matlab電力系統(tǒng)分析報(bào)告課程設(shè)計(jì)--110kV終端變電站設(shè)計(jì){修}

1、課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：110kV終端變電站設(shè)計(jì)目 錄 摘 要3前 言4一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義4二、電氣設(shè)計(jì)的地位和作用4三、對(duì)本次初步設(shè)計(jì)的要求4四、對(duì)本次初步計(jì)算的基本認(rèn)識(shí)5五、設(shè)計(jì)題目原始參數(shù)及其它6第一章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)8第一節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述8一、電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)8二、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求8三、10110 kV高壓配電裝置的常用電氣主接線條文說明10第二節(jié) 電氣主接線的方案設(shè)計(jì)12第三節(jié) 確定電氣主接線圖12第四節(jié) 主變及站用變選擇13第二章 短路電流計(jì)算15第一節(jié) 短路計(jì)算慨述15一、短路電流計(jì)算的目的意義15二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法15第二節(jié) 計(jì)

2、算方法16第三節(jié) 電抗器的選擇23第三章 導(dǎo)體的選擇24第一節(jié) 主變高壓側(cè)導(dǎo)體選擇24第二節(jié) 主變低壓側(cè)導(dǎo)體的選擇25第三節(jié) 選擇支柱絕緣子及穿墻套管31第四章 選擇斷路器和隔離開關(guān)33第一節(jié) 110kV斷路器和隔離開關(guān)選擇和效驗(yàn)33第二節(jié) 10kV母聯(lián)及主變10kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)選擇33第三節(jié) 10kV出線斷路器和隔離開關(guān)選擇34第五章 選擇其它電氣設(shè)備36第一節(jié) 10kV并聯(lián)電容器組的選擇36第二節(jié) 避雷器的選用36第三節(jié) 電壓互感器的選用：37第四節(jié) 選擇電流互感器39第五節(jié) 選擇阻波器41第六章 繼電保護(hù)42第一節(jié) 主變壓器保護(hù)的種類42第二節(jié) 110kV線路及備用電源自投裝置42

3、第三節(jié) 10kV線路保護(hù)配置42第四節(jié) 10kV電容器保護(hù)配置42第五節(jié) 站用變自投裝置42第七章 操作閉鎖43第八章 設(shè)備安全距離44第一節(jié) 110kV安全凈距離44第二節(jié) 110kV安裝尺寸44結(jié) 論46設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)47畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)參考書籍48附 圖1、 變電站電氣主接線圖（A1） 2、 高壓配電裝置平面圖（A1）3、 高壓配電裝置斷面圖（A1）摘 要前 言 設(shè)計(jì)題目原始參數(shù)及其它1、設(shè)計(jì)題目參數(shù)設(shè)計(jì)一座終端變電站，電壓由110kV降壓成10kV供近區(qū)負(fù)荷。10kV出線：01、600kW； 02、650kW； 06、850kW； 07、900kW； 09、1000kW；10、1050

4、kW； 11、1100kW； 12、1150kW； 14、1250kW； 15、1300kW；16、1305kW； 17、1400kW； 19、1500kW； 20、1550kW； 21、1600kW；22、1650kW； 24、1750kW； 25、1800kW； 26、1850kW； 27、1900kW；29、2000kW； 30、2050kW； 31、2100kW； 32、2150kW； 36、2400kW。選擇一臺(tái)或兩臺(tái)主變壓器，110kV進(jìn)線回?cái)?shù)由設(shè)計(jì)人定，110kV系統(tǒng)容量MVA，110kV系統(tǒng)電抗2.2，110kV進(jìn)線線路7km，10kV線路215km自定，二回10kV電纜線路0

5、.52km自定。2、環(huán)境條件變電站海拔為1900m ，最大設(shè)備利用時(shí)間為5000小時(shí)，地震裂度7度以下，環(huán)境無污染，風(fēng)速35m/s，年平均氣溫 16°C，月平均最高氣溫 22°C，交季最高氣溫28°C，運(yùn)行最低負(fù)荷60%。 3、設(shè)計(jì)要求變電站電氣主接線方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，繪制電氣一次主接線圖；短路電流計(jì)算；變電站主要導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇；變電站高壓配電裝置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變電站避雷針,繪制變電站平面布置圖、110kV配電裝置斷面圖；規(guī)劃主變、線路的繼電保護(hù)；編制設(shè)計(jì)說明書（含計(jì)算書）。4、其 它第一章 變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 變電站主接線設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，并根據(jù)本

6、變電站在系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、負(fù)荷情況、工程特點(diǎn)、周圍環(huán)境條件等，確定合理的設(shè)計(jì)方案。 電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：1、 擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬定出可行的方案，內(nèi)容包括主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量，以及各電壓級(jí)配電裝置的接線方式等。2、 經(jīng)濟(jì)比較：依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，完善主接線方案，進(jìn)行計(jì)算，選擇出經(jīng)濟(jì)上的最佳方案，確定最優(yōu)主接線方案。3、 短路計(jì)算：依據(jù)所確定的主接線，進(jìn)行短路計(jì)算。4、 設(shè)備選擇：依據(jù)短路計(jì)算結(jié)果，選擇設(shè)備。第一節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述一、電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)變電所電氣主接線設(shè)計(jì)，以下列

7、各點(diǎn)為基本設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)畢業(yè)指導(dǎo)教師具體安排的課題和設(shè)計(jì)任務(wù)書要求；根據(jù)變電站的最終建設(shè)規(guī)模；根據(jù)變電站負(fù)荷的大小和重要性；根據(jù)變電所主接線設(shè)計(jì)的具體參數(shù)。二、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求A）可靠性要求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。對(duì)可靠性應(yīng)注意的問題：應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。要考慮所設(shè)計(jì)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。主接線可靠性的具體要求如下：斷路

8、器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。盡量避免變電站全部停運(yùn)的可能性。B）靈活性要求主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。1）調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2）檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)大部分用戶的供電。3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓氣或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次的改建

9、工作量最少。C）經(jīng)濟(jì)性要求1、主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。1）主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。2）要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。3）要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。4）如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV終端變電站可采用簡(jiǎn)易電器。1、占地面積?。褐鹘泳€設(shè)計(jì)要為配置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。2、電能損失少經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自藕變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因變壓而增加電能損失。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線

10、，我們?cè)O(shè)計(jì)的110kV終端變電站接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)只用110kV一種。三、10110 kV高壓配電裝置的常用電氣主接線一）單母線接線1、優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。2、缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一組件（母線及母線隔離開關(guān)）故障或檢修，均需使整個(gè)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(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障母線段分開才能恢復(fù)非故障段的供電。3、適用范圍：一般只適用于一臺(tái)主變壓器的以下二種情況：10 kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。220 kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。二）單母線分段接線1、優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，

11、相當(dāng)于兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，不致使變電站及用戶全部停電。2、缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障該母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。3、適用范圍：1）10 kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。2）110kV配電裝置的出線回路數(shù)為34回時(shí)。三）雙母線接線雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路定與某一組母線連接，以固定連接的方式運(yùn)行。1、優(yōu)點(diǎn)：1）供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能

12、迅速灰復(fù)供電；檢修任一回路的隔離開關(guān)，只停該回路。2）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的適系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3）擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任一方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配。不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)不會(huì)象單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4）便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。2、缺點(diǎn)：1）增加一組母線就需要增加一組母線隔離開關(guān)。2）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，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，需要在隔離開關(guān)和斷路器

13、之間裝設(shè)連鎖裝置。3、適用范圍：當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓采用的具體條件如下：1）10 kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)較多，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)。2）110kV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)；或其在系統(tǒng)中居重要地位，出險(xiǎn)回路數(shù)為4回及以上時(shí)。四）增設(shè)旁路母線為了保證單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，可在需要的時(shí)候增設(shè)旁路母線，以便提高供電可靠性，減少負(fù)荷停電時(shí)間，但這會(huì)導(dǎo)致投資增加。第二節(jié) 電氣主接線

14、的方案設(shè)計(jì)根據(jù)變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)的規(guī)定，結(jié)合第一節(jié)相關(guān)條文說明及前言對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析，在理解設(shè)計(jì)任務(wù)給定參數(shù)的基礎(chǔ)上，擬訂本次設(shè)計(jì)各電壓等級(jí)側(cè)適合要求的主接線方案，并進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，得出最優(yōu)接線方案。一、各電壓等級(jí)側(cè)電氣主接線的方案選擇前言中已分析說明了待設(shè)變電站的特點(diǎn)，在對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步分析理解的基礎(chǔ)上，將待定變電站各電壓等級(jí)能滿足規(guī)程要求并適合本次設(shè)計(jì)要求的電氣主接線類型依次說明如下。一）、10kV側(cè)：已知出線25回，考慮要提高功率因素，必須進(jìn)行電容補(bǔ)償。所設(shè)計(jì)的變電站10kV 出線供近區(qū)負(fù)荷，無重要供電用戶，10kV 側(cè)宜采用分段單母線，不必設(shè)置旁路母線。二）、

15、110kV側(cè)：由于10kV 出線總?cè)萘枯^大，為了提高供電可靠性，110kV出線宜采用雙回線路，內(nèi)橋分段接線。第三節(jié) 確定電氣主接線圖以上對(duì)各電壓等級(jí)側(cè)電氣主接線已選擇，其結(jié)果是：110kV雙回進(jìn)線，采用單母線分段接線， 10kV采用單母線分段接線。從供電可靠性考慮，本變電站應(yīng)采用變壓器為2臺(tái)。根據(jù)任務(wù)書中給10kV出線25回（我們規(guī)定：?jiǎn)翁?hào)出線為段母線的負(fù)荷，雙號(hào)出線為段母線的負(fù)荷）；根據(jù)以上基本參數(shù)，將本次設(shè)計(jì)變電站電氣主接線簡(jiǎn)易圖確定。第四節(jié) 主變及站用變選擇一、主變壓器的確定10kV各線路、段母線容量及額定電流、最大電流，變壓器總?cè)萘浚好?稱容 量P（kW）折算成變壓器容量S=P/cos

16、w（kVA）電 流（A）最大電流（A）01600kW750 kVA44 A46 A02650 kW813 kVA47 A49 A06850 kW1063 kVA61 A64 A07900 kW1125 kVA66 A69 A091000 kW1250 kVA74 A78 A101050 kW1313 kVA78 A80 A111100 kW1375 kVA81 A85 A121150 kW1438 kVA83 A87 A141250 kW1563 kVA90 A95 A151300 kW1625 kVA96 A101 A161350 kW1688 kVA97 A102 A171400 kW17

17、50 kVA103 A108 A191500 kW1875 kVA110 A116 A201550 kW1938 kVA112 A117 A211600 kW2000 kVA115 A121 A221650 kW2063 kVA119 A125 A241750 kW2188 kVA126 A133 A251800 kW2250 kVA132 A139 A261850 kW2313 kVA134 A140 A271900 kW2375 kVA140 A147 A292000 kW2500 kVA144 A152 A302050 kW2563 kVA148 A155 A312100 kW2625

18、kVA154 A162 A322150 kW2688 kVA155 A163 A362400 kW3000 kVA173 A182 A段母線17200 kW21500 kVA1241 A1304 A段母線19700 kW24625 kVA1422 A1493 A總變壓器46125 kVA選擇兩臺(tái)主變，其中一臺(tái)變壓器容量為：變壓器容量選擇與之接近的標(biāo)準(zhǔn)容量：31500kVA(315MVA)二）、站用變的確定由于變電站負(fù)荷較小，站用變選用S9-50/10就能滿足要求了。第二章 短路電流計(jì)算第一節(jié) 短路計(jì)算慨述一、短路電流計(jì)算的目的意義電力系統(tǒng)短路的危害及種類在發(fā)生短路時(shí)，由于電源供電回路的阻抗減小

19、及突然短路時(shí)的瞬時(shí)過程，使短路電流值大大增加，短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。另外，導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)力的沖擊，致使導(dǎo)體變形，甚至損壞。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化，影響發(fā)電機(jī)輸出功率的變化。短路種類有：三相短路；兩相短路；單相短路接地；兩相短路接地。為什么進(jìn)行短路電流計(jì)算為使所選電器設(shè)備和導(dǎo)體有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要， 而進(jìn)行短路電流計(jì)算。二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法基本假定：正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。電力系統(tǒng)中各組件的

20、磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，組件的電阻都忽略不計(jì)。組件計(jì)算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。輸電線路的電容忽略不計(jì)。第二節(jié) 計(jì)算方法1、畫主接線電路圖：2、畫等值電路圖 3、基準(zhǔn)值選取Sj=100MVA=Sd，Uj1=1.05Ue115kV， Uj2=10.5kVIj10.502kA， Ij25.5kAXj1=132， Xj2=1.1a. 系統(tǒng)阻抗標(biāo)么值：b. 110kV線路=(0.31)=(0.

21、31)=0.0164=c. 變壓器：=0.3333d. 10kV線路（取8km）:=(0.4)=3.2=2.9025= Xk%=XL% （NKL-10-300-）4、取短路點(diǎn)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)（等值電路）a. X8=X1+（X2/X3）=(0.088+0.0164/2)=0.0962X9=X8+（X4/X5）=(0.0962+0.3333/2)=0.2629c. X10=X9+X6=0.2629+2.9025=3.16545、計(jì)算電抗d1：X8js=X8=0.0962x=2.41d2：X9js=X9=0.26285x=6.57>3 可按系統(tǒng)計(jì)算d 3：X10js=X10=3.1654x=79.1

22、4>3 可按系統(tǒng)計(jì)算6、按Xjs查曲線表，得短路電流標(biāo)么值d 1：0.434；0.433；0.433；0.436；0.441； 0.441d 2：=0.1522d 3：=0.01267、計(jì)算短路點(diǎn)的額定電流d 1：110kV Ie=d 2、 d 3：10kV Ie=8、計(jì)算短路電流有名值d 1：Ie13.1220.434=5.69(kA) Ie=13.1220.433=5.68(kA) Ie=13.1220.433=5.68(kA) Ie=13.1220.436=5.72(kA) Ie=13.1220.441=5.79(kA)= d 2：Ie144.340.1522=21.97(kA)

23、d 3：Ie144.340.0126=1.82(kA) 9、計(jì)算沖擊ich、全電流Ich、短路容量 d 1：ich=ish=2.552.555.69=14.51(kA) Ich=1.521.525.69=8.65(kA)=1155.691133.3(MVA)d 2：ich= ish=2.552.5521.97=56(kA) Ich=1.521.5221.97=33.4(kA)=10.521.97400(MVA)d 3：ich= ish=2.552.551.82=4.64(kA) Ich=1.521.521.82=2.77(kA)=10.51.8233.1(MVA)10、計(jì)算X7電抗 設(shè)10kV

24、19回，36回是電纜線路，且19回長(zhǎng)度為1km，36回長(zhǎng)度為1.5km。19回1500kW:：Ie=; Imax=1.05Ie=114A36回2400kW： Ie=; Imax=1.05Ie=182A選10kV電抗器 型號(hào)：NKL-10-300-X7=X= =0.524X11= X9+ X7=0.2629+0.524=0.787X11jx= X11=0.787x=19.67>3可按系統(tǒng) 計(jì)算=0.0508Ie144.340.0508=7.34(kA)ich=ish=2.552.557.34=18.7(kA) Ich=1.521.527.34=11.2(kA)=1157.34133.5(M

25、VA)11、短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓Uj（kV）短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流Ij（kA）短路點(diǎn)名稱短路點(diǎn)總電抗（X）短路點(diǎn)額定電流Ie（kA）短路電流標(biāo)么值短路電流值（kA）（kA）Ich（kA）Ish（kA）（MVA）d11150.502110kV母線X80.096213.1220.4345.6914.518.651133.3d210.55.510kV母線X90.2629144.340.15220.152221.9721.975633.4400D310.55.510kV母線X103.1654144.340.01260.01261.821.824.642.7733.1d210.55.510

26、kV電纜X110.787144.340.05080.05087.347.3418.711.2400 第三節(jié) 電抗器的選擇電抗器選擇： NKL-10-300-3 X*k= =0.3438用電抗器后可選最小型號(hào)開關(guān)SN10-10I/630,額定開斷電流16kA。X*k= X*k- X*=0.3438-0.2629=0.0809Xk%= X*k=0.0809=0.46%>3%電抗器XL%選3滿足要求校驗(yàn)U%：U%= XL%sin=3%=1.82%<3% 校驗(yàn)合格校驗(yàn)殘壓Ure %：Ure %= XL%sin=3%=73.4%>65%校驗(yàn)合格電抗器選NKL-10-300-3XL%滿足

27、要求第三章 導(dǎo)體的選擇第一節(jié) 主變高壓側(cè)導(dǎo)體選擇1）、110kV變壓器側(cè)導(dǎo)體選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選：Imax=Sj=193(mm2)110kV變壓器側(cè)及線路側(cè)導(dǎo)體選擇與193(mm2)接近的LGJ185。2）、110kV內(nèi)橋及線路側(cè)導(dǎo)體選擇：Ie2x174=348Aa. 110kV內(nèi)橋及線路長(zhǎng)度大于20m，按經(jīng)濟(jì)電流密度選；2000h，查導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定附錄四J=1.85 A / mm2Sj=188.1(mm2) 應(yīng)選LGJ185b. 110kV內(nèi)橋及線路長(zhǎng)度小于20m，按Imax選；Ie= Imax=2174=348A查表選擇LGJ120, IaL=425A>Ie=348A11

28、0kV內(nèi)橋及線路選擇LGJ120。為了滿足今后負(fù)荷發(fā)展，在不增加過多投資的條件下，減少導(dǎo)線品種。110kV內(nèi)橋及線路側(cè)與110kV變壓器側(cè)選擇相同的導(dǎo)體型號(hào)LGJ185，查表IaL=515A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=Qp+QNP當(dāng)tk取2時(shí)，QNP 可省去；Qk=Qp= I+10I+ I5.69+105.79+5.7966.83（kA2.S）K= 0.966IaL = KIaL= 0.966515=497.5QW=+(70-)=28+(70-28)()=33.14查表得：材料溫度系數(shù)C=99Smin =82.6 mm2 <185 mm2 選用LGJ185滿足熱穩(wěn)定要求。185 mm2 >

29、70mm2滿足110kV電暈校驗(yàn)要求，所以不必校驗(yàn)電暈。3）、選110kV絕緣子片數(shù)：無污染1.6cm/kV，一片絕緣子的絕緣距離：29cm n=6.076(片)耐張加一片，防老化加一片，海拔2000m以上加一片110kV絕緣子片數(shù)為9片。第二節(jié) 主變低壓側(cè)導(dǎo)體的選擇1）、選擇硬導(dǎo)體（主變低壓側(cè)10kV母線導(dǎo)體）：Se=2122(mm2)選擇與之接近的矩形鋁母線： 2(10010)=2000(mm2)按雙條h=100mm，b10mm，平放，查表得IaL=2558A，fk=1.42IaL=kQIaL=0.966x2558=2471(A)> Imaxa. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：QW=+(70-)=28

30、+(70-28)()=53.1查表得：材料溫度系數(shù)C=94當(dāng)tk取2,變電站各級(jí)電壓母線及出線非周期分量等效時(shí)間取0.05QNP =T I=0.05x21.97=24.1（kA2.S）Qp= I+10I+ I21.97+1021.97+21.9796.5（kA2.S）Qk=QpQNP 96.5+24.1120.6（kA2.S）Smin =139.2 mm2 <2000 mm2 選用矩形鋁導(dǎo)體2(100x10) mm2滿足熱穩(wěn)定要求。b. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：先校相間電動(dòng)應(yīng)力設(shè)兩絕緣子之間的距離L取1.5m，兩墊片之間的距離Lb取0.75m。母線平放時(shí)截面系數(shù)W（雙片）： W=2=2=3.331.

31、73i (a為相間距離，定為0.35m) 1.735610.47（Pa）=0.091 (a為2b)=0.1查表得： C12=0.4f=2.5k i=2.5=3136(N)=8.82（Pa）=+=(10.47+8.82) =19.29（Pa）<=70（Pa）選用矩形鋁導(dǎo)體2(100x10) mm2滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。雙片矩形鋁導(dǎo)體為1003L=0.754(m)L=< L; < L取0.75m，L取1.5m滿足相間電動(dòng)應(yīng)力要求。2）、選擇10kV出線導(dǎo)體按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：a0109號(hào)出線按09號(hào)出線選擇：Ie09=72(A)Imax09=Se=85(mm2)選擇LGJ95b1015

32、號(hào)出線按15號(hào)出線選擇：Ie15=94(A)Imax15=Se=110(mm2)選擇LGJ120c1624號(hào)出線按24號(hào)出線選擇：Ie24=126.3(A)Imax24=Se=147.4(mm2)選擇LGJ150d2532號(hào)出線按32號(hào)出線選擇：Ie32=155(A)Imax32=Se=181(mm2)選擇LGJ185e以32號(hào)出線為例校驗(yàn)熱穩(wěn)定：當(dāng)tk取1 Qp= I+10I+ I1.82+101.82+1.823.31（kA2.S）QNP =T I=0.05x1.82=0.17（kA2.S）Qk=QpQNP 3.31+0.173.48（kA2.S）Imax32=163（A）， K0.966

33、，IaL=515（A）IaL = KIaL= 0.966515=497.5（A）QW=+(70-)=28+(70-28)()=32.5Smin =18.8mm2 <185mm2 選用LGJ-185滿足熱穩(wěn)定要求。3）、選擇10kV出線電纜19號(hào)出線電纜（長(zhǎng)度L為1km）：Ie19=108.3(A)Imax19=Sj=74(mm2)選用YJL22-10 3x95 mm2的鋁芯電纜。按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)，Imax19為114A。當(dāng)土壤溫度為20°C時(shí)，電纜截流量的校正系數(shù)Kt=1.07；當(dāng)電纜間距取200mm時(shí)，取電纜并排校正系數(shù)K4=0.9；K3=1.08; YJL22-10

34、3x95 mm2的電纜允許電流IaL = =185（A），則允許截流量：IaL20°C = KtK3 K4 IaL =1.07x1.08x0.9x185=192(A)>114(A)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，Q=0.59J/cm°C，a=4.03/°C ，Kf=1，3.1.cm/m，=34°C ; =200°CQW=+(-)=20+(60-20)()=34（°C）C=98.6當(dāng)tk取1 Qp= I+10I+ I7.34+107.34+7.3454（kA2.S）QNP =T I=0.05x7.34=2.7（kA2.S）Qk=QpQNP 54+2

35、.756.7（kA2.S）Smin =76.4mm2 <95mm2 選用YJL22-10 3x95 mm2滿足熱穩(wěn)定要求。 電壓降校驗(yàn)：U%=Imax L (cos+xsin)100% =x114x1x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100% =0.52%<5%電纜動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，不需校驗(yàn)。由此可見，選用YJL22-10 3x95 mm2的鋁芯電纜滿足要求。36號(hào)出線電纜（長(zhǎng)度L為1.5km）：Imax36=182(A),J=1.54A/ mm2Sj=118(mm2)選用YJL22-10 3x120 mm2的鋁芯電纜。按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)，Imax36為182A。當(dāng)

36、土壤溫度為20°C時(shí)，電纜截流量的校正系數(shù)Kt=1.07；當(dāng)電纜間距取200mm時(shí)，取電纜并排校正系數(shù)K4=0.9；K3=1.09; YJL22-10 3x95 mm2的電纜允許電流IaL = =215（A），則允許截流量：IaL20°C = KtK3 K4 IaL =1.07x1.09x0.9x215=226(A)>182(A)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：QW=+(-)=20+(60-20)()=49（°C），Q=0.59J/cm°C，a=4.03/°C ，Kf=1，3.1.cm/m，=34°C ; =200°CC=92.9當(dāng)tk取

37、1 Qp= I+10I+ I7.34+10x7.34+7.3454（kA2.S）QN =T I=0.05x7.34=2.7（kA2.S）Qk=QpQN 54+2.756.7（kA2.S）Smin =81mm2 <120mm2 選用YJL22-10 3x120 mm2滿足熱穩(wěn)定要求。 電壓降校驗(yàn)：U%=Imax L (cos+xsin)100% =x182x1.5x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100% =1.25%<5%電纜動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，不需校驗(yàn)。由此可見，選用YJL22-10 3x120 mm2的鋁芯電纜滿足要求。第三節(jié) 選擇支柱絕緣子及穿墻套管1、. 支柱絕緣

38、子選擇F=F<0.6FH=225mm，b=12mm，10kV母線相間距離a=0.25mH=H+b+母線高度/2225+12+15262(mm)F=1.73x10ich=1.73 x10x56x10x=3255(N)F= F=3255x=3790 (N)選擇ZB-10T F= 750x9.8=7357.5 (N)0.6F=0.6x7357.5=4414.5 (N)>3790(N)選擇支柱絕緣子ZB-10T滿足要求。2. 穿墻套管選擇穿墻套管額定電壓、額定電流及機(jī)械破壞負(fù)荷選用：型號(hào)額定電壓額定電流機(jī)械破壞負(fù)荷CMWD2-2020kV4000A19600N上表的參數(shù)都大于或等于實(shí)際值選

39、擇CMWD2-20穿墻套管滿足要求。第四章 選擇斷路器和隔離開關(guān)第一節(jié) 110kV斷路器和隔離開關(guān)選擇和效驗(yàn)U= Uw=110kV ；Imax=；5.68(kA); ich=14.5(kA);Qk(t=2)= I+10I+ I5.69+10x5.79+5.7966.86（kA2.S）計(jì)算值斷路器SW4-110/1000GW4-110D/1000-80U110kV110kV110kVImax=174（A）1000A1000A5.68(kA)18.4 kAich=14.5(kA)55kA80kAQk(t=2)= 66.86（kA2.S）2205 kA2.S2311 kA2.S操作機(jī)構(gòu)：CT操作機(jī)構(gòu)

40、：CJ、CS上面列表參數(shù)廠家保證值都大于等于計(jì)算值。110kV斷路器選擇SW4-110/1000隔離開關(guān)選擇GW4-110D/1000-80滿足要求。第二節(jié) 10kV母聯(lián)及主變10kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)選擇U= Uw=10kV ；Imax=1914A；21.97(kA); ich=56(kA); Qk(t=2)= I+10I+ I21.97+10x21.97+21.9796.5（kA2.S）QN =T I=0.05x21.97=24.1（kA2.S）Qk=QpQN 96.5+24.1120.6（kA2.S）計(jì)算值斷路器SN3-10/3000GN10-10T/3000-160U10kV10kV1

41、0kVImax=1914A3000A3000A21.97(kA)29 kAich=56(kA)75kA160kAQk)= 120.6（kA2.S）1892 kA2.S28125 kA2.S操作機(jī)構(gòu)：ST操作機(jī)構(gòu)：CJ、CS上面列表參數(shù)廠家保證值都大于等于計(jì)算值。10kV斷路器選擇SN3-10/3000隔離開關(guān)選擇GW4-110D/1000-80滿足要求。第三節(jié) 10kV出線斷路器和隔離開關(guān)選擇32號(hào)出線是10kV鋼芯鋁絞線出線最大的Imax32=162.8AQp(t=1)= I+10I+ I1.82+10x1.82+1.823.31（kA2.S）QNp =T I=0.05x1.82=0.17（

42、kA2.S）Qk32=Qp32QNp32 3.31+0.173.48（kA2.S）36號(hào)出線是10kV鋁芯電纜出線最大的Imax32=182AQp(t=1)= I+10I+ I734+10x7.34+7.3453.88（kA2.S）QNp =T I=0.05x7.34=0.17（kA2.S）Qk36=Qp36QNp36 53.88+2.6956.57（kA2.S）計(jì)算值斷路器ZN5-10/630GN6-10/600-52Uns10kV10kV10kVImax=162.8AImax=182A630A600A1.82(kA)7.34(kA)20 kAich=56(kA)50kA52kAQk32=3

43、.48（kA2.S）Qk32=56.57（kA2.S）1600 kA2.S1600 kA2.S操作機(jī)構(gòu)CT操作機(jī)構(gòu)CS上面列表參數(shù)廠家保證值都大于等于計(jì)算值。選用的10kV出線斷路器ZN5-10/630和隔離開關(guān)GN6-10/600-52能滿足32和36號(hào)出線要求，也肯定能滿足其它出線的要求。選用的10kV出線斷路器ZN5-10/630和隔離開關(guān)GN6-10/600-52能滿足出線的要求。第五章 選擇其它電氣設(shè)備第一節(jié) 10kV并聯(lián)電容器組的選擇10kV I段母線總?cè)萘縎I：SI600+900+1000+1100+1300+1400+1500+1600+1800+1900+2000+2100=

44、17200(kW) 10kV II段母線總?cè)萘縎II：SII650+850+1050+1150+1250+1350+1550+1650+1750+1850+2050+2150+2400=19700(kW)按1kW配0.27kVar的電容器配10kV I段母線配并聯(lián)電容器組總?cè)萘縌I：QI17200 kWx0.27kVar/kW=4644(kVar)10kV II段母線配并聯(lián)電容器組總?cè)萘縌II：QI19700 kWx0.27kVar/kW=5319(kVar)選用BGF11-200-3W (額定電壓11kV,電容量200 kVar，三相)23.22；26.595；10kV I段母線配并聯(lián)24個(gè)

45、BGF11-200-3W電容器；10kV II段母線配并聯(lián)安裝27個(gè)BGF11-200-3W電容器。第二節(jié) 避雷器的選用要求都選氧化鋅避雷器：110kV內(nèi)橋：選用Y10W1-100/284；110kV主變中性點(diǎn)：選用Y1.5W1-75/230；10kV母線：選用Y5W1-12.7/45；10kV出線：選用Y5W1-7.6/45；第三節(jié) 電壓互感器的選用：10kV母線TV選擇：查表選JDZJ1-10型三相五柱式電壓互感器，計(jì)費(fèi)用0.5級(jí)。a.TV二次側(cè)的儀表接線圖：W有功表，Var無功表，Wh有功功率表，I段各12塊表，II段各13塊表。b.列表統(tǒng)計(jì)儀表的負(fù)荷：電壓互感器各相負(fù)荷分配（不完全星形

46、） 儀表名稱型號(hào)每線圈消耗功率（VA）儀表電壓線圈儀表組數(shù)AB相BC相cossinPabQabPbcQbc有功功率表46D1-W0.6137.87.8無功功率表46D1-VAR0.5136.56.5有功電能表DSI1.50.380.925137.418.07.418.0無功電能表DX10.50.380.925132.476.012.476.01頻率表46L1-Hz1.211.2電壓表46L1V0.310.3總計(jì)24.4724.0125.3724.01上表為段母線電壓互感器負(fù)荷分配表，段母線電壓互感器負(fù)荷比段母線電壓互感器負(fù)荷小，電壓互感器能滿足II段母線電壓互感器負(fù)荷，肯定能滿足I段母線電壓互

47、感器負(fù)荷。c.將負(fù)荷折算到A相或B相負(fù)荷：Sab=34.3(VA)Sbc=34.9(VA)cos=0.71; =44.8°cos=0.73; =43.1°P= Sab cos(-30°)+P=x34.3cos(44.8°-30°)+0.3=19.5(VA)Q= Sab sin(-30°) =x34.3sin(44.8°-30°)=5.06(VA)SA=20.15(VA)P= Sbccos(-30°)+P=x34.9cos(43.1°-30°)+0.3=19.9(VA)Q= Sbcsin(-30°) =x34.9sin(43.1°-30°)=4.57(VA)SB=20.42(VA)< (VA)選用JDZJ1-10型電壓互感器可滿足要求。d.校驗(yàn)：