發(fā)電廠電氣設(shè)備論文

1、目錄1. 發(fā)電廠的基本設(shè)備 31.2. 電氣一次設(shè)備及其作用 31.2. 電氣二次設(shè)備及其作用 32. 電氣設(shè)備的作用 42.1. 變壓器 42.2. 高壓斷路器 42.3. 隔離開關(guān) 52.4. 電流互感器 52.5. 電壓互感器 62.6. 限流電抗器 62.7. 自動空氣開關(guān) 62.8. 接觸器 73. 電氣設(shè)備選擇的一般原則 74 110KV 變電所設(shè)計 84.1 文字說明部分 . 84.1.1 所址的選擇 84.1.2 主變壓器的選擇 84.1.3 變電站電氣主接線 94.1.4 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 124.1.5 互感器的選擇 134.1.6 裸導體的選擇 144.1.7

2、補償裝置的選擇 . 154.1.8 避雷裝置的選擇 154.1.9 所用變壓器的設(shè)置 . 174.1.10 變電所的自動化控制 . 184.1.11 電纜設(shè)施及防水 . 194.1.12 變壓器事故排油系統(tǒng) . 194.1.13 消防系統(tǒng) . 194.1.14 保護配置 . 204.2 電氣設(shè)備的選擇及校驗過程 214.2.1 變壓器的選擇 214.2.3 導線截面的選擇 344.2.4 電壓互感器的選擇 394.2.5 補償裝置的選擇 424.2.6 避雷針的保護范圍 424.2.7 避雷器的選擇 434.2.8 接地刀閘的選擇 441. 發(fā)電廠的基本設(shè)備在發(fā)電廠和變電所中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)

3、換和分配等各環(huán)的需 要，我們配置了各種電氣設(shè)備。根據(jù)它們在運行中所起的作用不同， 通常將它們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。1.2. 電氣一次設(shè)備及其作用直接參與生產(chǎn)、變換、傳輸、分配和消耗電能的設(shè)備稱為電氣 一次設(shè)備，主要有：（ 1） 進行電能生產(chǎn)和變換的設(shè)備，如發(fā)電機、電動機、變壓器等。（ 2） 接通、斷開電路的開關(guān)電器，如斷路器、隔離開關(guān)、自動空 氣開關(guān)、接觸器、熔斷器等。（ 3） 限制過電流或過電壓的設(shè)備，如限流電抗器、避雷針等。（ 4） 將電路中的電壓和電流降低，供測量儀表和繼電保護裝置使 用的變換設(shè)備，如電壓互感器、電流互感器。（ 5） 載流導體及其絕緣設(shè)備，如母線、電力電纜、絕緣

4、子、穿墻 套管等。（6） 為電氣設(shè)備正常運行及人員、設(shè)備安全面采取的相應(yīng)措施， 如接地裝置等。1.2. 電氣二次設(shè)備及其作用為了保證電氣一次設(shè)備的正常運行，對其運行狀態(tài)進行測量、監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、保護等的設(shè)備稱為電氣二次設(shè)備，主要有：(1) 各種測量表計，如電流表、電壓表、有功功率表、無功功率表、功率因數(shù)表等。(2) 各種繼電保護及自動裝置。(3) 直流電源設(shè)備，如蓄電池、浮充電裝置等。2. 電氣設(shè)備的作用2.1.變壓器電力變壓器是變電所的主要設(shè)備之一。變壓器的作用是多方面 的不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū)，還能把電壓降低為各級使 用電壓，以滿足用電的需要。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然

5、會產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時電壓損耗與電壓 成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。利用變壓器提高電壓，減 少了送電損失。22高壓斷路器高壓斷路器是發(fā)電廠、變電所及電力系統(tǒng)中最重要的控制和保 護設(shè)備，它的作用是：(1)控制作用。根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將 部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投人或退出運行。(2)保護作用。當電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，它和保護裝置、自動裝 置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止 事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部 分安全運行。2.3. 隔離開關(guān)隔離開關(guān)的作用：（ 1 ）隔離開關(guān)又稱隔離刀閘，簡稱刀閘。是

6、高壓開關(guān)電器的一種。沒有專門的滅弧裝置，應(yīng)與開關(guān)配合使用。 （2）離開關(guān)能使停電工作的設(shè)備與帶電部分可靠隔離，即具有明顯 的斷開點，確保工作人員的安全。 （ 3）接通或斷開小電流的特定電 路。2.4. 電流互感器電流互感器的特點和作用： （1） 一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝 數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負荷電 流而與二次電流無關(guān)； （2） 電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器 的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路 狀態(tài)下運行。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器 的額定互感比： kn=I1n/I2n 。因為一次線圈額定電流 I1n 己標準化，

7、 二次線圈額定電流 I2n 統(tǒng)一為 5（1 或 0.5） 安，所以電流互感器額定 互感比亦已標準化。 kn 還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的 匝數(shù)比，即knkN二N1/N2式中N1、N2為一、二線圈的匝數(shù)。其主要作用是 :（1） 、將很大的一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴实?5 安培；（2）、為測量裝置和繼電保護的線圈提供電流；（3）、對一次設(shè)備和二次設(shè)備進行隔離。2.5. 電壓互感器作用是：把高電壓按比例關(guān)系變換成100V 或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器 可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁 感應(yīng)原理工作的設(shè)備，但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電

8、流互感器相比正好 相反。電壓互感器二次回路是高阻抗回路，二次電流的大小由回路 的阻抗決定。當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電 流自動增大一個分量來滿足一、二次側(cè)之間的電磁平衡關(guān)系?？梢?說，電壓互感器是一個被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。2.6. 限流電抗器限流電抗器應(yīng)用在在 610kV系統(tǒng)中常用的干式水泥電抗器（NKL的主要作用是限制短路電流。按照安裝地點分為：母線電抗 器（其作用是限制短路電流，維持母線電壓）和線路電抗器其作用 是限制線路短路電流。2.7. 自動空氣開關(guān)自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖 動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于

9、一身。 除了能完成接觸和分斷電路外，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短 路嚴重過載及欠電壓等進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動 電動機。2.8. 接觸器接觸器是一種用來頻繁地接通或切斷負載的主電路和大容量的 控制電器，便于實現(xiàn)遠距離控制的自動切換電器。3. 電氣設(shè)備選擇的一般原則供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的選擇，既要滿足在正常工作時能安 全可靠運行，同時還要滿足在發(fā)生短路故障時不至產(chǎn)生損壞，開關(guān) 電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處的位置 ( 戶內(nèi)或戶外 ) 、 環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防腐、防爆等環(huán)境條件電 氣設(shè)備選擇的一般原則主要有以下幾條：(1) 按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣

10、設(shè)備1) 根據(jù)設(shè)備所在位置 (戶內(nèi)或戶外 ) 、使用環(huán)境和工作條件，選擇電 氣設(shè)備型號。2) 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。3) 按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流IN應(yīng)不小于實際通過它的最大負荷電流I ma*或計算電流| j),即| Nmax或| Nj(2) 按短路條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定為保證電氣設(shè)備在短 路故障時不至損壞，按最大可能的短路電流校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定 和熱穩(wěn)定。動穩(wěn)定：電氣設(shè)備在沖擊短路屯流所產(chǎn)生的電動力作用下，電氣設(shè)備不至損壞 熱穩(wěn)定：電氣設(shè)備載流導體在最大隱態(tài)短路屯流作用下，其發(fā)熱溫 度不超過載流導體短時的允許發(fā)熱溫度。(3) 開關(guān)電器斷

11、流能力校驗 斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔負著可靠 切斷短路電流的任務(wù)，所以開關(guān)電器還必須校驗斷流能力，開關(guān)設(shè) 備的斷流容量不小于安裝地點最大三相短路容量。4 110KV 變電所設(shè)計4.1 文字說明部分4.1.1 所址的選擇首先考慮變電所所址的標高，歷史上有無被洪水浸淹歷史；進 出線走廊應(yīng)便于架空線路的引入和引出，盡量少占地并考慮發(fā)展余 地；其次列出變電所所在地的氣象條件：年均最高、最低氣溫、最 大風速、覆冰厚度、地震強度、年平均雷暴日、污穢等級，把這些 作為設(shè)計的技術(shù)條件。4.1.2 主變壓器的選擇變壓器臺數(shù)和容量的選擇直接影響主接線的形式和配電裝置的 結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外

12、，還應(yīng)依據(jù)電力系 統(tǒng) 5-10 年的發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及 接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。選擇主變壓器型式時，應(yīng)考慮以下問題：相數(shù)、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)、 繞組接線組別（在電廠和變電站中一般都選用 YN，d11 常規(guī)接線）、 調(diào)壓方式、 冷卻方式。由于本變電所具有三種電壓等級110KV 35KV 10KV,各側(cè)的功率均達到變壓器額定容量的15%以上，低壓側(cè)需裝設(shè)無功補償，所以主變壓器采用三繞組變壓器。為保證供電質(zhì)量、降低線路的損 耗此變壓器采用的是有載調(diào)壓方式，在運行中可改變分接頭開關(guān)的 位置，而且調(diào)節(jié)范圍大。由于本地區(qū)的自然地理環(huán)境的特點，故冷 卻方式采

13、用自然風冷卻。為保證供電的可靠性，該變電所裝設(shè)兩臺主變壓器。當系統(tǒng)處于 最大運行方式時兩臺變壓器同時投入使用，最小運行方式或檢修時 只投入一臺變壓器且能滿足供電要求。所以選擇的變壓器為2X SFSZL7-31500/110型變壓器。4.1.3 變電站電氣主接線變電站主接線的設(shè)計要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、 負荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。通常變電站主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能采用短路器數(shù)目教少的 接線，以節(jié)省投資，隨出線數(shù)目的不同，可采用橋形、單母線、雙 母線及角形接線等。如果變電站電壓為超高壓等級，又是重要的樞 紐變電站，宜采用雙母線帶旁母接線或采用一臺半斷路器接線。變 電站的

14、低壓側(cè)常采用單母分段接線或雙母線接線，以便于擴建。610KV饋線應(yīng)選輕型斷路器，如 SN10型少油斷路器或ZN13型真空 斷路器；若不能滿足開斷電流及動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時，應(yīng)采用限 流措施。在變電站中最簡單的限制短路電流的方法，是使變壓器低 壓側(cè)分列運行；若分列運行仍不能滿足要求，則可裝設(shè)分列電抗器， 一般盡可能不裝限流效果較小的母線電抗器。故綜合從以下幾個方面考慮：1斷路器檢修時，是否影響連續(xù)供電；2線路能否滿足I , H類負荷對供電的要求；3大型機組突然停電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。主接線方案的擬定：對本變電所原始材料進行分析，結(jié)合對電氣主接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟性等基

15、本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟政策的 前提下，力爭使其技術(shù)先進，供電可靠，經(jīng)濟合理的主接線方案。此主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運行方式的變化，且 在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴建 發(fā)展方便。故擬定的方案如下：方案I: 110KV側(cè)采用內(nèi)橋接線，35KV采用單母分段，10KV單母接T a35則 st10KV方案H: 110KV側(cè)采用單母分段，35KV采用單母分段帶旁母,采用單母分段由以上兩個方案比較可知方案I的110KV母線側(cè)若增加負荷時不便于擴建，35KV 10KV出線的某一回路出現(xiàn)故障時有可能使整個 線路停止送電，所以很難保證供電的可靠性、不便于擴建檢

16、修，故 不采用。方案H的110KV母線側(cè)便于擴建，35KV線路故障、檢修、 切除或投入時，不影響其余回路工作，便于倒閘操作，10KV側(cè)某一線路出現(xiàn)故障時不至于使整個母線停電，滿足供電可靠、操作靈活、 擴建方便等特點，所以采用方案主接線圖如圖所示。4.1.4 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇1 斷路器種類和型式的選擇 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。2 額定電壓和電流選擇Un > Uns, In > Im as式中 Un、Uns分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，KVIn、Im as 分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負荷電 流， A。3

17、開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr ，不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短 路電流周期分量 Ipt ，即Inbr > Ipt4 短路關(guān)合電流的選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時間的安全，斷路器的額定關(guān) 合電流iNel不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ish。iNelish5 斷路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的校驗校驗式I t Qk， ies ish隔離開關(guān)的選擇：隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器。它需與斷路 器配套使用。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電 流和短路電流。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、 熱穩(wěn)定的項目相同。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切斷短路電流， 故

18、無需進行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗。4.1.5 互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等一次設(shè)備獲取電氣 一次回路信息的傳感器。互感器將高電壓、大電流按比例變成低電 壓（100、100/）和小電流（5、1A）。電流互感器的二次側(cè)絕對不能 夠開路。電壓互感器的二次側(cè)絕對不能夠短路1 種類和型式的選擇選擇電流互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、屋外）和安裝 方式（如穿墻式、支持式、裝入式）選擇其型式。當一次電流較小 時，宜優(yōu)先采用一次繞組多匝式，弱電二次額定電流盡量采用1A，強電采用 5A。2 一次回路額定電壓和電流的選擇Un > Uns, In > Im as式中 Un 、

19、 Uns 分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓， KVIn、 I m as 分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負荷電3 準確級和額定容量的選擇互感器所選定準確級所規(guī)定的額定容量 s2N 應(yīng)大雨等于二次冊所接負荷|2nZ2L，即S2N ' I 2n Z 2L4熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的校驗I t Qk，i es i shI 2為電流互感器1S通過的熱穩(wěn)定電流，jes為電流互感器的動穩(wěn)定 電流。裸導體的選擇導體截面可按照長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟電流密度選擇對年負荷利用小時數(shù)大（通常指 Tmax>5000h）,傳輸容量大，長 度在20m以上的導體，如發(fā)電機、變壓器的連接導體其截面一般按 經(jīng)濟電流密度選

20、擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運行方式下， 傳輸容量大，可按長期允許電流來選擇。1按導體長期發(fā)熱允許電流選擇Im as < k I ai2按經(jīng)濟電流密度選擇 按電壓損失要求選擇導線截面（一般用于 10KV以下）:SjmaxJ3電暈電壓校驗4熱穩(wěn)定動穩(wěn)定校驗U“>UMAX為保證供電質(zhì)量，導線上的電壓損失應(yīng)低于最大允許值，通常 不超過 5%。因此，對于輸電距離較長或負荷電流較大的線路，必須 按允許電壓損失來選擇或校驗導線截面。設(shè)線路允許電壓損失Ual%即P （rl）+Q（xl）/10 Un 2< Ual%4.1.7 補償裝置的選擇電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量的根本保證

21、。在電力 系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的自然無功負荷總大于原有的無功電源，因此必 須進行無功補償。通常情況下110KV的變電所是在35KV母線和10KV母線上進行 無功補償，本變電所是在10KV母線上并聯(lián)電容器和可調(diào)節(jié)的并聯(lián)電 抗器為主要的無功補償（并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)無功 補償?shù)闹饕Ｓ迷O(shè)備，予優(yōu)先采用） ，既將功率因數(shù)由 0.8 提高至 0.92 ，合理的無功補償和有效的電壓控制，不僅可以提高電力系統(tǒng) 運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性，故所選的電容器型號為TBB310-1500/50 。4.1.8 避雷裝置的選擇避雷針：單根接地電阻不大雨10Q，應(yīng)布置單根垂直接地體，P=50Q /m , L=

22、2.5m, d=0.05m的鋼管，由 60*6的扁鋼連接，埋入地下3m處。接地電阻Rc二丄In巴=22.9 Qo2 L d避雷器：對于本變電所來說，采用氧化鋅避雷器，110KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器，主變壓器低壓側(cè)的一相上宜裝設(shè)一臺Y5W-12.7/42型避雷器，35KV出線側(cè)裝設(shè) Y10W5-42/142型 避雷器。接地網(wǎng)：變電所內(nèi)必須安裝閉合的接地網(wǎng)，并裝設(shè)必需的均壓帶，接地網(wǎng)采用水平接地為主，輔以垂直的封閉復(fù)合式接地網(wǎng)。主接地網(wǎng)電阻 R< 4Q;避雷針設(shè)獨立接地體，它于主接地 網(wǎng)地中距離T>5m,其接地電阻 R< 10Q。接地網(wǎng)有均壓、 減少接觸電勢和跨步電壓的作用，又

23、有散流作用。在防雷接 地裝置中，可采用垂直接地體作為避雷針、避雷線和避雷器 附近加強集中接地和散泄電流的作用。變電所不論采用何種 接地體應(yīng)敷設(shè)水平接地體為主的人工接地網(wǎng)。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣的各角應(yīng)做成圓弧行，圓弧 半徑不宜小于均牙帶間距的一半，接地網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)水平的均壓 帶。接地網(wǎng)一般采用 0.6 m0.8m，在凍土地區(qū)應(yīng)敷設(shè)在凍 土層以下。均壓帶經(jīng)常有人出入的走道應(yīng)鋪設(shè)瀝青面（采用高電阻率的 路面結(jié)構(gòu)層），接地裝置敷設(shè)成環(huán)形，目的是防止應(yīng)接地網(wǎng) 流過中性點的不平衡電流在雨后地面積水成泥污時，接地裝 置附近的跨步電壓引起行人和牲畜的觸電事故。此接地網(wǎng)水平接地體采用的是 60*6的扁鋼敷于

24、地下0.8m處, 垂直接地體為© 50 , L=2.5m的圓鋼，自地下 0.8m處與水 平接地體焊接，接地體引上線采用25*4的扁鋼與設(shè)備焊接。接地網(wǎng)的工頻電阻 RV0.5 Q。敷設(shè)在大氣和土壤中有腐蝕的接地體和接地引下線，需采取一定的防腐 措施（熱鍍鋅，鍍錫）。所用變壓器的設(shè)置為保證重要變電所的安全用電，所以需裝設(shè)兩臺所用變，以備用。為了保證供電的可靠性應(yīng)在 35KV和10KV母線上各裝設(shè)一臺變壓器。若只在10KV母線上引接所用電源，由于低壓線路故障率較高，所以不能保證變電所的不間斷供電。故所用變采用的型號是S6-50/10、S6-50/35。接線圖如下所示:S&-5O/3

25、51LOKV I 段1DK7II 殷4.1.10 變電所的自動化控制 本變電所采用綜合自動化設(shè)備，遠動信息按四遙配置。1. 遙測35KV線路有功功率、電流和電能；10KV 線路有功功率、電流和電能；10KV電容器電流和電能；110KV 35KV 10KV各段母線電壓；主變壓器高、中、低側(cè)有功功率、電流和電能； 所用電和直流系統(tǒng)母線電壓；2. 遙信110KV 35KV 10KV線路斷路器、隔離開關(guān)、PT隔離刀閘位置;主變?nèi)齻?cè)斷路器、隔離開關(guān)、中性點接地位置；主變瓦斯動作信號；差動保護動作信號；復(fù)合電壓閉鎖過電流保護動作信號；低頻減載動作信號；35KV 10KV系統(tǒng)接地信號、保護動作信號； 斷路器

26、控制回路斷線總信號； 變壓器油溫過高信號； 主變壓器輕瓦斯動作信號；變壓器油溫過低總信號；微機控制系統(tǒng)交流電源消失信號；微機控制系統(tǒng)下行通道信號；直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測信號；遙控轉(zhuǎn)為當?shù)乜刂菩盘枺?. 遙調(diào)變壓器檔位調(diào)節(jié)4. 遙控110KV及以下斷路器分合、預(yù)告信號復(fù)歸。4.1.11 電纜設(shè)施及防水該變電所配電設(shè)有電纜溝，電纜溝沿主建筑物至主變區(qū)配合裝 置。通過電纜溝把控制及動力電纜引接到控制室及動力屏，在電纜 溝進建筑物時，加裝穿墻孔板，待電纜施工后進行封墻，防止火的 蔓延和小動物進入。為防止干擾，二次電纜采用屏蔽電纜。4.1.12 變壓器事故排油系統(tǒng)變電所設(shè)有兩臺變壓器，當主變壓器發(fā)生事故時，要

27、排出變壓 器油。因此，考慮設(shè)一座變壓器排油井，用 DN 1 50鑄鐵管排入事故 貯油井內(nèi)，不考慮回收利用，排油井設(shè)在所區(qū)內(nèi)空地。4.1.13 消防系統(tǒng)變電所一般為多油、電引起火災(zāi)，危險性較大，宜選用化學和泡末劑滅火，且變壓器旁可設(shè)置消防砂。4.1.14 保護配置主變保護部分：采用微機保護裝置A. 差動保護 防止變壓器繞組和引出線相間短路，直接接地系統(tǒng) 側(cè)和引出線的單相接地短路及繞組見的短路。B. 瓦斯保護 防止變壓器油箱內(nèi)部或斷線故障及油面降低。C. 零序電流保護、零序電壓保護 防止直接接地系統(tǒng)中變壓器外 部接地短路并作為瓦斯保護和差動保護的后備。D. 防止變壓器過勵磁。E. 過電流保護（或阻

28、抗保護） 防止變壓器外部相間短路并作為 瓦斯保護和差動保護的后備。F. 過負荷保護 防止變壓器對稱過負荷。G. 反映變壓器油溫及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障的相應(yīng)保護。110KV 35KV線路保護部分：A. 距離保護B. 零序過電流保護C. 自動重合閘D. 過電壓保護 在變電所周圍裝設(shè)獨立避雷針，為防止直擊雷和 雷電波的危害，在 35kV 和 10kV 出線均安裝金屬氧化物避雷器；變 壓器安裝金屬氧化物避雷器；10kV母線也用一組金屬氧化物避雷器 進行過壓保護。10KV線路保護:1、10kV線路保護：采用微機保護裝置，實現(xiàn)電流速斷及過流保 護、實現(xiàn)三相一次重合閘。2、10kV電容器保護：采用微

29、機保護裝置，實現(xiàn)電流過流保護、 過壓、低壓保護。3、10kV母線裝設(shè)小電流接地選線裝置，發(fā)送有選擇性的單相接地 遙信。4.2 電氣設(shè)備的選擇及校驗過程4.2.1 變壓器的選擇負荷計算：最大負荷時：1. 35KV出線Q =pL1 tan 0 =9x tan (arccos0.8 ) =6.75MvarQ =pL2tan 0 =12x tan (arccos0.8 ) =9MvarQl3= pL3tan 0 =8x tan (arccos0.8 ) =6Mvar2. 10K V出線Ql1 = pl1tan 0 =1 x tan (arccos0.8 ) =0.75MvarQl2=P'l2t

30、an0 =1x tan (arccos0.8 )=0.75MvarQl3=Pl'3tan=0.8xtanarccos0.8=0.6MvarQl4=P'l4tan=0.9xtanarccos0.8=0.675MvarQl5=Pl'5tan=0.6xtanarccos0.8=0.45MvarQl6=P'l6tan=0.8xtanarccos0.8=0.6Mvar于是母線側(cè)的總負荷為Pcmax=K D1Pc +K D2 Pc= 0.859+12+8)+0.8 (1+1+0.8+0.9+0.6+0.8 )=24.65+4.08=28.73MWQcmax =K D1Qc

31、+K D2Q'c0.85 ( 6.75+9+6 )+0.8 ( 0.752+0.6+0.675+0.45+0.6 )=14.4875+3.06= 21.5475Mvar 最小負荷時： 1.35KV 出線Ql1 = Plitan 0 =7X tanQL2 = PL2tan 0 =8x tanQL3=pL3tan 0 =6X tan2.10KV 出線IQl1 = p'l1 tan 0 =0.5 x tanIQ =P'l2tan 0 =0.7xtanIQl3=Pl'3tan0=0.3xtanQl4=P'l4tan0=0.5xtanQl5=Pl'5tan

32、0=0.3xtanQl6=P'l6tan 0 =0.4xtanarccos0.8 )=5.25Mvararccos0.8 )=6Mvararccos0.8 )=4.5Mvar(arccos0.8 )=0.375Mvar(arccos0.8 )=0.525Mvar(arccos0.8 )=0.225Mvar(arccos0.8 )=0.375Mvar(arccos0.8 )=0.15Mvar(arccos0.8 )=0.3Mvar于是母線側(cè)的總負荷為Pcmax= K D1 Pc + K D2 Pc=0.85(7+8+6) +0.8 (0.5+0.7+0.3+0.5+0.2+0.4)= 1

33、7.85+2.08= 19.93MWQcmax = K D1Qc+K D2qc=0.85(5.25+6+4.5 ) +0.8 X( 0.375+0.525+0.225+0.375+0.3 )= 13.3875+1.56 =14.9425Mvar則系統(tǒng)的計算負荷為：最大運行方式下：2 2 ，- 2 2Scmax= . Pcmax Qcmax= 28.73 21.5475 =35.9125MVA 最小運行方式下：Scmin=jp：max Qax = 丫伯金2 14.947才=24.9125MVA若待建變電所考慮15%勺負荷發(fā)展余地，則ScmaxSc max1 15%= 35.91251 15%=4

34、2.25 MVASeminSc min1 15%= 24.91251 15%=29.3 MVA考慮到變電所的安全運行，故需選用兩臺同樣的變壓器，且在系統(tǒng)最大運行方式下兩臺變壓器并列運行。系統(tǒng)最小運行方式下只起用一臺變壓器。綜上考慮，選用兩臺繞組無勵磁的調(diào)壓變壓器，其參數(shù)如下所示：型 號：SFSZL7-31500/110額定容量：31500 KVA額定電壓：110士 2X 2.5% 35 士 2X 2.5% 6.3空 損：46KW負 損：175 KW阻抗電壓%高-中10.5高-低17-18中-低6.5聯(lián)結(jié)組號：Yn y”°d11所用電負荷統(tǒng)計如下：設(shè)備名稱容量（W空調(diào)10000照明、電

35、熱取暖8000附屬建筑取暖10000主變風扇2400載波通訊600檢修用電6000微機用電2000合計39000考慮各母線上的電壓平衡，所用電取自于10KV母線，由以上計算數(shù)據(jù)可選用S6-50/10型和S6-50/35型變壓器。其參數(shù)如下所示:額定電壓：10/0.4額定電壓:35/0.4額定電壓：10/0.4額定電壓:10/0.4連接組構(gòu)號丫. 0連接組構(gòu)號Y. yn0短路電流計算：取SB = 100MW，U B=U AV .變壓器各繞組電抗標幺值計算如下:各繞組的短路電壓分別為:Usi%=1/2Usx)%+ U s(31)%-U s(2 3)% 】=1/2 (10.5+17.5-6.5 )=

36、 10.75Us2 %=1/2【Us(1 2) %+ U s(2 3) %-U s(1 3)% =1/2=-0.25Us3%=1/2【Us(1 3)%+ U s(2 3) %U s(12)% =1/2=6.75各繞組的電抗標幺值計算如下：Xti = ( Usi %/100) X ( Sb / Sn)=(100/31.5 ) =0.34XT2=( Us2 %/100)X( Sb / Sn)=(100/31.5 ) =-0.008Xt3 = ( Us3 %/100) X ( Sb / Sn)=(100/31.5 ) =0.214變壓器的等值網(wǎng)絡(luò)如圖1-1所示：(10.5+6.5-17.5 )(17

37、.5+6.5-10.5 )(10.75/100 ) X(-0.25/100 ) X(6.75/100 ) X圉i-i5S1-2流的計算系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖1-2所示:其中 X仁xT1/2=0.34/2=0.17X2= Xt2/2=-0.008/2=-0.004X3= xT3/2=0.214/2=0.107Xd= sb/ SD =100/2000=0.051.當f1點短路時|f1 = SB/( 3U B)=100/( 3 X 37) =1.56KA短路電流=1/ (X1+X2+Xd =1/ ( 0.17-0.004+0.05 )=4.63短路電流的有名值|'f1 = | f1 X |&qu

38、ot;f1=4.63 X 1.56=7.22KA沖擊電流jsh.f1=1.8 屈 X I 'f1=1.8 X 逅 X 7.22=18.385KA短路容量gf1= I f1 X sb =4.63 X 100=463MVA2 當 f2 點短路時 | f2 = sB/ ( 3 u B)=100/ (、3 X 10.5 )=5.5KA短路電流|'；2 =1/ (X1+X3+Xd =1/ ( 0.17+0.107+0.05 )=3.058短路電流的有名值|'f2=| f2 X |；2=5.5 X 3.058=16.82KA沖擊電流ish.f2=1.82 X I'f2 =

39、1.8 X 2 X 16.82=46.82KA短路容量Sf2=|；2 X sb =3.058 X 100=305.8MVA3 當 f3 點短路時i f3 = sB/ ( 3ub ) =100/ ( 3 X 115)短路電流=0.502KAI f3 = Sf3/(3U B I f3)=2000/ (3 X 115X0.502) =20短路電流的有名值| f3=| f3 X | ；3=20X 0.502=10.04KA沖擊電流ish.f3=1.8Q X i'f3=1.8 X 朽 X 10.04=25.56KA斷路器及隔離開關(guān)變壓器110KV側(cè)斷路器及隔離開關(guān)變壓器的最大工作電流|max=(

40、 1.05 Sn)/( 3 U N)=1.05 X 31500/ 3 X 110=173.6A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外的要求，查表可選擇LW14-110型斷路器。短路時間：住=0.2+0.06+0.03=0.29S周期分量的 熱效應(yīng):Qp = tk/12 ( |'21+10|：'/2 + |：')=0.29/12 X2 2 2 2(10.04 +10X 10.04 +10.04)=29.23(KA)s非周期分量的熱效應(yīng)：卜V 1時，T=0.05'2 2 2Qnp=TX I f1=°.°5 X 10.04 =5.°4

41、(KA) .s2短路電流的熱效應(yīng)： Qk二Qp+Qnp =29.23+5.04=34.27 (KA) .S斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示：計算數(shù)據(jù)LW14-110型斷路器GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)U ns110KVUnUn110KVI MAXnI173.6A110KVIN10.04KAI N1000A1i sh25.56KA2000AQk34.27I Nbr31.5KA(KA)2.sI nci80KAi sh25.56KAIt2 Xt=4800(KA)2.SIt2 X t=2311.5i es80KA2 (KA) .Si es80KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 L

42、W14-110型斷路器和 GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)均能夠嗎組要求。變壓器35KV側(cè)斷路器及隔離開關(guān) 變壓器的最大工作電流I max= (1.05 Sn)/ ( 3u N) =1.05 X 31500/ 3 x 35=545.6A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外的要求，查表可選 擇LW8-35型斷路器。短路時間：住=0.7+0.06+0.03=0.79S周期分量的熱效應(yīng):Qp = tk/12( Im+10I：/2 + I：)=0.79/12 X(7.222+10 x 7.222 + 7.222)2=41.18 (KA) .S非周期分量的熱效應(yīng):卜 v 1 時，T=0.

43、05' 222Qnp=TX I f1=0.05 x 7.22 =261(KA) .s短路電流的熱效應(yīng)：QK=Qp+Qnp=41.18+2.61=43.79(ka)2.s斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示:計算數(shù)據(jù)LW8-35型斷路器。GW5-35G/600-72 型隔離開關(guān)U ns35KVUn35KVUn35KVI MAX545.6AI NI N600AnI7.22KA1600Ai shI Nbr25KA18.385KAI Ncl63KAQk43.79It2 Xt=2500(KA)2.S2(KA) .si sh18.385KAi es63KAIt2Xt=10242 (

44、KA) .si es72KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 LW8-35型斷路器和 GW5-35G/600-72型隔離開關(guān)均能夠嗎組要求。變壓器10KV側(cè)斷路器及隔離開關(guān)變壓器的最大工作電流|max=（ 1.05 Sn）/（ 3u N） =1.05 X 31500/ 3 X 10=1909.6A 根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋內(nèi)的要求，查表可選 擇ZN-10/2000-40型斷路器。短路時間：九=0.7+0.06+0.05=0.81S周期分量的 熱效應(yīng):Qp = tk/12 （ |'：+10|：'/2 + |：'）=0.81/12 X（16.822+10x 16.822+

45、16.822）2=229.2 附）.S非周期分量的熱效應(yīng)：卜V 1時，T=0.05'222Qnp=TX I f1=0.05 X 16.82 =1415 （KA） .s2短路電流的熱效應(yīng)：Qk二Qp+Qnp=229.2+14.15=243.35 （KA） .S斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示：計算數(shù)據(jù)ZN-10/2000-40 型斷GN2-10/2000-85 型路器隔離開關(guān)Uns10KVUn10KVUn10KVI MAXI NI N1909.6A2000A2000AI16.82KAI Nbr40KAi h 42.82KA| shI NclQk243.352(KA)

46、.Si42.82KAi sh100KA2 2It x t=3200(KA) .Si es100KAIt2xt=13002 (KA) .Si es85KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 ZN-10/2000-40型斷路器和GN2-10/2000-85型隔離開關(guān)均能夠嗎組要求。35KV出線側(cè)斷路器及隔離開關(guān)線路的最大工作電流I max= ( h05 Pn)/(、3UnCO)=1.05 x 12X 1000/ 3 x 35x 0.8=259.8A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外的要求，查表可選擇LW8-35/1600型斷路器。短路時間：住周期分量的熱效應(yīng)：Qp=tk/12 (21+10|鳥2 + |：

47、)=0.76/12 x( 7 22?+10x 7 22?+7 22?)2=39.62 (KA) .S非周期分量的熱效應(yīng)：卜V 1時，T=0.05' 222Qnp=Tx I f1=0.05 x 7.22 =261(KA) .s2短路電流的熱效應(yīng)：QK=Qp+Qnp=39.62+2.6仁42.23 (KA) .S斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示：計算數(shù)據(jù)LW8-35/1600 型斷路 器GW5-35G/600-72 型隔離開關(guān)U ns35KVUn35KVUn35KVI MAX259.8AI NI N600AnI7.22KA1600A1I Nbr25KAi sh18.38

48、5KAI Ncl63KAQk42.2322 2It X t=2500(KA) .S2ItXt=1024(KA).Si es263KA(KA).Si sh18.385KAi es72KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 LW8-35/1600型斷路器和GW5-35G/600-72型隔離開關(guān)均能夠嗎組要求。線路10KV出線側(cè)斷路器及隔離開關(guān)線路的最大工作電流Imax= ( 1.05 Pn )/( -3 UnCO)= 1.05 X 1X 1000/ .3 X 10X 0.8=75.78A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋內(nèi)的要求，查表可選擇ZN4-10/1250-20型斷路器。短路時間：住周期分量的熱效應(yīng)：

49、Qp=tk/12 ( |：1+10|：/2 + |：)2 2 2=0.81/12 X( 16.82 +10X 16.82 +16.82)2=229.2 (KA) .S非周期分量的熱效應(yīng)：tk V 1時，T=0.05Qnp =T X |：1 =0.05 X 16.822 =14152(KA) .S2短路電流的熱效應(yīng)： Qk二Qp+Qnp=229.2+14.15=243.35 (KA) .S斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示：計算數(shù)據(jù)ZN4-10/1250-20 型斷路器GN6-10T/600-52 型隔離開關(guān)U ns10KVUn10KVUn10KVI MAX75.78AI NI

50、 N600AnI16.82KA1250A1i sh42.82KAI Nbr20KAQk243.4I Ncl50KA(KA)2.sIt2 Xt=1600(KA) .S2ItXt=160042.82KAi es2i sh50KA(KA).si es52KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 ZN4-10/1250-20型斷路器和 GN6-10T/600-52型隔離開關(guān)關(guān)均能夠嗎組要求。110KV側(cè)母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)母線的最大工作電流I max=2 (1.05 Sn)/ ( 3Un)=2*1.05 X 31500/ 3 X 110=347.2A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外的要求，查表可選擇LW14-

51、110型斷路器。短路時間：住=0.2+0.06+0.03=0.29S周期分量的熱效應(yīng)：Qp=tk/12 ( |：1+10|：/2 + |：)2 2 2=0.29/12 X( 10.04 +10X 10.04 +10.04)2=29.23 (KA) .S非周期分量的熱效應(yīng)：tk V 1時，T=0.05'22 2Qnp=D | 門=0.05 x 10.04 =5.04 (KA) .S2短路電流的熱效應(yīng)：Qk二Qp+Qnp =29.23+5.04=34.27 (KA) .S斷路器及隔離開關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)并與計算值相比較，如下所示：計算數(shù)據(jù)LW14-110型斷路器GW4-110D/1000-80

52、型隔離開關(guān)U ns110KVUnUn110KVI MAX347.2A110KVI N1000AnI10.04KA1 N1i sh25.56KA2000AQ34.27| NbrvXk31.5KA(KA)2.s| nci80KA2Itxt=2311.5i sh25.56KA2 2It x t=4800(KA) .S2(KA).S iesi es80KA80KA由以上數(shù)據(jù)比較可知 LW14-110型斷路器和 GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)均能夠嗎組要求。35KV母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)線路的最大工作電流Imax=3* ( 1.05 Pn ) / (3UnCO)=3*1.05 x 12 x 1000/ . 3 x 35x 0.8=779.4A根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外的要求，查表可選擇LW8-35/1600型斷路器。短路時間：住周期分量的熱效應(yīng)：Qp=tk/12 (21+10|：/2 + |：)2 2 2=0.76/12 x( 7 22 +10x 7 22 +7 22)2=39.62 (KA) .S非周期分量的熱效應(yīng)：卜V 1時，T=0.05'2 2 2Qnp=TX I fi=0.05 x 7.22 =2.61 (KA) .S2短路電流的熱效應(yīng)： Qk二Qp+Qnp =39.62+2.6仁42.23 (