110KV降壓變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書題 目 110KV降壓變電所電氣一次部分設(shè)計(jì) 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級 電力512班 學(xué) 號 201051217 學(xué)生姓名 jionsh 指導(dǎo)教師 2008年 3 月 6 日目錄前言第一章畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書- （4）第二章 負(fù)荷分析- （7）第三章變壓器的選擇- （9）第四章無功補(bǔ)償裝置- （14）第五章電氣主接線的初步設(shè)計(jì)及方案- （19）第六章 各級配電裝置的配置- （27）第七章 短路電流的目的及結(jié)果- （29）第八章 電氣設(shè)備選擇- （32）第九章 繼電保護(hù)的規(guī)劃-（44）第十章 防雷的規(guī)劃- （48）第十一章 變電所的所用電-

2、（49）參考文獻(xiàn)-（50）致謝 (50)前言 經(jīng)過六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計(jì)算，借助參考閱讀電力工程電氣設(shè)備手冊、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊、發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)及自動(dòng)裝置、高電壓技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)等參考書籍,我們最終完成了本此的設(shè)計(jì)任務(wù):110KV降壓變電所的一次部分設(shè)計(jì)。110KV降壓變電所的一次部分根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)的周圍環(huán)境及變電站規(guī)劃容量，可知該變電所為主變?nèi)萘繛?0MW的終端變電站,根據(jù)終端變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用,負(fù)荷性質(zhì),出線回路,設(shè)備特點(diǎn),周圍環(huán)境及變電站規(guī)劃容量等條件和具體情況,在滿足供電可靠,功能性有一定的靈活,還擁有一定發(fā)展裕度的前提下,

3、本設(shè)計(jì)選擇了110KV內(nèi)橋接線,10KV單母分段的電氣主接線.這六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)教我學(xué)會了對設(shè)計(jì)的要求及內(nèi)容有了一定的了解和掌握,更加深了解課本中的內(nèi)容,使知識和理論相結(jié)合,使基礎(chǔ)知識與實(shí)際操作緊密相聯(lián)系,對變電站的設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步深刻的學(xué)習(xí)和運(yùn)用.本次變電站設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，幫我解決了許多設(shè)計(jì)上的難題，也指出了許多設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤。因個(gè)人水平及能力有限,設(shè)計(jì)不免有誤,望指導(dǎo)老師給予更正指導(dǎo)。第一章：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目110KV降壓變電站部分的設(shè)計(jì)二、所址概況地理位置及地理?xiàng)l件的簡述1、為了解決Y市經(jīng)濟(jì)特區(qū)供用電突出的需求矛盾，提高供電質(zhì)量及可靠性，決定在該區(qū)建設(shè)一所110kV無人

4、值班變電所，名為XD變電所。2、環(huán)境條件年最高溫度：40； 年最低溫度：-10；年平均溫度：25；海拔高度：150M； 土制：粘土；雷暴日：30日/年。 三、系統(tǒng)概況通過110KV 2回60KM線路與無窮大系統(tǒng)相聯(lián)，系統(tǒng)短路容量1000MVA；四、負(fù)荷情況：最大負(fù)荷30MW，最小負(fù)荷 15MW。 10千伏側(cè)負(fù)荷情況表：Tmax=5600小時(shí) COSø=0.85 用戶名稱最大負(fù)荷（KW）線路長度（KM）回路數(shù)毛紡廠30051縫紉機(jī)廠38041醫(yī)院30031造紙廠26061自行車廠45021學(xué)校25031硅鐵廠80041電視機(jī)廠30031遠(yuǎn)景發(fā)展：10千伏側(cè)遠(yuǎn)景擬發(fā)展6回電纜出線，最大綜

5、合負(fù)荷18MW，功率因數(shù)0.85 五、變電站位置示意圖：待建變電站AC六.畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) 1 熟悉題目要求，查閱相關(guān)科技文獻(xiàn)； 2 主接線方案設(shè)計(jì)（包括方案論證與確定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容；） 3 選擇主變壓器； 4 短路電流計(jì)算； 5 電氣設(shè)備選擇；6考慮防雷和無功補(bǔ)償7考慮繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的配置；8撰寫設(shè)計(jì)說明書、繪制圖紙。七、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) 主要內(nèi)容： 1 確定主接線：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)、列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的23個(gè)方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案； 2 選擇主變壓器：選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等； 3 短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定

6、的需要，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算短路電流，并列表匯總； 4 電氣設(shè)備的選擇：選擇并效驗(yàn)斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等、選用設(shè)備的型號、數(shù)量匯總設(shè)備一覽表； 5 配電裝置設(shè)計(jì)； 6 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。 主要設(shè)計(jì)指標(biāo) 1 本設(shè)計(jì)的邊點(diǎn)多電氣部分應(yīng)具有可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、并能滿足工程建設(shè)規(guī)模要求； 2 變電所功率因數(shù)不低與0.9。 八、畢業(yè)設(shè)計(jì)提交成果 1 設(shè)計(jì)說明書； 2 圖紙：電氣主接線圖一張（A3圖紙）；10KV配電斷面圖（A3圖紙）；變電所平面布置圖（A3）第二章 負(fù)荷分析（參考資料：發(fā)電廠及變電站電氣設(shè)備第一章：緒論）一、負(fù)荷分類及定義1

7、、 一級負(fù)荷：對這類負(fù)荷停止供電，會帶來人身危險(xiǎn)，設(shè)備損壞，產(chǎn)生大量廢品，長期破壞生產(chǎn)次序，給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成重大的政治影響。2、 二級負(fù)荷：對這類負(fù)荷停止供電，會造成大量產(chǎn)品報(bào)廢，城市公用事業(yè)和人民生受到影響。3、 三級負(fù)荷：一般指短時(shí)停電不會造成嚴(yán)重后果的用戶，如工廠附屬車間，小城鎮(zhèn)，小加工廠等。二、本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷分析毛紡廠:若中斷對其的停電,就會引起跳線打結(jié)從而使產(chǎn)品不合格,但不會影響到人身傷亡,故可采用二類負(fù)荷供電的方式.縫紉機(jī)廠：機(jī)械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密，若中止供電，不會帶來太大的損失，所以應(yīng)屬于二級負(fù)荷。醫(yī)院:停止對該類負(fù)荷的供電,將會造成非常嚴(yán)重的后果,有

8、可能會造成人身傷亡的重大事故.故采用一類負(fù)荷的供電方式,造紙廠:若停電會造成產(chǎn)品報(bào)廢或破壞了生產(chǎn)秩序. 將帶來巨大的損失且難以挽回,屬于一級負(fù)荷。自行車廠: 生產(chǎn)過程與電的聯(lián)系不是非常緊密，若終止電力供應(yīng)，只會造成局部破壞，生產(chǎn)流程混亂，所以應(yīng)屬于三級負(fù)荷。學(xué)校: 若中斷供電，對學(xué)校的正常教學(xué)影響不大，所以應(yīng)屬于三級負(fù)荷硅鐵廠：生產(chǎn)過程伴有化學(xué)反應(yīng)，若停電就會造成產(chǎn)品報(bào)廢，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)屬于一級負(fù)荷。電視機(jī)廠:該類符合短暫的停電不會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生多大影響,故屬于三類負(fù)荷.三、10KV各側(cè)負(fù)荷的大小10KV側(cè)：P300+380+300+260+450+250+800+300=3040KW

9、Q=3040*0.62=1884.8Kvar遠(yuǎn)景發(fā)展：P18000KWQ=Ptan =18000*0.62=11160Kvar所以：S30402+（1884.8+11160）21/224750KVA考慮線損(a=5)及同時(shí)系數(shù)（KT=0.9）時(shí)容量為：S2=KTS1（1+ a）=0.9×24.57×(1+5)=23390KVA由變電所的性質(zhì)和全面地分析負(fù)荷計(jì)算過程，我們可知所設(shè)計(jì)的變電站為終端變電站.第三章 主變壓器的選擇（參考資料：電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電器一次部分，第五章：主變壓器選擇）一、主變臺數(shù)的確定對于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以

10、裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電所符合此情況，故主變設(shè)為兩臺。二、主變運(yùn)行的確定 1、兩臺主變分列運(yùn)行的情況：按備用電源接線有明備用方式和暗備用方式兩種。備用方式優(yōu)點(diǎn)：短路電流小,使開關(guān)刀閘選擇輕便,更便宜檢修,維護(hù).備用方式缺點(diǎn)：發(fā)生故障時(shí)備用電源切入有0.50.2S的瞬間停電,對于某些重要用戶是不充許的；容量不同,容量小的做備用電源保證重要用戶的供電,只能對別的用戶限制用電；特殊的負(fù)荷方式難以應(yīng)對容量此時(shí)的不夠,這樣可能會帶來嚴(yán)重的后果. 2、兩臺主變并列運(yùn)行情況：并列運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)：一臺主變故障,另一臺仍能支持6070，不會造成瞬間斷電。并列運(yùn)行缺點(diǎn)：需要考慮大容量,在負(fù)荷高峰時(shí)則經(jīng)濟(jì)性差

11、。 綜上所述,則本設(shè)計(jì)主變運(yùn)行方式選擇并列運(yùn)行。三、主變?nèi)萘康拇_定1、主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年負(fù)荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。2、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70-80。此變電所是一般性變電所。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為：S=S2*0.8=24750*0.8=19800KVA

12、所以應(yīng)選容量為20000KVA的主變壓器。四、主變相數(shù)選擇1、主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。2、當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。五、主變繞組數(shù)量對深入引進(jìn)至負(fù)荷中心，具有直接從高壓降為底壓供電條件的變電所，為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，故主變壓器宜采用雙繞組變壓器。六、主變繞組連接方式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(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，

13、高、低兩側(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,10KV側(cè)采用接線七、主變中性點(diǎn)的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)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(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。310K

14、V系統(tǒng)電壓不高，絕緣費(fèi)用在總投資中所在比重不大，同時(shí)這等級配電線路中長度長，雷擊跳閘事故多，因而著重考慮供電可靠性問題。一般多采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，僅在線路長或電纜線路而且單相接地電流越限時(shí)，才采用經(jīng)消弧線圈接地方式。110KV系統(tǒng)由于電壓升高，絕緣費(fèi)用在總投資中所在比重增大供電可靠性則可通過全線架設(shè)避雷線和采用自動(dòng)重合閘加以完善。因此，我國多數(shù)110KV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地方式。所以在本設(shè)計(jì)中110KV采用中性點(diǎn)直接接地方式，10KV采用中性點(diǎn)不接地方式八、主變的調(diào)壓方式 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電器一次部分）第五章第三節(jié)規(guī)定：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

15、變壓器比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍通常在+5以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有栽調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到+30。對于110KV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。九、變壓器冷卻方式選擇參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（電器一次部分）第五章第四節(jié)主變一般的冷卻方式有：自然風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫有循環(huán)風(fēng)冷卻；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻；強(qiáng)迫、導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。電力變壓器一般按容量大小分類，分為小型變壓器（630KAV及以下），中型變壓器（8006300KAV

16、），大型變壓器（800063000KAV），特大型變壓器（90000KVA及以上），故此變電所中的主變采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。十、變壓器選擇型號額定容量(KVA)額定電壓(KV)空載損耗(KW)空載電流(%)負(fù)荷損耗(KW)阻抗電壓(%)高壓低壓SFZL7-20000/11020000110±8×1.25%10.5301.210410.5SFZL7-20000/11020000110±8×1.25%10.530 10410.5SFZ7-20000/11020000110±3×1.25% ±8×1.25%

17、10.5261.09710.5SFZ7-20000/11020000110 ±8×1.25%10.530 10410.5從上述表格可知，本設(shè)計(jì)變電所采用主變壓器型號為：SFZ720000110。十一、變壓器型號說明 S：三相；F：油浸風(fēng)冷；Z：有載調(diào)壓；7：設(shè)計(jì)序號。 對于繞組材料為銅線的不用標(biāo)明。綜上所述考慮可得本設(shè)計(jì)對變壓器的選擇型號額定容量(KVA)臺數(shù)相數(shù)繞組連接方式中性點(diǎn)接地方式冷卻方 式調(diào)壓方式110KV10KV110KV10KVSFZ7-2000020000兩臺三相雙繞組Y0接線接線中性點(diǎn)直接接地方式中性點(diǎn)不接地油浸風(fēng)冷有載調(diào)壓第四章 無功補(bǔ)償裝置的

18、選擇一、補(bǔ)償裝置的意義:無功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。二、無功補(bǔ)償裝置類型的選擇:（參考資料：教材-電力系統(tǒng)第五章第四節(jié)：電力工程電器設(shè)計(jì)手冊電器一次部分第九章）1、無功補(bǔ)償裝置的類型 無功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。 目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。2、常用的三種補(bǔ)償裝置的比較及選擇 這三種無功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補(bǔ)償無功的變配電所的母線上。同步調(diào)相機(jī)： 同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)

19、電壓。裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。在我國，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜止補(bǔ)償器：靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無功功率，來調(diào)節(jié)靜

20、止補(bǔ)償其輸出的無功功率的大小和方向。靜止補(bǔ)償器是一種技術(shù)先進(jìn)、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，以滿足無功補(bǔ)償裝置的要求。這樣就克服了電容器作為無功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)。與同步調(diào)相機(jī)比較，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。（但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用）。并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。并聯(lián)電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可

21、集中安裝，又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置。三、無功補(bǔ)償裝置容量的確定:（根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)）現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?0-30來確定無功補(bǔ)償裝置的容量。此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?0000KVA故并聯(lián)電容器的容量為：2000KVA6000KVA為宜，在此設(shè)計(jì)中取6000KVA。四、并聯(lián)電容器裝置的分組:（參考資料：電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分 第九章第四節(jié)）1、分組原則1）、并聯(lián)電容器裝置的分組

22、主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。2）、對于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。對于110KV220KV、主變代有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。3）、終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過2.5。2、分組方式1）、并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組。2）、各種分組方式比較a、

23、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。但會在改變?nèi)萘拷M合的操作過程中，會引起無功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加。因而應(yīng)用范圍有限。b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組，當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。c、等容量分作方式，是應(yīng)用較多的分作方式。綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，無功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量

24、分組方式。五、并聯(lián)電容器裝置的接線:并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（）兩種。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。從電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊中比較得，應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡單，而且可靠性、靈敏性都高，對電網(wǎng)通訊不會造成干擾，適用于10KV及以上的大容量并聯(lián)電容器組。六、中性點(diǎn)接地方式：對該變電所進(jìn)行無功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性點(diǎn)不接地方式。七、并聯(lián)電容器對10KV系統(tǒng)單相接地電流的影響:10KV系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是不

25、接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會對10KV系統(tǒng)造成影響。故本設(shè)計(jì)中采用以下方案序號項(xiàng)目 變電所方案1主變?nèi)萘浚↘VA）22000220002110KV出線22310KV出線884電容器組（KVA）2000600020006000第五章 電氣主接線的初步設(shè)計(jì)及方案選擇參考資料：1、發(fā)電廠電氣設(shè)備（于長順主編）第十章 2、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（一次部分）第二章第一節(jié) 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

26、力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠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(jì)運(yùn)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(hù)和控制方式的擬定有較大影響。2、在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)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(fù)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3、主接線設(shè)計(jì)的基本要求1）、可靠性2）、靈活性3）、經(jīng)濟(jì)性4、6-220KV高壓配電裝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

27、-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)。第二節(jié) 電氣主接線的選擇一、110KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)單母線分段： 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩回路，有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和使重要用戶停電。 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路室，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需要兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 試用范圍：610KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；110220KV配電裝置的出線回路數(shù)為34回時(shí)。橋形接線

28、 兩回變壓器線路單元相連，接成橋行接線，分為內(nèi)橋和外橋兩種接線，是長期開環(huán)運(yùn)行的圓角形接線。（1）內(nèi)橋接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，4個(gè)回路只需3臺斷路器。 缺點(diǎn)：變壓器切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺斷路器，影響一回路暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路器檢修時(shí)兩個(gè)回路需要解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需要較長時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，加裝正常開斷運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)。試用范圍：適用于較小容量發(fā)電廠和變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障較高情況。（2外橋接線 優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋接線。 缺點(diǎn)：線路切除和投入復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路

29、器檢修時(shí)兩個(gè)回路需要解列運(yùn)行；變壓器需較長時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，加裝正常開斷運(yùn)行的跨條。試用范圍：適用于較小容量發(fā)電廠和變電所，并且變壓器的切換頻繁或線路較短，障較少情況。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋接線。 二、10KV側(cè)主接線設(shè)計(jì) 10KV側(cè)出線回路數(shù)為8回，再考慮遠(yuǎn)景發(fā)展增加6回 由上述規(guī)程可知：當(dāng)10KV側(cè)出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段接線；當(dāng)短路電流較大，出線需帶電抗器時(shí)，可考慮雙母線接線，但對于終端變電所而言，10KV側(cè)出線采用單母分段接線足以。 三、主接線方案 方案一：采用兩臺主變，正常運(yùn)行時(shí)并聯(lián)，110KV側(cè)主接線采用單母分段接線；10KV側(cè)采用單母分段接線。（如

30、圖41） 方案二：采用兩臺主變，正常運(yùn)行時(shí)并聯(lián)，110KV側(cè)主接線采用內(nèi)橋接線；10KV側(cè)采用單母分段接線。（如圖42） 方案三：采用兩臺主變，正常運(yùn)行時(shí)并聯(lián)，110KV側(cè)主接線采用外橋接線；10KV側(cè)采用單母分段接線。（如圖43）四、方案比較及選擇 由上述可知，以上三種方案，它們都能滿足可靠性要求，在技術(shù)上是相當(dāng)?shù)?。但?jīng)三種方案比較得知， 110KV單母分段：運(yùn)行靈活，占地面積大，此變電站是雙回路供電，若采用單母分段，則開關(guān)需求量大，經(jīng)濟(jì)性會差。110KV橋式接線有外橋和內(nèi)橋。按主接線要橋式接線比較經(jīng)濟(jì)。本電站雙回路不存在穿越功率，故不采用外橋 ，按常規(guī)選擇內(nèi)橋，主要優(yōu)點(diǎn)有內(nèi)橋采用兩個(gè)變壓器

31、開關(guān)，同時(shí)保證運(yùn)行的靈活性，經(jīng)濟(jì)性，且原材料給出電站為雙回路，不是環(huán)網(wǎng)，故不采用外橋。圖一. 單母分段的連接方式圖三. 內(nèi)橋形接線圖三. 外橋形接線第三節(jié) 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(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為220MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的610KV配電裝置中，當(dāng)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(shí)，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(jī)、變壓器因出線或中性點(diǎn)上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān)。（4）中性點(diǎn)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

32、中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。故本設(shè)計(jì)中變壓器均通過隔離開關(guān)接地。2、接地刀閘或接地器的配置為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應(yīng)盡量保持適中。閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可裝于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。必要時(shí)可設(shè)置獨(dú)立式母線接地器。（3）63KV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路宜配置接地刀閘。故本設(shè)計(jì)中110KV母線電壓互感器的隔離開關(guān)上兩側(cè)配置接地刀閘。3、電壓互感器的配置（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(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器的

33、配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)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(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。（4）當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，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(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動(dòng)電壓調(diào)整裝置需要。當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。故本設(shè)計(jì)中110KV，10KV等級的每組母線的

34、三相上裝設(shè)電壓互感器，110KV出線的一相上也裝設(shè)電壓互感器。4、電流互感器的配置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(hù)和自動(dòng)裝置要求。(2)在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)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(hù)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(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。故本設(shè)計(jì)中在裝設(shè)斷路器的回路均裝設(shè)電流互感器，及變壓器的中

35、性點(diǎn)，變壓器的出口和跨條上均裝設(shè)。5、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(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)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(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)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(shí)，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(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器1）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時(shí)。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時(shí)。3）接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中

36、性點(diǎn)上。（6）發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。（7）SF6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。故本設(shè)計(jì)中變壓器的低壓側(cè)裝設(shè)避雷器，架空線路側(cè)也裝設(shè)避雷器。6自動(dòng)裝置的配置 （參考教材電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置第2章：輸電線路的自動(dòng)重合閘裝置）電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路故障大多數(shù)是瞬時(shí)性故障。線路上發(fā)生了不論單相短路還是三相間短路時(shí)，斷電保護(hù)裝置均將線路三相斷路器斷開，然后起動(dòng)自動(dòng)重合閘同時(shí)合三相斷路器的方式為三相自動(dòng)重合閘。若故障為瞬時(shí)性的，則重合閘成功。否則保護(hù)再次動(dòng)作，跳三相斷路器。故本設(shè)計(jì)中自動(dòng)重合閘裝

37、置采用三相自動(dòng)重合閘。第六章 各級配電裝置的配置（參考資料：發(fā)電廠電氣設(shè)備 于長順 主編） 發(fā)電廠和變電站主接線中，所裝開關(guān)電器、載留導(dǎo)體以及保護(hù)和測量電器等設(shè)備，按一定要求建設(shè)而成的電工建筑物，稱為配電裝置。它的作用是接受電能和分配電能，所以它是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。一、配電裝置的要求（1） 配電裝置的設(shè)計(jì)和建設(shè)，應(yīng)認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和有關(guān)規(guī)程的要求，特別注意應(yīng)節(jié)約用地，爭取不占或少占良田。（2） 保證運(yùn)行安全和工作可靠。設(shè)備要注意合理選型，布置應(yīng)力求整齊、清晰。（3） 便于檢修、操作和巡視。（4） 便于擴(kuò)建和安裝。（5） 在保證上述條件下，應(yīng)節(jié)約材料，減少投資。二、配電裝置

38、的分類及使用范圍配電裝置按電氣設(shè)備裝置的地點(diǎn)，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按組裝的方式，可分為在現(xiàn)場組裝而成的裝配式配電裝置，以及在制造廠將開關(guān)電器等按接線要求組裝成套后運(yùn)至現(xiàn)場安裝用的成套配電裝置。屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)，它的特點(diǎn)是占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣候條件影響較??；但需建造房屋，投資較大。屋外配電裝置是將電氣設(shè)備裝置在屋外，它的特點(diǎn)是土建工程量小，投資小，建造工程短，易擴(kuò)建，但占地面積大，運(yùn)行維護(hù)條件較差，易受污穢和氣候條件影響。在發(fā)電廠和變電所中，一般35KV及以下的配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置，110KV及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置

39、。但110KV及以上的配電裝置，在嚴(yán)重污穢地區(qū)，如海邊和化工廠區(qū)或大城市中心，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用屋內(nèi)配電裝置。成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精密，占地面積小，建設(shè)期短，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，但耗用鋼材較多，造價(jià)較高。目前我國生產(chǎn)的335KV各種成套配電裝置，在發(fā)電機(jī)和變電站中已廣泛應(yīng)用。由以上各種方案比較得：在本設(shè)計(jì)中，10KV采用屋內(nèi)配電裝置，手車式高壓開關(guān)柜110KV采用屋外半高型配電裝置第七章 短路電流的目的及結(jié)果一、短路電流計(jì)算的目的在變電所和發(fā)電廠的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。計(jì)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(yàn)設(shè)備提供依據(jù)，為繼電保

40、護(hù)整定計(jì)算提供依據(jù)等。二、短路電流計(jì)算過程如圖所示，電力系統(tǒng)各參數(shù)如下，求 K1、K 2點(diǎn)三相短路點(diǎn)的短路電流K1、K2。解：取基準(zhǔn)值Sj=100MVA，Uj=Uav1.計(jì)算系統(tǒng)短路電抗標(biāo)么值，即Xs*=Sj/Sk=100/1000=0.12.電力線路電抗標(biāo)么值，Xl1*=Xl2*=x0lSj/Uav=0.4*60*(100/115)=0.1813.變壓器電抗標(biāo)么值：Xt*=Uk%/100*(Sj/Sn)=0.5254電抗標(biāo)么值等效電路圖：5K1點(diǎn)短路電流計(jì)算：將2、3號電抗合并為6號電抗，將4、5號電抗合并為7號電抗Xk1*=X1+X6=0.1+0.181/2=0.191 Ij=Sj/1.7

41、32*115=100/1.732*115=0.502KV Ik1 *=1/ X* =1/0.191=5.236K1點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值，即Ik1=Ik1 *Sj/(1.732 ×Up) =5.236×100/(1.732×115) = 2.629KA短路容量：Sk1=1.732UavIk1=1.732*115*2.629=523.664MVA取三相短路全電流沖擊系數(shù)K=1.51，計(jì)算三相短路電流有效值，即Ib=1.51Ik1=1.51*2.629=3.968KA計(jì)算三相短路全電流沖擊值：ib=2.25Ik1=2.25*2.629=6.704KA6K2點(diǎn)短路

42、電流計(jì)算：1). K2短路時(shí):(1)10kV并列運(yùn)行將1、6號電抗合并為8號電抗，將7、8號電抗合并為9號電抗 Xk2*=Xs+X8+X7=Xs+X9=0.1+0.181/2+0.525/2=0.454 Ij=Sj/1.732Uj=100/1.732*10.5=5.50KAIk2 *=1/ X* =1/0.454=2.203計(jì)算10KVK2點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值，即Ik2=Ik2 *Sj/(1.732×UP) =2.203×100/(1.732×10.5) = 12.11KA短路容量：Sk2=1.732UavIk2=1.732*10.5*12.11=220.

43、305MVA計(jì)算三相短路電流有效值：Ib=1.51Ik2=1.51*12.11=18.292KA三相短路全電流沖擊值：ib=2.25Ik2=2.25*12.11=30.891KA2）K2短路時(shí):(1)10kV分列運(yùn)行將4、8還電抗合并為10號電抗 X *=0.1+0.091+0.525=0.716Ik2 *=1/ X* =1/0.716=1.397計(jì)算10KVK2點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值，即Ik2=Ik2 *Sj/(1.732 ×Up) =1.397×100/(1.732 × 10.5)= 7.682KA短路容量：Sk2=1.732UavIk2=1.732*1

44、0.5*7.682=139.705MVA計(jì)算三相短路電流有效值：Ib=1.51Ik2=1.51*7.682=11.600KA三相短路全電流沖擊值：ib=2.25Ik2=2.25*7.682=19.589KA三、短路電流計(jì)算結(jié)果表 單位:電流KA 容量MVA短路類型短路點(diǎn)編號短路點(diǎn)名稱短路電流周期分量起始有效值I穩(wěn)態(tài)短路電流有效值I( I)短路全電流最大有效值Ich (1.51 I)短路電流沖擊值ich(2.55 I)短路容量S(1.732UpI)三相K1110KV2.6292.6293.9686.704523.664K210KV并列）12.11412.11418.29230.891220.30

45、5K210KV分列）7.6827.68211.60019.589139.705第八章 電氣設(shè)備選擇一、導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電器設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。一）、一般原則1、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、

46、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；4、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 5、擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致；6、選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格二）、技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。(一)、長期工作條件1、電壓選用電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即UmaxUg2、電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即IeIg由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算

47、工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。所選用電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。三)、短路穩(wěn)定條件1、校驗(yàn)的一般原則 電器在選定后按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 短路的熱穩(wěn)定條件 IttQd式中 Qdt在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA s）It t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）t 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間tjs按下式計(jì)算： t

48、js=tb+td式中 tb繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）td斷路器全分閘時(shí)間（s） 短路動(dòng)穩(wěn)定條件 ichidfIchIdf式中 ich短路沖擊電流峰值（kA） idf短路全電流有效值（kA） Ich電器允許的極限通過電流峰值（kA） Idf電器允許的極限通過電流有效值（kA）四)、絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。五）、環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震。

49、按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40ºC時(shí)，允許按照額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40ºC時(shí)，每增加1ºC建議額定電流減少1.8% ；當(dāng)?shù)陀?40ºC時(shí)，每降低1ºC，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。二、110KV側(cè)斷路器的選擇在本設(shè)計(jì)中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因?yàn)榕c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(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，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

50、戶外式。從電氣工程電器設(shè)備手冊（上冊）中比較各種110KVSF6高壓斷路器的應(yīng)采用LW11-110型號的斷路器。校驗(yàn)：LW11-110型號的斷路器的具體技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓額定電流額定開斷電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流（3S）額定關(guān)合電流110KV16003150A31.540KA80100KA31.5KA100KA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：Imax=1.05In=1.05Sn/(31/2Un)=1.05*20000/(31/2*110)=110.22A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

51、持續(xù)工作電流110.223.校驗(yàn)斷路器的斷流能力此斷路器的額定開斷電流Iekd=31.5KA短路電流周期分量：Izk=3.968KA Iekd>Izk4.此斷路器的額定關(guān)合電流Ieg=80KAIch=6.704KA Ieg>Ich5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流：idw=80KA ich=6.704KA idw>ich6、熱穩(wěn)定效應(yīng)：Qd=(I2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12*t=（3.9682+10*3.9682+3.9682）/12*3=47.24KA2SIr2t=31.52*3=2976.75>Qd操作機(jī)構(gòu)，采用氣動(dòng)草操動(dòng)機(jī)構(gòu)；由電氣工程電氣設(shè)備手冊（上冊）查

52、得應(yīng)采用CQA-1型電氣操動(dòng)機(jī)構(gòu)。三、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GW5-110G高壓隔離開關(guān)。此隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流值動(dòng)穩(wěn)定電流值操動(dòng)機(jī)構(gòu)110KV600A50KA72KA16(4S)40(5S)CS17-G校驗(yàn)：通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為110.22KA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110.22KA IeImax動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流：idw=50KA ich=3.968KA idwich熱穩(wěn)定效應(yīng)：Qd=(I2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12 *t=34.56KA2SIr2t=162*5=1280>Qd四、敞露母線選擇（參考資料：發(fā)電廠電氣設(shè)備于長順主編） 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(dǎo)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?yàn)殇X電阻率較低，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，質(zhì)量輕、價(jià)格較低，我國鋁材的儲量豐富。銅雖有較好的性能，但價(jià)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)境對鋁材有嚴(yán)重腐蝕的情況下才用鋁材。 綜上所述，在本設(shè)計(jì)中母線材料才用鋁。 硬