110終端變電站電氣部分設(shè)計

1、前 言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，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)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直接影響運行的可靠性、靈活性，它的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。本次設(shè)計為110kv變電站初步設(shè)計，分為說明書、計算書兩部分，所設(shè)計的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。本文是在東北電力大學(xué)教授xxx的指導(dǎo)下完成的，在撰寫的過程中，得到老師和同事的大力協(xié)助和建議，在此致以衷心的感謝。由于時間所限，設(shè)計書難免存在不足之處，敬請各

2、位老師批評指正并提出寶貴意見。某降壓變電所電氣設(shè)計原始資料：為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)一座110/35/10kv的區(qū)域性降壓變電所，設(shè)計原始資料要求如下：一、電壓等級：110/35/10kv二、設(shè)計容量：擬設(shè)計安裝兩臺主變壓器。三、進(jìn)出線及負(fù)荷情況：1、110kv側(cè)，110kv側(cè)進(jìn)出線4回，其中兩回為電源進(jìn)線，每回最大負(fù)荷50000kva，功率因數(shù)為0.85，一回停運后，另一回最大可輸送100000kva負(fù)荷；另2回為出線，本期擬建設(shè)一回，留一回作為備用出線間隔，出線正常時每回最大功率為35000kva，最小為25000kva，功率

3、因數(shù)為0.85，最大負(fù)荷利用時間為4200h。2、35kv側(cè)出線4回，每回最大負(fù)荷12000kva，無電源進(jìn)線。負(fù)荷功率因數(shù)為0.8，最大負(fù)荷利用小時為4000h，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷。3、l0kv側(cè)，l0kv側(cè)出線共計14回，其中2回為站用變出線，無電源進(jìn)線，為電纜出線，每回負(fù)荷1600kva，負(fù)荷功率因數(shù)為0.8左右，最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000h以上，其中一、二類負(fù)占總最大負(fù)荷的50%。四、環(huán)境條件當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?0攝氏度，最低氣溫-25攝氏度，最熱月份平均溫度23.3攝氏度，變電所所處海拔高度700m。污穢程度中級。五、所用電主要負(fù)荷表序號名稱額定

4、容量(kw)功率因數(shù)安裝臺數(shù)工作臺數(shù)備注1充電機300.8811周期性2浮充電機6.50.8511經(jīng)常性3配電裝置通風(fēng)0.150.733232經(jīng)常性4蓄電池及裝置通風(fēng)2.70.8233周期性5檢修間實驗130.811經(jīng)常性6微波遠(yuǎn)動0.960.6911經(jīng)常性7照明20經(jīng)常性8采暖及其它16周期性設(shè)計任務(wù)：1、主接線方案設(shè)計論證，并選擇主變壓器臺數(shù)及容量。2、所用電接線設(shè)計，并確定所用變壓器臺數(shù)及容量。3、短路電流計算。4、選擇主要電氣設(shè)備。5、保護(hù)及儀表規(guī)劃。6、防雷規(guī)劃。設(shè)計參考資料：1、電力工程電氣設(shè)計手冊1、2冊2、電力工程電氣設(shè)備手冊3、35ll0kv變電所設(shè)計規(guī)范4、繼電保護(hù)和安全自

5、動裝置技術(shù)規(guī)程5、電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計技術(shù)規(guī)程第一章 電氣主接線設(shè)計電氣主接線是變電站設(shè)計的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)及變電所運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并對電器設(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影響。因此，主接線的設(shè)計必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定變電所主接線的最佳方案。變電所主接線設(shè)計的基本要求：1、保證必要的供電可靠性、要充分考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。2、具有調(diào)度靈活，操作方便，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊方式下的調(diào)整要求。3、主接線應(yīng)力求簡單清晰，盡量節(jié)約一次設(shè)

6、備的投資，節(jié)約占地面積，減少電能損失，即具有經(jīng)濟性。4、應(yīng)能容易地從初期過度到最終接線，并在擴建過度時，一次和二次設(shè)備所需的改造最小，即具有發(fā)展和擴建的可能性。變電所主接線設(shè)計原則：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，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。2、在3560kv配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、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。3、610kv配電裝置中，線路回路數(shù)不超過5回時，一般采用單母線接線方式，線路在6回及以上時，采用單母分段接

7、線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時，可采用雙母線接線。4、110220kv配電裝置中，線路在4回以上時一般采用雙母線接線。5、當(dāng)采用sf6等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設(shè)旁路設(shè)施?？傊?，以設(shè)計原始材料及設(shè)計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點，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)濟實用。第一節(jié) 110kv側(cè)主接線方案選取據(jù)任務(wù)書要求，ll0kv側(cè)進(jìn)出線共4回，本設(shè)計提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟和技術(shù)比較。根據(jù)35kvll0kv變電所設(shè)計規(guī)范第3.2.3條和第3.2.4條：110kv線路超過2回時，宜采用擴大橋形、單母線或

8、分段單母線的接線，在采用單母線、分段單母線或雙母線的35ll0kv主接線中，當(dāng)不容許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路母線和旁路隔離開關(guān)。故預(yù)選方案為：單母線分段接線和單母線接線。方案一、單母線分段接線：優(yōu)點：1、用斷路器把母線分段后，對重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電。2、安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1、一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。2、擴建時需要向兩個方向均衡擴建，以保證負(fù)荷分配的均勻。3、當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。適用范圍：1、610

9、kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。2、3563kv配電裝置出線回路數(shù)為48回時。3、110kv220kv配電裝置出線回路數(shù)為34時。方案二、單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。缺點：不夠靈活可靠，任一組件（母線及隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需要使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分段后才能恢復(fù)非故障段的供電。方案比較：方案二的接線方式，靈活性和可靠性太低，一條線路有故障所有設(shè)備均要停電，影響供電可靠性，因此可以排除。故接線方案為單母線分段接線。結(jié)論：110kv側(cè)采用單母分段接線。

10、第二節(jié) 35kv側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求，35kv側(cè)進(jìn)出線共4回，一類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%，二類負(fù)荷占20%，其余為三類負(fù)荷。且本變電站處于中度污染地區(qū)。同樣本設(shè)計提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟和技術(shù)比較。根據(jù)前述變電所主接線設(shè)計原則：2、在3560kv配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、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。故本預(yù)選方案為單母線分段和雙母線接線。方案一、單母線分段接線：優(yōu)點：1、用斷路器把母線分段后，對重要負(fù)荷可以從不同段引出兩個回路，提供雙回路供電。2、安全性，可靠性高。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除

11、，保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。2、擴建時需要向兩個方向均衡擴建，以保證負(fù)荷分配的均勻。3、當(dāng)出線回路為雙回路時，常使母線出線交叉跨越。方案二、雙母線接線優(yōu)點：1、供電可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組導(dǎo)線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路母線隔離開關(guān)，只停該回路。2、調(diào)度靈活，各個電源和各個回路負(fù)荷可任意切換，分配到任意母線上工作，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化的需要。3、擴建方便，向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線

12、的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以致連接不同的母線時，不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4、便于實驗，當(dāng)個別回路需要單獨進(jìn)行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。缺點：l、增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。2、當(dāng)母線故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：1、6l0kv配電裝置，當(dāng)短路電流較大，需要加裝電抗器。2、3563kv，回路總數(shù)超過8回，或連接電源較多，回路負(fù)荷較大時。3、ll0220kv，出線回路在5回及以上時；或當(dāng)ll0220kv

13、配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時。方案比較：方案二，在操作和調(diào)度上有一定的優(yōu)勢，但其增加了一條母線，相對應(yīng)的高壓電器設(shè)備也隨之增加。使建造費用增多，不經(jīng)濟。且隔離開關(guān)的增多容易使誤操作機會增加。方案一相對于方案二，在檢修母線隔離開關(guān)時造成對用戶停電，但此種接線方式，具有使用電器最少，且裝置清晰簡單，和建造費用低等優(yōu)點。通過對以上兩種方案比較，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)進(jìn)步，新型斷路器的停電檢修周期延長，沒有必要考慮停電檢修斷路器，結(jié)合經(jīng)濟建設(shè)的需要，在滿足要求的前提下，盡可能節(jié)約設(shè)備的投資故待設(shè)計的變電所35kv接線選取方案一，單母線分段接線，即能滿足要求。結(jié)論：35kv側(cè)采用單母分段

14、接線。第三節(jié) 10kv側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求，l0kv側(cè)進(jìn)出線共計l4回，無電源進(jìn)線，均為電纜出線，其中一、二類負(fù)荷占總最大負(fù)荷的50%。據(jù)35kvll0kv變電所設(shè)計規(guī)范第3.2.5條：當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，6l0kv側(cè)宜采用單母分段接線，線路為l 2回及以上時，也可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。故預(yù)選方案為：單母線分段接線和雙母線接線。由于所預(yù)選方案在第一節(jié)、第二節(jié)中均已列出，故在此不再重復(fù)。結(jié)論：10kv側(cè)采用單母分段接線。第二章 變壓器的選擇 主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺數(shù)、變壓器的形式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式和對變壓器的

15、阻抗選擇。以下分別根據(jù)本次設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的闡述。1、主變壓器容量和臺數(shù)的確定：主變壓器的容量一般按變電所建成5l o年的規(guī)劃負(fù)荷選取，并適當(dāng)?shù)目紤]到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。再者，可根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變故障或檢修停運時，其余主變?nèi)萘吭谟嫾斑^負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷，一般性變電所，應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60%。根據(jù)設(shè)計任務(wù)：ss35kv+s10kv412000+12160067200 (kva)主變壓器的臺數(shù)，對于大城市郊區(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，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。

16、故選擇兩臺40000 kva主變壓器。2、主變壓器型式的確定：變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運輸條件等因素，在不受運輸條件限制時，330kv及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器，對具有三種電壓的變電所，如果通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上時，采用三繞組變壓器，本變電所變壓器各側(cè)繞組的功率均已達(dá)到了總?cè)萘康?5%，故選三相三繞組變壓器。3、繞組連接方式確定：變壓器繞的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來確定，我國ll0kv及以上電壓變壓器繞組都采用y0連接，35kv采用

17、y連接，35kv以下電壓等級、變壓器繞組都采用連接，所以本變電所主變壓器繞組連接方式為y0y。4、調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓范圍很小，僅為5%而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反(如逆調(diào)壓)時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭就無法滿足要求，有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在15%以上，而且，既要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)倒送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實現(xiàn)。因此選用有載調(diào)壓變壓器。5、主變壓器阻抗的選擇：對于三繞組變壓器目前在制造上有兩種基本的組合方式，即“升壓結(jié)構(gòu)”和“降壓結(jié)構(gòu)”。“升壓型”的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為中、低、高，所以變壓器中壓側(cè)阻抗最

18、大?！敖祲盒汀钡睦@組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高，所以高、低壓側(cè)阻抗最大。根據(jù)以上綜合比較，所選主變壓器的特性數(shù)據(jù)如下：形式：sfszl740000ll0；各側(cè)容量比為：100l0050連接組別號：yn，yn0，d11調(diào)壓范圍為：高壓 ll081.25% kv中壓 38.522.5% kv低壓 10.5 kv阻抗電壓為：高中：10.5高低：17.5中低：6.5結(jié)構(gòu)形式為：降壓結(jié)構(gòu)空載損耗(kw)：60.2負(fù)載損耗(kw)：210 空載電流(%)：1.3x* 為：高：0.2459中：-0.0068低：0.16886、所用電接線設(shè)計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，

19、在所用電設(shè)計時應(yīng)按照運行可靠、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)計達(dá)到經(jīng)濟合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電所安全，經(jīng)濟的運行。所用變臺數(shù)的確定：一般變電所裝設(shè)一臺所用變壓器，對于樞紐變電所、裝有兩臺以上主變壓器的變電所中應(yīng)裝設(shè)兩臺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可靠的低壓備用電源時，也可裝設(shè)一臺所用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電所選用兩臺容量相等的所用變壓器。所用變的容量確定：所用變壓器的容量應(yīng)按所用負(fù)荷選擇。計算負(fù)荷可按照下列公式近似計算： s照明負(fù)荷+其余負(fù)荷0.85(kva)所用變壓器的容量：s

20、es0.85p十p照明(kva)根據(jù)任務(wù)書給出的所用負(fù)荷計算：s0.85(30+6.5+0.1532+2.73+13+0.96)+20+l689.856 (kva)根據(jù)容量選擇所用電變壓器如下：型號：sl7100l0；容量為：100(kva)連接組別號：y，yn0調(diào)壓范圍為：高壓：5阻抗電壓為(%)：4結(jié)構(gòu)形式為：降壓結(jié)構(gòu)空載損耗(w)：320負(fù)載損耗(w)：2000空載電流(%)：2.37、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，兩臺所用變壓器各接一段母線，正常運行情況下可分列運行，分段開關(guān)設(shè)有自動投入裝置。每臺所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，

21、在另一臺所用變壓器故障或檢修停電時，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行。所用電接線圖如下所示：第三章 短路計算第一節(jié) 計算短路電流的一般規(guī)定：1、驗算導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)5l0年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時，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)按僅在切換過程中可能并列運行的按線方式。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)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償放電電流的影響。3、選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時

22、短路電流為最大的點；對帶電抗器6l0kv出線，選擇母線到母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時，短路計算點應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。4、電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流計算。若中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重的計算。根據(jù)設(shè)計的變電站電氣主接線，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，采用標(biāo)幺值計算，取sj100mva ； ujup 。第二節(jié) 等值電路圖及其各元件電抗計算為了計算不同短路點的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的等值網(wǎng)絡(luò)，常常采用的方法有：網(wǎng)絡(luò)等值變換、利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性簡化、并聯(lián)電

23、源支路的合并和分布系數(shù)法四種。根據(jù)本次設(shè)計所選主接線方式和長期運行方式(兩臺主變壓器并聯(lián)運行)，對網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡化。繪制網(wǎng)絡(luò)等值電路如下：線路電抗的計算：已知線路為雙回線，全線總長55km,線路參數(shù)為xl=0.4/km。xl =（0.455）/2 = 11xl*xl sjuj2 =11100/1152=0.083變壓器電抗的計算：x*ud1% sjl00 sje根據(jù)所選主變壓器型號，查表得：阻抗電壓分別為：us1%10.75 us2%-0.25 u3%6.75所用變壓器短路阻抗為：us%=4阻抗的標(biāo)么值：xl*us1% sj100 sje(10.75l00)(10040)0.27x2*us2%

24、sjl00 sje(-0.25100)/(10040)=-0.006250x3*us3% sjl00 sje(6.75100)(10040)0.17x us% sjl00 sje(4l00)(1000.1)40由于是本次設(shè)計是兩臺變壓器并聯(lián)運行，所以：x*l0.2720.135x*20x*30.1720.085x*440220第三節(jié) 短路電流的計算為選擇ll0kv35kvl0kv配電裝置的電器和導(dǎo)體，需計算在最大運行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，共選3個短路點，即：d1、d2、d3，如圖。因為設(shè)計任務(wù)書巳給出系統(tǒng)為無限大容量，s、t。t任意時間，故不考慮短路電流周期分量的衰減，所以只算it0時

25、刻短路電流周期分量的起始值。系統(tǒng)為無限大容量，選sj=100mva1、在dl點處發(fā)生短路時：取upll5kv等值電路如圖：系統(tǒng)轉(zhuǎn)移阻抗：xd1*xl*=0.083ij=sjup100(ll5)0.502短路電流標(biāo)么值：id1*lxd1*10.08312.05短路電流有名值：id1id1* sjup(12.05l00)(115)6.44（ka）短路電流沖擊值：ich2.55 id12.55 6.4416.422（ka）全電流最大有效值：ich1.52 i d1526.44=9.79(ka)短路容量：s d1 up i d1115 6.44=1282.72(mva)2、在d2點處發(fā)生短路時：取up

26、37kvd2點的轉(zhuǎn)移阻抗：xd2*xl* + x1* + x2* =0.083 + 0.135 + 0= 0.218ij=sj/up100/(37)1.56短路電流標(biāo)么值：id2*l/xd2*1/0.2184.59短路電流有名值：id2id2* sj/up(4.59l00)/( 37)7.16（ka）短路電流沖擊值：ich2.55 id218.26（ka）全電流最大有效值：ich1.52 i d210.88（ka）短路容量：s d2 up i d237 7.16 = 458.85（mva）3、在d3點處發(fā)生短路時：取up10.5kvd3點的轉(zhuǎn)移阻抗：xd3*xl* + x1* + x3* =0

27、.083+0.135+0.085=0.303基準(zhǔn)值：ij =sj/up100/(10.7)5.499短路電流標(biāo)幺值：id3*l/xd3*1/0.3033.3短路電流有名值：id3id3* sj/up(3.3l00)/( 10.5)18.15（ka）短路電流沖擊值：ich2.55 id346.28（ka）全電流最大有效值：ich1.52 i d327.588（ka）短路容量：s d3 up i d310.5 18.15=330.09（mva）第四節(jié) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計依據(jù)上面計算的結(jié)果，統(tǒng)計如下：短路形式三相短路短路點編號d1d 2d 3基準(zhǔn)電流0.5021.565.499基準(zhǔn)電壓1153710.5計算電

28、抗全標(biāo)幺值0.0830.2180.303短路電流計算標(biāo)幺值12.054.593.3短路電流計算有名值6.447.1618.15短路沖擊電流 (ich)16.42218.2646.28全電流最大有效值9.7910.8827.59短路容量(mva)1282.72458.85330.09第四章 設(shè)備選型第一節(jié) 載流導(dǎo)體的選擇一、選擇的原則選擇的一般原則:應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號一致；為了選擇導(dǎo)線時應(yīng)盡量減少器種；所選導(dǎo)體和電器力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟合理、貫穿以鋁銅、節(jié)約占地等國策。選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新

29、產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。在選擇導(dǎo)體和電器時，應(yīng)按正常工作條件進(jìn)行選擇選擇，并按短路情況校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。以滿足正常運行、檢修和短路情況下的要求。驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，按本工程的設(shè)計容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計算。所選的導(dǎo)體和電器應(yīng)按當(dāng)?shù)氐臍鉁?、風(fēng)速、覆冰、海拔等環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。二、回路工作電流計算和載流導(dǎo)體的選擇本次載流導(dǎo)體設(shè)計包含兩部分：軟導(dǎo)體、硬導(dǎo)體。對于ll0kv、35kv側(cè)的主母線和相對應(yīng)的變壓器引線及所有出線均選用軟導(dǎo)體，對于l0kv側(cè)的主母線和相對應(yīng)

30、的變壓器引線選用硬導(dǎo)體。下面分別進(jìn)行選?。?一)主母線及引接線的選擇1、110kv側(cè)主母線：對于ll0kv側(cè)主母線按照發(fā)熱選取，本次設(shè)計的110kv側(cè)的電源進(jìn)線為兩回，每回最大可輸送50000kva負(fù)荷，最大持續(xù)工作電流按最大負(fù)荷算：110kv側(cè)主母線：igmax1.05ie1.05s/ ue(1.05100000)/(110)551.11(a)查設(shè)備手冊表選擇lgj240/30鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度70度的長期載流量為655a，滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。2、ll0kv側(cè)主變壓器引接線：110kv側(cè)主變壓器引接線按主變壓器的持續(xù)工作電流計算選取。ll0kv側(cè)主變

31、壓器回路：igmax1.05ie1.05 s/ ue(1.0540000)/(110)220.44(a)查設(shè)備手冊表選擇lgj240/30鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度70度的長期載流量為655a，滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。3、35kv側(cè)主母線和主變壓器引接線：對于35kv側(cè)主母線按照發(fā)熱選取，本次設(shè)計的35kv側(cè)出線4回，每回最大負(fù)荷12000kva，主變壓器的容量為40000kva，所以最大持續(xù)工作電流按最大負(fù)荷主變壓器的持續(xù)工作電流計算：igmax1.05ie1.05s/ue(1.0540000)/(35)692.82(a) 查設(shè)備手冊表選擇lgj300/25鋼芯

32、鋁絞線，在最高允許溫度70度的長期載流量為754a，對于35kv側(cè)主母線和主變壓器引線都滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。4、l0kv側(cè)母線和主變壓器引接線：igmax1.05ie1.05s/ue(1.0540000/2)/(10)1212.44(a) 查設(shè)備手冊表選擇8010單片矩形鋁母平放，平放時長期允許載流量為1411a。按d3點的短路條件校驗：熱穩(wěn)定： qk：為短路熱量 c：為熱穩(wěn)定系數(shù) qk qp+qnp tk保護(hù)時間+全分閘時間1.5+0.11.6sqptk（i2+l 0it/22+it2）/l21.6 (18.152+l018.152+18.152)/l252

33、7.076(ka2 s)qnpi2t 查表得： t0.05qnp18.1520.0516.471(ka2 s)qkqp+qnp 527.076+16.471543.547(ka2 s)查表取70時，c87計算smin：（ks=1.05）smin/c27.46 mm2所選矩形母線8010800 mm2，故滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定的校驗：取支持跨距：l=1m ，相間距離：a50cm0.5m，震動系數(shù)：1截面系數(shù)：wbh2/61010-3(8010-3) 2 /610.66610-6m3導(dǎo)體所受電動力：fmax=fb=1.7310-7lich2/a=1.7310-71462802/0.5=741.08

34、 (n)導(dǎo)體所受的最大彎距：m=ph l2/10=741.0812/10=74.108 (nm)導(dǎo)體最大相間應(yīng)力：ph=m/w=74.108/（10.66610-6）=6.95106（pa）硬鋁的最大允許應(yīng)力max=70106 (pa)，故能滿足要求。（二）出線的選擇除配電裝置的匯流母線以外，對于全年負(fù)荷利用小時數(shù)較大，母線較長（長度超過20米），傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面，按s=i/進(jìn)行計算。當(dāng)無合適規(guī)格的導(dǎo)體時，導(dǎo)體截面可小于經(jīng)濟電流密度的計算截面。1、ll0kv側(cè)出線：110kv側(cè)的出線按主變壓器的持續(xù)工作電流計算，按經(jīng)濟電流密度進(jìn)行選取。igmax1.05ie1

35、.05s/ ue(1.0535000)/(110)192.89(a) tmax=4200, 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為：j=1.18a/mm2si gmax /j192.89/1.18163.47(mm2)查設(shè)備手冊表選擇lgj185/10型鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度70度的長期允許載流量為539a，滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。2、35kv側(cè)出線：igmax1.05ie1.05s/ ue(1.0512000)/(35)207.85(a)tmax=4000, 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為：j=1.24a/mm2sji gmax /j207.85/1.241

36、44.67(mm2)查設(shè)備手冊表選擇lgj185/10鋼芯鋁合金絞線，在最高允許溫度70度的長期允許載流量為539a，滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。3、l0kv側(cè)出線：igmax1.05ie1.05s/ ue(1.051600)/(10)96.99(a)tmax=4200, 查表得：鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為：j=1.06a/mm2si gmax /j96.99/1.0691.5(mm2)查設(shè)備手冊表選擇lgj95/15鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度70度的長期允許載流量為357a，滿足最大工作電流的要求。校驗不作要求，故在此不作校驗。第二節(jié) 斷路器的選擇根據(jù)原水電部導(dǎo)體和

37、電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程（sdgj14-86）對主電路中的所有導(dǎo)體和電器進(jìn)行選擇和校驗。選擇斷路器的形式時，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮了便于安裝調(diào)試和運行維護(hù)等方面。 1、ll0kv側(cè)斷路器的選擇：d1點的短路參數(shù)：ich16.422(ka)； ii6.44(ka)uell0kvigmax1.05ie1.05s/ue(1.05100000)/(ll0)551.11(a)查設(shè)備手冊試選lw35l26型六氟化硫斷路器。lw35l26型六氟化硫斷路器參數(shù)如下：額定電壓：uel26kv ， 額定電流：ie3l50a三秒熱穩(wěn)定電流：irw340ka ，額定短路開斷電流：ikd31.5 ka額定

38、峰值耐受電流：imaxidwl00ka ， 額定短路關(guān)合電流：100ka動穩(wěn)定校驗：igmax551.11(a)ieich16.422 (ka)idwl00(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗： qdqz十qft保護(hù)時間+全分閘時間0.5+0.10.6 sqzt(i2+l0i t/22+i t2)l20.6(6.442+l 06.442十6.442)l224.88（ka2s）qfi2t 查表得：t0.05qf6.4420.052.07(ka2s)qd24.88+2.0726.95 (ka2s)q承受irw2trw40234800 (ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)定校驗合格。所以，所選斷路器滿足要求。

39、3、35kv側(cè)斷路器的選擇：igmax1.05ie1.05s/ue(1.0540000)/(35)692.82(a)d2點的短路參數(shù)：ich18.26 (ka) ， ii7.16 (ka) ， ue35kv查設(shè)備手冊試選zw740.5/1600-25型斷路器。zw740.5型斷路器參數(shù)如下：額定電壓：ue40.5kv 額定電流：ie1600a四秒熱穩(wěn)定電流（有效值）：irw325 ka 額定峰值耐受電流：imaxidw=63ka 動穩(wěn)定校驗：igmax692.82(a)ieich18.26 (ka)idw63(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qdqz+qft保護(hù)時間+全分閘時間1+0.11.

40、1sqzt(i2+l0i t/22+i t2)/l21.1(7.162+l 07.162+7.162)/l256.39(ka2s)qfi2t 查表得：t0.05qf7.1620.052.56(ka2s)qd56.39+2.5658.95 (ka2s)q承受irw2trw25242500(ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)定校驗合格。所選斷路器滿足要求。4、l0kv主變側(cè)斷路器的選擇：igmax1.05ie1.05s/ue(1.0540000/2)/( l0)1212.44(a)d3點的短路參數(shù)：ich46.28(ka)； ii18.15 (ka) uel0kv由于l0kv選用為戶內(nèi)成套設(shè)備，根據(jù)廠家提

41、供的型號，選空氣絕緣金屬鎧裝移開式kyn28型開關(guān)柜。斷路器型號為zn63a-12/t1250a-31.5其參數(shù)如下： 額定電壓：uel2kv 額定電流：iel250a四秒熱穩(wěn)定電流：irw431.5ka 額定短路開斷電流：ikd=31.5ka額定峰值耐受電流：imaxidw80ka 額定短路關(guān)合電流：80ka動穩(wěn)定校驗：igmax1212.44(a)ieich46.28(ka)idw80(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qdqz+qft保護(hù)時間+全分閘時間1.9+0.12sqzt(i2+l0i t/22+i t2)/l22(18.152+l018.152+18.152)/l2658.85(

42、ka2s)qfi2t 查表得：t0.05qf18.1520.0516.47(ka2s)qd658.85+16.47675.32 (ka2s)q承受irw2trw31.5243969(ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)定校驗合格。所選斷路器滿足要求。5、l0kv側(cè)出線斷路器的選擇：igmax1.05ie1.05s/ue(1.05l600)/( l0)96.99(a)d3點的短路參數(shù)：ich46.28(ka)； ii18.15 (ka) uel0kv與上同樣，選空氣絕緣金屬鎧裝移開式kyn28型開關(guān)柜。斷路器型號為zn63a-12/t630a-20其參數(shù)如下： 額定電壓：uel2kv 額定電流：ie630

43、a四秒熱穩(wěn)定電流：irw420ka 額定短路開斷電流：ikd=20ka額定峰值耐受電流：imaxidw50ka 額定短路關(guān)合電流：50ka動穩(wěn)定校驗：igmax96.99(a)ieich46.28(ka)idw50(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qdqz+qft保護(hù)時間+全分閘時間1.9+0.12 sqzt(i2+l0i t/22+i t2)/l22(17.352+l0l7.352+l7.352)/12602.05qfi2t 查表得：t0.05qfl7.3520.0515.05qd602.05+15.056l7.1(ka2s)q承受irw2trw2024l600(ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)

44、定校驗合格。所選斷路器滿足要求。斷路器選取結(jié)果如下表：斷路器選取結(jié)果表參 數(shù)型 號安裝地點額定電壓ue (kv)額定電流ie (a)動穩(wěn)定電流idw (ka)熱穩(wěn)定電流(ka)斷 路 器lw35126110kv側(cè)126315010040，3秒zw740.535kv側(cè)40.516006325，4秒zn63a12t125031.510kv主變側(cè)1212508031.5，4秒zn63a12t6302010kv出線側(cè)126305020，4秒第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇1、l10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇：uell0kv igmax551.11(a)查設(shè)備手冊試選gw7ll0型隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓：ue=l

45、l0kv 額定電流:ie=600a動穩(wěn)定電流： idw55ka 5s熱穩(wěn)定電流：14ka動穩(wěn)定校驗：igmax551.11(a)ieich16.422(ka)idw55(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qd24.88+2.0726.95 (ka2s)q承受irw2trwl425980 (ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)定校驗合格。所選隔離開關(guān)滿足要求。2、主變中性點隔離開關(guān)選取中性點專用型號：gw8110g（w）型主要參數(shù)： 額定電壓：uel10kv 額定電流： ie400a動穩(wěn)定電流：idw15.5ka 10s熱穩(wěn)定電流：4.2 ka 3、35kv等級下的隔離開關(guān)的選擇：參數(shù)：ich18.26

46、(ka)， ii7.16 (ka)， ue35kv ， igmax692.82(a)查設(shè)備手冊試選gw1435（d）型隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓：ue=35kv 額定電流:ie=1250a動穩(wěn)定電流： idw63ka 2s熱穩(wěn)定電流：25ka動穩(wěn)定校驗：igmax692.82(a)ieich18.26(ka)idw63(ka)動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qd56.39+2.5658.95 (ka2s)q承受irw2trw25221250 (ka2s)q承受qd 熱穩(wěn)定校驗合格。所選隔離開關(guān)滿足要求。隔離開關(guān)選取結(jié)果表型號安裝地點參數(shù)額定電壓ue (kv)額定電流ie (a)動穩(wěn)定流idw (

47、ka)熱穩(wěn)定電流(ka)gw7110110kv側(cè)1106005514，5秒gw8110g（w）主變中性點110400154.2，10秒gw1435（d）35kv側(cè)3512506325，秒第四節(jié) 電流互感器的選擇電流互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，按照額定電流、額定電壓選擇。二次側(cè)電流必須統(tǒng)一，一般弱電系統(tǒng)用la，強電系統(tǒng)用5a，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時，也可考慮用la。1、110kv主變壓器側(cè)：igmax(1.0540000)/( ll0)220.44(a)ue110kv選取：lvqb110w2型六氟化硫氣體絕緣電流互感器電流互感器參數(shù)：最高工作電壓：126kv額定一次

48、電流：1600a額定二次電流：5a3s時熱穩(wěn)定電流（方均根值）：40ka額定動穩(wěn)定電流（峰值）：100ka動穩(wěn)定校驗：ich16.422kailn0.3kaichidw =100ka動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qd56.17 (ka2s)(i1nkrw) 2(0.370) 244l（ka2s）qd(i1nkrw) 2熱穩(wěn)定校驗合格。2、套管電流互感器：選用lrbl50300/5a 0.5/b/bi1nkdn1.4l4300l5063.63（ka） ich23.705（ka）(i1nkt)(60075)2225（ka2s） i2tdz56.89（ka2s）3、110kv進(jìn)線側(cè)：igmax(1.0

49、5100000)/( 110)551.11(a)uell0（kv）選?。簂cwll0電流互感器參數(shù)：krw熱穩(wěn)定倍數(shù)，75kdw動穩(wěn)定倍數(shù)，150動穩(wěn)定校驗：ich23.705（ka） iln0.6（ka）kdw150i1nkdwo.6l50l27.26（ka）ichi1nkdw動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qd56.17(ka2s)(i1nkrw) 2(0.675) 22025(ka2s)qd(i1nkrw) 2熱穩(wěn)定校驗合格。4、110kv出線側(cè)：igmax(1.0535000)/( l10)l92.89（a）uell0（kv）選取：lcwl10電流互感器參數(shù)：kr熱穩(wěn)定倍數(shù)，75kd動穩(wěn)定

50、倍數(shù)，l50動穩(wěn)定校驗：ich23.705（ka） iln0.3（ka） kdw150 i1nkdw0.315063.64（ka）ichi1nkdw動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qd56.17(ka2s)(i1nkrw) 2(0.375) 2506.25（ka 2s） qd(i1nkrw) 2熱穩(wěn)定校驗合格。5、35kv主變壓器側(cè)：igmax(1.0531500)/( 35)5456l(a)ue35（kv）選取：lcwd35電流互感器參數(shù)：krw熱穩(wěn)定倍數(shù)，65 kdw動穩(wěn)定倍數(shù)，150動穩(wěn)定校驗：ich27.25（ka） iln0.35（ka） kdw150i1nkdw0.6150l27.26

51、（ka）ichi1nkdw動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qdll9.9(ka2s)(i1nkrw) 2(0.665) 2152l(ka2s)qd(i1nkrw) 2熱穩(wěn)定校驗合格。6、35kv出線側(cè)：igmax(1.0540000/6)/( 35)l15.47（a）ue35（kv）選取：lcw35電流互感器參數(shù)：krw熱穩(wěn)定倍數(shù)，65kdw動穩(wěn)定倍數(shù)，l00動穩(wěn)定校驗：ich27.25（ka） iln0.2（ka） kdwl00i1nkdw0.2l0028.28（ka）ichi1nkdw動穩(wěn)定校驗合格。熱穩(wěn)定校驗：qdll9.9(ka2s)(i1nkrw) 2(0.265) 2l69（ka 2s） qd(i1nkrw) 2熱穩(wěn)定校驗合格。7、l0kv主變壓器側(cè)：igmax(1.0540000/2)/(