110KV變電所設(shè)計(jì)

1、110KV變電所電氣部分設(shè)計(jì)目 錄摘要前言設(shè)計(jì)任務(wù)書第一章 主接線的確定2第一節(jié) 電氣主接線的擬訂2第二節(jié) 對三個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較5第三節(jié) 變壓器的選擇6第二章 短路電流計(jì)算9 第一節(jié) 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件9第二節(jié) 不對稱短路電流的計(jì)算20第三章 電氣設(shè)備的選擇26第一節(jié) 斷路器的選擇26第二節(jié) 隔離開關(guān)的選擇30第三節(jié) 母線的選擇33第四節(jié) 互感器的選擇38第五節(jié) 避雷器的選擇42第六節(jié) 熔斷器的選擇44第四章 變電站主變壓器的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)47第一節(jié) 瓦斯保護(hù)的整定47第二節(jié) 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)47第三節(jié) 變壓器的電流保護(hù)48第四節(jié) 變壓器的零序保護(hù)48摘 要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對110KV

2、變電所電氣部分的初步設(shè)計(jì)，說明書的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為擬訂電氣主接線方案并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、最大和最小運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇、配置主變壓器繼電保護(hù)并進(jìn)行整定計(jì)算。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是將大學(xué)四年所學(xué)的理論知識進(jìn)行一次綜合運(yùn)用,也是對“電氣工程及其自動(dòng)化”所學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識掌握程度的檢驗(yàn)。關(guān)鍵詞畢業(yè)設(shè)計(jì)；電氣主接線；短路電流；變壓器保護(hù) 55前 言電能有許多的優(yōu)點(diǎn)，隨著電力工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,電力已成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用于一切生產(chǎn)和日常生活方面。我們這次設(shè)計(jì)的題目是：110KV變電所設(shè)計(jì)。改變電站為終端降壓變電所，電壓等級110/35/10KV三級電壓。

3、2回110KV架空進(jìn)線，線路長度一條為16.85KM，一條為14.52KM。110KV側(cè)平均功率因數(shù)COS=0.85，T=4800h。110KV采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。35KV、10KV采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。8回35KV出線，主要供電給煤礦（一類負(fù)荷），最大負(fù)荷為41.5MVA，其中重要負(fù)荷占60%，最大一回負(fù)荷為6MVA，COS=0.85，Tmax=5000h。35KV用戶除本所外無別的電源。10回10KV出線，主要給部分工廠和民用（主要為二三類負(fù)荷）。最大負(fù)荷為18MVA，最大一回負(fù)荷為2MVA，COS=0.8，Tmax=4200h。110KV線路的主保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，后備保護(hù)動(dòng)作

4、時(shí)間為0.15S，35KV出線過流保護(hù)時(shí)間為2S，10KV出線過流保護(hù)工作時(shí)間為0.5S。變電所地處平原地區(qū)，海拔高度100M，年平均氣溫17ºC，最熱平均氣溫35ºC，絕對最高氣溫為40ºC，最熱月土壤溫度為18ºC。我們組于6月1日接到設(shè)計(jì)任務(wù)書，根據(jù)要求我們組四人相互配合完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：1.擬定電氣主接線；2.短路電流計(jì)算；3.主要一次設(shè)備選擇；4.主變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算。設(shè)計(jì)任務(wù)于2006年6月20日之前完成。我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中承擔(dān)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)是：承擔(dān)一次電氣設(shè)備的選擇；參與主接線方案的設(shè)計(jì)與短路電流的計(jì)算；參與主變壓器繼電

5、保護(hù)整定計(jì)算等。我們組在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，始終本著綜合運(yùn)用理論知識和符合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求而展開設(shè)計(jì)工作。查閱了發(fā)電廠電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、高電壓技術(shù)等課程的內(nèi)容，查閱了電力工程設(shè)計(jì)手冊和標(biāo)準(zhǔn)，在次基礎(chǔ)上擬定了電氣主接線，進(jìn)行了短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，進(jìn)行了繼電保護(hù)的整定計(jì)算，最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪出110KV變電所主接線圖和保護(hù)配置圖。這次設(shè)計(jì)檢驗(yàn)了我在大學(xué)四年里所學(xué)的所有專業(yè)知識和實(shí)習(xí)期間所獲得的生產(chǎn)知識。從而鞏固、加深專業(yè)知識。學(xué)習(xí)和掌握水電站設(shè)計(jì)的基本方法和技能，還培養(yǎng)和提高獨(dú)立分析和解決實(shí)習(xí)工程問題的能力。設(shè)計(jì)人：吳先濤2006年6月16日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題

6、目：110KV變電所設(shè)計(jì)改變電站為終端降壓變電所，電壓等級110/35/10KV三級電壓。2回110KV架空進(jìn)線，線路長度一條為16.85KM，一條為14.52KM。110KV側(cè)平均功率因數(shù)COS=0.85，T=4800h。110KV采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。35KV、10KV采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。8回35KV出線，主要供電給煤礦（一類負(fù)荷），最大負(fù)荷為41.5MVA，其中重要負(fù)荷占60%，最大一回負(fù)荷為6MVA，COS=0.85，Tmax=5000h。35KV用戶除本所外無別的電源。10回10KV出線，主要給部分工廠和民用（主要為二三類負(fù)荷）。最大負(fù)荷為18MVA，最大一回負(fù)荷為2

7、MVA，COS=0.8，Tmax=4200h。110KV線路的主保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.15S，35KV出線過流保護(hù)時(shí)間為2S，10KV出線過流保護(hù)工作時(shí)間為0.5S。變電所地處平原地區(qū)，海拔高度100M，年平均氣溫17ºC，最熱平均氣溫35ºC，絕對最高氣溫為40ºC，最熱月土壤溫度為18ºC。設(shè)計(jì)所系統(tǒng)1500MVA X1min=0.092 X1max=0.11火電為主 X2min=0.075 X2max=0.09 SB=100MVA二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.參與電氣主接線方案的確定；2.承擔(dān)主要電氣設(shè)備選擇；3.參與主變壓器保護(hù)并進(jìn)行整定計(jì)算；

8、4.繪制相關(guān)圖紙。第一章 主接線的確定第一節(jié) 主接線的擬定電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性，靈敏性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并且對電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置。繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定主接線方案。一、 接線的設(shè)計(jì)原則在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下面各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)；1、 在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的變電所有系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型。一般系統(tǒng)樞紐變電所匯集多個(gè)大電源，進(jìn)行系統(tǒng)功率交換和以中

9、壓供電，電壓為330500KV；地區(qū)重要變電所，電壓為220330KV，一般變電所為終端和分支變電所，電壓為110KV；但也有220KV。2、 所的分期和最終建設(shè)規(guī)模變電所根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般裝設(shè)兩臺（組）主變壓器；當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，330500KV樞紐變電所也可裝設(shè)34臺（組）主變壓器；終端或分支變電所如只有一個(gè)電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺主變壓器。3、 負(fù)荷大小的重要性（1）對于一級負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電。（2）對于二級負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對全部或大部分二級負(fù)荷不間斷供電

10、。（3）對于三級負(fù)荷一般只要一個(gè)電源供電。4、系統(tǒng)備用容量大小裝有兩臺（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故斷開，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所70%的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證擁護(hù)的一級和二級負(fù)荷。系統(tǒng)備用容量的大小將會(huì)影響運(yùn)行方式的變化。例如：檢修母線或斷路器時(shí)，變壓器或發(fā)電機(jī)停運(yùn)；故障時(shí)允許切除的線路、變壓器和機(jī)組的數(shù)量等。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)充分考慮這個(gè)因素。二、 主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線應(yīng)滿足可靠性、靈敏性和經(jīng)濟(jì)性三個(gè)要求（一） 可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先滿足這個(gè)要求具體如下；（1） 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對系統(tǒng)的供電。（2）

11、斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回?cái)?shù)和停運(yùn)的時(shí)間，并保證對一級負(fù)荷及全部或大部分二級負(fù)荷的供電。（3） 盡量避免變電所的停運(yùn)的可靠性（二） 靈敏性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建的靈敏性。（1） 調(diào)度時(shí)應(yīng)可以靈敏地投入和切除電壓的線路，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行下的系統(tǒng)調(diào)度要求。（2） 檢修時(shí)可方便地停運(yùn)斷路器母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)用戶的供電。（3） 擴(kuò)建時(shí)可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連接供電或停電時(shí)間最短的情況下投入變壓器或線路而互不干擾，并且對一級和二級部分的改建工作量最少。（三） 經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈敏

12、性的要求下做到經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)以上原則結(jié)合所給的設(shè)計(jì)任務(wù)書，電氣主接線擬定以下三個(gè)方案，如圖所示； 圖1-1 方案（1）圖1-2方案（2）圖1-3 方案（3）第二節(jié) 對三個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較一、 技術(shù)比較由于該變電所為終端將壓變電所，35KV出線主要供電給煤礦（一級負(fù)荷），且無別的電源供電，為此必須時(shí)刻保證其用電。10KV出線主要供電給部分工廠及民用（二三級負(fù)荷）?？膳懦桨敢弧６?、 經(jīng)濟(jì)比較在供電的可靠性和靈敏性大體相同的前提下，要做到經(jīng)濟(jì)合理，主接線應(yīng)力求簡單的斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器等一級設(shè)備。經(jīng)濟(jì)比較主要是指主接線方案的綜合總投資O和年運(yùn)行非U兩大項(xiàng)進(jìn)行綜合效益比較（1） 綜

13、合總投資O主要包括變壓器，配電裝置等主體設(shè)備的綜合投資及不可預(yù)見的附加投資，所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價(jià)格，附屬設(shè)備費(fèi)，主要材料費(fèi)及安裝費(fèi)等各項(xiàng)費(fèi)用的總和。即：（萬元）（1-1） 注發(fā)電廠電氣部分P194有方案（二）較方案（三）多兩個(gè)斷路器而變壓器型號相同可知O（一）>O（二）（2） 年運(yùn)行費(fèi)U的計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)U主要包括一年中變壓器的電能損耗費(fèi)、小修、維護(hù)費(fèi)及折舊費(fèi)。即： （1-2） 注發(fā)電廠電氣部分P194 由式（1-1）可知U(二)>U(三)通過以上比較可最終確定方案(三)為最佳方案.第三節(jié) 變壓器的選擇主變壓器性能直接關(guān)系到本變電站的可靠性，選擇時(shí)除依據(jù)基本資料外取決于主接線形

14、式、電壓等級、傳輸功率以及系統(tǒng)聯(lián)系，根據(jù)主接線方案應(yīng)選擇兩臺同型號的三繞組變壓器。一、變壓器容量的確定（1）主變壓器容量一般按變電所建成510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到運(yùn)期1020年負(fù)荷發(fā)展。對于成郊變電所，主變壓器容量應(yīng)于城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)變電所帶負(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)能保證全負(fù)荷的70%80%即： (2-1) n為變壓器的臺數(shù)，取SN為40MVA表2-1變壓器的參數(shù)型號額定容量（KVA）

15、額定電壓（KV）連接組損耗（KW）載電流（%）阻抗電壓（%）總體質(zhì)量（t）備注高壓中壓低壓空載短路高中高低中低SFSQ7-40000/1104000011035105YNyNDd1154521009105171865414沈陽變注發(fā)電廠電氣部分P480附表1-6由表所知： 歸算到110KV側(cè)得：化為表幺值為：第二章 短路電流計(jì)算一、短路計(jì)算的目的1）電氣主接線的選??；2）選擇導(dǎo)線的電氣設(shè)備；3）確定中性點(diǎn)的接地方式；4）計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺；5）定分裂導(dǎo)線間隔棒的距離；6）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；7）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。第一節(jié) 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件一、基本假設(shè)短路電流

16、實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。2）所有電源的電勢相位角相同。3）系統(tǒng)中同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)的影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差120°電氣角度。4）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵心的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。6）輸電線路的電容略去不計(jì)。根據(jù)以上假設(shè)和規(guī)定短路點(diǎn)的選取見方案（三）。共三個(gè)短路點(diǎn)，現(xiàn)分別計(jì)算如下：1當(dāng)短路發(fā)生點(diǎn)時(shí)。網(wǎng)絡(luò)圖如下：為了判斷符合負(fù)荷LD-1、LD-2是否供給沖擊電流，

17、須驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)a、b的殘壓。當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，由提供的短路電流為：負(fù)荷LD-1提供沖擊電流。同理 0.8，負(fù)荷LD-2也提供沖擊電流+SX2F1X1X3X7X4X6X5X8X2E2=0.8圖2-1 （C）網(wǎng)絡(luò)變換如下： +SX2F1X1E1=0.8+b圖2-1（d）然后將由、組成的四支星形電路通過變化消去A點(diǎn)，如下圖所示。 所以各點(diǎn)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為：SX2F1XfaXfbXfcEG1X2F1XfaXfcE3EG2=1圖2-1（e） 標(biāo)幺值： 有名值 當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生在時(shí)經(jīng)星網(wǎng)變換得：EG1E2EG2+XG2bf2E1+圖2-2（a）所以各點(diǎn)對電源的轉(zhuǎn)移阻抗為：（3） 當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生時(shí)：經(jīng)星網(wǎng)變換得有名

18、值：第二節(jié) 不對稱短路電流的計(jì)算一、計(jì)算說明：不對稱短路計(jì)算，一般采用對稱分量法。三相網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一組不對稱（電流、電壓等）都可以分解為三相不對稱分量。由于三相對稱網(wǎng)絡(luò)中對稱分量的獨(dú)立性、即正序電勢只產(chǎn)生正序電流和正序電壓降，負(fù)序和零序亦然。因此可利用重疊原理。分別計(jì)算，然后從對稱分量中求出實(shí)際的短路電流或電壓值。以下所有短路電流計(jì)算均在最小運(yùn)行方式下。 且+ 同三相對稱計(jì)算的X=X+X=0.45 X=5.5二、制定短路點(diǎn)各序網(wǎng)絡(luò)三、11點(diǎn)短路時(shí)x1(tmax)+X1·(1)X3·(1)+x1(tmax)X1·(1)x1(tmax)+X1·(2)X3

19、3;(2)X1·(2)Vac1)Vac2)+X1·(0)Vac0)xff(2)+Vac2)xff(0)+Vac0)xff(0)+Vac0)+Eeq對于單相短路=X+X=0.231+0.416=0.64697 =3 I=0.5978 I= I=1.794對于兩相短路點(diǎn)短路時(shí)=X=0.231 =I=1.136(KA)I= I=1.954(KA)點(diǎn)短路時(shí)=X=0.231 =I=3.57(KA)I= I=6.184(KA)點(diǎn)短路時(shí)=X=0.231 =I=12.497(KA)I= I=21.645(KA)對于兩相接地短路點(diǎn)短路時(shí)=0.149=1.521I=1.38(KA)I= I=2

20、.101(KA)2點(diǎn)短路時(shí)對于單相短路=X+X=0.231+0.416=6.058 =3I=0.268(KA)I= I=0.803(KA)3點(diǎn)短路時(shí)=X+X=0.231+0.416=6.058 =3I=0.936(KA)I= I=2.808(KA) 點(diǎn)短路時(shí)=0.106=1.716I=4.895(KA)I= I=8.3998(KA)點(diǎn)短路時(shí)=0.106=1.716I=26.97(KA)I= I=36.374(KA)表2-1短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)時(shí)間（t）短路點(diǎn)的電流來源短路點(diǎn)電流S1S2E1E2E1/2EG1/G210BM706237071378072309160481491102 B M45

21、6823971293067910870571364705 B M38011995126106621076056532214 B M2523132416640873113280697289420 B M066410960381062945087436916102B M5693939304640766348757521591105BM445173420496081829514868130294BM 253242890274045224444032877330 B M04552571041223753173183192326402 B M055932270522301422041273727105

22、B M058433170537310073424234104574 B M186010747491注：B表示標(biāo)幺值M表示有名值E1/2是E1，E2的合并，EG1/G2是兩輸電線路的合并。第三章 電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 斷路器的選擇由于各種電氣設(shè)備的具體工作條件并不完全相同，所以它們選擇的具體方法也不完全相同，但基本要求相同，即保證電氣設(shè)備可靠的工作。按照正常工作條件選擇，并按短路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。結(jié)合任務(wù)書，所有設(shè)備均選擇平原型。一、110KV母線側(cè)進(jìn)出線斷路器及母線分段斷路器的選擇斷路器選擇一般情況下所遵循的原則有以下幾點(diǎn)：（1）該滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求；（2）按

23、照當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的情況；1型號選擇如圖1-1方案3所示，110KV母線側(cè)進(jìn)線斷路器及母線連接斷路器的短路情況及基本要求一致，故可選用同一型號的斷路器（3個(gè)）。為最大負(fù)荷之和：110KV母線的最大持續(xù)工作電流為：根據(jù)最大持續(xù)工作電流查發(fā)電廠電氣部分P491附表2-17可選擇型號為SW4-110型斷路器，參數(shù)見表3-1。表3-1 110KV斷路器參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（KVA）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（S）合閘時(shí)間（S）備注SW4-110110100018455210.060.252斷路器校

24、驗(yàn)（1）開斷電流校驗(yàn) 滿足要求額定開斷電流點(diǎn)次暫態(tài)電流（2）額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（3）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流 （5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間，二、35KV母線側(cè)進(jìn)出線斷路器及母線分段斷路器的選擇1型號選擇如圖1-1方案3所示，35KV母線側(cè)進(jìn)線斷路器及母線連接斷路器的短路情況及基本要求一致，故可選用同一型號的斷路器（3個(gè)）。為最大負(fù)荷之和：35KV母線的最大持續(xù)工作電流為：根據(jù)該最大持續(xù)工作電流查發(fā)電廠電氣部分P490附表2-16可得到：選擇型

25、號為SN10-35型斷路器，參數(shù)見表3-2。表3-2 35KV斷路器參數(shù)型號額定電壓額定電流額定開斷電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間備注（KV）（KA）（KA）（KA）（S）（S）SN10-35351000248634248006042斷路器校驗(yàn)（1）開斷電流校驗(yàn) 滿足要求額定開斷電流點(diǎn)次暫態(tài)電流（2）額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（3）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流 （5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間，三、10KV母線側(cè)進(jìn)出線斷路器及母線分段斷路器的選

26、擇1型號選擇如圖1-1方案3所示，35KV母線側(cè)進(jìn)線斷路器及母線連接斷路器的短路情況及基本要求一致，故可選用同一型號的斷路器（3個(gè)）。為最大負(fù)荷之和：10KV母線的最大持續(xù)工作電流為：根據(jù)最大持續(xù)工作電流查發(fā)電廠電氣部分P490附表2-16可得到：選擇型號為ZN12-10型斷路器，參數(shù)見表3-3。表3-3 10KV斷路器參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（KA）額定開斷電流（KA）額定關(guān)合電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（S）合閘時(shí)間（S）ZN12-10101250315808031506500752斷路器校驗(yàn)（1）開斷電流校驗(yàn) 滿足要求額定開斷電流點(diǎn)次暫態(tài)電流（2）

27、額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（3）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流 （5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間，第二節(jié) 隔離開關(guān)的選擇一、110KV母線進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)選擇1型號選擇如圖1-1所示的方案3。110KV母線側(cè)進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)發(fā)工作情況，短路情況及基本要求一致，故可選用同一型號的隔離開關(guān)（3個(gè)）。110KV母線的最大持續(xù)工作電流為： 根據(jù)此持續(xù)電流查電力工程手冊（3）P1377表26-4，選擇型號為GW2-110/600的隔離開關(guān)

28、，參數(shù)見表3-4。表3-4 110KV隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（KA）極限通過電流（KA）5秒熱穩(wěn)定電流（KA）備注峰值有效值GW2-110/6001106005029142斷路器校驗(yàn)（1）額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（2）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流 （4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間，二、35KV母線進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)選擇1型號選擇 如圖1-1所示的方案3。35KV母線側(cè)進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)的工作情況，短路情況及基

29、本要求一致，故可選用同一型號的隔離開關(guān)（29個(gè)）35KV母線的最大持續(xù)工作電流為： 根據(jù)此持續(xù)電流，查電力工程設(shè)計(jì)手冊（3）P1377表26-4，選擇型號為GW4-35/1000的隔離開關(guān)，參數(shù)見表3-5。表3-5 35KV隔離開關(guān)型號額定電壓（KV）額定電流（KA）極限通過電流峰值（KA）5秒熱穩(wěn)定電流（KA）備注GW4-35/1000351000802152斷路器校驗(yàn)（1）額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（2）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流 （4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定

30、允許作用時(shí)間，三、10KV母線進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)的選擇1型號選擇如圖1-1所示的方案3。10KV母線側(cè)進(jìn)出線隔離開關(guān)及母線分段隔離開關(guān)的工作情況，短路情況及基本要求一致，故可選用同一型號的隔離開關(guān)（23個(gè)）35KV母線的最大持續(xù)工作電流為： 根據(jù)此持續(xù)電流查發(fā)電廠電氣部分P493表2-19,選擇型號為GW30-10/1250的隔離開關(guān)，參數(shù)見表3-6。表3-6 10KV隔離開關(guān)參數(shù)表：型號額定電壓（KV）額定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）4秒熱穩(wěn)定電流（KA）備注GW30-10/1250101250100402斷路器校驗(yàn)（1）額定電壓校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電壓電網(wǎng)額定電壓（

31、2）額定電流校驗(yàn) 滿足要求斷路器額定電流最大持續(xù)工作電流（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定額定電流短路沖擊電流（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，最大穩(wěn)定短路電流，短路電流假想時(shí)間，熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間，第三節(jié) 母線的選擇根據(jù)矩形、槽形和管形母線的使用范圍、母線的截面形狀，應(yīng)該保證集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低、散熱良好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝簡便和連接方便以及變電所的周圍環(huán)境和實(shí)際情況母線的選擇一、110KV母線的選擇1母線型號選擇原則應(yīng)該按照母線上可能出現(xiàn)的最大持續(xù)工作電流考慮。依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度 查電力工程手冊（1）P227表4-26，選擇母線型號見表3-7。表3-7 110KV母線參數(shù)D（mm）截面載流量重

32、量電阻集膚效應(yīng)系數(shù)截面系數(shù)慣性半徑19283.56050.7671.4021.00.3880.375窗體頂部 選擇具體依據(jù)如下：，當(dāng)溫度不是25ºC時(shí)應(yīng)該乘以溫度校正系數(shù)。窗體底部相應(yīng)于某一周圍環(huán)境與母線放置方式下長期容許的電流值。母線正常發(fā)熱允許最高溫度一般取70ºC 電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度取25ºC經(jīng)濟(jì)電流密度截面：經(jīng)濟(jì)截面（mm2）經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2），取1.15可選擇此種型號的母線2母線校驗(yàn)（1）電暈電壓的校驗(yàn) 對35KV及以下電壓的母線和軟母線應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍缣鞖庀髼l件校驗(yàn)電暈電壓，使工作電壓小于臨界電暈電壓 滿足要求其中： =0.83 =300cm臨

33、界電暈電壓 電網(wǎng)電壓（4） 熱穩(wěn)定的校驗(yàn) 滿足要求其中：所選用導(dǎo)線截面C與導(dǎo)線材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)，一般取97 集膚效應(yīng)系數(shù)斷路器動(dòng)作時(shí)間與后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間之和 （3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足要求其中：短路沖擊電流跨距相間距離母線截面系數(shù)振動(dòng)系數(shù)，一般取1.0母線容許應(yīng)力，鋼芯鋁絞線取二、35KV母線的選擇1母線型號選擇原則應(yīng)該按照母線上可能出現(xiàn)的最大持續(xù)工作電流考慮。依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度 查電力工程手冊（1）P227表4-26，選擇母線型號見表3-8。表3-8 110KV母線參數(shù)D（mm）截面載流量重量電阻集膚效應(yīng)系數(shù)截面系數(shù)慣性半徑28615.810251.6620.481.05

34、2.1950. 70窗體頂部 選擇具體依據(jù)如下：，當(dāng)溫度不是25ºC時(shí)應(yīng)該乘以溫度校正系數(shù)。窗體底部相應(yīng)于某一周圍環(huán)境與母線放置方式下長期容許的電流值。母線正常發(fā)熱允許最高溫度一般取70ºC 電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度取25ºC經(jīng)濟(jì)電流密度截面：經(jīng)濟(jì)截面（mm2）經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2），取1.15可選擇此種型號的母線2母線校驗(yàn)（1）電暈電壓的校驗(yàn) 對35KV及以下電壓的母線和軟母線應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍缣鞖庀髼l件校驗(yàn)電暈電壓，使工作電壓小于臨界電暈電壓 滿足要求其中： =0.83 =300cm臨界電暈電壓 電網(wǎng)電壓（5） 熱穩(wěn)定的校驗(yàn) 滿足要求其中：所選用導(dǎo)線截面C與導(dǎo)線材

35、料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)，一般取97 集膚效應(yīng)系數(shù)斷路器動(dòng)作時(shí)間與后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間之和 （3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足要求其中：短路沖擊電流跨距相間距離母線截面系數(shù)振動(dòng)系數(shù)，一般取1.0母線容許應(yīng)力，鋼芯鋁絞線取三、10KV母線的選擇1母線型號選擇原則應(yīng)該按照母線上可能出現(xiàn)的最大持續(xù)工作電流考慮。依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度 查電力工程手冊（1）P227表4-26，選擇母線型號見表3-9。表3-9 110KV母線參數(shù)D（mm）截面載流量重量電阻集膚效應(yīng)系數(shù)截面系數(shù)慣性半徑35962.113702.60.371.074.2880.875窗體頂部 選擇具體依據(jù)如下：，當(dāng)溫度不是25ºC時(shí)應(yīng)該

36、乘以溫度校正系數(shù)。窗體底部相應(yīng)于某一周圍環(huán)境與母線放置方式下長期容許的電流值。母線正常發(fā)熱允許最高溫度一般取70ºC 電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度取25ºC經(jīng)濟(jì)電流密度截面：經(jīng)濟(jì)截面（mm2）經(jīng)濟(jì)電流密度（A/mm2），取1.15可選擇此種型號的母線2母線校驗(yàn)（1）熱穩(wěn)定的校驗(yàn) 滿足要求其中：所選用導(dǎo)線截面 C與導(dǎo)線材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)，一般取97 集膚效應(yīng)系數(shù)斷路器動(dòng)作時(shí)間與后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間之和 （2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足要求其中：短路沖擊電流跨距相間距離母線截面系數(shù)振動(dòng)系數(shù)，一般取1.0母線容許應(yīng)力，鋼芯鋁絞線取第四節(jié) 互感器的選擇互感器包括電壓互感器和電流互感器，電壓互感器

37、是一種小型變壓器，電流互感器是一種小型變流器，它們是將電力系統(tǒng)的一次電壓表，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的電壓線圈或電流線圈供電。一、電流互感器選擇1電流互感器型號選擇電流互感器的選擇，根據(jù)電流互感器安裝處電網(wǎng)的額定電壓，線路的最大持續(xù)工作電流，用途以及安裝地點(diǎn)，分別找出此變電站的三個(gè)電壓等級下的電流互感器。表3-10 110KV、35KV 、10KV電流互感器參數(shù)表：型號額定電流比（A）準(zhǔn)確級次二此負(fù)荷0.5級10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)重量(kg)二次負(fù)荷倍數(shù)LCWD110600/505080 070125500LCWD351000/505120.8 3565150270LMC102000/5

38、05121.2 3275325077表3-11電流互感器二次側(cè)負(fù)荷參數(shù)表:儀表名稱及型號二次負(fù)荷U相W相電流表(46L1-A)0.35有功功率表(46D1-W)0.60.6無功功率表(46D1-VAR)0.60.6有功電能表(DS1)0.50.5無功電能表(DX1)0.50.5總計(jì)2.552.20電流互感器與儀表的連接導(dǎo)線截面的選擇,按照最大相負(fù)荷阻抗選擇。由于電流互感器為不完全星型，所以連接導(dǎo)線的長度為導(dǎo)線截面面積為：所以，可選擇截面面積為16mm2的銅導(dǎo)線2設(shè)備的校驗(yàn)（1）額定電流的校驗(yàn) () () ()各電壓等級下的電流互感器的額定電流 各電壓等級下的最大持續(xù)工作電流（2）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：

39、 滿足要求 滿足要求 滿足要求其中：熱穩(wěn)定倍數(shù)一次額定電流短路點(diǎn)次暫態(tài)電流（3）動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn) 滿足要求 滿足要求 一次額定電流短路點(diǎn)次暫態(tài)電流動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)絕緣子的允許應(yīng)力計(jì)算跨距一般取0.5m相間距一般取0.4m二、電壓互感器的選擇1電壓互感器型號選擇電壓互感器是將電力系統(tǒng)的一次電壓按照一定的比例縮小為要求的二次電壓，向測量表計(jì)和繼電器供電。根據(jù)電壓互感器的用途、安裝地點(diǎn)及無油化和絕緣等級要求。查電力工程設(shè)計(jì)手冊（3）P1244表24-4得各電壓等級電壓互感器參數(shù)見表3-12表3-12 各電壓等級電壓互感器參數(shù)表：型號最大容量（VA）額定電壓（KV）副線圈容量（VA）1級連接組別原線圈副線圈輔助

40、線JCC-11020000.1500I/I/I-12-12JDJJ-351200150（0.5級）I/I/I-12-12JSJW-109601001120（0.5級）按照二次負(fù)荷選擇互感器的原、副、輔助線圈分別接成星型、開口三角形。表3-13 電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表：儀表名稱及型號儀表電壓線圈儀表數(shù)目AB相BC相線圈功率（VA）cosdsindPabQabPbcQbc有功功率表（D1VAR）0.751.0021.501.50無功功率表（D1VAR）0.751.00201.501.5有功功率表（DSW）1.500.380.9521.142.851.142.85無功電能表（DX1VAR）1.5

41、00.380.9521.142.851.142.85負(fù)荷繼電器（DY2）12.51.00112.5012.50電壓表6.01.00212.0012.00復(fù)合電壓啟動(dòng)（DY1）5.01.0015.005.00總 計(jì)33.287.233.287.2有上表可以得知,AB相與BC相的負(fù)荷是相等的,所以有：只要求對A相或B相校驗(yàn)即可，在計(jì)算時(shí)考慮絕緣監(jiān)察電壓表的損耗()。按照10KV的副線圈容量校驗(yàn)成立，那么110KV，35KV也成立，因?yàn)?0KV副線圈容量最小，互感器二次側(cè)所接的負(fù)荷大同小異，所以110KV，35同理校驗(yàn)亦成立。第五節(jié) 避雷器的選擇本電站位于海拔100米的平原，雷電活動(dòng)較少，但為了供電

42、的可靠性和設(shè)備的安全，并考慮到被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)及安裝地點(diǎn)；所以在110KV、35KV母線上設(shè)置了防雷保護(hù)，即在母線上放置閥型避雷器。一、35KV閥型避雷器的選擇1避雷器型號選擇根據(jù)電壓等級，查電力工程設(shè)計(jì)手冊（3）P1441表28-2，避雷器型號選擇見表3-14表3-14 35KV避雷器參數(shù)：型號額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放電電壓（KV）沖擊電流殘壓波形（KV）有效值峰值FZ-353541841041341341482校驗(yàn)（1） 滅弧電壓校驗(yàn)滅弧電壓系統(tǒng)最高相電壓（2） 工頻放電電壓下限，上限 (條件y；） 滿足要求工頻放電電壓下限工頻放電電壓上限變

43、壓器內(nèi)部絕緣工頻試驗(yàn)電壓35KV下一般取（90100KV）（3） 5KA時(shí)的殘壓校驗(yàn) 滿足要求避雷器在5KA時(shí)的殘壓變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓，35KV下一般取150KV 配合系數(shù),取=1.1 二、110KV閥型避雷器選擇1型號選擇110KV閥型避雷器根據(jù)電壓等級，查電力工程設(shè)計(jì)手冊（3）P1441表28-2，選擇型號參數(shù)見表3-15表3-15 110KV避雷器參數(shù)：型號額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放電電壓（KV）沖擊電流殘壓波形（KV）有效值峰值（5KA）（10KA）FZ-110J1101002242683103323642校驗(yàn)（1）滅弧電壓校驗(yàn)滅弧電壓系統(tǒng)最高相電

44、壓（2）工頻放電電壓下限，上限 (條件y；） 滿足要求工頻放電電壓下限工頻放電電壓上限變壓器內(nèi)部絕緣工頻試驗(yàn)電壓，110KV下一般?。?00320KV）（3）5KA時(shí)的殘壓校驗(yàn) 滿足要求避雷器在5KA時(shí)的殘壓變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓，110KV下一般取380KV 配合系數(shù),取=1.1 第六節(jié) 熔斷器的選擇熔斷器的型號和種類的選擇，可根據(jù)安裝地點(diǎn)、使用要求選擇，作為電力線路、電力變壓器短路或過載保護(hù)，可選用RW3RW7、RW9RW11等系列；作為電壓互感器（3110KV）的短路保護(hù)，可選用RW10或者RWX0等系列。一、10KV熔斷器型號選擇1熔斷器型號選擇根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè)，所以可選用同一型號的熔斷器，查發(fā)電廠電氣部分P494表2-20，10KV熔斷器型號、參數(shù)見表3-16。表3-16 10KV熔斷器參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電流（KA）最大開斷容量（MVA）RW10-10F1016002002熔斷器的選擇校驗(yàn)（1）額定電壓的校驗(yàn) 滿足要求熔斷器的額定電壓 電網(wǎng)額定電壓 （2）額定電流的校驗(yàn)（條件： ） 滿足要求熔斷器的熔斷電流可靠系數(shù)，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)取（K=1.52.0）最大持續(xù)工作電流（3）額定開斷電流的校驗(yàn)（條件： ）根據(jù)最大開斷容量求： 滿足要求最大開斷電流最大開斷容量（MVA）短路時(shí)的沖