農(nóng)村35kV無人值守變電所設計

1、農(nóng)村35kv無人值守變電所設計農(nóng)村35kv無人值守變電所設計摘要隨著電網(wǎng)容量的增加，綜合自動化水平的需求，無人值守變電所的建設已經(jīng)是當今電力事業(yè)發(fā)展的潮流。本變電所位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊緣，公路交通方便，主要為生活用電和農(nóng)業(yè)用電所設計的，以三類負荷為主。35kv側采用一回進線、主變壓器采用一臺s63150/35型雙繞組變壓器；主變壓器35kv側采用sw3-35型斷路器配合gw5-gd600型隔離開關作為保護和控制；10kv側采用單母線接線；出線4回；10kv主進線采用ln2-10型sf6斷路器、出線采用斷路器與保護控制器配合作為控制和保護。10kv側電容器選用集合式bfm型并聯(lián)電容器；電流互感器和電壓互感

2、器均選用干式互感器；35kv，10kv側避雷器全部選用hy5w5型閥型避雷器。二次設備采用綜合自動化裝置lfp-900系列。關鍵詞：無人值守 繼電保護 電氣設備abstractwith the increase of the capacity of the electric wire netting , improvement of the voltage grade, the demand for the comprehensive automation level, the construction of the transformer substation with no guard i

3、s nowadays trend of development of electric cause. this transformer substation lies in the edge of villages and towns, the highway communication is convenient, mainly design in order to live with the electricity with electricity and agriculture, take three kinds of load as the core. 35kv side adopt

4、one enter line , main voltage transformer adopt one capacity s6- 3150/35 type to have , transfer and pigeonhole the voltage transformer year; the main voltage transformer 35kv side adopts the circuit breaker of the model sw3-35 to cooperate with the gw5-gd600 type to isolate the switch as protecting

5、 and controlling; 10kv side adopt single bus bar simple and easy to segment wiring; qualify for the next round of competitions 4 times; 10kv enter line adopt model ln2-10 vacuum circuit breaker , qualify for the next round of competitions , adopt circuit breaker with protect controller cooperate as

6、controlling and protecting mainly. 10kv side condenser selects the set type bfm type for use and connects the condenser in parallel; the mutual inductor of the electric current and voltage mutual inductor select the doing type mutual inductor for use ; 35kv, all 10kv arresters select the valve type

7、arrester of model hy5w5 for use. apparatus two times adopts the device lfp-900 series of comprehensive automation.keyword: nobodys electric equipment of relay protection on dutyii農(nóng)村35kv無人值守變電所設計目錄摘要iabstractii目錄iii1 前言11.1設計的原則以及設備選型11.1.1電氣主接線11.1.2主要設備選型21.1.3所用電及照明21.2設計中應注意的問題22負荷統(tǒng)計及其計算32.1負荷統(tǒng)計表

8、32.2負荷計算32.2.1變電所各用戶計算負荷32.2.2 變電所當年的負荷33 變壓器容量的選擇與主接線的設計53.1主變容量及臺數(shù)的選擇53.2 主接線形式的確定54短路計算64.1短路計算的目的64.2各元件電抗標幺值計算64.3短路點的確定64.3.1最大運行方式各短路點電流74.3.2最小運行方式各短路點電流85 電氣設備的選擇與校驗105.1高壓側電氣設備的選擇及校驗105.1.1高壓側母線的選擇及校驗105.1.2高壓側隔離開關的選擇115.1.3高壓電流互感器的選擇115.1.4高壓側斷路器的選擇及校驗12(1) 35kv側高壓斷路器的最大長期工作電流計算如下：125.1.5

9、高壓側懸式絕緣子的選擇135.2低壓側電氣設備的選擇與校驗145.2.1低壓側母線的選擇及校驗145.2.2低壓側斷路器的選擇及校驗1510kv側高壓斷路器的最大長期工作電流計算如下：155.2.3低壓側電流互感器的選擇及校驗165.2.4低壓側支柱絕緣子的選擇175.3低壓側出線設備的選擇與校驗185.3.1低壓側出線的選擇與校驗185.3.2低壓側出線路斷路器的選擇與校驗195.3.3低壓側出線路隔離開關的選擇與校驗195.3.4低壓出線電流互感器的選擇與校驗205.3.5電壓互感器的選擇215.3.6電力電容器的選擇225.3.7保護電力電容器的熔斷器的選擇235.4所用變的選擇及其保護

10、設備的選擇235.4.1所用變的選擇235.4.2保護所用變的熔斷器的選擇245.4.3保護所用變的隔離開關的選擇245.4.4穿墻套管的選擇與校驗246 變電所繼電保護的設計266.1主變壓器的保護266.2電流速斷保護266.3主變的過流保護276.4低壓側出線的的保護277 接地裝置及防雷保護的設置307.1直擊雷的保護301設計中應該注意的問題307.2變電所侵入波的保護307.3接地裝置318 絕緣監(jiān)察裝置338.1斷路器的控制及信號回路338.2直流操作電源339綜合自動化裝置的選擇359.1 lfp-900系列中低壓變電站綜合自動化保護裝置359.1.1概述359.2.2 主要特

11、點359.2.3本變電所保護配置369.2.4 變壓器保護369.2.5主要技術數(shù)據(jù)379.2微機控制系統(tǒng)在35kv無人值守變電所中的應用389.2.1調度端389.2.2 信號通道389.2.3 執(zhí)行端3810變電所整體平面設計4011.工程概算4112.結束語42附圖43參考文獻55致 謝56v農(nóng)村35kv無人值守變電所設計1 前言綜觀我國農(nóng)村變電所發(fā)展的全過程，經(jīng)歷了早期簡易站，改進型戶內站，常規(guī)站和小型站四個發(fā)展階段。在上述的四種模式中，除極早期的簡易站未設專人值守外，其余均設人值守。這使我們在值守人員方面投入大量的建設資金和維護型開支。如黑龍江省龍江縣電業(yè)局瞎屬的11座35kv變電所

12、，就有34名值守人員，僅此支出（如工資，管理費等）全年達50萬元之多。如今隨著國外高新技術的引進，國內新型變配電控制設備的研究開發(fā)已經(jīng)取得了突破性的進展。所以當今無人職守變電所的建設已經(jīng)成為我國電力事業(yè)的一大發(fā)展趨勢。無人值守變電所技術含量高，實時監(jiān)控設備健康化，遙控、遙信、信號的采集，都需要通過調度這一環(huán)節(jié)來完成，必須強化調度的管理責任。各個部門的配合一定程度上直接影響無人值守變電所的安全和運行。 留守人員的職責需加強，不能淡化。部分管理者有一種片面意識，認為無人值守變電所的最終意圖，是減人增效，提高勞動生產(chǎn)率，淡化了留守人員的職責，電力系統(tǒng)內部某些隱形缺陷，如過熱、放電等，信號量無法采集，

13、只有擴大了故障，引起了事故才得以發(fā)現(xiàn)和處理，顯然是不妥的，必須加強留守人員的職責，嚴格要求有利于管理。 留守人員應填寫的幾種記錄。有據(jù)可查，建議無人值守變電所恢復以下記錄：交接班記錄；設備巡視記錄；設備缺陷記錄；避雷器動作記錄；絕緣保護工具試驗記錄。 為了適應現(xiàn)階段我國電力事業(yè)的發(fā)展并將所學的知識運用到實際生產(chǎn)中去，增強自己的動手能力，為以后的工作打下良好的基礎，我選擇了農(nóng)村35kv無人值守變電所電氣部分設計作為自己的畢業(yè)課題。本次設計的變電所為35kv無人職守變電所，基建工程量小，施工方便，周期短?？偣こ掏顿Y少，僅占常規(guī)變電所的三分之二。延長設備的檢修期，改變了原來每年一大修，半年一小修的現(xiàn)

14、象，并保證了平時臨檢不停電，節(jié)約了人力和檢修費用。簡化了接線方式，設備安全可靠，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，適合我國國情，符合國家政策。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荷，增加供電量，改善電壓質量，促進鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長和提高人民的生活質量。本次設計包括主變及電氣設備的選擇與校驗，繼電保護，接地與防雷等內容。在本次設計中，我對所學的知識得以融會貫通，對專業(yè)知識有了更深的理解，提高了我的獨立工作能力以及查閱資料的能力，為我走入社會參加工作打下了很好的基礎。由于水平有限，論文中存在缺點和錯誤在所難免，敬請各位老師同學批評指正。1.1設計的原則以及設備選型

15、1.1.1電氣主接線電氣主接線以運行可靠,簡單清晰,操作方便為原則,并留有發(fā)展的余地,方案采用: 35kv 進線1 回,主變壓器1 臺;35kv 側裝設隔離開關和斷路器,35kv 及10kv 母線均為單母線布置,10kv 出線4回,其中電容器1 臺,各出線均選擇隔離開關和sf6斷路器作控制設備。1.1.2主要設備選型所內采用1臺主變壓器,為一臺s63150/35型雙繞組變壓器,變壓器容量根據(jù)電力負荷情況而定。高壓斷路器采用sw335/600斷路器, 10kv側斷路器采用ln210型sf6斷路器。35kv 母線使用lgj - 70 鋁絞線,采用單母線不分段接線,10kv母線采用單母線接線，采用l

16、my-5050mm2型鋁母線，出線4回。1.1.3所用電及照明所用變壓器選用s9 - 50/35 直配型變壓器, 作為全所控制、保護及變電所檢修調試電源。全所還設有工作照明和事故照明,當全所停電時,事故照明回路自動切換至直流系統(tǒng)供電。1.2設計中應注意的問題(1)設計方案要區(qū)別于初期小型化設計方案，特別是在自動化裝置的配置方面，按變電所自動化配置。 (2) 電氣設備選擇應優(yōu)先采用國內可靠性較高的設備,滿足性能穩(wěn)定、工作可靠、安裝方便、不檢修的周期長、維護工作量小等要求。2負荷統(tǒng)計及其計算2.1負荷統(tǒng)計表本變電所均為三類負荷，以生活用電、農(nóng)業(yè)灌溉負荷比重大，工業(yè)比重小。10kv側采用單母線接線4

17、回出線。負荷統(tǒng)計如表2-1所示表2-1 負荷統(tǒng)計表供電回路序號回路名稱用戶類型容量（kva）需用系數(shù)線長（km）回路數(shù)1張莊三類14000.61012四馬架三類12000.61513藍村三類10000.61514王家溝三類800 0.82012.2負荷計算2.2.1變電所各用戶計算負荷根據(jù) =則： = 1400 0.6 = 840 kva =1200 0.6 = 720 kva = 1000 0.6 = 600 kva =800 0.8 = 640 kva式中 各用電設備的額定容量各用電設備的需用系數(shù)2.2.2 變電所當年的負荷根據(jù) 則： 式中 線損率取7% 同時系數(shù)取0.85考慮到5年內，年

18、負荷增長率為5%，因此，該所最大計算負荷為：3 變壓器容量的選擇與主接線的設計3.1主變容量及臺數(shù)的選擇由于本變電所供電區(qū)域內為三類負荷，供電可靠性要求不是很高，所以選用一臺主變。其額定容量為se（0.75-0.8）3274.02=2619.21 kva，主變的容量為3150kva ，所以選擇s6-3150/35型變壓器，其技術數(shù)據(jù)如表3-1表3-1 主變參數(shù)表額定電壓阻抗電壓（%）空載損耗短路損耗空載電流（%）高壓低壓35kv10.5kv74.5kw23kw1.03.2 主接線形式的確定35kv側采用單母線接線，采用斷路器和隔離開關配合作為變壓器的過負荷和短路保護。10kv 側采用單母線接線

19、，在出線線路上采用sf6斷路器作為保護。為了減少電網(wǎng)的電能的損耗和提高電源的利用率，裝設了無功補償電容器，將電容器接成三角形并聯(lián)在10kv側母線上。4短路計算4.1短路計算的目的 在選擇主接線以及確定主接線是否采用限制短路電流的措施，該變電所容量小，不需采用任何限制短路電流的措施。 在選擇、校驗電氣設備時，為了保證在正常運行和故障運行時都能安全可靠地工作，同時力求節(jié)約投資，需考慮短路電流的大小。 在選擇繼電保護方式以及進行繼電保護整定計算中需要以短路電流為依據(jù)。 選擇接地裝置的設計中也要以短路電流為依據(jù)。 設計戶外裝置時，要根據(jù)短路電流確定及校驗導線的相間距離以及他們相對地面的安全距離。4.2

20、各元件電抗標幺值計算取sb=100mva，vb=vav系統(tǒng)電源電勢標幺值為1，系統(tǒng)電抗標幺值最大運行方式xmin=0.04，最小運行方式xmax=0.06，主變的等效阻抗標幺值：xt*=ux%/100sb/sn=7/100100106/（3150103）=2.22高壓側電源進線的阻抗標幺值：低壓側各出線的阻抗標幺值：因為出線1的阻抗最小，短路電流id最大，所以出線的短路點f1選在出線1。4.3短路點的確定短路點的確定如圖其接線如圖4-1所示圖4-1 等值電路圖4.3.1最大運行方式各短路點電流f1點發(fā)生短路時：f2點發(fā)生短路時：點發(fā)生短路時：f4、f5、f6的短路點計算同上。4.3.2最小運行

21、方式各短路點電流f1點發(fā)生短路時：f2點發(fā)生短路時：f3點發(fā)生短路時：f4、f5、f6的短路點計算同上。各短路點短路電流如表41所示表4-1 各短路點短路電流匯總表短路點計 算最大運行方式最小運行方式f12.0521.7535.1543.0992.2281.4885.6813.364f21.8391.5934.6822.7771.8271.5824.652.759f30.8310.722.1151.2550.8290.7182.1091.252f40.6520.5651.6590.9440.650.5631.5640.982f50.6520.5651.6590.9440.650.5631.56

22、40.982f60.5350.4651.3670.8080.5350.4631.3620.808比較后選短路電流大的進行計算，即選最大運行時的三相短路電流計算。5 電氣設備的選擇與校驗5.1高壓側電氣設備的選擇及校驗5.1.1高壓側母線的選擇及校驗（1）母線材料的選擇：母線的材料有銅、鋁和鋼。目前變電站和發(fā)電廠的配電裝置中的母線，廣泛采用鋁母線。這是因為銅貴重，我國儲量少；而鋁儲量多，價格低，重量輕，加工方便。從總體上看，選用鋁母線比銅母線經(jīng)濟。（2）母線截面形狀的選擇： 在35kv以上的屋外配電裝置中，一般采用圓形截面母線，目的為了防止產(chǎn)生電暈，因為圓形截面母線消除了電場集中的現(xiàn)象，作為配電

23、裝置布置簡單，投資少，選用軟母線鋼芯鋁絞線。最大長期工作電流經(jīng)濟截面： 式中 經(jīng)濟電流密度取變壓器最大負荷利用小時數(shù)h=5000小時，查得=0.9106a/m2選擇lgj95型，其40時通過的最大電流iy=335a.校驗：取短路時間t=1.5s,所以不計及短路電流非周期分量的影響故按三相短路計算 取 t=1.5s 查得母線正常運行的最高溫度按查表得熱穩(wěn)定系數(shù)c=97106用最小截面積法校驗lgj70型滿足熱穩(wěn)定要求。因為選擇的是絞線，所以不需動穩(wěn)定校驗。5.1.2高壓側隔離開關的選擇根據(jù)最大長期工作電流和網(wǎng)絡電壓選擇：=51.61a選擇gw5gd/600型隔離開關技術數(shù)據(jù)如下表5-1所示表5-

24、1 gw5gd/600型隔離開關技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定電流極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流gwgd/60035ka600a50ka145極限通過電流： i=50ai=2.552.025=5.163ka 故滿足動穩(wěn)定要求。短路電流的熱脈沖：it=145it=2.0250.9 (kas) 故滿足熱穩(wěn)定要求綜上選擇gw5gd/600型隔離開關。5.1.3高壓電流互感器的選擇根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝出的最大長期工作電流，選擇lcw35型技術數(shù)據(jù)如下表5-2示.表5-2 lcw35型電流互感器技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓準確度1s熱穩(wěn)定倍數(shù)額定電流比1s動穩(wěn)定倍數(shù)lcw-3535kv0.565200/510

25、0效驗熱穩(wěn)定：（ik）t=（20065）1=169kasit=2.0250.9=3.690 kas（ik）tit 故滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：內部動穩(wěn)定校驗 ik=200100=28.28kai=2.552.025滿足內部動穩(wěn)定要求外部動穩(wěn)定校驗當產(chǎn)品樣本未標明f，而給出相間距離a=0.25m和l=1.2m時的動穩(wěn)定倍數(shù)k時，則按下式校驗kkkii式中 ka=0.5時 k=0.79k當l0.5時取1k動穩(wěn)定倍數(shù)取100kkki=0.791100200=22.35i=5.154a滿足動穩(wěn)定要求綜上選擇lcw35型電流互感器5.1.4高壓側斷路器的選擇及校驗(1) 35kv側高壓斷路器的最大長期工

26、作電流計算如下： 按額定電流和額定電壓選擇uu式中 u斷路器安裝地點電網(wǎng)的額定電壓為35kv所以選u為 35kviii=51.61a綜上選擇sw335/600型斷路器其技術參數(shù)見表 5-3表5-3 sw335/600型斷路器其技術參數(shù)表型號額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流4s熱穩(wěn)定電流sw335/60035kv600a6.6ka17ka6.6ka（2）斷路器的熱穩(wěn)定校驗短路計算時間 t=t+t+t=1+0.06+0.05=1.11s查短路電流周期分量等值時間為t=0.9s故短路電流發(fā)熱等值時間為 t= t=0.9s35kv側短路時短路發(fā)熱量為：it=2.0250.9it=6.64kas

27、故滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗極限通過電流 i=17kai=5.154ka滿足動穩(wěn)定要求綜上選擇sw335/600型少油斷路器5.1.5高壓側懸式絕緣子的選擇選擇x4.5型絕緣子，平均泄露距離為29.53mm按正常工作電壓下泄露距離選擇n=式中 n絕緣子串片數(shù)d泄露比距 取1.6s每片絕緣子的泄露距離u電網(wǎng)額定電壓所以n=1.93 初選3片按大氣過電壓作用下不閃絡選擇：一般來說，只要滿足承受內部過電壓作用的要求，同時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。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，又需比

28、懸式絕緣子串再增加一片綜上選擇x4.5型絕緣子。5.2低壓側電氣設備的選擇與校驗5.2.1低壓側母線的選擇及校驗由于同樣截面的矩形母線周長比圓形母線周長要長，散熱面積大，冷卻條件好，其次，由于集膚效應的影響，矩形母線的電阻比圓形的小，因而，在同一允許工作電流下，矩形母線截面積要比圓形母線的截面積小，用金屬量少，與銅相比，鋁儲量多，價格低，重量輕，加工方便，因此選鋁母線。最大長期工作電流(1).按經(jīng)濟電流密度選擇：=181.87as=式中 經(jīng)濟截面 mj經(jīng)濟電流密度 a/ m 取1.1510 a/ ms=158.15mm查電力工程設計手冊選lmy-505母線，其中i=632ak=0.85i= k

29、i=0.85632=537.2a231a滿足長期工作時發(fā)熱條件。(2) 熱穩(wěn)定校驗t=t+t+t=1+0.06+0.05=1.11s1s 故不考慮短路電流非周期分量的影響，因此t= t查短路電流周期分量等值時間曲線t=0.9s故短路電流發(fā)熱等值時間為 t= t=0.9s母線上正常運行時的最高環(huán)境溫度為=+（）（）=39.488由=63.88查變電工程課本得c=9710按熱穩(wěn)定條件所需的最小母線截面s=22.29505滿足熱穩(wěn)定條件（3）動穩(wěn)定校驗母線所受電動力 f=1.7310i（l=1.2 a=0.25）=1.7310（5.36410）=37.5n所收最大彎距 m =4.5nmw=2.081

30、0m母線最大計算應力=2.16310p6910 p滿足動穩(wěn)定條件綜上選擇lmy-505型母線5.2.2低壓側斷路器的選擇及校驗10kv側高壓斷路器的最大長期工作電流計算如下：=181.87a根據(jù)最大長期工作電流和網(wǎng)絡額定電壓和安裝位置選擇ln210型sf6斷路器。其技術數(shù)據(jù)如表5-4表5-4 ln210型sf6斷路器技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流4s熱穩(wěn)定電流ln21010kv1250a25ka63ka25ka（1）斷路器的熱穩(wěn)定校驗短路電流的持續(xù)時間為：t=t+t+t=1+0.06+0.05=1.11s1s故短路電流發(fā)熱等值時間 tdz=tz=0.9s斷路器的熱穩(wěn)定應

31、滿足下式：itit式中 t斷路器的熱穩(wěn)定時間， sir斷路器的熱穩(wěn)定電流， kait=2524=2500 (kas)it=2.1820.9=4.285(kas)故滿足上式，既滿足熱穩(wěn)定。（2）斷路器的動穩(wěn)定校驗斷路器的動穩(wěn)定用它的極限通過電流的幅值表示因此按下式校驗動穩(wěn)定：ii （ka）i=63ka i=5.564ka所以滿足動穩(wěn)定，最后選擇ln210型sf6斷路器5.2.3低壓側電流互感器的選擇及校驗根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝位置最大長期工作電流選擇lfz10型電流互感器。技術數(shù)據(jù)如下表5-6表5-6 lfz10型電流互感器技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定電流比準確度1s熱穩(wěn)定倍數(shù)1s動穩(wěn)定倍數(shù)

32、lfz1010kv150/50.5120210（1）電流互感器熱穩(wěn)定的校驗（ik）t=（150120）1=324kasit=2.1820.9= 4.285kas（ik）tit滿足熱穩(wěn)定要求（2）電流互感器動穩(wěn)定的校驗1）內部動穩(wěn)定校驗 ik=60050=42.43kai=4.682ka滿足內部動穩(wěn)定要求2）外部動穩(wěn)定校驗當產(chǎn)品樣本未標明f，而給出相間距離a=0.25m和l=1.2m時的動穩(wěn)定倍數(shù)k時，則按下式校驗kkkiikkki=0.79190600=60.33i=5.565ka滿足外部動穩(wěn)定要求綜上選擇lfz10型電流互感器。5.2.4低壓側支柱絕緣子的選擇根據(jù)安裝地點和構造類型選用屋內聯(lián)

33、合膠裝支柱絕緣子，根絕額定電壓uu，選用zna10mm型戶內支柱絕緣子，f=3750n ，高度125mm動穩(wěn)定的校驗f=1.7310i=37.5n絕緣子底部至母線中心線的高度h=h+18+=125+18+=163mm絕緣子帽所受的力f=fk=37.5=32.5n絕緣子的允許負荷 0.6 fp=0.63750=2250nf=32.5n滿足動穩(wěn)定要求故選用zna10mm型戶內支柱絕緣子5.3低壓側出線設備的選擇與校驗5.3.1低壓側出線的選擇與校驗在4條出線中找出最大負荷的一條作為計算依據(jù)，則其他線路都滿足，又由于4條出線路的負荷相差不大，故不會造成太大的浪費，并且，出線路負荷要求考慮今后5年的增

34、長，其生長率為8%。s=0.85（1+8%）800e=836.481kva（1）按母線最大長期工作電流選擇截面=1.05=46.471aj=1.1510 a/ ms=40.409查電力工程設計手冊選lgj-70母線，其中i=275ak=0.85i= ki=0.85275=235.49a46.471a滿足長期工作時發(fā)熱條件（2）校驗母線的熱穩(wěn)定t=t+t+t=1+0.05+0.06=1.1s1s 故不考慮短路電流非周期分量的影響。查短路電流周期分量等值時間曲線 t=0.9s故短路電流發(fā)熱等值時間為 t= t=0.9s母線上正常運行時的最高環(huán)境溫度為=+（）（）=38.282由=40查變電工程課本

35、35表得c=9910按熱穩(wěn)定條件所需的最小母線截面s=4.32670故滿足熱穩(wěn)定條件.綜上選擇lgj-70型出線5.3.2低壓側出線路斷路器的選擇與校驗（1）10kv出線高壓斷路器的最大長期工作電流=46.471a根據(jù)最大長期工作電流，網(wǎng)絡電壓和安裝位置選擇ln210型sf6斷路器。其技術數(shù)據(jù)同上（2）斷路器的熱穩(wěn)定校驗短路計算時間 t=t+t+t=1+0.06+0.05=1.11s查短路電流周期分量等值時間為t=0.9s 故短路電流發(fā)熱等值時間為 t= t=0.9s 35kv側短路時短路發(fā)熱量為it=0.8240.9it=255kas 滿足熱穩(wěn)定要求（3）斷路器的動穩(wěn)定校驗 極限通過電流 i

36、=63 kai=2.102ka 滿足動穩(wěn)定要求綜上選擇ln210型sf6斷路器。5.3.3低壓側出線路隔離開關的選擇與校驗（1）根據(jù)最大長期工作電流和網(wǎng)絡額定電壓選擇=80.414a ue=10kv選擇gn110/400型隔離開關,技術數(shù)據(jù)如下表5-7表5-7 gn110/400型隔離開關技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定電流極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流gn1-10/40010kv400a50ka14ka（2）動穩(wěn)定校驗極限通過電流i=50kai=.2.102ka動穩(wěn)定滿足（3）熱穩(wěn)定校驗短路電流的熱脈沖it=145 it=0.8240.9 kas滿足熱穩(wěn)定5.3.4低壓出線電流互感器的選擇與校驗（1）

37、根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝處最大長期工作電流選擇lfz10型電流互感器。其技術數(shù)據(jù)同上（2）校驗熱穩(wěn)定短路電流持續(xù)時間時間 t=t+t+t=1+0.06+0.05=1.11s（ik）t=（150120）1=324kasit=0.8240.9=0.611 kas（ik）tit滿足熱穩(wěn)定（3）動穩(wěn)定校驗ik=150210=44.5kai=1.659ka滿足內部動穩(wěn)定外部動穩(wěn)定校驗按下式校驗kkkiikkki=0.791210150=35.19i=1.659ka滿足外部動穩(wěn)定要求5.3.5電壓互感器的選擇 電壓互感器是二次回路中供測量和保護用的電壓源，通過它能正確反映系統(tǒng)電壓的運行狀況。其作用有二

38、：一是將一次側的高電壓改變成二次側的低電壓，使測量儀表和保護裝置標準化，并便于監(jiān)視，安裝和維護；二是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量，而上一級變電所已裝設，所以本變電所35kv側不裝設電壓互感器，只在10kv側裝設。根據(jù)所需電壓互感器的用途裝設地點及作用，二次負荷選擇jsjw10型電壓互感器技術數(shù)據(jù)如下表5-8表5-8 jsjw10型電壓互感器技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定容量最大容量20時電阻試驗電壓原線圈副線圈輔助線圈0.5級1級3級原線圈副線圈jsjw10100.10.1/312020048096017300.1542表5-9 各電測儀表技術數(shù)

39、據(jù)參數(shù)表儀表名稱儀表型號每線圈消耗功率有功功率表1d1w0.751無功功率表1d1var0.751有功電度表ds1.50.38頻率表1d1h21電壓表1t1v51在電壓互感器中由于接入了電度表，所以電壓互感器的準確度等級選0.5級，在0.5級下工作電壓互感器的額定容量s=120va首先計算各項負荷，然后取最大一項負荷和一項額定容量相比較。計算各項負荷。p=20.75+0.75+1.50.38+5=7.82w q=1.5=1.39vs=7.94va =0.9849 =958p=20.75+0.75+1.50.38+2=4.82w q=1.5=1.39vs=5.02va =0.9602 =1613

40、a相負荷為p=4.3w q=-1.57 vb相負荷為p=6.48wq=2.06 v從上述各項負荷計算結果可知，b相負荷最大，其值為：s=6.80va0.5級的jsjw10型電壓互感器一項額定容量為120/3=40va此值大于一相符合sb，因此滿足要求，最后選擇0.5級的jsjw10型電壓互感器。5.3.6電力電容器的選擇電力電容器通過補償感性負載的無功，而起到下列作用：（1）減小電網(wǎng)的電能損耗。（2）提高電源設備的利用率。（3）提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。（4）改善電壓質量。降低線路和變壓器的功率損耗。低損耗。按工作電壓選擇 uu u=10kv，所以u為10kv按工作頻率選擇 f=50h無功功率的計算

41、設備補償前的功率因數(shù)為0.76，經(jīng)電容器要求補償后達到0.9負荷的有功功率p=s=3274.020.76=2488.255kw系統(tǒng)要求補償?shù)臒o功功率q=p=1409.439kv本所要求兩組電容器組來補償，每組補償350 kv，采用三相三角形接線的電容器組。1/2q=3u =2f得 =8.17f初選bam10.5100/w型電容器組。技術數(shù)據(jù)見表5-10表5-10 bam10.5100/w型電容器技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓標稱容量標稱電容bam10.5100/w10.51002.89n=2.833個所以，電容器組每相并聯(lián)3個，兩組三相共18個電容器，每個電容器的標準容量為100kv，18個電容器總的

42、容量為1800kv，而需要補償?shù)墓β蕿?409.439kv。滿足容量的要求。5.3.7保護電力電容器的熔斷器的選擇電力電容器在合閘時產(chǎn)生沖擊電流，此時熔件不應熔斷，所以熔件的額定電流應按此條件選擇，即ierj=kciec式中 iec電容器的額定電流kc系數(shù)，1.5ierj=kciec=1.5=8.25a熔斷器是一種保護電器必須具有可靠地切除短路的能力，因此因滿足下式：iekdich式中 iekd熔斷器的額定開斷電流，ka ich短路沖擊電流有效值，ich =1.52iekd1.522.025=3.078ka根據(jù)額定電壓，額定開斷電流，熔件的額定電流選擇rn10型熔斷器。5.4所用變的選擇及其保

43、護設備的選擇5.4.1所用變的選擇為了保證供電的安全性，可靠性，將所用變設在高壓側，所用變主要有動力電和照明用電，且當主變檢修時或故障時所內不停電。所以選擇s950/35型電力變壓器.表5-11 s950/35型電力變壓器技術數(shù)據(jù)如下表型號額定電壓(kv)損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)額定容量(kva)高低空載短路s9-50/35350.40.251.186.51.1505.4.2保護所用變的熔斷器的選擇通過熔斷器的最大長期工作電流為：igdz=1.05ieb=1.05=0.82a熔件的額定電流為ierj =kb ieb =1.17a三相段路容量為：sd=upich =371.522.025

44、=197.25mva選擇rxw035/3型戶外高壓限流熔斷器。5.4.3保護所用變的隔離開關的選擇選擇gw535gd型高壓隔離開關.5-12 gw535gd型高壓隔離開關技術數(shù)據(jù)表型號額定電壓額定電流極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流gw5-35gd35kv600a50ka14ka（1）動穩(wěn)定校驗極限通過電流i=50kai=5.154a滿足動穩(wěn)定（2）熱穩(wěn)定校驗短路電流的熱脈沖it=145 it=2.0250.9 kas滿足熱穩(wěn)定要求。5.4.4穿墻套管的選擇與校驗（1） 穿墻套管的選擇按安裝置種類、構造形式、額定電壓及最大長期工作電流，查手冊3選擇cwlb-10/600型穿墻套管。其技術參數(shù)見表5-

45、13。5-13 cwlb-10/600型穿墻套管參數(shù)表型號額定電壓(kv)額定電流(a)總長l(mm)抗彎破壞負荷(kn)5s短時熱電流（ka）cwlb-10/600106005307.512溫度校正系數(shù) 則 大于其長期最大長期工作電流。（2）校驗1）熱穩(wěn)定校驗2）動穩(wěn)定校驗式中 穿墻套管端部至最近一個支柱絕緣子間距離，取=1m；穿墻套管的長度；a相間距。 經(jīng)計算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，故所選cwlb-10/600型穿墻套管滿足要求6 變電所繼電保護的設計當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時要求自動化系統(tǒng)裝置根據(jù)繼電保護整定值能迅速靈敏有選擇的切除故障線路。6.1主變壓器的保護1. 對于油箱內部的各種故障

46、采用瓦斯保護2. 對于反映主變電源測電流增大而瞬間動作的電流速斷保護3. 對于主變相間短路時，可采用過電流保護作為后備保護6.2電流速斷保護變壓器的電流速斷保護是反映電流增大而動作的保護，裝于變壓器的電源側順勢動作對于變壓器及其引出線上各種形式的短路進行保護，為了保證選擇性，電流速斷保護只能保護變壓器的一部分，一般能夠保護變壓器的原繞組的一部分。1. 電流速斷保護整定計算 躲開變壓器負荷側出線最大短路電流來整定i=ki式中 k可靠系數(shù) 取1.4i變壓器負荷側出口流過保護安裝地的最大短路電流i= ki=1.32.025=2.925ka 躲開變壓器空載投入時的勵磁涌流i=（35）i式中 i變壓器的

47、額定電流i=（35）=5=866.05a選擇其中較大者作為速斷的啟動電流i=2.925ka則可求得：i=20299a動作時限 t=0s6.3 主變得過流保護整定計算靈敏度校驗k=1.6961.5滿足靈敏度要求6.3主變的過流保護1.整定計算對并列運行的變壓器應考慮切除一臺變壓器是所出現(xiàn)的過負荷。當各臺變壓器的容量相同時按下式計算i=i式中 k可靠系數(shù) 1.51.3 k 返回系數(shù) 0.85i=529.82a對減壓變壓器應考慮有電動機的自啟動電流，過電流保護的動作電流為i=i式中 k自啟動系數(shù) 1.52.5i=391.25a靈敏度校驗 k=3.641.5 滿足靈敏度要求6.4低壓側出線的的保護1.

48、 出線采用電流速斷和過流三段保護，段保護本條線路的一部分，段保護本條線路全長，及下一條線路全長，因為本所為終端變電所，故只采用段、段就滿足要求了。出線路最大負荷電流計算線路1 i=1.05=1.05=46.188a線路2 i=1.05=1.05=52.863a線路3 i=1.05=1.05=32.992a線路4 i=1.05=1.05=27.71a整定計算：出線1段：動作電流i=ki=1.20.704=844.8kai=k=1=42.24a式中 kjx為接線系數(shù)，取1保護范圍的校驗要求無時限電流速斷保護在系統(tǒng)最小運行方式下，兩相短路時的最小保護范圍應大于被保護線路全長的1520%等效電源最大電

49、流x=(0.06+0.73+1.75)=2.8最小保護長度l=7.8km靈敏度校驗： k=100%=100%=45.8%15% 則滿足整定范圍。速斷保護的動作時間只取決于繼電器本身固有動作時間，人為延時時間是零，考慮到線路中避雷器的放電時間為0.040.06s段動作電流過電流保護的的整定計算按躲開最大負荷時變電所具有最大動作電流的保護裝置的動作電流來進行。i=i=125.732ai=1=6.281.5滿足靈敏度要求，動作時限為2s7 接地裝置及防雷保護的設置變電所設計中，防雷是非常重要的一部分。如果發(fā)生雷擊事故將大面積的停電，嚴重影響人民生活。因此防雷要十分可靠。變電所設計過程中，要考慮過電壓

50、的影響。其中過電壓分為內部過電壓和大氣過電壓，內部過電壓一般由開關操作、負荷變化引起的，這種過電壓在選擇電氣設備時予以考慮。而大氣過電壓是由雷電引起的。其值可能超過電氣設備電壓的幾百倍，甚至上千倍，對人與設備危害極大，故應采取相應的防雷措施。7.1直擊雷的保護1設計中應該注意的問題（1）blz應有接地裝置，接地電阻在25以下，與主接地網(wǎng)距離應保持3m以上，即sd3m，且要高于構架5m以上，即sk5m。（2) 被保護設備距blz不能太 ，也不能太近。太近會出現(xiàn)反擊現(xiàn)象。 （3) blz應設在人不經(jīng)常出入的地方。（4) 根據(jù)本變電所占地面積,共需架設2個等高的blz2保護的措施由于變電所絕緣水平低

51、，所以還應采用架設blz來保護電氣設備。3保護原理blz高于被保護物體，將雷電流引至自身，并通過blz本身將過電流大地。4blz的保護選擇與較驗（1）具體要求：母線構架高8.5米.則h=8.5+8=16.5米,所以可以架設18米高的blz做為防累保護.（2）blz的校驗bx1=1.5(h0-hx)=1.5(h-a/7p-hx)=1.5(18-50/7-8.5)0bx2=1.5(h0-hx)=1.5(h-a/7p-hx)=1.5(18-40/7-8.5)0故滿足要求。7.2變電所侵入波的保護雷擊線路的機會比雷擊變電所多，侵入變電所的雷電過電壓的行波是常見的，線路絕緣水平50%沖擊閃絡電壓比變壓器的沖擊試