KV變電站畢業(yè)設計doc

1、前 言電力工業(yè)在社會主義現(xiàn)代化建設中占有十分重要的地位，因為電能與其他能源相比具有顯著的優(yōu)越性，它可以方便地與其他能量相互轉(zhuǎn)換，可以遠距離輸送，輸送的經(jīng)濟性較好,且在使用時易操作和控制.所以在現(xiàn)代化生產(chǎn)和人民生活中，電能得到日益廣泛的應用。世界上許多國家已把電力工業(yè)的發(fā)展水平作為衡量一個國家現(xiàn)代化水平的標志之一。近年來許多20KW及以上大型機組的相繼投產(chǎn)，330KV及以上超高壓輸變電工程的陸續(xù)建成和各地區(qū)電力網(wǎng)的不斷擴大，標志著我國的電力工業(yè)已經(jīng)進入了一個發(fā)展的新階段。本設計過程中得到了電力系大量專業(yè)老師的大力支持，在此表示感謝，由于本人水平有限，所學知識不全面，設計經(jīng)驗還不足，懇請老師們指導

2、。設 計 任 務 書一、設計題目： 某110KV變電所電氣一次設計二、設計原始資料：1、系統(tǒng)接線示意圖： 該變電站電壓等級為 110/35/10KV。選取基準Sj =100MVA和基準Uj = Uav ,系統(tǒng)電抗已向基準值進行歸算。2、所址情況：平原地區(qū)，無高產(chǎn)農(nóng)作物，土壤電阻率=0.8×10.cm，年雷電日50個，歷年平均最高氣溫37ºc 3、負荷數(shù)據(jù)：（1）110KV系統(tǒng)四回（二進二出）。110KV母線轉(zhuǎn)供負荷約30MW，功率因數(shù)0.85，同時率0.9，這部分負荷不經(jīng)過變壓器。（2）35KV系統(tǒng)進出線六回（二進四出），對側(cè)有電源。同時率0.9，年最大負荷利用小時數(shù)取Tm

3、ax=4500h,預計五年內(nèi)大約還有10MW的新增負荷。 1、2線最大負荷4000h，功率因數(shù)0.8，對側(cè)有電源； 3線最大負荷8000KW，功率因數(shù)0.85； 4線最大負荷6500KW，功率因數(shù)0.90；5線最大負荷7000KW，功率因數(shù)0.85；6線最大負荷6000KW，功率因數(shù)0.80；其中3、4出線要求雙回路供電。（3）10KV側(cè)無電源，10KV側(cè)系統(tǒng)十回（出線）。同時率0.85，年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4000h，預計五年內(nèi)有6MW的新增負荷。 1-4出線，最大負荷4500KW，功率因數(shù)0.80；5-6出線，最大負荷3000KW，功率因數(shù)0.80；7-10出線，最大負荷2000

4、KW，功率因數(shù)0.85；其中5、6出線為類負荷，要求雙回線供電（4）變電所自用電負荷如表：序 號設備 名稱額定功率（KW）安裝臺數(shù)工作臺數(shù)功率因數(shù)備注1主變風扇0.460600.85經(jīng)常、連續(xù)2主流電機20110.85不經(jīng)常、連續(xù)3浮沖電機4.2110.85經(jīng)常、連續(xù)4生活水汞4.5220.85經(jīng)常、短時5電焊機15110.6不經(jīng)常、連續(xù)6檢修用電50.6不經(jīng)常、短時7生活區(qū)用電19不經(jīng)常、連續(xù)8照明負荷20經(jīng)常、連續(xù)三、設計主要任務：1、主變?nèi)萘?、形式及臺數(shù)的選擇；2、電氣主接線方案論證；3、短路電流計算；4、主要電氣設備選擇；5、配電裝置選擇；6、選擇所用變壓器的容量、臺數(shù)；7、變壓器保護

5、配置；四、設計成果：1、設計說明書一份；2、設計計算書一份；3、電氣主接線圖；第一章、主變壓器的選擇主變壓器是變電所的重要設備,合理正確地選擇主變的臺數(shù),容量和型式是系統(tǒng)規(guī)劃和變電所設計的一個重要的問題,在選擇主變時考慮負荷增長為7%,并以510年后的情況作為遠期負荷資料。為了保證供電的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，避免一臺主變壓器故障或檢修是影響供電，變電所裝設兩臺變壓器，主變壓器的容量根據(jù)電力系統(tǒng)510的發(fā)展規(guī)劃進行選擇，對兩臺主變的額定容量按70%的全部負荷供電，考慮到變壓器的事故過負荷能力40%，則可保證一臺退出間檢修時剩余負荷的70%供電。主變壓器臺數(shù)的確定發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺數(shù)與電

6、壓等級，接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關(guān)系。(1)對大城市郊區(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，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。(2)對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變電器的可能性。(3)對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的12級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。綜上所述，由原始資料可知，我們本次設計的變電站是一個位于郊區(qū)的110KV降壓變電所，主要是接受110KV的功率，通過主變向110KV線路輸送，是一個重要的樞紐變電站，全所停電后將造成地區(qū)電網(wǎng)的瓦解，造成整修個市區(qū)停電，并影響下一級變電站供電，對

7、生產(chǎn)和生活造成不良后果。因此為了提高供電的要可靠性，防止因一臺主變故障或檢修時影響整個變電站的供電，變電站中一般裝設兩臺主變壓器，互為備用，可以避免因主變檢修或故障而造成對用戶的停電。考慮到兩臺主變同時發(fā)生故障或檢修時由另一臺主變壓器可帶全部負荷的70%，能保證正常供電，故可選擇兩臺主變壓器。主變壓器容量的確定(1)主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結(jié)合。(2)根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能

8、力后的允許時間內(nèi)，應保證用戶的一級和二級負荷，對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量能保證全部負荷的70%80%。綜上所述，由于本變電站近期和遠期負荷都已給定，所以，應按近期和遠期總負荷來選擇主變?nèi)萘?，因為該變電所的電源引進是110KV側(cè)引進，高壓側(cè)110KV母線負荷不需要經(jīng)過主變倒送，其中壓側(cè)及低壓側(cè)全部負荷需經(jīng)主變壓器傳輸至母線上。 主變型式的選擇相數(shù)的選擇：根據(jù)設計規(guī)程當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的變電所，均選用三相變壓器。選擇主變的相數(shù)，需要考慮如下原則：1當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應選用三相變壓器。2當發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓

9、為500KV時，宜經(jīng)濟技術(shù)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺半容量三相變壓器或單相變壓器組，對于單機容量為300MW并直接升壓到500KV的宜選用三相變壓器。繞組數(shù)量和連接方式的選擇：1在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電所容量的15%以上時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。變電所中具有三個電壓等級的，通常采用普通三繞組變壓器、自耦變壓器等。 2繞組連接方式國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式變壓器。在具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器的容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變

10、電所內(nèi)需裝設無功補償裝置時，主變采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設備，與對應的兩臺雙繞組變壓器的較少。由于本次設計的變電所具有三個電壓等級，考慮到運行維護和操作的工作量，及占地面積等因素，所以選擇三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有自耦變壓器、分裂變壓器、普通三繞組變壓器。自耦變與普通變相比具有很多優(yōu)點，如耗材料少，造價低，有功和無功損耗少，效率高，由于高、中壓線圈的自耦聯(lián)系阻抗小，對改善系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定作用，還可以擴大變壓器極限制造容量，便于運輸和安裝，自耦變雖有許多優(yōu)點，但也存在一些缺點。由于自耦變公共組繞的容量最大只等于電磁容量,因此在某些運行方式

11、下，自耦變壓器的傳輸容量不能充分利用，而在另外一些運行方式下，又會出現(xiàn)過負荷，由于自耦變高、中壓繞組間的自耦聯(lián)系，其阻抗比普通變壓器小，它的中性點要直接接地，所以使單相和三相短路電流急劇增加，有時單相短路電流會超過三相短路電流，造成選擇變壓器電氣設備的困難和通信設備的危險干擾。同時自耦變零序保護的裝設與普通變不同，自耦變的高、中壓兩側(cè)的零序電流保護，應接于各側(cè)套管電流互感器組成的零序電流互感器上并根據(jù)選擇性的要求裝設方向元件，自耦變壓器中的沖擊過電壓比普通變嚴重得多，另一個原因是從高壓側(cè)繞組上進入的沖擊波加在自耦變的串聯(lián)繞組上，而串聯(lián)繞組的匝數(shù)少得多，因此在公共繞組中感應出來的過電壓大大超過普

12、通變侵入波幅值，當一次電壓波動時為了得到穩(wěn)定的二次電壓，一次繞組匝數(shù)作相應的調(diào)整以維護每匝電勢不變，以及維持鐵芯磁通密度不變，如高壓側(cè)電壓升高則應增加高壓繞組而中性點調(diào)壓的自耦變則要減少匝數(shù)，亦維護二次電壓不變，這就導致每匝電勢增加，亦導致鐵芯更加飽和，由于本次設計變電所需裝設兩臺變壓器并列運行，電網(wǎng)電壓波動范圍較大，如果選擇自耦變，其兩臺自耦變壓器的高、中壓側(cè)需直接接地,這樣會影響調(diào)度的靈活性和零序保護的可靠性,而自耦變壓器的變比較小,由原始資料可知該所的電壓波動為±8%，故不選自耦變壓器。因此，本次設計的變電站選擇普通三繞組變壓器。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則

13、不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y連接；35KV也采用Y連接；其中性點多通過消弧線圈接地。35KV以下電壓變壓器繞組都采用連接。主變的冷卻方式主變壓器一般采用的冷卻方式：自然風冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻，強迫、導向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風冷卻。大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻變壓器。強迫油循環(huán)水冷卻方式散熱效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本體尺寸，但它的缺點是這樣冷卻方式要有一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。經(jīng)比較，選擇適合本變

14、電站的強迫油循環(huán)風冷卻。運行方式兩臺變壓器并聯(lián)運行選擇原則1能滿足負荷現(xiàn)狀及發(fā)展的需要，保證重要負荷的供電可靠性。2投資省。3占地面積小。4電能損耗少。由于該變電所具有三個電壓等級，兩個電源供電，35KV側(cè)采用小電流系統(tǒng)無中性點接地，而自耦變壓器高、中壓側(cè)公用中性點接地，因此不能選用自耦變壓器，因選用普通三繞組變壓器，而不選用自耦變壓器。由于中、低壓側(cè)負荷與總負荷的比值大于30%（流入各側(cè)的功率大于15%）故選用三繞組變壓器，且容量比為100/100/100根據(jù)負荷發(fā)展情況考慮，若按5年負荷發(fā)展考慮則選用25000KVA變壓器兩臺；若按10年負荷發(fā)展規(guī)劃考慮則選用31500KVA變壓器兩臺，這

15、樣形成兩種方案，通過靜態(tài)經(jīng)濟比較選用某方案。具體的計算過程和計算方法見計算書第一章主變選擇結(jié)果：選用：SFSZ725000 110±8×1.25/38.5±4×2.5/11KV額定容量： 25000KVA電壓組合： 高-110KV 中-38.5KV 低-11KV空載損耗： 52.6KW負載損耗： 185KW阻抗電壓%：Us (1-2)%=10.5 Us(2-3)%=6.5 Us(3-1)%=17空載電流%： 1.4連接組別號： Y，y,d11第二章、電氣主接線的方案比較與確定電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體。它表明了變

16、壓器、線路和斷路器等電氣設備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，它的設計，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。因此它必須滿足工作可靠，調(diào)度靈活，運行檢修方便，且具有經(jīng)濟性和發(fā)展的可能性等基本要求。由于電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電，供電同一時刻完成的，所以主接線設計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)和人民生活的穩(wěn)定。主接線的設計是一個綜合性的問題，其設計原則應以設計任務書為依據(jù)，以國民經(jīng)濟建設方針政策及有關(guān)技術(shù)規(guī)范，規(guī)程為準則，結(jié)合工程具體特點，準確地掌握基礎資料，全面綜合分析，力爭使其技術(shù)先進，經(jīng)濟合理、安全可靠。110KV側(cè)主接線分析規(guī)程規(guī)定：當110KV220KV配電裝置的出線回數(shù)為4回時，一般采用

17、單母分段接線。由于110KV線路輸送距離較遠，輸送功率較大，停電的影響較大，斷路器平均每年檢修的時間為57天，因此一般不允許因斷路器檢修而使停電時間太長，故需設置旁母，以使其在不停止供電的情況下檢修。由于帶電作業(yè)的成功與發(fā)展，母線檢修可帶電進行,母線故障的可能性很小，因此從母線本身來講用不著考慮備用，即可不用雙母，當不采用雙母接線時，隔離開關(guān)不再是倒閘操作電器，僅作為檢修斷路器時隔絕電源用，這就避免了雙母接線中因用隔離開關(guān)進行倒閘操作引起的一些容易出現(xiàn)的誤操作事故。綜上所述：110KV側(cè)接線采用的接線型式可有以下幾種： (a)(b)(c)對以上三種接線方案的技術(shù)分析如下：（a）為單母分段接線方

18、式，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電；是當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修間內(nèi)停電，斷路器檢修時對應回路停電。（b）為單母分段帶旁路接線方式，正常運行時，用聯(lián)絡斷路器分段，檢修出線斷路器時，使主接線的可靠性降低。（c）為雙母線接線具有供電可靠、高度靈活，又便于擴建等優(yōu)點，在大、中型號發(fā)電廠和變電所中廣為采用，并已積累了豐富的運行經(jīng)驗。但這種接線使用設備多（特別是隔離開關(guān)），配電裝置復雜，投資較多。 綜上所述：通過技術(shù)、經(jīng)濟、可靠性比較得出

19、110KV接線宜采用（b）方案，35KV側(cè)接線分析35KV配電裝置出線回線為68回時,一般采用單母分段接線。運行經(jīng)驗表明，它能滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。35KV配電裝置一般不設置旁路母線，因為重要用戶多為雙回線供電，其次之斷路器年平均檢修時間短，通常為23天。由于該待設變電站的屋外配電裝置要受到場地的限制，故考慮采用屋內(nèi)配電裝置，它改善了運行和檢修的條件，并可以大幅度減少占地面積，節(jié)約用地。故35KV側(cè)接線亦采用單母分段的接線方式。其接線形式如圖所示： 10KV側(cè)接線分析 610KV配電裝置出線回路為6回及以上時，一般采用單母分段接線，220KV及以下的變電所，供應當?shù)刎摵傻?0KV配

20、電裝置，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)行運行，由于采用了成套高壓開關(guān)柜，檢修水平迅速提高，10KV油斷路器的年平均檢修時間為12天，故采用單母分段接線，一般能滿足運行經(jīng)濟、可靠、靈活的要求。 10KV配電裝置可不設置旁路的原因：供電負荷小，供電距離短，并且重要的負荷一般為雙回線供電；向工業(yè)企業(yè)供電的回路數(shù)一般較多，企業(yè)內(nèi)多有備用電源，允許其中一回停電;斷路器價格低一般設有備用斷路器,檢修時可隨時替換.對于10KV饋線,當出線斷路器檢修時,由于停電時間短,故負荷影響面小. 綜上所述,10KV側(cè)主接線宜采用固定式成套開關(guān)柜組成的單母分段接線,其結(jié)構(gòu)圖如下: 通過上述比較,該待設變電站主接線方案可確定為如下圖所示:第

21、三章、短路電流計算在變電所電氣設計中，計算短路電流的目的是 1）電氣主接線方案的比較和選擇，計算出最大可能出現(xiàn)的短路電流，提出對運行方式要求及限制短路電流必須采取的措施。 2）電氣設備，載流導體的選擇。進行短路情況下的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗。 3）屋外高電壓配電裝置設計，接地裝置設計。進行短路下的安全距離，接地電阻等校驗。 4）繼保裝置的選擇和整定。計算短路電流的步驟如下1)短路電流的實用計算的基本假設：考慮驗算導體和電氣設備用的短路電流，取最大短路電流值，短路屬“三相金屬性短路”短路點取三點,分別為各電壓等級母線處。2)進行電路元件參數(shù)計算：忽略系數(shù)中所有的負荷，線路電容，并聯(lián)電抗等。假定基準

22、容量S =100MVA，基準電壓V =V 。計算各元件電抗標么值。3)進行網(wǎng)絡變換和簡化：先畫出等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號，再進行網(wǎng)絡化簡。4)求計算電抗5)計算短路電流周期分量有名值。6)計算出短路電流沖擊值,包括：沖擊最大值、短路沖擊電流有效值、計算短路容量。7)繪制短路電流計算結(jié)果表。關(guān)于短路電流的詳細計算過程請參閱計算書。三、進行網(wǎng)絡變換將網(wǎng)絡中的電源合并成若干組，每組用等值發(fā)電機表示。無限大功率電源（如有的話）另成一組，求出各等值發(fā)電機對短路點的轉(zhuǎn)移電抗Xij以及Xsj。將轉(zhuǎn)移電抗換成各相應等值發(fā)電機容量進行計算，便得到各等值發(fā)電機對短路點的計算電抗的有效值Xjs由計算電抗分

23、別根據(jù)適當?shù)挠嬎闱€找出（g）指定時間t各等值發(fā)電機提供的短路周期電流標幺值Ipt1 、Ipt2、 Ipt.g計算曲線到Xjs=3.45為止，為當Xjs3.45時 近似認為短路周期電流幅值已不隨時間而變，可換Ip=計算短路電流周期分量的有效值。短路電流計算結(jié)果表如下： 短 路 點 號短路點位置基準電流UKV基準電流IKA短路電流周期量kA0.2秒短路電流KA0秒沖擊有效值KA0秒沖擊電流峰值KA 0秒短路容量MVA0.2秒短路容量MVAd110kv1150.5026.3545.9139.59416.1719.11778.53d235kv371.565.785.4718.72814.74559.

24、34529.35D310kv10.55.516.34415.40524.6838.34448.83423.05第四章、導體和電器選擇設計一般規(guī)定 導體和電器設備的選擇設計，是變電所電氣設計的重要內(nèi)容之一，設計中在保證安全、可靠、運行靈活的前提下，嚴格執(zhí)行國家經(jīng)濟建設方針，政策及有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)程，從實際出發(fā)，選擇適當?shù)脑O備?；疽?、應滿足正常運行，檢修、短路和過電壓的各種情況的要求，應考慮遠景發(fā)展規(guī)劃。、按當?shù)丨h(huán)境條件選擇。、因地制宜，力求技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，維護方便。、同類設備應盡量減少品種。、選用的新產(chǎn)品有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)鑒定合格。選擇的一般條件及有關(guān)規(guī)定長期工作條件ng式中：n電器、

25、電纜額定電壓g電器、電纜安裝處電網(wǎng)額定電壓電器、導體長期允許電流不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流。環(huán)境條件電器使用在環(huán)境溫度高于°（但不高于°）時，環(huán)境溫度每增加°建議減少額定電流.，當環(huán)境溫度低于°時，每低°，建議增加額定電流.，但最大過負荷不得超過額定電流的。短路穩(wěn)定條件包括動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。）、熱穩(wěn)定：ItIt式中：I三相短路電流穩(wěn)態(tài)值 電器設備t秒熱穩(wěn)態(tài)電流t短路電流發(fā)熱等值時間，按下式計算：tt.t短路電流周期性分量等值時間可由等值時間曲線圖中查得。熱穩(wěn)定效驗時，短路電流切除時間t，按下式?jīng)Q定：t式

26、中：繼電保護動作時間斷路器全分開時間）、動穩(wěn)定校驗時，一般采用短路沖擊電流峰值，當回路的沖擊系數(shù)與設備規(guī)定值不同，而且沖擊電流值接近于設備極限通過電流峰值時需校驗短路全電流有效值。）、斷路器校驗時，電器的開斷計算時間取為t 式中：主保護時間斷路器固有分閘時間第二節(jié)、高壓斷路器的選擇型式的選擇在變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設備之一，它具有完善的滅弧裝置。正常運行時，用來接通和斷開負荷電流，在某些電氣主接線中，還擔任改變主接線運行方式的任務，在故障時用來開斷短路電流，切除故障電路的作用。根據(jù)我國當前生產(chǎn)制造的情況，電壓的電網(wǎng)一般選用少油斷路器。斷路器參數(shù)選擇：1、 按工作電流選擇：InIg式中

27、：In斷路器長期允許工作電流Ig回路持續(xù)工作電流2、 按工作電壓選擇：VmaxVg式中：Vmax斷路器允許最高工作電壓Vg回路最高工作電壓3、 按開斷電流選擇：IzIkd式中：Iz回路在t秒時的短路電流Ikd斷路器額定開斷電流 4、按額定關(guān)合電流選擇：icjige式中：icj回路短路電流沖擊峰值 ieg斷路器額定關(guān)合電流峰值5、 熱穩(wěn)定校驗：IrtItdz6、 按動穩(wěn)定校驗：idwicj 式中：idw斷路器極限通過電流峰值第三節(jié)、隔離開關(guān)選擇一、 隔離開關(guān)型式選擇隔離開關(guān)型式支配電裝置的影響較大，應在滿足技術(shù)要求條件下，根據(jù)裝設地點，環(huán)境條件，配電裝置型式和布置方面等要求，綜合比較決定。 屋內(nèi)

28、戶內(nèi)隔離開關(guān)主要按額定參數(shù)選擇。 35110kv戶外式，一般選用GW4、GW5型二、 隔離開關(guān)的參數(shù)選擇：1、 按工作電壓選擇： VmaxVg2、 按工作電流選擇： InIg3、 按熱穩(wěn)定校驗：IrtItdz4、 按動穩(wěn)定校驗： icjidw高壓隔離開關(guān)選擇應考慮以下幾點：1、 選擇大電流隔離開關(guān)，應適當留有裕度，這是考慮到隔離開關(guān)運行中接觸部分氧化熱問題。2、 隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流，是以廠家規(guī)定的最小相間距離為依據(jù)對于110kv以下，當具體工作穩(wěn)定電流時，對于是10kv及以上，相間距離大，相間距離對動穩(wěn)定影響不大。3、 變壓器中性點用隔離開關(guān)的額定電壓應與變壓器中性點絕緣等級相適應。 計 算

29、 數(shù) 據(jù)選擇SW4-110/1000GW4-110U=110KV U=110kv U=110KV I=262.65A I=1000A I=1000AI=6.02KA I=18.4kA I=16.17kAI=55KAIt=6.432*3.3KA.SI t=21*5 KA.SI t=20*4 KA.S I=16.17kAI=55kAI=50KA 計 算 數(shù) 據(jù)選擇ZN-35/630GN5-35T/600-64U=35KV U=35kv U=35KV I=447A I=630A I=600AI=5.344KA I=8kA I=14.74kAI=20KAIt=5.344*3.4KA.SI t=8*4

30、KA.SI t=25*4 KA.S I=14.74kAI=20kAI=64KA 計 算 數(shù) 據(jù)SN10-10/2000-40GN22-10/2000-40U=10KV U=10kv U=10KV I=1147.1A I=2000A I=2000AI=11.946KA I=40kA I=38.34kAI=130KAIt=15.171*3.4KA.SI t=40*4 KA.SI t=36*4 KA.S I=38.34kAI=130kAI=85KA 計 算 數(shù) 據(jù)SN10-10/630-16GN19-10/63O-20U=10KV U=10kv U=10KV I=231.5A I=630A I=63

31、0AI=11.946KA I=16kA I=38.34kAI=40KAIt=11.946*3.8KA.SI t=30*4 KA.SI t=20*4 KA.S I=38.34kAI=40kAI=50KA第四節(jié)、電流互感器、電壓互感器的選擇互感器在主接線中的配置，與測量儀表，同期點的確定保護和自動裝置的需求，以及主接線的形式有關(guān)。一、 電流互感器的配置：1、配置范圍： 根據(jù)滿足測量與保護裝置需要，在發(fā)電機、變壓器出線，母線分段、母聯(lián)斷路器、旁路斷路器及主變壓器中性點接地側(cè)均應裝置電流互感器。2、 式與三相式配置方式： 大電流接地系統(tǒng)中，電流互感器應三相配置 小電流接地系統(tǒng)中，電流互感器應一般按兩相

32、式配置，當二次負荷不足，或10kv及以的Y-Y變壓器采用三相過流保護能提高低壓側(cè)單相接地保護靈敏度時，應按三相配置，用于縱差保護的，也應三相配置。1電壓互感器配置：a母線工作及備用母線都必須裝設一組電壓互感器，用于同期測量，保護及絕緣監(jiān)察。610kv母線裝置一只三相五柱或三臺單相式；35kv及以上裝設三只單相式。旁路母線上裝設電壓互感器的必要性，要根據(jù)出線同期方式而定，當需要用旁路斷路器代替出線斷路器向?qū)崿F(xiàn)同期操作，則應在旁路母線上裝設一臺單相電壓互感器，供同期使用，否則不必裝置。本次設計中旁路母線不需要裝置單相電壓互感器a線路35kv以下線路，當對端有電源時，裝置一臺單相電壓互感器，供同期電

33、壓監(jiān)視用。電流互感器的選擇：1型式 620kv屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)環(huán)境條件，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)式或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)： 35kv及以上，一般用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流電流互感器 35 kv及以上，有條件時，應采用套管式電流互感器。按電流電壓選擇電流互感器額定電壓與原額定電流應大于或等于電流互感器安裝處的一次回路工作電壓及最大工作電流。根據(jù)電氣測量儀表裝置設計技術(shù)規(guī)程SDJ987規(guī)定，連接測量儀表用的電流互感器，一次額定電流，應按正常負荷下儀表指示在標度尺上的量限的三分二以上，并應考慮過負荷運行時，能有適當?shù)闹笜?。準確級選擇：1.裝設在發(fā)電機、變壓器、線路的電流互感器其準確級不低于0

34、.5級。2.僅作電流測量用的1.5級、2.5 級儀表，可使用1.0級電流電流互感器。3.一般保護用的電流互感器，選用3.0級；差動距離，高頻保護用的，采用D級。動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定校驗：多匝式電流互感器應校驗內(nèi)部動穩(wěn)定和外部動穩(wěn)定。環(huán)氧樹脂，澆注的母線型電流互感器可不校驗動穩(wěn)定。 內(nèi)部動穩(wěn)定：ichImKdw式中：ich短路電流沖擊值I1n電流互感器一次額定電流Kdw電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)外部動穩(wěn)定： ichichKdwI1n(KA)式中：a相間距離 L電流互感器出線端至最近的一支柱絕緣于的距離。電流互感器，熱穩(wěn)定校驗： Itdz(Im*Kt)式中：Kt電流互感器的1秒熱穩(wěn)定倍數(shù)1、 電壓互感器的選擇

35、型式 620kv屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 35110kv配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。a)按電壓選擇： 電壓互感器的額定電壓Un應與所接電網(wǎng)電壓相適應。即：1.1UnU1>0.9Unb)準確級選擇 連接變壓器線路的功率表和電度表準確級，不應低于0.5 級、1.5級電壓表，其準確級不低于0.5級。 2.5級電壓表，其準確級可用不著1.03.0級c)二次負荷計算： 電壓互感器二次側(cè)的三相負荷經(jīng)常是不平衡的。通常用最大一相的負荷和電壓互感器的一相的額定容量相比較校驗。第五節(jié)、避雷器的選擇一、避雷器的設置 一般在下列情況下均應裝設： 各電壓等級的每組母線上

36、，并應盡可能靠近被保護的主要電氣設備。 主變壓器的大電流接地系統(tǒng)側(cè)的中性點，主變壓器的小電流接地系統(tǒng)側(cè)中性點，裝有消弧線圈時，與架空線連的三繞組變壓器低壓側(cè)。二、型式 避雷器型式選擇時，應考慮被保護電器的絕緣水平使用特點。額定電壓選擇Un=Ug須進行滅弧電壓，工頻放電電壓，沖擊放電電壓和電壓校驗。第六節(jié)、裸導體選擇一、型式： 一般采用鋁材料導體。 35kv以下，一般選用硬導體 35kv級根據(jù)配電裝置條件，可選硬導體或軟導體 110 kv及以上，一般采用軟導體二、截面積選擇：a) 按持續(xù)工作電流選擇： 配電裝置的匯流母線，短導體或年平均負荷小的導體一般按持續(xù)工作電流選擇：KIyIg式中：K溫度和

37、修正系數(shù)Ig環(huán)境溫度為+25時的導體允許截流量b) 按經(jīng)濟電流密度J選擇全年平均負荷大，線路長度為20米及以上導體，可按經(jīng)濟電流密度選擇： S=I/J （mm）式中： S-經(jīng)濟電流截面 J-經(jīng)濟電流密度(A/ mm)可由表中查得。2、 熱穩(wěn)定校驗：按熱穩(wěn)定要求，導體最小截面為：SI/C式中： C熱穩(wěn)定系數(shù) K集膚效應系數(shù)3、 動穩(wěn)定校驗：硬導體母線應按上述校驗短路動穩(wěn)定： 式中： -導體材料的允許應力（P）硬鋁69*10 P、硬銅137*10 單條矩形母線：=1.73i*10 P 式中： L-支柱絕緣子間的跨距（M） W-截面系數(shù)（M）A-母線相間距離（M）-振動系數(shù)4、 通過計算各電壓等級母

38、線選擇如下：110KV側(cè)母線選擇為LGJ/110-185鋼芯鋁絞線35KV側(cè)母線選擇為單條LMY/35-25mm×5mm矩形鋁導體10KV側(cè)母線選擇為單條LMY/10-100mm×10mm矩形鋁導體第七節(jié)、高壓熔斷器的選擇 高壓熔斷器應按下述技術(shù)條件選擇：1、 電壓： U 2、 電流： II 式中： I熔件的額定電流 I熔斷器的額定電流3、 斷流容量 ： SS 式中： S-熔斷器的額定斷流容量 S三相短路時的零秒短路容量第八節(jié)、電力電纜的選擇一、型式：電力電纜一般選用三芯鋁電纜三相網(wǎng)絡中盡量選用三芯電纜，若在經(jīng)濟上有利時也可采用單芯電纜，該電纜應無鋼帶鎧裝，或為非磁性材料制

39、成的護套。二、電壓及截面積選擇： 電壓及截面積選擇同裸導體電壓及截面積選擇。三、熱穩(wěn)定校驗： Smin= 式中：C電纜熱穩(wěn)定系數(shù)Kf電纜芯線的集膚效應系數(shù) 四、電壓損失校驗： 對供電距離長，容量大的三相電纜應校驗電壓損失一般主干線回路的電壓損失不大于5%電壓損失的計算式：35kv電纜：10kv及以下電纜： 式中：負荷功率因素角 X每米電纜電抗值（） 每米電纜，在溫度為時的直流電阻值第五章、所用電設計變電所的主要所用電負荷是主變風扇，通風機生活水泵、生活區(qū)、照明等，這些負荷的電壓為380v/220v。為了確保供電安全穩(wěn)定性，故設置所用變兩臺，分別接于是10kv母線、段上，平時把其中一臺投入運行，

40、另一臺備用。所用變選擇應滿足兩個基本要求：1、變壓器、原副邊額定電壓必須與引接電源電壓和所用網(wǎng)絡相一致。2、變壓器容量必須滿足所用負荷從電源能獲得足夠的功率。所用電負荷計算：通過計算所用電負荷為S=128.443kvA故選用的所用變?nèi)萘繛?00kvA，型號SLT200/10空載損耗為500W，短路損耗：2500W空載電流：1.7% ，阻抗電壓：4% 連接組：Y/Y12第六章、配電裝置的選型和電氣總平面布置第一節(jié)、110kv屋外配電裝置 110kv屋外配電裝置的特點是：（1）土建工程量和費用較小，建設周期短（2）擴建比較方便（3）相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業(yè)（4）占地面積?。?）受外界空氣

41、影響，設備運行條件較差，須加強絕緣（6）外界氣象變化對設備維護和操作有影響。1、選型 該所址處平原地區(qū)，無高產(chǎn)農(nóng)作物，其土石開挖工程量不大，故一般選用半高型或中型配電裝置。（1）中型配電裝置：所有的電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度以使工作人員能在地面安全的活動，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在水平面。 普通中型配電裝置的特點：布置比較清晰，不易誤操作運行可靠，施工和維護都比較方便構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少、造價低、經(jīng)過多年的實踐已積累了豐富的經(jīng)驗：但占地面積較大，這種布置是我國屋外配電裝置采用的普通方式。（2）半高型配電裝置

42、：該配電布置是將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置，其優(yōu)點是：（1）占地面積約比中型布置減少30%（2）由于將不經(jīng)常帶電運行的旁路母線及旁路隔離開關(guān)設在上層，而將主母線及其它電器的布置與普通中型相同，因此即節(jié)省了用地又減少了高層檢修的工作量（3）旁母與主接線母線采用不等高布置，實現(xiàn)進出線均帶旁路方便此方案缺點：上層隔離開關(guān)下方未設置平臺，檢修不方便。 通過上述比較，110kv屋外配電裝置，宜優(yōu)先使用中型布置方案。2、母線選擇本所在地110kv母線，采用鋼芯鋁絞線，呈三相水平布置，軟母線有其很大優(yōu)點：母線相距大，強度高，抗震性能好，檢修方便3、構(gòu)架選擇 采用鋼筋混凝土環(huán)形桿和鋼梁組成的構(gòu)架，其優(yōu)

43、點是經(jīng)久耐用，機械強度好，抗震性能強，運軌檢修方便并兼顧了鋼筋混凝土及鋼構(gòu)架二者的優(yōu)點。4、電力變壓器的放置安放主變的地面基礎做成雙梁形并鋪鐵軌，鐵軌路等于變壓器的滾輪中心距，為了防止變壓器發(fā)生事故時，燃油流失使事故擴大，按照防火要求在設備下面設置貯油池，其大小比設備外廓大1m，貯油池一般輔設厚度不小于0.25m的卵石層。主變壓器與建筑物的距離，不小于1.25m，距離變壓器5m以內(nèi)的建筑物風孔，兩臺主變壓器之間的防火距離不應小于510m。5、電氣設備的布置 斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器均采用高式布置并集中在主母線一側(cè)，各類電器的絕緣于最低邊對地距離為2.5m6、電纜溝的布置 屋外配

44、電裝置是電纜溝的布置應使電纜所走的路徑最短，電纜溝按其分布方向為縱向和橫向電纜溝本次設計的電纜溝采用兩路布置，橫向電纜溝采用一路，布置在斷路器及隔離開關(guān)之間，縱向電纜溝采用兩邊布置。7、道路的布置 為了運輸及消防的需要在110kv場地，四周鋪設了一條3米寬的環(huán)形道路。電纜溝的蓋板可作為1m寬的巡視小道，以便巡視。第二節(jié)、10kv及35kv屋內(nèi)配電裝置屋內(nèi)配電裝置的特點： （1）由于允許安全凈距小和可分層布置，故占地面積較?。?）維護、巡視和操作可在室內(nèi)進行，不受氣候影響（3）外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可減少維護工作量（4）但房屋建筑投資較大。 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)，除與電氣主接線及電氣設備

45、的型式有密切關(guān)系外，還與施工檢修條件，運行經(jīng)驗和習慣有關(guān)。1、選型本設計的35kv及10kv屋內(nèi)配電裝置均采用單層式布置，即把所有的設備布置在一層，該布置形式占地面積較大，但采用成套開關(guān)柜后，減少了占地面積。 35kv屋內(nèi)配電裝置采用了高壓開關(guān)柜，因為高壓開關(guān)柜具有良好的互換性，縮短用戶停電時間，檢修方便，并能防止灰塵和小動物侵入造成的短路，其運行可靠維護工作量小。 10kv屋內(nèi)配電裝置采用固定式高壓開關(guān)柜，因為其工藝制造簡單，消耗鋼材少，占地少，價格便宜。2、母線及隔離開關(guān)的選擇 母線安裝在配電裝置的上部，呈水平布置，因為水平布置不如垂直布置便于觀察，但其建筑部分簡單，可降低建筑物的高度，且

46、安裝比較容易，母線相間距離a決定于相間電壓，并考慮短路時母線和絕緣于的機械度與安裝條件，10kv配電裝置中a為250mm，35kv為470mm10kv母線隔離開關(guān)設在母線的下方為確保設備及人員的安全，設置了閉鎖裝置，以防止帶電接地線，帶負荷拉隔離開關(guān)，誤入帶電間隔等電氣操作事故。3、斷路器及操作機構(gòu) 斷路器設在單獨的小室內(nèi)。35kv斷路器操作機構(gòu)設在高壓開關(guān)柜內(nèi)，10kv操作機構(gòu)設在操作通道內(nèi)，均采用電動操作機構(gòu)。4、 互感器及避雷器的安置10kv電壓互感器和避雷器共同安放同一小室內(nèi)。35kv電壓互感器及避雷器各用一小室。5、 配電裝置室的通道和出口 配電裝置的布置應便于設備操作，檢修和搬運，

47、故需設置必要的通道，凡用來維護和搬運各種電氣設備的通道，稱為維護通道，如通道內(nèi)設有斷路器或隔離開關(guān)的操作機構(gòu)和就地控制屏等，稱為操作通道，僅和防爆小室相通的通道，稱為防爆通道.6、 電纜溝的設置 本設計采用電纜溝放置電纜，因土建工程施工簡單，造價較低，電纜溝在進入建筑物（包括控制室和開關(guān)室）處設有隔墻，以防止電纜發(fā)生火災時，煙火向室內(nèi)蔓延擴大事故且可防小動物進入室內(nèi)。7、 配電裝置室的采光的通風 配電裝置室用窗口進行采光和通風，并采取一定的措施防小動物入室。 配電裝置室按事故排煙要求，裝設了足夠的事故通風裝置。第三節(jié)、電氣總平面布置電氣總平面是一項綜合技術(shù)，其政策性，科學性強，涉及專業(yè)面廣，一

48、般的說，總平面布置應能滿足使用要求，工藝流程應合理，符合外部條件（城市規(guī)劃、水泥、鐵路等）依據(jù)配電裝置的電壓等級和型式，出線方向和方式，出線走廊的條件、地形情況等因素，滿足防火和環(huán)保的要求。因地制宜，布置必須合理，、緊湊，便于設備的操作巡視，搬運、檢修和試驗并留有發(fā)展余地。根據(jù)原始資料，待設變電所總面積100×70 ，考慮到110kv出線方向，110kv配電裝置位于變電所北面，35 kv和10kv配電裝置布置在南面，主控樓與35kv、10kv屋內(nèi)配電裝置相鄰以便于檢修、運行和操作的方便。35kv及10kv屋內(nèi)配電裝置采用上、下層設置，35kv層在10kv層上，10kv層設有檢修間及獨

49、立所用變室，主變配置在110kv配電裝置及35kv/10kv配電裝置之間，主變前設置4米寬的通道，為了搬運設備和防火需要在主要設備近旁設車道，電纜溝為巡視小道。各配電裝置之間及主控室之間的聯(lián)系電纜在室內(nèi)均采用地面電纜溝方案，室外電纜溝蓋板按規(guī)程應高地面0.1m以防水排入溝中。第四節(jié) 有關(guān)問題的說明 1、主變110KV斷路器接入旁母的一般情況認為，主變的斷路器同樣需要定期檢修和試驗，故應接入旁路母線，這種接線型式簡單，不會使配電裝置增加困難，建設費用增加不多，但供電可靠性卻大大提高，只是配電裝置保護設備較難，但完全可以從技術(shù)上得以解決。 2、分段斷路器兼做旁路斷路器問題，為節(jié)省斷路器及提高供電可

50、靠性，靈活性，采用分段斷路器兼做旁路斷路器方式使母線檢修時影響減少，只是斷路器檢修時需用分段斷路器兼做旁路斷路器，增加了隔離開關(guān)的操作和保護更換次數(shù)。 3、110KV中型布置時，設備構(gòu)架比較低，除母線電壓互感器前隔離開關(guān)以及110KV隔離開關(guān)外，均不必設置接地刀閘。第七章、變電站的防雷保護和接地裝置設計第一節(jié)、防雷保護一、保護原理：為防止電氣設備遭受雷擊的危害，最簡便而又有效的措施是采用避雷針或避雷線，它的作用是使地面電場發(fā)生畸變，將雷電流引到金屬針上來，并安全導入地中，在針下面形成一個安全區(qū)域，從而使被保護物免遭雷擊。避雷針結(jié)構(gòu)簡單，不論形式如何，總是由以下三個部分組成：（1）接閃器或叫“受

51、電尖端”。接閃器位于避雷針的最高部分，專門用來接受雷電，接閃器一般用直徑為1012mm，長12m的鋼棒或壁厚不小于2.5mm的鋼管構(gòu)成，為了防銹應涂漆或鍍鋅。（2）引下線，引下線應保證雷電流通過時，不致熔化，一般可用直徑為10mm的圓鋼，或20×4的扁鋼，也可用截面不小于50的鍍鋅鋼絞線或利用避雷針支柱的型鋼或鋼筋。(3)接地裝置：接地裝置是避雷針的地下部分，埋在一定深度（一般0.60.8m），使雷電流泄入大地。接地裝置一般采用直徑不小于10mm的圓鋼或不小于20×4的扁鋼，也可用管壁厚度不小于3.5 mm鋼管。避雷針的保護范圍：本設計采用的避雷針保護范圍按下列方法進行確定

52、：（1） 單支避雷針的保護范圍： 避雷針在地面上的保護半徑按下式確定： r=1.5h 式中：r 避雷針在地面上的保護半徑（m） h避雷針的高度（m）（2） 被保護物高度h×水平面上的保護半徑按下式確定： 當hxh/2時，= 當hxh/2時， 式中：避雷針在水平面上的保護半徑（m） 被保護物的高度（m） 避雷針的有效高度（m）p高度影響系數(shù)，當h30M時p=1：當30Mh120M 時p=5.5/二、兩支等高避雷針的保護范圍按下列方式確定：1、 兩針外側(cè)的保護范圍按單支避雷針的計算方式確定。2、 兩針間保護范圍按通過兩針頂點及保護范圍上部邊緣最低點的圓弧確定，其高度按下式計算： h=h-D/7p式中: h兩針間保護范圍上最邊緣最低點的高度 D兩針間的距離兩針間h水平面上保護范圍的一側(cè)最小寬度應按下式計算: b=1.5(h- h)式中: b-保護范圍的一側(cè)最小寬度(M)為了避免雷擊,兩針間距離與針高之比D/ h不宜大于5。3、 多支等高避雷針所形