35kV降壓變電所電氣設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、-目錄摘要11引言21.1設(shè)計(jì)的原始資料21.2設(shè)計(jì)的基本原則：21.3本設(shè)計(jì)的主要容32主接線的設(shè)計(jì)42.1電氣主接線的概述42.2電氣主接線基本要求42.3電氣主接線設(shè)計(jì)的原則42.4主接線的基本接線形式52.5主接線的設(shè)計(jì)52.6電氣主接線方案的比較53負(fù)荷計(jì)算73.1負(fù)荷的分類(lèi)73.210kV側(cè)負(fù)荷的計(jì)算74變壓器的選擇94.1主變壓器的選擇94.1.1變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定94.1.2變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇94.2所用變壓器的選擇105無(wú)功補(bǔ)償125.1無(wú)功補(bǔ)償概述125.2無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算125.3無(wú)功補(bǔ)償裝置135.4并聯(lián)電容器裝置的分組135.5并聯(lián)電容器的接線146短路電流的計(jì)算

2、146.1產(chǎn)生短路的原因和短路的定義146.2電力系統(tǒng)的短路故障類(lèi)型156.3短路電流計(jì)算的一般原則156.4短路電流計(jì)算的目的156.5短路電流計(jì)算方法166.6短路電流的計(jì)算167高壓電器的選擇19-.可修編.-7.1電器選擇的一般原則197.2高壓電器的基本技術(shù)參數(shù)的選擇197.3高壓電器的校驗(yàn)197.4斷路器的選擇選擇207.5隔離開(kāi)關(guān)的選擇247.6電流互感器的選擇267.7電壓互感器的選擇287.8母線的選擇297.9熔斷器的選擇298繼電保護(hù)和主變保護(hù)的規(guī)劃318.1繼電保護(hù)的規(guī)劃318.1.1繼電保護(hù)的基本作用318.1.2繼電保護(hù)的基本任務(wù)318.1.3繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成31

3、8.1.4對(duì)繼電保護(hù)的基本要求318.1.5本設(shè)計(jì)繼電保護(hù)的規(guī)劃328.2變壓器保護(hù)的規(guī)劃338.2.1變壓器的故障類(lèi)型和不正常工作狀態(tài)338.2.2變壓器保護(hù)的配置348.2.3本設(shè)計(jì)變壓器保護(hù)的整定349變電所的防雷保護(hù)369.1變電所防雷概述379.2避雷針的選擇379.3避雷器的選擇38參考文獻(xiàn)39-.可修編.-工廠35kV總降壓變電所一次電路設(shè)計(jì)摘要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，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。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電

4、保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座35kV降壓變電站，首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式并以CAD輔助設(shè)計(jì)軟件繪制它接線圖。其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級(jí)的工作母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。最后，根據(jù)各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，然后進(jìn)行校驗(yàn)并計(jì)算出系統(tǒng)負(fù)荷以及短路電流的數(shù)據(jù)用來(lái)選擇供電設(shè)備，并且注意系統(tǒng)的接地、防雷以及常見(jiàn)故障的排除等。關(guān)鍵詞：電氣主接

5、線、短路電流計(jì)算、高壓電氣設(shè)備、繼電保護(hù)-.可修編.-1引言1.1設(shè)計(jì)的原始資料為改善供電質(zhì)量，提高供電可靠性，在某工業(yè)園區(qū)建設(shè)一座35kV變電所，該變電所的設(shè)計(jì)規(guī)模為：（1）35kV進(jìn)線兩回，一回由110kV甲站引入，一回由110kV乙站引入（進(jìn)線阻抗忽略），出線兩回，最終出線四回。（2）10kV出線8回，負(fù)荷的類(lèi)型及大小如下表1.1。表1.1用電負(fù)荷負(fù)荷名稱(chēng)1#出線1#出線1#出線1#出線水源變電所額定容量（kV）86040076016001200額定電壓（kV）1010101010負(fù)荷特性Cos0.80.820.750.80.85供電線路長(zhǎng)度(m)20025010080200-.可修編.

6、-生活區(qū)變電所鍋爐變電所污水處理源2000110012001010100.80.80.89010080（3）甲站35kV母線最大短路容量300MVA，乙站35kV母線最大短路容量300MVA。（4）本地區(qū)海拔1010M，雷電活動(dòng)33天/年，歷史最高溫度35，最低溫度-5，最大風(fēng)速4M/S1.2設(shè)計(jì)的基本原則：工業(yè)園區(qū)變電所直接為生產(chǎn)提供電源，是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，此類(lèi)變電所能否正確運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)質(zhì)、安全、可靠、靈活的變電所至關(guān)重要。設(shè)計(jì)原則有以下幾點(diǎn)：（1）變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，與城建部分的城市規(guī)劃相結(jié)合，做到遠(yuǎn)、近期的結(jié)

7、合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。（2）變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合本地情況合理地確定設(shè)計(jì)方案，做到因地制宜，兼顧變電所經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、靈活的特點(diǎn)。（3）對(duì)變電所的選址有以下幾點(diǎn)要求：一是靠近負(fù)荷中心；二是要節(jié)約用地，不占或不占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地；三是與城區(qū)或企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空和電纜線路的引入和引出；四是交通運(yùn)輸方便；五是具有適宜的地質(zhì)，并且周?chē)h(huán)境無(wú)明顯污穢。1.3本設(shè)計(jì)的主要容本次設(shè)計(jì)完成了某工業(yè)園區(qū)35kV降壓變電所設(shè)計(jì)的總過(guò)程，設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循國(guó)家的法律、法規(guī)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)

8、，明確設(shè)計(jì)的目的，逐步完成了電氣主接線的選擇、負(fù)荷的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償、主變的選擇、短路電流的計(jì)算、高壓設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)選擇及整定、防雷保護(hù)規(guī)劃、圖紙繪制等工作，特別是對(duì)電氣主接線的選擇、變壓器的選擇和高壓電氣設(shè)備（如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感-.可修編.-器、母線等）的選擇及校驗(yàn)作了詳細(xì)的說(shuō)明和分析，形成了較為完整的論文。2主接線的設(shè)計(jì)2.1電氣主接線的概述電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱(chēng)為一次接線或電氣主系統(tǒng)。電氣主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)

9、行的可靠性、靈活性，并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。2.2電氣主接線基本要求（1）可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。停電會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)帶來(lái)嚴(yán)重的損失，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，故障停電的經(jīng)濟(jì)損失是難以保量的，甚于會(huì)導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等。電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的，在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類(lèi)別、設(shè)備制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。-.可修編.-（2）靈活性：電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性

10、應(yīng)該滿足以下幾個(gè)方面，一是操作的方便性；二是高度的方便性；三是擴(kuò)建的方便性。（3）經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)性主要從以下幾個(gè)方面考慮，一是節(jié)省一次投資；二是占地面積少；三是電能損耗少。2.3電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線的設(shè)計(jì)是變電站電氣設(shè)計(jì)的主體，其設(shè)計(jì)必須結(jié)合電力系統(tǒng)和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較、合理地選擇主接線方案。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)

11、試靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材同，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)的原則。2.4主接線的基本接線形式（1）有匯流母線：?jiǎn)文妇€接線及單母線分段接線；雙母線接線及雙母線分段接線；帶旁路母線的單母線和雙母線接線。（2）無(wú)匯流母線：橋形接線；角形接線；單元接線。2.5主接線的設(shè)計(jì)（1）35kV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)：由原始資料知，35kV側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)模為進(jìn)線2回，出線2回，最終出線四回。由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：當(dāng)3563kV配電裝置出線回路數(shù)為48回，采用單母分段連接。故35kV可采用單母分段連接方式。（2）10kV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)

12、：-.可修編.-由原始資料知，10kV側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)模為進(jìn)線2回，出線8回。由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：當(dāng)6-10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，采用單母分段連接；當(dāng)負(fù)荷較大、短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)可采用雙母線接線。故10kV可采用單母分段連接方式，也可采用雙母線連接方式。2.6電氣主接線方案的比較方案一：35kV和10kV側(cè)均采用單母分段接線方式；方案二：35kV側(cè)采用單母分段接線方式，10kV側(cè)采用雙母線接線方式。方案一的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，供電可靠，高度靈活，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，便于擴(kuò)建，對(duì)于重要的用戶可以從不同的段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段線路發(fā)生故障時(shí)

13、，分段斷路器可以自動(dòng)將故障切除，保證正常母線的供電。該方案兼顧了可靠性，經(jīng)濟(jì)性和靈活性的要求。方案二與方案一相比較，雖然供電更加可靠，高度更靈活，但是設(shè)備增多，投資大，占地面積大，操作復(fù)雜，配電裝置布置復(fù)雜。故選用方案一，35kV和10kV側(cè)都采用單線分段接線方式。方案一的主接線圖如圖2.1；方案二的主接線圖如圖2.2。圖2.1方案一電氣主接線圖主接線圖-.可修編.-圖2.2方案二電氣主接線圖3負(fù)荷計(jì)算3.1負(fù)荷的分類(lèi)根據(jù)用戶負(fù)荷的性質(zhì)和中斷供電在經(jīng)濟(jì)、政治上所造成的損失和影響程度，規(guī)定將負(fù)荷分為三級(jí)：（1）一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失如重大設(shè)備

14、損壞，重大產(chǎn)品報(bào)廢，重要原材料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)被打亂，需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)；中斷供電影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位正常工作。如重要的鐵路樞紐，重要的通信樞紐，重要賓館及經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。這些屬于電力系統(tǒng)中的一級(jí)負(fù)荷。（2）二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。如：主要設(shè)備的損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢，連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電將影響重要單位的正常工作者。這些屬于電力系統(tǒng)的二級(jí)負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者，短時(shí)停電不會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果的負(fù)荷。-.可修編.計(jì)算

15、所用的公式：tan（3-1）-為保證供電的可靠性，一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，有特殊要求的一級(jí)負(fù)荷，兩個(gè)獨(dú)立的電源應(yīng)來(lái)自不同的地點(diǎn)，發(fā)生故障時(shí)兩個(gè)獨(dú)立電源互不影響；二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)盡量做到發(fā)生故障時(shí)不發(fā)生中斷供電，或中斷供電后能迅速恢復(fù)，在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6KV及以上專(zhuān)用線供電；三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，如出現(xiàn)電力不足的情況，就首先考慮切除三級(jí)負(fù)荷，以保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電。3.210kV側(cè)負(fù)荷的計(jì)算1cos2cosPKP（3-2）dNQP*tan（3-3）公式3-2中K為同時(shí)系數(shù)，本設(shè)計(jì)中取值為0.9.d計(jì)算過(guò)程如下：1#出線：t

16、an1cos210.820.75，cos0.8PKP0.9860774kW1dNQPtan7740.75580.5kW3030其它線路計(jì)算如上，略去計(jì)算過(guò)程。負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表3.1。負(fù)荷名稱(chēng)額定容量PN額定電壓負(fù)荷特性tan供電線路長(zhǎng)度PQ（kW）（kV）cos(m)(kW)(kVar)1#出線86060.80.75200774580.5-.可修編.SPQ8.11826.097210.15MVA功率因數(shù)cosP8.118-2#出線40060.820.702503602523#出線76060.750.88100684601.94#出線160060.80.758014401080水源變電所120

17、060.850.622001080669.6生活區(qū)變電所200060.80.759018001350鍋爐變電所110060.80.75100990742.5污水處理電源120060.80.75801080810表3.1負(fù)荷計(jì)算結(jié)果P77436068414401080180090010808118kW8.118MWQ580252612108067013507438106097kVar6.097Mvar22S10.150.80考慮同時(shí)系數(shù)時(shí)的負(fù)荷：S10.85*S0.85*10.158.63MVA取每年的負(fù)荷增長(zhǎng)率為2%，則考慮五年規(guī)劃（即n5）時(shí)的計(jì)算負(fù)荷為：S1S21n(10.02)5*8.6

18、39.52MVA4變壓器的選擇4.1主變壓器的選擇-.可修編.-4.1.1變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定（1）變電站主變壓器容量，一般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇，并適當(dāng)考慮到10-20年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市替代相結(jié)合。（2）對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間，應(yīng)保證對(duì)用戶的一類(lèi)及二類(lèi)負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電站，當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%。同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。（3）對(duì)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

19、下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。故該變電站單臺(tái)變壓器的容量至少應(yīng)為：S0.7*S0.7*9.526.67MVA24.1.2變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇（1）相數(shù)的選擇：主變壓器是采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，當(dāng)不受運(yùn)輸條件時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)選用三相變壓器。（2）繞組數(shù)與繞組連接方式的選擇：由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，對(duì)于深入引進(jìn)至負(fù)荷中心、具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器；而且35kV電壓等級(jí)的變壓器均采用“Y”連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地

20、。此降壓變電站滿足此條件，故選用雙繞組“Y”型連接的變壓器；（3）調(diào)壓方式：變壓器調(diào)壓方式有兩種，一種是不帶電切換，稱(chēng)為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整圍通常在2*2.5%以；另一種是帶負(fù)荷切換，稱(chēng)為有載調(diào)壓，調(diào)整圍可達(dá)30%。35kV電壓等級(jí)的變壓器一般采用有載調(diào)壓方式。（4）冷卻方法：電力變壓器的冷卻方式隨變壓器形式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。對(duì)于中、小型變壓器，通常采用油浸自冷。由上選擇本次設(shè)計(jì)中主變壓器的型號(hào)為：SZ9-8000/35，其中S-三相，Z-有載調(diào)壓，容量8MVA，電壓等級(jí)35kV。SZ9-16000/35型變壓器技術(shù)

21、參數(shù)如表4.1。表4.1SZ9-8000/35型變壓器的技術(shù)參數(shù)-.可修編.型號(hào)額定容量-SZ9-8000/358000kVA電壓組合高壓高壓分接圍低壓352*2.5%10.5聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流I%0短路阻抗U%kYNd119.84kW42.75kW0.97.54.2所用變壓器的選擇所用變壓器的選擇原則：（1）額定電壓的選擇所用變壓器額定電壓應(yīng)根據(jù)所用電系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電源引接處的電壓確定，變壓器一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和所用網(wǎng)絡(luò)電壓相一致。本設(shè)計(jì)中引接電源電壓等級(jí)為35kV，所用網(wǎng)絡(luò)電壓為0.4kV，故所選變壓器的電壓比應(yīng)為35/0.4.（2）變壓器的臺(tái)數(shù)和型式本設(shè)

22、計(jì)中所用網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)為0.4kV，故可選用兩臺(tái)全容量雙繞組變壓器，一臺(tái)作為主變，一臺(tái)作為備用變壓器。（3）所用變壓器的容量所用變壓器的容量必須滿足所用電負(fù)荷從電源獲得足夠的功率，所用低壓工作變壓器的容量應(yīng)有10%左右的裕度?？偵纤?，選擇本次設(shè)計(jì)所用變壓器的型號(hào)為SZ9-630/10,其中S-三相，Z-有載調(diào)壓，容量630kVA，電壓等級(jí)10kV。SZ9-630/10型變壓器的技術(shù)參數(shù)如表4.2。表4.2SZ9-630/10型變壓器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量高壓電壓組合高壓分接圍低壓SZ9-630/10630kVA10.54*2.5%0.4-.可修編.聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流I%0短路阻

23、抗U%k-Yyn01.29kW6.50kW0.94.55無(wú)功補(bǔ)償5.1無(wú)功補(bǔ)償概述電力系統(tǒng)中有許多根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，如變壓器、電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)爐等。都是依靠磁場(chǎng)來(lái)傳送和轉(zhuǎn)換電能的電感性負(fù)載，在電力系統(tǒng)中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)約占全部負(fù)荷的50%以上。電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率很大，必須有足夠的無(wú)功電源，才能維持一定的電壓水平，滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。電力系統(tǒng)中的無(wú)功電源由三部分組成：一是發(fā)電機(jī)可能發(fā)出的無(wú)功功率（一般為有功功率的40%50%）；二是無(wú)功功率補(bǔ)償裝置（并聯(lián)電容器和同步調(diào)相機(jī)）輸出無(wú)功功率；三是110kV及以上電壓線路的充電功率；電力系統(tǒng)中如無(wú)功功率小，將引起供電電網(wǎng)的電壓降低。電壓低

24、于額定電壓值時(shí)，將使發(fā)電、送電、變電設(shè)備均不能達(dá)到正常的出力，電網(wǎng)的電能損失增大，并容易導(dǎo)致電網(wǎng)震蕩而解列，造成大面積停電，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。電壓下降到額定電壓值的60%70%時(shí)，用戶的電動(dòng)機(jī)將不能啟動(dòng)甚至造成燒毀。所以進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是非常有必要的。5.2無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算補(bǔ)償前功率因數(shù)cos0.80，tan0.75，補(bǔ)償后cos0.9，tan0.48；則需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功為：-.可修編.-QP(tantan)0.758.118(0.750.484)1.62Mvarc5.3無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)功補(bǔ)償裝置分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置兩大類(lèi)。并聯(lián)補(bǔ)償裝置又可分為同期調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、靜補(bǔ)裝置等

25、幾大類(lèi)。同期調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供可無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無(wú)功，維持電網(wǎng)電壓，并可以強(qiáng)勵(lì)補(bǔ)償容性無(wú)功，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在我國(guó)經(jīng)常在樞紐變電所安裝同步調(diào)相機(jī)，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜止補(bǔ)償器有電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)電壓需要，向電網(wǎng)提供快速無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性的無(wú)功，降低電壓波動(dòng)和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工頻過(guò)電壓的功能。其運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功耗小，能做到分相補(bǔ)償，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但設(shè)備造價(jià)太高

26、，本設(shè)計(jì)中不宜采用。電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。綜合比較以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置，并且采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞健?.4并聯(lián)電容器裝置的分組一、分組原則：（1）對(duì)于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_(tái)設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與該設(shè)備相連接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。（2）配電所裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。此時(shí)，為保證一定的功率因數(shù)，各組應(yīng)能隨負(fù)荷的變化實(shí)行自動(dòng)投切。負(fù)荷變化不大時(shí)，可按主變壓器臺(tái)數(shù)分組，手動(dòng)投切。（3）終端變電所的并聯(lián)電容器

27、裝置，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償主變壓器的無(wú)-.可修編.-功損耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)2.5%。二、分組方式并聯(lián)電容器的分組方式主要有等容量分組、等差級(jí)數(shù)容量分組、帶總斷路器的等容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。這幾種方式中等容量分組方式，分組斷路器不僅要滿足頻繁切合并聯(lián)電容器的要求，而且還要滿足開(kāi)斷短路的要求，這種分組方式應(yīng)用較多，因此采用等容量分組方式。5.5并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)電容器裝置的接線基本形式有星形和三角形兩種。經(jīng)常采用的還有由星形派生出的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也有采用由三角形派生出的雙三角形。從電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（

28、一次部分）502頁(yè)表917可比較得出，應(yīng)采用Y形接線，因?yàn)檫@種接線適用于6kV及以上的并聯(lián)電容器組，并且容易布置，布置清晰。并聯(lián)電容器組裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無(wú)功功率，為了在發(fā)生單相接地故障時(shí)不產(chǎn)生零序電流，所以采用中性點(diǎn)不接地方式。選用BFM113003型號(hào)的高壓并聯(lián)電容器6臺(tái)。額定電壓11kV。額定容量300kVar。6短路電流的計(jì)算6.1產(chǎn)生短路的原因和短路的定義產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過(guò)電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。所謂短路時(shí)指相與相之間通過(guò)電弧

29、或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。-.可修編.-6.2電力系統(tǒng)的短路故障類(lèi)型電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路故障，主要有三相短路、兩相短路和單相短路。一般情況下，三相短路電流都大于兩相和單相短路電流。在計(jì)算短路電流時(shí)，通常把電源容量視為無(wú)窮大的電力系統(tǒng)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，最常見(jiàn)的短路是單相短路，約占短路故障的6570%，兩相短路約占1015%，兩相接地短路約占1020%，三相短路約占5%。6.3短路電流計(jì)算的一般原則（1）計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電器和導(dǎo)體的開(kāi)斷電流、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容計(jì)算。一般應(yīng)以最大

30、運(yùn)行方式下的三相短路電流為依據(jù)，并適當(dāng)考慮電網(wǎng)5-10年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行計(jì)算。（2）計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。短路點(diǎn)應(yīng)選擇在適中電流為最大的地點(diǎn)。（3）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，一般按三相短路電流驗(yàn)算。（4）計(jì)算某一電壓級(jí)的短路電流時(shí)，應(yīng)用平均電壓。（5）計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般采用標(biāo)幺值方法、短路功率法進(jìn)行計(jì)算。6.4短路電流計(jì)算的目的（1）電氣主接線比選；（2）選擇導(dǎo)體和電器；（3）確定中性點(diǎn)接地方式；（4）計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺；（5）確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距；（6）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；（7）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)

31、行整定計(jì)算。-.可修編.-6.5短路電流計(jì)算方法電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)所裝置的元件，其容量比較小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以認(rèn)為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無(wú)窮大。所謂無(wú)限容量系統(tǒng)是指容量為無(wú)限大的電力系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，母線電業(yè)維持不變，短路電流的周期分量不衰減。當(dāng)然，容量所以們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無(wú)窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的，其步驟如下：（1）對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗；（2）求出短路電流的標(biāo)么值；（3）歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體，一般應(yīng)計(jì)

32、算下列短路電流值，即I短路電流周期分量有效值，單位為kA；KI穩(wěn)態(tài)短路電流有效值，單位kA；i短路全電流最大沖擊值，單位為kA；shI短路全電流最大有效值，單位為KA;shS短路容量，單位為MVA。K6.6短路電流的計(jì)算取基準(zhǔn)容量為S100MVA,基準(zhǔn)電壓（單位為kV）為UU1.05U，由公BBavN式I可以計(jì)算出基準(zhǔn)電流（單位為kA），由公式X3UB可以計(jì)算出BBSBBUB3IBU2SB基準(zhǔn)電抗（單位為）。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表6.1。表6.1基準(zhǔn)值取值額定電壓U/kV1035N-.可修編.-基準(zhǔn)電壓U/kV10.537B基準(zhǔn)電流I/kA5.501.56B基準(zhǔn)電抗X/1.1013.69B（1）計(jì)

33、算變壓器的電抗的標(biāo)幺值：100*BX*TU%SkSN7.5100*10080.938（2）計(jì)算系統(tǒng)的短路電抗標(biāo)幺值：*S2SX*S1XBKS1003000.3333（3）畫(huà)短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效電路圖6.1。圖6.1系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效電路圖（4）計(jì)算短路電流和短路容量：35KV側(cè)，d點(diǎn)短路時(shí)：1短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為：XX*1*S10.3333-.可修編.-三相短路電流周期分量有效值，即：I3IB1三相短路電流穩(wěn)態(tài)值：II34.68kAK1K1X*11.564.68kA0.3333三相短路沖擊電流最大值：ish12.55I32.55*4.6811.934kAK1三相短路沖擊電流有效值：Ish11

34、.51I31.51*4.687.07kAK1兩相短路電流：I20.866I30.866*4.684.053kAK1K1三相短路容量：SK13UI33*37*4.68300MVAav1K110KV側(cè)，d點(diǎn)短路時(shí)：2短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為：XX*2*S1X0.33330.9381.27*T三相短路電流周期分量有效值，即：I3IB2K2X*25.504.33kA1.27三相短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)值，即：II34.33kAK2三相短路沖擊電流最大值：ish22.55I32.55*4.3311.04kAK2三相短路沖擊電流有效值：Ish21.51I31.51*4.336.54kAK2兩相短路電流：I20.8

35、66I30.866*4.333.75kAK2K2三相短路容量：SK23UI33*10.5*4.3378.8MVAav2K2則最大運(yùn)行方式下各種短路電流值及短路容量如下表6.2。表6.2短路電流值及短路容量名稱(chēng)短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓（kV）三相短路電流I（kA）三相短路沖三相短路沖擊電流最大擊電流有效值i（kA）值I（kA）shsh兩相短路電流I2K2三相短路容量（MVA）-.可修編.-d1354.6811.9347.074.053300d2104.3311.046.543.7578.87高壓電器的選擇max不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓U，即U7.1電器選擇的一般原則（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)

36、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(lèi)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)。（7）選擇的高壓電氣設(shè)備應(yīng)滿足各項(xiàng)電氣技術(shù)要求。（8）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，便于安裝和檢修。（9）在制造廠給定的技術(shù)條件下，能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，有一定的機(jī)械壽命和電氣壽命。7.2高壓電器的基本技術(shù)參數(shù)的選擇（1）按額定電壓選擇：額定電壓是保證斷路器正常長(zhǎng)期工作的電壓，選擇的電氣設(shè)備上標(biāo)明的額定電壓應(yīng)等于或大于我用的標(biāo)稱(chēng)

37、額定電壓等級(jí)，選用的電器允許最高工作電壓UU。我用的額定電gmaxg壓等級(jí)有：3、6、10、20、35、66、110、220、330、500kV等。（2）按額定電流選擇：選用的高壓電器在規(guī)定的環(huán)境溫度下，能長(zhǎng)時(shí)間允許通過(guò)的額定電流，當(dāng)長(zhǎng)期通過(guò)額定電流時(shí)，高壓電器導(dǎo)電回路部分的溫升均不超過(guò)規(guī)定值。選用的電器額定電流I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e-.可修編.-電流I，即II，其中I和I的單位為A。在計(jì)算I時(shí)，應(yīng)選用回路在各種運(yùn)行g(shù)egegg方式下的待續(xù)工作電流的最大者。7.3高壓電器的校驗(yàn)電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)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電流

38、，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)。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過(guò)被選擇的電氣設(shè)備時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過(guò)允許值。電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗(yàn)可按下面兩式校驗(yàn)：I2tQtk（7-1）IIt（7-2）e短路的等效持續(xù)時(shí)間，單位為s；式中I電氣設(shè)備短路熱穩(wěn)定電流，單位為kA；tI系統(tǒng)短路熱穩(wěn)定電流，單位為kA；t（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：選擇的高壓電氣設(shè)備允許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值imax，應(yīng)大于該電氣設(shè)備所在回路三相短路沖擊電流峰值i，即iibbm

39、ax，其單位都為KA。而且選擇的高壓電器設(shè)備通話通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流有效值I相短路電流最大有效值I，即II。bbmaxmax，應(yīng)大于該電氣設(shè)備所在回路三7.4斷路器的選擇選擇（1）35kV進(jìn)線側(cè)斷路器、變壓器側(cè)斷路器和母聯(lián)斷路器的選擇：maxS最大的持續(xù)工作電流為：IN3*UN8000131.9A；3*35額定電壓選擇：UUNNS35kV；額定電流選擇；IINmax131.9A；-.可修編.-開(kāi)斷電流的選擇：II34.68kA（d點(diǎn)短路電流）；keK11極限通過(guò)電流的選擇：ii11.934kAessh1本次設(shè)計(jì)中，35kV側(cè)采用戶外型的配電裝置，故采用戶外式真空斷路器，參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢

40、修，比較各種35kV的高壓斷路器，采用型號(hào)為ZW7-40.5型的真空斷路器，該型號(hào)斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)斷能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，操作功能齊全，無(wú)爆炸危險(xiǎn)，維修簡(jiǎn)便，適用于城鄉(xiāng)電網(wǎng)配電裝置中電氣設(shè)備的控制和保護(hù)，尤其適用于開(kāi)斷重要負(fù)荷及頻繁操作的場(chǎng)所。ZW7-40.5型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)如表7.1。表7.1ZW7-40.5型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開(kāi)斷電流/kV極限通過(guò)電流(峰值)/kA熱穩(wěn)定電流/kA（4S）動(dòng)穩(wěn)定電流/kA固有分閘時(shí)間I2t252*42500kA2SZW7-40.540.51600256325630.075S熱穩(wěn)定校驗(yàn)，即校驗(yàn)I2tQ：tkt電弧持

41、續(xù)時(shí)間取0.04S，繼電保護(hù)時(shí)間取0.15S，則熱穩(wěn)定時(shí)間為t0.150.040.0750.265s1sk則需要計(jì)算短路電流非周期分量產(chǎn)生的熱效應(yīng)，取非周期分量的等效時(shí)間為T(mén)0.05s，有：T*IT*I30.05*4.681.09kA2SQnpK12212t12I2QI10I12tI32t4.682*0.2655.80kA2Spk22I2tk2tkkK1kQQQ1.095.806.89kA2Sknpp所以I2tQ，故滿足熱穩(wěn)定要求。tk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i63kAiessh111.934kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。-.可修編.-具體數(shù)據(jù)如表7.2。表7.2數(shù)據(jù)對(duì)照計(jì)算數(shù)據(jù)ZW7-40.5U35kVU35

42、kVNsNImax131.9AIN1600AI(3)4.68kAKINbr25kAish11.93kAies63kAQ6.89kA2SI2t2500kA2Skt（2）10KV進(jìn)線側(cè)斷路器、變壓器側(cè)斷路器和母聯(lián)斷路器的選擇：maxS最大的持續(xù)工作電流為：I額定電壓選擇：UUNNSN3*U10kV；N8000461.9A；3*10額定電流選擇；IINmax461.9A；開(kāi)斷電流的選擇：Ike；I34.33kA（d點(diǎn)短路電流）K22極限通過(guò)電流的選擇：iiessh211.04kA參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修，選擇型號(hào)為ZN28G12的真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表7.3。表7.3ZN28G12型真空斷

43、路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號(hào)額定最高電壓額定電流/A額定開(kāi)斷電流/kV極限通過(guò)電流(峰值)/kA熱穩(wěn)定電流/KA（4S）動(dòng)穩(wěn)定電流/kA固有分閘時(shí)間-.可修編.I2t202*41600kA2S-/kVZN28G12121000205020500.06S熱穩(wěn)定校驗(yàn)，即校驗(yàn)I2tQ：tkt電弧持續(xù)時(shí)間取0.06S，繼電保護(hù)時(shí)間取2S，則熱穩(wěn)定時(shí)間為t20.060.062.121sk則不需要計(jì)算短路電流非周期分量產(chǎn)生的熱效應(yīng)，有;12t12I2QQI10I12tI32t4.332*2.1239.75kA2Skpk22I2tk2tkkK2k所以I2tQ，故滿足熱穩(wěn)定要求。tk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i50kAiess

44、h2具體數(shù)據(jù)如表7.4。11.04kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。表7.4數(shù)據(jù)對(duì)照計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28G12U10kVNsU12kVNImax461.9AI1000ANI(3)K4.33kAINbr20kAish11.04kAi50kAes-.可修編.I2t1600kA2SQkA2Sk39.75-t7.5隔離開(kāi)關(guān)的選擇（1）35KV側(cè)進(jìn)線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、變壓器側(cè)隔離開(kāi)關(guān)和母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇：maxS最大的持續(xù)工作電流為：IN3*UN8000131.9A；3*35額定電壓選擇：UUNNS35kV；額定電流選擇:IINmax131.9A；開(kāi)斷電流的選擇：II34.68kA（d點(diǎn)短路電流）keK11極限通過(guò)電流的選

45、擇：iiessh111.934kA選用型號(hào)為GW14-35/1250型戶外式隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表7.5。表7.5GW14-35/1250型隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A最高工作電壓/kV極限通過(guò)電流(峰值)/kA熱穩(wěn)定電流/kA（4S）動(dòng)穩(wěn)定電流/kAI2t31.52*43969Q6.89kA2S351250GW14-35/125040.58031.580熱穩(wěn)定校驗(yàn)，即校驗(yàn)I2tQ：tktk故滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i80kAiessh1具體參數(shù)如表7.6。11.934kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。-.可修編.-表7.6數(shù)據(jù)對(duì)照計(jì)算數(shù)據(jù)GW14-35/1250UN

46、s35kVU35kVNImax131.9AI1250ANi11.93kAshies80kAI2t3969kA2SQkA2Sk6.89t（2）10KV側(cè)進(jìn)線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、變壓器側(cè)隔離開(kāi)關(guān)和母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇：maxS最大的持續(xù)工作電流為：IN3*UN8000461.9A；3*10額定電壓選擇：UUNNS10kV；額定電流選擇:IINmax461.9A；開(kāi)斷電流的選擇：II34.33kA（d點(diǎn)短路電流）keK22極限通過(guò)電流的選擇：iiessh211.04kA選用型號(hào)為GN19-10C3/1000-31.5，兩側(cè)都裝套管絕緣子的隔離開(kāi)關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表7.7。表7.7GN19-10C3/1000-3

47、1.5型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)額定電壓額定電流最高工作電壓極限通過(guò)電流(峰熱穩(wěn)定電流/KA動(dòng)穩(wěn)定電流/kA-.可修編.-/kV/A/kV值)/kA（4S）GN19-10C3/1000-31.510100011.58031.580I2t31.52*43969Q39.75kA2S熱穩(wěn)定校驗(yàn)，即校驗(yàn)I2tQ：tktk故滿足熱穩(wěn)定要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i80kAiessh1具體參數(shù)如下表7.8。11.04kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。表7.8數(shù)據(jù)對(duì)照計(jì)算數(shù)據(jù)GN19-10C3/1000-31.5U10kVNsU10kVNImax461.9AIN1000Aish11.04kAi80kAes39.75kA2

48、SI2t3969kA2SQkt7.6電流互感器的選擇（1）電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：U一次回路電壓：maxUU，gmax為電流互感器一次回路允許的最高工作電壓，Ug為該回路的最高運(yùn)行電壓，單位均為kV。一次回路電流：當(dāng)電流互感器用于測(cè)量、計(jì)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇行比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。二次額定電流的選擇：電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，強(qiáng)電系統(tǒng)一般選5A，弱電系統(tǒng)用1A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用1A。-.可修編.-二次負(fù)荷的選擇：電流互感器的二次負(fù)荷可按SI2Z計(jì)算。eee準(zhǔn)確級(jí)的選擇

49、：0.2級(jí)一般用于精密測(cè)量，0.5級(jí)用于電能計(jì)量，1級(jí)用于盤(pán)式指示儀表，3級(jí)用于過(guò)電流保護(hù)，10級(jí)用于非精密測(cè)量及繼電器，D級(jí)用于差動(dòng)保護(hù)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器適時(shí)熱穩(wěn)定電流應(yīng)大于或等于系統(tǒng)適中時(shí)的短路時(shí)的適時(shí)熱穩(wěn)定電流，I2tQ。tk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器動(dòng)穩(wěn)定可按式imax通過(guò)的最大動(dòng)穩(wěn)定電流，i為系統(tǒng)短路沖擊電。b（2）35KV側(cè)電流互感器的選擇：i校驗(yàn)，ibmax為電流互感器允許一次回路電壓選擇：UmaxU35kVg一次回路電流選擇：I1.3*131.9171.5AN參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修，選擇型號(hào)為L(zhǎng)ZZQB8-35(Q)的電流互感器，該產(chǎn)品為全封閉式，環(huán)氧樹(shù)脂澆注，具有優(yōu)

50、良的絕緣性能。其技術(shù)參數(shù)如表7.9。表7.9LZZQB8-35(Q)型電流互感器的技術(shù)參數(shù)電流互感器型號(hào)額定電流/kA準(zhǔn)確級(jí)組合短時(shí)熱穩(wěn)定電流(3S)/kA額定動(dòng)穩(wěn)定電流/kALZZQB8-35(Q)300/50.2/0.5/5P10/5P202563I2t252*31875Q6.57kA2S，滿足熱穩(wěn)定。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2tQtktk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i63kAiessh111.934kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定。（3）10KV側(cè)電流互感器的選擇：一次回路電壓選擇：UmaxU10kVg一次回路電流選擇：I1.3*461599.3AN參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修，選擇型號(hào)為L(zhǎng)ZZBJ9-12型的電流互感器，它

51、為環(huán)氧樹(shù)脂澆注全封閉支柱式的電流互感器。其技術(shù)參數(shù)如表7.10。表7.10LZZBJ9-12型電流互感器的技術(shù)參數(shù)電流互感器額定電流比/A級(jí)次組合短時(shí)熱穩(wěn)定電額定動(dòng)穩(wěn)定電流-.可修編.-型號(hào)流（4S）/kA/kALZZBJ9-12800/50.2/10P1580160熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2t802*425600Q39.75kA2S，滿足熱穩(wěn)定。tk動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：i160kAiessh111kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定。7.7電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式的選擇：10kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開(kāi)關(guān)柜中，可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱電壓互感器；35-

52、110kV配電裝置一般采用絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。額定電壓按表7.11進(jìn)行選擇。表7.11電壓互感器額定電壓選擇參照表型式一次電壓/V二次電壓/V第三繞組電壓/V中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)接于一次相電壓上U/3L1003100/3，1003單相中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)100接于一次線電壓上（如V/V接法）UL100三相UL100100/3準(zhǔn)確級(jí)的選擇：電壓互感器用于主變壓器計(jì)量時(shí)選用0.2級(jí)，用于一般電能計(jì)量選用0.5級(jí)，用于測(cè)量控制選用0.5級(jí)，用于電壓測(cè)量不應(yīng)低于1級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于3P級(jí)。（1）35KV側(cè)電壓互感器的選擇：參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修，選擇JDZXF935型電壓互感器，該系

53、列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。額定電壓-.可修編.-35/3/0.1/3/0.1/3/0.1/3，額定負(fù)載100VA/150VA/300VA，準(zhǔn)確級(jí)0.2/0.5/6P，適于在額定頻率為50HZ、額定電壓35kV的戶電力系統(tǒng)中，做電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。（2）10KV側(cè)電壓互感器的選擇：參考變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修，選擇JDZF1112型電壓比10/0.1/0.1kV，0.5級(jí)；該系列電壓器為全封閉環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，體積小、質(zhì)量輕、局部放電量小，適用于額定頻率50HZ，額定電壓3、6、12kV，供中性點(diǎn)非有效接地的戶電力系統(tǒng)做電壓、電能測(cè)量機(jī)繼電保護(hù)用。7.8母線的選擇根

54、據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)，35kV及以下的配電裝置一般都是選用矩形的鋁母線。鋁母線的允許載流量較銅母線小，但價(jià)格較便宜，安裝、檢修簡(jiǎn)單，連接方便。因此，在35kV及以下的配電裝置中，首先應(yīng)選用矩形鋁母線。（1）35kV側(cè)母線的選擇：maxS最大持續(xù)工作電流：IN3*UN8000131.9A3*35按最大持續(xù)工作電流選擇型號(hào)為L(zhǎng)WB-40*4的立放矩形鋁母線，+40C時(shí)長(zhǎng)期允許電流為389A，母線平放時(shí)剩以0.95,則允許電流為369A。t*103選擇滿足熱穩(wěn)定時(shí)最小導(dǎo)體截面，取短路時(shí)間C熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按式SminI(3)kat*103*0.2*10324mm2，型號(hào)為L(zhǎng)WB-40*4的矩C87t0

55、.2s，即：SaminI(3)4.68ka形鋁母線截面為160mm2，大于24mm2，故選擇的母線滿足熱穩(wěn)定要求。（2）10KV側(cè)母線的選擇：maxS最大的持續(xù)工作電流為：IN3*UN8000461.9A；3*10按最大持續(xù)工作電流選擇型號(hào)為L(zhǎng)WB-50*6的立放矩形鋁母線，+40C時(shí)長(zhǎng)期允許電流為600A，母線平放時(shí)剩以0.95,則允許電流為570A。-.可修編.t*103選擇滿足熱穩(wěn)定時(shí)最小導(dǎo)體截面，取短路時(shí)C熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按式SminI(3)ka-t*103*0.2*10322.3mm2，型號(hào)為L(zhǎng)WB-50*6C87間t0.2s，即：SaminI(3)4.33ka的矩形鋁母線截面為300m

56、m2，大于22.3mm2，故選擇的母線滿足熱穩(wěn)定要求。7.9熔斷器的選擇（1）熔斷器概述熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。熔斷器的主要元件是一種易于熔斷的熔斷體，簡(jiǎn)稱(chēng)熔體，當(dāng)通過(guò)熔體的電流達(dá)到或超過(guò)一定值時(shí)，由于熔體本身產(chǎn)生的熱量，使其溫度升高，達(dá)到金屬的熔點(diǎn)時(shí)，熔斷切除電源，因而完成過(guò)載電流或短路電流的保護(hù)。按安裝條件及用途選擇不同類(lèi)型高壓熔斷器如屋外跌開(kāi)式、屋式。對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，額定電流必須大于回路的最大工作持續(xù)電流，開(kāi)斷電流必須大于或等于短路沖擊電流。在本站中，熔斷器只用于保護(hù)電壓互感器，其只需按額定電壓及

57、斷流容量（S3UI）兩項(xiàng)來(lái)選擇。當(dāng)短路容量較大時(shí)，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。Nnbr（2）35kV側(cè)熔斷器的選擇選擇RN135/600型跌開(kāi)式熔斷器，額定電壓35kV，滿足要求，斷流容量600MVA，大于短路容量300,滿足要求。最大開(kāi)斷電流100kA，大于短路沖擊電流11.91kA，滿足校驗(yàn)。（3）10kV側(cè)熔斷器的選擇選擇RN210/0.5型戶熔斷器，額定電壓10kV，滿足要求，斷流容量1000MVA，大于短路容量78.8MVA，滿足要求。最大開(kāi)斷電流50kA，大于短路沖擊電流10.046kA，滿足校驗(yàn)。-.可修編.-8繼電保護(hù)和主變保護(hù)的規(guī)劃8.1繼電保護(hù)的規(guī)劃8.1.1繼電保護(hù)的基

58、本作用在全系統(tǒng)的圍，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)的檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全，防止或減輕設(shè)備的損壞。8.1.2繼電保護(hù)的基本任務(wù)（1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；（2）反應(yīng)電力設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)或跳閘。此時(shí)一般不要求迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免暫短的運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾引起的誤動(dòng)。8.1.3繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成一般繼電保護(hù)裝置由測(cè)量比較元

59、件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成。（1）測(cè)量比較元件：測(cè)量比較元件測(cè)量通過(guò)被保護(hù)的電力元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。（2）邏輯判斷元件：邏輯判斷元件根據(jù)測(cè)量比較元件輸出邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類(lèi)型和圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。（3）執(zhí)行輸出元件：執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷部分傳來(lái)的指令，發(fā)出跳開(kāi)斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息，發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。8.1.4對(duì)繼電保護(hù)的基本要求動(dòng)

60、作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，即可靠性（安全性和信賴(lài)性）、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。（1）可靠性：可靠性安全性和信賴(lài)性，是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。所謂安全性，是要求繼電保護(hù)在不動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)作。所謂信賴(lài)性，是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)圍發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕-.可修編.-動(dòng)作。（2）選擇性：繼電保護(hù)的選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間將故障從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，最大限度地保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。它包含兩種意思：其一是只應(yīng)由裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障；其二是要力爭(zhēng)相鄰元件的保護(hù)裝置對(duì)它起后備保護(hù)的作用。（3）