華北水利水電大學(xué)電氣工程和自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、分類號(hào) 編 號(hào)華北水利水電學(xué)院North Chi na In stitute of Water Con serva ncy and Hydroelectric Power畢業(yè)設(shè)計(jì)題目110kV變電站電氣部分設(shè)計(jì)學(xué) 院電力學(xué)院專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2010年5月31日華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)全部課程的 基礎(chǔ)上，學(xué)生綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識(shí)去分析、解決一個(gè)問(wèn)題，使學(xué)生得到一次綜合 運(yùn)用所學(xué)基本理論，基本知識(shí)和技能，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)或科學(xué)研究的初步訓(xùn)練，進(jìn)一步培養(yǎng) 學(xué)生分析、解決問(wèn)題的

2、能力。能夠讓學(xué)生在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后，感到自己的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆 能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)，去創(chuàng)造的自信心。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)使學(xué)生達(dá)到下列要求：1、提高學(xué)生關(guān)于電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念和經(jīng)濟(jì)技術(shù)觀點(diǎn)，以及對(duì)工程技術(shù)中的 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題能夠進(jìn)行較全面的綜合分析能力。2、學(xué)習(xí)變電站工程設(shè)計(jì)程序和方法，使學(xué)生進(jìn)一步獲得查閱文獻(xiàn)，搜集資料，調(diào) 查研究，綜合分析，計(jì)算比較，設(shè)計(jì)制圖和編寫(xiě)說(shuō)明等多方面的訓(xùn)練。3、使學(xué)生鞏固和提高以往學(xué)習(xí)的理論和知識(shí)，進(jìn)一步補(bǔ)充某些新的知識(shí)和基本技 能，從而獲得綜合應(yīng)用各種知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的鍛煉，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。二、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）電氣一次部分1、電氣主接線設(shè)

3、計(jì)；2、短路電流計(jì)算及主要電氣設(shè)備選擇；3、配電裝置設(shè)計(jì)。（二）電氣二次部分1、變壓器的保護(hù)配置設(shè)計(jì)；2、變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)；3、變壓器保護(hù)整定計(jì)算；三、重點(diǎn)研究問(wèn)題1、電氣主接線方案設(shè)計(jì)，包括方案論證（變壓器選擇、技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)比較）；2、短路電流計(jì)算（包括三相短路電流計(jì)算與不對(duì)稱短路電流計(jì)算） ；3、電氣設(shè)備選擇計(jì)算；4、變壓器保護(hù)整定計(jì)算。四、主要技術(shù)指標(biāo)或主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)的原始資料為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā) 展規(guī)劃，擬建設(shè)一座 110/35/10kV 的區(qū)域性降壓變電所，設(shè)計(jì)原始資料要求如下：1 、電壓等級(jí)： 110/35/10kV2 、設(shè)計(jì)

4、容量：擬設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)主變壓器。3 、進(jìn)出線及負(fù)荷情況：（1 ）、110kV側(cè)，110kV側(cè)進(jìn)出線4回，其中兩回為電源進(jìn)線，每回最大負(fù)荷50000KVA 功率因數(shù)為0.85 , 一回停運(yùn)后，另一回最大可輸送100000KVA負(fù)荷；另2回為出線，本期 擬建設(shè)一回，留一回作為備用出線間隔，出線正常時(shí)每回最大功率為35000kVA最小為25000kVA功率因數(shù)為0.85，最大負(fù)荷利用時(shí)間為4200h。（ 110KV母線短路容量2000MVA（2）、35kV側(cè),35kV側(cè)出線2回，每回最大負(fù)荷12000KVA無(wú)電源進(jìn)線。負(fù)荷功率因 數(shù)為0.8，最大負(fù)荷利用小時(shí)為4000h, 類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%二類

5、負(fù)荷占20%其 余為三類負(fù)荷。（3）、l0kV側(cè)，l0kV側(cè)出線共計(jì)14回，其中2回為站用變出線，無(wú)電源進(jìn)線，為電 纜出線，每回負(fù)荷1600kVA負(fù)荷功率因數(shù)為0.8左右，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000h以 上，其中一、二類負(fù)占總最大負(fù)荷的 50%。4 、環(huán)境條件當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?40 攝氏度，最低氣溫 -25 攝氏度，最熱月份平均溫度 23.3攝氏度，變電所所處海拔高度 700m污穢程度中級(jí)。土壤熱阻率p t=120C cm/w, 土壤 溫度20C。五、設(shè)計(jì)成果要求1 、設(shè)計(jì)要求（ 1 ）電氣主接線方案設(shè)計(jì)應(yīng)合理，主接線方案論證與比較不能少于兩個(gè)方案。（2）短路電流及電氣設(shè)備選擇計(jì)算方法應(yīng)正確。

6、（ 3）主接線圖形符號(hào)、線條及圖簽符合規(guī)范，接線正確，圖面布局合理，參數(shù)標(biāo)注 正確，圖形清晰美觀。（ 4）論文格式應(yīng)符合要求，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，層次分明，文理通順，無(wú)錯(cuò)別字， 要求打印，統(tǒng)一用A4紙。（ 5）獨(dú)立完成，嚴(yán)禁抄襲或請(qǐng)人代作。（ 6）按分配時(shí)間階段完成相應(yīng)任務(wù)。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說(shuō)明書(shū)及計(jì)算書(shū)裝訂次序：（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告；（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)（抄錄原件有關(guān)內(nèi)容） ；（3）目錄；（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文。正文包括方案論證（變壓器選擇、技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)比較） 、短路計(jì)算圖表、電氣設(shè)備 選擇（高壓開(kāi)關(guān)電器、互感器、避雷器、母線等） 。（5）計(jì)算書(shū)3、變電所電氣主接線圖

7、、變電所斷面圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖 A3 一份）。4、專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻譯（原件及譯文，漢字要求 3000 字以上）六、其它1、參考文獻(xiàn)1 熊銀信主編 發(fā)電廠電氣部分（第三版） 中國(guó)電力出版社 2004.82 西北電力設(shè)計(jì)院 電力工程電氣一次設(shè)計(jì)手冊(cè) 水利電力出版社 19893 西北電力設(shè)計(jì)院 電力工程電氣二次設(shè)計(jì)手冊(cè) 水利電力出版社 19894 陳珩主編 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 中國(guó)電力出版社 19985 李光琦主編 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 中國(guó)電力出版社 20026 賀家李 宋從矩 合編 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 20032、時(shí)間安排 本次設(shè)計(jì)的時(shí)間共 12 周，各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容的時(shí)間安排大致如下： 收集資料，熟悉任務(wù)

8、 1 周 方案論證比較1周短路電流計(jì)算2周電氣設(shè)備選擇計(jì)算 2 周 計(jì)算機(jī)繪圖 2 周 完善設(shè)計(jì)成果 1 周 編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 周 審核、校對(duì) | 、翻譯資料 1 周 答辯 1 周總計(jì)12 周華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告2010年03月24日學(xué)生姓名龔宏科學(xué)號(hào)200607127專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化題目名稱ghkllOkV變電站電氣部分設(shè)計(jì)課題來(lái)源模擬主 要 內(nèi) 容一、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）電氣一次部分1、電氣主接線設(shè)計(jì)；電氣主接線的設(shè)計(jì)確定主接線的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝 置的布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以及經(jīng)濟(jì)性等都起著 決定性作用。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電

9、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。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì) 性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的 能力，我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要求是滿足調(diào)度時(shí)靈活性的 要求，滿足檢修時(shí)靈活性的要求以及滿足擴(kuò)建時(shí)靈活性的要求，大的電力 工程往往要分期建設(shè)，從最初的主接線過(guò)渡到最終的主接線，每次過(guò)渡都 應(yīng)該比較方便，對(duì)已運(yùn)行部分影響小，改建的工程量不大。根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電源和出線回路數(shù)、 電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等不同的考慮，

10、可以擬定出若 干個(gè)主接線方案。依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上淘汰一些明顯不合 理的方案，最終保留2個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又能滿足任務(wù)書(shū)要求的方案，再進(jìn) 行經(jīng)濟(jì)性、可靠性、可操作性等比較，最終確定出在技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上 可行的方案。2、短路電流計(jì)算及主要電氣設(shè)備選擇；短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖及本所電氣主 接線圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，用實(shí)用計(jì)算 法或上機(jī)計(jì)算出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括：a短路電流的計(jì)算方法；b設(shè)計(jì)中通常以三相短路作 為電氣設(shè)備的選擇方法；c根據(jù)短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法 或按個(gè)別變

11、化法計(jì)算短路電流。應(yīng)選擇的電氣設(shè)備如下：各電壓等級(jí)的母 線、絕緣子、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇 電氣設(shè)備，按短路情況下校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對(duì)于軟母線 來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定，對(duì)于開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其開(kāi)斷能力。對(duì)選擇的主接線進(jìn)行短路電流計(jì)算 （三相短路、兩相短路、單相接地短路）。 對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、限流電 抗器、支柱絕緣子、穿墻套管、避雷器、消弧線圈進(jìn)行合理的選擇并進(jìn)行 校驗(yàn)。3、配電裝置設(shè)計(jì)。（二）電氣二次部分根據(jù)計(jì)算出的短路電流和線路接線方式，進(jìn)行變壓器和線路保護(hù)的整定。1變壓器的保護(hù)配置設(shè)計(jì)；2、變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)；3、

12、變壓器保護(hù)整定計(jì)算；三、重點(diǎn)研究問(wèn)題1電氣主接線方案設(shè)計(jì)，包括方案論證（變壓器選擇、技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)比 較）；2、 短路電流計(jì)算（包括三相短路電流計(jì)算與不對(duì)稱短路電流計(jì)算）；3、電氣設(shè)備選擇計(jì)算；4、變壓器保護(hù)整定計(jì)算。采一、導(dǎo)體的選擇用母線型式選擇應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)容量、電站環(huán)境、不知場(chǎng)地、安裝與維護(hù)的等方面的要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。主變壓器的選擇要（1）型式的選擇：變壓器的形式會(huì)直接的影線到電氣主接線的形式，所技以應(yīng)術(shù) 路 線 或 方 法綜合考慮選擇三相還是單相，三繞組或是雙繞組，中壓側(cè)或低壓側(cè) 帶不帶分裂繞組等。（2）容量的確定：根據(jù)要求確定變壓器的容量。臺(tái)數(shù)的確定：根據(jù)進(jìn)出線負(fù)荷大小和負(fù)荷

13、類型，來(lái)選擇變壓器的臺(tái) 數(shù)。二、電氣主接線的方案設(shè)計(jì)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。三、短路電流計(jì)算運(yùn)用運(yùn)算曲線法、對(duì)稱分量法等方法進(jìn)行短路電流計(jì)算。四、電氣設(shè)備選擇設(shè)備的選擇包括選型和確定技術(shù)參數(shù)。設(shè)備的選型和技術(shù)參數(shù)應(yīng)能保 證發(fā)電廠的安全運(yùn)行和向系統(tǒng)供電的可靠性，應(yīng)盡量選用輕型設(shè)備和常用 產(chǎn)品。在一個(gè)發(fā)電廠內(nèi)，應(yīng)盡量減少設(shè)備和材料的種類，即盡量減少設(shè)備 的類型。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按 短路狀態(tài)下校驗(yàn)其短路的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。五、對(duì)重點(diǎn)研究問(wèn)題進(jìn)行分析，并找出解決辦法。六、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通

14、過(guò)搜集資料、向老師同學(xué)請(qǐng)教以及比較分析法等方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)、電子計(jì)算器等工具，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。了解并掌握110kV降壓變電所的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展前景，查閱資料， 結(jié)合電力系統(tǒng)方向所學(xué)專業(yè)課程以及他人的設(shè)計(jì)、研究成果，掌握變電所設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況， 在借鑒已建110 kV降壓變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì) 110 kV降壓變電所 所址的選擇、電氣主接線、二次接線的設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備的平面布置、電氣 設(shè)備選型、防火、防雷、接地、防電磁輻射、防噪聲等方面提出一系列設(shè) 計(jì)思路。預(yù) 期（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文開(kāi)題報(bào)告；（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū)的成果及形式（3）目錄；（4）

15、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文正文。正文包括方案論證（變壓器選擇、技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)比較）、短路計(jì)算圖 表、電氣設(shè)備選擇（高壓開(kāi)關(guān)電器、互感器、避雷器、母線等）。（5）計(jì)算書(shū)3、變電所電氣主接線圖、變電所斷面圖（要求計(jì)算機(jī)繪圖A3 份）。4、專業(yè)相關(guān)文獻(xiàn)翻譯（原件及譯文，漢字要求 3000字以上）時(shí) 間 安 排收集資料，熟悉任務(wù) 1 周 方案論證比較1周短路電流計(jì)算2周電氣設(shè)備選擇計(jì)算2 周計(jì)算機(jī)繪圖2周完善設(shè)計(jì)成果1周編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1周審核、校對(duì)|、翻譯資料1周 答辯1周總計(jì)12周指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽名：年 月日備注摘要隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力供應(yīng)的要求越來(lái)越高，特別是供電的穩(wěn)固性、 可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)

16、的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配 置。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，本文設(shè)計(jì)建 設(shè)一座 110kV 降壓變電所，主要是對(duì)該變電所的電氣一次部分進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算。根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)要求，主要進(jìn)行了電氣主接線方案設(shè)計(jì)、三相短路電流計(jì)算、主 要電氣設(shè)備的選擇以及變壓器的保護(hù)設(shè)置。由于電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，本文選 出數(shù)個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定了一個(gè)較佳方案，并根據(jù)此方案對(duì) 全所電氣設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)等，進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和說(shuō)明。本設(shè)計(jì)分為兩部分：第一部分為設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)中介紹了個(gè)所選電氣設(shè)備型號(hào)， 技術(shù)參數(shù)等。第二部

17、分為設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，計(jì)算書(shū)中主要是對(duì)所選短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算及 設(shè)備選型和校驗(yàn)。關(guān)鍵詞： 變電所 電氣主接線 電氣設(shè)備ABSTRACTWith the development of the industry times, people bring up higher requests to the electric power supply, especially to the stability、reliability and endurance .But the stability 、 reliability and endurance of the electrical network o

18、ften rely on the transformer substation 's rationality and disposition. In order to feed the evergrowing cities and towns' load requirements, enhance the reliability and quality of power supply to consumers, this thesis designs an 110kV stepdown substation and its electric primary part.Accor

19、ding to the original data and design requirements, mainly for the electrical wiring program design, three-phase short-circuit current, mainly electrical equipment selection and the protection of transformer installed. Due to the fact that main electrical scheme is the main part of substation, this t

20、hesis synthetically compares several main electrical schemes from technical and economic aspects and picks up one preferable scheme. According to the chosen scheme, detailed design and instruction are carried out about the electric apparatus selection, relay protection, and so forth.This thesis cons

21、ist of two parts, the first part is design specification, which introduces th e selection electric apparatus ' type, technical parameter, etc; the second part is design calculation, which conducts short circuit current calculation, equipment lectotype, and verification on the selection short dot

22、.Key Words:substation, main electrical scheme, electric apparatus目錄摘要 IABSTRACT II第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1第一章電氣主接線設(shè)計(jì) 11.1 110kV 電氣主接線選擇 21.2 35kV電氣主接線選擇 31.3 10kV電氣主接線選擇 4第二章變壓器選擇 72.1 主變壓器的選擇 72.1.1 概述 7負(fù)荷計(jì)算 7臺(tái)數(shù)的選擇 7容量選擇 8繞組數(shù)的選擇 8主變調(diào)壓方式的選擇 8連接組別的選擇 8第三章短路電流計(jì)算 103.1 短路電流計(jì)算的目的 103.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 103.3 基本假定 103.4

23、短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果 11第四章主要電氣設(shè)備選擇 124.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件 124.1.1 一般原則 124.1.2 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 124.1.3 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 134.2 母線的選擇 134.2.1 母線及各回出線的選擇原則 134.2.2 母線選擇結(jié)果 144.3 斷路器的選擇 154.3.1 斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的選擇原則 154.3.2 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果 164.4 電流互感器的選擇 174.4.1 電流互感器的選擇原則 174.4.2 電流互感器選擇結(jié)果 184.5 電壓互感器的選擇 184.5.1 電壓互感器的選擇原則 184.5.2

24、 電壓互感器選擇結(jié)果 184.6 絕緣子和穿墻套管的選擇 194.6.1 絕緣子和穿墻套管的選擇原則 194.6.2 110kV、35kV絕緣子選擇結(jié)果 204.6.3 10kV絕緣子選擇結(jié)果 204.6.4 10kV穿墻套管選擇結(jié)果 204.7 避雷器的選擇 204.7.1 母線避雷器選擇結(jié)果 214.8熔斷器的選擇 214.8.1 熔斷器的選擇原則 214.8.2 熔斷器的選擇結(jié)果 21第五章配電裝置設(shè)計(jì) 225.1 屋內(nèi)配電裝置 225.2 屋外配電裝置 23第六章變壓器繼電保護(hù) 246.1 概述 246.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求 246.3 繼電保護(hù)裝置的一般規(guī)定 246.4 變壓器

25、繼電保護(hù)類型 25第七章消弧線圈說(shuō)明 27第二部分計(jì)算說(shuō)明書(shū) 28第一章短路電流計(jì)算書(shū) 281.1 K1點(diǎn)短路電流計(jì)算 291.2 K2點(diǎn)短路電流計(jì)算 301.3 K3點(diǎn)短路電流計(jì)算 32第二章設(shè)備選擇計(jì)算書(shū) 342.1 母線的選擇計(jì)算： 342.1.1 110kV 側(cè)主母線 342.1.2 110kV 側(cè)主變壓器引接線 342.1.3 35kV側(cè)主母線和主變壓器引接線 342.1.4 l0kV側(cè)母線和主變壓器引接線 342.1.5 110kV 側(cè)出線 352.1.6 35kV側(cè)出線 352.1.7 l0kV側(cè)出線 362.2 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算 362.2.1 110kV 斷路器選擇

26、 362.2.2 35kV 斷路器選擇 37223 IOkV斷路器的選擇 382.2.4 主變中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān) 392.3 電流互感器的選擇計(jì)算 392.3.1 11OkV主變壓器側(cè)電流互感器的選擇 392.3.2 11OkV進(jìn)線側(cè)電流互感器的選擇 402.3.3 110kV出線側(cè)電流互感器的選擇 402.3.4 35kV主變壓器側(cè)電流互感器的選擇 412.3.5 35kV出線側(cè)電流互感器的選擇 412.3.6 IOkV主變壓器側(cè)電流互感器的選擇 422.3.7 IOkV出線側(cè)電流互感器的選擇 432.4 絕緣子、穿墻套管的選擇計(jì)算 432.4.1 11OkV 絕緣子選擇 442.4.2 35k

27、V絕緣子選擇 442.4.3 1OkV絕緣子選擇 442.4.4 1OkV穿墻套管選擇 44第三章繼電保護(hù)計(jì)算書(shū) 463.1 主變壓器瓦斯保護(hù) 463.2 變壓器復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)整定計(jì)算 463.3 縱差動(dòng)保護(hù)的整定 483.4 過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定 5O英文原文 51英文資料翻譯 6O64參考文獻(xiàn)第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)原始資料為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，擬建設(shè)一座 110/35/10kV 的區(qū)域性降壓變電所，設(shè)計(jì)原始資料要求如下：1 、電壓等級(jí)： 110/35/10kV2 、設(shè)計(jì)容量：擬設(shè)計(jì)安裝兩臺(tái)主變壓器。3 、進(jìn)出線及負(fù)荷情況：(1 )

28、、110kV側(cè)，110kV側(cè)進(jìn)出線4回，其中兩回為電源進(jìn)線，每回最大負(fù)荷50000KVA 功率因數(shù)為0.85 , 一回停運(yùn)后，另一回最大可輸送100000KVA負(fù)荷；另2回為出線，本期 擬建設(shè)一回，留一回作為備用出線間隔，出線正常時(shí)每回最大功率為35000kVA最小為25000kVA功率因數(shù)為0.85，最大負(fù)荷利用時(shí)間為4200h。( 110KV母線短路容量2000MVA(2) 、35kV側(cè),35kV側(cè)出線2回，每回最大負(fù)荷12000KVA無(wú)電源進(jìn)線。負(fù)荷功率因 數(shù)為0.8，最大負(fù)荷利用小時(shí)為4000h, 類負(fù)荷占最大負(fù)荷的20%二類負(fù)荷占20%其 余為三類負(fù)荷。(3) 、l0kV側(cè)，l0kV

29、側(cè)出線共計(jì)14回，其中2回為站用變出線，無(wú)電源進(jìn)線，為電 纜出線，每回負(fù)荷1600kVA負(fù)荷功率因數(shù)為0.8左右，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000h以 上，其中一、二類負(fù)占總最大負(fù)荷的 50%。4 、環(huán)境條件當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?40 攝氏度，最低氣溫 -25 攝氏度，最熱月份平均溫度 23.3攝氏度，變電所所處海拔高度 700m污穢程度中級(jí)。土壤熱阻率p t=120C cm/w, 土壤 溫度20C。第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分， 也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。 主接線的確 定對(duì)電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè) 備選擇，配電裝置布置，

30、繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各 方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接 線時(shí)，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要 性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。一、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。主接線可靠性的具體要求： 斷路器檢修時(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， 并要保證對(duì) 一級(jí)負(fù)荷及全部或部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)。二、靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活

31、性。 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。 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)用戶的供電。 擴(kuò)建時(shí)， 可以容易地從初期接線過(guò)度到最終接線， 在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短 的情況下投入新設(shè)備并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。三、經(jīng)濟(jì)性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、投資省。 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè) 備。 要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備控制電纜

32、。 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。 如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易 電器。2、占地面積小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。3、電能損失少。經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（比繞組、三繞組、自耦變壓器） ，容 量、數(shù)量，要避免兩次變壓而增加電能損失。1.1 110kV 電氣主接線選擇為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，而擬建的。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

33、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。35kV-110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò) 兩回時(shí)宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。此變電站有4回出線。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案（見(jiàn)表1.1）：表1.1方案對(duì)比單母線分段接線單母線分段接線帶旁路母線用斷路器把母線分段后，對(duì)重要簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有展兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故足夠的可靠性和靈活障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保旁路斷路器還可以代替出線證正常段母線不間斷供電和不致使斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷重要用戶停電。路器，保證重要用戶

34、供電當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢斷開(kāi)該段電源和變壓器，非故障修期間內(nèi)停電。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，段仍可繼續(xù)工作。常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時(shí)占地大、設(shè)備多、投資大需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第2種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上則方案1占優(yōu)勢(shì)。鑒于此 站任一回路皆可滿足供電要求。經(jīng)綜合分析，決定選第1種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。接線方案：圖1.1 110kV 主接線示意圖35110k V線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩 回時(shí)，宜采用擴(kuò)大大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV線路為8回及以上

35、時(shí)，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。此變電站有2回出線，有40%勺一、二類負(fù)荷。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案（見(jiàn)表1.2 ）:表1.2方案對(duì)比內(nèi)橋接線單母線接線兩臺(tái)斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路的切簡(jiǎn)單清晰、除和投入是比較方便。操作方便、易于當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅故障線路的斷路器斷開(kāi)，其發(fā)展它回路仍可繼續(xù)工作。設(shè)備簡(jiǎn)單當(dāng)變壓器故障時(shí)，如變壓器1B故障，與變壓器1B可靠性差連接的兩臺(tái)斷路器1DL和3DL都將斷開(kāi)，當(dāng)切除和投入變壓器時(shí)，操作也比較復(fù)雜。較容易影響有穿越功率的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，內(nèi)橋接線適用于故障較多的長(zhǎng)線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)

36、行方式的變電所。經(jīng)以上二種方案的分析比較：方案1 （內(nèi)橋式接線）雖然所用設(shè)備少、節(jié)省投資，但不宜于發(fā)展。由于35kV只有2條出線，綜合以上各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用單母線接線。接線方案：圖1.2 35kV主接線示意圖當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí), 亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。此電站有14回出線，有50%勺一、二類負(fù)荷。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案（見(jiàn)表1.3 ）:表1.3方案對(duì)比雙母線帶旁路母線接線單母線分段帶旁路母線接線運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)事故處理、易擴(kuò)建展母聯(lián)斷路

37、器可代替需檢修的出線可靠性、靈活性差斷路器工作旁路斷路器還可以代替出線倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省路器，保證重要用戶供電投資當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅 斷開(kāi)該段電源和變壓器，非故障 段仍可繼續(xù)工作。在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第2種方案明顯合理。具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)分 析，決定選第2種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。接線方案:WL1WL2WP圖1.3 10kV 主接線示意圖第二章 變壓器選擇2.1 主變壓器的選擇2.1.1 概述變壓器是變電所中的主要電器設(shè)備之一，它的主要作用是變換電壓以利于功率的傳輸， 電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后， 可以減少線路損耗

38、， 提高了經(jīng)濟(jì)效益， 達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的。 而降壓變壓器則將高電壓降低為用戶所需要的各級(jí)使用電壓，以滿足用戶的需要。主變壓 器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。因此，主變的選擇除依據(jù)基礎(chǔ) 資料外，還取決于輸送功率的大小， 與系統(tǒng)的緊密程度， 同時(shí)兼顧負(fù)荷的增長(zhǎng)速度等方面， 并根據(jù)電力系統(tǒng) 510 年發(fā)展規(guī)劃，綜合分析，合理選擇。否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不 合理。如主變?nèi)萘窟x擇得過(guò)大，臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損 耗，給運(yùn)行和檢修帶來(lái)不便。設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益。若容量選擇得過(guò)小，可能使變壓 器長(zhǎng)期在過(guò)負(fù)荷中運(yùn)行，影響變壓器的使用壽命。則會(huì)限制變電所負(fù)荷的

39、需要，顯然技術(shù) 上是不合理的。在生產(chǎn)上電力變壓器有制成單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦、分裂變 壓器等，在選擇變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和所設(shè)計(jì)的變電站的自身特點(diǎn)，在滿足變壓器 的可靠性的前提下，要充分考慮到經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇主變壓器。2.1.2 負(fù)荷計(jì)算35kV負(fù)荷：Sb5=2X 12=24MVA10kV負(fù)荷：So=12X 1.6=19.2MVA11kV負(fù)荷：Sio=$5+So=24+19.2=43.2MVA2.1.3 臺(tái)數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次設(shè)計(jì)的變電站是為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要的110kV降壓變電所，主要是接受110kV的功率，通過(guò)主變向35kV和10kV線路輸送，是一個(gè)一般的 地

40、區(qū)變電站。由于出線中有多回I類負(fù)荷，停電會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成重大的影響。因此選擇主變 臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。為了提高供電的可靠性， 防止因一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電站的供電， 變電站 中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，互為備用，可以避免因主變檢修或故障而造成對(duì)用戶的停電。 若變電站裝設(shè)三臺(tái)主變，雖然供電可靠性有所提高，但是投資較大，接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，增 大了占地面積和配電設(shè)備及繼電保護(hù)的復(fù)雜性，并帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作的許多復(fù)雜化，并 且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過(guò)大。不宜選用輕型設(shè)備?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障的幾率 較小，適合遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)和擴(kuò)建的需要，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)由另一臺(tái)主變 壓器可帶全部

41、負(fù)荷的 70%，能保證正常供電，故選擇兩臺(tái)主變壓器。2.1.4 容量選擇按變電所所建成510年的規(guī)劃選擇并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10-20年的發(fā)展，對(duì)城郊變與城 郊規(guī)劃結(jié)合。根據(jù)變電所負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定， 對(duì)有重要的負(fù)荷的變電所應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn) 時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)能保證用戶 12 級(jí)負(fù)荷。對(duì)于一般 性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)后，期于主變應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%80%。Se (0.70.8)Smax(0.70.8)Smax = (0.70.8) X 43.2=30.2434.56MVA故選兩臺(tái)40MVA勺主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。2.1.5 繞組數(shù)的選擇在具有三種電壓等級(jí)的

42、變電站中， 如通過(guò)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(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三 繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比相對(duì)應(yīng)的兩 臺(tái)雙繞組變壓器的都較少。本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電等級(jí)，中、低壓側(cè)負(fù)荷容量均 為主變壓器容量的 15%以上，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量，及占地面積等因素，因此 選擇三繞組變壓器。2.1.6 主變調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 切換方式有兩種：不帶電切換稱為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi)。另一種是

43、帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%。有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)。 且規(guī)程上規(guī)定，對(duì)于110kV的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式， 所以本次設(shè)計(jì)的變電站選擇有載調(diào)壓方式。2.1.7 連接組別的選擇變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致， 否則不能并列運(yùn)行。 電力系統(tǒng)采用的 繞組連接方式只有丫和厶。我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Yo連接，35kV亦采 用丫連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地，35kV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻故主變參數(shù)如下表：表2.1主變參數(shù)表型號(hào)額定電壓(kV)連接 組別阻抗電壓(

44、%)空 載 電 流(%)損耗(KW)容量比高壓中壓低壓高 低高 中中 低空載負(fù)載SFSZ9-40000/110110±8X 1.25%38.5± 2X2.5%10.5YNy n0 d1117.010.56.50.7348.2189100/100/50第三章 短路電流計(jì)算電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路， 所謂“短路”即是指載流導(dǎo)體互相之間發(fā)生非 正常接通的情況，在中性點(diǎn)直接占地的系統(tǒng)中，還有相與地之間的短路。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)

45、行中，都 必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。3.1 短路電流計(jì)算的目的1）為了進(jìn)行電氣主接線的確定；在選擇電氣主接線時(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）作為選擇電器設(shè)備（斷路器，隔離開(kāi)關(guān)、絕緣子、母線、電纜等）的依據(jù)，選擇導(dǎo) 體和電氣；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)， 需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離， 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。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

46、電流為依據(jù)。5）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算。3.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定， 熱穩(wěn)定以及電氣開(kāi)斷電流所用的短路電流， 應(yīng)根據(jù)本工程的 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（一般為本期工程建楊后510年）,校驗(yàn)短路電流時(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)行的接線要求。選擇導(dǎo)體和電氣用的短路電流， 在電氣連接回路中， 應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng) 機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。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)選擇在正常接線方式時(shí)短路 電流為最大的地點(diǎn)。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，

47、一般按三相短路驗(yàn)算。3.3 基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：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）系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間相差120。電氣角度。4）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。5） 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線，50%負(fù)荷接 在系統(tǒng)側(cè)。6）同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。7）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。8）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。9） 除

48、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，元件的電阻都略去不計(jì)。10）元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。11）輸電線路的電容略去不計(jì)。12）用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。3.4 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路電流計(jì)算結(jié)果可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有 3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)）。短路電流計(jì)算結(jié)果記下表：（計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)）表3.1短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（kV）短路電抗標(biāo)幺值短路電流I ” （KA）沖擊電流i ch（KA）沖擊電流有效值 lch（KA）短路容量Sd（MVA）K1

49、1150.0510.0525.5115.182000K2370.13711.428.917.2729.7K310.50.21725.364.238.2459.6第四章 主要電氣設(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)容之一， 正確的選擇設(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)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際 情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合 適的電氣設(shè)備。4.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和條件并不一樣， 具體選擇方法也不完全相同， 但 對(duì)它們的基本要求都是相同的， 電氣設(shè)備要能可靠地工

50、作， 必須按正常工作條件進(jìn)行選擇， 并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.1.1 一般原則應(yīng)滿足正常進(jìn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下地要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件檢驗(yàn)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理與整個(gè)工程地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致同類設(shè)備 , 減少品種選用新產(chǎn)品為應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下，選用未經(jīng) 正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)4.1.2 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備（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。規(guī) 定一般電氣設(shè)備的最高允許工作電壓為 1.15UN, 而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一 般不超過(guò)電網(wǎng)電壓 Us的1.15倍。

51、所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓 U不低于裝設(shè)地 點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓LNs，即UNU ns（2）額定電流：導(dǎo)體和電器的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度0 0下，導(dǎo)體和電器的 長(zhǎng)期允許電流In,應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 ImaxG n由于變壓器在電壓降低5%寸，出力保持不變，按其相應(yīng)回路的lmax=1.05l叫（1 n為電器 額定電流 ）3）環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響：按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)電氣設(shè)備，在選擇電氣設(shè)備或 導(dǎo)體時(shí)要考慮設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，如：溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、相對(duì)濕度、污穢、 海拔、雨量，并根據(jù)環(huán)境條件校驗(yàn)。4.1.3 按短路狀態(tài)校驗(yàn)（1

52、）短路的熱穩(wěn)定條件It2t Qk式中： Qk 在計(jì)算時(shí)間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ KA2S）；It t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）；t 設(shè)備允許通過(guò)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： td 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（ S）；t kd 斷路的全分閘時(shí)間（ s ）。（2）電動(dòng)力穩(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：ish i es I sh I es式中： i sh I sh 短路沖擊電流幅值及其有效值；I es I es 電氣設(shè)備允許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流的幅

53、值和有效值。以下幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證。2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。4.2 母線的選擇4.2.1 母線及各回出線的選擇原則本設(shè)計(jì)的母線按最大工作電流選擇：.ax < KI al即最大持續(xù)工作電流I max要小于等于在該環(huán)境溫度下的導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許載流量I al與實(shí)際環(huán)境溫度的修正系數(shù) K之積，Sj =Imax/ J即最大持續(xù)工作電流與所選擇導(dǎo)線類型在相應(yīng)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax下的經(jīng)濟(jì)電流密度 J 之比導(dǎo)線的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按熱穩(wěn)定校驗(yàn)確

54、定母線的最小截面:SminQk K f / CQk QpQnpQnp 為短路電流的非周期分量,Qp 短路電流周期分量,C為所選擇導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)如果計(jì)算出的Smin小于所選擇的導(dǎo)線截面積即滿足熱穩(wěn)定的要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):ph balPhphL210Wbh2fph 1.73*10 2*i2h/a其中：V截面系數(shù) fb 母線單位條間應(yīng)力ish 母線短路沖擊電流a 相間距離取0.75m,L 絕緣子跨距取1.2mK12 截面形狀系數(shù)，在相應(yīng)的形狀曲線上可以查到，只要條間應(yīng)力加相間應(yīng)力小于允 許應(yīng)力即滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。20除配電裝置的匯流母線以外，對(duì)于全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，母線較長(zhǎng)（長(zhǎng)度超過(guò)米），傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選