35KV降壓變電所一次系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)（可編輯）

1、35KV降壓變電所一次系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì) 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 題目:35KV降壓變電所一次系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì) 教學(xué)單位 _電氣信息工程學(xué)院_ 姓 名 _ 李銘_ 學(xué) 號(hào) _200831002067_ 年 級(jí) _2008級(jí)_ 專 業(yè) _電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 _ 王玉 職 稱 _ 講師 2011年12月3日摘要 為了把35KV的電壓變成10KV給用戶使用,本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了35KV降壓變電所。設(shè)計(jì)以負(fù)荷為依據(jù),以變電所的最佳運(yùn)行為基礎(chǔ),按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范,完成了滿足供電要求的35KV變電所的一次側(cè)電氣設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中先對(duì)負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,選出了所需要主變壓器型號(hào),然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對(duì)供電可靠

2、性要求擬定主接線設(shè)計(jì),考慮到短路對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響,設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路計(jì)算。設(shè)計(jì)中還對(duì)主要高壓電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇,如斷路器,隔離開關(guān),電壓互感器,電流互感器等。此外還進(jìn)行了防雷設(shè)計(jì)和繼電保護(hù)設(shè)計(jì),提高了整個(gè)變電所的安全性。關(guān)鍵詞:35KV 變電所 負(fù)荷 防雷 總體設(shè)計(jì)Abstract In order to put the 35 KV voltage into 10KV to userThis design ,designed the 35KVStep-down substation .The design based on actual load ,the best operation base

3、d in substations , in accordance with the relevant provisions and norms .and completed to meet the requirements of the 35KV electricity substations preliminary design .Design of the first load of statistics and calculations ,elected for the change Models ,and then load according to the nature and re

4、liability of electricity for the development of the wiring design ,taking into account the short-circuit seriousimpact on the system design of a short-circuit basisDesign of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations ,such as circuit breakers ,isolation switchesIn add

5、ition ,the design and calculation of mine-protected and the security of the entire substationsKey words:35KV Substation load mine-protected Overall design目錄第一章 緒論61.1 課題資料61.2 主要工作7第二章 電力負(fù)荷計(jì)算82.1 各負(fù)載電力負(fù)荷計(jì)算82.2 變電所電力負(fù)荷計(jì)算102.3全變電所總計(jì)算負(fù)荷12第三章 變電所址選擇及無功補(bǔ)償裝置確定143.1 所址的選擇143.2 無功補(bǔ)償裝置的確定14第四章主變壓器電氣主接線方案的選擇1

6、64.1主變壓器的選擇164.2電氣主接線方案確定16第五章 短路電流的計(jì)算225.1短路的原因及其危害22235.3 35KV短路電流的計(jì)算245.4 10KV短路電流的計(jì)算25第六章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇276.2高低壓母線的選擇276.3高低壓斷路器的選擇286.4高低壓隔離開關(guān)的選擇306.5高低壓互感器的選擇31第七章 繼電保護(hù)的配置和防雷接地347.1繼電保護(hù)的配置347.2防雷和接地裝置35畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)36本文總結(jié)36有待完善的問題36參考文獻(xiàn)37致謝38第一章 緒論1.1 課題資料 (一)本變電所設(shè)計(jì)要求: (1)總降壓變電所裝設(shè)自動(dòng)有載調(diào)壓變壓器,以提高電能質(zhì)量,保證供

7、電可靠性。 (2)采取變電所集中補(bǔ)償無功,要求功率因數(shù)在0.95 以上。 (3)35kV 電源進(jìn)線,10kV 引出線均采用架空敷設(shè)。 (4)各調(diào)查電力負(fù)荷參數(shù),如下面兩表(表1-1-1和表1-1-2)所示。 表1-1-1 待建變電所負(fù)荷表序號(hào)線路名稱有功功率(KW)功率因數(shù)負(fù)荷等級(jí)1食品廠40000.8522水泥廠30000.8533機(jī)械廠25000.8514預(yù)制廠22000.8535鋁合金廠19000.8516五金廠18000.8537居民區(qū)115000.828居民區(qū)212000.83表1-1-2 變電所所內(nèi)用電負(fù)荷表序號(hào)設(shè)備名稱額定容量(KW)功率因數(shù)臺(tái)數(shù)1主充電機(jī)50.8812輔充電機(jī)4

8、.50.8513屋內(nèi)配電裝置通風(fēng)1.10.7924交流電焊機(jī)10.50.515檢修試驗(yàn)用電130.816照明負(fù)荷80.87生活用電100.858空調(diào)20.839其他50.8本所用電的主要負(fù)荷如下表所示:同時(shí)率取0.70.8(二)當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門提供的技術(shù)數(shù)據(jù) (1) 35KV變電所規(guī)劃35KV進(jìn)線2回,分別從距本變電所10KM處的110KV變電站A和從距本變電所20KM處的110KV變電站B引接(2)10KV出線12回,其余備用4回。在最大運(yùn)行方式下, 110KV變電站A出口的短路容量為1100MVA; 110KV變電站B出口的短路容量為875MVA。年最大負(fù)荷利用小時(shí)為5000h。(3)自然條件

9、:平均溫度22,最高溫度38。1.2 主要工作 本文主要進(jìn)行了工廠電力負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償裝置計(jì)算;變電所位置的選擇;確定電氣主接線方案,主變壓器選擇;三相短路電流計(jì)算;高壓電氣設(shè)備、母線及導(dǎo)線截面選擇與校驗(yàn);繼電保護(hù)的配置;防雷接地裝置的選擇。第二章 電力負(fù)荷計(jì)算 為了確定系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的大小和判斷所設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否滿足要求,設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算出各用電廠的負(fù)荷。電力負(fù)荷計(jì)算在工程應(yīng)用中主要有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法,需要系數(shù)法主要適用于用電設(shè)備較多,且容量相差不大的情況;二項(xiàng)式系數(shù)法主要考慮的是大容量設(shè)備的影響,適用于用電設(shè)備容量相差很大的情況1。鑒于此變電所功率的較多而且容量相差不大的情況,應(yīng)選擇需要

10、系數(shù)法來進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算較為合理。 2.1 各負(fù)載電力負(fù)荷計(jì)算 本變電所負(fù)載中含有6個(gè)分廠和2個(gè)居民區(qū)8共8個(gè)主要電力負(fù)荷,下面進(jìn)行各負(fù)載電力負(fù)荷的計(jì)算。表示負(fù)荷的有功計(jì)算功率,表示功率因素角,表示無功計(jì)算功率,表示視在計(jì)算功率。(1)食品廠 已知:4000kw,0.85,(2)水泥廠 已知:3000kw,0.85,(3)機(jī)械廠 已知:2500kw,0.85,(4)預(yù)制廠已知:2200kw,0.85,(5)鋁合金廠 已知:1900kw,0.85,(6)五金廠 已知:1800kw,0.85,(7)居民區(qū)1已知:1500kw,0.8,15000.8kvar1200kvar(8)居民區(qū)2已知:1200k

11、w,0.8, 各廠用電和居民區(qū)用電統(tǒng)計(jì),為總體負(fù)荷(包括各廠用電和居民區(qū)用電,下同)的有功功率,為總體負(fù)荷的無功功率,為總體的視在功率,為前面計(jì)算的各分負(fù)荷的有功功率,為前面計(jì)算的各分負(fù)荷的無功功率。取同時(shí)系數(shù)0.9,0.95,有0.91810016290kw,0.951525014487.7kw,表2-1各廠用電總計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)線路名稱/kvar/kvar1食品廠40000.8534002水泥廠30000.8525503機(jī)械廠25000.8521254預(yù)制廠22000.8518705鋁合金廠19000.8516156五金廠18000.8515307居民區(qū)115000.812008居民區(qū)2

12、12000.8960小2 變電所電力負(fù)荷計(jì)算 各廠用電總計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì),以下計(jì)算中代表安裝容量,代表需要系數(shù),表示負(fù)荷的有功計(jì)算功率,表示功率因素角,表示無功計(jì)算功率,表示視在計(jì)算功率。1主充電機(jī)已知:5kw,0.80,0.88,1,50.80kw4kw,40.88kvar3.52kvar。2輔充電機(jī)已知:4.5kw,0.75,0.85,1,4.50.75kw3.38kw,0.85kvar2.87kvar。3屋內(nèi)配電通風(fēng)已知:1.1kw,0.8,0.79,2,取0.95,0.92,0.8kw0.88kw,0.88kvar0.70kvar?？傆?jì):0.950.88+0.88

13、1.67kw,0.920.70+0.701.29kvar。4交流電焊機(jī)已知:10.5kw,0.82,0.5,1,10.50.82kw8.61kw,0.5kvar4.3kvar。5檢修試驗(yàn)用電已知:13kw,0.85,0.8,1,130.85kw11.5kw,0.8kvar8.84kvar。6照明生活已知:8kw,0.7,0.8,1,80.7kw5.6kw,0.8kvar4.48kvar。7生活用電已知:10kw,0.6,0.85,1,100.6kw6kw,60.85kvar5.1kvar。8空調(diào)已知:2kw,0.7,0.8,3,取0.82,0.87,每一臺(tái):20.7kw1.4kw,0.8kva

14、r1.12kvar?？傆?jì):9其他已知:5kw,0.5,0.8,1,50.5kw2.5kw,0.8kvar2kvar。 變電所所內(nèi)用總電計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì),為總體負(fù)荷(只是所內(nèi)用電,下同)的有功功率,為總體負(fù)荷的無功功率,為總體的視在功率,為前面計(jì)算的各分負(fù)荷的有功功率,為前面計(jì)算的各分負(fù)荷的無功功率。取同時(shí)系數(shù)0.8,0.7,有表2-2 變電所站內(nèi)用電計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)設(shè)備名稱安裝容量/kw/kvar/kvar4交流電焊機(jī)10.50.829其它50.50.82.522.3全變電所總計(jì)算負(fù)荷 為全所電力負(fù)荷(包括所有用電,下同)的有功功率,為全所電力負(fù)荷的無功功率,為全所電力負(fù)荷的視在功率,為前面計(jì)算

15、的各分負(fù)荷的有功功率,為前面計(jì)算的各分負(fù)荷的無功功率。(1)有功計(jì)算負(fù)荷 (18100(3)視在計(jì)算功率 4功率因數(shù)第三章 變電所址選擇及無功補(bǔ)償裝置確定3.1 所址的選擇 變電所地址選擇的合理性不僅對(duì)于維持電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行有重要作用,而且對(duì)于電網(wǎng)生產(chǎn)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性有巨大影響。所以,變電所的選址應(yīng)滿足一下原則: (1)盡量靠近負(fù)荷中心,以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗; (2)電源進(jìn)出線要方便,要為各進(jìn)出線提供足夠的空間;(3)盡量靠近電源側(cè),避免產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓損失; (4)所址應(yīng)設(shè)在交通方便的位置,便于大型電氣設(shè)備的運(yùn)輸; (5)盡量不設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所;

16、(6)避免設(shè)在有劇烈震動(dòng)和有高溫的場所,盡量躲開低洼積水場所; (7)應(yīng)與易燃易爆等危險(xiǎn)場所保持規(guī)定的安全距離; (8)高壓配電所應(yīng)盡量與變電所合建在一起; (9)還應(yīng)考慮未來電力系統(tǒng)和用電負(fù)荷的發(fā)展2。 變電站的選擇有負(fù)荷指示圖法和按負(fù)荷功率矩形法,本設(shè)計(jì)中各負(fù)荷分布比較零散,所以采用按負(fù)荷功率矩形法確定變電所地址更為適合。3.2 無功補(bǔ)償裝置的確定 在實(shí)際的生產(chǎn)生活中,有大量的用電設(shè)備需要通過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變的磁場,這使系統(tǒng)輸送的電能中無功功率的成分增加,這也直接影響到了有功功率的輸送,為了提高電力系統(tǒng)輸送電能的效率和維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償3。在系統(tǒng)沒

17、有進(jìn)行無功補(bǔ)償之前,功率因數(shù)為0.76,沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,所以采取措施進(jìn)行人工補(bǔ)償無功功率。本次設(shè)計(jì)擬采用在10kV母線上并聯(lián)三相電容器組的低壓集中補(bǔ)償方式。(1)無功補(bǔ)償容量的計(jì)算,由 得取無功補(bǔ)償容量取10000kvar(2)無功補(bǔ)償?shù)男ｒ?yàn) 查電容器參數(shù)表可知BWF10.5-100-1電容器的額定容量為100kvar,取100個(gè)三相并聯(lián)補(bǔ)償就可以滿足設(shè)計(jì)要求。第四章主變壓器電氣主接線方案的選擇4.1主變壓器的選擇主變壓器容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外,主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運(yùn)行方式及負(fù)荷的增長速度等因素,并至少要考慮5年內(nèi)

18、符合的發(fā)展需要。 (1)主變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則應(yīng)滿足用電負(fù)荷供電可靠性的要求。對(duì)有一、二級(jí)重要負(fù)荷供電的變電所,應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器;而在本變電所負(fù)荷中有一,二級(jí)重要負(fù)荷。所以主變壓器臺(tái)數(shù)確定為兩臺(tái)4。(2)主變壓器容量的確定 對(duì)于兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)該同時(shí)滿足一下兩個(gè)條件:a,任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),需滿足總計(jì)算負(fù)荷的60%到70%,取0.619635kva。b, 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),需滿足全部一二級(jí)負(fù)荷的需要,即取 。而全變電所一二級(jí)計(jì)算負(fù)荷 (1)有功計(jì)算負(fù)荷9900kw(2)無功計(jì)算負(fù)荷8340kvar(3)視在計(jì)算功率 所以選兩臺(tái)SL7-200

19、0/35型電力變壓器滿足主變壓器容量及臺(tái)數(shù)原則。其參數(shù)為:額定容量為2000kva,鏈接組別為Y,d11,空載損耗為2.65kw,空載電流為1.2%,阻抗電壓為6.5%,重量是5.96t。4.2電氣主接線方案確定變電所電氣主接線是指變電所的變壓器,輸電線路怎么與電力系統(tǒng)相鏈接,從而完成輸配電任務(wù)。 主接線的設(shè)計(jì)原則:考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用?？紤]近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。考慮負(fù)荷重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響?？紤]主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響?？紤]備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求有可靠性,靈活性,經(jīng)濟(jì)性: 可靠性,就是指主接線能可靠的工作,以保證對(duì)用戶不間

20、斷的供電。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是:斷路器檢修時(shí)是否影響供電;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)間的長短,以及能否保證對(duì)重要用戶的供電;變電所全部停電的可能性;有些國家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來表示供電可靠性,先進(jìn)的指標(biāo)都在99.9%以上。 靈活性的主要要求有:調(diào)度要求,可以靈魂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)的事故運(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。檢修要求,可以方便的停運(yùn)斷路器,母線以及繼電保護(hù)設(shè)備,進(jìn)行安全檢修,且不致影響對(duì)用戶供電。擴(kuò)建要求,可以容易的從初期過度到終期接線,使在擴(kuò)建時(shí),無論一次和二次設(shè)備改造量最小。 經(jīng)濟(jì)性:

21、經(jīng)濟(jì)性主要是投資省,占地面積小,能量損失小。5 變電所設(shè)計(jì)要求運(yùn)行靈活性好供電可靠性高,而且一二級(jí)負(fù)荷比較多,所以初步選擇了一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖和一次側(cè)采用外橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖和一二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖。(1)一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-1。這種接線的運(yùn)行靈活性好供電可靠性高,適合于一二級(jí)負(fù)荷多的變電所。這種內(nèi)橋式接線多用在電源進(jìn)線較長且發(fā)生停電故障機(jī)會(huì)多,但變壓器不需要經(jīng)常切換的降壓變電所。圖4-2-1內(nèi)橋式接線(2)一次側(cè)采用外橋式接線,二次側(cè)采用

22、單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-2。這種接線同樣運(yùn)行靈活性好供電可靠性高,也適合于一二級(jí)負(fù)荷多的變電所。但這種接線方式適合于電源進(jìn)線比較短,變電所晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大,或由于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需要經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。圖4-2-2外橋式接線(3)一二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-3。這種接線同樣運(yùn)行靈活性好供電可靠性高,也適合于一二級(jí)負(fù)荷多的變電所。這種內(nèi)橋式接線多用在電源進(jìn)線較長且發(fā)生停電故障機(jī)會(huì)多,還適合于電源進(jìn)線比較短,變電所晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大,或由于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需要經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。兼顧了內(nèi)橋和外橋的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也適合一二次進(jìn)出線較多的總降壓變電所6。圖4

23、-2-3一二次側(cè)均采用單母線分段式接線 由于變電所是從距離10km和20km的變電站A和變電站B進(jìn)線,進(jìn)線較長;而且負(fù)荷中的工廠都是晝夜負(fù)荷變化較大;10KV出線12回,其余備用4回,出線有較多。所以選擇一二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖4-2-3更為恰當(dāng)。根據(jù)所選變壓器及其接線方式,做出符合設(shè)計(jì)要求的變電所主接線圖4-2-4所示。圖4-2-4變電所主接線圖第五章 短路電流的計(jì)算5.1短路的原因及其危害 由于各種原因系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)故障,而系統(tǒng)故障中最常見的就是短路。短路是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。短路的原因有:電氣設(shè)備絕緣損壞。有關(guān)人員誤操作。鳥獸為害事

24、故。短路的后果:短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度損壞電氣設(shè)備。短路時(shí)電路的電壓劇降影響電氣設(shè)備運(yùn)行。短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作造成停電。嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行7。短路的形式:有三相短路,兩相短路,單相短路,兩相接地短路等等。其中三相短路產(chǎn)生的短路電流最大,對(duì)系統(tǒng)的危害也就最嚴(yán)重。而電力系統(tǒng)運(yùn)行又分為最小運(yùn)行方式和最大運(yùn)行方式,在兩者中最大運(yùn)行方式下,無論是正常工作電流還是短路電流都比最小運(yùn)行方式下的大很多。所以本設(shè)計(jì)中選取了最大運(yùn)行方式下的三相短路電流進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)最大的短路電流來校驗(yàn)各電氣設(shè)備的可行性。根據(jù)主接線圖4-2-4,畫出最大運(yùn)行方式下三相短路如圖5-1。圖5-1最大運(yùn)行方式下三相

25、短路圖 由于架空線路有工程造價(jià)低、施工方便、容易發(fā)現(xiàn)故障,便于維修、可多回路共桿架設(shè)的優(yōu)點(diǎn)。而鋼芯鋁絞線具有良好的導(dǎo)電性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度大、塔桿距離可放大等特點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的架空輸配電線路中。所以目前在電力系統(tǒng)中高壓傳輸中使用最為廣泛的架空線路為鋼芯鋁絞線LGJ。本變電所設(shè)計(jì)中的35kV電源進(jìn)線和10kV引出線均采用鋼芯鋁絞線。6.1.1 35KV高壓架空線的選擇35KV側(cè)計(jì)算電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面,其年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)大于5000h,所以查導(dǎo)線和電纜經(jīng)濟(jì)電流密度表得0.90。初選LGJ-70型鋼芯鋁線。(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件 查LJ型鋁絞線LGJ型鋼芯

26、鋁絞線的允許載流量表得LGJ-50的允許載流量(取40攝氏度),因此滿足條件。(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查架空裸導(dǎo)線的最小截面積表得35KV架空鋼芯鋁絞線最小截面。所以滿足條件。 通過發(fā)熱校驗(yàn)、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn),確定所選LGJ-70型電源進(jìn)線(架空線路)符合系統(tǒng)要求。 6.1.2 10KV低壓架空線的選擇10KV側(cè)計(jì)算電流(1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面初選LGJ-240型導(dǎo)線(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件 查LJ型鋁絞線LGJ型鋼芯鋁絞線的允許載流量表得LGJ-185的允許載流量(取40攝氏度),因此滿足條件。(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查架空裸導(dǎo)線的最小截面積表得35KV架空鋼芯鋁絞線最小截面。所以滿足條件。 通過

27、發(fā)熱校驗(yàn)、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn),確定所選LGJ-240型電源進(jìn)線(架空線路)符合系統(tǒng)要求。參數(shù):電阻0.17歐姆/千米;感抗0.4歐姆/千米。5.3 35KV短路電流的計(jì)算 一次側(cè)短路點(diǎn)在圖5-1中的短路點(diǎn)為1。由變電站A出口短路容量為1100MVA,變電站B出口短路容量為875MVA。所以高壓側(cè)母線短路及短路點(diǎn)1的短路容量1100MVA+875MVA1975MVA。取37KV。系統(tǒng)用無限大功率電源表示,它到接線處的電抗2進(jìn)線電抗(每千米阻抗值)3總電抗0.254基準(zhǔn)電流5 三相短路電流周期分量有效值:三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值5.4 10KV短路電流的計(jì)

28、算 二次側(cè)短路點(diǎn)在圖5-1中的短路點(diǎn)為2。由變電站A出口短路容量為1100MVA,變電站B出口短路容量為875MVA。取。基準(zhǔn)電流。變壓器電抗:總阻抗三相短路電流周期分量有效值:三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值表5-3短路電流統(tǒng)計(jì)短路電流及容量/KA/KA/KA/KA/KA/MAV第六章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇 母線是指在變電所中各級(jí)電壓配電裝置的連接,以及變壓器等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接,大都采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線,這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。一般35KV以下變電所都采用硬母線便于固定,而本次設(shè)計(jì)也是采用了硬母線中

29、的矩形鋁母線。 35KV側(cè)母線:(1)按經(jīng)濟(jì)電流選擇母線截面式中為導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面,。 為母線的最大工作電流,A。 為經(jīng)濟(jì)電流密度,。 查母線及電纜經(jīng)濟(jì)電流密度表得0.9,由前面可知54.05A。故60.06。 查型矩形硬鋁母線的允許載流量 可知母線尺寸為253,單條平房,允許在載流量為230A。(2)校驗(yàn)熱穩(wěn)定 高低壓母線的短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)應(yīng)該滿足的條件為:母線截面積其中C為母線熱穩(wěn)定系數(shù),為集膚效應(yīng)系數(shù)。查矩形母線載流量表得1.0,母線熱溫度系數(shù)表得C97, 取0.9,因?yàn)?562400.1,所選LMY-253mm型鋁母線,不能滿足熱穩(wěn)定條件的要求。故按熱穩(wěn)定選擇LMY-808mm的鋁母線,

30、其截面積為640。 故35kv側(cè)鋁母線型號(hào)選擇LMY-808。10KV側(cè)母線:(1)按經(jīng)濟(jì)電流選擇母線截面式中為導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面,。 為母線的最大工作電流,A。 為經(jīng)濟(jì)電流密度,。 查母線及電纜經(jīng)濟(jì)電流密度表得0.9,由前面可知189.17A。故210.19。 查型矩形硬鋁母線的允許載流量 可知母線尺寸為505,單條平房,允許在載流量為585A。(2)校驗(yàn)熱穩(wěn)定 高低壓母線的短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)應(yīng)該滿足的條件為:母線截面積其中C為母線熱穩(wěn)定系數(shù),為集膚效應(yīng)系數(shù)。查矩形母線載流量表得,母線熱溫度系數(shù)表得C97, 取0.9,因?yàn)?5024100.1,所以滿足要求。 故10kv側(cè)鋁母線型號(hào)選擇LMY-50

31、5。 斷路器是能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流,并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件包括短路條件下的電流的開關(guān)裝置。 它是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用,又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器,按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器。高壓斷路器可按照額定電壓、額定電流進(jìn)行選擇,然后對(duì)所選設(shè)備按照短路動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和斷流容量進(jìn)行校驗(yàn)。6.3.1 35kv高壓側(cè)斷路器的選擇: 斷路器的額定電壓不應(yīng)該小于電網(wǎng)額定電壓35KV,額定電流不應(yīng)該小于回路計(jì)算電流54.05A,查表35KV斷路器規(guī)格和電氣參數(shù)表初選SN10-35I,其動(dòng)穩(wěn)定極限電流為45 KA,4s秒熱穩(wěn)定電流為16.5KA

32、,斷流容量為1000MVA。 (1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)就是在沖擊電流作用下看斷路器的載流部分產(chǎn)生的點(diǎn)動(dòng)力是否導(dǎo)致斷路器損壞,為了防止這種損壞,斷路器極限電流必須大于三相短路時(shí)的沖擊電流。 因?yàn)?45KA 15.91KA所以滿足條件。2熱穩(wěn)定校驗(yàn): 熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時(shí)間能通過斷路器時(shí),其發(fā)熱量不會(huì)超過規(guī)定允許的最大溫度。即,為制造廠給出的在t秒內(nèi)熱穩(wěn)定電流,為假想時(shí)間。 因?yàn)?6. 46.20.2,所以滿足熱穩(wěn)定要求。3斷流容量校驗(yàn) 斷路器的額定斷流容量必須不小于線路的短路容量,即,因?yàn)?000378.27,所以滿足要求。 故35kv側(cè)斷路器選擇SN10-35I。6.3.2

33、 10KV側(cè)斷路器的選擇 斷路器的額定電壓不應(yīng)該小于電網(wǎng)額定電壓10KV,額定電流不應(yīng)該小于回路計(jì)算電流189.17A,查表10KV斷路器規(guī)格和電氣參數(shù)表初選斷路器SN10-10II,其動(dòng)穩(wěn)定極限電流為 80KA, 2秒熱穩(wěn)定電流為31.5 KA,斷流容量為500MVA。(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn): 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)就是在沖擊電流作用下看斷路器的載流部分產(chǎn)生的點(diǎn)動(dòng)力是否導(dǎo)致斷路器損壞,為了防止這種損壞,斷路器極限電流必須大于三相短路時(shí)的沖擊電流。 因?yàn)?80KA 2.41 KA,所以滿足要求。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn): 熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時(shí)間能通過斷路器時(shí),其發(fā)熱量不會(huì)超過規(guī)定允許的最大溫度。即,為制造

34、廠給出的在t秒內(nèi)熱穩(wěn)定電流,為假想時(shí)間。 因?yàn)?1. 22.40.2,所以滿足熱穩(wěn)定要求。(3)斷流容量校驗(yàn) 斷路器的額定斷流容量必須不小于線路的短路容量,即,因?yàn)?00431.74,所以滿足要求。 故10kv側(cè)斷路器選擇SN10-10II 隔離開關(guān)是在分閘位置能夠按照規(guī)定的要求提供電氣隔離斷口的機(jī)械開關(guān)裝置。隔離開關(guān)的選擇主要以額定電壓,額定電流為依據(jù),并進(jìn)行動(dòng),熱穩(wěn)定校驗(yàn),但是由于它不用開斷負(fù)荷電流和短路電流,所以不需要進(jìn)行斷流容量校驗(yàn)。6.41 35kv高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇:隔離開關(guān)的額定電壓不應(yīng)該小于電網(wǎng)額定電壓35KV,隔離開關(guān)的峰值電流不小于短路電流6.24KA,所以初選GN2-3

35、5T/400,其4s熱穩(wěn)定電流為14KA。 2熱穩(wěn)定校驗(yàn): 熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時(shí)間能通過斷路器時(shí),其發(fā)熱量不會(huì)超過規(guī)定允許的最大溫度。即,為制造廠給出的在t秒內(nèi)熱穩(wěn)定電流,為假想時(shí)間。 因?yàn)?6.20.2,所以滿足熱穩(wěn)定要求。 故35kv側(cè)隔離開關(guān)選取GN2-35T/400。6.42 10kv高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇:(1)隔離開關(guān)的額定電壓不應(yīng)該小于電網(wǎng)額定電壓10KV,隔離開關(guān)的峰值電流不小于短路電流2.41KA,所以初選GN6-10T/200,其4s熱穩(wěn)定電流為10KA。 2熱穩(wěn)定校驗(yàn): 熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假象時(shí)間能通過斷路器時(shí),其發(fā)熱量不會(huì)超過規(guī)定允許的最大溫度。即

36、,為制造廠給出的在t秒內(nèi)熱穩(wěn)定電流,為假想時(shí)間。 因?yàn)?6.20.2,所以滿足熱穩(wěn)定要求。 故10kv側(cè)隔離開關(guān)選取GN6-10T/200。 互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類,其主要作用有:將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備;將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓(標(biāo)準(zhǔn)值)、小電流(標(biāo)準(zhǔn)值),使測量、計(jì)量儀表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求;將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離,從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。6.51電壓互感器的選取原則: 根據(jù)電壓互感器的使用條件選擇電壓互感器的形式。35110kV配電裝置,

37、一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)電壓互感器。620kV屋內(nèi)配電裝置,一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。所以本35kv側(cè)選擇了油浸式絕緣結(jié)構(gòu)電壓互感器,10kv側(cè)選擇了樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。一次回路電壓: 為電壓互感器安裝處的一次回路最大工作電壓。 為電壓互感器額定電壓。二次電壓: 電壓互感器二次電壓,應(yīng)根據(jù)使用情況,按要求選用所需二次額定電壓。準(zhǔn)確等級(jí): 電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級(jí)下工作,需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定。本設(shè)計(jì)中為了使測量精確高,且能滿足繼電保護(hù)的靈敏性,都選用了0.5級(jí)的電壓互感器。(1)35kv側(cè)電壓互感

38、器的選擇:一次電壓:二次電壓: 所以選擇的電壓互感器型號(hào)為JDZ-35,其技術(shù)數(shù)據(jù)如下: 表6-51JDZ-35型電壓互感器參數(shù)型號(hào)額定一次電壓(kV)額定二次電壓(kV)額定變比準(zhǔn)確等級(jí)(2)10kv側(cè)電壓互感器的選擇一次電壓:二次電壓: 所以選擇的電壓互感器型號(hào)為JDZJ-10,其技術(shù)數(shù)據(jù)如下: 表6-52JDZJ-10型電流互感器參數(shù)型號(hào)額定一次電壓(kV)額定二次電壓(kV)額定變比準(zhǔn)確等級(jí) 根據(jù)電流互感器的使用條件選擇電流互感器的形式。對(duì)于35kV及以上配電裝置,一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器,在有條件時(shí),應(yīng)盡量采用管套式電流互感器,320kV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器,應(yīng)

39、根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況,采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。所以本35kv側(cè)選擇了油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器,10kv側(cè)選擇了樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 一次回路電壓: 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電壓。 為電流互感器額定電壓。 一次回路電流: 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流。 為電流互感器原邊額定電流。 準(zhǔn)確等級(jí):需先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及準(zhǔn)確等級(jí)的要求,并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)來選擇。用于電能表計(jì)量的電流互感器,準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級(jí),500kV宜用0.2級(jí);用于電流測量的,準(zhǔn)確級(jí)不低于1級(jí),非重要回路可使用3級(jí)。本設(shè)計(jì)中為了使測量精確高,且能滿足

40、繼電保護(hù)的靈敏性,也選用了0.5級(jí)的電流互感器。(1)35KV側(cè)電流互感器的選擇一次電壓: 一次電流: 所以選取型號(hào)為LCWDL-35,其技術(shù)數(shù)據(jù)如下: 表6-53LCWDL-35型電流互感器參數(shù)型號(hào)額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)準(zhǔn)確度 (2)10KV側(cè)電流互感器的選擇一次電壓: 一次電流: 所以選取型號(hào)為LFZJ1-10,其技術(shù)數(shù)據(jù)如下: 表6-54LFZJ1-10型電流互感器參數(shù)型號(hào)額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)準(zhǔn)確度 第七章 繼電保護(hù)的配置和防雷接地 7.11常用的繼電保護(hù)(1)變壓器差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延

41、時(shí),一直用于變壓器做主保護(hù)。另外差動(dòng)保護(hù)還有線路差動(dòng)保護(hù)、母線差動(dòng)保護(hù)等等。(2)過流保護(hù)一般是對(duì)線路或設(shè)備進(jìn)行過負(fù)荷及短路保護(hù),而電流速斷一般用于短路保護(hù)。過流保護(hù)設(shè)定值往往較小(一般只需躲過正常工作引起的電流),動(dòng)作帶有一定延時(shí);而電流速斷保護(hù)一般設(shè)定值較大,多為瞬時(shí)動(dòng)作8。 三段式過流保護(hù)包括: 1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)(簡稱電流速斷保護(hù)或電流段) 2、限時(shí)電流速斷保護(hù)(電流段) 3、過電流保護(hù)(電流段) 這三段保護(hù)構(gòu)成一套完整的保護(hù)。 它們的不同是保護(hù)范圍不同: 1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù):保護(hù)范圍小于被保護(hù)線路的全長一般設(shè)定為被保護(hù)線路的全長的85% 。 2、限時(shí)電流速斷保護(hù):保護(hù)范圍是被保護(hù)線路的全長或下一回線路的15% 。 3、過電流保護(hù):保護(hù)范圍為被保護(hù)線路的全長至下一回線路的全長(3)瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件,對(duì)變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體,從油箱向油枕流動(dòng),其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同,反應(yīng)這種氣流與油流而動(dòng)作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù),也叫氣體保護(hù)。瓦斯保護(hù)又分為輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù),輕瓦斯保護(hù)作用于信號(hào),而重瓦斯保護(hù)則作用于短路器。(4)