35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì)tktprtinta=222ItkItk2 Qp10Itk1222Itk2tk10*SQk=Qp=*SItt2542500KA*S2222500(kA)2·S*S It2t>Qk 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。35KV側(cè)進(jìn)線隔離開關(guān)及35KV側(cè)橋隔離開關(guān)的最大工作條件與主變壓器35KV側(cè)滿足相同的要求，故選用相同設(shè)備。10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇 主要計(jì)算參數(shù)同上為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查輸配電設(shè)備手冊(cè)，選擇隔離開關(guān)GN25-10/20XX。 其主要技術(shù)參數(shù)如下：GN25-10/20XX型隔離開關(guān)參數(shù)表4s熱穩(wěn)型號(hào) 額定電壓KV 最高工作電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值

2、)(kA) 定電流(kA) GN25-10/20XX 2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 額定開關(guān)電流 ImaxIe20XXkA10 20XX 100 40 21額定峰值耐受電流iimp=idw100kA 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 3熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得：ItKItK2tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間ZN28-10II的固有分閘時(shí)間tin kA2*S It2t>Qk*熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。7 互感器的選擇電壓互感器的選擇主變35KV側(cè)電壓互感器UNUNS=35KV選擇油浸式電壓互感器 初級(jí)繞組35次級(jí)繞組22選擇UNE35互感器型號(hào) 額定電壓 一次繞組 UNE3

3、5 35000/3 二次繞組 100 三次繞組 100 主變10KV側(cè)電壓互感器UNUNS=10KV選擇油浸式電壓互感器 初級(jí)繞組10 次級(jí)繞組 選擇UNE10電壓互感器型號(hào) 額定電壓 一次繞組 UNE1010000/3 二次繞組 100 三次繞組 50 電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。35kv側(cè)電流互感器的選擇(1)一次回路電壓：

4、 UnUns=35kv (2)一次回路電流：INISN3UN6300335此可得，初選LZZB9-35D電流互感器，參數(shù)如下表所示23額定電流比 100準(zhǔn)確級(jí)次 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 150Iin動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 375Iin/5(3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish2I1NKes2INKD2375iip達(dá)到動(dòng)穩(wěn)定性要求 (4). 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間LW8-35的固有分閘時(shí)間tinQk 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。綜上所述，所選LZZB9-35D滿足要求。2410KV側(cè)的電流互感器的選擇 (1)二次回路電壓：UnUns=10kv (2)二次回路電流：INISN3UN

5、6300310根據(jù)以上兩項(xiàng)，同樣選擇戶外獨(dú)立式電流互感器LZZQB6-10Q，參數(shù)如下表：電流互感器技術(shù)參數(shù)額定電流比 600/5 .10P 準(zhǔn)確級(jí)次 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 80 (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish2I1NKes2I1NKD280iip滿足要求；(4). 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得：ItKItK2tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間ZN28-10II的固有分閘時(shí)間tin正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；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

6、三相繞組空間位置相差120度電氣角度；電力系統(tǒng)中的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；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)荷接在高壓母線上，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置； 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；除計(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，元件的都略去不計(jì)；11元件的計(jì)算參數(shù)均取為額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； 輸電線路的電容略去不計(jì)；用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。 接線方式計(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接線方 式，而不能用僅在

7、切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(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。 短路點(diǎn)的種類一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí)，中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。短路點(diǎn)位置的選擇短路電流的計(jì)算，為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟(jì)性，不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。取最嚴(yán)重的短路情況分別在10kV側(cè)的母線和35kV側(cè)的母線上發(fā)生短路情況。則選擇這兩處做短路計(jì)算。b a 圖 短路點(diǎn)選擇圖(6)、

8、短路的物理量短路電流的周期分量、非周期分量、短路全電流、短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流。 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、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和；4、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)荷接在高壓母線上，50%12負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；5、短路發(fā)生在短路電流為最大的一瞬間；6、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；7、原件的計(jì)算參數(shù)都取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； 8、輸電電纜線的電容略去不計(jì)；(7)、短路電流計(jì)算的步驟1、在已知短路容量時(shí)：S=600MVA 選基準(zhǔn)容量SB=120MVA Uav= 2、短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計(jì)算：

9、X*SBSSBSN3、變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算: XT=( UK%/100) (3)*IIIB f4、三相短路電流有效值計(jì)算：f5、三相短路沖擊電流計(jì)算：iip2KimI3f6、三相短路最大： ImII(3)7、于計(jì)算設(shè)為無限容量系統(tǒng)：暫態(tài)短路電流I=I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流：I(3)8、短路容量計(jì)算： S13UAVI(f3)(8)各母線短路電流列表根據(jù)下圖和以上公式計(jì)算母線短路電流：圖 短路計(jì)算等效電路13表 母線短路電流列表 短路計(jì)算點(diǎn) F1 F2 三相短路電流/KA 三相短路容量/MVA I I I Im S3876電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備選擇的一般條件(1)一般原則1、 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短

10、路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； 2、 應(yīng)按當(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、 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5、 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；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)。(2)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。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UmaxUg2 電流選用的電器額定電流I N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I NIg于變壓器短路時(shí)過載能力很大，

11、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)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。143 機(jī)械負(fù)荷所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。(3)、 短路穩(wěn)定條件1 校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(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)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。2 短路的熱穩(wěn)定條件：短路

12、電流在導(dǎo)體和電器中引起的熱效應(yīng)Qk為 Qk=Qp+Qnp式中Qp為短路電流周期分量引起的熱效應(yīng)(kA2s); Qnp為短路電流非周期分量引起的熱效應(yīng)(kA2s)It2tQk斷路器的選擇斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在35KV220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器、SF6斷路器和空氣斷路器，這里可以選用SF6斷路器。開關(guān)電器的選擇及校驗(yàn)原則 選擇較驗(yàn) 電壓 UeUN1 電流KIeImax按斷開電流選擇，INbrIK=Izt按短路關(guān)合電流來選擇INclIsh= 按熱穩(wěn)定來選擇 It

13、2tQK 注：(Izt=I=IF)(1)主變35kv側(cè)高壓斷路器的選擇SN6300kVAUN1=35KV15IN1SN3UN16300335(A)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：Imax(A)1計(jì)算數(shù)據(jù)表： 三相短路電流/KA U(kV) I I I iimp ImImax 35為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查參考資料. 選擇LW8-35型戶外六氟化硫斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下LW8-35型戶外六氟化硫斷路器主要技術(shù)參數(shù)表額定 最高工電壓 Ue 號(hào) (kV) (kV) (A) 作電壓 電流Ie 型 額定額定開斷電流 額定短路關(guān)合電流kA 動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定時(shí)間 (S) 電流 值） Iekd(kA)25 L

14、W8-35 35 1600 63 63 25 4 2開斷電流校驗(yàn): Iekd25(kA)I (kA)16開斷電流校驗(yàn)合格。3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 額定開關(guān)電流 Imax(A)I1600(A) 額定峰值耐受電流Iimp63(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。4熱穩(wěn)定校驗(yàn)： tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間LW8-35的固有分閘時(shí)間tinQk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。1735KV側(cè)進(jìn)線斷路器及35KV側(cè)橋斷路器的最大工作條件與主變壓器35KV側(cè)滿足相同的要求，故選用相同設(shè)備。10kv側(cè)斷路器的選擇SN6300kVAUN110KV6300310IN1SN3UN1(A)流過斷路器的最大持續(xù)工

15、作電流：Imax(A)1計(jì)算數(shù)據(jù)表： 三相短路電流/KA U(kV) 10 I I I iip Im Imax查輸配電設(shè)備手冊(cè),選擇ZN28-10II型戶內(nèi)真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下ZN28-10II系列真空斷路器主要技術(shù)參數(shù)表 額定 型 號(hào) 電壓Ue (kV) (kV) 最高工作電壓 電流Ie (A) 額定額定開額定短動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷電流 路關(guān)合Iekd(kA) 電流kA 電流 值） 熱穩(wěn)定時(shí)間 (S) ZN28-10II 10 12 1000 20 50 50 20 4選用的斷路器額定電壓為10kV，最高電壓12kV，系統(tǒng)電壓10kV滿足要求。182開斷電流校驗(yàn): Iekd20kAI開斷電流

16、校驗(yàn)合格。 3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 額定開關(guān)電流Imax (A)I1000(A)dw額定峰值耐受電流動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 4熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Iimpi50kA)查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得：ItKItK2tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間ZN28-10II的固有分閘時(shí)間tinQk 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。隔離開關(guān)的選擇35kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇 主要計(jì)算參數(shù)同上為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查輸配電設(shè)備手冊(cè)，選擇隔離開關(guān)GW5-35D, 其主要技術(shù)參數(shù)如下：GW5-35D型隔離開關(guān)參數(shù)表4s熱穩(wěn)定電流KV 壓 (峰值)(kA) (kA) 20 型號(hào) 額定電壓最高工作電額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流G

17、W5-35D 2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 35 630 50 額定開關(guān)電流 IgmaxIe630A 額定峰值耐受電流Iimpi50kAdw動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 3熱穩(wěn)定校驗(yàn)： tktprtintata滅弧時(shí)間，tpr為繼電保護(hù)時(shí)間，tin為分閘時(shí)間LW8-35的固有分閘時(shí)間tin<。 取ta= ，tin=，tpr=1s。20Uav2總電抗標(biāo)幺值： X*f2X*LX*三相短路電流周期分量有效值：I(3)f2IB2X*三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流：I(3)IIf2(3)(3)沖擊電流：Iim2三相短路最大電流有效值(第一個(gè)短路全電流有效值)：Im三相短路容量S2的計(jì)算：S23Uav2I(f32)3三相短

18、路電流計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn) F1 F2 三相短路電流/KA 三相短路容量/MVA I I I Im S38731結(jié)論在老師的指導(dǎo)下,經(jīng)過近幾個(gè)多星期的努力35KV企業(yè)變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)終于完成了，在此我對(duì)老師給予我們的幫助表示衷心的感謝,并且感謝曾給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。在課程設(shè)計(jì)過程中，老師在百忙之中對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議,對(duì)我的輔導(dǎo)耐心認(rèn)真，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻(xiàn)，使我的這次設(shè)計(jì)能順利完成。通過這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了更深的了解,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固.本設(shè)計(jì)的大致思路是：1、對(duì)草擬的主接線方案進(jìn)行比較，始終圍繞著可靠性和靈活性，對(duì)于經(jīng)濟(jì)性，暫時(shí)不用做太多考慮。2、短路計(jì)算，這也是本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)在于短路電流計(jì)算，首先找好短路點(diǎn)，繪出短路的等效電路圖，其實(shí)是對(duì)等效電路圖進(jìn)行化簡(jiǎn)，最后是計(jì)算。本設(shè)計(jì)中采用的是計(jì)算曲線法，其反映短