35kv變電站設計畢業(yè)設計論文

昆明理工大學成人高等教育畢業(yè)設計（論文）姓名學號專業(yè)電氣工程及自動化年級學習形式函授夜大脫產學習層次高起本專升本高起專函授站昆明站昆明理工大學成教學院畢業(yè)設計（論文）任務書學習形式函授專業(yè)電氣工程及其自動化年級電氣工程及自動化學生姓名張三畢業(yè)設計（論文）題目35KV變電所電氣部分設計畢業(yè)設計（論文）內容總降壓站供電系統(tǒng)簡況；主接線的設計；供電系統(tǒng)各處三相短路電流計算；主變壓器繼電保護及整定計算；10KV系統(tǒng)單相接地保護裝置；10KV各出線繼電保護及整定計算；變電所防雷保護規(guī)劃設計；中央信號裝置的設計。專題（子課題）題目變壓器保護設計內容原理分析，方案選擇，整定計算，設備選型。設計（論文）指導教師（簽字）主管教學院長（簽字）年月日題目35KV變電所電氣部分初步設計設計作者學校昆明理工大學班次電氣工程及其自動化2009級姓名張三指導教師單位昆明理工大學姓名職稱高級工程師目錄摘要5前言6畢業(yè)設計目的和意義6設計任務要求、原始資料分析6第一章總降壓變電系統(tǒng)簡況8第二章變壓器型號和參數(shù)選擇9第21節(jié)主變壓器容量、臺數(shù)的選擇原則9第22節(jié)變壓器型式的選擇原則11第23節(jié)主變壓器和所用變壓器的確定12第三章電氣主接線設計13第31節(jié)電氣主接線的設計原則13第32節(jié)主接線的設計方案14第四章短路電流計算17第41節(jié)短路電流計算的概述17第42節(jié)變壓器及線路等值電抗計算19第43節(jié)短路點的確定20第44節(jié)各短路點三相短路電流計算22第45節(jié)短路電流匯總表30第五章高壓電氣設備選擇30第51節(jié)高壓電氣選擇的一般標準30第52節(jié)35KV側斷路器和隔離開關的選擇和校驗31第53節(jié)高壓熔斷器的選擇34第54節(jié)高壓電器選擇成果匯總表35第六章主變壓器繼電保護及整定計算35第61節(jié)變壓器繼電保護35第62節(jié)短路電流計算結果表37第63節(jié)主變繼電保護整定計算及繼電器選擇37第64節(jié)過電流保護40第65節(jié)過負荷保護41第66節(jié)冷卻風扇自起動41第七章10KV系統(tǒng)單相接地保護41第71節(jié)10KV中性點不直接接地系統(tǒng)的特點41第72節(jié)單相接地保護裝置工作原理42第73節(jié)單相接地保護絕緣監(jiān)察裝置選擇42第八章10KV各出線繼電保護選擇及整定計算43第81節(jié)10KV線路保護選擇43第82節(jié)10KV線路繼電保護整定計算45第九章變電所防雷保護規(guī)劃設計47第91節(jié)變電所過電壓及防護分析47第92節(jié)變電所避雷器的配置規(guī)劃與選擇47第93節(jié)變電所接地設計48第十章中央信號裝置設計49總結與體會50謝辭51參考文獻52附錄1變電所電氣主接線圖（A3，LJJ0010401）2主變壓器繼電保護圖（A3，LJJ0010402）310KV出線繼電保護圖（A3，LJJ0010403）4中央信號裝置接線圖（A3，LJJ0010404）摘要本設計以10KV站為主要設計對象，分為任務書和說明書兩部分，同時附有電氣主接線圖、主變壓器繼電保護圖、10KV出線繼電保護圖和中央信號裝置接線圖進行說明。該電所設有一臺主變，站內主接線分為35KV和10KV兩個電壓等級。兩個電壓等級均采用單母線的接線方式。本次設計中進行了電氣主接線的論證、短路電流計算、主要電氣設備的選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器）。關鍵詞變電所短路電流繼電保護電氣主接線前言畢業(yè)設計目的和意義畢業(yè)設計是培養(yǎng)綜合素質和工程實踐能力的教育過程，對自己思想品德、工作態(tài)度、工作作風和獨立工作能力具有深遠的影響。畢業(yè)設計的目的、意義是1通過畢業(yè)設計的訓練，使自己進一步鞏固加深所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識，使之系統(tǒng)化、綜合化。2培養(yǎng)獨立工作、獨立思考并運用已學的知識解決實際工程技術問題的能力，結合課題的需要可培養(yǎng)獨立獲取新知識的能力。3通過畢業(yè)設計加強對文獻檢索與翻譯、計算、繪圖、實驗方法、數(shù)據(jù)處理、編輯設計文件、使用規(guī)范化手冊、規(guī)程等最基本的工作實踐能力的培養(yǎng)。4通過學習畢業(yè)設計的訓練，使自己樹立起具有符合國情和生產實際的正確的設計思想和觀點；樹立起嚴謹、負責、實事求是、刻苦鉆研、勇于探索并具有創(chuàng)新意識及與他人合作的工作作風。設計任務要求、原始資料分析1設計任務要求（1）設計內容包括變電所總降壓站供電系統(tǒng)簡況；電氣主接線優(yōu)化設計，繪制電氣主接線圖；供電系統(tǒng)各處三相短路電流計算；主變壓器繼電保護及整定計算；10KV系統(tǒng)單相接地保護裝置；10KV各出線繼電保護及整定計算；變電所防雷保護規(guī)劃設計；中央信號裝置的設計。（2）要求繪制電氣主接線圖、主變壓器繼電保護圖、10KV出線繼電保護圖和中央信號裝置接線圖。2設計原始資料分析1設計參數(shù)系統(tǒng)電源距總降壓站25KM，采用35KV，LGJ70架空線，線間幾何均距APJ35M。對總降壓站輸電，系統(tǒng)電源35KV，最大三相短路容量SXMAX1000MVA，最小三相短路容量SXMIN500MVA。總降壓站采用SFL110000/35主變一臺，10KV有6路架空線，對數(shù)個工廠供電，線間幾何均距為AJP15M，有關數(shù)據(jù)如下編號導線型號長度最大負荷電流L1LGJ5010KM80AL2LGJ508KM70AL3LGJ7010KM95AL4LGJ7015KM90AL5LGJ355KM50AL6LGJ359KM60A2設計自然條件海拔1200M，污穢等級2，地震裂度6級，最高氣溫35C，最低氣溫5C，平均溫度19C，最大風速18M/S，其他條件不限。第一章總降壓變電系統(tǒng)簡況1變電站類型35KV地方降壓變電站2電壓等級35KV/10KV3負荷情況6條10KV出線的最大負荷分別為80A，70A，95A，90A，50A，60A。4進、出線情況35KV側1回進線10KV側6回出線5系統(tǒng)情況（1）35KV側基準值MVAKV10JS37JUKA563710JJUSI（2）10KV側基準值MVAKV10JS510JKA53JJSI6線路參數(shù)35KV線路為LGJ70，長度25KM其參數(shù)為KMX/3580輸電線路標幺值6540371220JUSLXX7電源電抗標幺值計算10MAXAXSJ2051MININSXJ8氣象條件最熱平均氣溫30。第二章變壓器型號和參數(shù)選擇第21節(jié)主變壓器容量、臺數(shù)的選擇原則主變壓器容量、臺數(shù)直接影響主接線的的形式和配電裝置的結構。它的確定應綜合各種因素進行分析，做出合理的選擇。211主變壓器臺數(shù)的確定（1）應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供電有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側敷設與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡線作為備用電源，或另有自備電源。（2）對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所，也可以考慮采用兩臺變壓器。（3）除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。（5）對城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。（6）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可考慮裝設3臺主變壓器。（7）對不重要的較低電壓等級的變電所，可以只裝設一臺主變壓器。本變電所屬于以三級負荷為主的較低電壓等級變電所，選擇安裝一臺主變壓器。212主變壓器容量的確定變壓器容量和它所在電網(wǎng)功能相適應，一般情況下單位容量（MVA）費用、系統(tǒng)短路容量、運輸條件等都是影響選擇變壓器容量時的因素。具體選擇時，可遵循以下原則（1）只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量應滿足全部用電設備總計算負荷的需要，即TNS30S30STN（2）裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量應滿足以下幾個條件TNS任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足計算負荷的大約6070的需要，即30S76STN任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即30TN適當考慮今后510年電力負荷的增長，留有一定的余地。干式變壓器的過負荷能力較小，更宜留有較大的裕量。電力變壓器額定容量是在一定溫度條TNS件下（例如戶外安裝，年平均氣溫為20）的持續(xù)最大輸出容量（出力）。如果安裝地點的年平均氣溫時，則年平均氣溫每升高1，變壓器容20AV量相應地減少1。因此戶外電力變壓器的實際容量（出力）為TNAVTSS102因此戶內電力變壓器的實際容量（出力）為TNAVTSS1028本變電所只有一臺變壓器，6條出線的最大總負荷電流為807095905060355AKVA614835030UIS考慮到今后發(fā)展的需要，選擇容量為10000KVA的變壓器。第22節(jié)變壓器型式的選擇原則221相數(shù)的確定電力變壓器按相數(shù)可分為單相變壓器和三相變壓器兩類，三相變壓器與同容量的單相變壓器組相比較，價格低、占地面積小，而且運行損耗減少1215。因此，在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都選用三相變壓器。222繞組數(shù)的確定變壓器按其繞組數(shù)可分為雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式。當發(fā)電廠只升高一級電壓時或35KV及以下電壓的變電所，可選用雙繞組普通式變壓器。當發(fā)電廠有兩級升高電壓時，常使用三繞組變壓器作為聯(lián)絡變壓器，其主要作用是實現(xiàn)高、中壓的聯(lián)絡。其低壓繞組接成三角形抵消三次諧波分量。110KV及以上電壓等級的變電所中，也經常使用三繞組變壓器作聯(lián)絡變壓器。當中壓為中性點不直接接地電網(wǎng)時，只能選用普通三繞組變壓器。223調壓方式的確定為了保證供電質量可通過切換變壓器的分接頭開關，改變變壓器高壓繞組的匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調整。切換方式有兩種一種是不帶電壓切換，稱為無激磁調壓，調整范圍通常在225以內；另一種是帶負荷切換，稱為有載調壓，調整范圍可達30，其結構復雜，價格較貴。變電所在以下情況時，宜選用有載調壓變壓器（1）地方變電所、工廠、企業(yè)的自用變電所經常出現(xiàn)日負荷變化幅度很大的情況時，又要求滿足電能質量往往需要裝設有載調壓變壓器；（2）330KV及以上變電站，為了維持中、低壓電壓水平需要裝設有載調壓變壓器；（3）110KV及以下的無人值班變電站，為了滿足遙調的需要應裝設有載調壓變壓器。224繞組接線組別的確定我國110KV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“YN”聯(lián)接；35KV采用“Y”聯(lián)接，其中性點多通過消弧線圈接地；35KV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”聯(lián)接。因此，普通雙繞組一般選用YN，D11接線；三繞組變壓器一般接成YN，Y，D11或YN，YN，D11等形式。近年來，也有采用全星形接線組別的變壓器，即變壓器高、中、低三側均接成星形。這種接線零序組抗大，有利于限制短路電流，也便于在中性點處連接消弧線圈。缺點是正弦波電壓波形發(fā)生畸變，并對通信設備產生干擾，同時對繼電保護整定的準確度和靈敏度均有影響。225冷卻方式的選擇變壓器的冷卻方式主要有自然風冷卻、強迫空氣冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風冷卻、強迫油循環(huán)導向冷卻、水內冷變壓器、SF6充氣式變壓器等。綜上所述，本變電所采用兩繞組的三相變壓器，無激磁調壓，調整范圍在225以內，YN，D11接線，強迫風冷。第23節(jié)主變壓器和所用變壓器的確定231根據(jù)對原始資料的分析，該變電所以工廠生產用電的三類負荷為主，考慮到負荷對供電可靠性的要求、供電質量的要求，決定采用一臺主變壓器。232根據(jù)各線路負荷情況和變壓器形式選擇原則分析，最終決定選用一臺S910000/35型雙繞組風冷式變壓器。此變壓器的參數(shù)為額定高壓側，低壓側10KV，連接組別為YN，D11，阻抗電壓百分比5，。7KUKWP348233所用變壓器容量一般選擇所用電負荷容量的10，為保證變電所內部全部停電情況下，有可靠的操作和檢修電源，所用變壓器裝于35KV進線隔離開關前面，故所用變壓器選擇SC950/35/04KV型干式變壓器一臺，作所用微機裝置及二次保護電源，同時作照明及檢查、試驗電源。第三章電氣主接線設計變電所電氣主接線根據(jù)變電所電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設備相互之間的連接關系，以及本變電所與電力系統(tǒng)的電氣連接關系，通常以單線圖表示。電氣主接線中表示的主要電氣設備有電力變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、接地裝置以及各種無功補償裝置等。主接線對變電所主要設備選擇和布置，運行的可靠性和經濟性，繼電保護和控制方式都有密切關系，所以電氣主接線設計是變電所設計的重要環(huán)節(jié)電氣主接線通常是根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運行與經濟調度的要求，然后根據(jù)規(guī)劃容量、供電負荷、電力系統(tǒng)短路容量、線路回路數(shù)以及電氣設備特點等條件確定，并具有相應的可靠性、靈活性和經濟性。第31節(jié)電氣主接線的設計原則311電氣主接線的基本要求可靠性、靈活性、經濟性、擴建性。312運行的可靠性斷路器檢修時是否影響供電；設備和線路故障檢修時，停電數(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。313具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據(jù)調度的要求靈活的改變運行方式，達到調度的目的，而且在各種事故或設備檢修時，能盡快地退出設備。切除故障停電時間最短、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。314操作應盡可能簡單、方便主接線應簡單清晰、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。315經濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎上，還應使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經濟效益。316應具有擴建的可能性電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。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、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結構等。第32節(jié)主接線的設計方案321電氣主接線設計的基本要求我們在比較各種電氣主接線的優(yōu)劣時，主要考慮其可靠性、靈活性、經濟性三個方面。我們可以遵循以下原則來滿足其可靠性、靈活性及經濟性。首先，在比較主接線可靠性的時候，應從以下幾個方面考慮（1）斷路器檢修時，能否不影響供電；（2）線路、斷路器或母線故障時以及母線或隔離開關檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對、類用戶的供電；（3）變電站全部停電的可能性；其次，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經濟合理，應主要從以下幾個方面考慮，來滿足其經濟性（1）投資省；（2）占地面積?。唬?）電能損耗少；（4）擴建和擴展的可能性。322主接線方式設計結合本變電站的實際情況，35KV無出線回路，10KV側有6回出線。該變電站主要是給負荷等級較低的工廠供電，故可對各電壓等級側主接線設計方案作以下處理3221方案擬定方案35KV10KV主變臺數(shù)方案一雙母線單母線分段2方案二單母線單母線11單母線分段接線優(yōu)點單母線接線用斷路器把母線分段,對重要用戶可從不同段引出兩個回路,由兩個電源供電；當一回線路故障時,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電。缺點當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，接在該段母線上的電源和出線，在檢修期間必須全部停電。任一回路的斷路器檢修時，該回路必須停止工作。2雙母線接線優(yōu)點供電可靠，通過兩組母線隔離開關的倒換操作，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，可以迅速恢復供電。其次是調度靈活，各個電源和各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應電力系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化的需要；通過倒換操作可以組成各種運行方式。最后就是擴建方便，向雙母線左右任何方向擴建，均不會影響兩組母線的負荷自由組合分配，在施工中也不會造成原有回路停電。缺點接線復雜，設備多，母線故障有短時停電。3222電氣化主接線方案的經濟技術比較主接線方案比較表方案要求方案一方案二可靠性可靠性高。可靠性低。靈活性調度靈活性好，各電壓等級都有利于擴建和發(fā)展。調度靈活性差，不利于擴建和發(fā)展。經濟性設備相對較多，投資大，占地面積大。設備相對較少，投資少，造價低。3223最優(yōu)電氣主接線方案的確定比較可以看出，兩種接線方式從技術角度來看主要的區(qū)別是在可靠性方面，雙母線比單母線可靠性高，單母線分段比單母線可靠性更高；在經濟性方面，單母線接線簡單，投資較少。根據(jù)變電所負荷情況，考慮到經濟、技術、可靠性，確定選擇第二種方案，即35KV進線采用一回路輸電線路，10KV采用單母線供電。323主接線設計圖第四章短路電流計算第41節(jié)短路電流計算的概述411短路計算的目的（1）選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設備。（2）為了合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確確定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)發(fā)生的各種短路進行計算和分析。（3）在設計和選擇電力系統(tǒng)和電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路計算。（4）進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路時用電客戶工作的影響等，也包含一部分短路計算。（5）對已發(fā)生的故障進行分析，進行短路計算。412短路計算的原則（1）對于335KV級電網(wǎng)中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大，只要計算35KV及以下網(wǎng)絡元件的阻抗。（2）在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。（3）短路電流計算公式或計算圖表中,都以三相短路為計算條件因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。（4）根據(jù)給定的電力系統(tǒng)，首先確定是用標幺值的方法計算短路電流，還是用實際的方法。一般在有兩個及以上的電壓等級用標么值的方法較為用實際值方法簡便。因此本設計中采用標幺值法計算短路電流。412短路電流的計算依據(jù)4121原始數(shù)據(jù)通過前面的一系列計算及對原始資料的分析，可知安裝變壓器型號為S910000/35型，容量為10000KVA,電壓為35,阻抗電壓UK75。35KV253電源進線25KM，采用LGJ70型導線。系統(tǒng)基準容量100MVA,最大運行方式電抗標幺值XMIN01,最小運行方式電抗標幺值XMAX02。422短路計算假設條件短路從起始狀態(tài)到短路穩(wěn)態(tài)，其短路電流受各種因素的影響，變化過程是復雜的。短路電流實用計算方法，就是在滿足工程準確等級要求的前提下，采用了一些必要的假設條件，將短路電流的數(shù)值較簡單地計算出來。其假設條件如下（1）假設電力系統(tǒng)中在正常工作時，三相是對稱的。（2）在大的電力網(wǎng)中，對于末端負荷線路在短路電流計算中，不計負荷電流的影響；在小的電網(wǎng)中，如小水電、小火電的電力網(wǎng)中，則應計負荷的影響。在短路電流計算中，可按綜合負荷考慮。（3）假設變壓器的鐵芯在短路過程中均來飽和，它們的電抗值與電流大小無關。（4）輸電線路的電容電路略去不計。（5）在被計算的電力系統(tǒng)中，其綜合電阻R若小于綜合電抗X的,則31R略去不計。（即RX）這樣就把復雜的復數(shù)運算變成了簡單的代數(shù)運算。31第42節(jié)變壓器及線路等值電抗計算421電源阻抗標幺值計算10MAXAXSXB2051MININSXB42235KV線路阻抗標幺值計算查相關資料，得35KVLGJ70型導線每千米電抗值0358,則25KM線路X電抗標幺值為0358250654JUSLXXL23710423變壓器等值電抗標幺值計算501510EJDTS424210KV出線負荷電抗標幺值計算10KV有6路架空線，對數(shù)個工廠供電，線間幾何均距為AJP15M，有關數(shù)據(jù)如下編號導線型號長度最大負荷電流導線每KM電抗值（查表得）L1LGJ5010KM80A0368L2LGJ508KM70A0368L3LGJ7010KM95A0358L4LGJ7015KM90A0358L5LGJ355KM50A0380L6LGJ359KM60A0380各出線線路電抗標幺值計算為34510368221JLUSLXX67222JLL5310358223JLUSLXX874224JLL15038225JLUSLXX39226JLL第43節(jié)短路點的確定在正常的接線方式下，通過電氣設備的短路電流為最大的地點稱為短路計算點，比較斷路器的前后短路點的計算值，比較選取計算值最大處為實際每段線路上的短路點。在高壓電路的短路計算中，通?？傠娍惯h比總阻抗大，所以一般只計電抗，不計阻抗。根據(jù)原始資料知系統(tǒng)基準容量為100MVA,考慮系統(tǒng)最大運行和最小運行方式時短路電流計算，設35KV母線短路點為K1，10KV母線短路點為K2，10KV負荷出線端短路點分別為K3，K3，K5，K6，K7，K8。詳細短路點見下圖等值電路圖如下第44節(jié)各短路點三相短路電流計算最大運行方式計算公式MIN“AXDLXEI（41）BAXD3A3USI（42）3MAXDCH52II（43）3MAXD2AXDII（44）最小運行方式計算公式LMAX“INDXEI（45）BIND3I3USI（46）3MINDCH52II（47）3INDI（48）441K1點短路電流計算最大方式運行由式（41）得K1點三相短路電流周期分量標幺值，即316540MAX1DI由式（42）得K1點三相短路電流周期分量有效值，即KA82373MAX1DI由式（43）得K1點三相短路全電流沖擊值為KA95021CHI由式（44）得K1點兩相短路全電流沖擊值，即KA8123MAX1DI最小方式運行由式（45）得K1點三相短路電流周期分量標幺值，即1765402MIN1DI由式（46）得K1點三相短路電流周期分量標幺值，即KA8373MIN1DI由式（47）得K1點三相短路全電流沖擊值為KA64521CHI由式（48）得K1點兩相短路全電流沖擊值，即KA591832MIN1DI442K2點短路電流計算最大方式運行由式（41）得K2點三相短路電流周期分量標幺值，即67056401MAX2DI由式（42）得K2點三相短路電流周期分量有效值，即KA8373MAX2DI由式（43）得K2點三相短路全電流沖擊值為KA9652CHI由式（44）得K2點兩相短路全電流沖擊值，即KA13822MAXDI最小方式運行由式（45）得K2點三相短路電流周期分量標幺值，即6207564021MIN2DI由式（46）得K2點三相短路電流周期分量標幺值，即KA41350623MIN2DI由式（47）得K2點三相短路全電流沖擊值為KA6982CHI由式（48）得K2點兩相短路全電流沖擊值，即KA524132MINDI443K3點短路電流計算最大方式運行K3點三相短路電流周期分量標幺值210347506410MAX3DIK3點三相短路電流周期分量有效值KA623MAXDIK3點三相短路全電流沖擊值KA9153CHIK3點兩相短路全電流沖擊值KA0622MAX3DI最小方式運行K3點三相短路電流周期分量標幺值KA203475064201MIN3DIK3點三相短路電流周期分量標幺值KA13MINDIK3點三相短路全電流沖擊值KA802523CHIK3點兩相短路全電流沖擊值KA950123MIN3DI444K4點短路電流計算最大方式運行K4點三相短路電流周期分量標幺值24067506410MAX4DIK4點三相短路電流周期分量有效值KA3123MAX4DIK4點三相短路全電流沖擊值KA754CHIK4點兩相短路全電流沖擊值KA14322MAX4DI最小方式運行K4點三相短路電流周期分量標幺值230675064201MIN4DIK4點三相短路電流周期分量標幺值KA133MIN4DIK4點三相短路全電流沖擊值KA27524CHIK4點兩相短路全電流沖擊值KA1023MIN4DI445K5點短路電流計算最大方式運行K5點三相短路電流周期分量標幺值210537065410MAX5DIK5點三相短路電流周期分量有效值KA623MAX5DIK5點三相短路全電流沖擊值KA915CHIK5點兩相短路全電流沖擊值KA06232MAX5DI最小方式運行K5點三相短路電流周期分量標幺值2065370654201MIN5DIK5點三相短路電流周期分量標幺值KA13MIN5DIK5點三相短路全電流沖擊值KA892315CHIK5點兩相短路全電流沖擊值KA02MIN5DI446K6點短路電流計算最大方式運行K6點三相短路電流周期分量標幺值16087450610MAX6DIK6點三相短路電流周期分量有效值KA80513603MAX6DIK6點三相短路全電流沖擊值KA2426CHIK6點兩相短路全電流沖擊值KA7608232MAX6DI最小方式運行K6點三相短路電流周期分量標幺值150874506201MIN6DIK6點三相短路電流周期分量標幺值KA133MIN6DIK6點三相短路全電流沖擊值KA7285026CHIK6點兩相短路全電流沖擊值KA423MIN6DI447K7點短路電流計算最大方式運行K3點三相短路電流周期分量標幺值31072506410MAX7DIK7點三相短路電流周期分量有效值KA33MAX7DIK7點三相短路全電流沖擊值KA5471527CHIK7點兩相短路全電流沖擊值KA4817232MAX3D7I最小方式運行K7點三相短路電流周期分量標幺值30721506420MIN7DIK7點三相短路電流周期分量標幺值KA633MIN7DIK7點三相短路全電流沖擊值KA245127CHIK7點兩相短路全電流沖擊值KA362MIN7DI448K8點短路電流計算最大方式運行K3點三相短路電流周期分量標幺值2013756401MAX8DIK8點三相短路電流周期分量有效值KA923MAX8DIK8點三相短路全電流沖擊值KA053158CHIK8點兩相短路全電流沖擊值KA922MAX8DI最小方式運行K8點三相短路電流周期分量標幺值21037564021MIN8DIK8點三相短路電流周期分量標幺值KA613MIN8DIK8點三相短路全電流沖擊值KA92528CHIK8點兩相短路全電流沖擊值KA01623MIN8DI第45節(jié)短路電流匯總表35/10KV變電所個短路點短路電流計算表最大運行方式最小運行方式短路點短路點額定電壓UN/KV短路基準電壓UB/KV/K3DIA/K2DIA/KCHIA/K3DIA/K2DIA/KCHIAK13537208180529183159466K210105368319939341295869K31010511610296110095280K410105132114337127110323K51010511610296113098289K610105088076224085074217K710105171148435165143422K81010511910330511610299第五章高壓電氣設備選擇第51節(jié)高壓電氣選擇的一般標準導體和電器的選擇設計，必須執(zhí)行國家的有關技術、經濟政策，應做到技術先進、安全可靠、運行方便和適當?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)安全經濟運行的需求。（1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的需求，并考慮到遠景發(fā)展需要。（2）按當?shù)丨h(huán)境條件校核。（3）應力求技術先進和經濟合理。（4）擴建工程應盡量使新老電器型號一致。（5）選用新產品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經正式鑒定合格。第52節(jié)35KV側斷路器和隔離開關的選擇和校驗521開關電器的選擇及校驗原則（1）電壓1NEU（2）電流MAXIK（3）按斷開電流選擇ZTKNBRI（4）按短路關合電流來選擇IITZSHC521（5）按熱穩(wěn)定來選擇KQTI2注（）FZTI52235KV側斷路器及隔離開關的選擇MVASN10KVUN351AUSIN16530311在此系統(tǒng)中統(tǒng)一取過負荷系數(shù)為15，則最大電流I24765MAX最熱平均氣溫30，綜合修正系數(shù)K105SKATIQJZK26810822235KV側電器選擇表斷路器型號及參數(shù)隔離開關型號及參數(shù)計算數(shù)據(jù)35SWGW435/600U（KV）35UE35UE35IMAX（A）247IE1000IE600IZTIF1KA208INBR165QK7268TI210894562TI29805142INCL25ISH255IZTKA529IES42IES50523主變壓器10KV側少油斷路器、隔離開關選擇MVASN10KVUN102AI736322在此系統(tǒng)中統(tǒng)一取過負荷系數(shù)為15，則最大電流I65471MAX最熱平均氣溫30，綜合修正系數(shù)K105SKATIQJZK9312832210KV側電器選擇表斷路器型號及參數(shù)隔離開關型號及參數(shù)計算數(shù)據(jù)10SNGN210/600U（KV）10UE10UE10IMAX（A）5456IE1000IE600IZTIF1KA368INBR20QK1693TI216042TI2205INCL30ICH255IZTKA939IES52IES60524電流互感器選擇5241主變35KV側電流互感器AAXAIAL5247165IM0準確級05N2選擇LCW35型電流互感器。5242主變10KV側電流互感器AAXAIAL654731IM10準確級05N2選擇LMC10型電流互感器。524310KV引出線電流互感器選擇編號導線型號長度最大負荷電流L1LGJ5010KM80AL2LGJ508KM70AL3LGJ7010KM95AL4LGJ7015KM90AL5LGJ355KM50AL6LGJ359KM60A根據(jù)最大負荷電流值，選擇LB10型電流互感器。525電壓互感器選擇5251主變35KV側電壓互感器選擇KVUSN3選擇油浸式電壓互感器，初級繞組35，次級繞組01選擇JDJ355252主變10KV側電壓互感器選擇KVUSN10選擇油浸式電壓互感器，初級繞組10，次級繞組01選擇JDJ10第53節(jié)高壓熔斷器的選擇53135KV側高壓熔斷器選擇額定電壓大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，即NUNSUKVNS35熔管的額定電流大于或等于熔體的額定電流FTIFSI初選RN235型熔斷器，技術參數(shù)如下表型號額定電壓KV額定電流A開斷容量不小于MVA最小切斷電流（有效值）最大開斷電流KARN23535KV051000NU5250電流校驗，因RN235是限流熔斷器，在電流達到最大有效值前已截斷，故“IISHNBR可不計非周期分量影響，采用進行校驗?！癐，滿足校驗要求KAIINBR295“053210KV側高壓熔斷器選擇額定電壓大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，即NUNSUKVNS10熔管的額定電流大于或等于熔體的額定電流FTIFSI初選RN210型熔斷器，技術參數(shù)如下表型號額定電壓KV額定電流A開斷容量不小于MVA最小切斷電流（有效值）最大開斷電流KARN21010KV051000NU5250電流校驗，因RN210是限流熔斷器，在電流達到最大有效值前已截斷，故“IISHNBR可不計非周期分量影響，采用進行校驗。“I，滿足校驗要求KAIINBR39“50第54節(jié)高壓電器選擇成果匯總表電壓等級電器35KV10KV10KV各出線回路斷路器SW335SN110SN110隔離開關GW435/600GN210/600GN210/600電壓互感器JDJ35JDJ10JDJ10電流互感器LCW35LMC10LB10熔斷器RW235RN210第六章主變壓器繼電保護及整定計算第61節(jié)變壓器繼電保護變壓器為變電所的核心設備，根據(jù)其故障和不正常運行的情況，從反應各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設置相應的主保護、異常運行保護和必要的輔助保護如下611主保護變壓器主保護包括瓦斯保護（以防御變壓器內部故障和油面降低）和縱聯(lián)差動保護（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。6111變壓器瓦斯保護原理是利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內部故障；當變壓器內部發(fā)生故障時，電弧使油及絕緣物分解產生氣體。故障輕微時，油箱內氣體緩慢的產生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動作，接點閉合，這時讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護；故障嚴重時，油箱內產生大量的氣體，在該氣體作用下形成強烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點閉合，這時作用于跳閘并發(fā)出信號，稱為重瓦斯保護。6112變壓器差動保護原理是按照循環(huán)電流的原理構成。在變壓器兩側都裝設電流互感器，其二次繞組按環(huán)流原則串聯(lián)，差動繼電器并接在回路中，在正常運行和外部短路時，二次電流在臂中環(huán)流，使差動保護在正常運行和外部短路時不動作，由電流互感器流入繼電器的電流應大小相等，相位相反，使得流過繼電器的電流為零；在變壓器內部發(fā)生相間短路時，從電流互感器流入繼電器的電流大小不等，相位相同，使繼電器內有電流流過。但實際上由于變壓器的勵磁涌流、接線方式及電流互感器誤差等因素的影響，繼電器中存在不平衡電流，變壓器差動保護需解決這些問題，方法有靠整定值躲過不平衡電流采用比例制動差動保護。采用二次諧波制動。采用間歇角原理。采用速飽和變流器。本設計采用較經濟的BCH2型帶有速飽和變流器的繼電器，以提高保護裝置的勵磁涌流的能力。612后備保護包括過電流保護（以反應變壓器外部相間故障）、過負荷保護（反應由于過負荷而引起的過電流）。613異常運行保護和必要的輔助保護包括溫度保護（以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風機自啟動（用變壓器一相電流的70來啟動冷卻風機，防止變壓器油溫過高）。614變壓器繼電保護匯總表保護類型電器12345主變壓器瓦斯保護差動保護過流保護過負荷保護溫度保護第62節(jié)短路電流計算結果表運行方式短路點支路名稱三相短路電流I3DMAX（KA）兩相短路電流I2DMAX（KA）沖擊電流值ICH（KA）K135KV母線208180529最大運行方式K210KV母線368319939K135KV母線183159466最小運行方式K210KV母線341295869第63節(jié)主變繼電保護整定計算及繼電器選擇631瓦斯保護輕瓦斯保護的動作值按氣體容積為250300CM2整定，本設計采用280CM2。重瓦斯保護的動作值按導油管的油流速度為0615CM2整定本，本設計采用09CM2。瓦斯繼電器選用FJ380型。632縱聯(lián)差動保護選用BCH2型差動繼電器。6321計算IE及電流互感器變比，列表如下數(shù)據(jù)表41所示表41IE及電流互感器變比各側數(shù)據(jù)名稱Y（35KV）（10KV）額定電流I1ES/U1E165A3I2ES/U2E5774A3變壓器接線方式YCT接線方式YCT計算變比I1E/52858/557163I2E/55774/511548實選CT變比NL200/540400/580實際額定電流I1E/N1715A3I2E/N2722A不平衡電流IBP722715007A確定基本側基本側非基本側6322確定基本側動作電流1）躲過外部故障時的最大不平衡電流IDZ1KKIBP1利用實用計算式MAX210DZTXKDZIFUI式中KK可靠系數(shù)，采用13；同型系數(shù)，CT型號相同且處于同一情況時取05，型號不同時取TXK1，本設計取1。U變壓器調壓時所產生的相對誤差，采用調壓百分數(shù)的一半，本設計取005。FZA繼電器整定匝書數(shù)與計算匝數(shù)不等而產生的相對誤差，暫無法求出，先采用中間值005。在最大運行方式下，變壓器二次母線上短路，歸算于基本側的三MAX2DI相短路電流次暫態(tài)值。代入數(shù)據(jù)得IDZ113101005005368957（A）2）躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復時的勵磁涌流IDZ1KKIE（2）式中KK可靠系數(shù)，采用13；IE變壓器額定電流代入數(shù)據(jù)得IDZ1131652144A3躲過電流互感器二次回路短路時的最大負荷電流IDZ1KKILMAX（3）式中KK可靠系數(shù)，采用13；ILMAX正常運行時變壓器的最大負荷電流。代入數(shù)據(jù)得IDZ1134455785A比較上述（1），（2），（3）式的動作電流，取最大值為計算值，即IDZ1957（A）6323確定基本側差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流將兩側電流互感器分別結于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實用匝數(shù)和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側作為基本側，基本側的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下基本側（35KV）繼電器動作值IDZJSIKJXIDZ1/NL代入數(shù)據(jù)得IDZJSI1957/80119（A）基本側繼電器差動線圈匝數(shù)WCDJSIAWO/IDZJSI式中AWO為繼電器動作安匝，應采用實際值，本設計中采用額定值，取得60安匝。代入數(shù)據(jù)得WCDJSI60/1195匝選用差動線圈與一組平衡線圈匝數(shù)之和較WCDJSI小而相近的數(shù)值，作為差動線圈整定匝數(shù)WCDZ。即實際整定匝數(shù)WCDZ5（匝）繼電器的實際動作電流IDZJIAWO/WCDZ60/512（A）保護裝置的實際動作電流IDZIIDZJINL/KJX1240/1480A6324確定非基本側平衡線圈和工作線圈的匝數(shù)平衡線圈計算匝數(shù)WPHJSWCDZ/IE2JIWCDZ5722/7151005匝故取平衡線圈實際匝數(shù)WPHZ0工作線圈計算匝數(shù)WGZWPHZWCDZ5匝6325計算由于整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產生的相對誤差FZAFZAWPHJSWPHZ/WPHJSWCDZ0050/0055001此值小于原定值005，取法合適，不需重新計算。6326初步確定短路線圈的抽頭根據(jù)前面對BCH2差動繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“CC”抽頭，實際應用中，還應考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否合適，應經過變壓器空載投入試驗最后確定。6327保護裝置靈敏度校驗差動保護靈敏度要求值KLM2本系統(tǒng)在最小運行方式下，10KV側出口發(fā)生兩相短路時，保護裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度KLM0866KJXIDLMIN/IDZL08661183/04833022滿足要求。第64節(jié)過電流保護641過電流繼電器的整定及繼電器選擇1）保護動作電流按躲過變壓器額定電流來整定IDZKKIE1/KH式中KK可靠系數(shù)，采用12；KH返回系數(shù)，采用085；代入數(shù)據(jù)得IDZ12165/0852329A繼電器的動作電流IDZJIDZ/NL2329/40/10A3選擇整定電流范圍為520的DL25C型電流繼電器。靈敏度按保護范圍末端短路進行校驗，靈敏系數(shù)不小于12。靈敏系數(shù)KLM0866KJXID3LMIN/IDZ08661095/0232935312滿足要求。第65節(jié)過負荷保護其動作電流按躲過變壓器額定電流來整定。動作帶延時作用于信號。IDZKKIE1/KF105165/0852038AIDZJIDZ/NL2038/40/883A3延時時限取10S，以躲過電動機的自起動。當過負荷保護起動后，在達到時限后仍未返回，則動作ZDJH裝置。第66節(jié)冷卻風扇自起動IDZ07IEL071651155AIDZJIDZ/NL1155/40/5A3即，當繼電器電流達到5A時，冷卻風扇自起動。第七章10KV系統(tǒng)單相接地保護第71節(jié)10KV中性點不直接接地系統(tǒng)的特點為提高系統(tǒng)的可靠性，我國目前10KV系統(tǒng)采用電源中性地不接地系統(tǒng)。10KV架空線發(fā)生生單相接地的幾率比較高，由于10KV系統(tǒng)中性點不接地，單相接地構不成回路，因此不會產生短路電流，故障電流為對地不平衡電容電流的倍。因此允許繼續(xù)運行一斷時間，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點；但3是，若發(fā)生單相接地故障后電網(wǎng)長時間運行，會嚴重影響變電設備和配電網(wǎng)的安全經濟運行。第72節(jié)單相接地保護裝置工作原理正常運行時，三相電壓基本平衡，電壓互感器開口三角形感應出的電壓很小。三相對地電容電流基本平衡，零序電流互感器感應出的對地不平衡電流也很小。發(fā)生單相接地后三相電壓大小與相位不變，依然對稱。但接地相與地同位，對地電容電流為零。非接地兩相電壓升高倍，即為線電壓。對地電容電3流也提高了倍。此時開口三角形感應出的電壓為不接地兩相相電壓的向量和，3其大小為相電壓的倍，即升為線電壓。發(fā)生單相接地后，利用電壓互感器開口三角形感應出的電壓進行報警。但是利用電壓繼電器報警仍不能判斷出是哪一路出線發(fā)生接地故障，因此在出線處安裝零序電流互感器，通過高阻抗接地繼電器，可以判斷出接地回路故障，進行報警或跳閘。第73節(jié)單相接地保護絕緣監(jiān)察裝置選擇對于絕緣監(jiān)察裝置，通常采用三相五柱式電壓互感器加上電壓繼電器、信號繼電器及監(jiān)視儀表構成。它由五個鐵芯柱組成，有一組原繞組和二組副繞組，均繞在三個中間柱上，其接線方式為YNYND。這種接線的優(yōu)點是第一副繞組不僅能測量線電壓，而且還能測相電壓；第二副繞組接成開口三角形，能反映零序電壓。當網(wǎng)絡在正常情況下，第一副繞組的三相電壓是對稱的，開口三角形開口端理論上無電壓，當網(wǎng)絡中發(fā)生單相金屬性接地時假設A相，網(wǎng)絡中就出現(xiàn)了零序電壓。網(wǎng)絡中發(fā)生非金屬性單相接地時，開口兩端點間同樣感應出電壓，因此，當開口端達到電壓繼電器的動作電壓時，電壓繼電器和信號繼電器均動作，發(fā)出音響及燈光信號。值班人員根據(jù)信號和電壓表指示，便可以知道發(fā)生了接地故障，并判定接地相別。第八章10KV各出線繼電保護選擇及整定計算第81節(jié)10KV線路保護選擇81110KV線路保護選擇依據(jù)按照繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程（GB1428593）及電力裝置的繼電保護和安全自動裝置設計規(guī)范（GB5006292）的要求對于310KV中性點非直接接地電網(wǎng)的線路，對相間短路和單相接地，應按規(guī)定裝設相應的保護。保護采用遠后備保護。對單側電源線路，可裝設三段式過流保護。第一段為不帶時限的電流速斷保護（保護范圍小于被保護線路的全長，一般設置為被保護線路全長的85）；第二段為限時電流速斷保護（保護范圍能保護線路的全長或下一回線路的15）；第三段為定時限過流速斷保護（保護范圍能保護本線路全長和相鄰線路的全長）。本系統(tǒng)出線10KV線路均為單側電源，可考慮配置電流速斷保護、過電流保護、單相接地保護及三相一次重合閘。過電流保護和速斷保護采用LAJ10型電流互感器，接成不完全星形，繼電器選用GL11/10型。動作時間因需考慮與低壓側空氣開關相配合，故選05S。接地保護采用電纜式零序電流互感器，動作于接地信號。81210KV線路保護選擇原理8121無時限電流速斷保護根據(jù)短路時通過保護裝置的電流來