　　因為ich =21.4812KAimax=50KA所以ich<imax</p><p>　?、軣岱€(wěn)定：I∞²tdz≤It²t</p><p>　　前面校驗斷路器時已算出I∞²tdz=159.67</p