本科畢業(yè)論文--110kV變電站設(shè)計(上海電力學(xué)院)(免費(fèi))(牛人)

1、上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（ E型）作者：施春迎第i頁1本科畢業(yè)論文發(fā)電廠設(shè)計上海電力學(xué)院施春迎第一章 主變及所用變的選擇第一節(jié)主變壓器的選擇、負(fù)荷統(tǒng)計分析1、35kV 側(cè)Qimax= P2 imax/cosi -P2imax = 100002/0.852 -10000? = 6197.44K var Q2max= P 2 max /cos22 P22max =】100002 /0.852 100002 =6197.44KvarQ3max =P2 3 max /cos毋23 P23max = j60002/0.852 60002 =3718.47K varQ4max =P 4 max /cos

2、24 -p24max =%60002/0.802 -60002 =4500KvarQ5max =P2 5max /cos 5 P 5 max = J60002/0.802 -60002 =4500Kvar二 P35 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW)二 Q35 =Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35( KVar)S35MAX = . P3：max Q35max = 380002 25113

3、.352 =45548.66( KVA)Cos 35 =maxS35MAX3800045548.66=0.83考慮到負(fù)荷的同時率，35k V側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：S 35MAX =S35MAX35=45548.66 0.85=38716.3QKVA）2、10kV 側(cè):Qlmax=1 max / cos申 i P imax =/0.85 2500一 =1549.36KvarQ2max = . P 2max/cos爲(wèi)- P?2max = 2000 /0.85 2000? = 1239.49K var2 2 2 ,J 2 22Q3max = . P 3max/cos3-P 3max =、1500 /0.8

4、0 -1500 = 1125K varQ4max = Jp2 4max/cos24 - P24max = V20002 /0.852000 1239.49K varQ5max = P25max/cos25-P25max = .20002 /0.802-20002= 1500K varQ6max =- P6max /cos 26-P26max = .100。2/0.852-100。2= 619.74K varQ7max = . P 7 max /cos 7 P 7 max =j10002/0.802 -10002 = 750K varQ8max = Jp 8max/cos28 - P?8max

5、= .1000?/0.85 -1000 = 620K varQ9max =.、P29max/cos29 -P29max 二.15002/0.802 -1500? =1125KvarQ10max =P 10 max /cos 21o - P210max =、15002/0.852 -15002 = 929.62K varX Ro =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+150 16000 ( KW)J 10 = Q1max

6、+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9max+Q 10max=1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7 (KVar)S10MAX = JZP0max +Q!Lax =1600。2 +10697.72 =19246.84 (KVA小忙Ro16000cccCos 10= 一=0.83S10MAX19246.84考慮到負(fù)荷的同時率，10kV側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：S10MAX =S1 0MAX10 =19246.84 0.85=16359.81(KVA)S110

7、MAX =3、110kV 側(cè):P35max35 二 Pomax 10 )2 (二.Q35max35 二 Q10max10 )2=(38000 0.85 16000 0.85)2 (25113.35 0.85 10697.7 0.85)2上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋( E型)作者：施春迎第7頁=55076(KVA)考慮到負(fù)荷的同時率，110kV側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為:S110Max = Siiomax110 =55076 0.85=46815(KVA)、主變臺數(shù)的確定根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.2條規(guī)定“在有一、二級負(fù)荷的變電所宜裝 設(shè)兩臺及以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠

8、容量的備用電源時， 可裝設(shè)一臺主變壓器?！比⒅髯?nèi)萘康拇_定：根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.3條規(guī)定“裝有兩臺及以上主變壓器的變電 所，當(dāng)斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的 一、二級負(fù)荷?！惫时驹O(shè)計滿足兩個條件：1、兩臺總?cè)萘康禨三S,10MAX2、S( 60 75)% S110MAX本變電所按建成后5年進(jìn)行規(guī)劃，預(yù)計負(fù)荷年增長率為 5%,因此：t5刀s= S110MAX (1+m) =46815 (1+0.05) 5=59749(KVA)式中t為規(guī)劃年限，m為增長率S=60%E S= 0.6 59749=35849.4(KVA)查產(chǎn)品目錄，選

9、擇兩臺變壓器容量一樣，每臺容量為40000KVA。四、主變型式1、優(yōu)先考慮選二相變壓器依設(shè)計原則，只要不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)優(yōu)先考慮三相變壓器。該變電所主變壓 器為110kV降壓變，單臺容量不大(40000KVA)，不會受到運(yùn)輸條件限制，故選用三 相變壓器。2、具有三個電壓等級S35MAX / S110MAX 38716.36/46815= .83 015S10max /Shomax = 16359.81/46815= 0.350.15根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.4條規(guī)定“具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。上

10、述兩式均大于15%，故選擇主變?yōu)槿ψ儔浩?、 本設(shè)計110kV主網(wǎng)電壓采用中性點(diǎn)直接接地方式（大電流接地系統(tǒng)），而中壓電網(wǎng) 為35kV （采用小電流接地系統(tǒng)）由于中性點(diǎn)具有不同的接地方式，而自耦變壓器高低 壓側(cè)之間有電的直接聯(lián)系，要求高、低壓繞組的中性點(diǎn)運(yùn)行方式須一致，所以本所不 宜采用自耦變壓器，選擇普通的三繞組變壓器。4、容量比由上述計算可知：主變壓器額定為 40000KVA，35kV側(cè)負(fù)荷占主變?nèi)萘康?7%, 大于50%，為滿足35kV側(cè)負(fù)荷的要求與需要，故35kV側(cè)容量取100%的額定容量。 10kV側(cè)負(fù)荷占額定容量的41%,小于50%，故10kV側(cè)繞組容量取50%。從以上分 析得出

11、主變壓器各繞組的容量比為 100/100/50。5、調(diào)壓方式的選擇根據(jù)35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范3.1.5條規(guī)定“變壓器的有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì) 量，減少電壓波動的有效手段，對電力系統(tǒng)，一般要求110kV及以下變電所至少采用一級有載調(diào)壓變壓器?！倍驹O(shè)計110kV變電所110kV及35kV側(cè)負(fù)有化工廠、變電所、 醫(yī)院等重要負(fù)荷，對電能的質(zhì)量和可靠性的要求較高，為保證連續(xù)供電和滿足對電能 質(zhì)量的要求，并能隨時調(diào)壓，擴(kuò)大調(diào)壓幅度而不引起電網(wǎng)的波動，故應(yīng)采用有有載調(diào) 壓方式的變壓器，以滿足供電要求。6中性點(diǎn)接地方式的確定中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生三相短路時，未故障相對地電壓不升高，因此,電網(wǎng)

12、中設(shè)備各相對地絕緣水平取決于相電壓，使電網(wǎng)的造價在絕緣方面的投資越低， 當(dāng)電壓越高，其經(jīng)濟(jì)效益越明顯，因此我國規(guī)定電壓大于或等于110kV的系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地。本變電站為終端變，中性點(diǎn)是否接地，由系統(tǒng)決定，所以在中性點(diǎn)加 隔離刀閘接地。6.1 35kV 系統(tǒng)：. Un l 35 （40 40 30 2 30 2 30 2）lc= 26（A）350350由電氣專業(yè)資料可知：當(dāng)35kV系統(tǒng)對地電容電流大于等于10A，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消 弧線圈接地，所以本所35kV系統(tǒng)中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地。36.2 10kV 系統(tǒng)架空線:Ic1 =Un 沃 h =10x(25x2 十 15+20 +15+6x

13、2+20x2 十15匯2)350350=5.2(A)電纜線：Ic2= 0.1 Un l 2=0.1 10 (10 ：2+5+10X 2)=45(A)Ic = Ic1+|c2=5.2+45=50.2(A)由于Ic 30A，由電氣專業(yè)資料可知：當(dāng)10kV系統(tǒng)對地電容電流大于30A，中 性點(diǎn)必須接地，本所10kV系統(tǒng)對地電容電流大于30A，因此中性點(diǎn)需采用經(jīng)接 地變壓器接地。6.3 接地變選擇：S= U 3 lc= 10 3 X 50.2= 869.49KVA 因此選擇接地變壓器為 S= 1000KVA (Y/Yn 11 )型號額定 容量電壓組合聯(lián)結(jié) 標(biāo)號阻抗 電壓(%)空載 電流(%)空載損 耗(

14、KW)負(fù)載損 耗(KW)咼壓低壓S9-1000/101000KVA10kV0.4kVY ,yn 114.50.71.7010.307、接線組別電氣設(shè)計手冊規(guī)定：變壓器繞組的連接方式必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。由于110kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地，35kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地， 10kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)接地變壓器接地，故主變的接線方式采用Y0/Yn011&繞組排列方式由原始資料可知，變電所主要是從高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主，向低壓側(cè)供電為輔。 因此選擇降壓結(jié)構(gòu)，能夠滿足降壓要求，主要根據(jù)的依據(jù)的電力系統(tǒng)分析，其繞組排列方式如下圖所示：低 中 高根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號如下

15、：SFSZ7 40000/110,其型號意義及技術(shù)參數(shù)如下：S F S Z 7 -40000 / 110高壓繞組額定電壓等級：110kV額定容量：40000KVA性能水平代號有載調(diào)壓方式繞組數(shù)：三繞組冷卻方式：風(fēng)冷相數(shù)：三相外形尺寸：8180X 5050X 6160mm 總重量：86.5噸參考價格：100.3萬元上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋( E型)作者：施春迎第9頁第二節(jié)所用變選擇為保證所用電的可靠性，采用兩臺所用變互為備用，分別接于兩臺主變的兩組10kV母線上，互為暗備用。一般選主變?nèi)萘康?0.1 0.5) %為其容量，考慮到用電負(fù)荷不大，本設(shè)計以0.1% 來選擇，采用Y/Yn0接線組別單臺

16、所用變?nèi)萘?S所n=0.1%刀Sn = 0.1% 80000= 80 (KVA)查產(chǎn)品目錄，選所用變型號為S 9 80/10，裝于室內(nèi)其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號額疋 容量電壓組合聯(lián)結(jié) 標(biāo)號阻抗 電壓(%)空載 電流(%)空載損 耗(KW)負(fù)載損 耗(KW)咼壓低壓S980/1080KVA10kV0.4kVY ,yn041.80.241.25外形尺寸：1210X 700X 1370 mm總重量：0.595噸參考價格：1.173 萬元3第三節(jié)消弧線圈的選擇、經(jīng)上述計算，35kV中性點(diǎn)電容電流26A 10A，采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地2、補(bǔ)償容量:K Ic Un1、根據(jù)額定電壓選：Un= U.=35kV

17、1.35 26 35 = 709.3 (KVA)一 33、安裝位置選擇：按設(shè)計規(guī)程：在選擇安裝位置時，在任何形式下，大部分電網(wǎng)不得失去消弧 線圈的補(bǔ)償，應(yīng)盡量避免整個電網(wǎng)只裝一臺消弧線圈，并且不應(yīng)將多臺消弧線圈 集中安裝在一處。本設(shè)計選擇一臺 XDJ 275/35及一臺XDJ 550/35消弧線圈, 兩臺消弧線圈并聯(lián)在主變35kV側(cè)中性點(diǎn)側(cè)。4、調(diào)諧值和分接頭選定消弧線圈各分接頭補(bǔ)償電流值如表:消弧線卷型號分接頭 序號12345XDJ 550/35實(shí)際補(bǔ) 償電流(A)12.514.917.72125XDJ 275/356.27.38.710.512.5550KVar的消弧線圈選III檔，實(shí)際補(bǔ)

18、償電流為17.7A275KVar的消弧線圈選IV檔，實(shí)際補(bǔ)償電流為10.5A總補(bǔ)償電流 Il = 17.7+10.5= 28.2 (A)26A脫諧度 v = = -6_282 = 0.085= 8.5%，其 vV 10%，滿足要求Ic26中性點(diǎn)位移電壓 U0 = -bd =(0.8U= 8.11%U(pV 15%U(pvdv2Jo.052 +(0.085)2式中：Ubd消弧線圈投入前電網(wǎng)的不對稱電壓，一般為O.8%u；d 阻尼率，35kV及以下架空線取0.05 ;V 脫諧度因此選擇上述分接頭是合適的二、無功補(bǔ)償電容的選擇35kV采用分散補(bǔ)償，電容裝在下一級線路內(nèi)10kV采用集中補(bǔ)償，為了實(shí)現(xiàn)無

19、功分壓，就地平衡的原則，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)， 保證10kV側(cè)電壓正常，所以需在本所10kV母線上裝設(shè)電容補(bǔ)償裝置，以補(bǔ)償無功， 并把功率因數(shù)提高到Cos =0.9，其負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量為Q=E P10 (tg :10.1 tg 10.2 )=16000 tg (arcCosO.831) tg (arcCos0.9=3002.9 ( KVar)式中刀P10母線上最大有功負(fù)荷10.1 補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)10.2 補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)10kV電容器一般接成星形，查常用高低壓電器手冊，選用BGF-11/.3-100-1 型電容器，其型號意義如下：B G F -11 M3 - 100 - 1

20、單相額定容量：100 KVar額定電壓：Un=11/V3 kV紙膜復(fù)合介質(zhì)浸漬劑： G 表示苯甲 基礎(chǔ)油并聯(lián)電容器其額定容量為100KVar,UN=11/ 3kV，標(biāo)算電容C= 7.89牛，則每相并聯(lián)個數(shù)n= 30029 =10，故并聯(lián)10只BGF-11/ 3-100-1型電容器，分別接于10kvI、II段 3 100母線上，即每段母線每相并聯(lián)5只電容器。上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（E型） 作者：施春迎 第io頁第二章電氣主接線的確定第一節(jié)電氣主接線選擇主接線設(shè)計依據(jù)：35-110kV變電所設(shè)計規(guī)范有以下幾條規(guī)定第321條：變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、 出線回路數(shù)、設(shè)備 特點(diǎn)

21、及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修 方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。第3.2.2條 當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的 接線。第3.2.3條35 110kV線路為兩回及以下時，宜采用撟形、線路變壓器組或線路分 支接線。超過兩回時，宜采用擴(kuò)大撟形、單母線的接線。35 63kV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時， 宜采用雙母線接線。第3.2.4條在采用單母線、分段單母線或雙母線的35 110kV主接線中，當(dāng)不允許停 電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。一、110kV主接線的選擇：從原始資料可知，110kV母線有2回進(jìn)

22、線，2回出線。根據(jù)設(shè)計規(guī)范第3.2.3條規(guī)定， 主接線若采用雙母線，必然供電可靠性較高，但占地大、投資大、操作易出差錯，故不考 慮；外橋接線雖然設(shè)備少，但線路沒有跨越功率，倒閘操作很不方便，亦不考慮?，F(xiàn)采用 以下二種主接線進(jìn)行比較：即內(nèi)橋接線、單母線分段，分析表如下頁。從以下分析可知，1、雖然內(nèi)橋接線經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于單母分段，但可靠性、靈活性均不如單 母線分段。從原始資料可知，本變電所是終端變，兩回進(jìn)線，只有兩回出線，且110kV側(cè)為雙電源雙回線供電，采用分段單母線接線其供電可靠性基本能滿足要求，為了倒閘操作 方便，同時提高本設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性，考慮長期發(fā)展，應(yīng)以單母線分段接線能基本滿足要求。本變電所回路

23、不多，且電源側(cè)為雙回路供電，不用增設(shè)旁路母線。 其接線簡圖如下頁：11上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（E型）作者：施春迎第ii頁內(nèi)橋接線單母線分段可靠性1、當(dāng)出線開關(guān)檢修時，線路需要較 長時間停電，影響線路供電2、運(yùn)行方式改變，對橋開關(guān)的繼電 保護(hù)整定不利3、橋開關(guān)檢修時，兩個回路解列運(yùn) 行1、當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，分?jǐn)鄶?路器自動將故障切除，保證正常 母線不間斷供電2、當(dāng)出線開關(guān)檢修，該回路停電3、繼電保護(hù)簡化，動作可靠性高靈 活 性1、線路停電時，操作簡單，主變停 電時，操作復(fù)雜，需動作兩臺開 關(guān)，影響一回路的暫時運(yùn)行2、可以擴(kuò)建，擴(kuò)建后接線型式發(fā)生 變化1、任一臺開關(guān)檢修或故障，操作都 較簡

24、單，且操作過程不影響其它 出線正常運(yùn)行2、擴(kuò)建裕度大，容易擴(kuò)建經(jīng) 濟(jì) 性1、共用三臺開關(guān)，10臺隔離刀閘， 投資較小2、占地面積較小共用五臺開關(guān)，10臺隔離刀閘，投 資較大倒 閘 操 作變壓器停電檢修時，如#1主變檢修，需斷開DL1及DL3，拉開G1, # 1變才能檢修，需要線路投入，則配合上DL1及DL3主變檢修時，斷開相應(yīng)的 DL及拉 開相應(yīng)刀閘即可，不會影響線路的 運(yùn)行110kV主接線圖如下:出 線I進(jìn) 線I出 線 n進(jìn) 線 n#1上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（E型） 作者：施春迎 第15頁32二、35kV母線接線的選擇35kV共有5回出線，有三路負(fù)荷采用雙回路供電，依設(shè)計規(guī)范第#2 3.

25、2.3條規(guī)定，可采 用雙母線或單母分段式接線，35kV出線雙回出線較多，變電所C、變電所D應(yīng)有其它進(jìn)線, 若采用雙母線設(shè)備多，投資大，繼電保護(hù)復(fù)雜，倒閘操作易出現(xiàn)誤操作，故單母線分段已 滿足要求，而重要負(fù)荷已有雙回路供電，故不用增設(shè)旁路母線。接線簡圖如下：變電所DI丄*,/變電所c I A l 產(chǎn).變電所A丄 4|/化工廠I化工廠n上 變電所D n A 變電所c nA 變電所B A15/35kV I M35kV n M分段DL#2主變0、10kV母線接線選擇10kV側(cè)通常采用單母線或單母線分段接線，單母線雖使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，但可 靠性差，本變電所10kV有化工廠等重要負(fù)荷，且出線多，故采用

26、單母線分段接線，可靠 性較好，操作方便，重要負(fù)荷已有雙回線，故不考慮設(shè)置旁路母線，綜上所述：本變電 所最終選用單母分段。接線簡圖如下：煉油廠n 化工廠n 醫(yī)院n配電站E n 人 劇院 * 配電站C 人 配電站A Hixljz10kV I M10kV n M分段DL#2主變#1主變作者：施春迎第14頁上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（ E型）變電站主接線簡圖如下:進(jìn)出進(jìn)線線線IDD八*丿岀 線I變電所A變電所C I變電所D I化工廠I分段DL變電所B變電所CD變電所D D化工廠D#1主變分段DL 煉油廠 T 化工廠nT 醫(yī)院UF賓館U乍配電站 f. 劇院F 配電站 配電站Y煉油廠I *化工廠I Y醫(yī)院

27、IT賓館I配電站 Y 配電站 配電站 *配電站IIEIIAII CAI B D EI17上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（E型） 作者：施春迎 第17頁第三章短路電流計算第一節(jié) 短路電流計算的目的及一般規(guī)定、短路電流計算目的1、選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，確定某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算。2、在選擇電氣設(shè)備時，為了保證各種電器設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能 保證安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。3、在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地安全距離。4、在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需

28、以各種短路時短路電流為依據(jù)。、短路電流計算的一般規(guī)定1、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應(yīng)按工程的設(shè)計 手冊規(guī)劃的容量計算、并考慮電力系統(tǒng) 5- 10年的發(fā)展。2、接線方式應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而不能按切換中可能出現(xiàn) 的運(yùn)行方式。3、選擇導(dǎo)體和電器中的短路電流，在電氣連接的電網(wǎng)中，應(yīng)考慮電容補(bǔ)償裝置的充 放電電流的影響。4、選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時，Id最大的點(diǎn)，對帶電抗器的6- 10kV出線應(yīng)計算兩點(diǎn)，電抗器前和電抗器后的Id 短路時，導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器開斷電流一般按三相電流驗(yàn)算，若 有更嚴(yán)重

29、的按更嚴(yán)重的條件計算。、短路電流計算方法：實(shí)用短路電流計算法一一運(yùn)算曲線法假設(shè)：正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行； 所有電源的電動勢相位角相同； 系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)； 電力系統(tǒng)中各元件磁路不飽和； 短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間； 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 除計算短路電流的衰減時間常數(shù)外，元件的電阻不考慮； 元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)誤差和調(diào)整范圍； 輸電線路電容略去不計。32上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋(E 型)作者：施春迎第19頁(2)21計算說明書一、短路電流計算短路點(diǎn)選擇短路點(diǎn)選擇（只選擇六點(diǎn)）1、最大運(yùn)行方式時，在2、最大運(yùn)行方式時，在3、最大

30、運(yùn)行方式時，在4、最大運(yùn)行方式時，在5、最小運(yùn)行方式時，在6、最小運(yùn)行方式時，在110kV母線上發(fā)生三相短路d135kV母線上發(fā)生三相短路d210kV母線上發(fā)生三相短路d310kV配電站B線路末端發(fā)生三相短路10kV配電站B線路末端發(fā)生兩相短路10kV配電站B線路首端發(fā)生兩相短路d4d5d6二、短路點(diǎn)選擇示意圖（詳見后面一頁圖）三、繪制次暫態(tài)等值電路，用標(biāo)么值計算，選擇基準(zhǔn)值SUb2Sbj = 100MVA , U j = U av,1、2、3、4、1廠 3Ub，XB125MW發(fā)電機(jī)組：S f = 125/0.85= 147.06 (KVA)X I * =X 3* =Xj =皿衛(wèi)=0.12SF

31、147.06150MW變壓器：X 2* =X4* =Uk% Sj 0.105 100=0.07Sb150100KM長線路：X5* =X 6匸 .4 100 100 = 0.380KM長線路：X7* =X 8* =11520.4 80 100 =0.2411525、U*= 1發(fā)電機(jī)：最大運(yùn)行方式X 9* = 0.05SDmax2000最小運(yùn)行方式X10* = J00 =0.06SD min18002 X 125MW(T * =13.8KVcos =0.85x d=0.182 X 150MVAUk%=10.513.8/121110kv短路點(diǎn)選擇示意圖100KMU*=1(T *=SDmax=2000

32、MV ASDmIN = 1800MV Ad1(3)80KM110kV35kV7d310kV(3)配電站BPmax=2000KWcos =0.85 L=15KM將計算結(jié)果標(biāo)注于等值電路圖中配電站B上海電力學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用箋（E型） 作者：施春迎 第37頁本設(shè)計選 Sb = 40000KVA = 40MVAU d高旅 % 17 , U d高 _中 % =10.5, U d 中_低 = 6.5，則1 1X I % =(U d 高_(dá)低 +Ud 高中 % - U d 中_低 )=(17+10.5 - 6.5)=10.52 211X 11 % =(U d中丄氐 % +U d高中 % - U d高氐 % )

33、=(6.5+10.5- 17)=02211X 111 % = (Ud 高丄氐 %+Ud 中去 % - Ud 高中 )= (17+6.5 - 10.5)=6.5227、主變110kV側(cè)計算電抗X 11*=X 13* =UK% SjSB110.5 100100 = 0.2640主變10kV側(cè)計算電抗X12* =X 14* =Uk% SjSB16.5 100100 = 0.1640最大運(yùn)行方式：兩臺發(fā)電機(jī)組滿載，110kV線路雙回運(yùn)行，主變并列運(yùn)行最小運(yùn)行方式：Sdmin =1800MVA , 125MW發(fā)電機(jī)組、150MVA變壓器各停一臺，100KM線路單回線運(yùn)行用運(yùn)算曲線法：（一）最大運(yùn)行方式下

34、，在110kV母線上發(fā)生d1點(diǎn)三相短路時, d1點(diǎn)三相短路的等值簡化網(wǎng)絡(luò)如圖（(b)-( C):a)0dij(C)Xl5*=(X 1* +W2*+X 5* ) / (X 3*+X 4*+X )=(0.12+0.07+0.3) / (0.12+0.07+0.3) =0.25Xi6* =X 8* = 0.05X17* =X 7*/ X 8* = 0.24/0.24= 0.1232則:X18* = X15*+X17*+X15*X17*X16*0 12=0.25+0.12+0.25= 0.940.05X19* = X16*+X17*+X16*Xi!X 15*0 12=0.05+0.12+0.05= 0

35、.190.251、發(fā)電廠對110k V側(cè)短路電流求計算電抗 Xjs.18* = 0.94 250/0.85 = 2.76100查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，由t=0s,t=4s和Xjs.18* = 2.76得I “* (0s)= 0.39則次暫態(tài)短路電流 I = 0.39 250/0.85 = 0.576 (KA )J315I * (4s)= 0.392貝，二0.392 250/0.85 = 0.579 (KA )J3F152、等值系統(tǒng)側(cè)對110kV母線短路電流Xjs.19* = 0.19 2000/100= 3.83.451100I . = I = .19= 2.64 ( KA )J3 153、d1

36、點(diǎn)短路電流I = 0.576+2.64= 3.216 ( KA )=0.579+2.64= 3.219 (KA )(二)最大運(yùn)行方式下，在 35kV母線上發(fā)生d2點(diǎn)三相短路時， d2點(diǎn)三相短路的等值簡化網(wǎng)絡(luò)如圖(a)-( b)-( c)-( d)：24 I1.75 J250.35 ” /(d)主變35kV側(cè)計算電抗X 20* =X 21* =Uk% SjSB丄(10.5 6.5-17.5) 100100 2 = 040X22* =X 11*/ X13* = 0.26/0.26= 0.13X23* = X17*+X22* = 0.12+0.13= 0.25則 X24* = X15*+ X23*+

37、X15* X23X16*=0.25+0.25+0.25 025 = 1.750.05X25* = X16*+ X23*+X16*X 23*X 15*=0.05+0.25+0.05 025 = 0.350.251、發(fā)電廠對35kV側(cè)短路電流求計算電抗 Xjs.24*= 1.75 250/0.85 = 5.153.45 100100| = 5.15后37=0.303 (KA )2、等值系統(tǒng)側(cè)對35kV母線短路電流Xjs.25* = 0.35 2000/100= 73.45100I 亠 | = 0.35= 4.46 (KA )J3心73、d2點(diǎn)短路電流I :-= I = 0.303+4.46= 4.

38、763 (KA )（二）最大運(yùn)行方式下，在10kV母線上發(fā)生d3點(diǎn)二相短路時,(a)(b)(c)(d)X26* = X 12*11 X14* = 0.16/0.16= 0.08X27* = X 23*+ X26* = 0.25+0.08= 0.33則:X28* = Xl5*+X27*+ Xl5*X27*X 16*0 33=0.25+0.33+0.25= 2.230.05X 29* = X 16* +X 27* +X16*X 27*X 15*0 33=0.05+0.33+0.05 033 = 0.4460.251、發(fā)電廠對10kV側(cè)短路電流求計算電抗 Xjs28* = 2.23漢 250/0.8

39、5 = 6.563.45100100=2.466 (KA)2.233 10.52、等值系統(tǒng)側(cè)對10kV母線短路電流Xjs.29* = 0.446漢 2000/100= 8.923.451100I = I = 0.446= 12.33 (KA )J3F0.53、d3點(diǎn)短路電流=1=2.466+12.33= 14.8 (KA )（四）最大運(yùn)行方式下，在10kV側(cè)配電站B線路末端發(fā)生d4點(diǎn)三相短路時, d4點(diǎn)三相短路的等值簡化網(wǎng)絡(luò)如圖（a）-（ b）-（ c）：6.97（b）(c)配電站B線路電抗：0.4 15 100X 30* =2= 5.4410.5X31* =X 27*+X 30* = 0.3

40、3+5.44=5.77X *貝U X32* = X15*+X31*+ X15*也X16*5 77=0.25+5.77+0.25= 34.870.05X33* = X16*+X31*+X16*X15*5 77=0.05+5.77+0.05= 6.970.251、發(fā)電廠對d4點(diǎn)短路電流次暫態(tài)短路電流I = I 1100= 0.16 (KA )34.871310.52、等值系統(tǒng)側(cè)對d4點(diǎn)短路電流1 100x6.97.3 10.5=0.79 (KA )3、d4點(diǎn)短路電流I = I ： =0.16+0.79= 0.95 (KA ) （五）最小運(yùn)行方式下，在10kV側(cè)配電站B線路末端發(fā)生d5點(diǎn)兩相短路時，

41、最小運(yùn)行方式為：Sdmin =1800MVA , 125MW發(fā)電機(jī)組、150MVA變壓器各停一臺，d5點(diǎn)兩相短路的等值簡化網(wǎng)絡(luò)如圖（a） （ b） （ c）:075ac -V3406c r83G37z91356.41%- 530.44d5dX34* = X 10* 0.06X35* = X 1*+X 3*+ X 5* = 0.12+0.07+0.3=0.49X36* = X 7*+X 11*+X 12*+ X 30* = 0.24+0.26+0.16+5.44=6.1則 X37* = X35*+X36*+ X35*X36*X34*=0.49+6.1+0.49 空=56.410.06X38* =

42、 X 34*+X 36*+X 34*X 36*X 35*=0.06+6.1+0.06= 6.910.491、發(fā)電廠對d5點(diǎn)短路電流次暫態(tài)短路電流1 -知靑乂儲-0,08（KA）2、等值系統(tǒng)側(cè)對d5點(diǎn)短路電流仝丄 100= 0.69 ( KA )2 6.91, 3 10.53、d5點(diǎn)短路電流I = I ： =0.08+0.69= 0.77 ( KA )（六）最小運(yùn)行方式下，在10kV側(cè)配電站B線路首端發(fā)生d6點(diǎn)兩相短路時，最小運(yùn)行方式為：Sdmin =1800MVA , 125MW發(fā)電機(jī)組、150MVA變壓器各停一臺，d6點(diǎn)兩相短路的等值簡化網(wǎng)絡(luò)如圖（a） （ b） （ c）:241L 12.0

43、6oco(b)(c)X39* X 7*+ X ii*+X 12* 0.24+0.26+0.16=0.66貝 U X40* X35*+X39*+ X35*X39*X34*0.49+0.66+0.49 066 6.540.06X 41* X 34*+X 39*+X 34*X 39*X 35*0.06+0.66+0.06 066 0.80.491、發(fā)電廠對d6點(diǎn)三相短路電流求計算電抗Xjs.40* 6.54125/0.851009.623.451000.84 (KA )6.543 10.52、等值系統(tǒng)側(cè)對d6點(diǎn)三相短路電流1800Xjs.41* 0.8 18.8 3.451001100I i 0.8

44、 6.87 ( KA)亍3 0.53、d6點(diǎn)兩相短路電流I 1一 = (0.84+6.87) 6.68 (KA )2第四章電氣設(shè)備選擇第一節(jié)10kV系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備一般是按正常工作條件選擇，按最嚴(yán)重的短路情況校驗(yàn)，為方便安裝、運(yùn)行、 維護(hù)及備品的儲備，同一電壓等級的設(shè)備應(yīng)盡量選擇同一型號。1、10kV側(cè)各斷路器及隔離開關(guān)采用同一種型號1 11.3 S 1.3 40000主變回路：Iw.max-2 2 = 1429.63 (A).3 10.5母線分段回路:W maxSmax(10)=3U =16359.81 (1 0.05)5 2 =602.8( A)3 1010kV 出線：IwPmax

45、(10)COSmax3U250085 = 169.8(A)3 10選主變回路來進(jìn)行選擇校驗(yàn)。(1)最大長期工作電流計算Iw.max = 1429.63 ( A)因?yàn)?0kV配電裝置為戶內(nèi)配置，按正常工作條件，查表選擇SN10- 10川/2000斷路器及GN2 10/2000隔離開關(guān)，其參數(shù)列表如下:型號Un(kV)I N(A)開斷電流I br .N(KA )極限通過電 流i p ( KA )熱穩(wěn)定電流(KA )固 有 合 閘 時 間固有 分閘 時間有效值峰值4S10SSN10 10m10200043.313043.30.20.06GN2 10/2000102000508536計算值1429.6

46、314.8已知 I = I : = 14.8KA由上表可知：斷路器 lN = 2000A lw.max=1429.63Albr.N =43.3KA I = 14.8KA隔離開關(guān) I N = 2000A I w.max=1429.63A(2)按短路條件校驗(yàn)動穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器 imp = 2.55 14.8= 37.74KAi p = 130KA 隔離開關(guān) imp = 2.55 14.8= 37.74KAip = 85KA imp動穩(wěn)定滿足要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器固有分閘時間為0.06S,燃弧時間取平均值0.05S,假設(shè)10kV 末端有變壓器，其過流保護(hù)整定為 1S, 10kV線路過流保護(hù)整定為1.5

47、S, 10kV母聯(lián)開關(guān)整定為2S,則主變10kV側(cè)過流保護(hù)整定為2.5S,所以保 護(hù)動作時間t=2.5S。短路存在時間：tbr = 2.5+0.06+0.05= 2.61 (S)I卵=1 查等值時間曲線得 tep = 2.2S, teq = tep + tea = 2.2S, I :t 1S,可不計 tea，則 Qsc = I 2 tp = 14.8? 2.2 = 481.88 ( kAS)斷路器允許熱脈沖Qp = 43.32 4= 7499.56 ( KAS) Qsc2 2隔離開關(guān)允許熱脈沖 Qp = 3610= 12960 (KAS) Qsc熱穩(wěn)定滿足要求所以選擇SN10- 10川斷路器及

48、GN2 - 10/2000隔離開關(guān)是合適的。2、10kV母線的選擇已知IW.max=1429.63A,最熱月平均最高溫度：35C母線的安裝采用單條平放，根據(jù)安裝條件及 Iw.max查手冊選擇100*8單條鋁母線平放，其中=1547A Iw.max二 1, tep = 2.2S溫度校驗(yàn)系數(shù)Ki%3：5曜Ip =1429.63K,0.82=1743.45(A)(1)熱穩(wěn)定校驗(yàn):2teq = 2.2S, S=100 8 = 800(mm ), Ks= 1.01Smin = LteqKs = 14800 .2.2 1.01 = 253.6 ( mm2)v S= 800mm2 C87所以熱穩(wěn)定滿足要求(

49、2)動穩(wěn)定校驗(yàn)已知 iimp = 37.74KA, b= 100mm= 0.1m, h= 8mm = 0.008m, c p= 69*106 帕并且取相間距a= 0.5m，絕緣子跨距選擇L = 1.5m2 I 2_ 7則匚 max = 1.038 iab h3=1.038(37.74 103)2x1520.5 0.10.00810_ 7= 8.313 106(帕)即二 max V；p = 69 106 帕 故動穩(wěn)定滿足要求通過以上的計算及校驗(yàn)可知10kV母線選擇單條100*8鋁母線平放是可以的3、10kV絕緣子及穿墻套管選擇(1) 10kV絕緣子戶內(nèi)型選 ZNB- 10,戶外型選ZS 10其抗

50、受破壞負(fù)荷分別為 Fp = 750 9.8=7350N和Fp = 500 9.8 = 4900NL1 5Fmax = 1.75 imp 10 = 1.75(37.74 103)2 10” = 747.76 ( N)a0.5即戶內(nèi)：0.6 Fp = 4410N Fmax = 747.76N滿足戶外：0.6 Fp = 2940N Fmax = 747.76N 滿足(2) 10kV穿墻套管：采用鋁導(dǎo)體穿墻套管Un = 10kV,安裝環(huán)境溫度w 40C，不需要進(jìn)行溫度修正，即要求套管IpIw.max選型號為CLD- 10, In = 2000A 機(jī)械負(fù)荷Fp = 2000N校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)2 2 2I2teq = 14.82.2 = 481.9 (KAS)lt2t = 402 5 = 8000 (KAS)即lt2t l 2teq，滿足要求動穩(wěn)定校驗(yàn)套管帽所受力為套管到第一個支持絕緣子所受力的一半1L 2_711 .53 2-7Fmax1.73