變電站電氣系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)110kV降壓變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)

1、變電站電氣系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目 110kv降壓變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 xxx 指導(dǎo)教師 一、原始資料1、待建變電站的建設(shè)規(guī)模 變電站類(lèi)型： 110 kv降壓變電站 三個(gè)電壓等級(jí)： 110 kv、 35 kv、 10 kv 110 kv：近期進(jìn)線(xiàn)2 回，出線(xiàn) 2 回；遠(yuǎn)期進(jìn)線(xiàn) 3回，出線(xiàn)3 回 35 kv：出線(xiàn)近期2回； 遠(yuǎn)期4回 10 kv：出線(xiàn)近期4回；遠(yuǎn)期8回2、電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況 變電站在系統(tǒng)中地位：地區(qū) 變電站 變電站僅采用 110 kv的電壓與電力系統(tǒng)相連，為變電站的電源 電力系統(tǒng)至本變電站高壓母線(xiàn)的標(biāo)么電抗（sd=100mva）為：最大運(yùn)行方式時(shí) 0.28

2、；最小運(yùn)行方式時(shí) 0.35 ；主運(yùn)行方式時(shí) 0.30 上級(jí)變電站后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 2.5 s3、待建變電站負(fù)荷 110 kv出線(xiàn)：負(fù)荷每回容量 10000 kva，cosj0.9，tmax 4000 h 35 kv負(fù)荷每回容量 5000 kva，cosj0.85，tmax 4000 h；其中，一類(lèi)負(fù)荷0回；二類(lèi)負(fù)荷2回 低壓負(fù)荷每回容量 1500 kw，cosj0.95，tmax 4200 h；其中，一類(lèi)負(fù)荷0 回；二類(lèi)負(fù)荷 2回(4)負(fù)荷同時(shí)率 0.78 4、環(huán)境條件 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?00c，年最低氣溫-200c，最熱月平均最高氣溫350c，年最低氣溫-50c 當(dāng)?shù)睾０胃叨龋?00m 雷暴

3、日： 10日/年5、其它 變電站地理位置：城郊，距城區(qū)約 10km 變電站供電范圍： 110 kv線(xiàn)路：最長(zhǎng)100 km，最短50 km； 35 kv線(xiàn)路：最長(zhǎng)60 km，最短20 km； 10 kv低壓饋線(xiàn)：最長(zhǎng)30km，最短10km； 未盡事宜按照設(shè)計(jì)常規(guī)假設(shè)。6、設(shè)計(jì)任務(wù)本課程設(shè)計(jì)只作電氣系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)和土建設(shè)計(jì)。(1) 設(shè)計(jì)的最低要求（最高成績(jī)?yōu)榧案瘢┦牵?、 通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定電氣主接線(xiàn)；2、 短路電流計(jì)算；3、 主變壓器選擇；4、 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇；5、 導(dǎo)線(xiàn)（母線(xiàn)及出線(xiàn)）選擇；6、 限流電抗器的選擇（必要時(shí)）。(2)設(shè)計(jì)的較高要求（最高成績(jī)?yōu)閮?yōu)）是：1、 完

4、成上述設(shè)計(jì)的最低要求；2、 選擇電壓互感器；3、 選擇電流互感器；4、 選擇高壓熔斷器（必要時(shí)）；5、 選擇支持絕緣子和穿墻套管；6、 選擇消弧線(xiàn)圈（必要時(shí)）；7、 選擇避雷器。7、設(shè)計(jì)成果1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（含計(jì)算過(guò)程和結(jié)果）2、 電氣主接線(xiàn)圖（用標(biāo)準(zhǔn)2號(hào)圖紙按照工程制圖要求繪制）8、設(shè)計(jì)時(shí)間2011年5月23日 2011年6月10日二、電氣部分設(shè)計(jì)說(shuō)明1、主接線(xiàn)的選擇設(shè)計(jì)原則：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠(chǎng)和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓登記、進(jìn)出線(xiàn)回?cái)?shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線(xiàn)路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境及

5、自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性要求。主接線(xiàn)的選擇必須要保證向用戶(hù)供給符合質(zhì)量的電能，而且能夠適應(yīng)各種的運(yùn)行方式（包括正常，事故和檢修運(yùn)行方式）并能夠通過(guò)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的變化而且在某一基本回路檢修時(shí)不影響其它回路的繼續(xù)運(yùn)行。其次，主接線(xiàn)還應(yīng)該簡(jiǎn)明清晰，運(yùn)行維護(hù)方便，在滿(mǎn)足上述要求的前提下，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行管理費(fèi)用低，一般情況下，應(yīng)考慮節(jié)約電能和有色金屬的消耗量。即考慮安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性原則，按照以上原則對(duì)主接線(xiàn)進(jìn)行選擇。（1）110kv側(cè)接線(xiàn)的選擇方案一：采用單母分段接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好，在一段母線(xiàn)發(fā)生故障或者檢修的時(shí)候另

6、一段仍然可以繼續(xù)運(yùn)行。由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就要小。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，當(dāng)要一路母線(xiàn)檢修或者出現(xiàn)故障時(shí)，該母線(xiàn)上的負(fù)荷會(huì)停電。方案二：采用雙母線(xiàn)方式接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，可以不停電而輪流檢修每一組母線(xiàn)，一組母線(xiàn)故障后能夠通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的輪換操作來(lái)迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個(gè)別線(xiàn)路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將其接至備用母線(xiàn)，不直接影響工作母線(xiàn)的正常運(yùn)行。）各電源和回路的負(fù)荷可以任意的分配到某一組母線(xiàn)上，可以靈活的調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化。缺點(diǎn)：投資較大，由于線(xiàn)路較為復(fù)雜，在隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤操作，還需在隔離開(kāi)關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置，增加投資比較結(jié)論：經(jīng)過(guò)比較，在保證

7、供電可靠性前提下，就必須適當(dāng)?shù)脑黾油顿Y。采用方案一的供電可靠性太差，一旦發(fā)生故障，有可能導(dǎo)致全網(wǎng)停電。故選擇雙母線(xiàn)接線(xiàn)，即保證供電可靠性，同時(shí)投資也有一定的加大，但是在可以承受的范圍之內(nèi)。.（2）35kv側(cè)接線(xiàn)的選擇和10kv側(cè)接線(xiàn)的選擇方案一：采用單母線(xiàn)接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好。由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就要小。缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差。當(dāng)電源線(xiàn)路，母線(xiàn)或者母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或者檢修的時(shí)候全部回路停止供電，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。方案二：選擇單母線(xiàn)分段接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線(xiàn)停止供電，非故障母線(xiàn)仍可繼續(xù)工作，縮小母線(xiàn)故障影響范圍。對(duì)于雙回路線(xiàn)路供

8、電的重要用戶(hù)，可將雙回路接于不同的母線(xiàn)段上，保證重要用戶(hù)的供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)在此段的所有回路減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路的用戶(hù)停電。方案三：選擇單母分段加旁路母線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，可以不停電而輪流檢修每一組進(jìn)出線(xiàn)，一組母線(xiàn)故障后能夠通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的輪換操作來(lái)迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個(gè)別線(xiàn)路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將其接至備用母線(xiàn)，不直接影響工作母線(xiàn)的正常運(yùn)行。缺點(diǎn)：投資大，由于線(xiàn)路較為復(fù)雜。在隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤操作，還需在隔離開(kāi)關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置，增加投資。比較結(jié)論：由于該兩個(gè)電壓電壓等級(jí)側(cè)沒(méi)有一類(lèi)負(fù)荷，2回路的二類(lèi)負(fù)荷，選擇方案一可靠性太差，故采用方案二雙

9、母線(xiàn)接線(xiàn)。 比較結(jié)論：經(jīng)過(guò)比較，一方面要保證可靠性，另一方面要考慮到投資的多少，所以35kv母線(xiàn)采用選擇單母分段加旁路母線(xiàn)接線(xiàn)方式，而10kv母線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式。注：35kv側(cè)和10kv側(cè)的二類(lèi)負(fù)荷均由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其來(lái)自不同的變電站。2、主變壓器的選擇變壓器是變電站主要電氣設(shè)備之一，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。從電工學(xué)中知道，輸電線(xiàn)路中流過(guò)的電流越大，損失的功率就越大。所以采用高壓輸電減少線(xiàn)路的功率損耗，故將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的電力經(jīng)變壓器升壓后輸送，送到供電地區(qū)后經(jīng)降壓變壓器變換成低電壓供用戶(hù)使用。設(shè)計(jì)的變電所中，35kv側(cè)負(fù)荷每回容量3000kva,

10、cos=0.85，tmax=3500h；10kv側(cè)負(fù)荷每回容量800kw，cos=0.95，tmax=3500h。近期系統(tǒng)負(fù)荷總量和類(lèi)型統(tǒng)計(jì)如下：35kv側(cè)的總負(fù)荷s35=50002kva=10 000 kva10kv側(cè)的總負(fù)荷s10=（15004）/0.95kva=6 316 kva近期的總負(fù)荷 s =0.78（s35 +s10）=12 726 kva遠(yuǎn)期系統(tǒng)負(fù)荷總量和類(lèi)型統(tǒng)計(jì)如下：35kv側(cè)的總負(fù)荷 s35=50004kva=20 000 kva10kv側(cè)的總負(fù)荷 s10=（13008）/0.95kva=12 632 kva遠(yuǎn)期的總負(fù)荷 s = 0.78（s35 +s10）=25 453

11、kva擬選用三臺(tái)（近期兩臺(tái)、遠(yuǎn)期增加一臺(tái)）sfsl7-10000/110型三繞組變壓器，其容量比為：100/100/50；電壓比為11022.5%/38.522.5%/11kv；接線(xiàn)方式為yn,y0,d11，阻抗電壓為：uk12%=10.5%,uk13%=18%,uk23%=6.5%。1 第一期工程的主變壓器的負(fù)荷率：。2 遠(yuǎn)期工程的主變壓器的負(fù)荷率：3 事故情況下變壓器過(guò)載能力的校驗(yàn)1） 三臺(tái)主變，停一臺(tái)，應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%80%2） 遠(yuǎn)期時(shí)，三臺(tái)主變，停一臺(tái)，應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%80%。此變電站一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)承擔(dān)全部負(fù)荷為 4 三繞組變壓器各側(cè)容量選擇：要求：各側(cè)容量均應(yīng)15%(遠(yuǎn)期

12、)110kv： 選35kv： 選10kv： 選變壓器容量比5 接地方式：110kv：直接接地；35kv：不接地；10kv：不接地所以不考慮自耦變壓器三、短路電流以及工作電流計(jì)算1、主變壓器各側(cè)阻抗的百分值：uk1%=(10.5+18-6.5)/2=11%uk2 %=(10.5+6.5-18)/2=0uk3 %=(18+6.5-10.5)/2=7%其標(biāo)幺值：(sd=100 000kva=100mva)各個(gè)電壓等級(jí)基準(zhǔn)電流：1100kv側(cè)： 35kv側(cè)：10kv側(cè)：2、三相短路電流的計(jì)算（遠(yuǎn)期）：（1）、三臺(tái)主變同時(shí)運(yùn)行的情況a k1 點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式 正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行

13、方式下：b k2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：c k3點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：三臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表一所示：表一：（2）、一臺(tái)主變停運(yùn)情況a k1 點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式 正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：b k2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：c k3點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式正常工作時(shí)運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：停運(yùn)一臺(tái)變壓器時(shí)最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表二所示：表二：由以上數(shù)據(jù)可以得出最大運(yùn)行方式下的短路電流，如下表三所示：表

14、三：3、熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間等于三部分等效時(shí)間之和，即繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間繼電器固有分閘時(shí)間斷路器滅弧時(shí)間。系統(tǒng)中各處的熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間計(jì)算如下：10kv出線(xiàn)：0.5s0.2s0.05s0.75s10kv母聯(lián)：1s0.2s0.05s1.25s主變10kv側(cè)：1.5s0.2s0.05s1.75s35kv出線(xiàn)：1.0s0.15s0.05s1.20s35kv母聯(lián)：1.5s0.15s0.05s1.70s主變35kv側(cè)：2.5s0.15s0.05s2.70s110kv出線(xiàn)：2s0.1s0.05s2.15s主變110kv側(cè)：2s0.1s0.05s2.15s110kv進(jìn)線(xiàn)：3s0.1s0

15、.05s3.15s結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表二。表二：熱穩(wěn)定等效時(shí)間（s）如表四所示表四：類(lèi)別繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間斷路器分?jǐn)鄷r(shí)間滅弧時(shí)間等效時(shí)間10kv出線(xiàn)0.50.20.050.7510kv母聯(lián)10.20.051.25主變10kv側(cè)1.50.20.051.7535kv出線(xiàn)1.00.150.051.2035kv母聯(lián)1.50.150.051.70主變35kv側(cè)2.50.150.052.70110kv出線(xiàn)20.10.052.15主變110kv側(cè)20.10.052.15110kv進(jìn)線(xiàn)30.10.053.154、回路的工作電流計(jì)算：主變壓器110kv側(cè)： 主變壓器35kv側(cè)： 主變壓器10kv側(cè)： 110kv進(jìn)線(xiàn)： 1

16、10kv出線(xiàn)：35kv出線(xiàn)： 10kv出線(xiàn)： 10kv 母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)按10kv 側(cè)的總負(fù)荷的60%計(jì)算，分段開(kāi)關(guān)流過(guò)的電流：35kv 母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)按35kv 側(cè)的總負(fù)荷的60%計(jì)算，分段開(kāi)關(guān)流過(guò)的電流： 110kv母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)按總負(fù)荷和穿越功率和的60%，分段開(kāi)關(guān)流過(guò)的電流： 四、設(shè)備選擇：1、開(kāi)關(guān)電器的選擇：（選擇條件來(lái)源參見(jiàn)各短路點(diǎn)計(jì)算）高壓斷路器是變電站的重要設(shè)備之一。正常情況下，斷路器用來(lái)開(kāi)斷和關(guān)合電路；故障時(shí)通過(guò)繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)斷開(kāi)故障電路，以保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行；同時(shí)，斷路器又能完成自動(dòng)重合閘任務(wù)，以提高供電可靠性。為此，對(duì)高壓斷路器要求： 在正常情況下能開(kāi)斷和關(guān)合電路。能開(kāi)斷和關(guān)合

17、負(fù)載電流，能開(kāi)斷和關(guān)合空載長(zhǎng)線(xiàn)路或電容器組等電容性負(fù)荷電流，以及能開(kāi)斷空載變壓器或高壓電動(dòng)機(jī)等電感性小負(fù)載電流。 在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障從電網(wǎng)上切除。盡可能縮短斷路器故障切除時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。 能配合自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行單重、綜重的動(dòng)作。電力系統(tǒng)應(yīng)在有電壓無(wú)負(fù)荷電流的情況下，應(yīng)用隔離開(kāi)關(guān)分、合閘電路，達(dá)到安全隔離的目的，因此隔離開(kāi)關(guān)是高壓電器中應(yīng)用最多的一種電器。在選用時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有以下幾點(diǎn)： 隔離開(kāi)關(guān)一般不需要專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置。 隔離開(kāi)關(guān)在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口，同時(shí)不論隔離開(kāi)關(guān)高壓線(xiàn)端電壓是否正常，均要滿(mǎn)足安全隔離的目的。 隔離開(kāi)關(guān)在合閘狀態(tài)時(shí)應(yīng)能耐受負(fù)荷

18、電流和短路電流。 在使用環(huán)境方面，戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)考慮溫度突變、雨、霧、覆冰等因素的影響。 在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，需考慮機(jī)械應(yīng)力、風(fēng)力、地震力與操作力的聯(lián)合作用，其中包括隔離開(kāi)關(guān)高壓接線(xiàn)端在三個(gè)方面耐受有機(jī)械力，以及支持絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度要求。此外，對(duì)垂直伸縮式隔離開(kāi)關(guān)，還需考慮靜觸頭接觸范圍的要求。 隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具備手動(dòng)、電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，信號(hào)及位置指示器與閉鎖裝置等附屬裝置。 隔離開(kāi)關(guān)亦應(yīng)配備接地刀閘，以保證線(xiàn)路或其他電氣設(shè)備檢修時(shí)的安全。 應(yīng)考慮配電裝置尺寸的要求及引線(xiàn)位置與形式來(lái)選用合適的隔離開(kāi)關(guān)。（1） 變壓器110kv側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)： 1. 設(shè)備選型。根據(jù)設(shè)備參數(shù)列表，擬選用s

19、w3-110g/1200 型斷路器， gw4-110/600 型隔離開(kāi)關(guān)。該兩種型號(hào)的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的額定電流電壓均可以滿(mǎn)足要求。2. 校核動(dòng)穩(wěn)定性。斷路器：imax=41kaish=4.564ka 隔離開(kāi)關(guān)：imax=50kaish=4.564ka3. 校核熱穩(wěn)定性。斷路器：it2t=15.824ka2*si t2teq=1.79322.15ka2*s 隔離開(kāi)關(guān)：it2t=1425ka2*s i t2teq=1.79322.15ka2*s4. 校核開(kāi)斷能力。ibr=15.8ka1.793ka 有關(guān)參數(shù)如表五、六所示：表五：斷路器：sw3-110g/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110

20、kv110kv額定電流1200a55.1a開(kāi)斷電流15.8ka1.793ka熱穩(wěn)定15.824ka2*s1.79322.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka4.564ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表六：隔離開(kāi)關(guān)：gw4-110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流600a55.1a熱穩(wěn)定1425ka2*s1.79322.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs-14其他參數(shù)如下所示：（2）110kv進(jìn)線(xiàn)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表七，表八表七 斷路器：sw3-110g/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110 kv額定電流1200a328.7/3 =109.3a開(kāi)

21、斷電流15.8ka1.793 ka熱穩(wěn)定15.824ka2*s1.79323.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka4.564 ka表八 隔離開(kāi)關(guān)：gw4-110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流600a328.7/3 =109.3a熱穩(wěn)定1425ka2*s1.79323.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs-14（3）110kv出線(xiàn)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表九，表十表九 斷路器：sw3-110g/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流1200a52.4a開(kāi)斷電流15.8ka1.793熱穩(wěn)定15.824ka2*s1.7932

22、2.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表十 隔離開(kāi)關(guān)：gw4-110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流600a52.4a熱穩(wěn)定1425ka2*s1.79322.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs-14（4）110kv母線(xiàn)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表十一，表十二表十一 斷路器：sw3-110g/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流1200a197.2a開(kāi)斷電流15.8ka1.793ka熱穩(wěn)定15.824ka2*s1.79322.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表十二 隔離開(kāi)關(guān)：

23、gw4-110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110kv110kv額定電流600a197.2a熱穩(wěn)定1425ka2*s1.79322.15ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka4.564 ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs-14（5）主變壓器35kv側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表十三，表十四表十三 斷路器：sw3-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a157.5a開(kāi)斷電流16.5ka1.21ka熱穩(wěn)定6.624ka2*s1.2122.70ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka2.395ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表十四 隔離開(kāi)關(guān)：gw2-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a157

24、.5a熱穩(wěn)定1425ka2*s1.2122.70ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka2.395ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）35kv出線(xiàn)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表十五，表十六表十五 斷路器：sw3-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a82.5a開(kāi)斷電流16.5ka2.41ka熱穩(wěn)定6.624ka2*s2.4121.20ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka6.14ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表十六 隔離開(kāi)關(guān)：gw2-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a82.5a熱穩(wěn)定1425ka2*s2.4121.20ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka6.14ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)（7）35kv雙母線(xiàn)連接母

25、聯(lián)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表十七，表十八表十七 斷路器：sw3-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a197.9a開(kāi)斷電流16.5ka2.41ka熱穩(wěn)定6.624ka2*s2.4121.7ka2*s動(dòng)穩(wěn)定41ka6.14ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)表十八 隔離開(kāi)關(guān)：隔離開(kāi)關(guān)：gw2-35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35kv35kv額定電流600a197.9a熱穩(wěn)定1425ka2*s2.4121.7ka2*s動(dòng)穩(wěn)定50ka6.14ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)（8）主變壓器10kv側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表十九，表二十表十九 斷路器：sn10-10/1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件

26、額定電壓10kv10kv額定電流1000a275.6a開(kāi)斷電流29ka2.33ka熱穩(wěn)定28.924ka2*s2.3321.75ka2*s動(dòng)穩(wěn)定74ka5.94ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cd10-1表二十 隔離開(kāi)關(guān)： gn8-10t/400 操動(dòng)機(jī)構(gòu)：cs6-2項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10kv10kv額定電流400a275.6a熱穩(wěn)定1425ka2*s2.3321.75ka2*s動(dòng)穩(wěn)定40ka5.94ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)（9）10kv出線(xiàn)側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)：設(shè)備選擇如表二十一，表二十二 表二十一 斷路器： sn8-10/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10kv10kv額定電流600a91.2a開(kāi)斷電流11.6

27、ka6.25ka熱穩(wěn)定11.624ka2*s6.2520.75ka2*s動(dòng)穩(wěn)定33ka15.90ka表二十二 隔離開(kāi)關(guān)： gn8-10/1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10kv10kv額定電流1000a91.2a熱穩(wěn)定3025ka2*s6.2520.75ka2*s動(dòng)穩(wěn)定75ka15.90ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs6-1t（10）10kv分段母線(xiàn)連接：設(shè)備選擇如表二十三，表二十四表二十三 斷路器：sn10-10/10000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10kv10kv額定電流1000a473.5ka開(kāi)斷電流29ka6.25ka熱穩(wěn)定2924ka2*s6.2521.25ka2*s動(dòng)穩(wěn)定74ka15.90k

28、a表二十四 隔離開(kāi)關(guān): gn8-10t/1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10kv10kv額定電流1000a473.5ka熱穩(wěn)定3025ka2*s6.2521.25ka2*s動(dòng)穩(wěn)定75ka15.90ka操動(dòng)機(jī)構(gòu)cs6-1t2、導(dǎo)線(xiàn)（硬、軟母線(xiàn)及出線(xiàn)）選擇：選擇原則：按周?chē)h(huán)境溫度校正后的允許載流量不小于最大工作電流，只有長(zhǎng)線(xiàn)路才按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；校驗(yàn)熱穩(wěn)定性時(shí)，按公式在本變電站。35kv 以及10kv 母線(xiàn)采用硬母線(xiàn)系統(tǒng)。其余各段線(xiàn)路采用軟母線(xiàn)系統(tǒng)。（1）10kv硬母線(xiàn)選擇：選擇608mm2的矩形鋁排。母線(xiàn)平置，絕緣子間距l(xiāng)=2.5m，相間中心間距s=0.4m。a導(dǎo)體的材料，截面的形狀，敷

29、設(shè)的方式：導(dǎo)體的材料有銅、鋁和鋁合金，銅只用于持續(xù)工作電流大，布置位置狹窄和對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。根據(jù)設(shè)計(jì)書(shū)的要求，本變電站的條件比較常規(guī)，所以采用鋁母線(xiàn)可以滿(mǎn)足要求。 矩型母線(xiàn)散熱條件好，便于固定和連接，可以用于電流在4000a 及以下和電壓在35kv 及以下的配電裝置中，所以本電壓等級(jí)的母線(xiàn)采用矩形母線(xiàn)。絕緣子間的跨距為2.5m，母線(xiàn)之間的相距為0.4m。b導(dǎo)線(xiàn)截面選擇根據(jù)最大允許載流量來(lái)選擇導(dǎo)線(xiàn)的截面：母線(xiàn)的長(zhǎng)期持續(xù)工作電流： imax = 81500/0.95310 = 729.3a可以選擇806 mm矩形鋁母線(xiàn)，25時(shí)載流量量=1076.4a?？紤]溫度帶來(lái)的影響，可以得進(jìn)行修正： 變

30、電站最熱月平均最氣溫為35。得到修正系數(shù)為：q al為長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度，對(duì)于鋁導(dǎo)線(xiàn)，取70；q 為實(shí)際環(huán)境溫度取變電站最熱月平均最氣溫；q 0=25。修正以后的載流量為： = ink = 1076.40.88 = 947.2a729.3a c校驗(yàn)熱穩(wěn)定： mm2480mm2 d動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：導(dǎo)體截面系數(shù)：cm3短路時(shí)的最大電動(dòng)力： 母線(xiàn)排受的最大應(yīng)力：n/cm2 312.1ac校驗(yàn)熱穩(wěn)定： mm2360mm2 d動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：導(dǎo)體截面系數(shù)：cm3短路時(shí)的最大電動(dòng)力： 母線(xiàn)排受的最大應(yīng)力：n/cm2 2.121.75驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：符合要求。b 10kv 出線(xiàn)穿墻套管的選擇：根據(jù)額定電壓和額定電流選擇進(jìn)線(xiàn)

31、穿墻套管型號(hào)為cwlb-10/250 型,5s 熱穩(wěn)定電流為5.5ka,破壞荷重為750kg。 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：5.5256.2520.75驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：符合要求。7、消弧線(xiàn)圈的選擇：一般110kv及以上電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地,故110kv系統(tǒng)不裝設(shè)消弧線(xiàn)圈。當(dāng)35kv系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電容電流為：其中，loh是35kv級(jí)電力網(wǎng)具有電的直接聯(lián)系的架空線(xiàn)長(zhǎng)度（km），un單位為ka，也暫時(shí)不需要裝設(shè)消弧線(xiàn)圈。但遠(yuǎn)景可能需裝設(shè)，故預(yù)留位置。對(duì)于10kv線(xiàn)路，發(fā)生單相接地時(shí)的電容電流為：不需要裝設(shè)消弧線(xiàn)圈。8、避雷器的選擇避雷器實(shí)質(zhì)上是一種限壓器，并聯(lián)在被保護(hù)的設(shè)備附近，當(dāng)線(xiàn)路上傳來(lái)的電壓超過(guò)避雷器的放電

32、電壓時(shí)，避雷器先行放電，把過(guò)電壓中的電荷引入地中，限制了過(guò)電壓的發(fā)展。從而保護(hù)了其他電氣設(shè)備免遭過(guò)電壓損害。避雷器是用于保護(hù)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線(xiàn)傳過(guò)來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓的損害的設(shè)備，是電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)設(shè)備之一。變電站配電裝置的每組母線(xiàn)上均應(yīng)設(shè)避雷器，三繞組變壓器低壓側(cè)一相設(shè)置一組避雷器，變壓器高低壓側(cè)中性點(diǎn)均裝設(shè)避雷器。避雷器的主要技術(shù)參數(shù) 1.額定電壓。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)相同。 2.滅弧電壓。滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過(guò)零時(shí)，根據(jù)滅弧條件所允許加至避雷器的最高工作電壓。對(duì)35kv及以下的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為

33、系統(tǒng)最大工作線(xiàn)電壓的100%（中性點(diǎn)不接待系統(tǒng)）以及110%（中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)），對(duì)110kv及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的避雷器為80%。 3.工頻放電電壓：規(guī)定上下限，工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電的電壓也高，將使其保護(hù)特性變壞；工頻放電電壓太低，則意味著滅弧電壓太低，將會(huì)造成不能可靠的切斷工頻續(xù)流。具體計(jì)算結(jié)果如下：（1）110kv母線(xiàn)避雷器的選擇：采用普通閥型避雷器。選擇過(guò)程如下： 1.按額定電壓進(jìn)行選擇。 2.對(duì)滅弧電壓進(jìn)行校驗(yàn)。滅弧電壓應(yīng)大于加在避雷器上的最大工頻電壓。 3.對(duì)工頻放電電壓進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)于不保護(hù)內(nèi)部過(guò)電壓的普通閥型避雷器，其工頻放電電壓的下限值不應(yīng)該小于允許內(nèi)部工頻

34、過(guò)電壓的計(jì)算值，保證在內(nèi)部過(guò)電壓的情況下不動(dòng)作。公式如下： ublqku相。ublq為工頻放電電壓的下限值； k為內(nèi)部過(guò)電壓的允許計(jì)算倍數(shù)。對(duì)于非直接接地系統(tǒng)，110kv及以下k=3.5，對(duì)于110kv直接接地系統(tǒng)k=3。 u相為設(shè)備的最高運(yùn)行相電壓。 根據(jù)而定電壓選擇fz-110j閥式避雷器： 滅會(huì)電壓為110kv，大于1100.8=88kv，工頻放電電壓為224268kv115/33=199kv 滿(mǎn)足條件。（2）主變壓器的避雷防護(hù)： 只需在110kv側(cè)中心點(diǎn)上加避雷器即可，在中性點(diǎn)直接接地的有效系統(tǒng)中，一相接地引起的中性點(diǎn)電位升高的穩(wěn)態(tài)值最大可以達(dá)到最高運(yùn)行線(xiàn)電壓的35%，所以中性點(diǎn)保護(hù)用

35、避雷器的滅弧電壓可以選用系統(tǒng)最高運(yùn)行線(xiàn)電壓的0.4倍。選擇兩個(gè)fz-20串聯(lián)，滅弧電壓，工頻放電電壓：(224-268)1001.8=180。表二十七避雷器選擇結(jié)果項(xiàng)目型號(hào)滅弧電壓（kv）工頻放電電壓（kv）110kv母線(xiàn)fz-110j1101100.8=88(224-268)115/33=19935kv母線(xiàn)fz-35411.135=38.5(84-104)38.5/33.5=77.810kv母線(xiàn)fz-1012.7101.1=11(26-31)11/33.5=22.2主變110kv中性點(diǎn)2fz-20(224-268)1001.8=180主變35kv側(cè)fz-35411.135=38.5(8410

36、4)35/33.5=70.7主變10kv側(cè)fz-1012.7101.1=11(2631)10/33.5=20.2五、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議：這次課程設(shè)計(jì)的時(shí)間比較少，所以每天都花了很多的時(shí)間在這上面，還有課程設(shè)計(jì)中途遇到的很多困難，但是每次都沒(méi)有放棄，而是通過(guò)自己的努力和毅力頑強(qiáng)的把問(wèn)題解決，我想這個(gè)過(guò)程深深的培養(yǎng)了我們獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。還有在學(xué)完了電氣工程基礎(chǔ)這門(mén)課程基礎(chǔ)上，課程設(shè)計(jì)是將自己所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)付諸實(shí)踐的一個(gè)過(guò)程，讓我們體會(huì)到我們所學(xué)的知識(shí)如何在工程實(shí)際中應(yīng)用。雖然有些累，但是在完成整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，我收獲了許多，我覺(jué)得用心做好這個(gè)課程設(shè)計(jì)很值得。 我覺(jué)得課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)主要在于電氣設(shè)備的選擇，如開(kāi)關(guān)電器的選擇，要比較各種情況下可能出現(xiàn)的最