課程設(shè)計（論文）某地區(qū)電網(wǎng)110KV變電所電氣部分設(shè)計

1、某地區(qū)電網(wǎng)110kv變電所電氣部分設(shè)計目錄1、 概述。32、 負荷計算的意義。43、 發(fā)電機的選擇。54、 變壓器容量的選擇。55、 變壓器連接方式的選擇。76、 無功補償裝置的選擇。87、 潮流計算。108、 電氣主接線的初步設(shè)計及方案選擇。159、 短路電流計算的目的和結(jié)果。2110、 電氣設(shè)備選擇。2911、 參考文獻。39十二、個人小結(jié)。40一、概述電力自從應(yīng)用于生產(chǎn)以來，已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活的主要能源，在工農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、國防、科學技術(shù)和人民生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。電力工業(yè)發(fā)展水平和電氣化程度是衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)

2、電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行。變電站按其分類的原則不同可劃分出許多類型，比如按變電站容量和饋線的多少可以分為大、中、小型變電站；按供電對象的差異可以分為城鎮(zhèn)變電站、工業(yè)變電站和農(nóng)業(yè)變電站；按變電站在電力系統(tǒng)中的地位分為樞紐變電站、中間變電站、地區(qū)變電站和終端變電站；按電壓等級可以分為超高壓、高壓、中壓變電站和低壓變電站；按是否有人正常運行值班可分為有人值班變電站，無人值班變電站等。變電站的電氣設(shè)備可劃分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大類。一次設(shè)備是直接進行電能生產(chǎn)轉(zhuǎn)換和輸配的設(shè)備，包括同步發(fā)電機、電力變壓器、電動機、斷路器、負荷開關(guān)、隔離開關(guān)、避

3、雷器、互感器、消弧線圈、補償電容器或調(diào)相機等，都是電壓高、電流大的強電設(shè)備，它們的安全可靠性是變電站最關(guān)心的頭等大事。二次設(shè)備是對一次設(shè)備和系統(tǒng)進行檢測、控制、調(diào)節(jié)、保護并與上級有關(guān)部門和電力用戶進行聯(lián)絡(luò)通信的有關(guān)設(shè)備，主要包括各種繼電保護裝置和自動裝置，測量與監(jiān)控設(shè)備、直流電源和遠動通信設(shè)備等。1.1設(shè)計的原因及必要性變電站是電力系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),由電氣設(shè)備及配電線路按一定的接線方式所組成；它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，將電能安全、可靠、經(jīng)濟地送到每一個用電設(shè)備的裝設(shè)場所，并利用電氣控制設(shè)備來決定用電設(shè)備的運行狀態(tài)，最終使電能為國民經(jīng)濟和人民生活發(fā)揮巨大的作用。

4、1.2設(shè)計原則變電站的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進行，做到遠近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，適當考慮擴建的可能。變電站的設(shè)計，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理地確定設(shè)計方案；必須堅持節(jié)約用地的原則；同時還應(yīng)符合現(xiàn)行的國家有關(guān)標準和規(guī)范的規(guī)定。關(guān)鍵詞 變電站、變壓器、接線、高壓網(wǎng)絡(luò)、配電系統(tǒng)二、負荷計算的意義2.1.負荷計算的定義：我們用“計算負荷”來表示實際使用的總負荷。計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性負荷，其熱效應(yīng)應(yīng)與同一時間內(nèi)通過實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計算負

5、荷”選擇導線和電氣設(shè)備，在實際運行中的最高溫升不會超過允許值，通常將以半小時平均負荷為依據(jù)所繪制的負荷曲線上的“最大負荷”稱為計算負荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，用pca(qca、sca、ica)或p30(q30、s30、i30)表示。規(guī)定取“半小時平均負荷”的原因。一般中小截面導體的發(fā)熱時間常數(shù)為10min以上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面導線達到穩(wěn)定溫升所需時間約為 3=31030（min），如果導線負載為短暫尖峰負荷，顯然不可能使導線溫升達到最高值，只有持續(xù)時間在30min以上的負荷時，才有可能構(gòu)成導體的最高溫升。2.2負荷計算的意義供電系統(tǒng)在正常條件下能夠安全可靠地運行，有賴于

6、科學合理的電力設(shè)計。根據(jù)類型和負荷資料正確估算負荷所需的電力和電量，是電力設(shè)計的基礎(chǔ)。計算負荷是根據(jù)已知的電力用戶的用電設(shè)備安裝容量確定的預期不變的最大假想負荷。計算負荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、導線截面、開關(guān)電器和互感器等額定參數(shù)的重要依據(jù)。計算負荷的準確程度直接影響電氣設(shè)備、導線、電纜的選擇是否經(jīng)濟、合理。計算負荷確定過大，電氣設(shè)備及線纜的選擇過大、造成投資增加，浪費有色金屬；相反計算負荷確定過小，電氣設(shè)備及線纜的選擇偏小，導致供電系統(tǒng)承受較大的過負荷電流而過熱，加速其絕緣老化，降低使用壽命，增大電能損耗，甚至造成事故，影響供電系統(tǒng)的正?？煽窟\行。負荷計算意義重大。計算負荷的確定涉

7、及因素很多，負荷情況復雜。雖然各類負荷的變化有一定的規(guī)則可循，但仍很難準確確定計算負荷。實際上負荷并不是一成不變的，實際負荷與設(shè)備性能、生產(chǎn)組織與管理、操作者技能與素質(zhì)，以及能源供應(yīng)狀況的諸多因素有關(guān)。負荷計算只能力求接近實際并保留一定裕度。三、發(fā)電機的選擇根據(jù)此次設(shè)計要求，可選用qfq-50-2型發(fā)電機型號額定容量(mv)額定電壓(kv)額定電流(a)功率因數(shù)轉(zhuǎn)速（r/min）次暫態(tài)電抗qfq-50-25010.534400.830000.1239主變壓器的選擇變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）;自耦變壓器；高壓變壓器（干式和油浸式）等，變壓器常用的

8、鐵芯形狀一般有e型和c型鐵芯，xed型，ed型cd型。 變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器 試驗變壓器 轉(zhuǎn)角變壓器 大電流變壓器勵磁變壓器 。3.1變壓器類型的選擇一般正常環(huán)境的變電所，可選用油浸式變壓器，且應(yīng)優(yōu)先選用sl11等系列低損耗電力變壓器。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所，應(yīng)選用防塵型或者防腐蝕性變壓器，例如sl15等系列全密封式變壓器，具有防霉、防塵、防腐蝕的性能，并可與爆炸性氣體相隔離。多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，宜選用干式變壓器

9、，例如環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。多雷地區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)，宜選用防雷型變壓器。供電電壓偏低或電壓波動嚴重而用電設(shè)備對電壓質(zhì)量又要求較高的場所，可選用有載調(diào)壓型變壓器，如sz系列配合有載調(diào)壓開關(guān)的變壓器。四、變壓器容量的選擇變壓器的選擇要考慮到負荷將來可能增加和改造的可能性，必要時最好留有一定的富余。在負荷系數(shù)較低的場合，實際應(yīng)用中一般都允許變壓器超過額定負荷為峰值提供電力，而不必為短時的峰值負荷讓變壓器選擇特別大的容量。實際應(yīng)用變壓器的選擇還要考慮到開關(guān)電器的電流容量和分斷容量以及導體的載流量。裝有一臺主變壓器的變電所。每臺主變壓器的容量應(yīng)不小于總的計算負荷即裝有兩臺主變壓器的變電所。每臺

10、主變壓器的容量應(yīng)不小于總的計算負荷的60%，一般選取為70%，即同時每臺主變壓器的容量應(yīng)不小于全部一、二級負荷之和，即根據(jù)以上原則所以應(yīng)選容量為31.5mw的主變壓器。五、變壓器連接方式的選擇變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。 我國110kv及以上電壓，變壓器繞組都采用y0連接；35kv亦采用y連接，其中性點多通過消弧線接地。35kv及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。有以上知，此變電站110kv側(cè)采用y0接線主變中性點的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接

11、地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網(wǎng)中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。在本設(shè)計中110kv采用中性點直接接地方式10kv采用中性點不接地方式主變的調(diào)壓方式調(diào)壓方式變壓器的電壓調(diào)整是用分解開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5以內(nèi)，另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達到+30。對于1

12、10kv及以下的變壓器，以考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。六、無功補償裝置的選擇6.1補償裝置的意義（1）根據(jù)用電設(shè)備的功率因數(shù)，可測算輸電線路的電能損失。通過現(xiàn)場技術(shù)改造，可使低于標準要求的功率因數(shù)達標，實現(xiàn)節(jié)電目的。 （2)采用無功補償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項重要措施。 （3)無功補償，它就是借助于無功補償設(shè)備提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設(shè)備運行。 （4)減少電力損失、線損，一般工廠動力配線依據(jù)不同的線路及負載情況，其電力損耗約2%-3%左右，使用電容提高

13、功率因數(shù)后，總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。 （5)改善供電品質(zhì)，提高功率因數(shù)，減少負載總電流及電壓降。于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。 （6)延長設(shè)備壽命。改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使接近或已經(jīng)飽和的變壓器、開關(guān)等機器設(shè)備和線路容量負荷降低，因此可以降低溫升增加壽命（溫度每降低10c，壽命可延長1倍） （7)最終滿足電力系統(tǒng)對無功補償?shù)谋O(jiān)測要求，消除因為功率因數(shù)過低而產(chǎn)生的罰款。 （8)無功補償可以改善電能質(zhì)量、降低電能損耗、挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力、無功補償減少用戶電費支出，是一項投資少，收效快的節(jié)能措施。 （9)無功補償技術(shù)對用電單位的低壓配電網(wǎng)的影響以及提

14、高功率因數(shù)所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益，確定無功功率的補償容量，確保補償技術(shù)經(jīng)濟、合理、安全可靠，達到節(jié)約電能的目的 （10）節(jié)能降耗，減少電力支出，經(jīng)濟效益明顯，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。（11）減少發(fā)電、供電設(shè)備的設(shè)計容量，減少投資，使有效投資最大化。6.2無功補償裝置容量的確定現(xiàn)場經(jīng)驗一般按主變?nèi)萘康?0-30來確定無功補償裝置的容量。根據(jù)此次設(shè)計要求補償后功率因數(shù)應(yīng)為0.92。選用bwf10.5-100-1w型并聯(lián)電容器，每相裝14個補償后的實際功率因數(shù) 滿足設(shè)計要求七、潮流計算7.1選擇輸電導線截面積導線計算電流為選用lgj-120型號導線所選導線允許載流量滿足要求7.2潮流計算計算運算負荷變壓

15、器空載損耗變壓器負載損耗 變壓器總損耗c點的運算負荷設(shè)c點運行電壓為110kv不計功率損耗時網(wǎng)絡(luò)的功率分布 精確功率分布計算線路首端功率線路bc首端功率為線路bc上的電壓降落為 節(jié)點b的電壓線路ab末端功率為線路ab的首端功率為線路ab上的電壓降落為a節(jié)點電壓為變壓器支路的電壓降落d節(jié)點電壓為網(wǎng)絡(luò)的潮流分布如圖八、電氣主接線的初步設(shè)計及方案選擇8.1電氣主接線的概況1、發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠

16、和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。2、在選擇電氣主接線時的設(shè)計依據(jù)1）、發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3）、負荷大小和重要性4）系統(tǒng)備用容量大小5）系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料8.2主接線設(shè)計的基本要求（1）可靠性 安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。1. 斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；2. 斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數(shù)

17、和停運時間，并要求保證對一級負荷全部和大部分二級負荷的供電；3. 盡量避免變電所全部停運的可靠性。（2）靈活性 為了調(diào)度的目的，可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線路，調(diào)配電源和負荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式，檢修方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求；1. 為了檢修的目的：可以方便地停運斷路器，母線及繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運行或停止對用戶的供電；2. 為了擴建的目的：可以容易地從初期過渡到其最終接線，使在擴建過渡時，無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。（3） 經(jīng)濟性 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)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資

18、，要能使控制保護不過復雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資；要能限制短路電流，以便選擇價格合理的電氣設(shè)備或輕型電器；在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡單電器；2. 占地面積?。褐鹘泳€要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導線、絕緣子及安裝費用。在不受運輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡化布置。3. 電能損失少：經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。（4）經(jīng)濟性變電所主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性是一個綜合概念，不能單獨強調(diào)其中的某一種特性。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用不同，對變電所主接線的要求也有不同的側(cè)重。8.3 6-220kv高壓配電裝

19、置的基本接線有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁母線或旁路隔離開關(guān)等。無匯流母線的接線：變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。6-220kv高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。地方變電所的高壓側(cè)多為110kv，低壓側(cè)多為10kv。如果其高壓側(cè)無出線，為了簡化接線，以采用線路-變壓器組或橋式接線為宜。如高壓側(cè)有出線，或有110kv電源接入時，一般采用單母線或單母線分段接線。8.4 110kv側(cè)主接線的設(shè)計電氣主接線的選擇單母分段的連接方式，供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便；而兩段母線同時故障檢修的概率很小，大大提高了對重要用戶的供電可靠性。單母線帶旁路

20、接線可以提高供電可靠性，但旁路系統(tǒng)造價昂貴，同時使得配電裝置復雜，所以一般規(guī)定110kv出線在6回以上才采用，610kv系統(tǒng)一般不采用。單母線分段帶旁路接線方式運行靈活方便，具有足夠的可靠性，適用于出線不多、容量不大的中小型發(fā)電廠和變電所。橋式接線有工作可靠、靈活、使用電器少、裝置簡單清晰和建設(shè)費用低等優(yōu)點，并且它特別容易發(fā)展為單母線分段和雙母線接線。因此橋式接線廣泛使用在220kv及以下的變電所中，普遍采用在具有兩路電源的工廠企業(yè)變電所中，還可以作為建設(shè)初期的過渡接線。（1）、110kv側(cè)主接線的設(shè)計110kv側(cè)設(shè)計回路數(shù)為2，故宜采用內(nèi)橋式接線。（2）、10kv側(cè)主接線的設(shè)計10kv側(cè)出線

21、回路數(shù)為12回當610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時采用單母分段連接故10kv采用單母分段連接8.5 主接線中的設(shè)備配置1、隔離開關(guān)的配置（1）中小型發(fā)電機出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為220mw及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的610kv配電裝置中，當向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。（3）接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。（4）中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；自藕變壓器的中性點則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。2、電壓互感器的配置（

22、1）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。（2）6220kv電壓等級的每組母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。（3）當需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。（4）當需要在330kv及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。（5）發(fā)電機出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調(diào)整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調(diào)整裝置，

23、且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設(shè)一組電壓互感器。3、電流互感器的配置（1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。（2）在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。（3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。（4）一臺半斷路器接線中，線路線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設(shè)三組電流互感器。4、避雷器的裝置（1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進

24、出線裝設(shè)避雷器時除外。（2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。（3）220kv及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。5、下列情況的變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器1）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。3）接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。（6）發(fā)電廠變電所35kv及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。（7）sf

25、6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。（8）110220kv線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。九、短路電流計算的目的和結(jié)果9.1短路電流計算的目的1、電氣主接線比選2、選擇導體和電器3、確定中性點接地方式4、計算軟導線的短路搖擺5、確定分裂導線間隔棒的距離6、驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓7、選擇繼電保護裝置和進行整定計算在變電所和發(fā)電廠的電氣設(shè)計中，短路電流計算是一個重要環(huán)節(jié)。計算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案：選擇電氣設(shè)備，校驗設(shè)備提供依據(jù)，為繼電保護整定計算提供依據(jù)等。9.2短路計算最大運行方式設(shè),發(fā)電機電抗標幺值變壓器t1電抗標幺值變壓器t2電抗標幺值線路l1電抗標幺值線路l2電抗標幺

26、值線路l3電抗標幺值變壓器t3的電抗標幺值化簡得進一步化簡得110kv側(cè)發(fā)生三相短路k1點基準電流無窮大容量系統(tǒng)汽輪發(fā)電機g計算電抗由和t=0及t=4s查運算曲線得,10kv側(cè)發(fā)生三相短路k2點基準電流無窮大容量系統(tǒng)汽輪發(fā)電機g計算電抗由和t=0及t=4s查運算曲線得,最小運行方式下化簡得110kv側(cè)發(fā)生三相短路計算得10kv側(cè)發(fā)生三相短路計算得短路電流計算結(jié)果運行方式電壓最大運行方式最小運行方式i(ka)iishi(ka)iish110kv6.96.9617.596.96.9617.5910kv23.5523.5561.214.2714.2736.4十、電氣設(shè)備選擇10.1電氣設(shè)備選擇的概述

27、1、選擇的原則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。2）、應(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核。3）、應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理4）、與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。6）、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)。10.2電氣設(shè)備和載流導體選擇的一般條件（1）按正常工作條件選擇a.額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運行電壓unuw。nb.額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流i0，或載流導體的長期允許電流ica，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流i max 。計算回路的最大持續(xù)工作電流i max 時，應(yīng)考慮回路在各種運行方式

28、下的持續(xù)工作電流，選用最大者。（2）按短路狀態(tài)校驗a.熱穩(wěn)定校驗：當系統(tǒng)發(fā)生短路，有短路電流通過電氣設(shè)備時，導體和電器各部件溫度（或熱量）不應(yīng)超過允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件，有b.動穩(wěn)定校驗：當短路電流通過電氣設(shè)備時，短路電流產(chǎn)生的電動力應(yīng)不超過設(shè)備的允許應(yīng)力，即滿足動穩(wěn)定的條件，有或c.開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗：對要求能開斷短路電流的開關(guān)設(shè)備，如斷路器、熔斷器，其斷流容量不小于安裝處的最大三相短路容量，即或10.3短路校驗時短路電流的計算條件所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能

29、并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應(yīng)按嚴重情況校驗。10.4斷路器的選擇110kv側(cè)斷路器的選擇在本設(shè)計中110kv側(cè)斷路器采用sf6高壓斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比sf6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級得到廣泛的應(yīng)用。110kv的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。本次設(shè)計可選用110kvsf6高壓斷路器的應(yīng)采用lw11-110型號的斷路器。校驗：lw11-110斷路器的具體技術(shù)參數(shù)如

30、下：額定電壓最高工作電壓額定電流(a)額定開斷電流(ka)動穩(wěn)定電流(ka)110kv123（145）kv1600315031.54080100熱穩(wěn)定電流（3s）額定關(guān)合電流固有分閘時間分閘時間31.5ka(3s)40kv80ka100ka40ms135ms由上表知：1.斷路器的額定電壓為110kv，不小于裝設(shè)斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓2.該斷路器的最大持續(xù)工作電流：該斷路器的額定電流為1600（最小的），大于通過該斷路器的最大持續(xù)工作電流173.6。3.校驗斷路器的斷流能力此斷路器的額定開斷電流ikd.n=31.5ka短路電流周期分量：i=6.96ka ikd.n i4.此斷路器的額定關(guān)合電流

31、ie.g=80kaish =17.59ka ie.g ish5.動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定電流：idw=80ka ish =17.59ka idw ish熱穩(wěn)定效應(yīng)：操作機構(gòu),采用cqa-1型電氣操動機構(gòu)。10kv側(cè)斷路器的選擇根據(jù)本次設(shè)計要求可選用zn12-10/2000型斷路器zn12-10/2000型斷路器數(shù)據(jù)如下額定電壓（kv）額定電流（a）開斷電流（ka）極限通過電流峰值（ka）熱穩(wěn)定電流（ka）配用操作機構(gòu)型號10200031.58031.5（4s）ct8等經(jīng)校驗符合設(shè)計要求10.5 110kv隔離開關(guān)的選擇應(yīng)采用戶外型隔離開關(guān)參考電氣工程電氣手冊（上冊），可知應(yīng)采用gw5-110gd高壓隔

32、離開關(guān)。此隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓額定電流極限通過電流峰值（ka）動穩(wěn)定電流值操動機構(gòu)110kv600a72ka16(4s)cs-17校驗：通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為173.6ka隔離開關(guān)的額定電流為600a，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。動穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定電流：id.w=72ka ish=17.59ka id.wish熱穩(wěn)定效應(yīng)：10.6電流互感器選擇110kv電流互感器選擇根據(jù)此次設(shè)計要求，宜選用lcwd-110d型電流互感器lcwd-110d型電流互感器數(shù)據(jù)如下額定電流比（a/a）準確度10%倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)600/50.53075150動穩(wěn)定性校驗熱穩(wěn)定性校驗

33、10kv電流互感器選擇根據(jù)此次設(shè)計要求，宜選用lzzb6-10型電流互感器lzzb6-10型電流互感器數(shù)據(jù)如下額定電流比（a/a）準確度10%倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)300/50.51515080103經(jīng)校驗滿足設(shè)計要求10.7電壓互感器選擇電壓互感器按以下條件進行選擇1額定電壓的選擇電壓互感器一次繞組額定電壓應(yīng)不低于所接電網(wǎng)的額定電壓，二次繞組額定電壓一般為100v，與二次側(cè)所接的儀表或繼電器相適應(yīng)。2.電壓互感器類型及結(jié)構(gòu)的確定按照安裝條件和工作環(huán)境要求確定合適的類型及結(jié)構(gòu)，如戶內(nèi)、戶外、單相、三相等。3.準確度級的選擇供測量儀表和功率方向繼電器用的電壓互感器，應(yīng)選0.2級或0.5級；供一

34、般監(jiān)視儀表和電壓繼電器用的電壓互感器，應(yīng)選用13級。4.二次容量的校驗要求所接測量儀表和繼電器電壓線圈的總負荷s2不應(yīng)超過所要求準確度級下的允許負荷容量sn2,即根據(jù)以上要求110ka側(cè)可以選用jcc1-110型號10ka側(cè)可以選用jdz6-10型號10.8母線選擇 硬母線一般是指配電裝置中的匯流母線和電氣設(shè)備之間連接用的裸硬導體。硬母線分為敞露式和封閉式兩類。1.線材料和截面形狀的選擇： 目前母線材料廣泛采用鋁材，因為鋁電阻率較低，有一定的機械強度，質(zhì)量輕、價格較低，我國鋁材的儲量豐富。鋼雖有較好的性能，但價格貴，我國儲備不多。所以只有在一些特殊場合，如工作電流較大，位置特別狹窄，環(huán)境對鋁材

35、有嚴重腐蝕的情況下才用鋁材。 綜上所述，在本設(shè)計中母線材料才用鋁。 硬母線截面積形狀一般有矩形、槽型、和管型。矩形母線散熱條件好，有一定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，矩形母線一般只用于35kv及以上，電流在4000a級以下的配電裝置中。 槽形母線的機械性能強度較好，集膚效應(yīng)較小，在40008000a時一般才用槽形母線。管形母線集膚效應(yīng)較小，機械強度高，管內(nèi)可用水或風冷卻，因此可用于800a及以上的大電流母線。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此，110kv以上配電裝置中多才用管形母線。由以上分析知：在本設(shè)計中10kv用矩形母線。管形母線在支柱絕緣子上放置方式有兩種：豎放和平放。平放比豎放散熱條件差，允許電流小。三相母線的布置方式有水平布置和垂直布置，水平布置母線豎放時，機械強度差，散熱條件好。垂直布置母線豎放時，機械強度和散熱條件都較好，但增加了配電裝置的高度。綜上，矩形母線在支柱絕緣子上采用水平布置母線豎放。2.母線截面積選擇