(2021年整理)60KV小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、60kv小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)60kv小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（60kv小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進(jìn)步，以下為60kv小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容。- 45 - 前言隨著大規(guī)模農(nóng)網(wǎng)改造事業(yè)的深入實(shí)施,一個(gè)優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的供電環(huán)境已初

2、步形成，我們國家的電力事業(yè)逐漸和國際接軌.為了適應(yīng)我國電力事業(yè)的發(fā)展并將所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，增強(qiáng)自己的動手能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ),我選擇了60kv小型化變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為自己的畢業(yè)課題。本次設(shè)計(jì)的變電所為60kv小型化變電所。小型化變電所占地面積小，僅為常規(guī)變電所的三分之一左右?；üこ塘啃。┕し奖?，周期短?？偣こ掏顿Y少，僅占常規(guī)變電所的三分之二.延長設(shè)備的檢修期，改變了原來每年一大修，半年一小修的現(xiàn)象，并保證了平時(shí)臨檢不停電，節(jié)約了人力和檢修費(fèi)用。簡化了接線方式，設(shè)備安全可靠，自動化程度高，提高了供電可靠性。小型化變電所符合農(nóng)村電網(wǎng)的特點(diǎn)，適合我國國情,符合國家政策

3、，達(dá)到了少花錢，辦好事，辦快事的目的。它可以滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所需要的電力負(fù)荷，增加供電量，改善電壓質(zhì)量，促進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和提高人民的生活質(zhì)量.本次設(shè)計(jì)包括對變電所原始資料的分析，主變及電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，繼電保護(hù)，二次接線,接地與防雷等內(nèi)容。 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算1。1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)本變電所均為三類負(fù)荷，以生活用電、農(nóng)業(yè)灌溉負(fù)荷比重大，工商比重小。有一處35kv單回路進(jìn)線，10kv側(cè)采用單母線接線4回出線。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表11所示。表1-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表回路序號回路名稱用 戶類 型需用系數(shù)配電容量（kva)變壓器臺數(shù)供電回路線路長度(km)備注1第一區(qū)生活用電商業(yè)用電0.70.6 2200 400

4、171115三類2第二區(qū)生活用電農(nóng)產(chǎn)品加工廠0。70.651600650151118三類3第三區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉農(nóng)業(yè)園藝生活用電0。80。70.65100080010001811120三類4北城區(qū)商貿(mào)城生活用電其他用電0.650。70.66004005001611116三類1。2 負(fù)荷計(jì)算該所負(fù)荷計(jì)算采用需用系數(shù)法，由于各供電區(qū)域用電性質(zhì)相差不大,考慮功率因數(shù)相同，則視在功率可表示為有功功率.即 (11） 式中 各用電設(shè)備額定容量，kva 各線路的同時(shí)系數(shù) 各用電設(shè)備的需用系數(shù)，取0.85-0。9kvakvakvakva1。3 變電所最大負(fù)荷負(fù)荷 考慮規(guī)劃年限內(nèi)5年的負(fù)荷增長率5,變電所的最大計(jì)算負(fù)荷

5、為： (12）式中 變電站設(shè)計(jì)當(dāng)年的計(jì)算負(fù)荷 -同時(shí)系數(shù)，取0。95 -各用戶的計(jì)算負(fù)荷-線損率，高低壓網(wǎng)絡(luò)綜合線損率在812%，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用10%. kva計(jì)及負(fù)荷增長后變電所最大計(jì)算負(fù)荷1 （1-3) 式中 - n年后的最大計(jì)算負(fù)荷 n - 年數(shù) m 年均負(fù)荷增長率kva2 主變的選擇及主接線的設(shè)計(jì)2.1 主變臺數(shù)的選擇因電力負(fù)荷全為三類負(fù)荷，生活用電和農(nóng)業(yè)灌溉負(fù)荷比重比較大，工業(yè)負(fù)荷比重比較小,故只裝設(shè)一臺主變壓器。考慮到不受運(yùn)輸條件的限制，選用三相變壓器。因深入引進(jìn)至負(fù)荷中心,具有直接從高壓到低壓供電條件的變電所。為簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量采用雙繞組變壓器,由于變壓器繞組的連接

6、方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則不能并列運(yùn)行所以變壓器繞組的連接方式選y形連接。裝設(shè)一臺主變壓器的變電站:根據(jù)我國變壓器運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參考國外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我國農(nóng)村變電站單臺主變壓器的額定容量按下式選擇是合適的 （2-1)式中 主變壓器額定容量,kvakva查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選用三相油浸自冷銅線雙繞組無載調(diào)壓變壓器，s76300/35型電力變壓器。表2-1 主變參數(shù)表主變型號額定容量（kva)額定電壓(kv）高壓 低壓連接組號損耗(kw)短路 空載空載電流（%）阻抗電壓（%）質(zhì)量(t)s76300/35630037 10.541 8。20.97.513.342。2 主接線形式的確定2.2

7、.1 主接線的設(shè)計(jì)原則變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分，主接線的確定對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置,繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會產(chǎn)生直接影響。主要考慮以下幾方面因素:(1） 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的作用;(2) 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響；(3) 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響；（4) 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響.2.2。2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求(1) 可靠性：是指主接線能可靠的工作，以保證用戶的不間斷供電;(2） 靈活性：其運(yùn)行及動作是否靈活;（3) 經(jīng)濟(jì)性：是指投資省，占地面積小，能量損失小。

8、2。2.3 選擇主接線的形式 根據(jù)該變電所的電壓等級35kv，該變電所為單電源進(jìn)線，出線路有4回，三類負(fù)荷，所以采用單母線接線，隔離開關(guān)與高壓斷路器作為控制與保護(hù)。 單母線接線：其特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線，每個(gè)電源和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上，其出線在六回以下。其優(yōu)點(diǎn):接線簡單，清晰，采用的電氣設(shè)備少，比較經(jīng)濟(jì),操作方便和便于擴(kuò)建，而其主要缺點(diǎn)是母線和隔離開關(guān)檢修或發(fā)生故障時(shí)，必須斷開全部電源，是整個(gè)配電裝置停電.主接線圖見附圖（1）所示。其接線如圖21所示. 圖 21 主接線圖 3 短路電流的計(jì)算3.1 短路電流的計(jì)算目的 在選擇電氣設(shè)備主接線時(shí)，是確定主接線電氣設(shè)備是否需要

9、采取短路電流的措施. 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證正常運(yùn)行的故障情況下都能安全可靠的工作,同時(shí)力求節(jié)約資金的投入,都需要進(jìn)行短路計(jì)算. 在選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)也需要以短路電流為依據(jù). 設(shè)計(jì)室外高壓配電裝置時(shí),需要按照短路電流確定及校驗(yàn)導(dǎo)線的相間距離，以及相對地面的安全距離。3。2 短路點(diǎn)的確定短路點(diǎn)應(yīng)選在電氣主接線上,在最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路的短路電流.短路點(diǎn)的確定如圖3-1所示。圖 31等值電路圖3。3 短路電流的計(jì)算3.3.1 系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值取mva kv 系統(tǒng)電源電勢標(biāo)幺值為1。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下電抗標(biāo)幺值 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下電抗標(biāo)幺值 進(jìn)線電抗的標(biāo)幺值為 ：進(jìn)線長度為25km，每公里電抗0

10、。4 變壓器阻抗標(biāo)幺值為3。3.2 10kv出線阻抗標(biāo)幺值的計(jì)算3。3。3 各短路點(diǎn)短路計(jì)算點(diǎn)短路 (ka）（ka） 5。168ka ka最小運(yùn)行方式:（ka)（ka）(ka） （ka）點(diǎn)短路 （ka)(ka）（ka） （ka） (ka）ka(ka） （ka）點(diǎn)短路 (ka）(ka)（ka） （ka） （ka）（ka)（ka） (ka)點(diǎn)短路 ：（ka） (ka）（ka) （ka） (ka） (ka） (ka） （ka)點(diǎn)短路 : (ka） （ka） （ka） (ka) (ka）點(diǎn)短路 ： (ka） (ka） （ka） (ka) (ka)表3-1 短路計(jì)算統(tǒng)計(jì)表短路點(diǎn)計(jì)算最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方

11、式f12。02671。75515。16803。06031。97521。71055.03682。9826f21.96581。70245.01282.96831.95201.69044.97762.9475f30.66750.57801。47390.87280。66590.57671。47060。8708f40.58950。51051.30180.77090.58840.50961.29950.7695f50。54660.47331。20700。71470。54540。47231。20440.7131f60.64110.55521.41590。83840.63780。55241。40860。834

12、14 電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)4。1 母線的選擇及校驗(yàn)4。1.1 母線材料的選擇母線的材料有銅、鋁和鋼。目前，農(nóng)村發(fā)電廠和變電站以及大、中型發(fā)電廠、變電站的配電裝置中的母線,廣泛采用鋁母線，這是因?yàn)殂~貴重，我國儲量又少;而鋁儲量較多,具有價(jià)格低、重量輕、加工方便等特點(diǎn)。因此,選用鋁母線要比銅母線經(jīng)濟(jì)。4。1.2 母線截面形狀的選擇 農(nóng)村發(fā)電廠和變電站配電裝置中的母線截面目前采用矩形、圓形和絞線圓形等。選擇母線截面形狀的原則是：肌膚效應(yīng)系數(shù)盡量低；散熱好;機(jī)械強(qiáng)度高；連接方便；安裝簡單. 由于本變電所是采用單母線接線方式，沒有高壓側(cè)母線，只有低壓側(cè)母線.鋼芯鋁絞線的耐張性能比單股母線好，在允許電流相

13、同的條件下，鋼芯鋁絞線的直徑比單股母線直徑大，其表面附近的電場強(qiáng)度小于單股母線.為了使農(nóng)村發(fā)電廠和變電站的屋外配電裝置結(jié)構(gòu)和布置簡單，投資少，所以10kv側(cè)母線選擇鋼芯鋁絞線。4.1.3 35kv側(cè)母線的選擇已知35kv側(cè)母線型號為lgj-95型按經(jīng)濟(jì)密度選擇所給符合要求4.1。4 10kv側(cè)母線的選擇按最大長期工作電流選擇母線截面已知 選擇條件：通過母線的最大長期工作電流不應(yīng)大于母線長期允許電流，即 （41）式中 相應(yīng)于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+25時(shí)的母線長期允許電流，可由母線載流量表查出；溫度修正系數(shù)，,其中=25，為母線的長期允許溫度，用螺栓連接時(shí),為70；通過母線的最大長期工作電

14、流，a溫度修正系數(shù) 按通過低壓側(cè)母線的最大長期工作電流 a=444。1a經(jīng)計(jì)算查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇lgj-150型鋼芯鋁絞線，其70時(shí)最大允許持續(xù)電流為463a1) 校驗(yàn) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)a按上述條件選擇的截面,必須按短路條件校驗(yàn)其熱穩(wěn)定，其方法通常采用最小截面法，即 ( m2) （4-2）式中 選擇的母線截面,m2最小允許截面，m2穩(wěn)態(tài)短路電流，a-母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)-短路發(fā)熱的等值時(shí)間,s集膚效應(yīng)系數(shù)，取短路計(jì)算時(shí)間.因,所以，經(jīng)查短路電流為分量等值時(shí)間表1得。因，所以,故母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度為:查不同工作溫度下裸導(dǎo)體的值1知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為小于所選母線截面150m

15、m2，故滿足熱穩(wěn)定要求，因所選母線為絞線,故不需動穩(wěn)定校驗(yàn)。4。1.5 10kv側(cè)出線選擇及校驗(yàn)在六回出線中，以最大負(fù)荷的一條出線路為出線截面積選擇的計(jì)算依據(jù),其它線路一定能滿足。由于六回出線的負(fù)荷相差不大,故不會造成太大的浪費(fèi)。并且出線路負(fù)荷要考慮今后5年的增長，其增長率為5%。按通過10kv側(cè)出線的最大長期工作電流=154。6a查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇lgj35型鋼芯鋁絞線,其70時(shí)最大允許持續(xù)電流為189a（1） 校驗(yàn)短路計(jì)算時(shí)間.因，所以，經(jīng)查短路電流為分量等值時(shí)間表1得。因，所以，故母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度查不同工作溫度下裸導(dǎo)體的值1知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為小于所選母線的

16、截面積，故滿足熱穩(wěn)定要求，因所選母線為絞線，故不需動穩(wěn)定校驗(yàn)。4。2 斷路器的選擇及校驗(yàn)4.2。1 35kv側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)（1） 斷路器的選擇按構(gòu)造形式、裝置種類、額定電壓、額定電流、和額定開斷電流選擇斷路器。又據(jù)，查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3選擇型六氟化硫斷路器。六氟化硫斷路器的特點(diǎn)滅弧性能好，斷流容量大，檢修期長,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。其技術(shù)參數(shù)見表4-1。表4-1lw963型斷路器參數(shù)型號額定電壓（kv)額定電流(a)iekd （ka）ij（ka）tg (s)ir(4s） (ka）lw9-6335160025630.0625（2） 校驗(yàn)對于無窮大電源供電電網(wǎng)，所以滿足額定開斷電流的要求。1

17、) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn):短路電流的熱脈沖：因此滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，因此所選型斷路器滿足要求。4。2。2 10kv側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)（1） 斷路器的選擇按構(gòu)造形式、裝置種類、額定電壓、額定電流、和額定開斷電流選擇斷路器，而且放在屋外，所以可選真空斷路又據(jù)，查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3選擇zw3-10型斷路器,其技術(shù)參數(shù)見表42. 表4-2 zw310型斷路器參數(shù)型號額定電壓(kv）額定電流（a）iekd (ka）ij(ka)tg (s）ir(4s)（ka）zw3-10106008.7220.058。7（2） 校驗(yàn)對于無窮大

18、電源供電電網(wǎng)，滿足額定開斷電流的要求.1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn):短路計(jì)算時(shí)間。因，所以，經(jīng)查短路電流為分量等值時(shí)間表1得。因，所以，故短路電流的熱脈沖：因此滿足熱穩(wěn)定性要求.2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，因此所選zw310型斷路器滿足要求。4.2.3 10kv出線側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)（1） 斷路器的選擇四條出線中找出負(fù)荷最大的作為計(jì)算依據(jù)，則其他幾條線路都能滿足,按構(gòu)造形式、裝置種類、額定電壓、額定電流、和額定開斷電流選擇斷路器。而且放在屋外，所以可選屋外式真空斷路器.又據(jù)，查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇zw3-10型斷路器.其技術(shù)參數(shù)見表43.

19、表43 zw3-10型斷路器參數(shù)型號 額定電壓 (kv)額定電流（a) iekd （ka）ij （ka）tg （s）ir(4s） （ka)zw3-10106008。7220。058。7（2） 校驗(yàn)對于無窮大電源供電電網(wǎng)，滿足額定開斷電流的要求。1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)短路計(jì)算時(shí)間。因，所以，經(jīng)查短路電流為分量等值時(shí)間表1得。因，所以，故短路電流的熱脈沖：因此滿足熱穩(wěn)定性要求.2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，因此所選zw310型斷路器滿足要求。4。3 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)4。3。1 35kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)（1） 隔離開關(guān)的選擇根據(jù)變壓器高

20、壓母線側(cè)斷路器選擇計(jì)算的數(shù)據(jù)，經(jīng)查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇gw4-35d型隔離開關(guān)。其技術(shù)參數(shù)見表4-4.表4-4 gw4-35d型隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓（kv）額定電流(a）極限流過電流峰值 （ka）4s熱穩(wěn)定電流（ka）gw435d3560050 15。8（2） 校驗(yàn)1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)短路電流的熱脈沖:因此滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，因此所選gw4-35d型隔離開關(guān)滿足要求。4。3。2 10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)（1） 隔離開關(guān)的選擇根據(jù)變壓器低壓母線側(cè)斷路器選擇計(jì)算的數(shù)據(jù)，經(jīng)查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇gn

21、610t型隔離開關(guān)。其技術(shù)參數(shù)見表4-5。表45 gn610t型隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓(kv)額定電流(a)極限流過電流峰值（ka）5s熱穩(wěn)定電流(ka）gn610t106005220（2） 校驗(yàn)1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)短路電流的熱脈沖：因此滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定要求，因此所選gn610t型隔離開關(guān)滿足要求。4.3。3 10kv出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)（1） 隔離開關(guān)的選擇根據(jù)變壓器低壓母線側(cè)斷路器選擇計(jì)算的數(shù)據(jù)，經(jīng)查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇gn610t型隔離開關(guān)。其技術(shù)參數(shù)見表46.表46 gn6-10t型隔離開關(guān)參數(shù)型

22、號額定電壓（kv)額定電流（a)極限流過電流峰值（ka）5s熱穩(wěn)定電流(ka）gn6-10t106005220（2） 校驗(yàn)1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)短路電流的熱脈沖:因此滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定要求，因此所選隔離開關(guān)滿足要求。4.4 電流互感器的選擇及校驗(yàn)4。4。1 35kv側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)（1） 電流互感器的選擇按電壓等級和電感器安裝處最大長期工作電流根據(jù)，經(jīng)查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3選擇lcw-35型戶外電流互感器。其技術(shù)參數(shù)見表4-7.表4-7 lcwb5-35型電流互感器參數(shù)型號額定電壓（kv）準(zhǔn)確級額定電流比 1s熱穩(wěn)

23、定電流倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)lcw-35350.5200/565100（2） 校驗(yàn)溫度校正系數(shù)則1) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)根據(jù)滿足熱穩(wěn)定要求2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn) 內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn)滿足內(nèi)部動穩(wěn)定要求 外部動穩(wěn)定校驗(yàn)式中:k1-當(dāng)相間距離不為0.4時(shí)k1=0.79 k2-電流互感器絕緣瓷帽端部至最近一個(gè)母線支柱絕緣子的距離kd動穩(wěn)定倍數(shù)經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定及內(nèi)、外動穩(wěn)定要求，因此所選電流互感器滿足要求。4.4.2 10kv側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)（1） 電流互感器的選擇按最大長期工作電流根據(jù)，查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3 選擇lfz-10型電流互感器。其技術(shù)參數(shù)見表48.表48 lfz-10型電流互感器參數(shù)型號額定電壓（kv

24、）準(zhǔn)確級額定電流比1秒熱穩(wěn)定電流倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)lfz10100。5600/5120210（2） 校驗(yàn)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)溫度校正系數(shù) 1)根據(jù)2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn) 內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn) 外部動穩(wěn)定校驗(yàn)經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定及內(nèi)、外動穩(wěn)定性要求，所選電流互感器滿足要求.4。4。3.1 10kv出線側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)（1） 電流互感器的選擇按最大長期工作電流根據(jù)，經(jīng)查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3選擇lfz1-10型電流互感器.其技術(shù)參數(shù)見表49.表4-9 lfz110型電流互感器參數(shù)型號額定電壓(kv）額定電流比1s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)1秒穩(wěn)定電流倍數(shù)lfz11010100/590160（2） 校驗(yàn) 溫度校正系數(shù) 1) 熱穩(wěn)

25、定性校驗(yàn)根據(jù)滿足熱穩(wěn)定要求2) 動穩(wěn)定性校驗(yàn) 內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn) 外部動穩(wěn)定校驗(yàn)經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定及內(nèi)、外動穩(wěn)定要求4.4.3.2 電流互感器所接儀表及負(fù)荷的二次分配表410 電流互感器的負(fù)荷儀表名稱符號二次負(fù)荷a相 c相電流表（1t1a）3 0功率表（1d1w）1.5 1。5電度表（ds）0.5 0。5總 計(jì)5 2電流互感器與儀表的接線，如圖4-14。4.3.3 二次側(cè)連接導(dǎo)線的確定電流互感器的誤差與二次負(fù)荷阻抗有關(guān)，所以同一臺電流互感器在不同的準(zhǔn)確度等級時(shí)，會有不同的額定容量.當(dāng)二次負(fù)荷容量過大時(shí)，其準(zhǔn)確度等級會降低，因此，選擇時(shí)必須滿足 va （43)式中 電流互感器的額定容量，在此;電流互感

26、器的二次負(fù)荷，va (4-4）電流互感器的二次額定電流已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化（5a或1a），所以二次負(fù)荷主要決定于二次阻抗，額定容量也就常用二次額定阻抗表示。 實(shí)際選擇中，都按最大一相負(fù)荷來選擇，即最大一相負(fù)荷容量小于或等于額定容量 .若不計(jì)負(fù)荷電抗時(shí)，最大一相負(fù)荷按下式計(jì)算 （45)式中 最大一相負(fù)荷阻抗， 最大一相負(fù)荷測量儀表的總阻抗, -二次連接導(dǎo)線的電阻, -導(dǎo)線接頭的接觸電阻，一般取0.1電流互感器二次測量儀表確定后，僅連接導(dǎo)線電阻是未知量，為了使電流互感器的最大一相負(fù)荷在所要求的準(zhǔn)確度等級下不大于其額定阻抗，即，則連接導(dǎo)線的電阻應(yīng)滿足下式 (46）連接導(dǎo)線的長度確定以后，其截面為 （m2） (

27、47）式中 二次連接導(dǎo)線的截面，m2 -導(dǎo)體材料的電阻率，m連接導(dǎo)線的計(jì)算長度,m。電流互感器采用不完全星形接線，電流互感器到主控儀表間導(dǎo)線路徑長度為12m。 mm2故采用截面為2 mm2的銅線。 4。5 電壓互感器的選擇與斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)4.5 .1 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器是二次回路中供測量和保護(hù)用的電壓源,通過它能正確反映系統(tǒng)電壓的運(yùn)行狀況，其作用：一是將一次側(cè)的高電壓改變成二次側(cè)的低電壓，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并便于監(jiān)視,安裝和維護(hù)；二是使低壓二次回路與高壓一次系統(tǒng)隔離，保證了工作人員的安全,由于電壓互感器主要用于計(jì)量，而上一級變電所已裝設(shè)，所以本所3

28、5kv側(cè)不裝設(shè)電壓互感器,只在10kv側(cè)裝設(shè)電壓互感器，從而減少造價(jià)。(1） 電壓互感器的選擇根據(jù)該電壓互感器的用途、裝設(shè)地點(diǎn)及額定電壓，經(jīng)查手冊3選擇jdz6-10型電壓互感器.其技術(shù)參數(shù)見表4-10.表410 jdz610型電壓互感器參數(shù)型號額定電壓（kv）準(zhǔn)確級次及相應(yīng)額定二次負(fù)荷(va)最大容量（va）jdz6-10原線圈副線圈0.5級1級3級400100。15080200測量儀表的技術(shù)數(shù)據(jù)見表4-11.表411 測量儀表的技術(shù)參數(shù)儀表名稱儀表型號每線圈消耗功率(va）有功功率表1d1w0.751無功功率表 1d1var0。751有功電度表ds11。50。38頻率表 1d1hz21電壓

29、表1t1v51電壓互感器和測量儀表的三線接線圖如圖41所示。圖41 三線接線圖（2) 校驗(yàn)在電壓互感器接線布局中,由于接入了電度表，所以電壓互感器的準(zhǔn)確度等級選0.5級，在0。5級以下工作的電壓互感器的額定容量se=50va按二次負(fù)荷選擇電壓互感器應(yīng)作如下計(jì)算：首先計(jì)算各相負(fù)荷，然后取最大一相負(fù)荷與一相額定容量相比較。（利用變電工程教材1中第三種接線方式進(jìn)行計(jì)算）a相負(fù)荷為：b相負(fù)荷為：經(jīng)計(jì)算可知b相負(fù)荷最大，其值為0。5級的jdz6-10型電壓互感器的一相額定容量為50/3=16.7(va),此值大于它的最大一相負(fù)荷sb，因此滿足要求。4.5.2 其保護(hù)熔斷器的選擇及校驗(yàn)熔斷器的選擇對于保護(hù)

30、電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即可kva 對于保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即可經(jīng)計(jì)算查手冊3選擇rn2-10型熔斷器。其技術(shù)參數(shù)見表4-12.表412 rn2-10型熔斷器參數(shù)型號額定電壓（kv）額定電流(a)額定斷流容量(mva）rn2-10100。51000(2） 校驗(yàn)因經(jīng)計(jì)算滿足要求，故選rn210形熔斷器。 4。6 絕緣子和穿墻套管的選擇及校驗(yàn)發(fā)電廠和變電站常用的絕緣子有支柱絕緣子、套管絕緣子和懸式絕緣子。支柱絕緣子用于支持和固定母線，并使母線與地絕緣；套管絕緣子主要用于母線穿過墻壁或樓板,使母線之間、母線與地之間絕緣;懸式絕緣子主要用于固定屋外配

31、電裝置中的軟母線。 4。6。1 35kv側(cè)絕緣子的選擇及校驗(yàn)（1） 絕緣子的選擇按額定電壓和安裝地點(diǎn)選擇； 查手冊3選擇xp-4c型絕緣子,其技術(shù)參數(shù)見表413。表413 xp4c型絕緣子參數(shù)型號 泄漏距離 工頻試驗(yàn)電壓（kv) 50%全波擊穿 機(jī)械負(fù)荷 cm 干 濕 擊穿 閃落電壓(kv) 1小時(shí) 破壞xp4c 200 60 30 70 100 3000 4000（2） 懸式絕緣子片數(shù)的選擇一般情況下的單位泄漏距離為1.6cm/kv,所以應(yīng)選絕緣子的片數(shù)為10（片)式中-泄漏比距；-每片絕緣子的泄漏距離，初選3片。 按大氣過電壓作用下不閃絡(luò)選擇,一般來說，只要滿足承受內(nèi)部過電壓作用的要求，同

32、時(shí)接地電阻值也滿足規(guī)程要求，則在大氣過電壓作用下將不致引起絕緣子串的逆閃絡(luò).按以上條件選擇的絕緣子串片數(shù)，考慮到絕緣子老化需增加一片，對于耐張絕緣子串，因承受較大的拉力,容易損壞,又需此懸式絕緣子串再增加一片。所以選4片絕緣子。綜上選擇xp4c型絕緣子.4.6.2 10kv側(cè)絕緣子的選擇及校驗(yàn)（1） 屋外絕緣子的選擇屋外絕緣子的選擇1) 絕緣子的選擇按額定電壓和安裝地點(diǎn)選擇，經(jīng)查手冊3選擇zs10/4型支柱棒型絕緣子。其技術(shù)參數(shù)見表414。 表4-14 zs10/4型支柱棒型絕緣子參數(shù)型號額定電壓（kv)機(jī)械破壞負(fù)荷(kn)總高(mm）zs10/41042102) 校驗(yàn)動穩(wěn)定校驗(yàn)絕緣子底部至母

33、線中心線的高絕緣子帽所受的力絕緣子的允許負(fù)荷經(jīng)計(jì)算滿足動穩(wěn)定要求，故所選zs10/4型支柱棒型絕緣子滿足要求。（2) 屋內(nèi)絕緣子的選擇1) 絕緣子的選擇根據(jù)安裝地和構(gòu)造類型，經(jīng)查手冊3選擇zna-10mm型支柱絕緣子.其技術(shù)參數(shù)見表415.表415 znamm型支柱絕緣子參數(shù)型號額定電壓(kv)機(jī)械破壞負(fù)荷(kn）總高h(yuǎn)（mm）zna-10mm103.751202) 校驗(yàn)動穩(wěn)定校驗(yàn)絕緣子底部至母線中心線的高度絕緣子帽所受的力絕緣子的允許負(fù)荷經(jīng)計(jì)算滿足動穩(wěn)定要求，故所選zna10mm型支柱絕緣子滿足要求.4。6.3 穿墻套管的選擇及校驗(yàn)（1） 穿墻套管的選擇按裝置種類、構(gòu)造形式、額定電壓及最大長

34、期工作電流，查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3選擇cwb-10/400型穿墻套管。其技術(shù)參數(shù)見表4-16。表4-16 cwb-10/400型穿墻套管參數(shù)型號額定電壓(kv）額定電流（a）總長l（mm）抗彎破壞負(fù)荷(kn）5s短時(shí)熱電流(ka）cwb-10/400104005107.512（2） 校驗(yàn)1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)2) 動穩(wěn)定校驗(yàn)式中 -穿墻套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間距離，取=1m；穿墻套管的長度；a-相間距。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，故所選cwb-10/400型穿墻套管滿足要求。4.7 所用變設(shè)備的選擇4。7.1 所用變壓器的選擇考慮到變電所主要設(shè)備的需要，如蓄電池充電、取暖、照明及有關(guān)的繼電

35、保護(hù)裝置的用電等負(fù)荷,對于一般情況下應(yīng)將所用變裝設(shè)在35kv側(cè)，便于檢修和維護(hù)。 所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表41。 表417 所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號名稱容量（kw）負(fù)荷類型1通信4經(jīng)常、連續(xù)235kv操動機(jī)構(gòu)0.825斷續(xù)、短時(shí)310 kv操動機(jī)構(gòu)0.825斷續(xù)、短時(shí)4充電裝置7.5經(jīng)常、連續(xù)5運(yùn)動3經(jīng)常、連續(xù)6保護(hù)1經(jīng)常、連續(xù)7電氣二次設(shè)備室動力5斷續(xù)、短時(shí)835kv配電裝置動力5斷續(xù)、短時(shí)910 kv配電裝置動力5斷續(xù)、短時(shí)小計(jì)動力負(fù)荷p132。15照明負(fù)荷p22。5經(jīng)常、連續(xù)其它p32。8經(jīng)常、連續(xù)所用變壓器容量選擇根據(jù)變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中公式綜合以上數(shù)據(jù)，查手冊3選擇s9-50/350.4

36、型電力變壓器作為所用變壓器。其技術(shù)參數(shù)見表418。表418 s950/35-0.4型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表額定電壓kv損耗阻抗電壓空載電流額定容量高低空載短路350.40.251.186.5%1.1%50kva4。7。2 保護(hù)熔斷器的選擇（1） 熔斷器的選擇其最大長期工作電流熔件的額定電流為短路容量經(jīng)計(jì)算查手冊3選擇rw5-35型高壓跌落式熔斷器。其技術(shù)參數(shù)見表419。(2） 校驗(yàn)經(jīng)計(jì)算滿足要求，選rw5-35型熔斷器。表419 rw535型高壓跌落式熔斷器參數(shù)型號額定電壓(kv）額定電流（a)額定斷流容量（mva）rw5-3535100上限下限300604。7。3 隔離開關(guān)的選擇根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，

37、選擇gw4-35d型隔離開關(guān)即能滿足要求4。8 電力電容器的選擇電力電容器是用來提高電網(wǎng)功率因數(shù)、減少線損、改善電壓質(zhì)量、提高供電效率的電器設(shè)備。并聯(lián)電容器組的主接線方式,主要有三角形接線和星型接線。過去并聯(lián)電容器組采用三角形接線較多，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,三角形接線的電容器組，當(dāng)任一相擊穿時(shí),由電源供給的短路電流較大，實(shí)際相當(dāng)于母線短路。這時(shí)雖然故障電容器的熔斷器迅速熔斷，但如此大的電流即使是瞬間流過電容器也極容易使電容器內(nèi)浸漬劑受熱膨脹，迅速汽化，引起爆炸。而且如果不同相的電容器同時(shí)發(fā)生對地?fù)舸?，有時(shí)熔斷器也失去保護(hù)作用。如把電容器改為星形接線，當(dāng)任一臺電容器發(fā)生極板擊穿短路時(shí)，短路電流都不會超

38、過電容器組額定電流的三倍。而且不會出現(xiàn)其他兩相的電容器對故障相的涌放電流，只有來自同相的電容器的涌放電流。因此星形接線的電容器組油箱爆炸事故較少發(fā)生。此外，三角形接線電容器組對過電壓保護(hù)避雷器的運(yùn)行條件和保護(hù)效果也不如星形接線的好。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用星形接線 。4。8。1 電容器的選擇（1） 按工作電壓選擇（2） 按工作頻率選擇（3） 無功功率的計(jì)算設(shè)備補(bǔ)償前的功率因數(shù)為0.75,經(jīng)電容器要求補(bǔ)償后達(dá)到0。9。負(fù)荷的有功功率為系統(tǒng)要求補(bǔ)償?shù)臒o功功率為 式中 單相等效電容值; -線電壓; 角頻率，f f=50hz.查電氣設(shè)備實(shí)用手冊3初選bwf10.5100-1型電容器組,其技術(shù)參數(shù)見表4-20

39、。表4-20 bwf10.5-1001w型電容器參數(shù)型號額定電壓(kv)額定容量(kvar）額定電容（f)bwf10.5-1001w10.51002.89因此，一相需8個(gè)此型號的電容器組，三相則需24個(gè)電容器組，總的額定容量為，故所選電容器組滿足要求。 4。8。2 保護(hù)電容器的熔斷器的選擇電力電容器在合閘時(shí)產(chǎn)生沖擊電流,此時(shí)熔斷器的熔件不應(yīng)熔斷，保證正常工作。熔件的額定電流應(yīng)按如下計(jì)算:= = 其額定電壓為10kv，所以選擇3 brn-10型戶內(nèi)高壓熔斷器作為電容器的單臺保護(hù)，其技術(shù)參數(shù)見表4-21。表4-21 brn-10型戶內(nèi)高壓熔斷器參數(shù)型 號額定電壓（kv）開斷電流(a）額定電流（a)

40、brn1010100030熔斷器的額定電流故所選熔斷器滿足要求。4.8。3 斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器的選擇電容器組回路的最大長期工作電流小于各出線回路中的最大長期工作電流，因此斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器均可按出線路側(cè)選擇,一定會滿足要求。其所選型號為：斷路器選用選擇zn3-10/600型隔離開關(guān)選用gn610t/600型電流互感器選用lfz110/100/5型4.9 高壓開關(guān)柜的選擇根據(jù)所選設(shè)備查3選擇gg1a型高壓開關(guān)柜，其上部放母線和母線隔離開關(guān)，三相母線水平放置，中部放斷路器和電流互感器,下部放隔離開關(guān),三部分之間用隔板隔開。其正面左上部為可安裝各種儀表和繼電器的鋼板門；兩側(cè)用金屬

41、板與相鄰回路的電器隔開，以保證工作人員檢修維護(hù)時(shí)的安全和巡視方便.gg1a型開關(guān)柜的技術(shù)參數(shù)如表4-22示，開關(guān)柜安裝地點(diǎn)及選擇如表423示表422 gg1a型 開關(guān)柜的技術(shù)參數(shù)型號型式額定電流（a）額定電壓(ka）額定短路開斷電流（kva)操動機(jī)構(gòu)外形尺寸寬深高（mm）gg-1a固定式靠墻12501040cd10 ctb120012003200表4-23 開關(guān)柜安裝地點(diǎn)及選擇安裝地點(diǎn)主變出線10kv母聯(lián)10kv側(cè)電壓互感器及保護(hù)10kv出線及保護(hù)gg1a結(jié)線編號0711與95配合500310kv室內(nèi)開關(guān)柜的安裝位置如附圖三所示，其具體含義如下述1#1電容器2#1tv及避雷器3#1主變進(jìn)線4-

42、#1出線5-2出線6#3出線7-分段8#分段9#4出線105出線11-6出線122主變進(jìn)線132 tv及避雷器14#2電容器5 繼電保護(hù)及二次接線5。1 繼電保護(hù) 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和故障類型作為依據(jù)，并應(yīng)滿足速動性、選擇性、可靠性和靈敏性四項(xiàng)基本要求。本所主要對變壓器、線路、電力電容器進(jìn)行保護(hù),同時(shí)也對其它設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。這里主要介紹這些主要的保護(hù).5。1。1 電力變壓器的保護(hù)電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電器設(shè)備，它的故障對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重后果，同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件。因此,必須根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護(hù)。變壓器油箱

43、內(nèi)部主要易發(fā)生的故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路等。油箱內(nèi)部故障對變壓器來說是非常危險(xiǎn)的，高溫電弧會燒毀繞組的鐵芯，而且會使變壓器油絕緣受熱分解產(chǎn)生大量氣體,引起變壓器油箱爆炸的嚴(yán)重后果.變壓器油箱外部引線及套管處也可能發(fā)生相間短路和接地故障.變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部短路或過負(fù)荷引起的過電流，以及漏油引起的油面降低和過勵(lì)磁等。對變壓器的不正常工作狀態(tài)應(yīng)采取以下保護(hù)：（1） 為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。（2） 為反應(yīng)變壓器繞組、套管和引出線相間短路;直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組、套管和引出線的接地短路以及繞組匝間短路應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。（3）

44、 為反應(yīng)外部相間短路引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。（4） 為反應(yīng)過負(fù)荷，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù);（5） 為反應(yīng)油溫降低而裝設(shè)的保護(hù).5。1。1。1 變壓器的瓦斯保護(hù)根據(jù)繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定,對于容量在0。8mva以上的油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。（1） 原理及接線圖1) 原理：由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其它絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕,利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)，它應(yīng)安裝在油箱與油枕之間的連接管道上.2)

45、 瓦斯保護(hù)接原理線圖如（51)所示.（2） 整定整定：當(dāng)內(nèi)部氣體為 250300cm3時(shí)，輕瓦斯動作于發(fā)生信號; 當(dāng)內(nèi)部氣體為 0.71。2m/s時(shí),動作于跳閘。（3） 瓦斯保護(hù)的主要特點(diǎn)動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、可以有效地反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障及油面降低,但它不能反應(yīng)油箱外套管及引出線上的故障，因此必須與縱差動保護(hù)一起，共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù).圖51 瓦斯保護(hù)原理接線圖 5.1.1.2 變壓器的縱差動保護(hù)(1）原理：縱差動保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)的變壓器各端流入和流出電流的相量差。由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此,為了保證縱差動的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得

46、在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)二次電流相等.在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，流入差回路的電流為短路點(diǎn)的短路電流的二次值，保護(hù)動作.縱差保護(hù)動作后，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。變壓器低壓側(cè)選擇lfz-10600/5型電流互感器。（2） 整定保護(hù)的動作電流（利用bch-2型差動繼電器構(gòu)成的變壓器差動保護(hù)）1） 確定基本側(cè)。將變壓器兩側(cè)電流互感器流入差回路的電流中較大的一側(cè)作為基本側(cè)，計(jì)算步驟見表5-1 圖52 差動保護(hù)原理接線圖表5-1 差回路電流計(jì)算變壓器額定電壓（kv）（高壓)=35（低壓）=10變壓器額定電流 (a）=65.98=230。95變壓器接線方式y(tǒng)電流互感器接線方式y(tǒng)電流互感器計(jì)算變比=22。86=46。19電流互感器實(shí)際變比200/5=40700/5=140流入差回路電流（a）=2.86=1.65不平衡電流（a）02。86-1.65=1。21因 所以選高壓側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)）確定差動保護(hù)的動作電流躲過變壓器的勵(lì)磁涌流及電流互感器的二次斷線 式中 可靠系數(shù)，取1.3； -變壓器基準(zhǔn)側(cè)的額定電流.所以 躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流 =（+）式中 最大不平衡電流； 兩側(cè)電流互感器電流誤差引起的不平衡電