375.110kV變電站設(shè)計(jì)

1、 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 110kv110kv 終端變電所電氣部分設(shè)計(jì)終端變電所電氣部分設(shè)計(jì) 辦學(xué)單位：辦學(xué)單位： 理工大學(xué)電力學(xué)院 班班 級(jí)：級(jí)： 級(jí)電氣 學(xué)學(xué) 生：生： ） 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 提交日期：提交日期： 2010 年年 1 月月 12 日日 中中 文文 摘摘 要要為了加強(qiáng)電網(wǎng)的供電可靠性，適應(yīng)負(fù)荷發(fā)展的需要，需建設(shè)一個(gè) 110kv 的終端變電所。根據(jù)對(duì)原始資料的分析，擬出了電氣主接線方案，經(jīng)過(guò)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等三個(gè)方面的綜合比較，最終確定了最佳方案；主變的選擇由用電負(fù)荷的需求確定；電氣設(shè)備的配置，通過(guò)短路計(jì)算結(jié)果選擇和校驗(yàn)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：主接線、主變?nèi)萘?、短路?jì)

2、算、設(shè)備選型abstract: in order to strengthen power grid reliability and meet the development of the load, a 110kv terminal substation needs to be build. based on the analysis of raw data, four main electrical wiring programs are carried out. after comprehensive comparison of the reliability, flexibility a

3、nd economy, finally determined the best solution. the choice of transformer is identified by the electricity load. the electrical equipments are chosen and checked by short-circuit calculation.key words: main electrical wiring, transformer capacity, short-circuit calculation, equipment selection目目 錄

4、錄第一章第一章原始資料分析原始資料分析 .3 3第二章第二章電氣主接線的選擇電氣主接線的選擇 .4 4第 1 節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)要求.4第 2 節(jié) 各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)分析.4第 3 節(jié) 主接線選擇.6第三章第三章主變壓器的選擇主變壓器的選擇 .8 8第 1 節(jié) 主變壓器的容量選擇.8第 2 節(jié) 主變臺(tái)數(shù)的選擇.8第 3 節(jié) 主變壓器的選擇結(jié)果.8第四章第四章短路計(jì)算短路計(jì)算 .9 9第 1 節(jié) 短路計(jì)算概述.9第 2 節(jié) 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算.9第 3 節(jié) 短路計(jì)算.11第五章第五章電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇 .1414第 1 節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般條件.14第 2 節(jié) 斷路器的選擇.14第 3 節(jié)

5、隔離開(kāi)關(guān)的選擇.17第 4 節(jié) 互感器的選擇.18第 5 節(jié) 母線的選擇.20第 6 節(jié) 限流電抗器的選擇.21第 7 節(jié) 所用變壓器的選擇.23結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) .2424參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .2424附錄附錄 電氣主接線圖電氣主接線圖 .2525第一章第一章 原始資料分析原始資料分析第第 1 1 節(jié)節(jié) 系統(tǒng)資料系統(tǒng)資料系統(tǒng)容量系統(tǒng)電抗(bs=100mva)電壓等級(jí)線路電抗(/km)系統(tǒng) c10.18110kv0.4第第 2 2 節(jié)節(jié) 負(fù)荷資料負(fù)荷資料電壓等級(jí)最大 mw最小 mwcostmax 小時(shí)回路數(shù)負(fù)荷類型35kv30150.8550004二類10kv32160.8510016二類注：所用電

6、為 0.48mw，cos=0.8，電壓：380/220v。第第 3 3 節(jié)節(jié) 站地理位置示意圖站地理位置示意圖（其中 a/b 表示回路最大最小負(fù)荷數(shù)，單位：mw，虛線表示不同等級(jí)分區(qū)。 ）第第 4 4 節(jié)節(jié) 其他資料其他資料（1）年最高氣溫為 40oc，平均為 20oc。（2）系統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)組均有自動(dòng)調(diào)壓裝置。（3）站后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 0.5 秒。第第 5 5 節(jié)節(jié) 資料分析資料分析本變電所是 110kv 的終端變電所，110kv 側(cè)電壓與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)，35kv、10kv 向地區(qū)負(fù)荷供電。本變電所的 35kv 側(cè)有 4 回出線，最大負(fù)荷為 30mw，最小負(fù)荷 15mw，它們均以單回路供電，其中

7、兩回構(gòu)成環(huán)網(wǎng)；10kv 側(cè)有 16 回出線，最大負(fù)荷為 32mw，最小負(fù)荷 16mw，它們均以單回路供電。變電所的負(fù)荷全部為二類負(fù)荷，若停止供電將造成大量減產(chǎn)，工人怠工以及影響城市居民的正常生活，工作受到影響。ab第二章第二章 電氣主接線的選擇電氣主接線的選擇第第 1 1 節(jié)節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)要求主接線的設(shè)計(jì)要求我國(guó)變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程sdj2-79 規(guī)定：變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。其基本要求如下：(1) 供電可靠性。主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這一要求;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),要求停電范

8、圍小,恢復(fù)供電快。(2) 適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化; 改變運(yùn)行方式時(shí)操作方便,便于變電所的擴(kuò)建。(3) 經(jīng)濟(jì)性。在確保供電可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下, 要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用, 減少用地面積。(4) 簡(jiǎn)化主接線。配網(wǎng)自動(dòng)化、變電所無(wú)人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢(shì),簡(jiǎn)化主接線為這一技術(shù)全面實(shí)施,創(chuàng)造更為有利的條件。(5) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電所采用相同的主接線形式,可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。第第 2 2 節(jié)節(jié) 各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析1 1、單母線接線、單母線接線單母線接線雖然接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便，便

9、于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等優(yōu)點(diǎn)，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)）等故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級(jí)越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺(tái)主變壓器。單母接線適用于：110200kv 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回，3563kv，配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 3 回，610kv 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回，才采用單母線接線方式。 2 2、單母分段、單母分段用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段

10、母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，單母分段適用于：110kv220kv 配電裝置的出線回路數(shù)為 34 回，3563kv 配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回，610kv配電裝置出線為 6 回及以上，則采用單母分段接線。3 3、雙母接線、雙母接線它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時(shí)，不裝設(shè)“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。

11、對(duì)于，110220kv 輸送功率較多，送電距離較遠(yuǎn)，其斷路器或母線檢修時(shí)，需要停電，而斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)，停電影響較大，雙母接線適用于：110kv220kv 配電裝置的出線回路數(shù)為 5 回及以上或當(dāng) 110220kv 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路為 4 回及以上時(shí)；3563kv 配電裝置的出線回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；610kv 配電裝置當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)，則采用雙母接線。4 4、雙母線分段接線、雙母線分段接線雙母線分段，可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線

12、接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時(shí)要停運(yùn)線路，占地面積較大，一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在 11 回及以下時(shí)，母線不分段。為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試） ，不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。5 5、雙母帶旁路、雙母帶旁路110220kv 線路輸送功率較多、送電距離較遠(yuǎn)、停電影響較大，并且 110 及 220kv 少油斷路器平均每臺(tái)每年檢修時(shí)間約需 5 天及 7 天，停電時(shí)間較長(zhǎng)。因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。（

13、1）設(shè)置旁路母線時(shí)，首先采用以母聯(lián)或分段斷路器兼作旁路斷路器。但在下列情況下，則裝設(shè)專用旁路斷路器：1）當(dāng) 110kv 出線為 7 回及以上，220kv 出線為 5 回及以上時(shí)，一般裝設(shè)專用旁路斷路器。2）對(duì)于在系統(tǒng)中居重要地位的配電裝置，110kv 出線為 6 回及以上，220kv 出線為 4 回及以上時(shí)，也可裝設(shè)專用旁路斷路器。變電所主變壓器的 110220kv 側(cè)斷路器，宜接入旁路母線。（2）具備下列條件時(shí)，可不設(shè)置旁路母線：1）采用可靠性高、檢修周期長(zhǎng)的 sf6斷路器或采用可以迅速替換的手車(chē)式斷路器時(shí)。2）系統(tǒng)條件允許線路停電檢修時(shí)。3）接線條件允許斷路器停電進(jìn)行檢修時(shí)。（3）1102

14、20kv 屋外配電裝置是最終出線回路數(shù)較少，不需設(shè)專用旁路斷路器時(shí)，也可以采用簡(jiǎn)易的旁路隔離開(kāi)關(guān)代替旁路母線。第第 3 3 節(jié)節(jié) 主接線選擇主接線選擇方案一：110kv、35kv、10kv 側(cè)均采用雙母線接線方式；方案二：110kv、35kv、10kv 側(cè)側(cè)均采用單母線分段接線方式；方案三：110 kv 側(cè)采用雙母線接線，35kv、10kv 側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線方式；方案四： 110kv 側(cè)采用單母線分段接線、35kv、10kv 側(cè)采用單母線分段接線帶旁路母線接線方式。下面根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各電壓等級(jí)進(jìn)行分析：（1）110 kv110 kv 側(cè)，采用單母線接線,若母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障和

15、需要檢修時(shí),都必須斷開(kāi)全部電源,造成整個(gè)變電所停電,無(wú)法滿足對(duì)重要用戶供電的需要;采用雙母線接線,盡管提高了供電可靠性,但相應(yīng)增加了設(shè)備,增加了接線的復(fù)雜性,也增加了設(shè)備的布置場(chǎng)地考慮到 110kv 側(cè)有兩回進(jìn)線，可采用單母線分段接線方式，其可靠性及靈活性都較單母線接線方式高，且投資費(fèi)用較雙母線接線方式低。（2）35kv 采用單母線接線，若母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障和需要檢修時(shí)，都必須斷開(kāi)全部電源，造成整個(gè)變電所停電，無(wú)法滿足對(duì)重要用戶供電的需要；單母線分段接線可以減少母線故障的影響范圍，提高供電的可靠性；雙母線接線,雙母線帶旁路母線接線則具有很高的可靠性。但投資費(fèi)用較高。綜合考慮各種接線方式

16、，主要由于 35kv 側(cè)有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷較為重要，最終選擇雙母線接線方式。（3）10 kv 側(cè) 由于 10 kv 側(cè)回路數(shù)較多，若采用單母線分段接線方式，在一段母線故障或者檢修的時(shí)候，仍可能造成另一段母線所接用戶停電帶來(lái)停電影響，可靠性較差。故 10kv 側(cè)宜采用雙母線接線方式。雙母線帶旁路母線的接線方法，雖然具有很高的可靠性，但接線復(fù)雜，所有設(shè)備明顯增加，占地面積大，整體投資和年維護(hù)費(fèi)用都明顯增加，故方案三和方案四不作進(jìn)一步考慮。方案一與方案二的綜合比較如下：方案一方案二比較結(jié)果可靠性均采用雙母線接線方式，可輪流檢修兩組母線，當(dāng)某一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電采用單母分段接線，對(duì)重要用戶可從

17、不同段引出兩個(gè)回路,有兩個(gè)電源供電，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，但仍可能對(duì)與該段母線上的用戶產(chǎn)生停電影響方案一優(yōu)于方案二靈活性采用接線較為簡(jiǎn)單的雙母線接線方式，檢修及維護(hù)時(shí)倒閘操作較為方便，且便于擴(kuò)建和發(fā)展單母線分段接線，具有一定的靈活性，但任一分段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，連接在該分段母線上的所有進(jìn)出回路都要停止工作，這對(duì)于容量大、出線回路數(shù)較多的配電裝置仍是嚴(yán)重的缺點(diǎn)方案一優(yōu)于方案二經(jīng)濟(jì)性增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)，占地面積較大，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高只需增加一組分段斷路器，投資費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用較方案一低方案二優(yōu)于方案一由上表可以看出，采用雙母線接線方

18、式，可靠性及靈活性都較方案二要高，跟方案二比雖投資費(fèi)用有所增加，但考慮到供電可靠靈活及日后的擴(kuò)建等方面，方案一體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)確定方案一為最終設(shè)計(jì)方案。第三章第三章 主變壓器的選擇主變壓器的選擇第第 1 1 節(jié)節(jié) 主變壓器的容量選擇主變壓器的容量選擇1、主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?510 年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展。2、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的級(jí)和級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變的容量應(yīng)保該所全部負(fù)荷的 60

19、以上。第第 2 2 節(jié)節(jié) 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇1、對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2、對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。3、對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。第第 3 3 節(jié)節(jié) 主變壓器的選擇結(jié)果主變壓器的選擇結(jié)果 本變電所 35kv 側(cè)最大負(fù)荷為 30mw，功率因數(shù)為 0.85；10kv 側(cè)最大負(fù)荷為 32，功率因數(shù)為 0.8。準(zhǔn)備選用兩臺(tái)主變壓器。全部負(fù)荷最大值：mvamvas3 .75)8 . 03285. 030(max單臺(tái)變壓

20、器容量應(yīng)滿足mvamvasn2 .453 .75*%60故本變電所采用兩臺(tái)型號(hào)為 sfs9-50000/110 的三繞組變壓器，其主要參數(shù)如下：電壓組合(kv)型 號(hào)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)高壓中壓低壓空載損耗(kw)負(fù)載損耗(kw)空載電流(%)短路阻抗(%)sfs9-50000/110ynyn0d11 110或12122.5% 35 38.56.36.610.51153.72250.50降 壓 用 高-中:10.5高-低:17-18中-低:6.5第四章第四章 短路計(jì)算短路計(jì)算第第 1 1 節(jié)節(jié) 短路計(jì)算概述短路計(jì)算概述1、短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算目的是：（1）在選擇電氣主接線

21、時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。（3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。（5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。2、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定：（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后

22、510 年） 。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。（2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。（3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。（4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。3、短路計(jì)算基本假設(shè)：（1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；（2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；（3） 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；（4）不考慮短

23、路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；（5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；（6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。第第 2 2 節(jié)節(jié) 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算相關(guān)參數(shù)的計(jì)算選取mvasb100, vvavb, 負(fù)荷以額定標(biāo)幺電抗為 0.35，電勢(shì)為 0.8 的電源表示。1 1、變壓器、變壓器由已選變壓器型號(hào)參數(shù)可知：vs(1-2)%=10.5， vs(1-3)%= 17-18，取 17.5， vs(2-3)%=6.575.10%)%(21%)32()31 ()21 (1vvvvssss25. 0%(21%)31 ()32()21 (2vvvvssss75. 6%(21%)21 ()32()

24、31 (3vvvvssss215. 05010010075.10100%11ssvxnbst005. 05010010025. 0100%22ssvxnbst135. 05010010075. 6100%33ssvxnbst2 2、110kv110kv 側(cè)側(cè)18. 01xc，032. 0100214 . 02111521xlc3 3、35kv35kv 側(cè)側(cè)584. 0100404 . 02137240 xl,859. 185. 0810035. 02140 xld877. 0100304 . 037230 xl, 958. 485. 0610035. 030 xld461. 1100504 .

25、 037250 xl, 719. 385. 0810035. 050 xld5km 回路：146. 010054 . 0372xl環(huán)4 4、10kv10kv 側(cè)側(cè)113. 010054 . 01615 .1025xl, 875. 08 . 0210035. 01615xld圖 1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 2 環(huán)網(wǎng)經(jīng)星三角變換后的等值網(wǎng)絡(luò)212. 0032. 018. 01x， 2215. 02x， 2005. 03x， 2135. 04x443. 2859. 1584. 05x， 988. 0875. 0113. 06x515. 0146. 0461. 1877. 0461. 1877. 07x010

26、. 5958. 4146. 0461. 1877. 0146. 0877. 08x805. 3719. 3146. 0461. 1877. 0146. 0461. 19x圖 3 化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)圖278. 1)/(987510 xxxxx第第 3 3 節(jié)節(jié) 短路計(jì)算短路計(jì)算1 1、110kv110kv 側(cè)母線處發(fā)生短路側(cè)母線處發(fā)生短路等效電路圖如右圖所示。等效電源：8 . 07e745. 0)(6410364103211xxxxxxxxxx系統(tǒng)提供的電流717. 4111xei， 負(fù)荷提供的電流074. 11172xei110kv 電壓基準(zhǔn)電流kakaib502. 011531001沖擊電流k

27、aiiiibm787. 6)228 . 1 (1211短路電流kaiiiibd907. 2)(1211短路容量mvaivsdbt03.57931112 2、35kv35kv 側(cè)母線處發(fā)生短路側(cè)母線處發(fā)生短路等效電路圖如下圖所示：243. 0)(64216421312xxxxxxxxxx， 等效電源953. 0)()(64212156418xxxxxxexxee系統(tǒng)提供的電流922. 31283xei， 負(fù)荷提供的電流626. 01064xei35kv 電壓基準(zhǔn)電流kakaib560. 13731002沖擊電流kaiiiibm96.16)228 . 1 (2432短路電流kaiiiibd09.

28、7)(2432短路容量mvaivsdbt37.45432223 3、10kv10kv 側(cè)母線處發(fā)生短路側(cè)母線處發(fā)生短路等效電路圖如下圖所示：323. 0)(1032110321413xxxxxxxxxx， 等效電源960. 0)()(1032121610319xxxxxxexxee系統(tǒng)提供的電流972. 21395xei， 負(fù)荷提供的電流810. 0656xei10kv 電壓基準(zhǔn)電流kakaib498. 55 .1031003沖擊電流kaiiiibm89.47)228 . 1 (3653短路電流kaiiiibd79.20)(3653短路容量mvaivsdbt10.3783333短路計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)

29、如下：短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓(kv)短路電流(ka)沖擊電流(ka)短路容量(mva)d11152.9076.787579.03d2377.0916.96454.37d310.520.7947.89378.10第五章第五章 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇第第 1 1 節(jié)節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇的一般條件1、絕緣可靠，能承受正常工作電壓的長(zhǎng)期作用，并能承受規(guī)定的過(guò)電壓。2、通過(guò)正常工作電流時(shí)，其發(fā)熱不超過(guò)長(zhǎng)期工作允許的溫度，在通過(guò)短路電流時(shí)具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性能。3、工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。4、能適應(yīng)環(huán)境的要求。第第 2 2 節(jié)節(jié) 斷路器的選擇斷路器的選擇1 1、斷路器選擇的具體

30、技術(shù)條件、斷路器選擇的具體技術(shù)條件（1）電壓：gu nu gu-電網(wǎng)工作電壓, nu-斷路器的額定電壓（2）電流：maxgi ni maxgi-最大持續(xù)工作電流，ni -斷路器的額定電壓（3）開(kāi)斷電流：pti nbripti-斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量；nbri-斷路器額定開(kāi)斷電流（4）動(dòng)穩(wěn)定： chi maximaxi-斷路器極限通過(guò)電流峰值；chi-三相短路電流沖擊值（5）熱穩(wěn)定：2ktqi tkq- 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖；ti- 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流2 2、主變、主變 110kv110kv 側(cè)的斷路器側(cè)的斷路器短路點(diǎn)位置基準(zhǔn)容量sb（mva）基準(zhǔn)電壓vav（kv

31、）穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（ka）短路電流沖擊值i c h ( k a )短路容量s m v a )110kv 側(cè)母線處1001152.9076.787579.03全電流最大有效值kaiidq390. 451. 11ug=110kv-， igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(23110)=0.207ka選擇 lw-110 sf6斷路器表 4-2 lw-110 sf6 斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓額定電流（ka）額定短路開(kāi)斷電流額定短路關(guān)合電流額定峰值耐受電流3 秒熱穩(wěn)定電流全開(kāi)斷時(shí)間（s）（kv）（ka）（ka）（ka）（ka）lw-1101101250256363250.05熱

32、穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)itt qk, qp , qnp - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng), 短路電流非周期分量的熱效應(yīng) qp = tk(i2+10 i2tk/2+ i2tk)/12 qnp=t i2(可由發(fā)電廠電氣部分 p73 頁(yè)表 3-3 查出)it- 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流 短路計(jì)算時(shí)間： tk=tpr+tbr tpr- 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tbr- 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間tk=tpr+tbr=0.5+0.05=0.55s1s,所以要計(jì)及短路電流非周期分量的熱效應(yīng)qpiq2 tk=4.39020.55=10.598 (ka)2 s (iq為全電流的最大有效值)qn

33、piq2t=4.39020.05=0.964(ka)2 sqk 11.562(ka)2 s=qk , 滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaximax-斷路器極限通過(guò)電流峰值；ich -三相短路沖擊值。ich=6.787 ka imax=63ka，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。3 3、主變、主變 35kv35kv 側(cè)的斷路器側(cè)的斷路器短路點(diǎn)位置基準(zhǔn)容量sb（mva）基準(zhǔn)電壓vav（kv）穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（ka）短路電流沖擊值i c h ( k a )短路容量s m v a )35kv 側(cè)母線處100377.0916.96454.37全電流最大有效值kaiidq706.1051. 12ug=35kv-，

34、igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(2335)=0.652ka選擇 zn12-35 真空斷路器表 4-2 zn12-35 斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（ka）額定短路開(kāi)斷電流（ka）額定短路關(guān)合電流（ka）額定峰值耐受電流（ka）4 秒熱穩(wěn)定電流（ka）全開(kāi)斷時(shí)間（s）zn12-35350.125256363250.09熱穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)itt qk, qp , qnp - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng), 短路電流非周期分量的熱效應(yīng) qp = tk(i2+10 i2tk/2+ i2tk)/12 qnp=t i2(可由

35、發(fā)電廠電氣部分 p73 頁(yè)表 3-3 查出)it- 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流 短路計(jì)算時(shí)間： tk=tpr+tbr tpr- 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tbr- 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間tk=tpr+tbr=0.5+0.09=0.59s1s,所以要計(jì)及短路電流非周期分量的熱效應(yīng)qpiq2 tk=10.70620.59=67.625 (ka)2 s (iq為全電流的最大有效值)qnpiq2t=10.70620.05=5.731(ka)2 sqk 73.356(ka)2 s=qk , 滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaximax-斷路器極限通過(guò)電流峰值；ich -三相短路沖擊值。ich=16.96 ka im

36、ax=63ka，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。4 4、主變、主變 10kv10kv 側(cè)的斷路器側(cè)的斷路器短路點(diǎn)位置基準(zhǔn)容量sb（mva）基準(zhǔn)電壓vav（kv）穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（ka）短路電流沖擊值i c h ( k a )短路容量s m v a )10kv 側(cè)母線處10010.520.7947.89378.10全電流最大有效值kaiidq393.3151. 13ug=10kv-， igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(2310)=2.282ka選擇 zn12-10 真空斷路器表 4-2 zn12-10 斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（ka）額定短路開(kāi)斷電流（ka）額定短路

37、關(guān)合電流（ka）額定峰值耐受電流（ka）4 秒熱穩(wěn)定電流（ka）全開(kāi)斷時(shí)間（s）zn12-10102.531.5808031.50.075熱穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)itt qk, qp , qnp - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng), 短路電流非周期分量的熱效應(yīng) qp = tk(i2+10 i2tk/2+ i2tk)/12 qnp=t i2(可由發(fā)電廠電氣部分 p73 頁(yè)表 3-3 查出)it- 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流 短路計(jì)算時(shí)間： tk=tpr+tbr tpr- 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tbr- 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間tk=tpr+tbr=0.5+0.075=0.575s

38、1s,所以要計(jì)及短路電流非周期分量的熱效應(yīng)qpiq2 tk=31.39320.575=566.67 (ka)2 s (iq為全電流的最大有效值)qnpiq2t=31.39320.05=46.19(ka)2 sqk 612.86(ka)2 s=qk , 滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaximax-斷路器極限通過(guò)電流峰值；ich -三相短路沖擊值。ich=47.89 ka imax=80ka，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。第第 3 3 節(jié)節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)的選擇1 1、隔離開(kāi)關(guān)形式的選擇、隔離開(kāi)關(guān)形式的選擇隔離開(kāi)關(guān)的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定，

39、參數(shù)的選擇要綜合考慮技術(shù)條件和環(huán)境條件。選擇的具體技術(shù)條件如下：1）電壓：ug un ug-電網(wǎng)工作電壓2）電流：ig.max in ig.max-最大持續(xù)工作電流3）動(dòng)穩(wěn)定： ich imax4）熱穩(wěn)定：qkit卜 t2、主變、主變 110kv 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)ug=110kv-， igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(23110)=0.207ka選擇選擇 gw5110 d/1000-50 隔離開(kāi)關(guān)表 4-8 gw5110d/1000-50 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（ka）額定峰值耐受電流（ka）4 秒熱穩(wěn)定電流（ka）gw5-110d/1000-

40、501100.635020熱穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)ittqk qk ，滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaxich=6.787 ka imax=50ka , 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。3 3、主變、主變 35kv35kv 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)ug=35kv-， igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(2335)=0.652ka選擇選擇 gw535 d 隔離開(kāi)關(guān)表 4-8 gw535 d 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（ka）額定峰值耐受電流（ka）4 秒熱穩(wěn)定電流（ka）gw535 d351.258031.5熱穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)ittqk qk

41、 ，滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaxich=16.96 ka imax=80ka , 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。4 4、主變、主變 10kv10kv 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)ug=10kv-， igmax=1.05smax/(3un)=1.0575.3/(2310)=2.282ka選擇選擇 gn10-10t 隔離開(kāi)關(guān)表 4-8 gn10-10t 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）額定電流（ka）額定峰值耐受電流（ka）4 秒熱穩(wěn)定電流（ka）gn10-10t103.0016075熱穩(wěn)定校驗(yàn)：qk=(qp+qnp)ittqk qk ，滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ichimaxich=47.89 ka

42、207a（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：tk=tpr+tbr=0.5+0.05=0.55s , 用全電流 iq 來(lái)校驗(yàn)，d1 短路時(shí) iq=4.390kaqkiq2 (tk+t)=4.3902?.6=11.56ka2s 正常運(yùn)行時(shí)得導(dǎo)體溫度：=0+(al-0)i2max/i2al=40+(70-40)2072/4692=45.84查表得：c=97(發(fā)電廠電氣部分表 6-9) smin=fkkq/c11056.116/97=35 (mm2)216mm2滿足熱穩(wěn)定（2） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 查表得頻率系數(shù) nf=3.56(發(fā)電廠電氣部分表 3-5)f1=nfmej /l2=3.5608. 4/1006. 210781

43、0/1.52=29.7hz35hz可見(jiàn)到該母線可不計(jì)共振影響ich=6.787 (ka)母線相間應(yīng)力： fph=1.7310-7 i2ch/a =1.7310-767872/0.75=10.62n/mph= fph l2/(10w)=10.621.52/(101.3710-6)=0.17107pa13.72107pa（圓管型鋁錳合金導(dǎo)體） ，故滿足動(dòng)穩(wěn)定。第第 6 6 節(jié)節(jié) 限流電抗器的選擇限流電抗器的選擇1 1、 選擇原則選擇原則（1） 額定電壓和額定電流的選擇應(yīng)滿足 ununs inigmaxun、in 電抗器的額定電壓和額定電流uns、igmax 電網(wǎng)額定電壓和電抗器最大持續(xù)工作電流（2）電抗器百分?jǐn)?shù)的選擇1）電抗器的電報(bào)百分?jǐn)?shù)按短路電流限制到一定數(shù)值的要求來(lái)選擇，設(shè)要求短路電流限制到 iz，則電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)公值 u 為x*ij/i ij 基準(zhǔn)電流電抗器在其額定參數(shù)下的百分電抗xk%（ij/i1 x*）inud/(unid)100%