某220KV變電所電氣設(shè)計說明

1、設(shè)計說明書一、概 述1.1 設(shè)計依據(jù)及原則根據(jù)江蘇省 35-220 kV 變電所設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則(2002 )、 220-500kV 變電所所用電設(shè)計技術(shù)規(guī)程 (DL/T 5155-2002 )、220-500kV 變電所設(shè) 計 技 術(shù) 規(guī) 程 ( DL/T 5218-2006 )、 35-110 kV 變 電 所 設(shè) 計 規(guī) 范 (GB50059-1992 )、繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)范 (GB14285-2006 )、 高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程 (DL/T 5352-2006 )以及給定的“電力系統(tǒng) 自動化專業(yè)”畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 ，并依據(jù) 5-10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設(shè) 計，力求做到供電

2、可靠、調(diào)度靈活、檢修方便和投資經(jīng)濟。1.2 系統(tǒng)概況待建變電所的電壓等級為 220kV/110kV/10kV，220kV 是本變電所的電源電壓， 110kV 和 10kV 是二次電壓。待建變電所位于城市近郊，地勢平坦，交通方便，主要承擔開發(fā)區(qū)煉 鋼廠供電任務(wù)，另外還有變電站附近的汽車廠、電機廠、礦機廠、機械廠、 煉油廠、飼料廠等重要用戶。 220kv 4 回出線作為本所電源， 2 回線來自 系統(tǒng)， 2 回線來自相臨變電站， 110kv 2 回出線供煉鋼廠負荷， 10kv 11 回出線供周圍負荷。該變電所為樞紐變電所。1.3 設(shè)計規(guī)模1.110KV 線路 2 回，最大負荷為 43MW. 負荷功率

3、因數(shù) 0.95.2.10KV 出線共 11 回，本側(cè)最大出線總負荷為 9.3MW ，負荷功率因 數(shù)平均為 0.85 。3.年最大負荷利用小時數(shù) Tmax =5600 小時，同時率0.9 ，線路損耗 6。1.4 環(huán)境條件1當?shù)啬曜罡邷囟?0 C 。2.最熱月(7月)平均溫度28 C。二、主變壓器的選擇1. 主變壓器形式的選擇1.1相數(shù)的確定根據(jù)220500kV 變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL/T 5222-2005 )第 條規(guī)定，“與電力系統(tǒng)連接的220330kV變壓器若不受運輸條件的 限制，應(yīng)選用三相變壓器?！北咀冸娝暗貏萜教梗煌ǚ奖恪?，應(yīng)當選用三相變壓器。1.2繞組數(shù)確定根據(jù)220500kV

4、變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程(DL/T 5222-2005 )第 條220330kV具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞 組的功率均達到該變壓器額定容量的 15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無 功補償設(shè)備時，均宜采用三繞組變壓器，當中性點接地方式允許時采用 自耦變壓器。根據(jù)待建變電所電壓等級和負荷情況，選擇三繞組變壓器。1.3調(diào)壓方式的確定用戶為鋼廠、廠礦生產(chǎn)企業(yè)，電壓波動大，用戶對供電質(zhì)量要求較高，需要經(jīng)常調(diào)壓，故選擇有載調(diào)壓變壓器2. 主變?nèi)萘亢团_數(shù)的確定相關(guān)的設(shè)計規(guī)范規(guī)定：選擇的變壓器容量Se需要滿足下列兩個條件：Se>0.7Smax;Se>Simp。其中，Smax為變電所的最大

5、負荷容量； Simp為變電所的全部重要負荷容量通過計算(詳見計算書)，最后選擇變壓器的容量Se=40000KVA?？?慮到重要負荷較多及今后的發(fā)展，故選擇 2臺主變壓器綜上所述：該變電所選擇2臺3相3繞組有載調(diào)壓變壓器型號為 SFSZ-40000KVA/220+8 _ X 1.25%/121/10.5主要技術(shù)參數(shù)如下：額定容量比：100/100/50額定電壓比：220+8 X 1.25%/121/10.5聯(lián)系組標號：YN , ao, dii空載損耗Po: 38KW空載電流Io: 0.9%阻抗電壓：U（ 1-2）% = 10 U（ 1-3）% =30 U（2-3）% = 20三、主接線的確定 變

6、電所主接線的設(shè)計應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、出線回路數(shù)、 設(shè)備特點、負荷性質(zhì)、周圍環(huán)境及變電所的規(guī)劃容量等條件和具體情況確 定，并應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活、操作方面、節(jié)約投資和便于擴建等要 求。主接線的可靠性和經(jīng)濟性應(yīng)綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可 能投資省、占地面積少，電能損耗少，年費用（投資與運行）為最小。1.220KV 接線方式 方案一：采用單母線帶旁路母線，該接線簡單清晰，投資較小，運行 操作簡單，任一出線或主變間隔短路器檢修，不需對外停電，但母線檢修 或故障時 220KV 配電裝置需要全停。 考慮到鋼廠、 廠礦用戶的重要性， 該 接線方式不宜采用。方案二：采用雙母接線，該接

7、線雙回電源進線，兩臺主變運行在不同 母線上，負荷分配均勻，調(diào)度靈活方便，運行可靠性高，任一母線檢修不 會影響線路送電，母線故障時也只影響部分負荷。由于考慮到負荷重要性，目前 SF6 短路器可靠性較高，采用雙母接線 供電可靠性亦能得到可靠保證， 故采用雙母接線方式 。2.110KV 接線方式 （110KV 2 回出線 ） 方案一:可采用線路變壓器組，投資少，接線簡單清晰，缺點變壓器檢 修或故障時，線路只有一條運行，降低了用戶的供電可靠性。方案二:采用內(nèi)橋接線，也是比較經(jīng)濟的接線方式，線路停電方便，變 壓器停電相對復(fù)雜，但考慮供電可靠性 , 故 110KV 系統(tǒng)采用內(nèi)橋接線方式。3.10KV 接線

8、方式10KV 11 條出線，重要用戶均采用雙回路，由于 10KV 斷路器性能可 靠，不考慮增設(shè)旁路?？紤]到系統(tǒng)無功負荷較大，為改善系統(tǒng)電壓，同時 提高變壓器的輸送能力，增設(shè)二組 10KV 電容器。 10KV 系統(tǒng) 采用單母分 段接線方式 亦能滿足供電可靠性要求。變電所主接線見圖四、短路電流計算為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設(shè)計選擇電器設(shè)備時，都要用可能流 經(jīng)設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設(shè)備在運 行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。同時，為了盡 快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置能夠自動地使有關(guān)斷路器跳閘 繼電保護裝置的整定和電氣設(shè)備的選擇均需要短路電

9、流數(shù)據(jù)。因此短路電 流計算是變電所設(shè)計的重要內(nèi)容之一。系統(tǒng)在不同運行方式下的短路電流（KA）短路地點運行方式I"lt/2ItIsh220KV 側(cè)雙母線并列運行39.05823.4823.18799.425110KV 側(cè)兩臺主變并列運行3.8043.8043.8049.682一臺主變停運1.9511.9511.9514.96610KV 側(cè)兩臺主變并列運行8.7018.7018.70122.149一臺主變停運4.3744.3744.37411.134注：短路電流計算詳見短路電流計算書五、電器設(shè)備的選擇、校驗一、選斷路1.220KV高壓斷路器的選擇(1) 選斷路器型號考慮單條線路代2臺變壓

10、器時最大長期工作電流：Igmax =2 X Se/( V3U e)=2 X 40000/( V3 X 220)=209.95(A)根據(jù)Ue=220KV、Igmax =110A(線路考慮單線帶兩臺變壓器最大電流 209.5A)及室外布置的要求，由于220KV斷路器額定電流均大于209.5A , 主變斷路器、線路斷路器選型號為LWi-220/2000斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=220KV , Ie = 2000A ,額定開斷電流Ibr=40KA,動穩(wěn)定電流 Imax=100KA,熱穩(wěn)定電流 It = 40 (4s )。(2) 校驗開斷能力Ibr=40KA> I" = 39.058

11、KA，斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要 求。(3) 校驗動穩(wěn)定Ish = V2Km I"= V2 X 1.8 X 39.058=99.425KA<100KA, 滿足要求。(4) 校驗熱穩(wěn)定因tk=2.6s>1s,故可不計非周期分量的發(fā)熱影響。Qk =( I"2+10I2(t/2) +It2)t/12=(39.0582+10X23.48 2+23.187 2)2.6/12= 1641.54KA 2 S<40 2 X4=6400 KA 2 S,滿足要求。以上計算表明，根據(jù)附表37選LW1-220/2000斷路器可滿足要求。220KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計

12、算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)aI(KA)ish(KA)Qk (KA2S)Un(KV)I N(KA)I nbr(KA)I es(KA)I2tt (KA2SLW1 -220/20002200.2139.05899.4251641.5422020004010064002.110KV高壓斷路器的選擇(1) 選斷路器型號 單臺變壓器最大長期工作電流：按一臺主變退出，另一臺主變允許過負荷30%(40%)考慮Igmax =1.3 X Se/( V3Ue)=1.3 X 40000/( V3 X 121)=273.9(A)根據(jù)Ue=110KV、Igmax =200.4A 及室外布置的要求，由于1

13、10KV斷 路器額定電流均大于200.4A，主變斷路器SW4-110G斷路器，其額定技 術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=110KV , Ie = 1000A，額定開斷電流lbr = 15.8KA,動穩(wěn)定電流 Imax =32KA,熱穩(wěn)定電流 It = 21KA。(1) 驗開斷能力Ibr=15.8KA> I" = 3.804KA，斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要 求。(2) 校驗動穩(wěn)定Ish = V2Km I"= V2 X 1.8 X 3.804=9.683KA<32KA,滿足要求。(3) 校驗熱穩(wěn)定因tk=2.1s>1s,故可不計非周期分量的發(fā)熱影響。Qk = (I&qu

14、ot;2 + 10I2(t/2) +It2) t/12=(3.8042 + 10 X 3.804 2+3.804 2)2.1/12=30.4KA 2 S<21 2 X4=1764KA 2 S,滿足要求。以上計算表明，根據(jù)附表35選SW4-110斷路器可滿足要求。110KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)I gmax(KA)aI(KA)ish(KA)Q K(KA2S)Un(KV)In(KA)I nbr(KA)I es(KA)I2tt (KA2SSW4-110G1100.273.8049.68330.4110120015.85517643.10KV高壓斷路器的選擇(一)

15、10KV主變斷路器、分段斷路器(1)選斷路器型號單臺變壓器最大長期工作電流：按一臺主變退出，另一臺主變允許過負荷30%(40%)考慮Igmax =1.3 X 0.5 X Se/( V 3Ue)=1.05 X 20000/( V 3 X10.5) =1501.2(A)根據(jù) Ue=10KV 、 Igmax =1501.2A 及室外布置的要求，主變斷路器、分段斷路器(考慮單臺主變運行時分段斷路器通過較大電流)選型號為ZN12-10/1600 斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=10KV , Ie= 1600A，額定 開斷電流lbr=31.5KA,動穩(wěn)定電流lmax=80KA,熱穩(wěn)定電流It = 31.5

16、(3s)。( 2 )校驗開斷能力Ibr=31.5KA> I" = 8.701KA，斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要 求。( 3 )校驗動穩(wěn)定ISh = V2Km l"= V2 X 1.8 X 8.70仁22.149KA<80KA滿足要求。( 4 )校驗熱穩(wěn)定因 tk=2.1s>1s, 故可不計非周期分量的發(fā)熱影響。Qk = (I"2 + 1012(t/2)+)t/12=(8.7012 + 10 X 8.701 2+8.701 2)2.1/12= 18.27KA 2 S<31.5 2 X 3=2976.75KA 2 S滿足要求。以上計算表明

17、，選 ZN 12-10/1600 斷路器可滿足要求。(二) 10kv 出線斷路器( 1 ) 10KV 出線最大負荷Igmax =2Pmax/(Cos0 X V 3U e)=2 X 2100/(0.85 X V 3 X10.5) =271.7(A)根據(jù) Ue=10KV 、Igmax=271.7A 及室外布置的要求，出線斷路器選型 號為ZN12-10/1000 斷路器，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=10KV , Ie= 1000A , 額定開斷電流Ibr=17.3KA,動穩(wěn)定電流Imax=44KA,熱穩(wěn)定電流It = 17.3 ( 4s )。( 2 )校驗開斷能力Ibr=31.5KA> I"

18、; = 8.701KA，斷路器開斷電流滿足系統(tǒng)短路容量的要 求。( 3 )校驗動穩(wěn)定Ish=V2Km I"=V2X1.8X8.701=22.149KA<44KA滿足要求。(4) 校驗熱穩(wěn)定因tk=2.1s>1s,故可不計非周期分量的發(fā)熱影響。Qk = (I"2 + 1012(t/2)+lt2)t/12=(8.7012 + 10 X 8.701 2+8.701 2)2.1/12= 18.27KA 2 S<17.3 2 X 4=1197.16KA 2 S滿足要求。以上計算表明，選ZN 12-10/1000斷路器可滿足要求。10KV斷路器的選擇結(jié)果設(shè)備選型計算數(shù)

19、據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)uI(KA)ish(KA)Q K(KA2S)Un(KV)I N(KA)I nbr(KA)I es(KA)I2tt(KA2SZN12-10/1000100.2718.70122.1518.2710100017.3441000ZN12-10/1600101.5018.70122.1518.2710160031.5801600二、隔離開關(guān)1.220KV隔離開關(guān)選擇(1 )選隔離開關(guān)型號考慮單條線路代2臺變壓器最大長期工作電流：按一臺主變退出，另一臺主變允許過負荷30%(40%)考慮Igmax =1.3 X Se/( V3Ue)=1.3 X 40000/( V3

20、 X 220)=136.5(A)根據(jù)Ue=220KV、Igmax =136.5A(線路考慮單線帶兩臺變壓器最大電 流136.5A)及室外布置的要求，由于220KV 隔離開關(guān)額定電流均大于220A，主變隔離開關(guān)、線路隔離開關(guān)選型號為GW10-220/1600A ，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=220KV , Ie= 1600A ,動穩(wěn)定電流Imax=100KA,熱穩(wěn)定電 流 It = 40KA (4s)。(2) 校驗動穩(wěn)定Ish=V2Km I"= V2 X 1.8 X 39.058=99.425KA>100KA, 滿足要求。(3) 校驗熱穩(wěn)定因tk=2.6s>1s,故可不計非周期分

21、量的發(fā)熱影響。Qk=( I"2 +10I2(t/2) +It2)t/12=(39.058 2+10 X23.48 2+23.187 2)2.6/12= 1641.54KA 2 S<50 2 X 4=10000 KA 2 S,滿足要求。以上計算表明，選GWi0-220/1600A隔離開關(guān)可滿足要求。220KV隔離開關(guān)的選擇結(jié)果設(shè)備選型計算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)Igmax(KA)ish(KA)Qk (KA2S)Un(KV)I N(KA)I es(KA)I2tt (KA2SGW7-220/2500A2200.1499.4251641.542202500125100002. 110K

22、V 隔離開關(guān)選擇(1 )選隔離開關(guān)型號單臺變壓器最大長期工作電流：Igmax =1.3 X Se/( V3Ue)=1.3 X 40000/( V3 X 121)=273.9(A)根據(jù)Ue=110KV、Igmax =273.9A及室外布置的要求，主變隔離開關(guān)、 線路隔離開關(guān)選型號為 GW4-110/1250A ，其額定技術(shù)數(shù)據(jù)：Ue=110KV , Ie = 1250A，動穩(wěn)定電流 Imax =50KA,熱穩(wěn)定電流 It =20KA (4s)。(2)校驗動穩(wěn)定Ish = V2Km I"= V2 X 1.8 X 3.804=9.683KA<50KA,滿足要求。(4) 校驗熱穩(wěn)定因t

23、k=3.1s>1s,故可不計非周期分量的發(fā)熱影響。Qk = (I"2 + 10I2(t/2) +It2) t/12=(3.8042 + 10 X 3.804 2+3.804 2)3.1/12=30.4KA 2 S<20 2 X4=1600 KA 2 S,滿足要求。以上計算表明，選GW4-110/1250A隔離開關(guān)可滿足要求。110KV隔離開關(guān)的選擇結(jié)果設(shè)備選型計算數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)Un(KV)I gmax(KA)i sh(KA)Qk (KA2S)Un(KV)In(KA)I es(KA)I2tt (KA2SGW5-110/1250A1100.279.68330.422012505

24、016003.10KV隔離開關(guān)選擇因10KV斷路器選用小車開關(guān)柜，不需要隔離開關(guān)三、母線橋及母線1. 主變 10KV 側(cè)母線橋選擇(1)按經(jīng)濟電流密度選擇主變引線10 kv全部負荷9300MVA 不足變壓器容量一半，考慮今后發(fā)展乘 1.05 倍Igmax =1.05 X 0.5 x Se/( V3Ue)=1.05 x 0.5 x 40000/( V3 x 10.5) =1154.7(A)已知年最大負荷利用小時數(shù) Tmax = 5600 小時，查鋁矩形母線經(jīng)濟電 流密度 J=0.75 。則 S j=Igmax /J=1154.7/0.75=1539.6(mm2)選雙條矩形母線截面 2 x( 80

25、 X8) = 1280 (mm2)按導(dǎo)體平放，其 Ial=1858A,K F=1.27, 計及溫度修正K 尸 V (70-40)/(70-28)=0.714K X Iai=0.714 X 1858=1326.6 (A)> I gmax =1154.7(A) 滿足母線正常發(fā)熱的要求。( 2 )熱穩(wěn)定校驗： 按上述情況選擇的導(dǎo)體截面，還應(yīng)按下式校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定：S > Smin =Qd1/2/C=I ootdz"2/C式中：S導(dǎo)體截面(mm 2)Smin 熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面( mm 2 ) Qd短路電流的熱效應(yīng)(A2 s)C 熱穩(wěn)定系數(shù)，取 C=90 Io

26、o穩(wěn)態(tài)短路電流(KA)Tdz 熱穩(wěn)定的短路計算時間(s)設(shè)主保護動作時間 tb=0.05s ，斷路器全開斷時間為 tkd=0.1s則短路電流持續(xù)時間為 tr=tb+tkd=0.05+0.1=0.15s 周期電流熱效應(yīng)Qp = Qk =( r2+10I2(t/2) +It2 )t/12=(8.7012+10 x8.701 2+8.701 2)2.1/12= 158.99KA 2 S由于 t r =0.11s<1s 考慮短路電流非周期分量，查表 Ta=0.05QnP = Ta r"2=0.05 X 8.701 2=3.79 KA 2 SQk= Qp+ Qnp=158.99+3.79

27、=162.78 KA2 S短路前母線工作溫度0W = 40 +(70 40 ) 1154.7/1326.6= 40 + 22.7 = 66.1查表C = 90貝S Smin = V ( Qk X Kf )/C= V ( 162.78 X 106 X 1.1 ) /90 =148.68(mm 2)選擇的導(dǎo)線截面均大于 S=1008 mm 2>259.28mm 2 ，滿足熱穩(wěn)定要 求。( 3 )動穩(wěn)定校驗：f°=112 X n s/I2=112 X 2.312 X 1.55 X 104/120 2=278(HZ)A-布置方式慣性半徑，L 絕緣子跨距(取120mm ),e材料系數(shù) 因

28、f0>=278HZ >155 HZ ，故(3=1，不考慮母線共振問題。變壓器出口短路時 ish=2.55 X 14.122=36.01(KA)母線截面系數(shù)(兩片平放) ：W = 0.333bh 2=0.333 X 0.008 X 0.008 2 = 17.05 X 10"6(m3)作用在母線上的最大電動力及相間應(yīng)力f=0.173i 2sh/a=0.173 X 36.01 2/0.4=560.83(N/m)o=M/W= fL2心0W)二 560.83 X 1.22/(10 X 17.05 X 10-6)=4.74 X 106(pa)查表61 =70 X 106(Pa) &g

29、t;4.74 X 106(Pa)滿足動穩(wěn)定要求。2. 母線橋支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓 10.5KV 和屋外裝設(shè)的要求，選用 ZS-10, 高度210mm ，機械破壞負荷 4900 N.作用在絕緣子上的電動力：F=0.173i 2shLca 3/a = 0.173 X36.01 2X 1.2/0.7= 384.57(N)0.6F p=0.6 X 4900N=2940N,因母線為兩片平放，此時 F'= F，可以認為F作用在絕緣子冒處。由于F = 384.57N <2940 N ,滿足動穩(wěn)定要 求。3.穿墻套管選擇最大持續(xù)工作電流 :I gmax =1154.7(A)根據(jù)母線額定

30、電壓 10.5KV 和屋外裝設(shè)的要求，選用 CWLC-10, 額定 電流1500A (最高氣溫低于 40 C額定電流不需要修正)套管長度 LCA=650mm ，機械破壞負荷 FP=12250 N 。計算跨度 LC=( 1.2+0.23 ) /2=0.715套管受力：F=1.73 x 10-7i2shLc/a=1.73 x 10-7 x 36690 2x 0.715/0.7=237.8 N0.6 F P=7350 N>237.8 N, 滿足動穩(wěn)定要求。4.10KV 母線選擇(1)母線距離較短按最大長期工作電流選擇， 考慮單臺變壓器帶 10KV 全部負荷：Igmax =(1900+1000+

31、2100+2000+1800+500)/0.85x (“3 x 10.5)=601.61(A)選單條矩形母線截面63 x 6.3 = 396.9(mm )按導(dǎo)體平放，其 Ial=872A,K F=1.02 , 計及溫度修正K 尸 V (70-28)/(70-25)=0.93K x Ial=0.93 x 872=810.96(A)> I gmax =601.61 (A) 滿足母線正常發(fā)熱的要求。( 2 )熱穩(wěn)定校驗： 按上述情況選擇的導(dǎo)體截面，還應(yīng)按下式校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定：SSmin =Qd"2 /C=l ootdz"2 /C式中：S導(dǎo)體截面(mm 2)Smin

32、 熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面( mm 2 )Qd短路電流的熱效應(yīng)(A2 s)C 熱穩(wěn)定系數(shù)，取 C=90Ioo穩(wěn)態(tài)短路電流(KA)Tdz 熱穩(wěn)定的短路計算時間( s) 設(shè)主保護動作時間 tb=0.05s ，斷路器全開斷時間為 tkd =0.1s 則短路電流持續(xù)時間為 t r=t b +t kd =0.05+0.1=0.15s 周期電流熱效應(yīng)Qp = Qk =( I"2 + 1012(何+lt2 )t/12=(8.7012+10 x8.701 2+8.701 2)2.1/12= 158.99KA 2 S由于 tr=0.15s<1s 考慮短路電流非周期分量，查表 Ta=0.05Q

33、nP = Ta r'2=0.05 x 8.701 2=3.79 KA 2 SQk= Qp+ Qnp=158.99+3.79=162.78 KA2 S短路前母線工作溫度0W = 30 +(70 30 ) 625.7/776.08= 30 + 32.25 = 62.25查表C = 90貝S Smin = V ( Qk x Kf )/C= V ( 162.78 x 106 x 1.02 ) /90 =143.17(mm 2)選擇的導(dǎo)線截面 S=396.9 (mm)>143.17mm 2 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 ( 3 )動穩(wěn)定校驗：fo=112 x n 創(chuàng) 2=112 x 2.312 x

34、1.55 x 104/120 2=278(HZ)A-布置方式慣性半徑，L 絕緣子跨距(取120mm ),e材料系數(shù) 因fo>=278HZ >155 HZ，故(3=1，不考慮母線共振問題。變壓器出口短路時 ish=2.55 x 14.39=35.31(KA) 母線截面系數(shù)(單片平放) ：W = bh2/6=0.0063 x 0.063 2/6=2.5 x 10-5(m3) 作用在母線上的最大電動力及相間應(yīng)力f=0.173i 2sh/a=0.173 x 35.31 2/0.2=1078.48(N/m)產(chǎn)M/W二 fL2/(10W)= 1078.48 x 1.22/(10 x 2.5 x

35、 10-5)=6.21 x 106(Pa)查表(Ta1 =70 x 106(Pa) >6.21 x 106(Pa)滿足動穩(wěn)定要求。5. 母線支持絕緣子選擇根據(jù)母線額定電壓10.5KV 和屋內(nèi)裝設(shè)的要求，選用ZNA-10,高度125mm，機械破壞負荷3675 N.作用在絕緣子上的電動力：F=0.173i 2shLca “a = 0.173 x35.31 2x 1.2/0.2= 1294.17(N)0.6F p=0.63675N=2205N,因母線為單片平放，此時F'= F，可以認為F作用在絕緣子冒處。由于 F = 1294.17N <2205 N，滿足動穩(wěn)定要求。母線橋和匯流

36、母線的選擇結(jié)果設(shè)備名稱選擇結(jié)果S(mm)放置方式Iy(A)E(x 10 6Pa)I gmx(A)Smin(mm)E(x 106Pa)匯流母線63 X 6.3平放810.9670625.7148.686.21母線橋2 X (80 X 8)平放1326.6701154.7143.174.74支柱絕緣子、穿墻套管的選擇結(jié)果設(shè)備名稱安裝地點類型型號0.6F ph (N)Fj(N)支扌寸絕緣子母線橋戶外ZS-102940399.23戶內(nèi)ZNA-1022051397.3穿墻套管匯流母線戶外CWLC-107350237.8備注6.10KVPT高壓熔斷器選擇熔斷器是用于保護短路和過負荷的最簡單的電器，但其容量

37、小，保護 性能差.熔斷器內(nèi)裝有石英砂，短路時熔絲熔化后滲入石英砂狹縫中迅速 冷卻，使電弧迅速熄滅.6.1 10KVPT高壓熔斷器選擇PT高壓熔斷器選擇其額定電壓高壓或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，額定 電流通常為0.5A .選RN2-10,額定電流0.5A ,最大開斷容量1000MVA , 最大切斷電流17KA，最小切斷電流0.6 - 1.8A .1 =8.701KA<17KA滿足切斷故障電流要求.6.2 10KV所用變高壓熔斷器選擇所用變高壓熔斷器選擇其額定電壓高壓或等于所在電網(wǎng)的額定電壓， 額定電流通常為3A .選RN2-10,額定電流3A，最大開斷容量1000MVA , 最大切斷電流17

38、KA，最小切斷電流0.6 - 1.8A .1 =8.701KA<17KA滿足切斷故障電流要求.10KV所用變、壓變高壓側(cè)熔斷器情況列表安裝地點型號選擇結(jié)果Inbr （KA）計算結(jié)果1 （KA）所用變咼壓側(cè)RN2-10/3178.701壓變咼壓側(cè)RN2-10/0.5178.701備注六、所用電的接線方式與所用變的選擇1. 所用電的接線為了保證所用電系統(tǒng)的可靠性，所用電分別從10KV兩段母線上引接.為了節(jié)約投資，所用變壓器采用隔離開關(guān)加高壓熔斷器與母線相連.其低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高 供電可靠性。2. 所用變所用變負荷計算采用換算系數(shù)法，按下式計算：S

39、= （Ki 刀 Pi+ 刀 P2） /0.85式中：S所用變壓器容量（KVA ）K1 所用動力負荷換算系數(shù)，一般取 0.85刀Pi 所用動力負荷之和（KW）刀P2照明及電熱負荷之和（KW）則所用電負荷 S= (0.85 X 20+20 ) /0.85=43.52(KVA )考慮到環(huán)境溫度的影響及適當估計到變壓器允許過載能力，即KoKfSe > S式中：Se所用變壓器額定容量Ko對應(yīng)于全年周圍空氣溫度修正系數(shù)，取 Ko=0.95Kf允許過負荷倍數(shù)，取 Kf=1.04則所用變壓器額定容量 Se > 43.52/(0.95 X 1.04 ) =44 (KVA )故所用變選擇 S950/1

40、0 型變壓器，額定電壓 10±5%/0.4KV 。七、配電裝置1. 所址選擇變電所的所址選擇應(yīng)根據(jù)本地區(qū)電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮電 網(wǎng)結(jié)構(gòu)，負荷分布、城建規(guī)劃、土地征用、出線走廊、交通運輸、水文地 質(zhì)、環(huán)境影響、地震烈度和職工生活條件等因素，通過技術(shù)比較和經(jīng)濟效 益分析，選擇最佳方案。2.220KV 配電裝置確定方案考慮到施工、運行操作、檢修方便和占用土地等因素，經(jīng)綜合考慮， 220KV 配電裝置采用屋外高型布置， 配電裝置按雙母線布置， 單框架結(jié)構(gòu)， 框架中布置兩層主母線及隔離開關(guān)，框架外側(cè)布置斷路器、電流互感器及 隔離開關(guān)。3.110KV 配電裝置確定方案110KV 配電裝

41、置采用內(nèi)橋接線屋外中型布置型布置。4.10KV 配電裝置確定方案10KV 母線分段接線采用屋內(nèi)成套開關(guān)柜單層雙列布置， 配電裝置按單 布置。八、電壓互感器的配置1. 電壓互感器選擇1.1 220KV 電壓互感器選擇220KV 電壓互感器戶外安裝，一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額 定電壓為100 /V3, 220KV電網(wǎng)為中性電接地系統(tǒng)，電壓互感器輔助繞 阻額定電壓為100 /V3 .為滿足測量和保護要求選用三只單相電容式電 壓互感器，型號：YDR-220，額定變比220 /V3 / 0.1 /V3 / 0.1 /V 3次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額定電壓為100 /V3，準確度級0.5、3

42、P級，額定容量150VA,最大容量1200VA.1.2 110KV 電壓互感器選擇110KV 電壓互感器戶外安裝，一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓，二次繞阻額 定電壓為 100 /V3， 110KV 電網(wǎng)為中性電接地系統(tǒng)， 電壓互感器輔助繞 阻額定電壓為 100 /V 3 為滿足測量和保護要求選用三只單相電容式電壓互感器，型號：YDR-110，額定變比110 /V3 / 0.1 /V3 / 0.1 /V3, 準確度級0.5、3P級，額定容量150VA,最大容量1200VA.1.3 10KV 電壓互感器選擇10KV 電壓互感器為戶內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)安裝, 10KV 系統(tǒng)為小電流接地系 統(tǒng),一次繞阻接于電網(wǎng)相電壓,

43、二次繞阻額定電壓為 100/V3, 10KV 電網(wǎng)為中性點不接地系統(tǒng),電壓互感器輔助繞阻額定電壓為 100 /3電 壓為互感器除供測量儀表外,還用來作交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視,為滿足測量和 保護要求選用三相五柱式電壓互感器,型號： JSJW-10, 額定變比 10 /V 3/0.1 /V3/ 0.1 準確度級 0.5 額定容量 120VA, 最大容量 960VA.2. 電流互感器選擇電流互感器的選擇,應(yīng)滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求。 并滿足正常工作條件、短路穩(wěn)定性、承受過電壓能力等技術(shù)條件及一定的 環(huán)境條件。具體要求：一次電壓和電流應(yīng)和所接入電網(wǎng)的額定電壓和電流 相一致；二次側(cè)所接的負載容量

44、不應(yīng)超出其準確級所允許的容量。2.1 220KV 電流互感器選擇最大長期工作電流：Igmax =1.05 X Se/( V3Ue)=1.05 X 40000/( V3 X 220)=110(A)選電流互感器型號 LCWB 2-220W, 額定變比 200 /5,準確度級 0.2, p級.2.2 110KV 電流互感器選擇最大長期工作電流：Igmax=1.05XSe/(V3Ue)=1.05X40000/( V3X121)=200.4(A)選主變電流互感器型號 LCWB 6-110B, 額定變比 250 /5,準確度級 0.2, p級.考慮到線路電流互感器既要滿足主變保護要求， 又要滿足線路保 護

45、要求選LCWB 6-110B 額定變比250 /5 , 0.2, p級。2.3 10KV 電流互感器選擇最大長期工作電流：Igmax =1.05 X 0.5 X Se/( V 3U e)=1.05 X 20000/( V 3 X10.5) =1154.7(A)選主變電流互感器型號LDZJ1-10,額定變比1500 /5，準確度級0.5、 D級.二次負荷1.2 Q。線路負荷電流較小選電流互感器型號 LA-10 ,額定 變比200 /5，準確度級0.5、3級。母聯(lián)短路器選電流互感器型號 LMC-10 , 額定變比800，準確度級0.5、3級?；ジ衅鬟x擇情況的列表設(shè)備名稱安裝地點型號電壓互感 器22

46、0KV母線YDR-220 /V3 -0.5橋斷路器兩側(cè)連接點YDR-110 /V3 -0.5/3P10KV母線JSJW-10 /V3 -0.5電流互感 器110KV線路線路保護LCWB 6-110B/250, 0.2, p 級主變保護LCWB 6-110B/250,0.2/D1/D2 級110KV橋斷路器LCWB 6-110B/250,0.2/D1/D2 級220KV線路LCWB 2-220 /200 , 0.2/ p主變10KV側(cè)差動LDZJ1-10/1500, 0.5 , D 級過流LDZJ1-10/1500, 0.5 , D 級10KV出線LA-10/200, 0.5/3 級10KV母聯(lián)

47、LMC-10/800, 0.5/3 級九、繼電保護的配置1.主變保護的配置主變保護采用國電南自的PST 1200系列數(shù)字式變壓器保護。本變電 站裝有PST 1202A和PST 1202B兩套主變微機保護裝置（差動保護、 后備保護）PST-12系列操作箱及本體保護 PST-1200系列數(shù)字式變壓器 保護裝置（失靈保護）PST-1222分相操作雙跳操作箱的成套變壓器保護 裝置。PST 1203A保護差動保護采用二次諧波原理的差動保護，主要包括 二次諧波制動元件、五次諧波制動元件、比率制動元件、差動速斷過流元 件、差動元件和TA繼線判別元件等；同時還包括變壓器各側(cè)過負荷元件、變壓器過負荷啟動風冷元件、變壓器過負荷閉鎖調(diào)壓元件等。PST 1203B 保護差動保護采用波形對稱原理的差動保護，主要包括 波形對稱元件、五次諧波制動元件、比率制動元件、差動速斷過流元件、 差動元件和 TA 斷線判別開頭等； 同時還包括變壓器各側(cè)過負荷元件、 變壓 器過負荷啟動風冷元件、變壓器過負荷閉鎖調(diào)壓元件等。SOFT-HB3 本保護 220kV 電壓等級變壓器的高壓側(cè)和中壓側(cè)后備保。 復(fù)合電壓閉鎖 （方向）過流保護（兩段六時限），復(fù)合電壓閉鎖過流保護 （一 段兩時段），零序（方向）過流保護（兩段六時限） ，零序過流保護（一段 兩時限），間隙零序保護（一段兩時限） ，中性點過流保護（一段一時限