110KV變電站設(shè)計設(shè)計說明

1、 . 摘 要電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要部門之一，它是負責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們直接使用的電能的產(chǎn)業(yè)。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟才能不斷前進。本次設(shè)計任務(wù)為110KV變電站電氣一次初步設(shè)計。其容包括設(shè)計原始資料，主變的選擇，電氣主接線的選擇，短路電流的計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的結(jié)構(gòu)型式，站用電源的選擇，防雷保護，接地裝置的說明，無功補償。關(guān)鍵詞：變電站；負荷；主變；主接線；短路電流AbstractThe power industry

2、is an important sector of the national economy, which is responsible for the energy provided by nature for people to be directly converted into electrical energy used in the industry. It is the modern industry, modern agriculture, modern science and technology and to provide essential modern defense

3、 force, again, and the daily lives of the masses is closely related. Electricity is the industry's first. Development of power industry must take precedence over other industrial sectors, the entire national economy can continue to move forward.This design task for 110KV substation electrical a

4、preliminary design. Its content includes the original design data, the main choice of change, the main electrical wiring, short-circuit current calculation, electrical equipment choice, structure of power distribution device, station selection of power supply, lightning protection, grounding device,

5、 no power compensation.Keywords: substation; load; transformer; main connection; short circuit current目 錄第一章原始資料41.1環(huán)境條件41.2電力系統(tǒng)情況4第二章主變壓器的選擇6第二章主變壓器的選擇62.1負荷分析62.2 主變臺數(shù)的確定72.3 主變?nèi)萘康拇_定72.4 主變相數(shù)選擇72.5 主變繞組數(shù)選擇72.6 主變繞組連接方式82.7所用變選擇9第三章電氣主接線的選擇103.1電氣主接線概述103.2 110KV側(cè)主接線的設(shè)計113.3 35KV側(cè)主接線的設(shè)計123.4 10KV側(cè)主

6、接線的設(shè)計133.5 主接線方案的最終確定14第四章短路電流的計算164.1 短路電流計算的目的與規(guī)定164.2 短路電流的計算16第五章主要電氣設(shè)備的選擇225.1 電氣設(shè)備選擇概述225.2 110KV側(cè)斷路器隔離開關(guān)的選擇235.3 35KV側(cè)斷路器隔離開關(guān)的選擇255.4 10KV斷路器隔離開關(guān)的選擇285.5 電流互感器的選擇305.6 電壓互感器的選擇355.7 10KV側(cè)熔斷器的選擇36第六章防雷保護和接地裝置386.1 變電所的保護對象386.2 電工裝置的防雷措施386.3 本設(shè)計的防雷保護方案406.4 接地裝置42結(jié)論43致44參考文獻45第一章 原始資料1.1環(huán)境條件（

7、1）變電站地處坡地（2）土壤電阻率=1.79*10000/cm2（3）溫度最高平均氣溫+33，年最高氣溫40，土壤溫度+15（4）海拔1500m（5）污染程度：輕級（6）年雷暴日數(shù)：40日/年1.2電力系統(tǒng)情況（1）系統(tǒng)供電到110kV母線上，35KV、10kV側(cè)無電源，系統(tǒng)阻抗歸算到110kV側(cè)母線上UB=UavSB=110MVA 系統(tǒng)110kV側(cè)參數(shù) X110max=0.0765，X110min=0.162（2）110kV最終兩回進線四回出線，每回負荷為45MVA，本期工程兩回進線，兩回出線。（3）35kV側(cè)最終四回出線，全部本期完成，其中兩回為雙回路供桿輸電Tmax=4500h，負荷同時

8、率為0.85（4）10kV出線最終10回，本期8回Tmax=4500 h，負荷同時率0.85，最小負荷為最大負荷的70%，備用回路3 MW，6 MW，cos=0.85計算（5）負荷增長率為2%電壓等級回路名稱近期最大負荷（MW）功率因數(shù)cos回路數(shù)線路長度（km）供電方式35KV1#120.85125雙回共桿2#100.85125雙回共桿3#200.85123單回架空4#100.85119單回架空10KV130.8515架空240.8514架空320.8016架空430.8015電纜530.8513電纜620.8017電纜740.8016電纜820.8518電纜第二章 主變壓器的選擇2.1負荷

9、分析2.1.1 負荷分類與定義 一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。 二級負荷：中斷供電將造成設(shè)計局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負荷。二級負荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。2.1.2 35KV與10KV各側(cè)負荷的大小 35KV側(cè)：P1=12+10+20+10=52MWQ1=12×0.

10、62+10×0.62+20×0.62+10×0.62=32.24MVarS1=（522+32.242）1/2 =61.18 MVA 10KV側(cè)：P2=3+4+2+3+3+2+4+2+3+6=32MWQ2=3×0.62+4×0.62+2×0.75+3×0.75+3×0.62+2×0.75+4×0.75+2×0.62+3×0.62+6×0.62=21.27MVarS2=（322+21.272）1/2 =38.42 MVAP=52+32=84 MW ，Q=32.24+21

11、.27=53.51 MVarS=（842+53.512）1/2=99.60 MVA 考慮同時系數(shù)時的容量：S=99.60×0.85=84.66 MVA 考慮到2%的負荷增長率時的容量：S=84.66×1.02=86.353MVA2.2 主變臺數(shù)的確定 對于大城市郊區(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(shè)兩臺主變壓器為宜。此設(shè)計中的變電所符合此情況，因此選擇2臺變壓器即可滿足負荷的要求。2.3 主變?nèi)萘康拇_定 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮 到遠期10-20年負荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 根據(jù)

12、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(yīng)考慮到當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計與過負荷能力后的允許時間，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的70-80。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為：S=S×0.7=86.353×0.7=60.447MVA 所以應(yīng)選容量為63MVA的主變壓器2.4 主變相數(shù)選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求與運輸條件等因素。 當(dāng)不受運輸條件限制時，在330KV與以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會

13、日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。2.5 主變繞組數(shù)選擇 在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達到該變壓器容量的15以上，或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電所需裝設(shè)無功補償裝備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 根據(jù)以上規(guī)程，計算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担?高壓側(cè)：K1=(52+32) ×0.8/63=1.07>0.15中壓側(cè)：K2=52×0.8/63=0.66>0.15低壓側(cè)：K3=32×0.8/63=0.41>0.15由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采

14、用三繞組。2.6 主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。 我國110KV與以上電壓，變壓器繞組都采用變壓器繞組都采Y0連接；35KV亦采用Y連接，其中性點多通過消弧線接地。35KV與以下電壓，變壓器繞組都采用連接。 有以上知，此變電站110KV側(cè)采用Y0接線 35KV側(cè)采用Y連接，10KV側(cè)采用接線 主變中性點的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器

15、和發(fā)電機的運行安全以與對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網(wǎng)中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。 35KV系統(tǒng)，IC<=10A；10KV系統(tǒng)；IC<=30A（采用中性點不接地的運行方式） 所以在本設(shè)計中110KV采用中性點直接接地方式 本設(shè)計中主變的型號是：SFSZ763000/110選擇的主變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下：型號 SFSZ763000/110容量63 MVA容量比63 /63 /63阻抗電壓高壓110±8×1.25%中壓38. 5±2&#

16、215;2.5%低壓10.5聯(lián)結(jié)組標(biāo)號 YN，yn0,d11損耗空載84.7KW負載300 KW空載電流 1.2%阻抗電壓高-中17%高-低10.5%中-低6.5 %2.7所用變選擇選擇原則：為滿足整流操作電源、強迫油循環(huán)變壓器、無人值班等的需要，裝設(shè)兩臺所用變壓器，所用電容量得確定，一般考慮所用負荷為變電所總負荷的0.5%1%,這里取變電所總負荷的1%計算。S1%×630000KVA6300KVA。2、根據(jù)選擇原則，選出110KV變電所兩臺所用變型號分別為S9-6300/10 兩繞組變壓器 額定電壓：10/0.4 接線方式：Y/Y0-12兩臺所用變分別接于10kV母線的段和段，互為

17、暗備用，平時半載運行，當(dāng)一臺故障時，另一臺能夠承但變電所的全部負荷。第三章 電氣主接線的選擇3.1電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以與與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以與電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。3.1.1 在選擇電氣主接線時的設(shè)計依據(jù)(1)發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用(2)發(fā)電廠、變電

18、所的分期和最終建設(shè)規(guī)模(3)負荷大小和重要性(4)系統(tǒng)備用容量大小(5)系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料3.1.2主接線設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)按電源情況、負荷性質(zhì)、容量大小與鄰近變配電所聯(lián)系等因素確定主接線型式。力求簡單可靠，維護方便，使用靈活，便于發(fā)展。（2）架空進線避雷器設(shè)在靠近變壓器的架空進線處；電纜進線的避雷器設(shè)在進線開關(guān)后的母線上。（3）一段母線設(shè)一組電壓互感器。當(dāng)分段的單母線在正常運行時不為分段，亦可僅設(shè)一組電壓互感器。（4）設(shè)在母線上的電壓互感器與避雷器可合用一組隔離開關(guān)。（5）按電業(yè)局要求必須設(shè)置高壓計費時，則必須在計費處裝設(shè)電流互感器與電壓互感器專柜。（6）在所以進出線回路

19、上按指示計量、繼電保護的要求裝設(shè)電流互感器。（7）單電源的主接線，可以僅在斷路器靠電源側(cè)、裝設(shè)隔離開關(guān)或隔離觸頭。（8） 在電源進線上應(yīng)裝設(shè)帶電指示裝置。若采用真空斷路器時，為防止操作過電壓，應(yīng)在供電變壓器的1035KV 線路上裝設(shè)阻容吸收器或氧化鋅避雷器。 另外，對電氣主接線還要求可靠性、靈活性、經(jīng)濟性，這三者是一個綜合概念，不能單獨強調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對變電所主接線的性能要求也不同的側(cè)重。例如，系統(tǒng)中的超高壓、大容量樞紐變電所，因停電會對系統(tǒng)和用戶造成的損失較小，故對其主接線的經(jīng)濟性就特別重視。3.1.3高壓配電裝置的基

20、本接線方式有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁母線或旁路隔離開關(guān)等。無匯流母線的接線：變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級與出線回路數(shù)。3.2 110KV側(cè)主接線的設(shè)計110KV側(cè)初期設(shè)計2回進線2回出線，最終2進線4回出線，由電力工程電氣設(shè)計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：方案一：110KV側(cè)采用單母分段的連接方式。方案二：110KV側(cè)采用雙母線的連接方式。方案一如圖：方案二如圖：110KV側(cè)采用單母分段的連接方式，供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便。 110KV側(cè)配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。 110KV側(cè)采用單母線分段

21、的接線方式，有下列優(yōu)點： 供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時，不影響另一組母線供電； 調(diào)度靈活，任一電源消失時，可用另一電源帶兩段母線： 擴建方便； 在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟。 故110KV側(cè)采用單母分段的連接方式。3.3 35KV側(cè)主接線的設(shè)計 35KV側(cè)出線回路數(shù)為4回，由電力工程電氣設(shè)計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 方案一： 35KV側(cè)采用單母分段連接。 方案二： 35KV側(cè)采用單母線連接。方案一如圖：方案二如圖：當(dāng)3563KV配電裝置出線回路數(shù)為48回，采用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負荷較大時也可采用雙母線接線。35KV采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個

22、回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟性的要求。 故35KV可采用單母分段連接也可采用雙母線連接。3.4 10KV側(cè)主接線的設(shè)計10KV側(cè)出線回路數(shù)本期為8回，最終10回，由電力工程電氣設(shè)計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：方案一：10KV側(cè)采用單母分段連接。方案二：10KV側(cè)采用單母線連接。方案一如圖：方案二如圖：當(dāng)610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回與以上時采用單母分段連接。10KV采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼

23、顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟性的要求。 故10KV采用單母分段連接。3.5 主接線方案的最終確定 綜合上述可知，在本設(shè)計中采用第一種接線，即110KV側(cè)采用單母分段的連接方式，35KV側(cè)采用單母分段連線，10KV側(cè)采用單母分段連接。方案如圖:第四章 短路電流的計算4.1 短路電流計算的目的與規(guī)定4.1.1 短路電流計算的目的 在變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校

24、驗設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定 4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行； 短路種類：一般以三相短路計算； 接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 短路電流計算點：在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。 計算容量：應(yīng)按工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。4.2 短路電流的計算 取基準(zhǔn)容量為：SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓為UB=Uav又依公式：IB=SB/UB ；XB=UB2/SB，計算出基準(zhǔn)值如下表所示： （SB=100MVA）UB（KV）115

25、3710.5IB（KA）0.5521.7166.048XB（）120.2312.451.00 計算變壓器電抗UK1 %=1/2UK(1-2)%+UK(3-1)%-UK(2-3)%=1/217+10.5-6.5=10.5UK2%=1/2UK(1-2)%+ UK(2-3)%- UK(3-1)%=1/217+6.5-10.5=6.5UK3%=1/2UK(3-1)% +UK(2-3)%- UK(1-2)%=1/210.5+6.5-17=0XT1*= (UK1%/100)×(SB/SN)= (10.5/100) ×(110/63)=0.183XT2*= (UK2%/100)×

26、;(SB/SN)= (6.5/100) ×(110/63)=0.113XT3*= (UK3%/100)×(SB/SN)= 0 系統(tǒng)電抗（根據(jù)原始資料） 遠期：Xmax110*=0.0765；Xmax110*=0.162； 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖 短路計算點的選擇 選擇如圖2-2中的d1、d2、d3、 d4、d5、d6各點。 短路電流計算d1點短路時：Up=115KV 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計算：I”*=I*=1/X1*=1.0/0.0765=13.07 次暫態(tài)（0s）和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：I”=I”*SB/ (Uav)=13.07 ×110/

27、(×115)=7.22KA兩相短路電流為：0.866×7.22=6.25 KA 沖擊電流為：ish=2.55 I”=2.55×7.22=18.41（KA） 短路容量為：S=UB I” =1.732×115×7.22=1438.1（MVA）Ish =1.51× I”=1.51×7022=10.90（KA）d2點短路時Up=37KV 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計算：I”*=I*=1/X2*=1.0/(0.0765+0.0915+0.0565)=4.45 次暫態(tài)（0s）和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：I=I*×

28、SB/ (Uav)= 4.45 ×110/(×37)=7.64KA兩相短路電流分別為：0.866 ×7.64=6.62KA 沖擊電流為：ish=2.55 ×I=2.55×7.64=19.48（KA） 短路容量為：S=UBI=1.732×37×7.64=489.6（MVA）Ish =1.51 ×I”=1.51×7.64=11.54（KA）d3點短路時Up=10.5KV 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計算：I*=I*=1/X3*=1.0/(0.0765+0.0915)=5.95 次暫態(tài)（0s）和4s時的短路電流相等，

29、三相短路電流有名值為：I=I*×SB/ (Uav)= 5.95 ×110/(×10.5)=35.99KA兩相短路電流分別為：0.866 ×35.99=31.17 KA 沖擊電流為：ish=2.55 ×I=2.55×35.99=91.77（KA） 短路容量為：S=UBI=1.732×10.5×35.99=654.5（MVA）Ish =1.51 ×I=1.51×35.99=54.34（KA）d4點短路時Up=110KV,與d1短路時的情況一樣。d5點短路時Up=35KV 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計算：

30、I*=I*=1/X5*=1.0/(0.0765+0.0915+0.113)=3.56 次暫態(tài)（0s）和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：I=I*×SB/ (Uav)= 3.56 ×110/(×35)=6.12KA兩相短路電流分別為：0.866 ×6.12=5.3 KA 沖擊電流為：ish=2.55 ×I”=2.55×6.12=15.61（KA） 短路容量為：S=UBI =1.732×10.5×6.12=392.2（MVA）Ish =1.51 ×I=1.51×6.12=9.24（KA）d

31、6點短路時Up=10.5KV 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值的計算：X6*=0.0765+0.183/(0.183+0.113+0.113)+0=0.0765+0.183/0.409=0.203I*=I*=1/X6*=1.0/0.203=4.93 次暫態(tài)（0s）和4s時的短路電流相等，三相短路電流有名值為：I=I*×SB/ (Uav)= 3.56 ×110/(×10.5)=29.82KA兩相短路電流分別為：0.866 ×29.82=25.82 KA 沖擊電流為：ish=2.55 ×I=2.55×29.82=76.04（KA） 短路容量為：S=U

32、BI=1.732×10.5×29.82=542.3（MVA）Ish =1.51 ×I=1.51×29.82=45.03（KA） 將所計算最大方式下短路電流值列成下表名稱短路點基準(zhǔn)電壓（KV）I（KA）三相I（KA）兩相Ish（KA）Ish（KA）S（MVA）d11157.226.2518.4110.901438.1d2377.646.6219.4811.54498.6d310.535.9931.1791.7754.34654.5d41157.226.2518.4110.901438.1d5376.125.315.619.24392.2d610.529.8

33、225.8276.0445.03542.3第五章 主要電氣設(shè)備的選擇5.1 電氣設(shè)備選擇概述5.1.1 選擇的原則盡管電力系統(tǒng)中各種設(shè)備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全一樣，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗人穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 電器選擇的一般原則 （1）應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(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)先進和經(jīng)濟合理。 （4）與整個工程的建設(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)具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 額定

34、電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓。因此，在電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇。即：UNUNS 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。IN應(yīng)不小于該賄賂在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即：INImax 環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響 當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆水度等超過一般電氣設(shè)備使用條件時，應(yīng)采取措施。 機械荷載 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大

35、于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。5.2 110KV側(cè)斷路器隔離開關(guān)的選擇5.2.1 進線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流Imax =(2×SN )/(×UN)=(2×63000)/(×110)=661.33 (A)額定電壓選擇：UNUNs=110KV額定電流選擇：IN>Imax=661.33A 開斷電流選擇：INbr>I=7.22KA (d1 點短路電流)在本設(shè)計中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修

36、維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級得到廣泛的應(yīng)用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。 采用LW11-110II型號的斷路器。其技術(shù)參數(shù)如下：斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S峰值3SLW11-110II110315012631.5100400.03 熱穩(wěn)定校驗：It2t> QkIt2t=402×3=4800（KA）2S 電弧持續(xù)時間取0.04S，熱穩(wěn)定時間為：tk =0.15+0.03+0.04=0.22<1 S 因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間

37、T=0.05S Qnp =TI=0.05×7.222 =2.61（KA）2S Qp = =0.22(7.222+10×7.222 +7.222 )/12=11.47（KA）2SQk= Qnp+Qp=2.61+11.47=14.08（KA）2S 所以It2t> Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗：ies=100KA>ish =18.41KA 滿足動穩(wěn)定校驗，因此所選斷路器合適。 具體參數(shù)如下表：計算數(shù)據(jù)LW11-110IIUNs 110KVUN 110KVImax 661.33AIN 3150AI 7.22KAINbr 31.5KAish 18.41KAies 100

38、KAQk 18.04（KA）2sIt2t 402×3=4800 （KA）2s5.2.2 主變壓器側(cè)斷路器的選擇Imax =(1.05×SN )/(×UN)=(1.05×63000)/(×110)=347.20 (A)額定電壓選擇：UNUNs=110KV，額定電流選擇：IN>Imax=347.20A 開斷電流選擇：INbr>I=7.22KA (d4 點短路電流) 由上表可知LW11-110II滿足主變側(cè)斷路器的選擇，其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣5.2.3 進線側(cè)隔離開關(guān)、母聯(lián)斷路器隔離開關(guān)的選擇 額定電壓選擇：UNUNs=110K

39、V 額定電流選擇：IN>Imax=661.33A極限通過電流選擇：ies>ish=18.41KA(d1 點短路電流) 選用GW4-110D型隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下： 隔離開關(guān)型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值4SGW4-110D110100062.525 熱穩(wěn)定校驗：It2t>QkIt2t=252×4=2500> Qk =14.08（KA）2S 動穩(wěn)定校驗：ies=62.5KA>ish =18.41KA 滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求 具體參數(shù)如下表：計算數(shù)據(jù)GW4-110DUNs 110KVUN 110KVImax 661.33AI

40、N 1000AQk 14.08（KA）2SIt2t 252×4=2500 （KA）2Sish 18.41KAies 62.5KA5.2.4 主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇 額定電壓選擇：UNUNs=110KV額定電流選擇：IN>Imax=347.20A極限通過電流選擇：ies>ish=18.41KA(d4 點短路電流)由上表可知GW4-110D同樣滿足主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣。5.3 35KV側(cè)斷路器隔離開關(guān)的選擇5.3.1 出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Imax =(2×SN )/(×UN)=(

41、2×63000)/(×35)=2078.46(A)額定電壓選擇：UNUNs=35KV 額定電流選擇：IN>Imax=2078.46A 開斷電流選擇：INbr>I=7.64KA (d2 點短路電流)選用SW4-35I型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：斷路器型號額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S峰值4SSW4-35I35125040.51640160.08 熱穩(wěn)定校驗：It2t> QkIt2t=162×4=1024（KA）2S 電弧持續(xù)時間取0.04S，熱穩(wěn)定時間為：tk =0.15+0.08+

42、0.06=0.29<1 S 因此需要計入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T=0.05SQnp =TI=0.05×7.642 =2.92（KA）2S Qp =0.22(7.642+10×7.642 +7.642)/12=16.93（KA）2SQk= Qnp+Qp=2.92+16.93=19.85（KA）2S所以It2t> Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗：ies=40KA>ish =19.48KA滿足動穩(wěn)定校驗，因此所選斷路器合適。具體參數(shù)如下表：計算數(shù)據(jù)SW4-35IUNs 35KVUN 35KVImax 2078.46AIN 1250AI

43、7.64KAINbr 16KAish 19.48KAies 40KAQk 19.85 （KA）2sIt2t 162×4=1024 （KA）2s5.3.2 主變壓器側(cè)斷路器的選擇Imax =(1.05×SN )/(×UN)=(1.05×63000)/(×35)=1091.19(A)額定電壓選擇：UNUNs=35KV額定電流選擇：IN>Imax=1091.19A 開斷電流選擇：INbr>I=6.12KA (d5 點短路電流)由上表可知SW4-35I同樣滿足主變側(cè)斷路器的選擇。其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣。5.3.3 出線側(cè)隔離開關(guān)、

44、母聯(lián)斷路器隔離開關(guān)的選擇Imax =(2×SN )/(×UN)=(2×63000)/(×35)= 2078.46 (A)額定電壓選擇：UNUNs=35KV額定電流選擇：IN>Imax=2078.46A 極限通過電流選擇：ies>ish=19.48KA (d2 點短路電流)選用GW4-35DW型隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下：隔離開關(guān)型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值4SGW4-35DW3512506331.5熱穩(wěn)定校驗：It2t> QkIt2t=31.52×4=3969> Qk=19.85（KA）2S

45、動穩(wěn)定校驗：ies=63KA>ish =19.48KA 滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求具體參數(shù)如下表：計算數(shù)據(jù)GW4-35DWUNs 35KVUN 35KVImax 2078.46AIN 1250AQk 19.85（KA）2SIt2t 31.52×4=3969 （KA）2Sish 19.48KAies 62.5KA5.3.4 主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇Imax =(1.05×SN )/(×UN)=(1.05×63000)/(×35)=1091.19(A)額定電壓選擇：UNUNs=35KV額定電流選擇：IN>Imax=1091.19A 極限通過

46、電流選擇：ies>ish=15.61KA(d5 點短路電流)由上表可知GW4-35DW同樣滿足主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇。其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣。 5.4 10KV斷路器隔離開關(guān)的選擇5.4.1出線側(cè)斷路器、母聯(lián)斷路器的選擇限流后I=20KA，ish =2.55×20=51KA 流過斷路器的最大工作電流為：Imax =(2×S2 )/(×UN)=(2×38420)/(×10)=4436.36(A)額定電壓選擇：UNUNs=10KV額定電流選擇：IN>Imax=4436.36A 開斷電流選擇：INbr>I=20KA (加裝限

47、流電抗器后d3 點短路電流)選擇SN410G/5000型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表：斷路器型號額定電壓KV額定電流A斷流容量MVA額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時間S峰值4SSW4-10G/500010500018001053001200.15熱穩(wěn)定校驗It2t=1202×4=57600 （KA）2S設(shè)后備保護時間為2S，滅弧時間為0.06Stk =2+0.15+0.06=2.21S>1S，因此不計短路電流的非周期分量 =2.21×(12×202)/12=884 （KA）2SIt2t> Qk ，因此所選斷路器滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校

48、驗：ies =300KA>ish=51 KA，滿足動穩(wěn)定要求 因此，所選斷路器合適 具體參數(shù)如下：計算數(shù)據(jù)SN4-10G/5000UNs 10KVUN 10KVImax 4436.36AIN 5000AI 20KAINbr 105KAQK 884 （KA）2sIt2t 1202×4=57600 （KA）2sish 51KAies 300KA5.4.2 主變壓器側(cè)斷路器的選擇Imax =(1.05×S2 )/(×UN)=(1.05×38420)/(×10)=2329.09(A)額定電壓選擇：UNUNs=10KV額定電流選擇：IN>Im

49、ax=2329.09A 開斷電流選擇：INbr>I=29.82KA (d6點短路電流)由上表可知SW4-10G/5000同樣滿足主變側(cè)斷路器的選擇。其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣。5.4.3 出線側(cè)隔離開關(guān)、母聯(lián)斷路器隔離開關(guān)的選擇Imax =(2×S2)/(×UN)=(2×38420)/(×10)= 4436.36 (A)額定電壓選擇：UNUNs=10KV額定電流選擇：IN>Imax=4436.36A 極限通過電流選擇：ies>ish=91.77KA (加裝限流電抗器后d3 點短路電流)選用GN1010T/5000200型隔離開關(guān)，

50、其技術(shù)參數(shù)如下：隔離開關(guān)型號額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值5SGN10-110T/5000-200105000200100熱穩(wěn)定校驗：It2t> QkIt2t=1002×5=50000（KA）2s所以，It2t> Qk= 884 （KA）2s，滿足熱穩(wěn)校驗動穩(wěn)定校驗：ies=200kAish=51kA，滿足校驗要求 因此，所選隔離開關(guān)合適 具體參數(shù)如下表：計算數(shù)據(jù)GN10-10T/5000-200UNs 10KVUN 10KVImax 4436.36AIN 5000AQK 884 （KA）2SIt2t 1002×5=50000（KA）2

51、Sish 51KAies 200KA5.4.4 主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇Imax =(1.05×S2)/(×UN)=(1.05×38420)/(×10)= 2329.09 (A)額定電壓選擇：UNUNs=10KV額定電流選擇：IN>Imax=2329.09A 極限通過電流選擇：ies>ish=76.04KA(d6 點短路電流)由上表可知GN10-10T/5000-200同樣滿足主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇。其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯(lián)側(cè)一樣。5.5 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：電流互感器的型時應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選

52、擇。對于620KV屋配電裝置，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。對于35KV與以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。有條件時，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。一次回路電壓：一次回路電流：準(zhǔn)確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型與對準(zhǔn)確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計來選擇。二次負荷：動穩(wěn)定：式中， 是電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定：為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。5.5.1 110KV側(cè)電流互感器的選擇主變110KV側(cè)CT的選擇一次回路電壓： =110KV二次回路電流： =4×63000/3×(×UN)=440.89

53、A根據(jù)以上兩項，初選LCW-110(600/5)戶外獨立式電流互感器，其參數(shù)如下：電流互感器型號額定電流A級次組合準(zhǔn)確級次二次負荷10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定動穩(wěn)定準(zhǔn)確等級0.513二次負荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)LCW-110600/50.51.22.4751500.5/111.241.215動穩(wěn)定校驗：=×600×150=127.28KA>ish=18.41KA滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗：(Im Kt)2= (600×75)2=2025 （KA）2sQk =14.08 （KA）2s, 滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LCW-110(600/5) 戶外獨立式電流互感器滿足要求。具體參數(shù)如下表：設(shè) 備項