110KV變電所電氣部分課程設(shè)計(jì)

1、 電氣工程課程設(shè)計(jì)說明書 目錄 目錄2第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書4第2章 變壓器的設(shè)計(jì)52.1 主變壓器的選擇52.2 所用變壓器的選擇6第3章 電氣主接線的設(shè)計(jì)63.1 電氣主接線方案的確定73.2 變電所的無功補(bǔ)償9第4章 短路電流計(jì)算9第5章 電氣設(shè)備的選擇13第6章 配電裝置的選擇17參考文獻(xiàn)19附錄 電氣主接線圖20結(jié) 論(分工備注)21前言 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線的設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保

2、護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資的重要決定因素。此外，在變電站的設(shè)計(jì)中，既要求所變電能很好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，又要切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活的用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到滿足安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)這四點(diǎn)要求. 本設(shè)計(jì)書中所要求的110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無功功率補(bǔ)償裝置。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計(jì)算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)

3、計(jì)包括了：（1）總體方案的確定以及負(fù)荷分析（2）電氣主接線的設(shè)計(jì)（3）短路電流的計(jì)算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇本文設(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。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、配電裝置的布置、繼電保護(hù)等，進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和說明。關(guān)鍵詞 變電站、變壓器、主接線、配電系統(tǒng) 第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 變電所原始資料建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模：為滿足某縣城區(qū)及相關(guān)單位用電，建一座110KV降壓變電所。所址海拔為200m，為非地震多

4、發(fā)區(qū)。最高氣溫+39，最低氣溫為-18，最熱月平均最高氣溫為30。1 110KV線路進(jìn)線2回。2 10KV線路的同時(shí)系數(shù)為0.9，線損率5%。3 10KV線路8回，遠(yuǎn)期發(fā)展2回。如下圖說明：系統(tǒng)S容量 （水電） Smax=1000MVA； Smin=880MVA；系統(tǒng)S阻抗 Xsmax=1.58； Xsmin=1.25。系統(tǒng)低壓側(cè)功率因數(shù)要求不低于0.9。電壓等級(jí)負(fù)荷名稱穿越功率(MW)最大負(fù)荷(MW)負(fù)荷組成 (%)COS同時(shí)率(%)線損率(%)近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級(jí)二級(jí)三級(jí)110KV新黃線35新區(qū)線3510KV機(jī)械廠2.431560250.885510KV汽配廠 1.222040400.88

5、5510KV城區(qū)2.542040400.885510KV工業(yè)園5283040300.885510KV自來水廠0.50.83050200.885510KV生活區(qū)0.5130700.885510KV轉(zhuǎn)供電0.81.820800.885510KV發(fā)展線11.52060200.885510KV發(fā)展線21.52060200.8855第2章 變壓器的設(shè)計(jì)2.1 主變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 據(jù)資料分析以及線路來看，為保障對(duì)、類負(fù)荷的需要，以及擴(kuò)建的可能性，至少需要安裝兩臺(tái)主變以提高對(duì)負(fù)荷供電的可靠性，以便當(dāng)其中一臺(tái)主變故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)能繼續(xù)供電約為1.2倍最大負(fù)荷的容量。 主變壓器的容量的選擇

6、變壓器容量選擇和穿越功率無關(guān),只跟負(fù)荷需求有關(guān)。近期負(fù)荷： PM= 13.1MW 遠(yuǎn)期總負(fù)荷： PM =23.6MW 用電負(fù)荷的總視在功率為 SM遠(yuǎn)期: SM =PM /COS=23.6/0.8=29.5 MVA主變壓器的總?cè)萘繎?yīng)滿足：SnKSM /S=0.9×29.5/0.95=27.95MVA (K為同時(shí)率，根據(jù)資料取0.9,線損5%)滿載運(yùn)行且留裕10%后的容量：S = Sn/2 ×（1+10%）=29.95/2×1.1=16.47 MVA變電所有兩臺(tái)主變壓器，考慮到任意一臺(tái)主變停運(yùn)或檢修時(shí)，另一主變都要滿足的容量: Sn27.95×70% =19

7、.57 MVA 所以選每臺(tái)主變?nèi)萘浚篠n=19.57 MVA為了滿足系統(tǒng)要求，以及通過查表，確定每臺(tái)主變的裝機(jī)容量為：20MVA總裝機(jī)容量為2×20MVA=20MVA考慮周圍環(huán)境溫度的影響：p=(max+min)/2=（39-18）/2=10.5 K=（15-10.5）/100+1=1.045根據(jù)Sn0.6KSM / K=0.6×0.9×29.5/1.045=15.24 MVA 即Sn=20MVA15.24 MVA 滿足要求。 主變壓器型式的選擇相數(shù)的選擇：電力系統(tǒng)中大多數(shù)為三相變壓器，三相變壓器較之于同容量的單相變壓器組，其金屬材料少20%25%，運(yùn)行電能損耗少

8、12%15%，并且占地面積少，因此考慮優(yōu)先采用。本變電所設(shè)在城郊附近，不受運(yùn)輸條件限制，所以采用三相變壓器。繞組的確定：該變電所只有兩個(gè)電壓等級(jí)（110KV和10KV），且自耦變壓器一般用在220KV以上的變電所中，所以這里選擇雙繞組變壓器。繞組接線方式的選擇：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓的連接方式相位一致，否則不能并聯(lián)運(yùn)行。我國(guó)110KV及以上變壓器繞組都選用Y連接，35KV及以下電壓，繞組都選擇連接方式，所以該變電站的兩臺(tái)主變，高壓側(cè)（110KV）采用Y連接，低壓側(cè)(10KV)采用連接方式。根據(jù)110KV變電所設(shè)計(jì)指導(dǎo)，以上選擇符合系統(tǒng)對(duì)變電所的技術(shù)要求，兩臺(tái)相同的變壓器同時(shí)投入時(shí)，

9、可選擇型號(hào)為SFSL-20000/110(三相，風(fēng)冷，水冷，鋁）的主變，技術(shù)參數(shù)如下：表2.1 主變壓器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)高壓低壓空載電流空載損耗負(fù)載電流阻抗電壓連接組別SFSL-20000/110110±2×2.5%1050.225.2110.7105Yn,d112.2所用變壓器的選擇根據(jù)35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。變電所的所用負(fù)荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)電廠那樣高。變電所的主要負(fù)荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及

10、采暖、通風(fēng)、照明、供水等。這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需0.4KV一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。380V所用電母線可采用低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開關(guān)）或閘刀進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。本變電所所用容量為100KVA，選用兩臺(tái)型號(hào)為S9-100/10的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側(cè),互為暗備用。參數(shù)如下表：表2.2 站用電變壓器參數(shù)表產(chǎn)品型號(hào)額定容量 (KVA)高壓側(cè) (KV)低壓側(cè)(KV)接線組方式短路損耗(W)短路電壓(%)空載損耗(W)空載電流(%)S9-100/10100100.4Y,yn0150042901.6第3章 電氣主接線的設(shè)計(jì)發(fā)電廠、變電站主接線

11、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)，需要停電的用戶數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)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)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(jiǎn)單、方便 主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡(jiǎn)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(jiǎn)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

12、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(guó)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3.1 電氣主接線方案的確定由于類、類負(fù)荷居多（將近60%），為了安全可靠起見，保留2種方案。方案一: 110kv高壓側(cè)（進(jìn)線）采用內(nèi)橋接線，10kv低壓側(cè)（出線）采用單母線分段接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接

13、線。方案二: 110kv高壓側(cè)（進(jìn)線）單母線分段接線，10kv低壓側(cè)（出線）單母線分段帶旁路母線接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接線。下面我將從兩種方案的可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性三方面進(jìn)行比較，綜合得出最佳方案主接線方案的可靠性比較：（1）110kv高壓側(cè)（進(jìn)線）方案一：采用內(nèi)橋接線，當(dāng)一條線路故障或切除時(shí)，不影響變壓器運(yùn)行，不中斷供電；橋連斷路器停運(yùn)時(shí)，兩回路將解列運(yùn)行，亦不中斷供電。且接線簡(jiǎn)單清晰，全部失電的可能性小，但變壓器二次配線及倒操作復(fù)雜，易出錯(cuò)。方案二：采用單母線分段接線，任一臺(tái)變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，不影響其它回路的運(yùn)行；分段斷路器停運(yùn)時(shí)，兩端母線需解列運(yùn)行，全部失電的

14、可能性稍微小一些，不易誤操作。（2）10kv低壓側(cè)（出線）方案一：采用單母線分段接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，該回路需停運(yùn)，分段開關(guān)停運(yùn)時(shí)，兩斷母線需解列運(yùn)行，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線不致失電，另一段母線上其他線路需停運(yùn)。 方案二：采用單母線分段帶旁路母線接線，檢修任一臺(tái)斷路器時(shí)，都可用旁路斷路器代替：當(dāng)任意母線故障檢修時(shí)，旁路斷路器只可代一回線路運(yùn)行，本段母線其他線路需停運(yùn)。 主接線方案的靈活性比較（1）110kv高壓側(cè)（進(jìn)線）方案一：操作時(shí)，主變的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，擴(kuò)建方便。線路的投入和切除比較方便。方案二：調(diào)度操作時(shí)可以靈活地投入和切除線路

15、及變壓器，而且便于擴(kuò)建。（2）10kv低壓側(cè)（出線）方案一：運(yùn)行方式簡(jiǎn)便，調(diào)度操作簡(jiǎn)單靈活，易于擴(kuò)建，但當(dāng)開關(guān)或二次檢修時(shí)線路要停運(yùn)，影響供電。方案二：運(yùn)行方式復(fù)雜，調(diào)度操作復(fù)雜，但可以靈活的投入和切除變壓器和線路，能滿足在事故運(yùn)行方式，檢修方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，較易于擴(kuò)建。主接線方案的經(jīng)濟(jì)性比較表3.1項(xiàng)目方案主變壓器（臺(tái)）110kv隔離開關(guān)（組）110kv斷路器（臺(tái)）10kv隔離開關(guān)（組）10kv斷路器（臺(tái)）方案一2832412方案二21053812從上表可以看出：方案一比方案二少兩臺(tái)110kv斷路器，兩組110kv隔離開關(guān)，14組隔離開關(guān)，方案一占地面積相對(duì)少一些，所以說方案一

16、比方案二綜合投資少得多。表3.2項(xiàng)目方案 方案一方案二可靠性 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少 10kv母線故障或檢修時(shí)，將導(dǎo)致該母線上所帶9回路出線全停 任一主變或110kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 各電壓等級(jí)有可能出現(xiàn)全部停電的概率不大 操作簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率小 簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備多 10kv母線檢修時(shí)。旁路斷路器要代替該母線上的一條線路，給重要用戶供電，任一回路斷路器檢修，均不需停電 任一主變或110kv線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) 全部停電的概率很小 操作相對(duì)簡(jiǎn)便，誤操作的機(jī)率大靈活性運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，調(diào)度靈活性強(qiáng)便于擴(kuò)建和發(fā)展運(yùn)行方式復(fù)雜，操作煩瑣，特別是10kv部分便于擴(kuò)建和發(fā)展經(jīng)濟(jì)性高壓斷路

17、器少，投資相對(duì)少占地面積相對(duì)小設(shè)備投資少比第一方案多占地面積相對(duì)大綜合兩種方案的比較分析，選擇方案一為最終方案，及110kv高壓側(cè)（進(jìn)線）采用內(nèi)橋接線，10kv低壓側(cè)（出線）采用單母線分段接線，110kv高壓側(cè)（出線）單母線分段接線。（電氣主接線圖見附錄）3.2變電所的無功補(bǔ)償因本站有許多無功負(fù)荷，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。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分散補(bǔ)性質(zhì)測(cè)定。根據(jù)電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定的要求，在最大負(fù)荷時(shí)，一次側(cè)不應(yīng)低于0.9。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

18、%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)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。無功補(bǔ)償容量：QP（ tan-tan）P 有功計(jì)算負(fù)荷（MW）tan 補(bǔ)償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角tan 補(bǔ)償后用電單位功率因數(shù)角正切角P=0.85（3+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5）（1+0.05）=21.06MWQc= P( tan- tan）5.68MVar （cos=0.8 cos=0.9） 選用2臺(tái)5MVar并聯(lián)電容器在10kv2段母線上進(jìn)行無功補(bǔ)償。無功補(bǔ)償并聯(lián)電容器的選擇如表

19、：表3.3型號(hào)額定電壓/KV額定容量/KVar連接方式配套電容器額定電壓/KV額定容量/KVarTBB10-5000AK105000Y11/334根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，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。 第4章 短路電流計(jì)算穿越功率不會(huì)影響短路電流計(jì)算,短路電流的計(jì)算只跟系統(tǒng)容量和線路以及變壓器參數(shù)有關(guān)。4.1 短路電流計(jì)算條件 因?yàn)橄到y(tǒng)電壓等級(jí)較高，輸電導(dǎo)線的截面較大、電阻較小、電抗較大，因此在短路電流的計(jì)算過程中忽略R、計(jì)及X。 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常

20、接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 計(jì)算容量按無窮大系統(tǒng)容量進(jìn)行計(jì)算。 短路種類一般按三相短路進(jìn)行計(jì)算。 短路計(jì)算點(diǎn)如下A. d-1110kV母線短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)；Bd-210KV母線短路時(shí)的計(jì)算點(diǎn)。4.2 短路電流計(jì)算方法與步驟方法在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用運(yùn)算曲線法。短路電流計(jì)算查資料可知，架空線電抗X一般取為0.4/km.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

21、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?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè)，即110KV母線短路（f1點(diǎn)），10KV母線短路（f2點(diǎn)）如圖： 計(jì)算結(jié)果:高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取基準(zhǔn)值如表4.1表4.1基準(zhǔn)值列表基準(zhǔn)容量：S = 100MVA基準(zhǔn)電壓：V（KV）10.5115基準(zhǔn)電流：I（KA）5.4990.502.1 110KV高壓側(cè)短路計(jì)算110kv側(cè)即當(dāng)f1點(diǎn)短路時(shí)，等值電路及其簡(jiǎn)化電路如圖：.2 10KV低壓側(cè)短路計(jì)算10kv側(cè)即當(dāng)f2點(diǎn)短路時(shí)，等值電路及其簡(jiǎn)化

22、電路如圖：4.3 短路電流計(jì)算結(jié)果表 表4.2 短路電流計(jì)算結(jié)果表結(jié) 項(xiàng) 果 目序號(hào)短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（kV）短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流（kA）短路電流沖擊電流Sd(MVA)標(biāo)么值有名值(kA)標(biāo)么值(kA)有名值(kA)一F11150.5024.782.421.6310.86478.038二F210.55.4992.1111.665.4129.73212.05第5章 電氣設(shè)備的選擇5.1 電氣設(shè)備選擇的原則由于電氣設(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：按正常工作

23、狀態(tài)選擇；按短路狀態(tài)校驗(yàn)。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)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)。5.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)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。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。5.3 主要電氣設(shè)備的選擇電流互感器，電壓互感器，斷路器，隔離開關(guān)電流互

24、感器的選擇（1）110KV電流互感器的選擇和校驗(yàn)額定電壓UNUNS=110KV 額定電流INImax考慮到變壓器降低5%時(shí)其出力不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie，即:最大負(fù)荷電流Imax=1.05×2×31500×/（×115）=323(A) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選擇LCW-110型戶外獨(dú)立式電流互感器額定電流比：600/5A 1s熱穩(wěn)定電流75KA 動(dòng)穩(wěn)定電流50KA故選擇型LCW-110戶外獨(dú)立式電流互感器能滿足要求,由上述設(shè)計(jì)可列表:表5.1 電流互感器LCW-110參數(shù)表設(shè)備 項(xiàng)目LCW-110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UeUew110KV110KV

25、IeImax600A347AKdIe ich42.5KA10.9KA(KrIe)2×1Qd2025KA2·S1208.6KA2·S熱穩(wěn)定校驗(yàn): td=5.05s Qd=1208.6(KA2·S)(KrIe)2×1=（75×600×10-3）2×1=2025(KA2·S)Qd 滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ish1=10.9KAKdIe=50××600×10-3=42.5 KAish1 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）10KV電流互感器的選擇和校驗(yàn)額定電壓UNUNS=10KV 額定電流IN

26、Imax考慮到變壓器降低5%時(shí)其出力不變，所以相應(yīng)回路的Imax=1.05Ie，即:最大負(fù)荷電流Imax=1.05×2×31500×/（×10.5）=3641(A) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選擇LAJ-10型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下：額定電流比：4000/5A 1s熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：90LAJ-10型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下：額定電流比：4000/5A 1s熱穩(wěn)定倍數(shù)：50動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：90故選擇LAJ-10型電流互感器能滿足要求,由上述設(shè)計(jì)可列表: 表附5.2 電流互感器LAJ-10參數(shù)表設(shè)備 項(xiàng)目LAJ-10產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UeUew10KV10

27、KVIeImax4000A3820AKdIe ich360KA94.1KA(KrIe)2×1Qd40000 KA2·S1470.5 KA2·S熱穩(wěn)定校驗(yàn): td=1.08s Qd=1470.5(KA2·S)(KrIe)2×1=（50×4000×10-3）2×1=40000(KA2·S)Qd 滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Ish2=44.9KA KdIe=90××4000×10-3=509 KAish2 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。電壓互感器   電壓互感器也是

28、一種特殊的變壓器，電壓互感器的一次側(cè)并聯(lián)接入電網(wǎng)，電壓額定值不低于3kv。二次側(cè)并聯(lián)接入測(cè)量?jī)x表和繼電器等的電壓繞組，其阻抗都非常大，故所帶負(fù)荷很小且恒定不變，致使電壓互感器正常工作狀態(tài)接近變壓器空載狀態(tài)。   和普通變壓器一樣，電壓互感器的二次側(cè)負(fù)載不允許短路，否則就有被燒毀的危險(xiǎn)，故一般在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器或自動(dòng)開關(guān)作短路保護(hù)。為了防止互感器本身出現(xiàn)故障而影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，其一次側(cè)也需裝設(shè)熔斷器和隔離開關(guān)。表5-3 電壓互感器參數(shù)表位置型號(hào)額定電壓/(KV)二次繞組準(zhǔn)確級(jí)額定輸出/(VA)110KV側(cè)JCC6-110/測(cè)量0.5300保護(hù)3P300剩余3P15010KV

29、側(cè)JSJW-1010/0.1測(cè)量0.5120保護(hù)3P5.3.3 110KV側(cè)高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn) （1）110KV高壓側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)進(jìn)線斷路器的等級(jí)比主變高壓側(cè)大一級(jí)，而母線分段斷路器和進(jìn)線斷路器的額定值相差不大，粗略計(jì)算，進(jìn)線只取進(jìn)線斷路器。假設(shè)兩臺(tái)主變同時(shí)并聯(lián)投入運(yùn)行時(shí)，110KV母線上發(fā)生短路，短路電流有名值Id1= 2.4kA（短路沖擊電流有名值ish=1.8*1.414×Id1=1.8*1.414 ×2.4=6.11(KA) 最大負(fù)荷電流 Imax=1.05×25000/（×115）=251.319(A) 額定電壓UNS=

30、110KV 高工作電壓 UalmUsm=110×1.15=126.5(KV) 斷路器額定電壓UNUNS 斷路器額定電流IeImax按斷開電流選擇INbrId1 按短路電流計(jì)算 iNbaish根據(jù)資料，可以知道LW6-110滿足要求，具體參數(shù)如下:表5.4 斷路器LW6-110參數(shù)表斷路器型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流（KA）（4S）LW6-110110630164016熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2*t=162×4=1024 (KA2S) QK=I2×t=1.942×4=16 (KA2S) 因?yàn)镮t2*tQK，所以

31、滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)閕es ish=4.977KA 所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。通過校驗(yàn)，所選斷路器滿足設(shè)計(jì)要求。（2）110KV高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)最大負(fù)荷電流Imax=451.5(A)額定電壓UNS=110KV 高工作電壓 UalmUsm=110×1.15=126.5(KV) 隔離開關(guān)額定電壓UNUNS 隔離開關(guān)額定電流IeImax根據(jù)資料，可以知道滿足要求，具體參數(shù)如下:表5.5 隔離開關(guān)GW13-110參數(shù)表隔離開關(guān)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)（4S）額定短路電流峰值(KA)GW13-1101106301655熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2*t=162&#

32、215;4=1024 (KA2S) QK= I2×t=1.9512×4=15.225 (KA2S) 因?yàn)镮t2*tQK，所以滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)閕es ish=4.97 通過校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計(jì)要求。5.3.4 10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)（1）10KV低壓側(cè)斷路器的選擇進(jìn)線斷路器的等級(jí)比主變高壓側(cè)大一級(jí)，而母線分段斷路器和進(jìn)線斷路器的額定值相差不大，粗略計(jì)算，進(jìn)線只取進(jìn)線斷路器。假設(shè)兩臺(tái)主變同時(shí)并聯(lián)投入運(yùn)行時(shí)，10KV母線上發(fā)生短路，短路電流有名值Id1= 29.73（KA)短路沖擊電流有名值ish=2.55×Id1=2.55 

33、5;29.73=75.81（KA) 最大負(fù)荷電流Imax=1.05×25000/（×10.5）=1445 (A) 額定電壓UNS=10KV 高工作電壓 UalmUsm=110×1.15=11.5(KV) 斷路器額定電壓UNUNS 斷路器額定電流IeImax按斷開電流選擇INbrId1 按短路電流計(jì)算 iNbaish根據(jù)資料，可以知道內(nèi)高壓真空斷路器ZN28-10/1250-20滿足要求，具體參數(shù)如下:表5.6 ZN12-10真空斷路器其主要參數(shù)電壓等級(jí)型號(hào)額定電壓額定電流 （KA）額定關(guān)合電流（KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流10kVZN12-1012KV2000A501401

34、40kA （1）校驗(yàn)熱穩(wěn)定 10000（kA2.S） 1089(kA2.S) 即>滿足要求; （2）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 140> 即滿足要求;（2）10KV隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn) 短路電流有名值Id1= 104.54（KA) 短路沖擊電流有名值ish=2.55×Id1=2.55 ×29.73=75.81(KA) 最大負(fù)荷電流Imax=1445(A) 額定電壓UNS=10KV 高工作電壓 UalmUsm=10×1.15=11.5(KV) 隔離開關(guān)額定電壓UNUNS 隔離開關(guān)額定電流IeImax 根據(jù)資料，可以知道GN6-10T/1000 滿足要求，具體參數(shù)如下:

35、表5.7 隔離開關(guān)GN6-10T/1000參數(shù)表隔離開關(guān)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)（10S）GN6-10T/10001010005220熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2*t=202×10=4000 (KA2S) QK= I2×t=8.47042×10=717.476(KA2S) 因?yàn)镮t2*tQK，所以滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因?yàn)閕es=52 KA ish=21.5992KA 通過校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足設(shè)計(jì)要求。母線電纜及絕緣子的用途及類別   母線（也稱匯流排）是匯集和分配電流的裸導(dǎo)體，指發(fā)電機(jī)、變

36、壓器和配電裝置等大電流回路的導(dǎo)體，也泛指用于多種電氣設(shè)備連接的導(dǎo)線。母線處于配電裝置的中心環(huán)節(jié)，作用十分重要。由于母線在正常運(yùn)行中，通過的功率大，在發(fā)生短路故障時(shí)承受很大的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)，因此應(yīng)合理選擇母線材料、截面形狀及布設(shè)方式，正確地進(jìn)行安裝和運(yùn)行，以確保母線的安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。   母線有軟、硬之分。軟母線一般采用鋼芯鋁絞線，用懸式絕緣子將其兩端拉緊固定。軟母線在拉緊在時(shí)存在適當(dāng)?shù)亩?。工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，故軟母線的線間距離要大，常用于室外配電裝置。硬母線采用矩形、糟形或管形截面的導(dǎo)體，用支柱絕緣子固定，多數(shù)只作橫向約束，而沿縱向則可以伸縮，主要承受彎

37、曲和剪切應(yīng)力。硬母線的相間距離小，廣泛用于室內(nèi)、外配電裝置。   絕緣子的作用：絕緣子被廣泛用于室內(nèi)外配電裝置、變壓器、開關(guān)電器級(jí)輸配電線路中，用來支持和固定帶電導(dǎo)體，并與地絕緣，或作為帶電導(dǎo)體之間的絕緣。因此，它必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電器強(qiáng)度，并能在惡劣環(huán)境下安全運(yùn)行。使二次設(shè)備與高電壓部分隔離且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。第6章 配電裝置的選擇6.1高壓配電裝置的選擇配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外型尺寸，檢修運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定，對(duì)于散露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中是帶電部分對(duì)接地部分之間和不同相的帶電部分之間

38、的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為最高正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時(shí)，不致使空氣間隙擊穿。表6-1 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）符號(hào)適用范圍額定電壓 （KV）361015203560110J110220JA11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀和板狀遮欄向上延伸距地2.3m處，與遮欄上方帶電部分之間701001251501803005508508501800A21、不同相的帶電部分之間2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間7510012515018030055090010002000B11、柵欄遮欄至帶電部分之間2、交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間82585087590093010501300160017002550B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間17520022525028040065095010501900C無遮欄裸導(dǎo)線至地(樓)面之間2375240024252450248026002850315032504100D平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)線之間1875190019251950198021002350265027503600E通向屋外的出線