110KV變電站設(shè)計(jì),110kv,35kv,10kv,三個(gè)電壓等級(jí)

1、第 1 章 原始資料及其分析緒論電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)， 它是一種將煤、 石 油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的其他各部門(mén)快速、 穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力， 其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平的重要標(biāo)志。由于電能在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性， 電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可 缺少的組成部分。 所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。 變電站使電廠或上級(jí)電站 經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能輸送給下級(jí)負(fù)荷， 是電能輸送的核心部分。 其功能運(yùn)行情況、 容量 大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電， 進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。 若變電站系統(tǒng)中

2、某一 環(huán)節(jié)發(fā)生故障， 系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作。 可能造成停電等事故， 給生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不 利。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、 靈敏性等指標(biāo)十分重要。 變電站是聯(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(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。變電站是匯集電源、 升降電壓和分配電力場(chǎng)所， 是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。 變 電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。 升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站部分， 緊靠 發(fā)電廠，降壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計(jì)得就是 110KV 降 壓變電站。它通常

3、有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。變電站內(nèi)的高壓配電室、 變壓器室、 低壓配電室等都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置， 這些保護(hù) 裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷的短路、 最大負(fù)荷等情況來(lái)整定配置的， 因此，在發(fā)生類似故障 是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)， 并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間 已經(jīng)很短，在故障解除后， 系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。 這對(duì)于保 護(hù)下級(jí)各負(fù)荷是十分有利的。這樣不僅保護(hù)了各負(fù)荷設(shè)備的安全有利于延長(zhǎng)使用壽 命，降低設(shè)備投資， 而且提高了供電的可靠性， 這對(duì)于提高工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是十分有 效的。 工業(yè)產(chǎn)品的效率提高也就意味著產(chǎn)品成本的降低， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增大， 進(jìn)而可以 使

4、企業(yè)效益提高， 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 生活用電等領(lǐng)域的供電可靠性， 可以提高人民生活質(zhì)量， 改善生活條件等。 可見(jiàn)，變電站的設(shè)計(jì)是工業(yè)效率提高及國(guó) 民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。原始資料待建變電站是該地區(qū)農(nóng)網(wǎng)改造的重要部分， 預(yù)計(jì)使用 3 臺(tái)變壓器， 初期一次性投產(chǎn)兩 臺(tái)變壓器，預(yù)留一臺(tái)變壓器的發(fā)展空間。電壓等級(jí) 變電站的電壓等級(jí)分別為 110kV、 35kV、 10kV。110kV ：2 回35kV ：5回（其中一回備用 ）10kV ：12 回（其中四回備用 ）變電站位置示意圖：圖i-i變電站位置示意圖待建變電站負(fù)荷數(shù)據(jù)(表i-i)：表i-i待建成變電站各電壓等級(jí)負(fù)荷數(shù)據(jù)電壓等級(jí)用電單位

5、最大負(fù)荷(MW)用電類別回路數(shù)供電方式距離(km)35kV鋁廠1511架空39鋼鐵廠101，21架空25A變電站1531架空35B變電站2031架空40備用110kV無(wú)線電廠31電纜4儀表廠31電纜5手機(jī)廠22電纜4電機(jī)廠21電纜3電視機(jī)廠31架空14配電變壓器A11架空15配電變壓器B31架空16其它32電纜4備用2注：(1) .35kV,10kV負(fù)荷功率因數(shù)均取 cos C =(2) .負(fù)荷同時(shí)率：35kV kt=10kV kt=(3) .年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均為 Tmax=3500小時(shí)/年(4) .網(wǎng)損率為A%=8%(5) .站用負(fù)荷為 50kW cos g =.35kV側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)

6、荷20MV10kV側(cè)預(yù)計(jì)新增遠(yuǎn)期負(fù)荷6MV地形地質(zhì)站址選擇在地勢(shì)平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質(zhì)構(gòu)造皆為穩(wěn)定區(qū)，站址標(biāo)高在50年一遇的洪水位以上，地震烈度為 6度以下。水文氣象年最低氣溫為5度，最高氣溫為40度，月最高平均氣溫為31度，年平均氣溫為22 度，降水量為2000毫米，炎熱潮濕。環(huán)境站區(qū)附近無(wú)污染源原始資料分析要設(shè)計(jì)的變電站由原始資料可知有 110千伏，35千伏，10千伏三個(gè)電壓等級(jí)。由于 該變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下設(shè)計(jì)的，所以一定要考慮到農(nóng)村的實(shí)際情況。 農(nóng)忙期和農(nóng)閑期需電量差距較大，而且考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，所以變壓器 的選擇考慮大容量的，盡量滿足未來(lái)幾年的發(fā)展需要。

7、為了徹底解決農(nóng)網(wǎng)落后的情況， 待建變電站的設(shè)計(jì)盡可能的超前，采用目前的高新技術(shù)和設(shè)備。待建變電站選擇在地 勢(shì)平坦區(qū)為以后的擴(kuò)建提供了方便。初期投入兩臺(tái)變壓器，當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器的容量應(yīng)能滿足該站總負(fù)荷的 60%,并且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)滿足一、二級(jí) 負(fù)荷的需要。站址選擇在地勢(shì)平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地質(zhì)構(gòu)造皆為穩(wěn)定區(qū)，站址 標(biāo)高在50年一遇的洪水位以上，地震烈度為 6度以下。第2章負(fù)荷分析負(fù)荷分析的目的負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)和方法，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確無(wú)誤，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)供電的可靠性非常重要。如計(jì)算負(fù)荷確 定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得過(guò)大，造

8、成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確 定過(guò)小又將使電器和導(dǎo)線電纜處過(guò)早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見(jiàn)正確負(fù)荷計(jì)算的重要性。負(fù)荷計(jì)算不僅要考慮近期投入的負(fù)荷，更要考慮未來(lái)幾年發(fā)展的遠(yuǎn)期負(fù)荷，如果只考慮近期負(fù)荷來(lái)選擇各種電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，那隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 負(fù)荷不斷增加，不久我們選擇的設(shè)備和線路就不能滿足要求了。所以負(fù)荷計(jì)算是一個(gè)全面地分析計(jì)算過(guò)程，只有負(fù)荷分析正確無(wú)誤，我們的變電站設(shè)計(jì)才有成功的希望。待建變電站負(fù)荷計(jì)算35kV 側(cè)近期負(fù)荷：P 近 35=15+10+15+20=60MW遠(yuǎn)期負(fù)荷：P遠(yuǎn)35=20MWnPi =60+20=80MWi 1nP35= Pi kx (1+k)=

9、80*(1+=i 1Q35 = P - tg = P - tg(cos = MVar視在功率P77.76Sg35二 COS= 0 = MVAS91.482In35 = 3U N = 3 35 =10kV 側(cè)近期負(fù)荷：P近10=+=遠(yuǎn)期負(fù)荷：P遠(yuǎn)10=6MWnPi =+6=i 1nP10=Pi kx (1+k)=*(1+=i 1Q10= P - tg = P - tg(cos = MVar視在功率P10.364cor = 085 = mvaS12192IN10 = 3UN = 3 10 =站用電容量P 0.05& 所=cos 廠 0.87待建變電站供電總?cè)萘縎 =Sg35+Sg10+Sg 所=+

10、= (MVA)Pe=P?5+P10+P 所=+= (MW)第3章變壓器的選擇主變的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù) 基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度。另外主變選擇的好 壞對(duì)供電可靠性和以后的擴(kuò)建都有很大影響。 總之主變的選擇關(guān)系到待建變電站設(shè)計(jì) 的成功與否，所以對(duì)主變的選擇我們一定要全方面考慮。 既要滿足近期負(fù)荷的要求也 要考慮到遠(yuǎn)期。變電所主變壓器的選擇有以下幾點(diǎn)原則：(1) .在變電所中，一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；終端或分支變電所，如只有一個(gè)電源進(jìn)線， 可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器；對(duì)于 330kV、550kV變電所，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)為合理時(shí)，可裝

11、設(shè) 34臺(tái)主變壓器。.對(duì)于330kV及以下的變電所，在設(shè)備運(yùn)輸不受條件限制時(shí)，均采用三相變壓器。 500kV變電所，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后，確定是采用三相變壓器，還是單相變壓器組， 以及是否設(shè)立備用的單相變壓器。(3) .裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)是當(dāng)停運(yùn)后，其余主變壓器的容量 應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的60%以上，并應(yīng)保證用戶的一級(jí)和全部二級(jí)負(fù)荷的供電。(4) .具有三種電壓等級(jí)的變電所，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的 15%以上, 或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般先用三繞組變壓器。.與兩種110kV及以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，一般優(yōu)先選用自耦變壓

12、器，當(dāng)自耦變壓器的第三繞組接有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)無(wú)功功率的潮流情況，校驗(yàn)公共繞組容量，以免在某種運(yùn)行方式下，限制自耦變壓器輸出功率。.500kV變電所可選用自耦強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式變壓器。主變壓器的阻抗電壓(即短路電壓)，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)情況、斷路器斷流能力以及變壓器結(jié)構(gòu)選定。(7).對(duì)于深入負(fù)荷中心的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)和避免重復(fù)容量，可采用雙繞組變主變臺(tái)數(shù)的確定由原始資料可知，待建變電站是在農(nóng)網(wǎng)改造的大環(huán)境下建設(shè)的。負(fù)荷大，出線多，且 農(nóng)用電受季節(jié)影響大， 所以考慮初期用兩臺(tái)大容量主變。 兩臺(tái)主變壓器， 可保證供電 的可靠性，避免一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)影響對(duì)用戶的供電。隨著未來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 可

13、再投入一臺(tái)變壓器。主變壓器容量的確定主變壓器容量一般按變電所建成后 510年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。此待建變 電站坐落在郊區(qū)，10kV主要給某開(kāi)發(fā)區(qū)供電，35kV主要給下面鄉(xiāng)鎮(zhèn)及幾個(gè)大企業(yè)供 電?？紤]到開(kāi)發(fā)區(qū)及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)展速度非?？欤?所以我們選擇大容量變壓器以滿足未 來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。確定變壓器容量 :(1) .變電所的一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證全部負(fù)荷的60%，即:S/SB =SE 60%=X 60%= (MVA)(2) .單臺(tái)變壓器運(yùn)行要滿足一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的供電需要 一，二級(jí)負(fù)荷為 :15+10+

14、=所以變壓器的容量最少為變壓器類型的確定相數(shù)的選擇 變壓器的相數(shù)形式有單相和三相， 主變壓器是采用三相還是單相， 主要考慮變壓器的 制造條件、 可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。 一臺(tái)三相變壓器比三臺(tái)單相變壓器組成的 變壓器組，其經(jīng)濟(jì)性要好得多。規(guī)程上規(guī)定，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠用變電站， 均選用三相變壓器。 同時(shí)，因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來(lái)講投資大、 占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。因此待建變電站采用三相變壓器。繞組形式 繞組的形式主要有雙繞組和三繞組。規(guī)程上規(guī)定在選擇繞組形式時(shí)， 一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器， 因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓 器的價(jià)格及所用的控制電器和輔助設(shè)備， 比

15、兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少。 對(duì)深入引進(jìn)負(fù) 荷中心， 具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站， 為簡(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。三繞組變壓器通常應(yīng)用在下列場(chǎng)合：(1) .在發(fā)電廠內(nèi)，除發(fā)電機(jī)電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。(2) .在具有三種電壓等級(jí)的降壓變電站中，需要由高壓向中壓和低壓供電，或高壓和 中壓向低壓供電。(3) .在樞紐變電站中，兩種不同的電壓等級(jí)的系統(tǒng)需要相互連接。(4) .在星形 -星形接線的變壓器中，需要一個(gè)三角形連接的第三繞組。本待建變電站具有110kV,35kV,10k V三個(gè)電壓等級(jí)所以擬采用三繞組變壓器。普通型和自耦型的選擇自耦變壓

16、器是一種多繞組變壓器， 其特點(diǎn)就是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外， 在電路 上也有聯(lián)系。 因此， 當(dāng)自耦變壓器用來(lái)聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時(shí)， 一部分傳輸功率可以 利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系，電磁傳輸功率的大小決定變壓器的尺寸、 重量、鐵芯截面積和損耗，所以與同容量、同電壓等級(jí)的普通變壓器比較，自耦變壓 器的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。由于自耦變壓器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，在110kV級(jí)以上中性點(diǎn) 直接接地系統(tǒng)中，應(yīng)用非常廣泛，自耦變壓器代替普通變壓器已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。 因 此，綜合考慮選用自耦變壓器。中性點(diǎn)的接地方式電網(wǎng)的中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。本變電站所選用的主變?yōu)樽择钚腿@組變

17、壓器。 規(guī)程上規(guī)定：凡是110kV-500kV側(cè)其 中性點(diǎn)必須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地(大電流接地系統(tǒng))；主變壓器6-63kV采用中性 點(diǎn)不接地(小電流接地系統(tǒng))。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(shí)，未故障相對(duì)地電壓不升高，因此， 電網(wǎng)中設(shè)備各相對(duì)地絕緣水平取決于相電壓，使電網(wǎng)的造價(jià)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(guó)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。所以主變壓器的110k V側(cè)中性點(diǎn)采用直接接地方式，35kV，10kV側(cè)中性點(diǎn)采用不接 地方式。變壓器類型的確定綜上所述和查有關(guān)變壓器型號(hào)手冊(cè)所選主變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表: 表3-1變壓器型

18、號(hào)型號(hào)及容量(kVA)額定容比 高壓/中壓/低壓(%)額定電壓 高壓/中壓/低壓(kV)空載損耗(kW)負(fù)載損耗(kW)空載電流%阻抗電壓(% )高中高低中低SFS7-63000/110100/100/50121/7730018表3-2變壓器型號(hào)型號(hào)額定容量重量(T)外形尺寸(MM)(kVA)油重運(yùn)輸重總重LBHHLTSSZ9-63000/1106300078804890605087202000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圖3-1繞組排列方式

19、根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號(hào)如下：SFSZ產(chǎn)63000/110，其型號(hào)意義及技術(shù)參數(shù)如下：圖3-2型號(hào)意義及技術(shù)參數(shù)第4章電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分吒申電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)連接線， 按其功能要求組成接受和分配電能的電路， 成 為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線。由于本設(shè)計(jì)的變電站有三個(gè)電壓 等級(jí)，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先分開(kāi)單獨(dú)考慮各自的母線情況， 考慮各自的出線方向。 論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施，擬出幾個(gè)把三個(gè)電壓等級(jí)和變壓器連 接的方案，對(duì)選出來(lái)的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。對(duì)電氣主接

20、線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面可靠性安全可靠是主接線的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。 電氣主接 線的可靠性不是絕對(duì)的。所以在分析電氣主接線的可靠性時(shí)， 要考慮發(fā)電廠和變電站 的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)， 并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 靈活性包括以 下幾個(gè)方面：(1) .操作的靈活性(2) 調(diào)度的靈活性(3) 擴(kuò)建的靈活性經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要通過(guò)以下幾

21、個(gè)方面考慮：(1) .節(jié)省一次投資。如盡量多采用輕型開(kāi)關(guān)設(shè)備等。(2) .占地面積少。由于本變電站占用農(nóng)田所以要盡量減少用地。(3) 電能損耗小。電能損耗主要來(lái)源變壓器，所以一定要做好變壓器的選擇工作。(4) 另外主接線還應(yīng)簡(jiǎn)明清晰、運(yùn)行維護(hù)方便、使設(shè)備切換所需的操作步驟少，盡量 避免用隔離開(kāi)關(guān)操作電源。電氣主接線的基本原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù) 規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各種技術(shù) 要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件 和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、

22、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。待建變電站的主接線形式110kV 側(cè)方案(一)單母線分段接線2段二J工I段T 43注b1f Qdt式中Qdt在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA ?s）It t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值 （kA）2t 設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間 （s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 tjs 按下式計(jì)算： tjs=tb+td式中tb 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）td 斷路器全分閘時(shí)間（s）（4）.短路動(dòng)穩(wěn)定條件ich 110kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過(guò)斷路器的103 .731最大持續(xù)電流lmaX=x 3 115 =(kA)(4) .為了維護(hù)和檢修的方便

23、，選擇統(tǒng)一型號(hào)的SF6斷路器。如下表：表6-1 SF6技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定 電壓kV額定 電流A最高 工作 電壓kV額定 開(kāi)斷 電流kA動(dòng)穩(wěn) 定電流kA3S熱穩(wěn)定電流kA額定峰值 耐受電流 kA固有分 閘時(shí)間S合閘 時(shí)間SOFPT-110110160012680800. 12(5) .進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算 開(kāi)斷電流能力校驗(yàn)因?yàn)槿喽搪冯娏鞔笥趦上喽搪冯娏?，所以選三相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，斷路器的額定開(kāi)斷電流比系統(tǒng)短路電流大得多，可用次暫態(tài)短。，故選1=進(jìn)行校驗(yàn)所選斷路器的額定開(kāi)斷電流I。=匸，則斷流能力滿足要求。 短路關(guān)合電流的校驗(yàn)在斷路器合閘之前，若線路已存在斷路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，動(dòng)、靜觸頭間 在

24、未接觸時(shí)及產(chǎn)生巨大的短路電流，更容易發(fā)生觸頭破壞和遭受電動(dòng)力的損壞。而且不可避免接通后又自動(dòng)跳閘。此時(shí)還要求能夠切斷電流。因此要進(jìn)行短路關(guān)合電流的 校驗(yàn)。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為80kA，流過(guò)斷路器的沖擊電流為，則短路關(guān)合電流滿足要求，因?yàn)槠鋭?dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)參數(shù)與關(guān)合電流參數(shù)一樣，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所選斷路器的固有分閘時(shí)間，選擇熄弧時(shí)間t=。則短路持續(xù)時(shí)間 t=+=2so因?yàn)殡娫礊闊o(wú)限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時(shí)間大于1s而忽略不計(jì)則 短路熱效應(yīng)Qk=l2t=x 2二允許熱效應(yīng)Ir2t= X 3=熱穩(wěn)定滿足要求。以上各參數(shù)經(jīng)校驗(yàn)均滿足要求，故選

25、用0FPT(B)-11C斷路器。35kV側(cè)斷路器的選擇：(1) .該回路為35kV電壓等級(jí)，故選用六氟化硫斷路器。(2) 斷路器安裝在戶內(nèi)，故選用戶內(nèi)斷路器。.回路電壓35 kV,因此選用額定電壓Ue 35kV的斷路器，且其額定電流大于通過(guò)91482斷路器的最大持續(xù)電流Imax=x 3 37 = (kA)(4).為方便運(yùn)行管理及維護(hù)，選同一型號(hào)產(chǎn)品，初選LN8-35斷路器其參數(shù)如下:表6-2LN8-35技術(shù)指標(biāo)型號(hào)額定 電壓kV額定 電流A最大工 作電壓 kV額定開(kāi)斷 電流kA極限開(kāi) 斷電流額定斷 流容量 kVA極限通過(guò)電 流4S熱穩(wěn)疋電流kA固有分閘 時(shí)間s有效值峰值_N8-35351600

26、252516006325(5) .對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn) 斷流能力的校驗(yàn)流過(guò)斷路器的短路電流IK=o所選斷路器的額定開(kāi)斷電流I=25kVIK,即斷路器的斷 流能力滿足要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)所選斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過(guò)電流峰值idw=63kA,流過(guò)斷路器的沖擊電流ish=v idw，則動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所選斷路器的固有分閘時(shí)間，選擇熄弧時(shí)間t=。則短路持續(xù)時(shí)間 t= + + =0以前述的方法算得Qz=x = kA2s因?yàn)槎搪烦掷m(xù)時(shí)間1s，非周期分量忽略不計(jì)，即 Qk=Qz=允許熱效應(yīng)Ir2t=252 x 4=2500kA2s Qk所以熱穩(wěn)定滿足要求。從以上校驗(yàn)可知

27、斷路器滿足使用要求，故確定選用LW8-35A斷路器。10k V側(cè)斷路器的選擇(1) .該回路為10kV電壓等級(jí)，故可選用真空斷路器。.該斷路器安裝在戶內(nèi)，故選用戶內(nèi)式斷路器。.回路額定電壓為10kV，因此必須選擇額定電壓 Ue 10kV的斷路器，且其額定電12.192流不小于流過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流lmax=x 3 10.5二(kA)初選SN9-10真空斷路器，主要數(shù)據(jù)如下:表6-3SN9-10技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定 電壓kV額定 電流 kA額定開(kāi)斷 流電kA動(dòng)穩(wěn)定電流kA4S熱穩(wěn)定電流kA固有分閘時(shí)間sSN9-1010256325(5) .對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn) 斷流能力的校驗(yàn)流過(guò)斷路器的短路電流

28、IK = kA所選斷路器的額定開(kāi)斷電流l=25kV IK,即斷路器的 斷流能力滿足要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)所選斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流為63kA,流過(guò)斷路器的沖擊電流ish = v 63KA則動(dòng)穩(wěn)定滿 足要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，所選斷路器的固有分閘時(shí)間，選擇熄弧時(shí)間t=。則短路持續(xù)時(shí) 間 t=+=。則 Qd=Qz=x 二允許熱效應(yīng) Ir2t=252 X 4=由于短路時(shí)間大于1s,非周期分量可忽略不計(jì)則Qd=Qz=，由于Ir2t QK,所以熱穩(wěn)定滿足要求從以上校驗(yàn)可知該斷路器滿足要求，所以確定選用SN9-10真空斷路器。隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)也是發(fā)電廠變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器。它需要與斷路器配合

29、使用。但隔離開(kāi) 關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開(kāi)關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流的情況下，分、合電路。其主要功能為：隔離電壓、倒閘操作、分、合小電流。高壓隔離開(kāi)關(guān)全型號(hào)的表示和含義如下:隔離開(kāi)關(guān)的配置N戶外式討-戶夕卜式咲亍 rn/| 極限通過(guò)電詵額丈電洗額定電丘T-ft -機(jī)計(jì)G-諛進(jìn)型-穿墻塑D-搟直她刀輛4防濤型(1) 接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)。 .斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便進(jìn)出線不停電檢修。(3) 中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地。根據(jù)以上配置原則來(lái)配置隔離開(kāi)關(guān)，變電所隔離開(kāi)關(guān)的配置詳見(jiàn)主接線圖 隔離開(kāi)關(guān)按下列

30、條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)(1) 根據(jù)配電裝置布置的特點(diǎn)，選擇隔離開(kāi)關(guān)的類型。(2) 根據(jù)安裝地點(diǎn)選用戶外或戶內(nèi)式。隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)電路的電大持續(xù)工作電流。(4) 隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝充電路的最大持續(xù)工作電流。(5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足條件為：idw ish(6) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足條件為：lr2t Qk(7) 根據(jù)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)控制操作的要求，選擇配用操作機(jī)構(gòu)，隔離開(kāi)關(guān)一般采用手動(dòng)操 作機(jī)構(gòu)戶內(nèi)8000A以上隔離開(kāi)關(guān)，戶外 220 kV高位布置的隔離開(kāi)關(guān)和 330 kV隔離 開(kāi)關(guān)宜用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時(shí)，也可采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。110k V側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇(1) .為保證電氣設(shè)備

31、和母線檢修安全，選擇隔離開(kāi)關(guān)帶接地刀閘。(2) 該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外式。.該回路額定電壓為110kV，因此所選的隔離開(kāi)關(guān)額定電壓 Ue 110kV，且隔離開(kāi)關(guān)的額定電流大于流過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流ImaX=X 103731 = (kA)V3 115(4)初GW4 110D型單接地高壓隔離開(kāi)關(guān)其主要技術(shù)參數(shù)如下:表6-4GW4-110D技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定 電壓 kV額定 電流A最大工作 電壓kV接地 刀閘A極限通過(guò)電流kA4S熱穩(wěn)定 電流kA備注有效值峰值GW4-110D11012501262000325510(5) 校驗(yàn)所選的隔離開(kāi)關(guān) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過(guò)電流峰值即idw

32、=55kA 流過(guò)該隔離開(kāi)關(guān)的短路沖擊電流ish= 即idw ish55kA動(dòng)穩(wěn)定要求滿足。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)允許熱效應(yīng)Ir2t= 102 X 4=短路熱效應(yīng)QK=Ir2t=x 2二熱穩(wěn)定滿足要求。經(jīng)以上校驗(yàn)可知，所選隔離開(kāi)關(guān)滿足要求，故確定選用GW4 110D型高壓隔離開(kāi)關(guān)。 35kV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)的選擇(1) .為保證電氣設(shè)備和母線檢修安全，選擇隔離開(kāi)關(guān)帶接地刀閘。(2) .該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶內(nèi)，幫選用戶內(nèi)式。.該回額定電壓為35kV，幫選擇隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓 Ue 35KV且其額定電流必須91.482大于流過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)電流Imax=X 337 = (kA)(4).初選GN 35T型高壓隔離開(kāi)關(guān)，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:表6-5 GN-35T技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓額定電流最大工作電壓極限通過(guò)電流峰值4S熱穩(wěn)定電流單位kVAkVkAkAGN-35(D)3520005020(5).校驗(yàn)所選擇的隔離開(kāi)關(guān) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過(guò)電流峰值，即idw=50kA，短路沖擊電流ish=idw ish，動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)允許熱效應(yīng)l2rt=202x 4=1600kA?s短路熱效應(yīng) QK=Ir2t= x =即I2rt Qk 熱