110Kv變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

年4月19日110Kv變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目某市110kV中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)151電氣專姓名付嘉誠(chéng)1緒論1.1選題背景電力已成為人類歷史發(fā)展的主要?jiǎng)恿Y源，如要科學(xué)合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計(jì)要求來(lái)提高電力系統(tǒng)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，從而達(dá)到降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。變電所是電力系統(tǒng)配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的安全和電力運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定性的作用。當(dāng)前，110kV、35kV常規(guī)變電所在城農(nóng)網(wǎng)中仍占有較大的比重，其一次、二次設(shè)備都比較落后，繼電保護(hù)裝置多為電磁式繼電器組合而成，一般只具有當(dāng)?shù)乜刂乒δ?，多為有人值班運(yùn)行方式。隨著電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的提高,變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越強(qiáng)大的作用,少人或無(wú)人值守變電所將成為今后變電運(yùn)行的主流方式，對(duì)原有電站及新建電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守勢(shì)在必行。1.2選題意義變電所是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它經(jīng)過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。變電所起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外，變電所的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計(jì)量和控制用互感器、儀表、繼電保護(hù)裝置和防雷保護(hù)裝置、調(diào)度通信裝置等，有的變電所還有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。本設(shè)計(jì)針對(duì)變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、繼電保護(hù)及變電所防雷等。經(jīng)過(guò)對(duì)110kV降壓變電所電氣部分的設(shè)計(jì)，使我明白其目的在于使我們經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠得到各方面的充分訓(xùn)練，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的理解，并能靈活的運(yùn)用。1.3變電所發(fā)展概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，它集變電所中的控制、保護(hù)、測(cè)量、中央信號(hào)、故障錄波等功能于一身，替代了原常規(guī)的突出式和插件式電磁保護(hù)、晶體管保護(hù)、集成電路保護(hù)。常規(guī)控制、保護(hù)裝置已逐步從電力系統(tǒng)中退出，取而代之的則是這種新型的微機(jī)監(jiān)控方式，它運(yùn)用了自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，組成計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備代替人工,利用變電所中的遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備來(lái)完成對(duì)站中設(shè)備的遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙控即四遙功能。這就為實(shí)現(xiàn)變電所無(wú)人值守提供了前提條件。變電所、所綜合自動(dòng)化和無(wú)人值守是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域中熱門的話題，在當(dāng)今城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造中正被廣泛采用。1.4設(shè)計(jì)原始資料1.4.1變電所的出線變電所的電壓等級(jí)為110kV/35kV/10kV，設(shè)兩臺(tái)主變，變電所最終規(guī)模的進(jìn)出線回路數(shù)為：110kV：省電網(wǎng)35kV：3回（電源進(jìn)線）10kV：6回（終端用戶）1.4.2負(fù)荷情況35kV、10kV負(fù)荷情況見下表。表1.1負(fù)荷情況表電壓等級(jí)負(fù)荷級(jí)別最大負(fù)荷（MW）合計(jì)負(fù)荷（MW）10kVI819MWIII2II3.5III1.5II4站用電I0.40.4MW線路長(zhǎng)度110kV：架空線，65公里35kV：架空線，45公里1.5設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的題目是《某市110kV中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)》。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，根據(jù)變電站的地理環(huán)境，容量和各回路數(shù)確定變電站電氣主接線和站用電接線并選擇各變壓器的型號(hào)、進(jìn)行參數(shù)計(jì)算、畫等值網(wǎng)絡(luò)圖、并計(jì)算各電壓等級(jí)側(cè)的短路電流、列出短路電流結(jié)果表、計(jì)算回路持續(xù)工作電流、選擇各種高壓電氣設(shè)備、并根據(jù)相關(guān)技術(shù)條件和短路電流計(jì)算結(jié)果表校驗(yàn)各高壓設(shè)備。電氣主接線的選擇2.1選擇原則電氣主接線是變電所設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線案的確定與電力系統(tǒng)及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。并對(duì)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的影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電所主接線的最佳方案。2.1.1主接線設(shè)計(jì)的基本要求及原則變電所主接線設(shè)計(jì)的基本要求有以下幾點(diǎn)：（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線的設(shè)計(jì)必須滿足這個(gè)要求。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，因此電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將影響到整體。（2）靈活性電氣主接線不但在正常運(yùn)行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快的退出設(shè)備、切除故障，使停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并在檢修設(shè)備時(shí)能保證檢修人員的安全。（3）經(jīng)濟(jì)性主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小，占地面積最少，使變電所盡快的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。（4）應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于中國(guó)工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性。2.1.2變電所主接線設(shè)計(jì)原則1．變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也能夠在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。2．在6-10kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò)5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在6回及以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時(shí)，可采用雙母線接線。3．在35-66kV配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)不超過(guò)3回時(shí)，一般采用單母線接線，當(dāng)出線回路數(shù)為4～8回時(shí)，一般采用單母線分段接線，若接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。4．在110-220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過(guò)2回時(shí)，采用單母線接線；出線回路數(shù)為3～4回時(shí)，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在5回及以上，或當(dāng)0-220kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。5．當(dāng)采用SF6等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。這點(diǎn)兒能夠不要總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。2.1.3主接線的基本形式和特點(diǎn)主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無(wú)匯流母線的接線形式。在電廠或變電所的進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過(guò)4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便、有利于安裝和擴(kuò)建。缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無(wú)匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的電廠和變電所。有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無(wú)分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無(wú)分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。無(wú)匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。2.1.4變電所各接線方案的確定在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。供電可靠性是變電所的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證變電所能滿足負(fù)荷的需要，同時(shí)要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個(gè)方面考慮：1．?dāng)嗦菲鳈z修時(shí)，不影響連續(xù)供電；2．線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時(shí)，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停電時(shí)間長(zhǎng)短，能否滿足重要的I、II類負(fù)荷對(duì)供電的要求；3．變電所有無(wú)全所停電的可能性。主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便。

主接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小。2.2主接線的形式2.2.1110kV側(cè)主接線方案A方案：?jiǎn)文妇€分段接線（見圖2-1） 圖2-1單母線分段接線B方案：雙母線接線（見圖2-2）圖2-2雙母線接線分析：A方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電；（3）某段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）出線為雙回線路時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越；（6）110kV為高電壓等級(jí)，一旦停電，影響下—級(jí)電壓等級(jí)供電，其重要性較高，因此本變電所設(shè)計(jì)不宜采用單母線分段接線。B方案的主要優(yōu)、缺點(diǎn)：（1）檢修母線時(shí)，電源和出線能夠繼續(xù)工作，不會(huì)中斷對(duì)用戶的供電；（2）檢修任一母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路；（3）工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電；（4）可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)；（5）便于擴(kuò)建；（6）雙母線接線設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大，運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路，容易引起誤操作；（7）經(jīng)濟(jì)性差。結(jié)論：A方案一般適用于110kV出線為3、4回的裝置中；B方案一般適用于110kV出線為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線4回及以上的裝置中。綜合比較A、B兩方案，并考慮本變電所110kV進(jìn)出線共6回，且在系統(tǒng)中地位比較重要，因此選擇B方案雙母線接線為110kV側(cè)主接線方案。2.2.235kV側(cè)主接線方案A方案：?jiǎn)文妇€接線圖2-3單母線接線B方案：?jiǎn)文妇€分段接線圖2-4單母線分段接線分析：A方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差；（2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；（3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。B方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電；（3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。結(jié)論：B方案一般用于35kV出線為4-8回的裝置中。綜合比較A、B兩方案，并考慮本變電所35kV出線為2回，因此選擇B方案單母線分段接線為35kV側(cè)主接線方案。2.2.310kV側(cè)主接線方案A方案：?jiǎn)文妇€接線（見圖2-3）。B方案：?jiǎn)文妇€分段接線（見圖2-4）。分析：A方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且利于擴(kuò)建，但可靠性和靈活性較差；（2）當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時(shí)間內(nèi)停止工作；．（3）出線開關(guān)檢修時(shí)，該回路停止工作。B方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)：（1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對(duì)雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對(duì)重要用戶的供電；（3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。結(jié)論：B方案一般適用于10kV出線為6回及以上的裝置中。綜合比較A、B兩方案，并考慮本變電所10kV出線為6回，因此選擇B方案單母線分段接線為10kV側(cè)主接線方案。2.2.4最優(yōu)方案的確定經(jīng)過(guò)對(duì)原始資料的分析及根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案進(jìn)行了技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電所電氣主接線方案。即確定了本次設(shè)計(jì)主接線的最優(yōu)方案（主接線圖見附圖）。3主變壓器的選擇3.1變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定3.1.1主變臺(tái)數(shù)確定的要求：1．對(duì)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，變電因此裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2．對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)幾臺(tái)主變壓器的可能性?？紤]到該變電所為一重要中心、樞紐變電所，在系統(tǒng)中起著匯聚、分配和平衡電能的作用，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。3.1.2變電所主變壓器容量的確定主變壓器容量確定的要求：1．主變壓器容量一般按變電所建成后5～的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。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(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷對(duì)一般性變電所停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60%～70%。由于變電所建成后第五年總負(fù)荷增加到30.6MW，建成十年后總負(fù)荷增加到49.3MW,故選兩臺(tái)40MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。3.1.3變電所主變壓器型式的選擇具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如經(jīng)過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)因此選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電所采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。中國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都采用連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多經(jīng)過(guò)消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用型連接。表3.1主變參數(shù)表型號(hào)電壓組合及分接范圍阻抗電壓空載電流連接組中壓高壓低壓高-中高-低中-低1．3YN，yn0,d11SFSZ7-40000/110×1.25%37±5%10.510.5186.53.2站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定3.2.1站用變臺(tái)數(shù)的確定對(duì)大中型變電所，一般裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電所具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kV母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，因此裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。3.2.2站用變?nèi)萘康拇_定站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。3.2.3站用變型式的選擇考慮到當(dāng)前中國(guó)配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無(wú)油化過(guò)渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。表3.2站用變參數(shù)表型號(hào)電壓組合連接組標(biāo)號(hào)空載損耗(KW)負(fù)載損耗(KW)空載電流(%)阻抗電壓(%)高壓高壓分接范圍低壓S9-100/1010.5±5%0.4Y,yn00.291.501.64因本站有許多無(wú)功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無(wú)功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。《電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：對(duì)于35kV-110kV變電所，可按主變壓器額定容量的10%-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o(wú)功量，地區(qū)無(wú)功或距離電源點(diǎn)接近的變電所取較低者；地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較低者；地區(qū)無(wú)功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。4短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的目的及假設(shè)4.1.1短路電流計(jì)算的目的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)，需按短路條件檢驗(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．按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.1.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1．驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)僅按在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2．選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3．選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4．導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。4.1.3短路電流計(jì)算的基本假設(shè)1．正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。2．所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。3．電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。4．不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。5．元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響。6．系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。4.2短路電流計(jì)算的步驟當(dāng)前在電力變電所建設(shè)工程設(shè)計(jì)中，計(jì)算短路電流的方法一般是采用實(shí)用曲線法，其步驟如下：1．選擇要計(jì)算短路電流的短路點(diǎn)位置；2．按選好的設(shè)計(jì)接線方式畫出等值網(wǎng)絡(luò)圖；（1）在網(wǎng)絡(luò)圖中，首選去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷之路，線路電容，各元件電阻；(2）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓Ub（一般取各級(jí)的平均電壓）基準(zhǔn)有四個(gè)，即基準(zhǔn)容量（SB）、基準(zhǔn)電流（IB）、基準(zhǔn)電壓（UB）和基準(zhǔn)阻抗（ZB）。在此計(jì)算中，選取基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，基準(zhǔn)電壓UB為各電壓級(jí)的平均額定電壓（115kV、37kV、10.5kV）。選定基準(zhǔn)量后，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)阻抗便已確定：基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)阻抗：；(3)將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗，系統(tǒng)S或發(fā)電廠G的等效電抗標(biāo)幺值：或（5.1）式中、——系統(tǒng)或發(fā)電廠的容量，MVA；、——系統(tǒng)或發(fā)電廠以其本身容量為基準(zhǔn)的等效電抗標(biāo)幺值。（4）線路電抗標(biāo)幺值：（5.2）式中——線路單位長(zhǎng)度的電抗值，其中，單根導(dǎo)線為0.4Ω/km，二分裂導(dǎo)線為0.31Ω/km；——線路的長(zhǎng)度，km。（5）變壓器電抗標(biāo)幺值：本設(shè)計(jì)中主變?yōu)槿@組，已給出了各繞組兩兩之間的短路電壓百分?jǐn)?shù)，即、、。則可求出高、中、低壓繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)，分別為（5.3a）（5.3b）（5.3c）再按與雙繞組變壓器相似的計(jì)算公式求變壓器高、中、低壓繞組的電抗標(biāo)幺值，分別為（5.4a）（5.4b）（5.4c）（6）由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖；3．對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，即轉(zhuǎn)移電抗；4．求其計(jì)算電抗；5．由運(yùn)算曲線查出短路電流的標(biāo)么值；6．計(jì)算有名值和短路容量；7．計(jì)算短路電流的沖擊值；(1)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。標(biāo)幺值：有名值：(2)計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值短路容量：短路電流沖擊值：8．繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。4.3短路電流的計(jì)算4.3.1基準(zhǔn)值選取SB=100MVA,UB為各側(cè)的平均額定電壓1.主變壓器參數(shù)的計(jì)算：U12％=10.5U13％=18U23％=6.5U1％=×(10.5+18-6.5)=11U2％=×(10.5+6.5-18)=-0.5U3％=×(6.5+18-10.5)=72．電抗標(biāo)么值：X1=X2=X3=3．站用變壓器的計(jì)算：Ud%=4X4=4．系統(tǒng)等值電抗計(jì)算110kV母線側(cè)：XS1=r1l1=65×0.4×=0.197水電廠側(cè):XS2=r2l2=20×0.4×=0.295火電廠側(cè)：Xs3=r3l3=65×0.4×=0.197X水=0.2×=0.67X火=0.18×=1.444.3.2短路點(diǎn)的確定及其計(jì)算在此變電所設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖4-1所示：圖4-1等值網(wǎng)絡(luò)圖1．短路點(diǎn)k1的計(jì)算見圖4-2圖4-2k1點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖短路回路總電抗為：=電源總額定容量：=+=42.5MVA計(jì)算電抗：Xjs=0.15×X”*=I”=16.7×0.213=3.6kAIsh=2.55×3.6=9.18kAIch=1.52×I”=1.52×3.6=5.5kAS”=2．短路點(diǎn)k2的計(jì)算見圖4-3圖4-3k2點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖短路回路總電抗為：=電源總額定容量：=+=42.5MVA計(jì)算電抗：Xjs=0.2×X”*=kAkAI”=0.66×11.8=7.8kAIsh=2.55×7.8=19.89kAIch=1.52×I”=1.52×7.8=11.86kAS”=3．短路點(diǎn)k3的計(jì)算見圖4-4圖4-4k3點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖短路回路總電抗為：=1.042電源總額定容量：=+=42.5MVA計(jì)算電抗：Xjs=0.44X”*=kAI”=2.3×2.3=5.3kAIsh=2.55×5.3=13.5kAIch=1.52×I”=1.52×5.3=8.1kAS”=短路點(diǎn)k4的計(jì)算見圖4-5圖4-5k4點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖短路回路總電抗為：=42+1.042=41電源總額定容量：=+=42.5MVA計(jì)算電抗:Xjs=41×X”*=kAI”=61.34×0.06=3.7kAIsh=2.55×3.7=9.4kAIch=1.52×I”=1.52×3.7=5.6kAS”=4.3.3繪制短路電流計(jì)算結(jié)果：表4．1短路電流計(jì)算結(jié)果數(shù)值各量X”*(kA)I”(kA)Ish(kA)Ich(kA)S”(MVA)110kV16.73.69.185.5685.935kV11.87.819.8911.86472.8510kV2.35.313.58.191.80.4kV0.063.79.45.62.6電氣設(shè)備的選擇導(dǎo)體和電氣的選擇，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。5.1電氣設(shè)備選擇的一般原則1．應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓狀態(tài)下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2．應(yīng)力求安全使用、技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量合格和經(jīng)濟(jì)合理。3．應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件長(zhǎng)期工作條件下選擇，按短路條件下校驗(yàn)，保證任何過(guò)電壓情況下能正常運(yùn)行。4．應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。5．選擇同類設(shè)備的品種不宜過(guò)多。6．選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。5.1.1電氣設(shè)備選擇的一般技術(shù)條件選擇的導(dǎo)體和電氣應(yīng)能在正常工作的條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流等情況下保持可靠運(yùn)行。5.1.2按正常工作條件選擇電氣設(shè)備1．額定電壓電器允許最高工作電壓（）不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓（），即≥。一般情況下，可按電器的額定電壓（）不低于裝設(shè)地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓（）的條件選擇，即≥。2．額定電流電氣設(shè)備的額定電流（），即在額定周圍溫度（）下的長(zhǎng)期允許電流，考慮實(shí)際溫度后，應(yīng)不小于回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流（），即：≥或≥(5.1)式中——綜合校正系數(shù)。以下列出主要回路的最大持續(xù)工作電流的計(jì)算公式：變壓器回路：(5.2)母線回路：中低壓母線，取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流；高壓母線：(5.3)出線回路：?jiǎn)位鼐€：(5.4)雙回線：(5.5)分段回路：(5.6)母聯(lián)回路：取母線上最大一臺(tái)主變的最大持續(xù)工作電流。3．按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)海拔條件：海拔在1000m以下時(shí)，可不考慮海拔條件；海拔在1000m及以上時(shí)，需考慮海拔對(duì)電氣設(shè)備選擇的影響。溫度條件：中國(guó)電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度分別為+40℃和+35℃。不同安裝地區(qū)有不同的實(shí)際溫度，表5．1列出了電氣設(shè)備環(huán)境溫度的確定方法，后面數(shù)據(jù)是本所實(shí)際環(huán)境溫度。 表5.1電氣設(shè)備在不同安裝場(chǎng)所的實(shí)際環(huán)境溫度電氣設(shè)備安裝場(chǎng)所實(shí)際環(huán)境溫度（℃）本所對(duì)應(yīng)數(shù)值（℃）裸導(dǎo)體屋外最熱月平均最高溫度30屋內(nèi)最熱月平均最高溫度+535電器屋外年最高溫度40屋內(nèi)最熱月平均最高溫度+535其它條件：電氣設(shè)備的選擇中，有些設(shè)備還要考慮到日照、風(fēng)速、冰雪、污穢等環(huán)境條件的影響。5.1.3按短路情況校驗(yàn)1．短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件：≥(5.7)式中、——導(dǎo)體的實(shí)際截面、允許最小截面，；——短路熱效應(yīng)，（kA）2·s；——導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)；——熱穩(wěn)定系數(shù)。電器熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件：≥(5.8)式中——t秒時(shí)的短路電流，kA；2．短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)體動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件：≥或≥(5.9)式中（）——?jiǎng)臃€(wěn)定電流峰值（有效值），kA；（）——短路沖擊電流峰值（有效值），kA。電器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件：≥(5.10)式中、——導(dǎo)體允許應(yīng)力、最大應(yīng)力，Pa。3．短路計(jì)算時(shí)間導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)的計(jì)算時(shí)間（）應(yīng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（）和斷路器全開斷動(dòng)作時(shí)間（）之和，即。電器熱穩(wěn)定校驗(yàn)的計(jì)算時(shí)間（）為后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（）和斷路器全開斷動(dòng)作時(shí)間（）之和，即。4．其它方面校驗(yàn)除以上各方面的校驗(yàn)外，電器還應(yīng)進(jìn)行絕緣水平方面的校驗(yàn)，導(dǎo)體還應(yīng)進(jìn)行共振（硬導(dǎo)體特有）、電暈等方面的校驗(yàn)。5.2高壓電氣設(shè)備選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。1．電壓選用的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，Umax>Ug2．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Ie>Ig校驗(yàn)的一般原則：（1）電器在選定后應(yīng)按最大可能經(jīng)過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。（2）用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。3．短路的熱穩(wěn)定條件Qdt——在計(jì)算時(shí)間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA2S）It——t秒內(nèi)設(shè)備允許經(jīng)過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（kA2S）T——設(shè)備允許經(jīng)過(guò)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Ts按下式計(jì)算t=td+tkd式中td——繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（S）tkd——斷路的全分閘時(shí)間（s）熱穩(wěn)定校驗(yàn)I2t*t>=QKIt、t電器允許經(jīng)過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間QK短路電流熱穩(wěn)定效應(yīng)4．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 上式中——短路沖擊電流幅值及其有效值——允許經(jīng)過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值Ies>=IshIes、Ish短路沖擊電流幅值和電器允許經(jīng)過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值5．絕緣水平在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。由于變壓器短時(shí)過(guò)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)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒(méi)有明確的過(guò)載能力，因此在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。5.2.1斷路器選擇與檢驗(yàn)1．?dāng)嗦菲餍问降倪x擇除需要滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行，維護(hù)，并經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)中國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6—220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，QF選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un（2）電流：Ig.max(最大工作持續(xù)電流)≤In（3）開斷電流：Idt≤IkdIdt—QF實(shí)際開短時(shí)間t秒的短路電流周期分量Ikd—QF的額定開斷電流（4）動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich—QF極限經(jīng)過(guò)電流峰值imax—三相短路電流沖擊值（5）熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2tI∞—穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz=tz+0.05ββ,,=I,,/I∞和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從（發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料）短路電流同期分量等值時(shí)間t從而計(jì)算tdz。2．?dāng)嗦菲鞯倪x擇根據(jù)以下條件選擇斷路器電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un；電流：Ig.max(最大工作持續(xù)電流)≤In各回路的Ig.max見表4.1表5.2QF型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定電壓kV額定電流A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ST110kV側(cè)OFPI-110110125031.58031.5≤0.03≤0.12110kV側(cè)出線OFPI-110110125031.58031.5≤0.03≤0.1235kV出線側(cè)HB35361250258025≤0.06≤0.06T10kV側(cè)LN2-1010125031.58031.5≤0.06≤0.0610kV出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3≤0.05≤0.2站用DW5-4000.4-0.38400OFPI-110號(hào)QF見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）HB35號(hào)QF見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）HB-10號(hào)QF見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）ZN4-10C號(hào)QF見（電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)—電氣一次部分）3．?dāng)嗦菲鞯男ｒ?yàn)校驗(yàn)110kV側(cè)QF開斷電流：Idt≤IkdIdt=3.6kAIkd=31.5kAIdt＜Ikd動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=9.18kAimax=80kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2tβ,,=I,,/I∞=3.6/3.6=1t=2+0.03=2.03查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)》參考資料tz=1.65Stdz=tz+0.05β,,=1.65+0.05=1.70SI2∞tdz=3.62×1.7=22.032[(kA)2.S]It2t=31.5×31.5×3=2976.7[(kA)2.S]則I2∞tdz＜It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。4．校驗(yàn)變壓器35kV側(cè)斷路器開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.8kAIkd=25kAIdt＜Ikd動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.89kAimax=80kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2tβ,,=I,,/I∞=7.8/7.8=1t=2+0.06=2.06查熊信銀主編的《發(fā)電廠電氣部分》tz=1.65Stdz=tz+0.05β,,=1.65+0.05=1.70SI2∞tdz=7.82×1.70=103.43[(kA)2.S]It2t=25×25×3=1875[(kA)2.S]則I2∞tdz＜It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。5．校驗(yàn)10kV側(cè)斷路器開斷電流：Idt≤IkdIdt=5.3kAIkd=31.5kAIdt＜Ikd動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=13.5kAimax=80kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2tβ,,=I,,/I∞=5.3/5.3=1t=2+0.06=2.06查發(fā)《電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)》參考資料tz=1.65Stdz=tz+0.05β,,=1.65+0.05=1.70SI2∞tdz=5.32×1.7=47.75[(kA)2.S]It2t=31.5×31.5×3=2976.7[(kA)2.S]則I2∞tdz＜It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。5.2.2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)1．110kV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=9.18kAimax=80kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2t由校驗(yàn)QF可知I2∞tdz=3.62×1.70=22.032[(kA)2.S]It2t=14×14×5=980[(kA)2.S]則I2∞tdz＜It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。2.35kV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.89kAimax=80kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤It2t由校驗(yàn)QF可知：I2∞tdz=7.82×1.70=103.43[(kA)2.S]It2t=23.72×3=1875[(kA)2.S]則I2∞tdz＜It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。3.10kV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=13.5kAimax=34kAich＜imax熱穩(wěn)定：I2∞tdz≤I2tt由校驗(yàn)QF可知：I2∞tdz=5.32×1.70=47.75I2tt=5.62×5=156.8則I∞2tdz﹤I2tt經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。5.2.3電流互感器選擇與檢驗(yàn)具體技術(shù)條件如下：1．一次回路電壓：Ug≤Un式中Ug——電流互感器安裝處一次回路工作電壓Un——電流互感器額定電壓2．一次回路電流：Ig.max≤In式中Ig.max—電流互感器安裝處一次回路工作電流In——電流互感器額定電流當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于±40℃時(shí)，應(yīng)對(duì)In進(jìn)行修正，修正的方法與斷路器In的修正方法相同。3．準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)確級(jí)是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級(jí)。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級(jí)最高的儀表來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。（1）與儀表連接分流器、變速器、互感器，中間互感器不低于以下要求。與儀表相配合分流表、變壓器后準(zhǔn)確級(jí)為0.5，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確極為0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為1.5時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5。與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)為0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為25時(shí)，與儀表相配合分流器變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確二級(jí)1.0。（2）用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)：0.5級(jí)有功電度表配用0.2級(jí)互感器。1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感器。2.0級(jí)無(wú)功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器。2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)電度表，可配用1.0級(jí)互感器。（3）一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選D級(jí)，零序接地保護(hù)可采用專用的電流互感器。保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。4．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ich≤ImKdw式中Ich——短路電流沖擊值Im——電流互感器原邊額定電流Kdw——電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)5．熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I∞2tdz≤（Imkt）2式中I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz——短路電流發(fā)熱等值時(shí)間Im——電流互感器原邊額定電流Kt——t秒時(shí)的熱穩(wěn)定倍數(shù)6．電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：Ug（電網(wǎng)工作電壓）≤Un一次回路電流：Ig.max（最大持續(xù)工作電流）≤In各電流互感器的選擇結(jié)果見下表：表5.3電流互感器的型號(hào)和參數(shù)型號(hào)額定電流比A次級(jí)組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)0.5級(jí)1級(jí)二次負(fù)荷Ω倍數(shù)110kV進(jìn)線側(cè)LB—1102×300/50.5/BB/B0.5B2.020157018335kV出線側(cè)LCW—3515—1000/50.5/30.5B2422865100變壓器10kV側(cè)LBJ—101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.540509010kV出線側(cè)LA—10300/50.5/31/30.5130.41075135其中：LB—110型號(hào)電流互感器見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）LCW—35型號(hào)電流互感器見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料）LB—35型號(hào)電流互感器見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）LBJ—10型號(hào)電流互感器見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）LA—10型號(hào)電流互感器見熊信銀主編的（發(fā)電廠電氣部分）7．電流互感器的校驗(yàn)a．110kV進(jìn)線側(cè)電流互感器動(dòng)穩(wěn)定：Ich≤ImKdwIch=9.18kA=9180AImKdw=×2×300×183=155280AIch﹤ImKdw熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤（ImKt）2由校驗(yàn)斷路器可知I∞2tdz=3.62×1.70=22.032[(kA)2·s]（ImKt）2=(2×0.3×70)2=1764[(kA)2·s]I∞2tdz＜（Imkt）2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。b．35kV出線側(cè)電流互感器動(dòng)穩(wěn)定：Ich≤ImKdwIch=19.89kA=19890AImKdw=×（5～1000）=707.11～141421.16AIch＜ImKdw熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤（Imkt）2由校驗(yàn)斷路器可知I∞2tdz=7.82×1.70=103.43[(kA)2·s]（Imkt）2=（1×65）2=4225[(kA)2·s]I∞2tdz＜（Imkt）2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。c．變壓器10kV側(cè)的電流互感器動(dòng)穩(wěn)定：Ich≤ImKdwIch=13.5kA=13500AImKdw=×（1000～1500）×90=（127279～190919）AIch＜ImKdw熱穩(wěn)定：I∞2tdz＜（Imkt）2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=5.32×1.70=47.75[(kA)2·s]（Imkt）2=[(1～1.5)×50]2=(2500～5625)[(kA)2·s]I∞2tdz＜（Imkt）2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。d．10kV出線側(cè)電流互感器動(dòng)穩(wěn)定：Ich≤ImKdwIch=13.5kA=13500AImKdw×(300～400)×135=(57276～73638)(A)Ich﹤ImKdw熱穩(wěn)定：I∞2tdz＜（Imkt）2由校驗(yàn)斷路器可知：(I∞Kt)2=5.32×1.20=33.71[(kA)2.S]I∞2tdz＜（Imkt）2經(jīng)以上檢驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。5.2.4電壓互感器的選擇及校驗(yàn)1．電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）一次電壓u1:1.1un>0.9un式中：un—電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動(dòng)范圍為±10﹪un（2）二次電壓u2n:電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)》參考資料確定。（3）準(zhǔn)確等級(jí)電壓互感器應(yīng)在那一等級(jí)下工作需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的需求確定。（4）二次負(fù)荷s2:s2≤sn式中：s2—二次負(fù)荷。sn——對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。2．電壓互感器的選擇：有電壓互感器的技術(shù)條件使用情況（1）110kV側(cè)：Un=110(kV)U2n=100/(V)（2）35kV側(cè)：U2n=100(kV)U2n=100(V)（3）10kV側(cè)：U2n=10(kV)U2n=100(V)三次測(cè)電壓等級(jí)準(zhǔn)確等級(jí)：1級(jí)。參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》表5.4側(cè)電壓互感器選擇如下所示：表5.4電壓互感器型號(hào)及參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量（kVA）最大容量（VA）0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)單相式JDC6—110(110000/)/(100/)/100300500(500)JDJ2—3535000/1001502505001000JDJ—1010000/10080150320640其中:Jcc_110型互感器熊信銀主編的《發(fā)電廠電氣部分》JDJ2_35型互感器熊信銀主編的《發(fā)電廠電氣部分》JDJ_10型互感器熊信銀主編的《發(fā)電廠電氣部分》5.2.5母線與電纜的選擇與校驗(yàn)送電線路導(dǎo)線截面積選擇的一般方法是：先按電流初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積，然后進(jìn)行電壓損失，機(jī)械強(qiáng)度，電暈，發(fā)熱等技術(shù)條件的效驗(yàn)，送電線路導(dǎo)線截面的選擇，應(yīng)根據(jù)5～電力系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)定進(jìn)行。1．35kV母線的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，35kV最大持續(xù)工作電流查表得Ig.max=259.82(A)采用鋁母線參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》，圖6.4查得Tmax=5600h/a經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.86.(A/㎜2)則母線經(jīng)濟(jì)截面為：S=Ig.max/J=692.28/0.74=935.5(㎜2)參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》表5.14選擇35kV母線圍毆：（80×10）型矩形母線。平方允許載流量：IY=1411A(θ=70℃,θ=25℃)。因?qū)嶋H環(huán)境溫度θ=θ0=25℃。綜合修正系數(shù)K=1.00.故：KIY=1411(A)>Ig.max=692.82(A)?？蓾M足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。2．10kV母線的選擇與校驗(yàn)（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇及母線截面10kV最大持續(xù)工作電流查表得Ig.max=454.68(kA)。采用鋁母線由《發(fā)電廠電氣部分》圖6.4查得Tmax=5600h/a。經(jīng)濟(jì)電流密度，J=0.74A/㎜2則母線經(jīng)濟(jì)截面為：S=Ig.max/J=1212.44/0.74=1638.4(㎜2)參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》附表2.1選用每相2條80mm×10mm=800(mm2)的導(dǎo)線，矩形S鋁導(dǎo)體平時(shí)IN=2.218,采用效應(yīng)系數(shù)KS=1.30。因?qū)嶋H環(huán)境溫度θ=θ0=25℃.參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》表5-17綜合修正系數(shù)K=1.00，故θ=25℃，允許電流為：KY=1×2128=2128(A)>Ig.max=1212.44（A），可滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)由短路電流周期分量θk=θp=165[(kA)2.S]。母線正常運(yùn)行最高溫度為：θw=θ+(θal－θ)(ImaxIal)2=25+(70-25)×(1212.44/2128.)2=39.6℃.參考《發(fā)電廠電氣部分》表6.3得C=99.則母線最小截面Smin為：Smin=/C=147.83<1600(mm2)滿足熱穩(wěn)定。（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由短路電流計(jì)算結(jié)果表查得短路沖擊電流為：ich=19.89(kA)相間距離d取0.35mfph=1.73×10-7×(l/a)×ich2×β=1.73×10-7×(1/0.35)×(19.89×103)×1=246.8(N/m)Wph=bh3/3=0.01×0.083/3=2.13×10-5(m3)σph=fphl3/10Wph=(246.8×1.52)/(10×2.13×10-5)=2.61×106(pa)由b/h=10/80=0.125,(2b-b)/(b+R)=(2×10-10)/(10+80)=0.111，參考熊信銀主編的《發(fā)電廠電氣部分》圖2.15得；K12=0.48，同相條件應(yīng)為：Fb=0.25×10-7×ich2/b×K12=0.25×10-7×(198902/0.01)×0.48=474.7(N/m)Ltmax=1.5/1.10=1.29,即會(huì)滿足動(dòng)穩(wěn)定所必須的最少襯墊數(shù)為2個(gè)，實(shí)際襯墊距為：lb=L/2=1.5/2=0.75n1﹤Ltmax滿足動(dòng)穩(wěn)定的要求。3．10kV出線電纜的選擇及校驗(yàn)（1）按額定電壓：Ug.max﹤Un（2）按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積S查表得Ig.max=51.96A。參考由熊信銀主編，中國(guó)電力出版社出版的《發(fā)電廠電氣部分》附表2—4，附表2—6選擇S=120㎜2電纜。溫度修正系數(shù)：Kt=(θal-θ)/(θal-25)=（90-15）/（90-25）=1.15其中θ為土壤溫度，參考《發(fā)電廠電氣部分》附表2—9及附表2—10得土壤熱阻修正系數(shù)KS=1.0，直埋兩根并列整設(shè)系數(shù)K4=0.92。允許載流量Ial=KlK3K4In=1.15×1.0×0.92×245=259.21﹤388.13(A)，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。6接地刀閘與避雷器的選擇運(yùn)行中的電氣設(shè)備，可能受到來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓的作用，必須采取有效過(guò)電壓防護(hù)器具，實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)和接地保護(hù)。6.1接地刀閘選擇為了保證電器和母線的檢修安全，35kV及以上每段母線根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè)1～2組接地刀閘或接地器。每?jī)山拥氐堕l的距離應(yīng)盡量保持適中。母線的接地刀閘應(yīng)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，也可裝與其它回路隔離開關(guān)的基礎(chǔ)之上，必要時(shí)可設(shè)置母線接地器。63kV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路宜配置接地刀閘。6.2避雷器6.2.1避雷器的參數(shù)普通閥型避雷器有FS型和FZ型兩種。FS型重要適用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型適用于發(fā)電廠和變電所。FZ型避雷器均由結(jié)構(gòu)和性能標(biāo)準(zhǔn)化的單件組成，其單件的額定電壓分別為3kV，6kV，10kV，15kV，20kV和35kV。因此，可由不同單件組成各種電壓等級(jí)的避雷器，例如FZ－35型避雷器是由兩個(gè)FZ－15型避雷器串聯(lián)而成。金屬氧化鋅避雷器比普通閥型避雷器，具有無(wú)續(xù)流，通流容