35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì)成果.doc

題 目： 35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 學(xué)習(xí)中心： 88888888 大 學(xué) 年 月 日院系 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 年級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師 題目 35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng) 語(yǔ) 是否同意答辯 過(guò)程分(滿分20) 指導(dǎo)教師 (簽章) 評(píng) 閱 人評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 閱 人 (簽章)成 績(jī) 答辯組組長(zhǎng) (簽章) 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 開(kāi)題日期： 完成日期：題 目 35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì) 題目類(lèi)型：工程設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的最后一個(gè)重要的綜合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生以前所學(xué)基本理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)起到鞏固、總結(jié)、發(fā)展和提高的作用。通過(guò)一個(gè)具體的配電降壓變電所設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是有關(guān)電力網(wǎng)，供配電系統(tǒng)，電氣二次方面的理論、概念和計(jì)算方法解決具體工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)了解有關(guān)技術(shù)政策、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)和規(guī)程，學(xué)校工程設(shè)計(jì)的基本技能、基本程序和基本方法。培養(yǎng)學(xué)生具有初步的科學(xué)研究和設(shè)計(jì)計(jì)算方面的技能， 樹(shù)立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生達(dá)到以下目的：領(lǐng)會(huì)電力工業(yè)建設(shè)中的政策觀念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，對(duì)工程技術(shù)中的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題能夠進(jìn)行較全面的綜合分析。1. 鞏固并充實(shí)所學(xué)基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能靈活應(yīng)用，解決實(shí)際問(wèn)題。2. 簡(jiǎn)歷正確的設(shè)計(jì)思路與方法，初步掌握變電所設(shè)計(jì)的程序、內(nèi)容、原則與方法。3. 提高查閱文獻(xiàn)、收集資料、調(diào)查研究、綜合分析、計(jì)算比較、設(shè)計(jì)制圖和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)的能力。4. 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。二、 設(shè)計(jì)原始資料1、變電所類(lèi)型 終端一般用戶2、變壓器臺(tái)數(shù)與容量：MVA Tmax=5000小時(shí)3、電力系統(tǒng)與本所連接情況（1） 該變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用：一般性終端變電所。（2）該變電所聯(lián)入系統(tǒng)的接線如下圖，接入電壓等級(jí)為35kV，進(jìn)線回路數(shù)2回，一回以20公里的線路與電力系統(tǒng)相連；另一回以15KM與某電站35kV升壓站相連。（3）電力系統(tǒng)出口短路容量：1000MVA；電力系統(tǒng)總?cè)萘浚?00MVA。（4）水電站資料：發(fā)電機(jī) 22000kW；COS=0.8；Xd=0.2；變壓器 5000kVA；Ud%=0.7；4、 電力負(fù)荷：（1）10千伏電壓等級(jí)；10回出線，每回最大輸送1.5MW，COS=0.7，各回路出線的最小負(fù)荷按最大負(fù)荷的70%計(jì)算，負(fù)荷同時(shí)率取0.7。（2）10回中含預(yù)留2回備用。（3）所有電率取1%5、環(huán)境條件（1）當(dāng)?shù)刈罡邷囟?1，年最低溫度-1，最熱月平均最高溫度34，最熱月平均地下溫度21。（2）當(dāng)?shù)睾０胃叨?00米；風(fēng)向西南風(fēng)勢(shì)3-6級(jí)。（3）土壤電阻系數(shù)=1500.m；年雷暴日數(shù)為50天。三、 應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件及實(shí)物（包括設(shè)計(jì)論文、圖紙等）畢業(yè)論文、電氣主接線圖四、 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排第一部分 收集資料進(jìn)行開(kāi)題工作，完成論文初稿框架。 （3月） 第二部分 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文寫(xiě)作。 （6 周）第三部分 在老師的指導(dǎo)下，完成論文初稿。 （2周）第四部分 修改論文初稿，定稿。 （3月）評(píng)閱或答辯 進(jìn)行論文答辯或者評(píng)閱，通過(guò)后提交論文最終稿。 （ 1月）指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院審查意見(jiàn)：審 批 人： 年 月 日誠(chéng)信承諾一、 本設(shè)計(jì)是本人獨(dú)立完成；二、 本設(shè)計(jì)沒(méi)有任何抄襲行為；三、 若有不實(shí)，一經(jīng)查出，請(qǐng)答辯委員會(huì)取消 本人答辯（評(píng)閱）資格。承諾人（鋼筆填寫(xiě)）：年月日目 錄摘要.IX第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).1第二章 確定主接線方案.42.1變電所變壓器的選擇.42.2 變電所主接線設(shè)計(jì).52.3廠用變的選擇.8第三章 短路電流計(jì)算.93.1 概述.93.2 短路電流計(jì)算.103.3 計(jì)算成果表.14第四章 電氣設(shè)備選擇.154.1 10kV配電裝置電氣設(shè)備選擇.154.2 10kV變壓器側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器的選擇.174.3 10kV側(cè)出線成套開(kāi)關(guān)柜的選擇.184.4 10kV母線PT柜的選擇.214.5 35kV變壓器側(cè)高壓開(kāi)關(guān)電器的選擇.22第5章 變電所的防雷保護(hù).285.1 變電所的雷擊保護(hù).285.2 避雷器的選擇.29第六章 變電所配電裝置.306.1 配電裝置設(shè)計(jì)原則與要求.306.2 電氣總平面布置.316.3 10kV配電裝置.316.4 35kV配電裝置.31結(jié)論. .33致謝.33參考文獻(xiàn).34摘 要變電站是電力系統(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，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。我國(guó)電力系統(tǒng)的變電站大致分為四大類(lèi)：升降壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站。我國(guó)電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，對(duì)變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，更需要我們提高知識(shí)理解應(yīng)用水平，認(rèn)真對(duì)待。從我國(guó)目前部分地區(qū)用電發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，新建變電站應(yīng)充分體現(xiàn)出安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 1、設(shè)計(jì)依據(jù)； 2、設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容； 3、設(shè)計(jì)要求； 4、對(duì)其他專(zhuān)業(yè)的要求； 5、使用說(shuō)明； 此文章本人根據(jù)多個(gè)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)的，滿足工程的實(shí)際需求，對(duì)設(shè)計(jì)單位交底明確，保證圖紙的深度及范圍等要求，也可作建設(shè)單位審查景觀電氣圖紙之用！耗用4個(gè)月時(shí)間編寫(xiě)作品，無(wú)抄襲！ 望請(qǐng)各位提出寶貴意見(jiàn)！第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校期間的最后一個(gè)重要的綜合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生以前所學(xué)基本理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)起到鞏固、總結(jié)、發(fā)展和提高的作用。通過(guò)一個(gè)具體的配電降壓變電所設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是有關(guān)電力網(wǎng)，供配電系統(tǒng)，電氣二次方面的理論、概念和計(jì)算方法解決具體工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)了解有關(guān)技術(shù)政策、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)和規(guī)程，學(xué)校工程設(shè)計(jì)的基本技能、基本程序和基本方法。培養(yǎng)學(xué)生具有初步的科學(xué)研究和設(shè)計(jì)計(jì)算方面的技能， 樹(shù)立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生達(dá)到以下目的：領(lǐng)會(huì)電力工業(yè)建設(shè)中的政策觀念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，對(duì)工程技術(shù)中的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題能夠進(jìn)行較全面的綜合分析。1. 鞏固并充實(shí)所學(xué)基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，能靈活應(yīng)用，解決實(shí)際問(wèn)題。2. 簡(jiǎn)歷正確的設(shè)計(jì)思路與方法，初步掌握變電所設(shè)計(jì)的程序、內(nèi)容、原則與方法。3. 提高查閱文獻(xiàn)、收集資料、調(diào)查研究、綜合分析、計(jì)算比較、設(shè)計(jì)制圖和編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)的能力。4. 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。二、設(shè)計(jì)題目：某35kV降壓變電所電氣部分的設(shè)計(jì)三、已知資料1、變電所類(lèi)型 終端一般用戶2、變壓器臺(tái)數(shù)與容量：MVA Tmax=5000小時(shí)3、電力系統(tǒng)與本所連接情況（1） 該變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用：一般性終端變電所。（2）該變電所聯(lián)入系統(tǒng)的接線如下圖，接入電壓等級(jí)為35kV，進(jìn)線回路數(shù)2回，一回以20公里的線路與電力系統(tǒng)相連；另一回以15KM與某電站35kV升壓站相連。（3）電力系統(tǒng)出口短路容量：1000MVA；電力系統(tǒng)總?cè)萘浚?00MVA。（4）水電站資料：發(fā)電機(jī) 22000kW；COS=0.8；Xd=0.2；變壓器 5000kVA；Ud%=0.7； 圖1-14、電力負(fù)荷：（1）10千伏電壓等級(jí)；10回出線，每回最大輸送1.5MW，COS=0.7，各回路出線的最小負(fù)荷按最大負(fù)荷的70%計(jì)算，負(fù)荷同時(shí)率取0.7。（2）10回中含預(yù)留2回備用。（3）所有電率取1%5、環(huán)境條件（1）當(dāng)?shù)刈罡邷囟?1，年最低溫度-1，最熱月平均最高溫度34，最熱月平均地下溫度21。（2）當(dāng)?shù)睾０胃叨?00米；風(fēng)向西南風(fēng)勢(shì)3-6級(jí)。（3）土壤電阻系數(shù)=1500.m；年雷暴日數(shù)為50天。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、變電所電氣主接線設(shè)計(jì)；1.1確定主變臺(tái)數(shù)、容量和型式。1.2電氣主接線的方案比較與確定。1.3確定所用變臺(tái)數(shù)及其備用方式。1.4互感器的配置。2、短路電流計(jì)算3、電氣設(shè)備選擇4、繪制電氣主接線圖。5、繪制變電所電氣布置圖（35kV屋外配電裝置平、斷面布置圖，10kV屋內(nèi)配電裝置平面布置圖、訂貨圖，所學(xué)總平面布置圖）。6、6.1直擊雷過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)計(jì)。6.2侵入波過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)計(jì)。6.3變電所接地裝置的設(shè)計(jì)。6.4繪制全所防雷保護(hù)及接地網(wǎng)平面布置圖。7、主要電氣設(shè)備材料匯總表。8、確定變電所的控制、信號(hào)、測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及直流電源方案，對(duì)電氣元件進(jìn)行繼電保護(hù)的配置，繪制所有電氣元件的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及測(cè)量監(jiān)察系統(tǒng)單線圖。五、畢業(yè)設(shè)計(jì)成品內(nèi)容1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2. 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)3. 圖紙3.1 變電所電氣主接線圖3.2 變電所電氣總平面布置圖3.3 35kV屋外配電裝置平面布置圖及斷面圖。3.4 10kV屋內(nèi)配電裝置平面布置圖（高壓開(kāi)關(guān)柜平面布置圖、配置圖、定貨圖）。3.5 全所繼電保護(hù)配置及測(cè)量系統(tǒng)的單線圖。3.6 主要電氣設(shè)備材料匯總表（清單）。3.7 避雷針保護(hù)范圍平面圖。3.8 變電所接地網(wǎng)平面布置圖。3.9 變壓器保護(hù)原理展開(kāi)圖。3.10 線路保護(hù)原理展開(kāi)圖。六、畢業(yè)設(shè)計(jì)成果要求1. 計(jì)算說(shuō)明書(shū)要字跡清楚工整，內(nèi)容包括：（1）主接線方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較及選擇說(shuō)明；（2）短路電流計(jì)算中所使用的理論、概念和主要計(jì)算過(guò)程。（3）電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)過(guò)程。2. 封面、封底、中文摘要、英文摘要、目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、參考文獻(xiàn)索引等均需打印成文稿，成品裝訂成冊(cè)。3. 成果圖紙采用CAD制圖。第二章 電氣主接線的設(shè)計(jì)21變電所變壓器的選擇2.1.1 主變壓器型式的選擇1.相數(shù)的確定330kV及一下的電力系統(tǒng)，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，應(yīng)選用三相變壓器2.繞組數(shù)的確定對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心、具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，為容量簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。2.1.2主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定 1.主變壓器臺(tái)數(shù)的確定由于變壓器的運(yùn)行可靠性高，檢修周期長(zhǎng)，損耗低，加上是小型變電所總?cè)萘坎淮蠛蛯?duì)可靠性的要求不太高，主變臺(tái)數(shù)以12臺(tái)為宜。臺(tái)數(shù)過(guò)多引起綜合投資和運(yùn)行費(fèi)用的顯著增加，并使配電裝置和電氣布置變得復(fù)雜。更具實(shí)際情況，并經(jīng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及滿足運(yùn)行的要求，該變電所的主變選擇2臺(tái)。2.主變?nèi)萘康拇_定變電所主變壓器的容量一般按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇,根據(jù)城市規(guī)劃,負(fù)荷性質(zhì)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮,確定共容量,對(duì)重要變電所應(yīng)當(dāng)考慮,一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行時(shí),其余變壓器容量在計(jì)量及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)滿足以及及二級(jí)負(fù)荷的供電的一般性變電所,低昂一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行時(shí),其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%由于當(dāng)變壓器的容量占總?cè)萘?0%70%之間的效率最高避免“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象存在其容量為： 考慮到1020年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇變壓器的容量故選擇12500kVA。2.1.3主變壓器的型號(hào)的確定根據(jù)其環(huán)境條件，工作供電的可靠性，運(yùn)行的安全和靈活性以及經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)考慮，可選擇三相油浸式、風(fēng)冷表或鋁線變壓器即S7-12500/35，其聯(lián)合組別 22變電所主接線設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，參照變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，擬定出各電壓等級(jí)的可行方案，因?yàn)樽冸娝陔娏ο到y(tǒng)中的地位、負(fù)荷情況、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件的不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案。2.2.1電氣主接線方案的比較為正確選擇電氣主接線在滿足技術(shù)系數(shù)和系統(tǒng)提供的有關(guān)資料基本要求的情況下，允許幾種方案有所差異，然后對(duì)其技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上比較。最后選擇技術(shù)上先進(jìn)經(jīng)濟(jì)上合理分期過(guò)流方便，便于運(yùn)行管理維護(hù)的最佳方案。電氣主接線技術(shù)比較一覽表如圖2-1 圖2-1四種可能性接線方案由表2-1得知結(jié)論為：從經(jīng)濟(jì)費(fèi)用比較，內(nèi)橋接線簡(jiǎn)單，布置占地小，比外橋接線更經(jīng)濟(jì)。故所確定的主接線為方案二 表2-1方案一二三四接線圖aBcd設(shè)計(jì)方案及其可靠性高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線，線路開(kāi)斷很方便但變壓器切除不方便，低壓側(cè)采用不分段支路單母線接線，旁路斷路器可代替線路斷路器工作檢修任意回路的斷路器，該回路可以不停電但母線出現(xiàn)故障選擇全場(chǎng)停電，故供電不可靠。高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線線路斷開(kāi)很方便，變壓器檢修切除不方便。低壓側(cè)采用分段母線接線，母線上出現(xiàn)故障，只要斷一半線路，線路檢修只導(dǎo)致這一回路停電，可劃一類(lèi)負(fù)荷做負(fù)荷備用，故此接縣供電可靠性較高。高壓側(cè)采用外橋接線變壓器切除方便，但線路檢修切除方便。低壓側(cè)采用不分?jǐn)鄮月纺妇€接線旁路斷路器可代替線路斷路器工作，檢修任意回路的斷路器該回路可以不停電，當(dāng)母線上出現(xiàn)故障，造成全場(chǎng)停電故供電不可靠。高壓側(cè)采用外橋接線。變壓器切除方便，當(dāng)線路檢修切除不方便，且外橋接線可用在穿越功率通過(guò)的線路低壓側(cè)采用分段單母線界限母線出線故障只需斷一半。線路檢修只導(dǎo)致這一路停電，可對(duì)一類(lèi)負(fù)荷備用，所以此接線供電可靠性高。靈活性不分段單母線檢修時(shí)，必須全場(chǎng)停電故靈活性不高。分段單母線檢修時(shí)不需要全場(chǎng)停電，靈活性好且運(yùn)行安全。不分段單母線檢修時(shí)必須全場(chǎng)停電，故靈活性不高。分段單母線檢修時(shí)不需要全場(chǎng)停電，靈活性好且運(yùn)行安全。維護(hù)與檢修不方便方便不方便方便結(jié)論不采用采用不采用采用2.3所用電的設(shè)計(jì)所用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全所的發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)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)、保證機(jī)組供電的安全。2.3.1所用變壓器的選擇一、所用變壓器型式選擇目前，生產(chǎn)的所用的變壓器有油浸式和干式兩種。油浸式變壓器的有點(diǎn)是訂貨容易價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是需在屋內(nèi)且要設(shè)置防爆、通風(fēng)散熱及事故排油等設(shè)施，干式變壓器的冷卻介質(zhì)濕空氣，沒(méi)有爆炸和火災(zāi)蔓延的危險(xiǎn)，布置靈活，維護(hù)方便。但干式變壓器的絕緣水平逼向同等級(jí)的油浸式變壓器低，因此不允許直接與架空線連接。故與主變壓器接線方式相結(jié)合，可知所選用的變壓器型式為油浸式變壓器。二、所用變壓器得臺(tái)數(shù)及容量的選擇所用變壓器容量的選擇應(yīng)保證在政策情況下滿足用電負(fù)荷的供電，不應(yīng)由于過(guò)負(fù)荷過(guò)熱而影響其使用壽命。在一般故障或檢修條件下，應(yīng)有足夠的備用容量，以保證供電正常運(yùn)行。所用變壓器容量與所用電變壓器選用2臺(tái)。所用電率取1%；且采用油浸式變壓器，每臺(tái)可按70%的計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇，其中一臺(tái)所用變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)所用變壓器暫時(shí)過(guò)負(fù)荷30%故選擇容量為101.51%=0.15MVA。采用三相油浸自冷式鋁線變壓器，其低壓側(cè)采用的聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號(hào)為接線。綜上所述：所用變?nèi)缦卤?-2所示 表2-2主要技術(shù)參數(shù)（0.4kV油浸式電力變壓器）產(chǎn)品型號(hào)額定容量額定電壓及分接范圍（kV）相數(shù)空載損耗負(fù)載損耗短路阻抗空 載電流（%）聯(lián) 結(jié)組標(biāo)號(hào)高壓低壓S9-160/100.160100.430.42.64.01.42.3.2所用電源的連接方式所用電母線的接線可按所用變壓器臺(tái)數(shù)進(jìn)行分段或不分段。但必須裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。按主變壓器的連線方式，看從電源系統(tǒng)連接，也可用變壓器低壓側(cè)引出分支線供所用變壓器電源。當(dāng)負(fù)荷出線回?cái)?shù)超過(guò)一回時(shí)，一般平均分布在單母線兩側(cè)。第三章 短路電流計(jì)算31概述3.1.1短路發(fā)生的原因及后果在電力系統(tǒng)中，不僅要考慮正常運(yùn)行情況，而且要考慮發(fā)生故障的情況，其中最重要的就短路故障。相與相或相與地之間直接金屬性連接稱(chēng)為短路。短路發(fā)生的遠(yuǎn)遠(yuǎn)是多種多樣的，主要有：元件損壞氣象條件惡化人為事故其他，如挖溝損傷電纜。隨著短路類(lèi)型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，短路的危險(xiǎn)后果一般有以下的幾方面：短路故障使短路點(diǎn)附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力。如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)韌，則可能遭到破壞，事故進(jìn)一步擴(kuò)大。短路電流通過(guò)設(shè)備使發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備可能過(guò)熱以致?lián)p壞。短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)行的發(fā)電廠可能是去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成成片地區(qū)停電。發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，不平衡電流產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很打的電動(dòng)勢(shì)，這對(duì)于架設(shè)在高壓電力線路附近的通信線路或鐵道信號(hào)等會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。32短路電流計(jì)算3.2.1等值電路圖簡(jiǎn)化計(jì)算 圖3-1計(jì)算電路圖 圖3-2等值電路圖當(dāng)短路時(shí)，設(shè)=100MVA. = =1.05系統(tǒng) 水電站 35kV架空線路系統(tǒng)20KM： 水電站15KM：變壓器： 系統(tǒng)流到短路點(diǎn)的短路電流為：系統(tǒng)短路沖擊電流：系統(tǒng)的短路容量：水電站查表得： 瞬時(shí)值：水電站短路沖擊電流：水電站短路容量：由此可知：3.2.2 短路點(diǎn)的三相短路電流如下：圖3-3短路點(diǎn)的三相短路電流當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)，設(shè) 由短路點(diǎn)短路計(jì)算得出： 系統(tǒng)水電站：查表得： 瞬時(shí)值：水電站短路沖擊電流：水電站短路容量：由此可知：3.3短路電流計(jì)算成果表分組電源支路計(jì)算數(shù)據(jù)1短路點(diǎn)2平均額定電壓kV3710.53分組電源名稱(chēng)系統(tǒng)系統(tǒng)4分組電源額定容量MVA短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)5T=0(s)標(biāo)么值5.11.386有名值kA0.3980.387T=0.1(s)標(biāo)么值3.81.278有名值kA0.2960.359T=0.2(s)標(biāo)么值3.71.3210有名值kA0.2890.36311T=1(s)標(biāo)么值3.41.5212有名值kA0.2650.41813T=2(s)標(biāo)么值3.31.6514有名值kA0.2570.4515T=4(s)標(biāo)么值3.21.716有名值kA0.250.4717沖擊短路電流kA0.6440.6218沖擊短路電流有效值kA15.94414.3619短路容量MVA410.026104.94 表3-1 第四章 電氣設(shè)備的選擇電器選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一,在電力系統(tǒng)中各電器的作用和工作條件不同,具體選擇方法也不完全相同,但對(duì)他們的基本要求是一致的,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)校驗(yàn).熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.1 10kV配電裝置電氣設(shè)備的選擇4.1.1 10kV側(cè)母線、絕緣子和電纜、架空線路的選擇。10kV側(cè)母線選擇1) 選擇號(hào)：10kV母線裝設(shè)于屋內(nèi)，采用單片矩形。2) 按經(jīng)濟(jì)電流密度和初選母線的經(jīng)濟(jì)截面 查表 3) 按長(zhǎng)期發(fā)熱條件校驗(yàn)或選擇母線的載流截面選擇條件： 即查表 單片矩形鋁母線的載流量： 表4-1 母線尺寸HB截面積截面系數(shù)W載流量動(dòng)穩(wěn)定kW避免共振時(shí)最大跨度100101.0810001.61568814574) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)再留道題的截面最小值條件：只要所選導(dǎo)體的截面不小于則短路終止溫度便不會(huì)起過(guò)短時(shí)發(fā)熱允許溫度。硬鋁在41時(shí)C值99。5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)三線短路時(shí)的最大沖擊電流彎曲應(yīng)力G不小于母線的允許彎曲應(yīng)力。即動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)可參照即母線絕緣子之間的距離小于母線的動(dòng)穩(wěn)定就可以滿足要求。4.1.2 支柱絕緣子的選擇支柱絕緣子用來(lái)將母線固定于開(kāi)關(guān)柜上：1) 型號(hào)：產(chǎn)品支柱絕緣子、外膠裝 2A-10Y 型支柱絕緣子2) 額定電壓：4.1.3 電力電纜的選擇電纜芯線材料及型號(hào)鋁芯電纜ZLQ（P）0 額定電壓10kV4.1.4 架空線路的選擇1) 線路輸送的最大電流查資料得 LVJ-35導(dǎo)線在環(huán)境溫度41的長(zhǎng)期允許電流140A，因此選擇LGJ-35以上導(dǎo)線均滿足發(fā)熱導(dǎo)體。2) 按經(jīng)濟(jì)截面電流密度選擇架空導(dǎo)線截面 故選擇LGJ-120型的鋼芯鋁絞線。4.2 10kV變壓器側(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器的選擇4.2.1 10kV變壓器側(cè)斷路器的選擇1) 型式選擇在10kV屋內(nèi)配電裝置中采用戶內(nèi)真空斷路器（ZN-系列）2)從前面的短路電流計(jì)算可知點(diǎn)短路： 10kV變壓器側(cè)隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù) 表4-2型號(hào)額定電壓一次額定電流（A）二次額定電流（A）準(zhǔn)確度二次組合額定二次負(fù)荷額定動(dòng)穩(wěn)定電流LMZBJ-10W110600050.2/0.5/0.5/10p0.2/0.5/0.5/10p607210kV饋線賄賂選擇LZZBJ9-10h1型電流互感器其變比為300/5A準(zhǔn)確的等級(jí)為0.5S/5p104.3 10kV側(cè)出現(xiàn)成套開(kāi)關(guān)柜的選擇4.3.1 斷路器的選擇和校驗(yàn)1 選型：真空斷路器2根據(jù)以上條件所選擇的35kV斷路器的選擇技術(shù)參數(shù) 表4-3型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）額定關(guān)合短路電流（峰值）4s熱穩(wěn)定電流（kV）額定絕緣水平工頻耐壓1分鐘（kV）雷擊沖擊耐壓斜波(kV）ZN21121280031.5808031.542753 斷路器開(kāi)斷電流的校驗(yàn)真空斷路器的額定開(kāi)斷電流超瞬變短路電流故滿足開(kāi)斷條件 4 短路關(guān)合電流校驗(yàn)斷路器的額定關(guān)合電流（最大短路電流峰值）短路沖擊電流故 滿足關(guān)合條件5 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電氣 允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值，（表明斷路器在沖擊電流作用下，承受電動(dòng)力的能力，該值不小于開(kāi)斷電流的2.55倍）即短路沖擊電流，顯然故 滿足熱穩(wěn)定條件4.3.2 電壓互感器的選擇1 選型：根據(jù)用途安裝地點(diǎn)等來(lái)選擇，故10kV側(cè)電壓互感器選擇戶內(nèi)型2 額定電壓的選擇：（線電壓） 3 準(zhǔn)確度等級(jí)選擇：應(yīng)滿足二次測(cè)量?jī)x表對(duì)其的最高要求副邊容量校驗(yàn)：計(jì)算出負(fù)荷該準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)的互感器 表4-4型號(hào)額定工作電壓（kV）額定容量（MVA）一次線圈二次線圈輔助線圈0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)JDZJ-10508920004.3.3 電流互感器的現(xiàn)在1 選型：戶內(nèi)式2 表4-5型號(hào)額定電壓（kV）設(shè)備最高電壓（kV）額定一次電流（A）額定二次電流（A）額定短時(shí)熱電流1s（kA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)LZZBJ1-351012150512753 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足動(dòng)穩(wěn)定要求的條件為，且故，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求4 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定要求的條件為： 故 滿足熱穩(wěn)定要求5 準(zhǔn)確度的等級(jí)選擇和副邊容量校驗(yàn)保護(hù)用電流互感器一般可選用3級(jí)，差動(dòng)保護(hù)對(duì)電流互感器的特性有特殊要求，要求選用D級(jí)，零序保護(hù)也有專(zhuān)用電流互感器4.3.4 避雷器選擇 表4-6型號(hào)額定電壓（有效值）滅弧電壓（有效值）FS410kV12.7kV4.3.5 熔斷器選擇1 選型：戶內(nèi)式2 熔斷器技術(shù)參數(shù) 表4-7型號(hào)額定工作電壓最大切斷電流熔絲額定電流（kA）額定斷流容量（MVA）備注RNZ-1010500.51000用于保護(hù)電壓互感器4.4 10kV 側(cè)母線側(cè)PT柜電壓互感器的選擇4.4.11 選型：根據(jù)用途安裝地點(diǎn)等來(lái)選擇，故10kV側(cè)電壓互感器選擇戶內(nèi)型2 額定電壓的選擇：（線電壓）3 準(zhǔn)確度等級(jí)選擇：應(yīng)滿足二次側(cè)所連接測(cè)量?jī)x表對(duì)其的最高要求副邊容量校驗(yàn)：計(jì)算出負(fù)荷該準(zhǔn)確度對(duì)應(yīng)的互感器 表4-8型號(hào)額定工作電壓（kV）額定容量（MVA）一次線圈二次線圈輔助線圈0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)JDZJ-10508920004.4.2 10kV 等級(jí)側(cè)PT柜熔斷器的選擇1) 選型：戶內(nèi)式2) 熔斷器技術(shù)參數(shù) 表4-9型號(hào)額定工作電流（A）最大切斷電流（kA）熔絲額定電流（kA）額定斷流容量（MVA）備注RNZ-1010500.51000用于保護(hù)電壓互感器 4.4.3 PT柜避雷器的選擇 選型：合成絕緣無(wú)間隙氧化鋅避雷器 型號(hào)：HY5WZ10/304.4.4 10kV母線側(cè)所用變?nèi)蹟嗥鞯倪x擇 選型：RN310/504.5 35kV變壓器側(cè)高壓開(kāi)關(guān)電器的選擇高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及高壓熔斷器的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 表4-10項(xiàng)目額定電壓額定電流開(kāi)斷電流斷路關(guān)合電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓斷路器隔離開(kāi)關(guān)-高壓斷路器-4.5.1 35kV變壓器側(cè)斷路器的選擇 1選型：戶外型 ，少油斷路器 操作機(jī)構(gòu)：優(yōu)先采用電磁式操作機(jī)構(gòu)2 根據(jù)以上數(shù)據(jù)條件的選擇的35kV斷路器技術(shù)參數(shù) 表4-11型號(hào)電壓額定電流（kA）額定開(kāi)斷電流（kA）額定斷開(kāi)容量（MVA）極限通過(guò)電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）合閘時(shí)間（S）固有分閘時(shí)間額定峰值有效值4SSW3-35356006.6400179.86.60.120.063斷路器開(kāi)斷電流的校驗(yàn) 高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流： 超瞬變短路電流有效值： 故滿足開(kāi)斷條件4短路關(guān)合電流校驗(yàn) 斷路器的額定關(guān)合電流（最大短路電流峰值）： 短路沖擊電流，故滿足關(guān)合條件 5動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值：（表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動(dòng)力的能力，該值不小于開(kāi)斷電流的2.55倍，即，顯然滿足動(dòng)穩(wěn)定條件6熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短時(shí)發(fā)熱量： 斷路器熱穩(wěn)定電流下的熱量： 故滿足 滿足熱穩(wěn)定條件4.5.3 35kV變壓器側(cè)高壓熔斷器的選擇 選型：戶外熔斷器的型式?jīng)Q定于電壓等級(jí) 35kV可選用RW535 RW535/50系列跌落式：非限流型，用于保護(hù)配電變壓器和線路 RXW035/0.5系列限流型非跌落式，用于保護(hù)電壓互感器 表4-12型號(hào)額定工作電壓（kV）額定工作電流（kV）額定斷流容量（MVA）備注RW535/503550200用于保護(hù)配電變壓器和線路RW1035/0.5350.51000用于保護(hù)電壓互感器4.5.4 35kV變壓器側(cè)互感器的選擇4.5.4.1 35kV變壓器側(cè)電壓互感器的選擇 1選型：根據(jù)用途安裝地點(diǎn)來(lái)選擇故35kV側(cè)電壓互感器選擇戶外型，且為3臺(tái)單相電壓互感器，1臺(tái)三相五柱式及3個(gè)單相TV用于同期測(cè)量、保護(hù)及絕緣監(jiān)察及單相接地保護(hù) 2額定電壓的選擇 （線電壓） 3準(zhǔn)確度等級(jí)選擇：應(yīng)該滿足二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表