畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）降壓變電所設(shè)計(jì)

1、目 次1 引言 21.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 21.2 資料分析 42電氣主接線的確定 52.1電氣主接線的確定52.2 變壓器的選擇 93 短路電流計(jì)算113.1電抗計(jì)算113.2短路電流計(jì)算194 主要電氣設(shè)備選擇204.1主要電器設(shè)備選擇204.2各級(jí)電壓的隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)214.3母線的選擇：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇224.4出線選擇234.5電流互感器選擇244.6電壓互感器選擇254.7防雷及接地規(guī)劃255結(jié)論276致謝28參考文獻(xiàn)29圖1電氣主接線圖30圖2平面布置圖31圖3防雷布置圖32圖 4站用電主接線圖321 引言 待設(shè)計(jì)的變電站是三側(cè)電壓等級(jí)的變電站，分別是110kv、35kv

2、、10kv。其中110kv和35kv有穿越功率和系統(tǒng)電源。變電站負(fù)荷有i、ii級(jí)負(fù)荷，因此要求變電站供電要可靠，擴(kuò)建靈活。根據(jù)題目要求，參考相關(guān)資料，首先對(duì)所給資料進(jìn)行分析，確定三側(cè)電壓等級(jí)的接線，再根據(jù)負(fù)荷情況，選取主變壓器和所用變。根據(jù)變壓器的參數(shù)，在最大運(yùn)行方式下，對(duì)三側(cè)母線進(jìn)行短路電流計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇主設(shè)備和校驗(yàn)，最后對(duì)變電站的避雷設(shè)施和作用進(jìn)行相關(guān)論述。1.1. 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求1.1.1 原始資料分析a) 變電所的建設(shè)規(guī)模：類(lèi)型：110 kv地方變電所最終容量：根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃，安裝兩臺(tái)容量為35.1mva，電壓為110/35/10的主變壓器，變壓器各側(cè)容量比為：100/100

3、/100，一次性設(shè)計(jì)并建成。b) 電力系統(tǒng)與本所的連接情況：該變電所是一座降壓變電所，擔(dān)負(fù)著該地區(qū)及農(nóng)村供電的任務(wù)。變電所有兩回線與110 kv電力系統(tǒng)連接，有兩回線與35 kv統(tǒng)連接。本變電所在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，110 kv系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻抗標(biāo)幺值為0.10，零序阻抗為0.2；35 kv系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻抗標(biāo)幺值為0.80，零序阻抗為0.50(sj=100mva)，110kv及35kv電源容量為無(wú)窮大，阻抗值包括平行線路阻抗在內(nèi)。c) 變電所不考慮無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，35 kv因線路電容電流較小，不裝設(shè)消弧線圈。110 kv出線無(wú)電源。d) 電力負(fù)荷水平：110 kv進(jìn)出線共4回，其中兩回線110kv

4、供電，正常情況下輸送容量各為30000 kva；另有兩回線分別供電給兩個(gè)大型工廠，輸送容量各為20000 kva，且均為一級(jí)負(fù)荷，tmax=5000h；35kv進(jìn)出線共6回，其中兩回線連接35 kv電源，正常情況下輸送容量各為7000 kva，為二級(jí)負(fù)荷，tmax =3000h。10 kv進(jìn)出線共12回，其中6回為架空線路，每回按照2500 kva設(shè)計(jì)；另有6回為電纜供電，每回按照1500 kva設(shè)計(jì)。本變電所自用負(fù)荷(單位kw)，如下表：序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)容量安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)功率因數(shù)備注1主充電機(jī)20110.85經(jīng)常2浮充電機(jī)4.5110.85經(jīng)常3主變通風(fēng)0.1538380.73經(jīng)常4蓄電池通風(fēng)

5、2.6110.88經(jīng)常5檢修試驗(yàn)用電150.80經(jīng)常6載波通信用電10.707室內(nèi)照明6.08室外照明4.59生活水泵4.5220.80周期性10福利區(qū)用電2.5周期性計(jì)算負(fù)荷=照明負(fù)荷+其余*0.85e) 環(huán)境條件當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟?9c；年最低溫度-8c；最熱月平均最高溫30c； 最熱月平均地下0.8m土壤最高溫度21c；海拔高度：1210m。當(dāng)?shù)乩纂娙?5日/年。1.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)a) 設(shè)計(jì)變電所主接線，論證所設(shè)計(jì)的主接線是討論方案中的最佳方案。b) 設(shè)計(jì)變電所自用電接線，選擇所用變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。c) 計(jì)算短路電流。d) 選擇導(dǎo)體截面和主要電氣設(shè)備。e) 規(guī)劃變電所的防雷設(shè)施。1.1.

6、3 設(shè)計(jì)成果a) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)。b) 變電所主接線圖和自用電接線圖各1張。c) 變電所總體平面布置圖1張。d) 直擊雷保護(hù)范圍圖1張。12 資料分析121 變電所地理位置示意圖圖1-1變電所地理位置示意圖a) 負(fù)荷計(jì)算110kv側(cè)負(fù)荷：s110kv=152=30;35kv側(cè)負(fù)荷：。10kv側(cè)負(fù)荷：s10kv=2.56+1.56=24 b) 變電所自用電負(fù)荷負(fù)荷總計(jì)：s1=30+28+24+0.07=82mva。s2=28+24+0.07=52mva2 電氣主接線的確定2.1 電氣主接線的確定待設(shè)計(jì)的110kv變電所是一座降壓變電所，與110kv系統(tǒng)和35kv系統(tǒng)各有兩條線路連接，預(yù)計(jì)裝機(jī)

7、容量為100mva，擔(dān)負(fù)該地區(qū)及農(nóng)村供電的任務(wù)，其中有一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷。該變電所110kv配電裝置的建設(shè)規(guī)模為2回變壓器進(jìn)線，2回出線供給兩個(gè)大型工廠；35kv配電裝置的建設(shè)規(guī)模為2回變壓器進(jìn)線，4回出線。10kv配電裝置的建設(shè)規(guī)模為6回架空線路，另有6回電纜供電。2.1.1 110kv電氣主接線110kv高壓配電裝置，連接著110kv系統(tǒng)，是全所的電能主要來(lái)源，要求供電安全可靠，調(diào)度靈活，同時(shí)應(yīng)滿足運(yùn)行檢修方便，投資及占地較少等。首先要滿足可靠性的要求，設(shè)計(jì)時(shí)主要從以下方面考慮：為了保證安全可靠、運(yùn)行靈活，每一個(gè)回路應(yīng)以多于一臺(tái)斷路器的可能與母線或相鄰元件連接，簡(jiǎn)單的單一連接不能采用。為了避免

8、變電所全?；虬胪Ｊ鹿实陌l(fā)生，不能采用單母或簡(jiǎn)單的單母分段接線。為了維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，宜將故障的停電范圍限制到最小，最好是一回線故障只停該回線。綜合以上各種因素，對(duì)于4回進(jìn)出線兩臺(tái)主變壓器共6個(gè)元件的配電裝置，有4種主接線方案可供比較選擇： 方案1 雙母線帶旁路接線方式。如圖2-1所示圖2-1雙母線帶旁路接線其優(yōu)點(diǎn)：具有很高的可靠性；運(yùn)行調(diào)度非常靈活；擴(kuò)建方便。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。擴(kuò)建方便：向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原

9、有回路停電。檢修出線斷路器時(shí)不會(huì)使該回線路停電。缺點(diǎn)：倒閘操作較為復(fù)雜；相應(yīng)需要隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目也增加，設(shè)備多、投資大，占用場(chǎng)地也大。方案2 雙母線接線方式。如圖2-2所示圖2-2 雙母線接線其優(yōu)點(diǎn)：具有較高的可靠性。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。運(yùn)行調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。擴(kuò)建方便：向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。缺點(diǎn)：檢修出線斷路器

10、時(shí)會(huì)使該回線路停電。方案三 單母分段（帶旁路）接線方式。如圖2-3所示圖2-3 單母分段帶旁路接線其優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文阜侄螏月肪哂薪泳€簡(jiǎn)單，設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)；對(duì)重要用戶，可采用從不同母線段引出雙回線供電電源。設(shè)置旁路母線后可以不停電檢修出線斷路器；當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅斷開(kāi)該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作。缺點(diǎn)：母線故障會(huì)使所有與母線相連的線路停電。方案四 采取單母分段接線。如圖2-4所示圖2-4 單母分段接線其優(yōu)點(diǎn)：對(duì)重要用戶，可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源，當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅斷開(kāi)該段電源和變壓器，非故障段仍繼續(xù)工作，但需限制一部分用戶的供

11、電；缺點(diǎn)：?jiǎn)文阜侄稳我换芈窋嗦菲鳈z修時(shí)，該回路必須停止工作；母線故障會(huì)使所有與母線相連的線路停電。下面對(duì)這四個(gè)方案進(jìn)行篩選分析：（1）該變電所110kv線路為均帶i級(jí)負(fù)荷，供電可靠性要求高，故首先排除方案四單母分段接線方式。（2）對(duì)剩下的方案一、二、三進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。為比較經(jīng)濟(jì)性，首先比較方案一、二、三、所需的110kv斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量，如表2-3。表2-3各方案110 kv斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量方案比較方案一：雙母線分段帶旁路接線方式方案二：雙母線接線方式方案三:單母線分段帶旁路接線。斷路器臺(tái)數(shù)877隔離開(kāi)關(guān)組數(shù)262020從表2-3中可知，方案一比方案二多一臺(tái)斷路器，多六組隔離開(kāi)關(guān)；所

12、以在經(jīng)濟(jì)上方案二比方案一要好。對(duì)方案一和方案三從可靠性方面比較，方案三中如果檢修出線斷路器，則會(huì)造成該回線路停電，在電氣化社會(huì)，線路停電會(huì)帶來(lái)巨大的損失和影響，可靠性不如方案一。從經(jīng)濟(jì)性方面比較，方案二只比方案三多一臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)，斷路器數(shù)同為7臺(tái)，經(jīng)濟(jì)性比較相差無(wú)幾，但可靠性方面沒(méi)有方案一可靠。綜上對(duì)四個(gè)方案的比較分析，確定該變電所110kv電氣主接線采用方案一：雙母線分段帶旁路接線方式。2.1.2 35kv電氣主接線從圖1-1可知，該變電所有6回35kv進(jìn)出線，其中2回線路接35kv電源，其他4回線路供負(fù)荷， 35kv負(fù)荷約28mw。35kv出線有6回，同樣不適合采用橋形、角形等無(wú)匯流母線的接

13、線方式，應(yīng)當(dāng)采用有匯流母線的電氣主接線方式。初步擬定以下三個(gè)方案供篩選：方案1：?jiǎn)文阜侄谓泳€。如圖2-5所示:圖2-5 單母分段接線方案1優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、運(yùn)行操作方便，有利于擴(kuò)建。對(duì)重要用戶，可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：任一回路斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作，運(yùn)行調(diào)度靈活性較差。方案2：?jiǎn)文阜侄螏月方泳€方式。如圖2-6所示圖2-6 單母分段帶旁路接線方案2優(yōu)缺點(diǎn)：?jiǎn)文阜侄螏月肪哂薪泳€簡(jiǎn)單，操作方便。對(duì)重要用戶，可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源；當(dāng)母線發(fā)生故障或

14、檢修時(shí)，僅斷開(kāi)該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作。設(shè)置旁路母線可以不停電檢修出線斷路器，可靠性較高。 缺點(diǎn)：投資較大。 方案3：雙母線接線方式。如圖2-7所示 圖2-7 雙母線接線方案3優(yōu)缺點(diǎn)：具有較高的可靠性。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電。運(yùn)行調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。擴(kuò)建方便。向雙母線左右任何方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中也不會(huì)造成原有回路停電。缺點(diǎn)：檢修出線斷路

15、器時(shí)仍然會(huì)使該回線路停電,投資大，保護(hù)配置復(fù)雜。對(duì)方案1、2、3進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，首先比較方案1、2、3所需的35kv斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量，如表2-4。表2-4各方案35 kv斷路器和隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量方案比較方案1：?jiǎn)文阜侄谓泳€方式方案2：?jiǎn)文阜侄螏月方泳€方式方案3：雙母線接線方式斷路器臺(tái)數(shù)999隔離開(kāi)關(guān)組數(shù)182726方案1與方案2比較：從表2-4中可知，方案1經(jīng)濟(jì)性最好。從運(yùn)行調(diào)度角度考慮，方案1操作簡(jiǎn)單。從可靠性角度考慮，方案2可以不停電檢修出線斷路器，可靠性優(yōu)于方案1；但由于35kv負(fù)荷均有備用電源回路，采取方案1，從不同母線段引出雙回路給負(fù)荷供電，則停一回線路檢修出線斷路器不會(huì)造成用戶

16、停電，彌補(bǔ)了可靠性不足的問(wèn)題。因此，排除方案2。方案1與方案3比較：從經(jīng)濟(jì)性角度方案1好。從運(yùn)行調(diào)度角度考慮，方案1操作簡(jiǎn)單，但靈活性不如方案3。從可靠性角度考慮，方案3中若有一組母線檢修，也不會(huì)造成用戶停電，可靠性好。但35kv負(fù)荷性質(zhì)均為ii類(lèi)負(fù)荷，從不同母線段引出雙回路給負(fù)荷供電可靠性已經(jīng)足夠。故排除方案3。綜上，35kv電氣主接線采取方案1：?jiǎn)文阜侄谓泳€方式。2.1.3 10kv電氣主接線從圖1-1可知，該變電所有12回10kv出線，均為雙回線路，其中架空線路有6回，電纜線路4回，另有2個(gè)電纜出線，以待擴(kuò)建。所供負(fù)荷距離變電所較近。10kv負(fù)荷約21mw，10kv出線較多，應(yīng)當(dāng)采用有匯

17、流母線的電氣主接線方式。擬訂如下兩個(gè)方案作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：方案一：?jiǎn)文阜侄畏绞剑▽?zhuān)用母聯(lián)斷路器，如圖2-8）。 圖2-8 單母分段方式方案二：雙母線方式 （專(zhuān)用旁路斷路器，如圖2-9）。 圖2-9 雙母線方式方案一與方案二比較：a） 從經(jīng)濟(jì)性角度看，方案一設(shè)備少、投資少，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。b） 從運(yùn)行調(diào)度角度考慮，方案二電源、負(fù)荷分配靈活；方案一雖然靈活性差，但接線簡(jiǎn)單、易操作。c） 從可靠性角度分析，方案二比方案一可靠，但10kv線路較短，而且均為雙回線路，雖然負(fù)荷均為ii類(lèi)，但在采用方案一時(shí)，把雙回路分別接在不同母線段，則可靠性已足夠。綜上，10kv電氣主接線采用方案一：?jiǎn)文阜侄畏绞剑▽?zhuān)用母聯(lián)斷路

18、器）。2.1.4 變電所自用電接線設(shè)計(jì)為了保證所用電負(fù)荷的供電可靠，2臺(tái)所用變壓器分別接在變電所10kv的兩段母線上，如有可能，最好還接外接電源。所用變壓器的低壓側(cè)的接線方式采用單母線分段，兩臺(tái)變壓器平時(shí)分裂運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電的可靠性；故障時(shí)分段開(kāi)關(guān)的自動(dòng)投入裝置動(dòng)作，由一臺(tái)所有變壓器供全所用電。所用電接線如圖9： 圖9：所用電接線圖2.2 變壓器的選擇由于該變電所有三個(gè)高電壓等級(jí)（110kv、35kv、10kv），適宜采用降壓結(jié)構(gòu)的三繞組變壓器。故選有載調(diào)壓三繞組變壓器。2.2.1主變壓器臺(tái)數(shù)選擇待設(shè)計(jì)的變電所負(fù)荷中含一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，所以應(yīng)當(dāng)至少裝設(shè)兩臺(tái)主變。另外，由于35k

19、v及10kv最大負(fù)荷為52mw，常規(guī)的兩臺(tái)110kv主變足夠承擔(dān)，無(wú)需裝設(shè)三臺(tái)主變。因此，確定主變?yōu)閮膳_(tái)。主變壓器容量計(jì)算因變電所不考慮無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，35kv線路電容電流較小，不裝設(shè)消弧線圈，所以，變電所主變壓器的計(jì)算容量：s=s2=52mva變電所負(fù)荷性質(zhì)均為i、ii類(lèi)，考慮到一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)主變應(yīng)能承擔(dān)全部負(fù)荷的70%。若每臺(tái)變壓器的容量要求能帶全部負(fù)荷的70%計(jì)算，得每臺(tái)主變計(jì)算容量：s= s2*0.70=36.5mva因此，選擇兩臺(tái)容量為40.0mva，變比為110/35/10kv的三繞組變壓器。查變電所電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，應(yīng)選擇兩臺(tái)sfsz7-40000/110型三繞組變壓器

20、。其技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2-1。表2-1： sfsz7-40000/110型三繞組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定容量(mva)額定電壓（kv）損耗（kw）阻抗（%）空載電流(%)連接組別高壓中壓低壓空載短路高中高低中低sfsz7-40000/11040.011081.25%38.522.5%1160.22101810.56.51.3yn，yno，d112.2.2 所用變壓器確定所用電s=65.0kva，應(yīng)當(dāng)選擇電壓變比為10/0.4kv的所用變壓器。為確保所用電可靠性，選擇兩臺(tái)容量相同的所用變，分別運(yùn)行于不同10kv母線段，滿足互為明備用的方式。考慮低壓用電10%裕度，所用變?nèi)萘浚簊t=s*1.1=65*1.

21、1=71.5kva因此，選擇兩臺(tái)容量為100kva，變比為10/0.4kv的所用變壓器。查供電課程設(shè)計(jì)，選擇兩臺(tái)sl7-100/10型雙繞組所用變壓器。其技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2-2表2-2：sl7-160/10變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定容量（kva）額定電壓（kv）損耗（kw）阻抗（%）空載電流(%)連接組別高壓低壓空載短路sl7-160/10100100.40.322.042.6y，yno3 短路電流計(jì)算3.1電抗計(jì)算3.1.1 系統(tǒng)等值電路圖系統(tǒng)簡(jiǎn)化的等值電路圖如下圖3-1：110kv10kv1b 2b圖3-1 c1 sc1= c2 sc2=35kv系統(tǒng)等值阻抗圖如下圖3-2：圖3-1110kv10k

22、v 1b 2b c1 d1d3 c2 35kvd2a） d1、d2、d3點(diǎn)短路阻抗計(jì)算d1點(diǎn)短路時(shí)各序阻抗計(jì)算（110kv母線）d1點(diǎn)短路時(shí)等值電路圖如圖3-3。圖3-3110kvx1t1 c1 d1 c2 35kvx1t2x2t1x2t2xsc1xsc2用標(biāo)幺值表示正序阻抗圖如圖3-4。2/0.275 sc1 d1 sc2 3/0.1754/0.2755/0.1751/0.106/0.87/0.458/0.45 sc1 d11/0.10 sc2 6/0.8圖3-49/0.225 sc1 d11/0.10 sc2 6/0.8 s d110/0.10具體計(jì)算如下：x7* = x8* = x2*+

23、x3* = 0.275+0.175=0.45x9* = 0.5x7* = 0.50.45 = 0.225x10*= (x1*(x9*+x6*)/(x1*+x9*+x6*)= (0.10(0.225+0.8)/(0.10+0.225+0.8)= 0.10因?yàn)?10kv及35kv系統(tǒng)和主變的正負(fù)序阻抗均相同，所以正序阻抗等于負(fù)序阻抗。x1*=x2*=0.10。畫(huà)出d1點(diǎn)短路時(shí)的零阻抗圖如圖3-5。17/0.22511/0.216/0.50d1d113/0.17514/0.27515/0.17512/0.27511/0.216/0.50圖3-5d118/0.17具體計(jì)算如下：x17*= (x12*+

24、x13*)(x14*+x15*)/(x12*+x13*+x14*+x15*)= (0.275+0.175)(0.275+0.175)/(0.275+0.175+0.275+0.175)= 0.225x18*= (x17*+x16*)x11)/(x17*+x16*+x11*)= (0.225+0.50)0.2)/(0.225+0.50+0.2)= 0.17x0*= x18* = 0.17b） d2點(diǎn)短路時(shí)各序阻抗計(jì)算（35kv母線）畫(huà)出d2點(diǎn)短路時(shí)的正序阻抗圖如圖3-6。圖3-6d220/0.37 c1 d219/0.325 c2 6/0.82/0.275 c1 d2 c2 3/0.1754/0

25、.2755/0.1751/0.106/0.89/0.225 c1 d21/0.10 c2 6/0.8具體計(jì)算如下：x19*= x1*+x9* = 0.10+0.225 = 0.325x20*= (x19*x6*)/(x19*+x6*)= (0.3250.8)/( 0.325+0.8)= 0.37x1* = x2*= 0.37畫(huà)出d2點(diǎn)短路時(shí)的零阻抗圖如圖3-7。圖3-712/0.275d213/0.17514/0.27515/0.17511/0.216/0.50d221/0.42516/0.50d222/0.2317/0.225d211/0.216/0.50具體計(jì)算如下：x21*= x11*+

26、x17* = 0.2+0.225 = 0.425x22*= (x21*x16*)/(x21*+x16*)= (0.4250.50)/( 0.425+0.50)= 0.23x0* = x22* = 0.23c）d3點(diǎn)短路時(shí)各序阻抗計(jì)算（10kv母線）畫(huà)出d3點(diǎn)短路時(shí)的正序阻抗圖如圖3-8。2/0.2754/0.2755/0.175 c1 c2 3/0.1751/0.106/0.824/(-0.125)23/(-0.125)d3d330/0.1925/0.138d31/0.106/0.826/0.08827/(-0.006)28/0.238d329/0.88827/(-0.006)圖3-8具體計(jì)算

27、如下：x25*= 0.5x2* = 0.50.275 = 0.138x26*= 0.5x3* = 0.50.175 = 0.088x28*= x1*+x25* = 0.10+0.138 = 0.238x29*= x6*+x26* = 0.8+0.088 = 0.888x30*= (x28*x29*)/(x28*+x29*)+ x27*= (0.2380.888)/( 0.238+0.888)+(-0.006)= 0.19x1* =x2*=0.19由于10kv系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，故可將其零序阻抗看作是無(wú)窮大。從以上的d1、d2、d3點(diǎn)短路時(shí)各序阻抗計(jì)算結(jié)果可知，系統(tǒng)的正序由阻抗與負(fù)序阻抗相等，且零

28、序阻抗較大，可知id(1.1)、id(2)、id(1)均比id(3)小，故對(duì)設(shè)備選擇、校驗(yàn)均取id(3)作參考，不再考慮其它非對(duì)稱(chēng)短路。主變壓器電抗計(jì)算（取容量基準(zhǔn)值sj=100mva，基準(zhǔn)電壓uj110=110kv, uj35=38.5kv, uj10=10.5kv。根據(jù)ij= sj/3uj得：ij110=525a，ij35=1500a，ij10=5498a ）a） 主變壓器各繞組等值電抗： us1% = （us（1-2）%+ us（3-1）%us（2-3）%） =（18+10.56.5） =11 us2% =（us（1-2）%+ us（2-3）%us（3-1）%） =（18+6.510.5

29、） =7 us3% = （us（2-3）%+ us（3-1）%us（1-2）%） =（6.5+10.518） =-0.5變壓器各繞組等值電抗標(biāo)么值（歸算到110kv側(cè)）: 110kv側(cè)：x1*=(11%)100/40=0.275 35kv側(cè)：x2*=(7%)100/40=0.175 10kv側(cè)：x3*=(-0.5%)100/40=-0.0125110kv系統(tǒng)側(cè)等值阻抗標(biāo)幺值（包括線路平行阻抗） 110kv系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻抗標(biāo)幺值為0.10 110kv系統(tǒng)側(cè)零序阻抗標(biāo)幺值為0.235 kv系統(tǒng)側(cè)等值阻抗標(biāo)幺值（包括線路平行阻抗） 35kv系統(tǒng)側(cè)正、負(fù)阻抗標(biāo)幺值為0.8 35kv系統(tǒng)側(cè)零序阻抗標(biāo)幺值

30、為0.503.2 短路電流計(jì)算3.2.1計(jì)算系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)各電壓等級(jí)母線三相短路電流a） d1點(diǎn)（110kv母線）三相短路：短路回路總電抗標(biāo)幺值：xd1*=x10=0.10短路電流標(biāo)幺值：id1*=1/ xd1*=1/0.10=10短路電流有名值：id1= id1*ij110 =10525=5250a沖擊電流: ich-d1=2.55id1=2.555.25=13.39ka全電流最大有效值: ich-d1=1.52id1=1.525.25=7.98ka短路容量: sd= sb/ xd1*=100/0.108=1000mvab） d2點(diǎn)（35kv母線）三相短路：短路回路總電抗標(biāo):xd2*=0

31、.37短路電流標(biāo)幺值：id2*=1/ xd2*=1/0.37=2.71短路電流有名值：id2= id2* ib35 =2.711500=4065a沖擊電流: ich-d2=2.55id2=2.554.065=10.38ka全電流最大有效值: ich-d2=1.52id2=1.524.07=6.19ka短路容量: sd= sb/ xd2*=100/0.37=271mvac） d3點(diǎn)（10kv母線）三相短路： 短路回路總電抗標(biāo)幺:xd3*=0.19短路電流標(biāo)幺值：id3*=1/ xd3*=1/0.19=5.27短路電流有名值：id3= id3*ib1=5.275498=28.97ka沖擊電流: i

32、ch-d3=2.55id3=2.5528.97=73.9ka全電流最大有效值: ich-d3=1.52id3=1.5227.97=44ka短路容量: sd= sb/ xd3*=100/0.19=527mva綜上：d1、d2和d3點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-1。表3-1 d1、d2和d3點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)支路名稱(chēng)暫態(tài)短路電流（ka）id短路電流沖擊值（ka）ich全電流最大有效值（ka）ich短路容量（mva）sdd1110kv母線5.2513.397.981000d235kv母線4.0710.386.19271d310kv母線28.9773.9445274 主要電氣設(shè)備選擇4.1 主要電氣

33、設(shè)備選擇 4.1.1 110kv側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)a） 選型查110kv高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)，試選lw6-110g/2500型sf6斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表4-1：表4-1 lw6-110g/1200型斷路器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）斷流容量（mva）極限通過(guò) 電流（ka）峰值熱穩(wěn)定電流（ka）4slw6-110g110250076214050b） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：imax=41kaich=13.39kac） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：i2tdz=5.2523=82.69 （ka2.s) it2t=5024=10000 （ka2.s）所以: i2tdz it2t所選lw6-110g型sf6斷路器

34、,完全滿足在d1點(diǎn)短路條件下斷流容量、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.1.2 35kv側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)查35kv高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)，試選sw3-35/1000型斷路器（少油戶外式），其技術(shù)參數(shù)如下表4-2：表4-2 sw3-35/1000型斷路器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）斷流容量（mva）極限通過(guò) 電流（ka）峰值熱穩(wěn)定電流（ka）4ssw3-3535100010004216.6b）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：imax=42kaich=10.38kac）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：i2tdz=4.0723=49.7（ka2.s）it2t=16.624=1102 （ka2.s）, 所以: i2tdz it2t所選

35、sw3-35型少油斷路器,完全滿足在d2點(diǎn)短路條件下斷流容量、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.1.3 10kv側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)a) 查10kv高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)，試選zn28-10/3150和zn28-10/1250型真空斷路器，分別用于主變變低、母聯(lián)和線路，其技術(shù)參數(shù)如下表4-3：表4-3 zn28-10/3150、zn28-10/1250型斷路器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（a）斷流容量（mva）極限通過(guò) 電流（ka）峰值熱穩(wěn)定電流（ka）4szn28-10/31501031506937540zn28-10/125010125054672315b）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：imax=75kaich

36、=73.9kac）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：i2tdz=28.9723=2267（ka2.s）it2t=4024=1632 （ka2.s）所以: i2tdz it2t所選zn28-10/3150、zn28-10/1250型真空斷路器,完全滿足在d3點(diǎn)短路條件下斷流容量、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.2 各級(jí)電壓的隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)4.2.1 110kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)a） 隔離開(kāi)關(guān)選擇gw4-110d/1000-80型，見(jiàn)表4-4。查110kv隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，試選110kv隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表4-4：表4-4 110kv隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)型 號(hào)額定電壓ue（kv）額定電流ie（a）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（

37、ka）熱穩(wěn)定電流（ka）4s/5sgw4-110d/1000-8011010008021.5b） 校驗(yàn)：imax=80kaich=13.39kai2tdz=5.2523=82.69（ka2.s）it2t=21.524=1849（ka2.s）所以: i2tdz it2t所以表4-4所選的110kv隔離開(kāi)關(guān)，完全滿足在110kv母線短路條件下動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.2.2 35kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)a） 隔離開(kāi)關(guān)選擇gw5-35g/1000型，見(jiàn)表4-5。查35kv隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，試選gw5-35g/1000隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表4-5：表4-5 35kv隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)型 號(hào)額定電壓

38、ue（kv）額定電流ie（a）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）熱穩(wěn)定電流（ka）4s/5sgw5-35g/10003510008325b）校驗(yàn)gw5-35g/1000-72型隔離開(kāi)關(guān)：imax=83kaich=13.39kai2tdz=5.253=82.69（ka2.s）it2t=2524=2500（ka2.s）所以: i2tdz it2t所以表4-5所選的35kv隔離開(kāi)關(guān)，完全滿足在35kv母線短路條件下動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.2.3 10kv側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)a） 10kv出線隔離開(kāi)關(guān)的選擇：隔離開(kāi)關(guān)選擇gn8-10t/1000型，見(jiàn)表4-6。b） 10kv母線分段、主變變低回路隔離開(kāi)關(guān)的選擇

39、：隔離開(kāi)關(guān)選擇gn10-10t/3000型，見(jiàn)表4-6。表4-6 10kv隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)型 號(hào)額定電壓ue（kv）額定電流ie（a）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）熱穩(wěn)定電流（ka）4s/5s10kv出線、旁路gn8-10t/10001010007530母線分段、變低gn10-10t/300010300016975校驗(yàn)gn8-10t/1000型：imax75kaich=73.9ka；i2tdz=28.9723=2518 （ka2.s）it2t=3024=4500（ka2.s）；所以: i2tdz it2t所以表4-6所選隔離開(kāi)關(guān)，完全滿足在10kv母線短路條件下動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。4.3 母

40、線的選擇：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇110kv母線的截面s，并按短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。4.3.1 110kv母線的選擇和校驗(yàn)a）110kv母線最大持續(xù)工作電流按全所最大負(fù)荷時(shí)計(jì)算為：igmax=1.05ie=386（a） tmax=5000h，查經(jīng)濟(jì)電流密度表，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為j=1.15a/mm2。 母線的經(jīng)濟(jì)截面：sj=386/1.15=335.7（mm2）試選擇2lgj-240鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70的載流量為2610=1220aigmax=335.7a故滿足最大工作電流的要求。b）校驗(yàn):熱穩(wěn)定系數(shù)：c=87，設(shè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tdz=3：smin=4860*

41、1.732/87=96.75mm2240mm2 故選2lgj-240的鋼芯鋁絞線，滿足短路條件下的熱穩(wěn)定要求。4.3.2 35kv母線的選擇和校驗(yàn)a）35kv母線最大持續(xù)電流按主變的持續(xù)工作電流：igmax=1.05ie=1.0540000/（351.732）=693（a）tmax=3000h，查經(jīng)濟(jì)電流密度表，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為j=1.5a/mm2。 母線的經(jīng)濟(jì)截面：sj=693/1.5=462（mm2）試選擇2lgj-240鋼芯鋁絞線，在最高允許溫度+70的載流量為2610=1220aigmax=693a，故滿足最大工作電流的要求。b）校驗(yàn)在35kv母線短路條件下的熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定系數(shù)：c=87，母線的經(jīng)濟(jì)截面：smin=60001.732/87=119.45mm2240mm2故選2lgj-240的鋼芯鋁絞線，滿足短路條件下的熱穩(wěn)定。4.3.3 1