110kV變電站一次部分設(shè)計(jì)secret

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱 110kV 變電站一次部分設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 班級(jí)指導(dǎo)老師目錄摘要 (3)概述 (4)第一章電氣主接線 (6)1. 1 110kv電氣主接線 (7)1. 235kv電氣主接線(8)1. 310kv電氣主接線(10)1. 4站用變接線 (12)第二章負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇 (13)2 . 1負(fù)荷計(jì)算(13)2 .2主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 (14)2 . 3站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定(16)第三章 最大持續(xù)工作電流及短路電流的計(jì)算 (17)3 . 1各回路最大持續(xù)工作電流 (17)3 . 2短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果 (18)第四章主要電氣設(shè)備選擇 (

2、19)4 . 1高壓斷路器的選擇 (21)4 . 2隔離開關(guān)的選擇 (22)4 . 3母線的選擇 (23)4 . 4絕緣子和穿墻套管的選擇(24)4 . 5電流互感器的選擇 (24)4 . 6電壓互感器的選擇 (26)4. 7各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表(29)附錄I設(shè)計(jì)計(jì)算書 （30）附錄II電氣主接線圖 （37）10kv配電裝置配電圖 （39）致謝 （40）參考文獻(xiàn) （41）本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長方面闡明了建站的必要性， 然后通過對(duì)擬 建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 11

3、0kV, 35kV, 10kV以及站用電 的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大 持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母 線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而 完成了 110kV電氣一次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站變壓器接線概1、待設(shè)計(jì)變電所地位及作用按照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建1中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對(duì)本區(qū)用戶供電為主，尤其對(duì) 本地區(qū)大用戶進(jìn)行供電。改善提高供電水平。同時(shí)和其他地區(qū)變電所 聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。事

4、北待設(shè)計(jì)變電站',U>110kV出線4回，2回備用35kV出線8回，2回備用10kV線路12回，另有2回備用2、變電站負(fù)荷情況及所址概況本變電站的電壓等級(jí)為 110/35/10。變電站由兩個(gè)系統(tǒng)供電, 系統(tǒng)S1為600MVA容抗為0.38,系統(tǒng)S2為800MVA容抗為0.45.線路1為30KM,線路2為20KM,線路3為25KM該地區(qū)自然條件： 年最高氣溫40攝氏度，年最底氣溫-5攝氏度，年平均氣溫18攝 氏度。出線方向110kV向北，35kV向西，10kV向東。所址概括，黃土高原，面積為100 X 100平方米，本地區(qū)無污穢，土壤電阻率7000Q .cm。本論文主要通過分析上述

5、負(fù)荷資料， 以及通過負(fù)荷計(jì)算，最大持 續(xù)工作電流及短路計(jì)算，對(duì)變電站進(jìn)行了設(shè)備選型和主接線選擇， 進(jìn) 而完成了變電站一次部分設(shè)計(jì)。第一章電氣主接線設(shè)計(jì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站 分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、 變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞 不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本 要求。1運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多 少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。2具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)

6、到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除 故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢 修人員的安全。3 操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人 員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操 作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要， 而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。4經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn) 行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接 線

7、時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地 位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。1.1 110kV電氣主接線由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長而擬建 的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。變電站 110k V側(cè)和10k V側(cè)，均為單 母線分段接線。110kV220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中 居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分 段單母線或雙母線的35kV110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器 時(shí)，可設(shè)置旁路母線。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2所示。圖1.1單母

8、線分段帶旁母接線圖1.2雙母線帶旁路母線接線對(duì)圖1.1及圖1.2所示方案I、H綜合比較，見表1-1表1-1主接線方案比較表方案I方案H技術(shù) 簡單清晰、操作方 便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以 代替出線斷路器， 進(jìn)行不停電檢修出 線斷路器，保證重 要用戶供電 運(yùn)行可靠、運(yùn)行方 式靈活、便于事故 處理、易擴(kuò)建 母聯(lián)斷路器可代替 需檢修的出線斷路 器工作 倒閘操作復(fù)雜，容 易誤操作經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器 兼作旁路斷路器節(jié) 省投資 占地大、設(shè)備多、 投資大 母聯(lián)斷路器兼作旁 路斷路器節(jié)省投資在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第H種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則 方案I占優(yōu)勢(shì)。鑒于此站

9、為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活 性。經(jīng)綜合分析，決定選第H種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。1.2 35kV電氣主接線電壓等級(jí)為35kV60kV，出線為48回，可采用單母線分段接 線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電,采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV60kV出線多為雙回路，有可能停電檢 修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為 23天。）所以，35kV60kV采用 雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖 1.3及圖1.4所 示。4*圖1.3單母線分段帶旁母接線圖1.4雙

10、母線接線對(duì)圖1.3及圖1.4所示方案I、H綜合比較。見表 1-2表1-2主接線方案比較項(xiàng)方案方案I單方案H雙技術(shù) 簡單清晰、操作方便、易 于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替 出線斷路器，進(jìn)行不停電檢 修出線斷路器，保證重要用 戶供電 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器兼作 旁路斷路器節(jié)省投資 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。 雖然方案I可靠性、靈活性不如方案但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級(jí)不高，可 選用投資小的方案I。1.3 10kV電氣主接線610kV配電裝置出線回路數(shù)目為 6回及以上

11、時(shí)，可采用單母 線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多， 輸送和穿越 功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。上述兩種方案如圖1.5及圖1.6所示。圖1.5單母線分段接線圖1.6雙母線接線對(duì)圖1.5及圖1.6所示方案I、H綜合比較，見表 1-3表1-3主接線方案比較方案I單分方案H雙不會(huì)造成全所停電供電可靠技術(shù)調(diào)度靈活調(diào)度靈活保證對(duì)重要用戶的供電擴(kuò)建方便 任一斷路器檢修，該回路便于試驗(yàn)必須停止工作易誤操作占地少設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜經(jīng)濟(jì)設(shè)備少投資和占地面大經(jīng)過綜合比較方案I在經(jīng)濟(jì)性上比方案H好， 且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用方案I1.4站用電接線故提出單母一般站用電接線選用

12、接線簡單且投資小的接線方式 線分段接線和單母線接線兩種方案。上述兩種方案如圖1.7及圖1.8所示。圖1.8單母線接線1-4對(duì)圖1.7及圖1.8所示方案I、H綜合比較，見表表1-4主接線方案比較項(xiàng)案方案I單分方案H單技術(shù) 不會(huì)造成全所停電 調(diào)度靈活 保證對(duì)重要用戶的供電 任一斷路器檢修，該回路 必須停止工作 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均 衡發(fā)展 簡單清晰、操作方便、 易于發(fā)展 可靠性、靈活性差經(jīng)濟(jì) 占地少 設(shè)備少設(shè)備少、投資小經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案I第二章負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇2.1負(fù)荷計(jì)算要選擇主變壓器和站用變壓器的容量， 確定變壓器各出線側(cè)的最 大持續(xù)工作電流。

13、首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動(dòng) 力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、10kV©負(fù)荷、35kV負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷。n由公式Sc=K右1%（2_!）i =1 COS式中 gC某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷k 同時(shí)系數(shù)（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負(fù)荷與10kV各負(fù)荷之間取0.9、站用負(fù)荷取0.85 ）a %該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取 5%P、cos 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)站用負(fù)荷計(jì)算S 站=0.85 X (91.5/0.85) X (1+5%)=96.075KVA0.096MVA2.1.2 10kV 負(fù)荷計(jì)算Sokv=O.85(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.

14、8)X 0.85+3/9 X 4x (1+5%)=38.675WVA2.1.3 35kV 負(fù)荷計(jì)算S35kv=0.9 X (6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85X (1+5%)=27.448MVA2.1.4 110kV 負(fù)荷計(jì)算Shokv=O.9 X (20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9)X (1+5%)+ S 站=68.398+0.096=68.494MVA2.2主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：1. 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況 下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2. 對(duì)地區(qū)性孤立

15、的一次變電站或大型專用變電站，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?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路呆主變的方式。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。222變電所主變壓器容量的確定主變壓器容量確定的要求：1. 主變壓器容量一般按變電站建成后 510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇， 并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。2. 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容 量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)， 其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證 用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器 容量就能保

16、證全部負(fù)荷的6070% S總=68.494MVA由于上述條 件所限制。所以，兩臺(tái)主變壓器應(yīng)各自承擔(dān)34.247MVA當(dāng)一臺(tái) 停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān)70%為47.946MVA故選兩臺(tái)50MVA勺主 變壓器就可滿足負(fù)荷需求。2.2.3 變電站主變壓器型式的選擇具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電 站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓 較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程 上規(guī)定 對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10KV及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào) 壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110

17、kV及以上電壓變壓器繞組都采用 丫。連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用，連接故主變參數(shù)如下:型號(hào)電壓組合及分接范圍阻抗電壓空載 電流連接組咼壓中壓低壓高-中高-低中-低1. 3YN , yn 0,d11SFSZ9-50000/110110± 8X1。25%38. 5± 5%10. 51110.517. 56.52.3站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定231站用變臺(tái)數(shù)的確定對(duì)大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kV母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器

18、，并采用 暗備用的方式。站用變?nèi)萘康拇_定站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常 的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。考慮 到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器 運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器 因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。S 站=96.075心-10%)= 106KVA站用變型式的選擇考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器故站用變參數(shù)如下：型號(hào)電壓組合連接組標(biāo)號(hào)仝載損耗負(fù)載損耗空載電流阻抗電壓高壓高壓分接范圍低壓S9-200/1010;6

19、.3;6士 5%0.4Y,y n00.482.61.34因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也 為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性, 應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范第條自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所， 應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或 主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定“對(duì)于 35-110KV變電所，可按 主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額 較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺

20、額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。第三章最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計(jì)算3.1各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式 Smax=3Ue |gmax ( 3-1 )式中 Smax 所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量Ue -各電壓等級(jí)額定電壓I g max最大持續(xù)工作電流Smax= 3Ue Ig maxgmax = Smax/、3U則：10kVI=38.675MVA/T3 X 10KVI g max=2.232KA35kV I=27.448 MVA/ 73 X 35KVg max= 1.58KA110kV I=68.494 MVA/ 寸3 X 110KVI g maxv=3.954 KA3.2短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短

21、路電流計(jì)算結(jié)果短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng) 電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電， 而且 會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站 以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算。 可能發(fā)生最大短路電流的短路電 流計(jì)算點(diǎn)有4個(gè)，即110KV母線短路（K1點(diǎn)），35KV母線短路（K2） 點(diǎn)，10KV電抗器母線短路（K3點(diǎn)），0.4KV母線短路（K4點(diǎn)）。計(jì)算結(jié)果:（計(jì)算過程見附錄I ）當(dāng)K1點(diǎn)斷路時(shí)：=5.58KA jch=14.2 c

22、h=8.43s =1111.4當(dāng)K2點(diǎn)斷路時(shí):I =1.85KA山=4.7|嚴(yán)2.8s=12°.2當(dāng)K3點(diǎn)斷路時(shí)：I =38KA山=96.7 | ch=57.4s =691當(dāng)K4點(diǎn)斷路時(shí)：I =1000KA ich=2542 |ch=1510s=692.8第四章主要電氣設(shè)備選擇由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異 ，因此它們的選 擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。 但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正 常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作， 為此，它們的選擇都有一個(gè)共同 的原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：1. 應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考 慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)

23、境條件校核。3應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。5.與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。6選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格 的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行1電壓選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即，Umax>Ug2電流選用的電器額定電流Ie不得低于 所在回路在各種可能運(yùn)行方 式下的持續(xù)工作電流Ig，即Ie>Ig校驗(yàn)的一般原則：1. 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重

24、情況的短路電流。2. 用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。3. 短路的熱穩(wěn)定條件2td "222| rt>QdQd=Q=（| +10| td/2+| td ）Cdt 在計(jì)算時(shí)間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KAS）Itt秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KAS）T設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 Ts按下式計(jì)算 t =t d+t kd式中t d 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（S） tkd斷路的全分閘時(shí)間（s）4. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：| ch - | dw I ch - I dw上式中i

25、 ch I ch短路沖擊電流幅值及其有效值i dw I dw5. 絕緣水平：允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值在工作電壓的作用下， 電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 接 口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù) 水平來確定。由于變壓器短時(shí)過載能力很大， 雙回路出線的工作電流變化幅度 也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力， 所以在選擇其額定電流時(shí)， 應(yīng)滿 足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。4.1 高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。型式選擇：本次在選擇斷路器， 考慮了產(chǎn)品的系列化， 既

26、盡可能采用 同一型號(hào)斷路器， 以便減少備用件的種類， 方便設(shè)備的運(yùn)行和 檢修。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1. 在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。2. 在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。3. 應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間3.應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、 體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè) 備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯 一有發(fā)展前途的斷路器。故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器, 其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用

27、壽命和 檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器 由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使 用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操 作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄 弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35KV及以下 的電壓等級(jí)中。所以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。 又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知電壓等級(jí)型號(hào)額定電壓額定電流Ir2Ir t動(dòng)穩(wěn)定電流110kVLW14-110110KV31500A31.5231.5心80KA35kVZN23-3535KV160025

28、2 .25x463KA10kVZN-1010KV600A8.7kA4.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1.隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否 與電網(wǎng)隔開。2隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓 及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安 全。3隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和 絕緣強(qiáng)度。4隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合 閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。5隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作要可靠。6帶有接地刀閘的隔離開關(guān)

29、，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔 離開關(guān)的正確操作。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知電壓等 級(jí)型號(hào)額定電壓額定電 流動(dòng)穩(wěn)定電流110kVGW4-110G110KV1000A8035kVGW4-3535KV1000A5010kVGN8-1010KV600A754.3各級(jí)電壓母線的選擇選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：、選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；、選擇母線截面的大??；、檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；、對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；、對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。110kV 母線一般采用軟導(dǎo)體型式。

30、 指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為LGJQ-150 的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 35KV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 LGJ 185 型鋼 芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體 LGJ- 70,故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。本變電所10KV的最終回路較多，因此10KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選 LGJ150 型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求,則同時(shí)也大于可不 校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ-70,故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。4.4 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中,高壓電器的連接、固定和絕緣,是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。所以,絕緣子必須 有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度,耐熱、耐潮濕

31、。選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離,并能在雨天阻斷水 流,以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外 穿墻時(shí)使用，635KV為瓷絕緣，60220KV為油浸紙絕緣電容式。4.5 電流互感器的配置和選擇一. 參數(shù)選擇1.技術(shù)條件（ 1 ）正常工作條件- -一次回路電流, 一次回路電壓, 二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，（2） 短路穩(wěn)定性動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)（3）承受過電壓能力絕緣水平，泄露比2. 環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度。二. 型式選擇35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件 及產(chǎn)品情況，采

32、用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互 感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先 采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。110KV側(cè)CT的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕 緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器常用 L（C） 系列。出線側(cè)CT采用戶外式，用于表計(jì)測(cè)量和保護(hù)裝置的需要準(zhǔn)確度。當(dāng)電流互感器用于測(cè)量、 時(shí)，其一次額定電流盡量選擇得比回路 中正常工作電流的 1/3 左右以保證測(cè)量儀表的最佳工作、 并在過負(fù)荷 時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。根據(jù) U e >U gmaxI j I gmax選擇型號(hào)為LCWB6-

33、110型35KV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點(diǎn)和最大長期工作電流選 LCZ-35系列CT電壓等級(jí)型號(hào)110kVLCWB-6-11035kVLCZ-3510kVLMC-104.6電壓互感器的配置和選擇一. 參數(shù)選擇1.技術(shù)條件(1) 正常工作條件一一一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷， 準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷(2) 承受過電壓能力一一絕緣水平，泄露比距。二. 環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度。三. 型式選擇1.620kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或 在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零 序電壓是，一般米用三相五住電壓互感器。2.35110kV配電

34、裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感110kV側(cè)PT的選擇電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)248頁，35-110KV配電裝置一般采用 油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互 感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用 電容式電壓互感器。35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘型號(hào)額定電壓（V）二次繞組額定 輸出（VA）電容量載波 耦合 電容一次繞 組二次繞 組剩余電 壓繞組0.5級(jí)1級(jí)咼壓 電容中壓 電容YDR-110110000/100/V3100150VA300VA12.55010準(zhǔn)確

35、度為：電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn) 確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。所以選用 Y DR-110型電容式電壓互感器。35kV母線PT選擇：35-11KV 配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。選四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式 TDJJ-35型PT選用戶內(nèi)式型號(hào)額定電壓（V）接線方式一次繞組二次繞組剩余電壓繞組TDJJ-3535000/73100/巧100/3Y/Yo/準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度， 此 處因有電度表故選編0.5級(jí)PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，PT本身不遭受短路電流作用

36、，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.7各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表電壓等級(jí) 電氣設(shè)備110kV35kV10kV高壓斷路器LW14-110ZN23-35ZN-10隔離開關(guān)GW4-110GGW4-35GN8-10電流互感器LCWB-6-110LCZ-35LMC-10電壓互感器Y DR-110TDJJ-35TSJW-10絕緣子ZSW-110ZSW-35/400ZSW-10/500母線LGJQ-150LGJ-185LGJ-150主變壓器SFSZ9-50000/110站用變壓器S9-200/10等效電路圖查表知LGJQ-150 X*=0.1989/KM選基準(zhǔn)：Sb=1°°MVA UB =

37、 Uav0.4KVK435KVK3K2310KV7 K1110KV1110等效電路圖當(dāng)K1點(diǎn)斷路時(shí)：Us(1-3)%=10.5 %Us(2-3)%=6 % Us(1-2)%=17%Xi= X4=1/200(17+10.5-6) X 100/50=0.215X2= X5=1/200(10.5+6-17) X 100/50=0.125X6= X3=1/200(17+6-10.5) X 100/50=0Xi 二X*L=0.1989 X 30/2=2.95= X 7 | XsX10=0.38 X 102/600=7.72X9=4%/100X 100/0.22=0.18X 12=0.1075Xi3=0.0625X14=0(a)XT.7 X 6.8/(7.7+6.8)+2.95=6.56I *=1/ X、=11.1短路電流有名值：1 =I* Sj/ 3Uav=5.58KA沖