電氣工程自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、裝訂線 華北水利水電大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 設(shè)計(jì)題目：TS2A110kV降壓變電所專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào)： 41141020017 姓 名: 楊長嶺 指導(dǎo)教師： 朱雪凌 院、系： 電力學(xué)院 2015年 7月 16日 第1章 緒論1.1概述本次所設(shè)計(jì)TS2A110kV降壓變電所是該縣的一個(gè)變電所，承擔(dān)著該縣工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)等各行各業(yè)的供電任務(wù)。根據(jù)電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程中的有關(guān)部分，特別是：第1.0.2條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在國家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期，長期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體方案；應(yīng)合理利用能源，合理布局電

2、源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及下一級(jí)電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)，過度方便，運(yùn)行靈活，切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)，可靠質(zhì)量合格和充足的電能來滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長的需要。第1.0.3條： 變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行；做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。 第1.0.4條： 變電所的設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理確定設(shè)計(jì)方案。 第1.0.5條： 變電所的設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。第1.0.6條：系統(tǒng)設(shè)

3、計(jì)的設(shè)計(jì)水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對(duì)過度年進(jìn)行研究（五年內(nèi)逐年研究），遠(yuǎn)景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致。系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)審查后，二至三年進(jìn)行編制，但有重大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改。根據(jù)某縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，考慮到工業(yè)及生活用電的迅速增長，為了滿足該縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活用電要求，決定建設(shè)TS2A110kV降壓變電所。1.2 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容變電所是聯(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。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。故本次TS2A110kV降壓變電所設(shè)計(jì)主要分為電氣一次部分設(shè)

4、計(jì)和電氣二次部分設(shè)計(jì)兩部分。1.2.1 電氣一次部分設(shè)計(jì)電氣一次部分設(shè)計(jì)主要包括變電所總體分析，電力系統(tǒng)分析，主接線的選擇，主變的選擇，所用變的選擇，無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇等內(nèi)容。本部分設(shè)計(jì)主要參考了電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分），按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)程和工程實(shí)例進(jìn)行的。1.2.2 電氣二次部分設(shè)計(jì)電氣二次部分設(shè)計(jì)主要包括線路保護(hù)設(shè)計(jì)，變壓器主保護(hù)設(shè)計(jì)，變壓器后備保護(hù)設(shè)計(jì) ，電容器保護(hù)設(shè)計(jì),所用變保護(hù)設(shè)計(jì)等主要內(nèi)容。本部分設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)按常規(guī)保護(hù)計(jì)算,實(shí)際配置以微機(jī)保護(hù)為主, 本部分設(shè)計(jì)主要參考了電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣二次部分），按照有關(guān)的技術(shù)規(guī)程和工程實(shí)例進(jìn)行的。1

5、.3 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是TS2A110kV降壓變電所的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電氣的一次部分和二次部分的設(shè)計(jì)和計(jì)算。在一次部分中，要對(duì)電力系統(tǒng)和變電站進(jìn)行總體分析，然后確定變電站電氣主接線的型式，并在此過程中進(jìn)行系統(tǒng)的無功補(bǔ)償、調(diào)壓計(jì)算、短路電流計(jì)算以及電氣設(shè)備的選擇。在具體計(jì)算后，還要為建造變電站進(jìn)行配電裝置及電氣總平面的布置設(shè)計(jì)，使建站合理化，并進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，保證安全。在二次部分中，要綜合考慮保護(hù)的方式、系統(tǒng)運(yùn)行的方式和短路點(diǎn)的選擇，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整定計(jì)算（110KV線路、變壓器、所用變、母線以及電容器組）。在設(shè)計(jì)過程中要繪制相關(guān)圖紙，包括主接線、變壓器控制回路等較重要圖紙并掌

6、握其內(nèi)容。本次設(shè)計(jì)屬于畢業(yè)設(shè)計(jì),是在學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課程(如發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)分析, 電力系統(tǒng)繼點(diǎn)保護(hù)原理等等),且對(duì)各類變電所后設(shè)計(jì)的.本次設(shè)計(jì)是為了使同學(xué)們?cè)谧叱鲂@前對(duì)具體的工程設(shè)計(jì)有細(xì)致的了解,并掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法而設(shè)的.在本次設(shè)計(jì)中,同學(xué)們?cè)诶蠋熂?xì)心指導(dǎo)下,自己親自動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較,計(jì)算,查找相關(guān)資料等技術(shù)設(shè)計(jì)過程,對(duì)此有了深入細(xì)致的了解,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第2章 變電所總體分析2.1 概述 變電所總體分析總體分析是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為以后的設(shè)計(jì)定下基調(diào)。某縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，工農(nóng)業(yè)發(fā)展前景良好，為滿足該縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活用電要求，決定新建本變電所。根據(jù)GB50

7、059-92 35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范2.0.1條要求，結(jié)合本縣地理環(huán)境，確定本變電所位置：處于公路和河流附近，交通運(yùn)輸便利，距離各電壓及負(fù)荷中心距離較為合理，基本位于負(fù)荷中心，并與城鄉(xiāng)及工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。變電所所址地區(qū)海拔250m，地勢(shì)平坦，輸電線路走廊開闊，地震烈度6度。土壤性質(zhì)為黃粘土，地耐力2.5kg/平方厘米,土壤電阻率120歐姆米。年最高氣溫+40，年最低溫度為-10，年平均氣溫15，最熱月平均最高溫度為+32。最大風(fēng)速為25m/s,微風(fēng)風(fēng)速3.5m/s，屬于我國典型級(jí)氣象區(qū)。長年主導(dǎo)風(fēng)向：NW。歷年最大覆冰厚度：5mm。熱阻系數(shù)=120.cm/W，土溫20。設(shè)計(jì)變電所為終

8、端變電所，主要向本縣的工礦、企業(yè)、事業(yè)單位、政府部門及附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電。電壓等級(jí)為110/35/10kV，出線回路數(shù)如下：110kV 近期3回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；35kV 近期6回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10kV 近期12回， 遠(yuǎn)景發(fā)展3回。其中，110kV電壓級(jí)通過縣甲線、縣丙線與電網(wǎng)相連（電網(wǎng)中包括系統(tǒng)S1和S2），110kV電壓級(jí)負(fù)荷主要為縣光線及2回備用負(fù)荷；35kV電壓級(jí)線路主要向鐵礦和水泥廠供電，并輸往甲鎮(zhèn)變和乙鎮(zhèn)變，并設(shè)有2回備用負(fù)荷；10kV電壓級(jí)線路主要向相對(duì)集中的磷肥廠、紡織廠、玻璃廠、罐頭廠、機(jī)修廠、中藥廠、縣直、醫(yī)院以及南關(guān)、西關(guān)、北關(guān)供電，設(shè)有3回備用負(fù)荷。第3章 負(fù)荷分析及主變

9、壓器選擇3.1 負(fù)荷分析3.1.1 負(fù)荷總體分析負(fù)荷的大小和種類影響主接線型式和主變壓器容量的選擇。負(fù)荷按其對(duì)供電可靠性要求的不同分類如下：類負(fù)荷：凡短時(shí)停電將造成人員傷亡和重大設(shè)備損壞以及重大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。 供電要求：任何時(shí)間都不能停電?？刹捎秒p回路供電（自動(dòng)切換或同時(shí)工電）。類負(fù)荷：凡停電造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大的經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。 供電要求：可短時(shí)停電幾分鐘?？刹捎秒p回路供電，不需自動(dòng)切換。類負(fù)荷：、類負(fù)荷以外的其它負(fù)荷。 供電要求：可長時(shí)間停電。3.1.2 負(fù)荷資料分析見前面畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書附件中負(fù)荷資料表。3.1.3 負(fù)荷計(jì)算雙繞組變壓器：計(jì)算負(fù)荷Sjs=Sjs低=Kt（Pim

10、ax/cosa）(1+%) 式中 Kt同時(shí)率，取0.850.9; %線損率，取5%。三繞組變壓器：計(jì)算負(fù)荷Sjs=Kt(Sjs中+Sjs低) 式中 Kt中、低壓側(cè)負(fù)荷同時(shí)率，取0.850.9。本變電所選用三繞組變壓器。根據(jù)負(fù)荷資料，計(jì)算如下：Sjs中=0.9(3/0.9+3/0.9+2/0.9+2/0.9+2/0.9+2/0.9+2/0.9+2/0.9)（1+5%）18.9MVA Sjs低=0.85(2.5/0.8+2.5/0.8+2/0.75+1/0.85+1.5/0.8+1.5/0.8+1.5/0.8+3/0.8+0.6/0.8+1.5/0.78+2/0.78+2.5/0.78+1.5/0

11、.8+1.5/0.8+1.5/0.8)(1+5%) 29.930MVA Sjs =Kt(Sjs中+Sjs低)=0.85(18.9+29.930)41.506MVA3. 2 主變壓器選擇3.2.1 型式選擇相數(shù)選擇時(shí)，自由電壓等級(jí)較高，三項(xiàng)變壓器重量、體積較大，不乏年運(yùn)輸與安裝時(shí)，采用三臺(tái)單向變壓器組合成三相變壓器。結(jié)合冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組型式，本設(shè)計(jì)變電所采用三相三繞組有載調(diào)壓銅材料變壓器。3.2.2 臺(tái)數(shù)選擇為保證供電可靠性，一般選2臺(tái)以上。本設(shè)計(jì)中選2臺(tái)。3.2.3 容量選擇主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃容量考慮。依據(jù)以下兩條要求：（1） Sn=(0.60.7)Sjsma

12、x/(n-1) 式中 n變壓器臺(tái)數(shù)； 系數(shù)：對(duì)35kV110kV，取0.6 ，對(duì)220kV以上500kV，取0.7。（2） Sn=(S+S)/(n-1)即在一臺(tái)變壓器已故停運(yùn)時(shí)，其余變壓器能夠滿足變電所最大負(fù)荷的60%70%，或全部的、類負(fù)荷。根據(jù)其中較大者選擇主變壓器額定容量。3.3 本設(shè)計(jì)變電所負(fù)荷分析及主變壓器選擇依據(jù)（1）： Sn=0.6Sjsmax/(n-1)=0.641.506/(2-1)24.903MVA依據(jù)（1）： Sn=(S+S)/(n-1)=(30.62/0.9+20.44/0.9+2.520.6/0.8+20.6/0.75+10.6/0.85+1.50.6/0.8+1.5

13、0.52/0.8+30.6/0.8+0.60.6/0.8+60.5/0.78+40.4/0.9+4.50.4/0.8)/(2-1) 27.19MVA根據(jù)分析計(jì)算，并考慮各種影響因素，選用主變壓器：2臺(tái)SFSZ731500/110型三相風(fēng)冷三繞組有載調(diào)壓銅材料變壓器額定電壓：110/38.5/11kV第4章 電氣主接線設(shè)計(jì)4.1 緒言 電氣主接線設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求4.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求4.1.1.1 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。（1） 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。（2） 母線檢修、母線隔離開關(guān)檢修，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)

14、間，并保證對(duì)級(jí)負(fù)荷及全部或大部分級(jí)負(fù)荷的供電。（3） 母線故障、斷路器故障，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間。（4） 盡量避免全所停電的可能性。4.1.1.2 靈活性主接線靈活性有以下要求：（1） 調(diào)度要求?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。（2） 檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶的供電。4.1.1.3 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要指節(jié)約投資、電能損耗要少、占地面積少，節(jié)約材料。4.1.1.4 可擴(kuò)性 可擴(kuò)性指可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造

15、量最小。4.1.2 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本問題4.1.2.1 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用 本設(shè)計(jì)變電所為終端變電所，主要滿足該縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生活用電要求。4.1.2.2 負(fù)荷性質(zhì)、類負(fù)荷的比例、雙回供電等 本設(shè)計(jì)變電所主要負(fù)荷為工礦、企業(yè)、事業(yè)單位、政府部門及附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)；、類負(fù)荷的比例見前面負(fù)荷資料分析，為保證其供電可靠性可采用雙回供電。4.1.2.3 電壓等級(jí)及出線回路數(shù) 電壓等級(jí)為110/35/10kV，出線回路數(shù)如下：110kV 近期3回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；35kV 近期6回， 遠(yuǎn)景發(fā)展2回；10kV 近期12回， 遠(yuǎn)景發(fā)展3回。4.1.2.4 主要電氣設(shè)備的特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)變電所中

16、變壓器2臺(tái)SFSZ731500/110型 三相風(fēng)冷三繞組有載調(diào)壓銅材料變壓器 額定電壓110/38.5/11kV 接線組別Ynyn0d114.1.2.5 配電裝置的選型 配電裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷性質(zhì)及容量、環(huán)境條件和運(yùn)行、安裝維修等要求合理的選用設(shè)備和制定布置方案，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。配電裝置分類如下： 屋內(nèi)型：三層式 雙層式 單層式 屋外型：高型 半高型 普通中型 110kV配電裝置一般采用屋外型；35kV配電裝置可采用屋內(nèi)型，防污性能好，便于運(yùn)行維護(hù)，節(jié)約用地；10kV配電裝置一般為屋內(nèi)布置，可采用手車式開關(guān)柜。4.1.2.6 所址條件 本設(shè)計(jì)變電所所址地區(qū)海拔250m，地勢(shì)平坦，

17、輸電線路走廊開闊，地震烈度6度。土壤性質(zhì)為黃粘土，地耐力2.5kg/平方厘米,土壤電阻率120歐姆米。年最高氣溫+40，年最低溫度為-10，年平均氣溫15，最熱月平均最高溫度為+32。最大風(fēng)速為25m/s,微風(fēng)風(fēng)速3.5m/s，屬于我國典型級(jí)氣象區(qū)。長年主導(dǎo)風(fēng)向：NW。歷年最大覆冰厚度：5mm。熱阻系數(shù)=120.cm/W，土溫20。4.1.3 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容4.1.3.1 高、中、低各級(jí)接線型式4.1.3.2 各回路電氣設(shè)備的詳細(xì)配置4.1.3.3 6-10kV電壓等級(jí)的限流問題：變壓器分列運(yùn)行，采用分列變壓器4.1.3.4 所用電設(shè)計(jì)4.1.3.5 主變壓器中性點(diǎn)接地方式設(shè)計(jì)4.1

18、.3.6 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)4.2 各電壓級(jí)電氣主接線設(shè)計(jì)4.2.1 設(shè)計(jì)方法各電壓級(jí)擬定2個(gè)合理的可行初步方案4.2.2 幾種基本接線型式的使用范圍 橋型接線 110kV 出線2回 主變壓器2臺(tái) 單母線分段 6-10kV 主變壓器2臺(tái)35kV 出線3-8回110kV 出線3-5回 雙母線 6-10kV 出線大于12回 35kV 出線大于8回 110kV 出線大于6回4.2.3 設(shè)置旁路母線的原則4.2.3.1 110kV優(yōu)先采用簡(jiǎn)易旁母形式即分段斷路器兼旁路斷路器，出線大于6回，可設(shè)專用旁路斷路器。4.2.3.2 35kV一般不采用旁路母線。4.2.3.3 6-10kV當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可

19、設(shè)旁路母線，一般采用專用旁路斷路器。4.2.4 對(duì)初步方案的提示 110kV 單母線分段 單母線分段帶旁母 35kV 單母線分段 單母線分段帶旁母（簡(jiǎn)易旁母室外） 10kV 單母線分段帶旁母 單母線分段（手車式開關(guān)柜）4.2.5 根據(jù)以上分析，選擇比較如下：項(xiàng)目 方案 方案1 方案2110kV電壓級(jí)接線名稱單母線分段單母線分段帶簡(jiǎn)易旁母接 線簡(jiǎn) 圖可靠性靈活性經(jīng)濟(jì)性分 析a任一母線母隔檢修僅停檢修段；任一母線故障僅停故障段；任一出線斷路器檢修僅停所在回路。b簡(jiǎn)單清晰，經(jīng)濟(jì)性好。c具有一定的靈活性。a檢修進(jìn)出線斷路器時(shí)所在回路通過旁母不停電，可靠性高。b經(jīng)濟(jì)性好。c靈活性好。 但接線復(fù)雜。35k

20、V電壓級(jí)接線名稱單母線分段單母線分段帶簡(jiǎn)易旁母35kV電壓級(jí)與110kV選用方案相同，分析比較如前面分析。10kV 電 壓 級(jí)接線名稱單母線分段(手車式開關(guān)柜)單母線分段帶專用旁母接 線簡(jiǎn) 圖可靠性靈活性經(jīng)濟(jì)性分 析a采用可迅速替換的手車式開關(guān)柜,檢修時(shí)可迅速替換，不會(huì)長時(shí)間停電。b靈活性好。c經(jīng)濟(jì)性好。a檢修進(jìn)出線斷路器經(jīng)旁母供電，不中斷所在回路供電。b靈活性較好。c采用專用旁路斷路器和隔離開關(guān),增加了投資。根據(jù)以上分析比較，電氣主接線方式選擇如下： 110kV電壓級(jí) 單母線分段方式 35kV電壓級(jí) 單母線分段方式，采用手車式開關(guān)柜 10kV電壓級(jí) 單母線分段方式，采用手車式開關(guān)柜4.3 所

21、用電設(shè)計(jì)4.3.1 所用電源數(shù)量的確定4.3.1.1 規(guī)程3.3.1規(guī)定：在有2臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)2臺(tái)容量相同可互為備用的所用電源。 規(guī)程3.3.5規(guī)定:變電所宜設(shè)置固定的檢修電源。4.3.2 所用電源引接方式4.3.2.1 由所內(nèi)較低電壓母線不同分段上引接2個(gè)所用電源；4.3.2.2由主變壓器第三繞組引接，此時(shí)所用變壓器高壓側(cè)需要大斷流容量設(shè)備或加裝限流電抗器。4.3.3 所用變壓器選擇 型式：油浸自冷式 臺(tái)數(shù)：2臺(tái) 容量：由換算系數(shù)法SeK1P1+P2 式中K1系數(shù)， P1動(dòng)力負(fù)荷， P2電熱照明負(fù)荷4.3.4 本設(shè)計(jì)變電所所用變?cè)O(shè)計(jì)所用電由所內(nèi)較低電壓母線不同分段上引接2

22、個(gè)所用電源；所用變壓器選2臺(tái) S950kVA 油浸自冷式變壓器。4.4 主變壓器中性點(diǎn)接地方式設(shè)計(jì)4.4.1 110kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地 我國的110kV以上電壓級(jí)變壓器一般均采用中性電直接接地方式，即大電流接地系統(tǒng)。對(duì)2臺(tái)主變壓器一般采用1臺(tái)中性電直接接地，另1臺(tái)不接地方式。4.4.2 6-35kV中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地 當(dāng)單相接地電容電流 Ic30A(6-10kV),Ic10A(35kV)時(shí),采用消弧線圈接地。4.4.2.1 Ic的計(jì)算方法：（1） 架空線路的電容電流Ic=(2.73.3)UnL0.001AL線路總長度，Un電網(wǎng)額定電壓2.7系數(shù)，適用于無架空地線情況3.3系數(shù)，適用

23、于有架空地線情況 （2） 電纜線路的電容電流Ic=0.1UnL(A) （3） 所（廠）母線增加的Ic值電網(wǎng)電壓（kV）6 10 35Ic%值 18% 16% 13%4.4.2.2 消弧線圈的選擇型式：油浸自冷式 容量計(jì)算：Q=1.35IcUn/1.732(kVA)6-10kV為三角形接線，不能直接接消弧線圈，若需接地，應(yīng)加裝接地變壓器。KSTD高壓容量（與消弧線圈匹配）/低壓容量（與所用電匹配）4.4.3 本設(shè)計(jì)變電所中低壓側(cè)中性點(diǎn)接地方式設(shè)計(jì)4.4.3.1 本設(shè)計(jì)中負(fù)荷出線35kV電壓級(jí)采用架空線，10kV電壓級(jí)采用電纜；并且35kV以下電壓級(jí)無架空地線。4.4.3.2 35kV電壓側(cè)Ic=

24、Ic(1+13%)=10.3951.13=11.746A10A 需通過消弧線圈接地10kV電壓側(cè)Ic=Ic(1+16%)=22.51.16=26.1A3.45時(shí)，可以看作無窮大電源系統(tǒng)，這時(shí)I=I1/2tk=Itk=I=1/Xjs5.2.6 求短路電流的有名值I=IIb, Ib=Se/1.732Up5.2.7 求沖擊電流ish=(1.81.9)1.414 I,低壓系統(tǒng)取1.9,本設(shè)計(jì)中取1.8。ish=2.55 I5.2.8 列出短路電流計(jì)算結(jié)果計(jì)算中取Sb=100MVA,Ub=Up甲變主變：SFPSZ-120000/220 X=（Ud-+Ud-+ Ud-） =(14+24-8)%100/12

25、0 =0.125 X=(14+8-24)0 X=(24+8-14)=0.075線路：Xl* =L0.4l系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下：FY縣變主變壓器：SFSZ7-31500/110X=（Ud-+Ud-+ Ud-） =（10.5+17.5-6.5）%=0.341 X = (10.5+6.5-17.5)% 0 X = (17.5+6.5-10.5)% =0.214系統(tǒng):Xs1= Xs2=0.025各短路點(diǎn)計(jì)算用等值網(wǎng)絡(luò)圖:1. K1點(diǎn)短路:S1對(duì)K1點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗為:X18=0.180, 計(jì)算電抗XS1.JS=0.1803.45 S2對(duì)K1點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗為:X19=0.600 計(jì)算電抗XS2.JS=3.45短路電流=

26、總短路電流為 2.K2點(diǎn)短路 S1對(duì)K2點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗:X21=0.402,計(jì)算電抗S2對(duì)K2點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗: X22=1.338計(jì)算電抗: 3.K3點(diǎn)短路:低壓側(cè)10kV并列運(yùn)行 S1對(duì)K3點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗:X23=0.541計(jì)算電抗S2對(duì)K3點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗: X24=1.802計(jì)算電抗: 由于 所以不需要計(jì)算變壓器分列運(yùn)行情況.計(jì)結(jié)果表如下:(單位:KA)電壓級(jí)短路點(diǎn)110kV K13.6213.6213.6213.6219.23435kV K25.055.055.055.0512.8810kV K3 13.21313.21313.21313.21333.69第6章 電氣設(shè)備的選擇6.1本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)6

27、.1.1 導(dǎo)體和絕緣子的選擇；各電壓級(jí)匯流母線、主變引下線、出線的選擇；絕緣子串選擇；6.1.2 斷路器、隔離開關(guān)、高壓熔斷器的選擇；6.1.3 電壓互感器、電流互感器的選擇；絕緣子和穿墻套管的選擇（610KV電壓級(jí)選室內(nèi)型）；6.1.4 開關(guān)柜一次接線編號(hào)。6.2 導(dǎo)體和電器選擇的一般原則參照導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ1486 規(guī)程1.1.2條 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則：1、 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理；2、 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；3、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校核；4、 應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；5、 選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；6、 選用新

28、產(chǎn)品應(yīng)積極慎重。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。6.3 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件6.3.1 按長期工作條件選擇1.1.3條 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。 UalmUsn, Ualm=1.15Un,Usn1.1Uns 從而UnUns1.1.4條 選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。 KialImax導(dǎo)體，InImax電器，其中K溫度修正系數(shù)6.3.1.1 Imax的計(jì)算方法（1）匯流主母線110kV電壓級(jí): 實(shí)際潮流分布 Imax=（2Se+S穿越功率+S110負(fù)荷）/1.732Un35kV電壓級(jí)：1.05ITn10kV電壓級(jí)：1.05

29、ITn（2）旁路回路Imax=需旁路的回路的最大額定電流 （3）主變引下線Imax=1.05IT（4）負(fù)荷出線單回線 Imax=線路的最大負(fù)荷電流雙回線 Imax=(1.22)倍某一線路的最大負(fù)荷電流（5）母聯(lián)回路Imax=母線上最大一臺(tái)主變壓器的Imax（6）分段回路Imax=1.05IT(0.50.8)（7）10kV并聯(lián)電容器回路Imax=1.3Ic（8）所用變Imax=1.05IT附注：若主變壓器10kV側(cè)裝設(shè)有接地變壓器，一般考慮采用接地變壓器兼做所用變壓器。6.3.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體 除匯流母線外，較長導(dǎo)體截面積按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。規(guī)程2.1.6條 除配電裝置的匯流母線外，較

30、長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。當(dāng)無合適規(guī)格導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體截面積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算截面的相鄰下一檔選擇。 S選接近SJ=Imax/J,選擇后，按長期發(fā)熱進(jìn)行校驗(yàn)。6.4 電氣設(shè)備型式選擇6.4.1 主母線、主變引下線、負(fù)荷出線選擇規(guī)程2.1.3條 載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料。下列場(chǎng)所可采用銅質(zhì)材料硬導(dǎo)體：（1）持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體串套管有困難時(shí)；（2）污穢對(duì)銅腐蝕輕微而對(duì)旅游較嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所。2.3.1條 20kV及以下回路的正常工作電流在4000A及以下時(shí)，宜選用矩形導(dǎo)體；4000A8000A時(shí)，宜選用槽型導(dǎo)體。 110kV及以上高壓配電裝置，當(dāng)

31、采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜選用鋁合金管形導(dǎo)體。 500kV硬導(dǎo)體可采用單根大直徑圓管或多根小直徑圓管組成的分列結(jié)構(gòu)，固定方式可采用支持式或懸吊式。硬導(dǎo)體 管形 110kV及以上電壓級(jí)，8000kA以上 槽形 20kV級(jí)以下電壓級(jí)， 4000A8000A 矩形 610kV,35kV級(jí)以下電壓級(jí)，小于4000A 35kV及以下電壓級(jí)，小于4000A軟導(dǎo)體 LJ,TJ,LGJ 35kV 110kV室外 電纜附注：選擇導(dǎo)體時(shí)，同種條件下優(yōu)先選擇單條，矩形導(dǎo)體優(yōu)先選擇平放。6.4.2 斷路器、隔離開關(guān)選擇6.4.2.1 斷路器QF （1）110kV SW 110 LW 110（2）35kV SW 35 LW 35

32、 （3）610kV SN1010/ ZN 10 LW 106.4.2.2 隔離開關(guān)QS GW GN6.4.3電壓互感器電流互感器選擇6.4.4 絕緣子選擇、穿墻套管選擇懸式絕緣子：普通性 防污型支柱絕緣子穿墻套管6.5 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn) 修正系數(shù) K=（al）/（al0）安裝處實(shí)際環(huán)境溫度規(guī)程1.2.2條 選擇導(dǎo)體和電器的環(huán)境溫度以采用表中所列數(shù)值類別安裝場(chǎng)所環(huán)境溫度最高最低裸導(dǎo)體屋外最熱月平均最高溫度屋內(nèi)最熱月平均最高溫度加5，該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度電器屋外年最高溫度年最低溫度屋內(nèi)電抗器該處通風(fēng)設(shè)計(jì)最高排風(fēng)溫度。無資料同上屋內(nèi)其它該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。無資料同上 查表可得數(shù)值，電器校驗(yàn)一般不需修正。

33、6.6 按短路條件校驗(yàn)6.6.1 熱穩(wěn)定校驗(yàn)電器：ItIttQk，其中QkQpQnp，Qp1/12tk（II10I1/2tk QnpT I，T0.056.6.2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 硬導(dǎo)體需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)； 6.7 電暈校驗(yàn)規(guī)程2.1.7條 110kV及以上導(dǎo)體的電暈臨界電壓應(yīng)大于導(dǎo)體安裝處的最高工作電壓。 海拔高度不超過1000m的地區(qū)，在常用相間距離情況下，如導(dǎo)體型號(hào)或外徑不小于下表數(shù)值時(shí)，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)： 電壓等級(jí)（kV）110220330軟導(dǎo)線型號(hào)LGJ70LGJ-300LGKK590/50，2LGJQ300管型導(dǎo)體外徑2030406.8 一些補(bǔ)充數(shù)據(jù) 110kV 普通中型 軟母線 L7.

34、58m,a2.2m 管型母線 L8m, a1.31.4m 半高型 軟母線 L8m， a2.2m 管型母線 L10.5m，a1.4m 屋內(nèi) 管型母線 L6m， a1.2m 35kV 屋外 L5m， a1.6m屋內(nèi) L3m， a0.5m 10kV 屋內(nèi) 固定開關(guān)柜 L1.25m，a0.25m 手車開關(guān)柜 L1.5m， a0.60.7m 主變壓器引下線母線橋 L1.5m， a0.60.7m6.9 參考資料 （1） 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ1486 （2） 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) （3） 發(fā)電廠電氣部分教材6.10 本設(shè)計(jì)變電所導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇根據(jù)以上設(shè)計(jì)規(guī)程要求，對(duì)本設(shè)計(jì)變電所選擇電氣設(shè)備

35、如下：6.10.1 導(dǎo)體選擇6.10.1.1 匯流主母線按長期工作發(fā)熱選擇,KIalImax其中溫度修正系數(shù)K=0.92 110kV電壓級(jí) 室外 選擇LGJJ300型 Ial=758A35kV電壓級(jí) 室內(nèi) 選擇50型矩形鋁導(dǎo)體單條平放Ial=637A10kV電壓級(jí) 室內(nèi) 選擇12510型單條豎放 Ial=2242A6.10.1.2 主變壓器引下線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，溫度修正系數(shù)K=0.92 110kV電壓級(jí) 選擇LGJJ-185型 Ial=539A KIalImax 35kV電壓級(jí) 選擇LGJ-630型 Ial=1182A KIalImax 10kV電壓級(jí) 選擇21258型 即1258型雙條平

36、放 Ial=3150A KIalImax6.10.1.3 負(fù)荷出線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇附注： 負(fù)荷出線應(yīng)選擇軟導(dǎo)體。其中110kV電壓級(jí)和35kV電壓級(jí)選擇鋼芯鋁絞線；10kV電壓級(jí)選擇普通粘性浸漬紙絕緣三芯鋁電力電纜。選擇型號(hào)為截面積，單位平方毫米。其中土壤熱阻率120/W,土溫20,修正系數(shù)K=1.07。 110kV電壓級(jí) 縣光線： 選擇LGJ-70型 Ial=260A 備 用： 選擇LGJ-95(1)型 Ial=317A 35kV電壓級(jí) 鐵 礦： 選擇LGJ-95型 Ial=317A水泥廠： 選擇LGJ-70型 Ial=260A 甲鎮(zhèn)變： 選擇LGJ-35型 Ial=183A 乙鎮(zhèn)變： 與

37、甲鎮(zhèn)變選型相同。LGJ-35型 Ial=183A備 用： 水泥廠選型相同。選擇LGJ-70型 Ial=260A 10kV電壓級(jí) 磷肥廠： 選擇截面1852型 即185型雙根布置Ial=0.92315=567A，KIalImax 紡織廠： 選擇截面240型 Ial=365A ，KIalImax玻璃廠： 選擇截面95型 Ial=215A ，KIalImax 罐頭廠： 選擇截面150型 Ial=280A ，KIalImax 機(jī)修廠： 選擇截面120型 Ial=245A， KIalImax 中藥廠： 選擇截面150型 Ial=280A ，KIalImax 縣 直： 選擇截面185型 Ial=315A

38、，KIalImax醫(yī) 院： 選擇截面50型 Ial=150A ，KIalImax南 關(guān)： 選擇截面120型 Ial=245A， KIalImax西 關(guān)： 選擇截面240型 Ial=365A ，KIalImax6.10.2 電器設(shè)備選擇6.10.2.1 斷路器和隔離開關(guān)選擇 附注：同一電壓級(jí)選擇同一型號(hào)（10kV電壓級(jí)主變引下線和分段處選擇同一型號(hào)，負(fù)荷出線選擇同一型號(hào)），考慮最嚴(yán)重短路情況。各電壓級(jí)斷路器和隔離開關(guān)選擇校驗(yàn)結(jié)果表如下面所示：（1）110kV電壓級(jí) 表10.1 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計(jì)算數(shù)據(jù)LW6-110GW5-110D-Uns 110kVImax 681AI 3.621kA

39、ish 9.234kAQk 66.34kAkASIsh 9.234kAUn 110kVIn 3150kAInbr 31.5kAincl 125kAItItt 50504=10000kAkASies 125kA Un 110kVIn 1000AItItt 20204=1600kAkASies 50kA（2）35kV電壓級(jí)表10.2 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計(jì)算數(shù)據(jù)LN1-35GW2-35/600Uns 35kVImax 546AI 5.05kAish 12.88kAQk 1.55kAkASIsh 12.88kAUn 35kVIn 600kAInbr 6.6kAincl 25kAItItt 8.

40、58.54=289kAkASies 25kA Un 35kVIn 600AItItt 141410=1960kAkASies 50kA （3）10kV電壓級(jí) 主變引下線和分段處表10.3 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計(jì)算數(shù)據(jù)Sn10-10GN2-10/2000Uns 10kVImax 1910AI 13.213kAish 33.69kAQk 370.1kAkASIsh 33.69kAUn 10kVIn 2000kAInbr 40kAincl 125kAItItt 40404=6400kAkASies 125kA Un 10kVIn 2000AItItt 51514=13005kAkASies 85kA 負(fù)荷出線表10.4 斷路器和隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計(jì)算數(shù)據(jù)Sn10-10GN6-10T/400Uns 10kVImax 289AI 13.213kAish 33.69kAQk 193.8kAkAS Ish 33.69kAUn 10kVIn 630kAInbr 16kAincl 40kAItItt 16162=512kAkASies 40kA Un 10kVIn 400AItItt 14145=980kAkASies 52kA由以上選擇結(jié)果表可知：所選各型號(hào)斷路器和隔離開關(guān)滿足要求。6.10.2.2 電壓互感器、電流互感器、絕緣子及穿墻套