110KV變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、摘要為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，決定修建1座110kv鹽北變電所。本工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容包含變電所電氣設(shè)計(jì)，新建的鹽北變電所從110kv側(cè)東郊變電所受電，其負(fù)荷分為35kv和10kv兩個電壓等級。通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，現(xiàn)采用下列方案：內(nèi)設(shè)兩臺三繞組變壓器，電壓等級為121/37.8/11。110kv進(jìn)線采用內(nèi)橋接線形式。本工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容包括變電所電氣設(shè)計(jì)。35kv和10kv配電裝置同樣采用單母線分段接線。所用電分別從10kv兩端母線獲得。在設(shè)計(jì)的過程中，綜合考慮了各方面的因素，進(jìn)行了合理分配，技術(shù)上符合各種標(biāo)準(zhǔn)，使該變電所能夠安全可靠、靈活經(jīng)濟(jì)地向各用戶進(jìn)行輸電。關(guān)鍵詞：變電所 主變壓器 短路計(jì)算 設(shè)備

2、選擇abstractfor satisfying the demand that economy development, the authorities concerned decide to construct a yanbei transformer substation.this engineering first step design contents includes the transformer substation of electric design. the new-et up salt a yanbei transformer substation obtain po

3、wer form dong jiao substation (110kv) . there are two kinds of local loads in the substation,. one is 35kv,the other is 10kv.pass the technique to compare with the economy, adopt the following scheme now:there are two three-winding transformers in the substation. voltage grade adopt 121kv 38.5kv and

4、 11kv.for 110kv main electrical connections shall adopt inside bridge connection.the 110kventers the line 2 return, the adoption builds trolley wire.for 35kv and 10kv main electrical connections employ single sectionalized bus.auxiliary power system get power form the 10kv sectionalized bus.this vit

5、al point changes to give or get an electric shock a factor for of design, synthesizing consideration everyone's, proceeding the reasonable allotment, matching every kind of standard in the technique, making should change to give or get an electric shock cans be safe and dependable and vivid to p

6、roceed to each customer to lose the electricity economically.key word: transformer substation main transformer short circuit calculation the equipments choose the type目 錄摘要iabstractii第1章 緒論111 選題意義112 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r113 原始資料分析2131 原始資料2132 對原始資料的分析2第2章 變電所接入系統(tǒng)與地方供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)421 變電所接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)4211 確定電壓等級4212 確定回路數(shù)4213

7、確定110kv線路導(dǎo)線的規(guī)格、型號4214 110kv線路導(dǎo)線截面選擇422 變電所地方供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)5221 35kv線路設(shè)計(jì)5232 10kv 線路設(shè)計(jì)5第3章 變電所主變選擇631 主變方案選擇632 主變方案技術(shù)比較633 主變?nèi)萘?、參?shù)選擇734 主變方案經(jīng)濟(jì)分析835 主變110kv側(cè)分接頭選擇9第4章 主接線設(shè)計(jì)1041 選擇原則1042 110kv主接線設(shè)計(jì)1043 35kv主接線設(shè)計(jì)1243 10kv主接線設(shè)計(jì)1344 110kv變電所一次主接線13第5章 短路電流計(jì)算145選擇短路電流計(jì)算點(diǎn)1452 短路電流計(jì)算的步驟1453 短路電流計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)15531 發(fā)電廠發(fā)電

8、機(jī)參數(shù)15532 短路電流流經(jīng)變電所的主變數(shù)據(jù)1554 短路電流計(jì)算16第6章 變電所電氣設(shè)備選擇1761 選擇設(shè)備的基本原則1762 斷路器的選擇1863 隔離開關(guān)的選擇1964 電流互感器的選擇2165 電壓互感器選擇2466 避雷器的選擇2467 主母線選擇2568 消弧線圈設(shè)計(jì)25第7章 繼電保護(hù)配置2671 主變壓器保護(hù)配置2672 母線保護(hù)2773 線路保護(hù)2774 縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計(jì)算28第8章 防雷規(guī)劃3381 變電所防雷保護(hù)的特點(diǎn)3382 避雷選擇33第9章 直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)3591 直流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及接線3592 電壓監(jiān)察裝置3793 絕緣監(jiān)察裝置3894 閃光裝置40社會經(jīng)濟(jì)

9、效益分析42結(jié)論43致謝44參考文獻(xiàn)45附錄146附錄248附錄351附錄462附錄567附錄67895第1章 緒論11 選題意義近代一切大規(guī)模工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生活都需要大量的電能，電力已是人民生活不可缺少的一部分，人民對電力系統(tǒng)的要求越來越高，電能質(zhì)量是用戶最為關(guān)心的問題，在現(xiàn)代，電能的利用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出作為機(jī)器動力的范圍，電力工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是真正的支柱產(chǎn)業(yè)。變電所更是直接與重要用戶接觸的電力設(shè)施之一，它不僅起著集中變壓調(diào)解負(fù)荷的重要作用，而且它的可靠性也將直接關(guān)系到工礦企業(yè)的效益和國民經(jīng)濟(jì)的年生產(chǎn)總值。本設(shè)計(jì)所完成的是110kv變電所電氣部分設(shè)計(jì)，主要由電力變壓器

10、、母線和開關(guān)控制設(shè)備等組成，在保證安全運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理的前提下，本著接線力求簡單可靠，布置力求緊湊和經(jīng)濟(jì)提高自動化水平的原則，積極采用新技術(shù)和新設(shè)備，更好的適應(yīng)于企業(yè)生產(chǎn)和人民生活水平增長的需要。12 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r從上世紀(jì)80年代開始，隨著微處理機(jī)和電子技術(shù)的高速發(fā)展，推動著變電站自動化迅速進(jìn)入了遠(yuǎn)動與本地計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合的新階段。國內(nèi)的變電站自動化系統(tǒng)基本應(yīng)用在110kv或35kv電壓等級的變電站。隨著城市和電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，110kv變電所不斷增加，對其附近的供電負(fù)荷亦增多。所以對變電所供電質(zhì)量的要求也就更高。國外的發(fā)展?fàn)顩r大體與我國相近，其發(fā)展形成了以下三個突出的動向：發(fā)電量的年增長率趨緩，

11、而一些發(fā)展中國家，特別是亞洲國家仍維持較高的電力增長速度；電力技術(shù)的發(fā)展向效率、環(huán)保的更高目標(biāo)邁進(jìn)；電業(yè)管理體制和經(jīng)營方式發(fā)生變革，由壟斷經(jīng)營逐步轉(zhuǎn)向市場開放。13 原始資料分析131 原始資料1待建110kv鹽北變電站從相距30km的110kv鹽城東郊變電站受電。2待建110kv鹽北變電站年負(fù)荷增長率為5%，變電站總負(fù)荷考慮五年發(fā)展規(guī)劃。3地區(qū)氣溫:1年最高氣溫35，年最低氣溫 15。2年平均氣溫15。4待建110kv鹽北變電所各電壓級負(fù)荷數(shù)據(jù)如下表: 電壓等級線路名稱最大負(fù)荷 （mw）cos負(fù)荷級別供電距離（km）tmax 及同時率35kva 200.852105000/0.9b 150.

12、8212造紙廠110.838化工廠200.837冶煉廠150.8521010kva30.8521.53500/0.85b2 0.8532.5毛紡廠10.831.0水泥廠1.20.831.5紡織廠0.80.831.0水廠20.821.5132 對原始資料的分析為滿足電力系統(tǒng)對無功的需要，需要在用戶側(cè)裝設(shè)電容器，進(jìn)行無功補(bǔ)償，使用戶的功率因數(shù)提高，35kv線路用戶功率因數(shù)提高到0.9為宜，10kv線路用戶功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。根據(jù)原始資料中的最大有功及調(diào)整后的功率因數(shù)，算出最大無功，可得出以下數(shù)據(jù):電壓等級線路名稱最大有功（mw）最大無功（mvar）cos負(fù)荷級別tmax同時率35kva 209

13、.190.92500009b 157.270.92造紙廠115.330.93化工廠209.190.93冶煉廠157.270.9210kva31.460.923500085b2 0.920.93毛紡廠10.490.93水泥廠1.20.580.93紡織廠0.80.390.93水廠20.920.92第2章 變電所接入系統(tǒng)與地方供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)21 變電所接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)211 確定電壓等級輸電線路電壓等級的確定應(yīng)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級。選擇電壓等級時，應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應(yīng)該考慮變電所總負(fù)荷和五年發(fā)展規(guī)劃。因此待建110kv鹽北變電所的最高電壓等級應(yīng)為1

14、10kv。212 確定回路數(shù)110kv鹽北變電所建成后，所供用戶中多為類重要負(fù)荷，因此110kv鹽北變電所應(yīng)采用雙回110kv線路接入系統(tǒng)。213 確定110kv線路導(dǎo)線的規(guī)格、型號由于待建110kv鹽北變電所距離受電110kv鹽城東郊變電站30km，處于平原河網(wǎng)地區(qū)，因此應(yīng)采用架空線路，導(dǎo)線選擇lgj型。214 110kv線路導(dǎo)線截面選擇導(dǎo)線截面積選擇的一般方法是：通過計(jì)算線路總負(fù)荷先按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積sj，然后查圖選擇設(shè)備并進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度、電暈和電壓損失的校驗(yàn)。計(jì)算過程見附錄3結(jié)論：本變電所線路導(dǎo)線所經(jīng)計(jì)算、校驗(yàn)，決定采用2回lgj240/40導(dǎo)線接入系統(tǒng)。22 變電所地方供電

15、系統(tǒng)設(shè)計(jì)變電所的地方供電系統(tǒng)主要是對35kv線路和10kv線路進(jìn)行導(dǎo)線的規(guī)格、型號選擇并對選擇的導(dǎo)線進(jìn)行校驗(yàn)。首先是確定回路數(shù)，因?yàn)?5kv線路和10kv線路的供電用戶多為為類重要負(fù)荷，所以應(yīng)采用雙回線路供電。待建110kv鹽北變電所處于平原河網(wǎng)地區(qū)，且輸電距離較遠(yuǎn)，因此采用架空線路，導(dǎo)線選擇lgj型。通過計(jì)算線路總負(fù)荷，按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積sj，然后查圖選擇設(shè)備并進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度、電暈和電壓損失的校驗(yàn)。221 35kv線路設(shè)計(jì)經(jīng)過計(jì)算、校驗(yàn)決定35kv線路供電系統(tǒng)采用：35kv a線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj185/3035kv b線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj150/2535kv 造

16、紙廠線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj120/2535kv 化工廠線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj185/3035kv 冶煉廠線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj150/25計(jì)算過程見附錄3232 10kv 線路設(shè)計(jì)經(jīng)過計(jì)算、校驗(yàn)決定10kv線路供電系統(tǒng)采用：10kv a線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj95/2010kv b線路選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj70/1010kv毛紡廠線選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj35/610kv水泥廠線選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj35/610kv紡織廠線選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj35/610kv水廠線選取導(dǎo)線規(guī)格為2回lgj70/10計(jì)算過程見附錄3第3章 變電所主變選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)直

17、接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。在選擇主變壓器容量時對重要變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足類及類負(fù)荷的供電；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的60%70%。本變電所主變?nèi)萘堪催h(yuǎn)景負(fù)荷選擇，并考慮到正常運(yùn)行和事故時過負(fù)荷能力。31 主變方案選擇1. 方案一：單臺三相三繞組變壓器，型號sfsz9-120000/110，電壓等級110/35/10。2.

18、方案二：兩臺三相雙繞組變壓器，其中一臺型號為sfsz9-90000/110，電壓等級110/35；另一臺為sfsz9-20000/110，電壓等級110/10。3. 方案三：四臺三相雙繞組變壓器，其中兩臺型號為sfsz9-90000/110，電壓等級110/38.5；另兩臺型號為sfsz9-12000/110，電壓等級110/10。4. 方案四：兩臺三相三繞組變壓器，型號為sfsz9-75000/110，電壓等級110/35/10。32 主變方案技術(shù)比較方案比較方案一方案二方案三方案四優(yōu)點(diǎn)接線簡單、占地面積小。接線簡單。運(yùn)行可靠性、靈活性高，能滿足重要用戶的需要。運(yùn)行可靠性、靈活性高，能滿足重

19、要用戶的需要。缺點(diǎn)運(yùn)行可靠性、靈活性差，不能滿足重要用戶的需要。運(yùn)行可靠性、靈活性差，不能滿足重要用戶的需要。選用變壓器多，運(yùn)行維護(hù)工作量大。110kv鹽北變電所有重要的類負(fù)荷，為滿足運(yùn)行的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇兩臺以上變壓器，因此選擇方案四進(jìn)行分析。33 主變?nèi)萘?、參?shù)選擇1. 主變?nèi)萘窟x擇方案四，如圖所有負(fù)荷均由兩臺電壓為110kv/35kv/10kv變壓器供電，其中一臺主變事故停運(yùn)后，另一臺主變壓器的容量應(yīng)保證所有用戶的70全部負(fù)荷的供電。 用戶的70全部總?cè)萘縮110=76.3 (mva), 因此可選擇sfpsz9-75000/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，接線組別：yn,yn0,

20、 d11。由于15s110 = 15×109.2 (mva)16.38(mva) > s10 = 11.08 (mva)， 15s110 = 15×109.2 (mva)16.38(mva) < s35 = 89.57 (mva)，因此主變110kv、35kv、10kv三側(cè)容量分別為100 / 100 / 50。2. 主變主要技術(shù)參數(shù)選擇方案四：主變額定電壓空載電流空載損耗負(fù)載損耗阻抗電壓參考價(jià)（萬元）sfpsz9-75000/110110/35/100.36%98.6kw356kw18587333kw10.5304kw6.534 主變方案經(jīng)濟(jì)分析1. 主變及其

21、附屬設(shè)備綜合投資分析方案四：sfpsz9-75000/110主變兩臺，2×400800萬元 110kv sf6斷路器戶外間隔兩個，2×58.1=116.2萬元35kv sf6斷路器戶外間隔兩個，2×18.8=37.6萬元10kv 真空斷路器戶內(nèi)間隔兩個，2×9.1=18.2萬元綜合投資：972萬元。2. 主變年運(yùn)行費(fèi)用年運(yùn)行費(fèi)（1 2 ）×z / 100+×a式中年運(yùn)行費(fèi)，元/年； 1基本折舊費(fèi)，取4.8； 2大修費(fèi)，取1.4； z 投資費(fèi)，元； a 年電能損耗，kw.h/年； 電價(jià)，元/kw.h，取0.52元/kw.h。方案四：a（

22、356333304）×8760/24349340kw.h（4.8% 1.4%）×972 / 100+0.52×434.9 226(萬元)3. 結(jié)論方案四綜合投資972萬元年運(yùn)行費(fèi)用226萬元從以上分析可知，方案四在可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性方面都比較適合本所，因此決定選用方案四兩臺sfpsz9-75000/110三相三線圈變壓器。35 主變110kv側(cè)分接頭選擇各級變壓器的額定變比、調(diào)壓方式、調(diào)壓范圍及每檔調(diào)壓值，應(yīng)滿足發(fā)電廠、變電所母線和用戶受電端電壓質(zhì)量的要求。各電壓等級變壓器分接開關(guān)的運(yùn)行位置，應(yīng)保證系統(tǒng)內(nèi)各母線上的電壓滿足要求，并在充分發(fā)揮無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)效

23、益和降低線損的原則下予以確定。確定分接頭范圍分以下幾個步驟：1在最大運(yùn)行方式下：(1) 從系統(tǒng)母線電壓推算到鹽北變主變壓器高壓側(cè)電壓。(2) 將35kv、10kv側(cè)最大負(fù)荷距線路末端允許最低電壓反推到變壓器高壓側(cè)電壓。(3) 根據(jù)參考文獻(xiàn)中的電壓調(diào)整：35kv用戶的電壓允許偏差值應(yīng)在系統(tǒng)額定電壓的90110；10kv用戶的電壓允許偏差值為系統(tǒng)額定電壓的7。2在最小運(yùn)行方式下（考慮70的容量）：(1) 從系統(tǒng)母線電壓推算到鹽北變主變壓器高壓側(cè)電壓。(2) 將35kv、10kv側(cè)最大負(fù)荷距線路末端允許最低電壓反推到變壓器高壓側(cè)電壓。(3) 根據(jù)參考文獻(xiàn)中的電壓調(diào)整：35kv用戶的電壓允許偏差值應(yīng)在

24、系統(tǒng)額定電壓的90110；10kv用戶的電壓允許偏差值為系統(tǒng)額定電壓的7。最后比較6組數(shù)據(jù)，取最大、最小的數(shù)據(jù)確定分接頭范圍。計(jì)算過程見附錄4結(jié)論：從上述計(jì)算得到六個電壓數(shù)據(jù)分別是106.4kv、114.1kv、112.2kv、109kv、113kv、111.5kv，選取一個最高電壓114.1kv和一個最低電壓106.4kv就是主變的110kv側(cè)分接頭電壓調(diào)節(jié)范圍，因此選擇110 ± 3×2.5%的分接開關(guān)就完全可以滿足要求。第4章 主接線設(shè)計(jì)41 選擇原則電氣主接線的設(shè)計(jì)原則，應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境及變電所的規(guī)劃容量等條件

25、和具體情況，并滿足供電可靠性，運(yùn)行靈活，操作方便，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。具體如下:1.變電所的高壓側(cè)接線，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)程應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式。2.在35kv配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線或單母線分段接線。3.在10kv配電裝置中，當(dāng)線路在6回及以上時，根據(jù)規(guī)程一般采用單母線分段接線方式。4.如果線路不允許停電檢修，則應(yīng)增設(shè)相應(yīng)的旁路設(shè)施。42 110kv主接線設(shè)計(jì)1方案選擇(1) 方案一：線路變壓器單元接線(2) 方案二：單母線接線(3)方案三：單母線分段接線(4)方案四：內(nèi)橋接線 2技術(shù)比較方案線變單元接線單母線接線單母分段接線內(nèi)橋接線優(yōu)

26、點(diǎn)接線簡單；安裝2臺開關(guān)，開關(guān)使用量最少，節(jié)省投資接線簡單、清晰，操作方便。接線簡單、清晰，操作方便。可靠性、靈活性較高。接線簡單、清晰，使用開關(guān)量相對較少。具有一定的 可靠性和靈活性。缺點(diǎn)串聯(lián)回路任意設(shè)備故障或檢修，整個單元停電?？煽啃圆??？煽啃?、靈活性差。安裝5臺開關(guān)，開關(guān)使用量最多，投資較大。不適用于主變經(jīng)常投切的情況。外橋接線的特點(diǎn)與內(nèi)橋接線相反，連接橋斷路器在線路側(cè)，其他兩臺斷路器在變壓器回路中，線路故障和進(jìn)行投入和切除操作時，操作較復(fù)雜，且影響一臺正常運(yùn)行的變壓器。所以外橋接線用于輸電線路短，檢修和倒閘操作以及設(shè)備故障幾率均較小，而變壓器需要經(jīng)常切換或電網(wǎng)有穿越功率經(jīng)過的變電所。分

27、析鹽北變電所可以看出這是一座終端變電所。110kv只有兩回進(jìn)線，進(jìn)線輸電距離較長。綜合四個要求的考慮，選擇內(nèi)橋接線方式比較合適。43 35kv主接線設(shè)計(jì)本所35kv共有10回出線，根據(jù)參考材料，35kv出線有8回及以上時，宜采用雙母線，單母分段或者雙母線帶旁路接線方。比較以上三種接線方式：雙母線及雙母線帶旁路接線，供電可靠性較高，任一回路開關(guān)故障或檢修，或任一回線故障或檢修，都不會影響用戶導(dǎo)致停電，但是倒閘操作復(fù)雜，造價(jià)高；單母線分段接線，接線簡單，操作方便，便于擴(kuò)建，在一定程度上也能提高供電可靠性。對于重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將

28、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。兩段母線同時故障的幾率甚小，可以不予考慮。對于本所35kv出線用戶多為二級負(fù)荷，為保證對這些重要用戶的供電，可以采用單母線分段接線方式。43 10kv主接線設(shè)計(jì)本所10kv出線共12回線路，對于10kv系統(tǒng)，出線回路數(shù)在6回及以上時，宜采用單母線分段接線，本變電所10kv用戶負(fù)荷較輕，負(fù)荷性質(zhì)為二級，三級負(fù)荷，宜采用單母線分段接線。44 110kv變電所一次主接線第5章 短路電流計(jì)算為保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析中，不僅要考慮系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的運(yùn)行情況，還應(yīng)該考慮系統(tǒng)發(fā)生故障時的運(yùn)行和故障產(chǎn)生的后果等。電力系統(tǒng)

29、短路是各種系統(tǒng)故障中出現(xiàn)最多、情況最嚴(yán)重的一種。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，用來檢驗(yàn)電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性以及繼電保護(hù)的整定計(jì)算。5選擇短路電流計(jì)算

30、點(diǎn)按通過電氣設(shè)備的短路電流最大地點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)的原則，分別選出三個短路計(jì)算點(diǎn)：即：d-1：110kv鹽北變電所主變110kv側(cè) d-2：110kv鹽北變電所主變35kv母線d-3：110kv鹽北變電所主變10kv母線52 短路電流計(jì)算的步驟本設(shè)計(jì)的短路電流計(jì)算步驟如下：(1) 計(jì)算出電網(wǎng)中各元件的電抗值，并畫出電網(wǎng)的等值電路圖。(2) 化簡電網(wǎng)的等值電路圖，由簡化的等值電路圖計(jì)算出短路點(diǎn)的電抗值。(3) 根據(jù)計(jì)算出的短路點(diǎn)電抗值查表得出短路電流標(biāo)幺值。(4) 將短路電流標(biāo)幺值轉(zhuǎn)化成有名值。53 短路電流計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)列出發(fā)電廠發(fā)電機(jī)各種數(shù)據(jù)及短路電流流經(jīng)的變電所，主變的各種數(shù)據(jù)。 531

31、發(fā)電廠發(fā)電機(jī)參數(shù)查附表得發(fā)電廠pm(mw)cosxd"sn(mva)新海電廠2×500.850.143118淮陰電廠4×500.800.141250鹽城電廠2×500.850.143118 532 短路電流流經(jīng)變電所的主變數(shù)據(jù)查附表得變電所sn(mva)uk(%)uk(1-2)(%)uk(1-3)(%)uk(2-3)(%)i0%新海電廠2×6010.50.85灌南變1×60175105650.8淮陰變2×1209.316.510.70.178淮陰電廠4×6010.5 0.85鹽城電廠2×6010.50.8

32、5東郊變1×6017.510.56.50.8大豐變1×6017.510.56.50.8鹽北變2×1201810.56.60.3654 短路電流計(jì)算當(dāng)d-1點(diǎn)短路時：次暫態(tài)短路電流i(0)= 3.07 ka三相穩(wěn)態(tài)短路電流i(4)= 2.71 ka短路三相沖擊電流ich=7.83 ka當(dāng)d-2點(diǎn)短路時:：i(0)= 7.78 kai(4)= 7.28 kaich=19.84 ka當(dāng)d-3點(diǎn)短路時:：i(0)= 22.93 kai(4)= 22.44 kaich=58.47 ka計(jì)算過程見附錄5第6章 變電所電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

33、之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場的自然條件要求。所選設(shè)備正常時應(yīng)能可靠工作，短路時應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個原則：1.按正常工作狀態(tài)選擇；2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)。按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件：（1）額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。一般220kv及以下的電氣設(shè)備的最高允許工作電壓為1.15ue。所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓ue不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓uew: ueuew（2

34、）額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流ie不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流imax: ieimax。計(jì)算回路的imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5時出力保持不變，所以imax1.05 iet;母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的imax；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的imax。按短路狀態(tài)校驗(yàn)的具體條件：（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過所選的電氣設(shè)備時，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過允許值：qyqd（2）動穩(wěn)定校驗(yàn)：所選電氣設(shè)備通過最大短路電流值時，不應(yīng)因短路電流的電動力效應(yīng)而造成變形或損壞：ichidw61 選擇設(shè)備的基本原則1設(shè)備按照主接線形式進(jìn)行配置2按裝

35、置位置及系統(tǒng)正常運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)3所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運(yùn)行方式下仍能可靠工作，動作。4同類設(shè)備盡量同一型號，便于設(shè)備的維護(hù)，訂貨和相互備用5考慮近期5年發(fā)展的要求62 斷路器的選擇高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。它的主要功能是：正常運(yùn)行時，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。斷路器選擇和校驗(yàn)的原則就是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗(yàn)。110kv斷路器的選擇型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(k

36、a)lw25-110/125031250252525選擇lw25-110/1250型斷路器主變35kv側(cè)斷路器及分段斷路器的選擇選擇斷路器如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)lw8-35/16003160025252535kv出線斷路器的選擇選擇斷路器如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)lw8-35/63010630252525主變10kv側(cè)斷路器及分段斷路器的選擇選擇斷路器如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf

37、(ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)zn28-10/10003100031.58031.510kv出線斷路器的選擇選擇斷路器如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)zn28-10/6301263031.58031.5斷路器選擇與校驗(yàn)過程見附錄663 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是變電所中常用的電器，它需與斷路器配套使用。因其無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流及短路電流。它的主要用途是隔離電壓、倒閘操作、分合小電流。110kv隔離開關(guān)的選擇選擇gw4-110/1250型隔離開關(guān)型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）極限通過電流 igf (ka

38、)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)gw4-110/1250101250252535kv主變總斷路器及分段斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)gw5-35/160061600252535kv出線斷路器兩側(cè)及35kv母線pt隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）額定開斷電流（ka）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)gw5-35/63022630252525主變10kv側(cè)斷路器及10kv分段斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）極限通過電流 igf

39、 (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)gn19-10/1000610008031.510kv出線斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)及10kv母線pt隔離開關(guān)的選擇選擇隔離開關(guān)如下型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流i（a）極限通過電流 igf (ka)4秒熱穩(wěn)定電流(ka)gn19-10/630266308031.5隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)過程見附錄664 電流互感器的選擇電流互感器的選擇原則和說明1根據(jù)電流互感器裝置處電壓等級確定額定電壓2根據(jù)ie=igmax110%確定ct一次額定電壓3根據(jù)互感器ct用途，確定其級次組別及接線方式4110kv線路側(cè)設(shè)置差動、過電流、測量三組ct，接成三相星形 110kv橋開關(guān)一側(cè)設(shè)置差動、過電

40、流、測量三組ct，接成三相星形，另一側(cè)設(shè)置差動一組ct，接成三相星形 35kv主變出口處設(shè)置差動、計(jì)量、測量及電流保護(hù)三組ct，接成三相星形 35kv負(fù)荷出線處設(shè)置計(jì)量、測量及電流保護(hù)二組ct，接成二相星形 10kv主變出口處設(shè)置差動、計(jì)量、測量及電流保護(hù)三組ct，接成三相星形 10kv負(fù)荷出線處設(shè)置計(jì)量、測量及電流保護(hù)二組ct，接成二相星形5選定型號，根據(jù)短路情況校驗(yàn)熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定110kv電流互感器選擇選用lb7-110 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb7-1101200/50.2/10p15/10p2013575/1s主變35kv側(cè)總開關(guān)ct及35kv分段開關(guān)ct選

41、擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-351500/50.2/10p15/10p2013575/1s35kv a線路ct選擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-35500/50.2/10p15/10p2013575/1s35kv b線路ct選擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-35400/50.2/10p15/10p2013575/1s35kv 造紙廠線路ct選擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-35300/50.2/10p15/1

42、0p2013575/1s35kv化工廠線路ct選擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-35500/50.2/10p15/10p2013575/1s35kv冶煉廠線路ct選擇選用lb6-35 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlb6-35400/50.2/10p15/10p2013575/1s主變10kv側(cè)總開關(guān)ct及10kv分段ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-101000/50.2/10p15/10p2013575/1s10kv a線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技

43、術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10300/50.2/10p15/10p20225175/1s10kv b線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10200/50.2/10p15/10p20225225/1s10kv 毛紡廠線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10200/50.2/10p15/10p20225225/1s10kv 水泥廠線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10200/50.2/10p15/10p20225225/1s10

44、kv 紡織廠線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10200/50.2/10p15/10p20225225/1s10kv 水廠線路ct選擇選用lfz-10 ,技術(shù)參數(shù)如下表：型號技術(shù)參數(shù)電流比級次組合kdktlfz-10200/50.2/10p15/10p20225225/1s電流互感器的選擇與校驗(yàn)過程見附表665 電壓互感器選擇電壓互感器選擇的原則1根據(jù)電壓互感器裝置處電壓等級確定電壓2根據(jù)用途及負(fù)荷確定準(zhǔn)確度、二次電壓、二次負(fù)荷量及聯(lián)接方式 110kv線路pt選擇型號類型額定電壓額定變比wvb110-20h戶外110kv 35kv側(cè)pt選

45、擇型號類型額定電壓額定變比jdxn6-35戶外35kv10kv側(cè)pt選擇 型號類型額定電壓額定變比jdzx-10戶外10kv66 避雷器的選擇1根據(jù)變電所設(shè)備避雷器要求及主接線形式應(yīng)在下列點(diǎn)裝設(shè)避雷器110kv進(jìn)線端，防止110kv線路雷電流侵入變電所35kv母線，防止線路雷電流侵入變電所10kv母線，防止線路雷電流侵入變電所主變110kv中性點(diǎn)接地2根據(jù)各級電壓等級確定避雷器的額定電壓避雷器列表型號技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)數(shù)量（組）un (kv)殘壓 (kv)y10w5-100/260w100260110kv進(jìn)線2hy5wz-53/1345313435kv母線2hy5wz-17/45174510kv

46、母線2hy5w-73/17673176主變中性點(diǎn)267 主母線選擇35kv側(cè)母線選擇(軟母線)選用2×lgj-400導(dǎo)線10kv側(cè)母線選擇（硬母線）選用lmy63×8 平放母線選擇與校驗(yàn)見附錄668 消弧線圈設(shè)計(jì)35kv供電系統(tǒng)采用非直接接地系統(tǒng)，當(dāng)電容電流大于10a時，系統(tǒng)發(fā)生單相接地時將產(chǎn)生弧光過電壓，對供電可靠性和電氣設(shè)備構(gòu)成威脅，故應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。因此，本變電站暫不需要安裝消弧線圈。第7章 繼電保護(hù)配置電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，繼電保護(hù)配置的原則是首先滿足繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本要求，即滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。然后根據(jù)各類保護(hù)的工

47、作原理、性能結(jié)合電網(wǎng)的電壓等級、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接線方式等特點(diǎn)進(jìn)行選擇，使之能夠有機(jī)配合起來，構(gòu)成完善的電網(wǎng)保護(hù)。110kv部分：110kv采用了內(nèi)橋接線，所以在110kv不采用專門的保護(hù)，由主變高壓側(cè)后備保護(hù)來實(shí)現(xiàn)。35kv部分：線路保護(hù)：在35kv小接地電流系統(tǒng)的線路上，應(yīng)裝設(shè)反映相間故障和單相接地故障的保護(hù)裝置。考慮反映相間故障裝設(shè)兩段式電流保護(hù)：限時電流速斷保護(hù)、定時過流保護(hù)。保護(hù)動作于出線斷路器，保護(hù)采用兩相式接線。加裝三相一次重合閘。反映單相接地故障，加裝反映零序電壓的接地信號裝置，單相接地時發(fā)出信號。母聯(lián)開關(guān)保護(hù)：加裝帶時限的定時過流保護(hù)，作為母線充電時的保護(hù)。10kv部分：線路保護(hù)：

48、在10kv小接地電流系統(tǒng)的線路上，應(yīng)裝設(shè)反映相間故障和單相接地故障的保護(hù)裝置?？紤]反映相間故障裝設(shè)兩段式電流保護(hù)：限時電流速斷保護(hù)、定時過流保護(hù)。保護(hù)動作于出線斷路器，保護(hù)采用兩相式接線。加裝三相一次重合閘。反映單相接地故障，加裝反映零序電壓的接地信號裝置，單相接地時發(fā)出信號。母聯(lián)開關(guān)保護(hù)：加裝帶時限的定時過流保護(hù)，作為母線充電時的保護(hù)。71 主變壓器保護(hù)配置1瓦斯保護(hù)：作為變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障，包括繞組的相間短路，接地短路，匝間短路以及鐵芯燒損，油面降低等。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。反應(yīng)變壓器油箱和油面降低的瓦斯保護(hù)，容量為800kva及以上的油浸

49、式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。因此本變電所應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2縱差保護(hù)：作為主變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器繞組、套管和引出線上的相間短路，大電流接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地、短路以及繞組匝間短路，采用三相ct分別裝于主變?nèi)齻?cè)四點(diǎn)上用專用的ct。 3復(fù)合電壓啟動的定時限過流保護(hù)：是瓦斯保護(hù)、縱差保護(hù)的后備保護(hù)，反應(yīng)發(fā)生各種不對稱短路時出現(xiàn)的負(fù)序電壓。4零序電流保護(hù)：反應(yīng)變壓器外部接地短路。5過負(fù)荷保護(hù)：對于如本變電所的單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，且三側(cè)繞組的容量相同，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相上，帶時限動作于信號，和過流保護(hù)共用一個ct。72 母線保護(hù)135kv單母線分段(分列運(yùn)行)，不采用專門的保護(hù)，

50、當(dāng)母線故障時，可由變壓器35kv側(cè)斷路器跳開切除故障。210kv單母線分段(分列運(yùn)行)，不采用專門的保護(hù)，當(dāng)母線故障時，可由變壓器10kv側(cè)斷路器跳開切除故障 。73 線路保護(hù)1110kv進(jìn)線：因?yàn)?10kv鹽北變電所處在系統(tǒng)的受電端，故110kv進(jìn)線不設(shè)保護(hù)，保護(hù)由主變高壓側(cè)后備保護(hù)來實(shí)現(xiàn)。235kv線路保護(hù)：(電流速斷保護(hù)、定時限過流保護(hù))二段式電流保護(hù)、快速重合閘。（1）段電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，反應(yīng)于相間故障時因電流增大而瞬時動作的電流保護(hù)，保護(hù)線路全長的15%20%。（2）段定時限過流保護(hù)，作為段電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，不僅能保護(hù)本線路的全長，而且也能保護(hù)相鄰線路的全長。電流保護(hù)采用

51、二相ct(a、c相)。（3）當(dāng)線路上出現(xiàn)瞬時故障如不終止供電，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置。（4）當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時，因35kv為小電流接地系統(tǒng)，可以繼續(xù)運(yùn)行2小時，故只作用于信號，而不跳開斷路器，接于pt的開口三角處。310kv線路保護(hù)：二段式電流保護(hù)(電流速斷保護(hù)、定時限過流保護(hù))、快速重合閘。（1）主保護(hù)采用二段定時限電流速斷保護(hù) ，比段高t時限，保護(hù)線路全線的70%80%。（2）當(dāng)線路上出現(xiàn)瞬時故障如不終止供電，應(yīng)裝設(shè)自動重合閘裝置。（3）當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時，因10kv為小電流接地系統(tǒng)，可以繼續(xù)運(yùn)行2小時，故只作用于信號，而不跳開斷路器，接于pt的開口三角處。74 縱聯(lián)差動保護(hù)的整定