110kv降壓變電站設(shè)計(jì)正文

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、原始資料： 根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展需求，需要建成一座110KV降壓變電站，設(shè)計(jì)條件如下：1、 電壓等級(jí)：110/35/10KV2、 主變壓器兩臺(tái)，每臺(tái)容量為31.5MVA，本期一次設(shè)計(jì)建成。 3、進(jìn)出回?cái)?shù)： （1）110KV進(jìn)出線共四回，其中兩回與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為70MVA，其余兩回為單電源出線，送電容量為40MVA。 （2）35KV出線共四回，送電容量為8MVA。 （3）10KV出線共12回，每回輸電容量為2MVA。 （4）10KV裝設(shè)兩組并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，每組電容器容量為4800Kvar。4、系統(tǒng)情況：本變電站為一次降壓變電站，在系統(tǒng)中的地

2、位比較重要。110KV系統(tǒng)的系統(tǒng)阻抗如下：（基準(zhǔn)容量為100MVA）最大運(yùn)行方式： 0.102最小運(yùn)行方式 ： 0.3225、環(huán)境條件：變電站海拔高度為800m，附近無明顯污染源。交通便利，地勢開闊，進(jìn)出線方便。 環(huán)境溫度：最高+40、最低-25最大日溫差：25濕度：相對(duì)濕度90%最大風(fēng)速：35m/s覆冰厚度：10mm地震裂度：度污穢等級(jí)：級(jí)6、所用電主要負(fù)荷表：序號(hào)名 稱額定容量（Kw）負(fù)荷類型1通信4經(jīng)常、連續(xù)2充電屏8.8經(jīng)常、連續(xù)3監(jiān)控電源1經(jīng)常、連續(xù)4保護(hù)電源1經(jīng)常、連續(xù)5動(dòng)力電源8不經(jīng)常、連續(xù)6采暖、通風(fēng)電源38經(jīng)常、連續(xù)7檢修電源（主要變壓器慮油機(jī)）30不經(jīng)常、連續(xù)小計(jì)動(dòng)力負(fù)荷P

3、190.81110kV加熱1.5經(jīng)常、連續(xù)235kV加熱2.2經(jīng)常、連續(xù)小計(jì)加熱負(fù)荷P23.7110kV配電裝置室照明1短時(shí)、連續(xù)2控制室、休息室照明2短時(shí)、連續(xù)3戶外照明10短時(shí)、連續(xù)小計(jì)照明負(fù)荷P313二、設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、設(shè)計(jì)變電站主接線，論證所設(shè)計(jì)的主接線是最佳方案。 2、計(jì)算短路電流。 3、選擇導(dǎo)體及主要電氣設(shè)備。 設(shè)計(jì)說明書根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，依據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)中有關(guān)內(nèi)容，遵照變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)對(duì)110KV變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的方法和步驟如下： 一、原始資料分析： 1、分析本變電站在電力系統(tǒng)中的作用： 本變電所的電壓等級(jí)為110KV，為一降壓變電所，在系統(tǒng)中的

4、地位比較重要，高壓側(cè)同時(shí)接收和變換功率，供35KV負(fù)荷和10KV負(fù)荷，屬于地區(qū)一般變電所。 2、建設(shè)規(guī)模： 1、110KV進(jìn)出線共四回，其中兩回是與系統(tǒng)連接的雙回線，每回送電容量為70MVA，其余兩回為單電源出線，送電容量為40MVA。 2、35KV出線共四回，每回送電容量為8MVA。 3、10KV出線共十二回，每回輸電容量為2MVA。 二、主變壓器的選擇： 變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同時(shí)也可減少運(yùn)行電能損耗，提高運(yùn)行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。 1、主變壓器臺(tái)數(shù)： 為保證供電可靠性，變電所一般設(shè)有兩

5、臺(tái)主變壓器。 2、變壓器容量： 裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開，另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證80%負(fù)荷供電。 3、在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般選三相為壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成鐵芯低壓中壓高壓線圈，高與低之間阻抗最大。 4、繞組數(shù)和接線組別的確定： 該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，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，110KV以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35KV采用Y形連接，10KV采用連接。5、調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為±5%

6、，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。6、冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，選用自冷冷卻方式。所以用兩臺(tái)S

7、SZ10-M-31500/110型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：額定電壓：110±8×1.25%38.5±2×2.5%10.5KV阻抗電壓:U1-2%=10.5 U1-3%=17.5 U2-3%=6.5聯(lián)接組別號(hào)：YN、yno、dn三、所用電接線設(shè)計(jì)和所用變壓器的選擇變電所的所用電是變電所的重要負(fù)荷，因此，在所用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電所發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問題，積極慎重地采用經(jīng)過鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。所用變臺(tái)數(shù)的確定：一般變電所裝設(shè)

8、一臺(tái)所用變壓器，對(duì)于樞紐變電所、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的所用變壓器，互為備用，如果能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺(tái)容量相等的所用變壓器。所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計(jì)算負(fù)荷可按照下列公式近似計(jì)算： S照明負(fù)荷+其余負(fù)荷×0.85(kVA)所用變壓器的容量：SeS0.85P十P照明(kVA)根據(jù)任務(wù)書給出的所用負(fù)荷計(jì)算：S0.85P1P20.8P30.85×90.83.70.8×1391.18kVA 所用變選用100kVA。根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下：型號(hào)：10

9、7;2×2.5%/0.4kV；容量為：100(kVA)連接組別號(hào)：Yn，yn0 阻抗電壓為(%)：6.5所用電接線方式：一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。四、電氣主接線的選擇： 電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較

10、大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 （一）設(shè)計(jì)的基本要求為： 1、滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 2、接線應(yīng)簡單，清晰且操作方便。 3、運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 4、具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 5、具有擴(kuò)建和可能性。主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門帶來的損失將更加嚴(yán)重，往往比少發(fā)電能的價(jià)值大十幾倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失

11、和政治影響，更是難以估量。因此，主接線的接線形式必須保證供電可靠性。因事故被迫中斷供電的機(jī)會(huì)越少，影響范圍越小，停電時(shí)間越短，主接線的可靠程度就越高。主接線可靠性的具體要求：（1）斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。（2）短路器或母線發(fā)生故障以及母線計(jì)劃檢修時(shí)，應(yīng)盡量減小進(jìn)出線停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)的時(shí)間，并要保證對(duì)一類負(fù)荷及全部或大部分二類負(fù)荷的供電。（3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度運(yùn)行、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。1、調(diào)度運(yùn)行中應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行要求。2、檢修時(shí)，可以

12、方便地停運(yùn)斷路子器、母線以及繼電保護(hù)設(shè)備，影響安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。2、擴(kuò)建時(shí)，可以適應(yīng)從初期接線過渡到最終接線。在影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟(jì)合理，一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮：1、投資?。海?）主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等次設(shè)備，降低投資。（2

13、）要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以便選用廉價(jià)的電器設(shè)備或輕型設(shè)備。（3）要使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和電纜的投資。（4）如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以及終端或分支變電所應(yīng)盡量簡單。2、占地面積小 主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積減少。同時(shí)應(yīng)注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電所，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)、分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3、電能損失少 在發(fā)電廠或變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。（二）、主接

14、線的基本接線形式主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式。概括地可分為兩大類：有匯流母線的接線形式；無匯流母線的接線形式。一、有匯流母線的電氣主接線1、單母線連接（1）優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電設(shè)備。（2）缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，母線或隔離開關(guān)故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。（3）適用范圍：35-63KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回時(shí)；110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回2、單母線分段接線（1）優(yōu)點(diǎn)：用短路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段短路器能自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線

15、不間斷供電和不致使重要用戶停電；（2）缺點(diǎn)：當(dāng)以段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；當(dāng)出現(xiàn)為雙路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉穿越；擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建；（3）適用范圍：35-63kv配電裝置出線回路數(shù)為4-8回時(shí)；110-220kv配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時(shí)；3、雙母線接線（1）優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，可只停該回路；調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式和潮流變化的需要；擴(kuò)建方便，向

16、雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線索電源和負(fù)荷的均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電，當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生出線的交叉跨越；運(yùn)行中便于安排設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。（2）缺點(diǎn)：每一回路都要增加一組母線隔離開關(guān)，故該接線使用隔離開關(guān)多；當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒閘操作電器，容易誤操作；（3）適用范圍：35-60KV配電裝置的出線回路數(shù)超過8回時(shí)，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110-220KV配電裝置在系統(tǒng)中具有重要地位、出線回路數(shù)為4回以上時(shí)；4、雙母線分段接線當(dāng)220KV進(jìn)出線回路數(shù)甚

17、多，雙母線需要分段，分段原則是：當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10-14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段；當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段；為了限制某種運(yùn)行方式，220KV母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段；大雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器。5、增設(shè)旁路母線為保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線段路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線。6、一個(gè)半斷路接線一個(gè)半斷路器接線是一種設(shè)有多回路集結(jié)點(diǎn)、一個(gè)回路由兩臺(tái)斷路器供電的雙重連接的多環(huán)形接線，是現(xiàn)代國內(nèi)外大型電廠和變電所超高壓配電裝置廣泛應(yīng)用的一種接線，其特點(diǎn)是：（1）有高度可靠性。每回路由兩臺(tái)

18、斷路器供電，發(fā)生母線故障時(shí)，只跑開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。在事故與檢修相重合情況下的停電回路不會(huì)多于兩回。（2）運(yùn)行調(diào)度靈活性。正常時(shí)兩組母線和全部斷路器都投入工作，從而形成多環(huán)形供電，運(yùn)行調(diào)度靈活。（3）操作檢修方便。隔離開關(guān)僅作檢修時(shí)用，避免了將隔離開關(guān)作操作時(shí)的倒閘操作。檢修斷路器時(shí)，不需要帶旁路的倒操作。檢修母線時(shí)，回路不需要切換。二、無匯流母線的電氣主接線1、變壓器一線路單元連接（1）優(yōu)點(diǎn)：接線最簡單，設(shè)備最少，不需高壓配電裝置。（2）缺點(diǎn)：線路故障或檢修時(shí)，變壓器要停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路要停運(yùn)。（3）適用范圍：只有一臺(tái)變壓器和回線路時(shí)；當(dāng)發(fā)電廠不設(shè)高壓配電

19、裝置、直接將電能送至樞紐變電所時(shí)。2、橋形接線當(dāng)兩上變壓器一線路單元接線相互連接時(shí)，可接成橋形接線。連接橋斷路器裝于靠近主變壓器側(cè)，成內(nèi)橋形接線；連接橋斷路器裝于靠近出線側(cè)，稱外橋形接線。（1）內(nèi)橋形接線1）優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)元件只需三臺(tái)斷路器。2）缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需操作兩臺(tái)斷路器并影響一回路暫時(shí)停運(yùn)；連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路要在此期間停運(yùn)。3）適用范圍：適用于容量較小的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長、故障率較高的情況。（2）外橋形接線1）優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線2）缺點(diǎn)：變壓器的切除和較復(fù)雜，需操作兩臺(tái)斷路器并影響一回

20、線路暫時(shí)停運(yùn)；連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路要在此期間停運(yùn)。3）適用范圍：適用于容量較小的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短、故障較少的情況。當(dāng)線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線。（三）主接線方案的初步擬定 擬定可行的主接線方案23種，內(nèi)容包括主變的形式，臺(tái)數(shù)以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。方案的比較：110KV側(cè)的接線 （1）單母分段帶旁路 斷路器經(jīng)過長期運(yùn)行和切斷數(shù)次短路電流后都需要檢修，為了檢修出線斷路器，不致中斷該回路供電，可增設(shè)旁路母線。優(yōu)點(diǎn)：接線

21、簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置，檢修與其相連的任一回線的斷路器時(shí)，該回路均可以不停電，可以提高供電的可靠性。缺點(diǎn)：此種接線多裝了價(jià)格較高的斷路器和隔離開關(guān)，增大了投資。（2）雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：檢修任一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶的連續(xù)供電，當(dāng)檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此刀閘相連的該組母線，其它回路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，從而提高了供電可靠性。缺點(diǎn)：1、投資較大，所用設(shè)備多，占地面積大，增加了一組母線和一組刀閘。 2、配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差。 3、在運(yùn)行中隔離開關(guān)做為操作電器，易發(fā)生誤操作事故。 從以上兩種方案比較，方案一雖然用設(shè)備較少，減少

22、了投資，但由于供電可靠性較低故不易采用；方案二雖然操作復(fù)雜、設(shè)備較多，投資較大，且根據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)可知110-220KV配電裝置中當(dāng)線路回?cái)?shù)為四條以上時(shí)，宜采用雙母線接線方式，提高了可靠性，易于擴(kuò)建，故選擇方案二。 35KV側(cè)的接線： 所設(shè)計(jì)的變電所35KV出線，最終四回，本期工程一次完成，在考慮主接線方案時(shí)，應(yīng)首先滿足運(yùn)行可靠，操作靈活，節(jié)省投資。方案一：單母線接線方式：接線簡單、清晰。操作方便，投資少便于擴(kuò)建；母線或隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)連接在母線上的所有回路必須停止工作；檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停電；當(dāng)母線或母線上的隔離開關(guān)上發(fā)生短路以及斷路器在繼電保護(hù)作用下都自動(dòng)斷開，因

23、而造成全部停電。方案二：單母分段接線方式：當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，可提高供電可靠性和靈活性。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，可提高供電可靠性和靈活性。以上兩種方案比較，在供電可靠性方面，方案一較差，故35KV側(cè)應(yīng)采用單母分段接線（35KV單母線分段接線）10KV側(cè)接線：方案一：單母線接線：具有接線簡單清晰，操作方便，所用設(shè)備比較少，投資少等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)母線或母側(cè)隔離開關(guān)檢修故障時(shí)，連接在母線上的所有回路都將停止工作，當(dāng)母線發(fā)生短路時(shí)，所有電源回路的斷路器在繼電保

24、護(hù)作用中自動(dòng)跳閘，因而造成母線電壓失壓全部停電，檢修任一電源或線路的斷路器時(shí)，該回路必須停電。方案二：單母分段接線： 接線簡單清晰，設(shè)備少，且操作方便，可提高供電可靠性和靈活性，不僅便于檢修母線而減少母線故障影響范圍，對(duì)于重要用戶可以從不同段引兩個(gè)回路，而使重要用戶有兩個(gè)電源供電，在這種情況下，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，由于分段斷路器在繼電保護(hù)裝置的作用下，能自動(dòng)將故障段切除，因而保證了正常段母線不間斷供電。綜上所述，單母分段接線的可靠性較高，而且比較經(jīng)濟(jì)，故10KV側(cè)接線應(yīng)選方案二，單母分段接線。（10KV單母線分段接線）五、短路電流計(jì)算： 短路電流計(jì)算的目的：在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是

25、其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。3、在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4、在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5、接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。短路電流計(jì)算的一般規(guī)定：驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用短路電流，一般有以下規(guī)定。1、計(jì)算的基本情況（1）電力系統(tǒng)中所有電

26、源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；（2）所有同步電機(jī)都具有電動(dòng)調(diào)節(jié)激磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；（3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；（4）所有電源的電動(dòng)勢相位角相同；（5）應(yīng)考慮對(duì)短路電流有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。2、接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3、計(jì)算容量按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。4、短路種類：一般按三相短路計(jì)算。5、短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的點(diǎn)成為短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算步驟

27、：在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用曲線法。先將其計(jì)算步驟簡述如下：1、選擇計(jì)算短路點(diǎn)2、畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖（1）首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗。（2）選取基準(zhǔn)容量S和基準(zhǔn)電壓U（一般取各級(jí)的平均電壓）。（3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗。（4）繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3、化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4、計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。5、計(jì)算短路電流沖擊值。短路電流最大峰值出現(xiàn)在短路后約半

28、個(gè)周期時(shí)，當(dāng)f=50HZ時(shí)，發(fā)生在短路后0.01s，該峰值稱為短路電流沖擊值ish。ish=KshI式中Ksh短路電流沖擊系數(shù)，這里取2.25。系統(tǒng)負(fù)荷情況計(jì)算 1、35KV最終四回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長率為4%。 35KV總負(fù)荷為：（80.8+）×4×0.6×（1+4%）5=29.2MVA2、10KV最終十二回出線，負(fù)荷同時(shí)率按0.6考慮，負(fù)荷增長率為4%。10KV負(fù)荷為：12×（20.8）×0.6×(1+4%)5=21.9MVA所以變電站考慮擴(kuò)建后送出的總負(fù)荷為：S總= S35+S10=51.1MVA短路電流的計(jì)算

29、： 1、變壓器阻抗計(jì)算：系統(tǒng)參數(shù)：阻抗電壓：UK(12)%=10.5；UK(13)%=17.5；UK(23)%=6.5X10=0.102；Sj=100MVA；Uj= Upj所選出的SSZ10-M-31500/110型變壓器參數(shù)： U12%=10.5 ；U13%=17.5；U23%=6.5Ud1%=1/2(U12% U13% U23%)=1/2(10.517.56.5)=10.9Ud2%=1/2(U12% U23% U13%)=1/2(10.56.517.5)=0.40Ud3%=1/2(U13% U23% U12%)=1/2(17.56.510.5)=6.9 X1*= Ud1%100 ×

30、;Sj Sn=10.9100×100630.173 X2*=0X3*= Ud3%100 ×Sj Sn=69100×100630.1095變壓器的等值電路： 1 X1*/0.173 X2*/0 2 X3*/0.1095 3 短路電流計(jì)算等值電路圖及短路點(diǎn)選擇： SC X1*/0.102 d1 115KV X2/0.173 X3/0.173 d2 35KV X4/0.1095 X5/0.1095 d3 10.5KV 2、d1點(diǎn)短路電流計(jì)算： 110KV側(cè)提供的電流：I*=1/x1=1/0.102=9.8 基準(zhǔn)電流： 110KV短路電流的有名值： I/= I*·

31、;Ij=9.8×0.502=4.922KA Kch取1.8 沖擊電流： 電流最大有效值： Ich=1.51×I/=1.51×4.922=7.48KA 短路容量： SC X1/0.102 d1 3、d2點(diǎn)短路電流計(jì)算： X1/0.102 X6 X2/0.173 X3/0.173 d2 X6= X1+1/2 X2=0.102+1/2×0.173=0.1885 短路電流：I*=1/ X6=1/0.1885=5.31 基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=5.31×1.56=8.276KA 沖擊電流： 電流最大有效值： Ich=1.51&

32、#215;I/=1.51×8.276=12.50KA 短路容量： 4、d3點(diǎn)短路電流計(jì)算： a、并列 SC X1 X2 X3 X4 X5 d3 X*= X1+ X2/ X3+ X4/ X5=0.102+1/2×0.173+1/2×0.1095=0.243 短路電流：I*=1/ X*=1/0.243=4.11 基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=4.11×5.5=22.61KA 沖擊電流 ich=2.55×I/=2.55×22.61=57.66KA 電流最大有效值： Ich=1.51×I/=1.51×

33、22.61=34.14KA 短路容量： b、分列 SC X1 X2 X3 X4 X5 X*= X1+ X2/ X3+ X4 =0.102+1/2×0.173+0.1095=0.298 短路電流：I*=1/ X*=1/0.298=3.356基準(zhǔn)電流： 有名值： I/= I*·Ij=3.356×5.5=18.46KA 沖擊電流 ich=2.55×I/=2.55×18.46=47.06KA 短路容量：由于10KV母線采用分段進(jìn)行，短路電流為18.46KA，小于并列運(yùn)行時(shí)的短路電流22.61KA，所以無需加裝電抗器來限制短路電流。 計(jì)算參數(shù)表短路點(diǎn)名稱

34、短路電流I/（3）沖擊電流ich全電流Ich短路容量S/d1110KV母線4.922KA12.55KA7.48KA980.37MVAd235KV母線8.276KA21.1KA12.50KA530.36MVAd310KV母線22.61KA57.66KA34.14KA411.19MVA六、主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)：正確的選擇電器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)行電器選擇時(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)省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器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(duì)它們的基本要求卻是一致的

35、。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。第一、按正常工作條件選擇電器1、額定電壓和最高工作電壓電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓Ualm不低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Usm，即UalmUsm。一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15UN；額定電壓為330-500kv時(shí)為1.1UN。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓一般不超過1.1UNS因此在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇，即UNUNS。2、額定電流電網(wǎng)的額定電流IN是指在額定周

36、圍環(huán)境溫度 0下，電器的長期允許電流。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流1max，即INImax。由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.05倍；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的1max。3、按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。第二、按短路情況校驗(yàn)1、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。

37、滿足熱穩(wěn)定的條件為：It·t2Qk式中：Qk短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。It、t電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間2、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：iesish式中ies短路沖擊電流幅值ish電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值3、短路計(jì)算時(shí)間校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間tk為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)tpr和響應(yīng)短路器的全開斷時(shí)間tab之和，即tk=tpr+tab 而tab=tin+ta式中tab斷路器全開端時(shí)間 tpr后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tin斷路器固有分閘時(shí)間 ta斷路器開斷時(shí)電弧待續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路

38、器為0.04-0.06s,對(duì)SF6斷路器和壓縮空氣斷路器約為0.02-0.04s。（一）斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)： 1、選擇： （1）按正常工作條件選擇： a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Uymax。 即：UgmaxUymax b、按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流Iy，應(yīng)不小于該回路最大持續(xù)工作電流Igmax 即：IyIgmax 主變側(cè)：110KV 35KV 10KV AUSIeeg4.3673110700003max=´= 110KV負(fù)荷側(cè) 35KV負(fù)荷側(cè)AUSIeeg3.1443

39、108.020003max=´¸= 10KV負(fù)荷側(cè)短路計(jì)算參數(shù)如下： 110KV：I/=4.922KA ich=12.55A S/=980.37MVA 35KV ：I/=8.276KA ich=21.1A S/=530.36MVA10KV： I/=22.61KA ich=57.66A S/=411.19MVA110KV選擇LW35110型斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)LW35-110U（KV）110Ue（KV）110Igmax(A)376.4Ie(A)3150I/(KA)4.922Ir(KA)31.5ich(KA)12.55idw(KA)80I2tdz4.922×0.5Ir2t3

40、1.52×335KV選擇ZN8535型斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)ZN8535U（KV）35Ue（KV）40.5Igmax(A)496Ie(A)1600I/(KA)8.276Ir(KA)25ich(KA)21.2idw(KA)63I2tdz8.2762×0.6Ir2t252×4 10KV主變側(cè)選VS1-123150，負(fù)荷側(cè)選VS1-12-1250計(jì)算數(shù)據(jù)VS1-12/-3150計(jì)算數(shù)據(jù)VS1-12-1250U（KV）35Ue（KV）12U（KV）10Ue（KV）12Igmax(A)1989Ie(A)3150Igmax(A)144.3Ie(A)1250I/(KA)22.61Ir(

41、KA)40I/(KA)22.61Ir(KA)31.5ich(KA)57.66idw(KA)100ich(KA)57.66idw(KA)80I2tdz22.612X0.75Ir2t402×4I2tdz22.612×0.75Ir2t31.52×4隔離開關(guān)選擇結(jié)果如下：110KV選GW4110型 2、校驗(yàn)：（1）110KV側(cè)110KV斷路器選LW35110型 Ie=3150A Igmax=367.4A 所以Ie Igmax Ue= Ugmax=110KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 短路電流的假想時(shí)間，等于后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器全

42、分閘時(shí)間之和 即：tjs= tb+ td 其中：tb=0.5s td=0.15s 即：tjs=0.5+0.15=0.65s 因：tjs1s 所以應(yīng)考慮/=1非周期分量作用時(shí)間0.05s， 在/=1時(shí)，查發(fā)電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tz=0.5s, 所以tdz=0.5+0.05=0.55s 所以 I2tdz=4.9222×0.55=13.3(KA2·S) I2rt=31.52×3=2976.5(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=12.55KA idw=80KA 所以滿足要求c、開斷電流校驗(yàn)：I

43、ekdI/ Iekd=31.5KA I/=4.922KA 所以IekdI/滿足要求故所選LW35110型斷路器符合要求 110KV側(cè)隔離開關(guān)選GW4110型Ie=1250A Igmax=376.4A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= Ugmax=110KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=4.9222×0.75=18.16(KA2·S) I2rt=21.52×5=2311.25(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=12.55KA idw=80KA ich

44、idw所以滿足要求故所選GW4110G型隔離開關(guān)符合要求 （2）35KV側(cè)選ZN8535型斷路器 Ie=1600A Igmax=496A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= 40.5KV Ugmax=38KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 即：tjs= tb+ td =0.5+0.2=0.71s 所以應(yīng)考慮在/=1非周期分量作用時(shí)間0.05s，在/=1時(shí)，查發(fā)電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tz=0.6s，即tdz =0.6+0.05=0.65s 所以 I2tdz =8.2762×0.65=44.52(KA2·S) I2rt=25

45、2×4=2500(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=21.1KA idw=63KA ich idw所以滿足要求c、開斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=25KA I/=8.276KA IekdI/所以滿足要求故所選ZN8535型斷路器符合要求 (3)10KV側(cè) A、主變側(cè)選VS112/3150A型斷路器 Ie=3150A Igmax=1819A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= 12KV Ugmax=10.5KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt 即：tjs= tb+ td =0.5+0

46、.5=1s(不考慮非周期分量) 在/=1時(shí)，查發(fā)電廠電氣設(shè)備中周期分量等值時(shí)間曲線，得tdz=0.75s 所以 I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=402×4=6400(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=100KA ich idw所以滿足要求c、開斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=40KA I/=22.61KA IekdI/所以滿足要求故所選VS112/3150A型斷路器符合要求B、負(fù)荷側(cè)選VS1121250型斷路器 Ie=1250 A I

47、gmax=144.3 A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= 12KV Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=31.52×4=3696(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichidw ich=57.66KA idw=80KA ich idw所以滿足要求c、開斷電流校驗(yàn)：IekdI/ Iekd=31.5 KA I/=22.61KA IekdI/所以滿足要求故所選VS1121250型斷路器符合要求（二）高

48、壓開關(guān)柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開關(guān)柜的型號(hào)如下：10KV：KYN281235KV：KYN6140.5 （三）電流互感器的選擇與校驗(yàn)： 1、選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查常用設(shè)備手冊(cè)選電流互感器型號(hào)如下： LH選擇： 當(dāng)電流互感器用于測量時(shí)，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中工作電流大1/3左右，以保證測量儀表最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽?a、回路最大持續(xù)工作電流：110KV側(cè)： 35KV側(cè)： 10KV側(cè)：b、饋路最大持續(xù)工作電流：AUSIeeg4.37631107000005.1305.1max=´´=´=110KV側(cè)：35KV側(cè)：1

49、0KV側(cè)：（四）、電壓互感器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、一次電壓、二次電壓等條件，查常用設(shè)備手冊(cè)，選擇電壓互感器型號(hào)如下：（五）、高壓熔斷器的選擇：根據(jù)電網(wǎng)電壓的要求，本站35KV、10KV電壓互感器都用高壓熔斷器進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)電壓互感器的熔斷器只需按額定電壓和開斷容量來選擇，查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料得：35KV電壓互感器使用RN235型高壓限流熔斷器，其技術(shù)參數(shù)：Ue=35KV，Le=0.5A，Sde=1000MVA。10KV電壓互感器選用RN210型高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)：Ue=10KV，Le=0.5A，Sde=1000MVA。 高壓熔斷器選擇結(jié)果：安裝地型號(hào)電壓電流斷流容量最 大分?jǐn)嗔鲾?shù)量備 注35KV電壓互感器RN23535KV0.5A1000MVASOKA2 組保護(hù)室內(nèi)電壓互感器1