110kV降壓變電所的電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 電氣工程管理專業(yè)

1、110kV降壓變電所的電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要變電所是電力系統(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。電氣一次系統(tǒng)接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣一次系統(tǒng)接線的擬定直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電所電氣部分投資大小的決定性因素。此次設(shè)計(jì)的題目是變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其主要任務(wù)是對(duì)110kV變電所的一次系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。包括對(duì)電氣主接線的確定，防雷及接地系統(tǒng)的確定，主要電氣設(shè)備的選擇，包括：斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，母線，所用變壓器等。首先，根據(jù)原始材料選擇了6種合理

2、的電氣主接線方式，根據(jù)對(duì)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠.運(yùn)行靈活的要求初步選取了2種較好的接線方式，并選擇主變壓器。其次，進(jìn)行了短路電流計(jì)算，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)電流和沖擊電流值等。從而根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇了電氣設(shè)備。并在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取靈活、經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)接線方案。然后根據(jù)原始資料提供的環(huán)境條件進(jìn)行防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后根據(jù)所選擇的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行室內(nèi)外配電裝置及總平面的合理布置。關(guān)鍵字： 電力系統(tǒng) 變電所 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目 錄HYPERLINK l 摘要 o GO TO 摘要第6頁(yè) HYPERLINK l 待設(shè)計(jì)變電所概述 o GO TO 變電所概述第

3、9頁(yè) HYPERLINK l 第一部分 o GO TO 第一部分 設(shè)計(jì)說明書第10頁(yè) HYPERLINK l 第一部分 o GO TO 第一章 變電所主接線第10頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第二章 o GO TO 第二章 主變壓器容量及型號(hào)確定第18頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第三章 o GO TO 第三章 短路電流計(jì)算第20頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第四章 o GO TO 第四章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)第23頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第五章 o GO TO 第五章 確定最佳方案第27頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第六章 o GO TO 第六章 防雷系統(tǒng)

4、設(shè)計(jì)第29頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第七章 o GO TO 第七章 接地裝置設(shè)置第30頁(yè) HYPERLINK l 第一部分第八章 o GO TO 第八章 電氣總平面布置第31頁(yè) HYPERLINK l 第二部分 o GO TO 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書第33頁(yè) HYPERLINK l 第二部分 o GO TO 第一章 變壓器容量及參數(shù)計(jì)算第33頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第二章 o GO TO 第二章 短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算第34頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章 o GO TO 第三章 設(shè)備的選擇與校驗(yàn)過程第37頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章 o GO TO

5、3.1 110KV斷路器及隔離開關(guān)選擇第37頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章二 o GO TO 3.2 35 KV斷路器及隔離開關(guān)選擇第38頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章三 o GO TO 3.3 10KV斷路器的選擇第40頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章四 o GO TO 3.4 電流互感器的選擇第41頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章五 o GO TO 3.5 母線及出線的選擇第44頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章六 o GO TO 3.6 支柱絕緣子選擇第50頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第三章七 o GO TO 3.7 10KV穿

6、墻套管的選擇第52頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第四章 o GO TO 第四章 防雷保護(hù)的計(jì)算第53頁(yè) HYPERLINK l 第二部分第五章 o GO TO 第五章 接地裝置計(jì)算第55頁(yè) HYPERLINK l 致謝 o GO TO 致謝第56頁(yè) 待設(shè)計(jì)變電所概述本變電所的電壓等級(jí)為110KV，系統(tǒng)經(jīng)單回線（LGJ-185/20km）給變電所供電。本所向該地區(qū)35KV和10KV兩個(gè)電壓等級(jí)負(fù)荷供電。負(fù)荷情況： 35 KV側(cè)：最大20 MW，最小15 MW，Tmax = 5500小時(shí)，cos = 0.8510 KV側(cè)：最大15 MW，最小10 MW，Tmax = 5400小時(shí)，cos =

7、 0.85建設(shè)規(guī)模：110KV出線2回 架空；35KV出線6回 架空；10KV出線10回 電纜35KV和10KV側(cè)對(duì)端無電源環(huán)境條件：當(dāng)?shù)刈罡邷囟?0，最低氣溫 -30，年平均溫度20，當(dāng)?shù)赝寥离娮杪?Ug； In Igmax4.2.2 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)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。短路熱穩(wěn)定條件I2 tdz It2 t (tdz = tz + 0.052 = I / I)I：穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz：短路電流發(fā)熱等值時(shí)間It：短路器 t 秒熱穩(wěn)定電流tz：短路電流周期分量等值時(shí)間短路動(dòng)穩(wěn)定條件ich imaxich：三相短路電

8、流沖擊值imax：短路器極限通過電流峰值斷路器開斷容量校驗(yàn)Sbrn SdSbrn：斷路器額定斷流容量Sd：短路容量4.3 電氣設(shè)備與載流體的選擇（詳細(xì)選擇及計(jì)算參考P37）4.3.1 斷路器的選擇表4-1 斷路器參數(shù)型號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓（KV）額定電流（A）熱穩(wěn)定電流（KA）SW4-110/1000110KV側(cè)110100021（5S）SW3-35/60035KV進(jìn)線356006.6（4S）SW3-35/60035KV出線356006.6（4S）SN10-10 C /125010KV進(jìn)線10125029（4S）SN11-10 C /100010KV出線10100020（5S）表4-1 （ 續(xù)

9、）額定開斷電流（KA）額定開斷容量（MVA）極限通過電流（KA）投資（萬元）最大有效18.435005532116.6400179.87.56.6400179.87.528.950071422.523.140052301.14.3.2 隔離開關(guān)的選擇表4-2 隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流GW2-110/600110KV側(cè)1106005014（5S）GW4-35/60035KV進(jìn)線356005015.8（4S）GW4-35/60035KV出線356005015.8（4S）投資（萬元）110KV側(cè)2.535KV側(cè)1.24.3.3 高壓熔斷器的選擇表4-3 高壓熔斷器

10、參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）斷流容量（MVA）備注RW9-35350.5600保護(hù)戶外電壓互感器RN2100.51000保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器4.3.4 電流互感器（CT）的選擇表4-4 電流互感器參數(shù)型號(hào)安裝地點(diǎn)額定變比準(zhǔn)確級(jí)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)L-110110KV側(cè)200/50.5/D75135LCW-3535KV進(jìn)線400/50.5/365100LCW-3535KV出線300/50.5/365100LBJ-1010KV進(jìn)線1200/50.5/D5090LA-1010KV出線1000/50.5/350904.3.5 電壓互感器（PT）的選擇本設(shè)計(jì)的電壓互感器按用于運(yùn)行監(jiān)視和估算電

11、能用，所以準(zhǔn)確度選1級(jí)；型式：35110KV屋外配電裝置，一般采用油浸絕 緣結(jié)構(gòu)或瓷絕緣結(jié)構(gòu)；10KV屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆筑絕緣結(jié)構(gòu)；一次電壓（U1）：1.1UN U1 0.9UN二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按表4-5選表4-5 電壓互感器的二次電壓選擇繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接入方式接于線電壓上接于相電壓上用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)二次額定電壓1001003100100，3表4-6 電壓互感器參數(shù)型號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)型式額定變比（KV）最大容量（VA）JCC-110110KV屋外瓷絕緣110/3|0.1/3|0.12000JDJJ-

12、3535KV屋外油浸式35/3|0.1/3|0.1/31200JDZJ-1010KV屋內(nèi)澆筑式10/3|0.1/3|0.1/33004.3.6 母線與引接線的選擇母線的選擇原則矩形導(dǎo)體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝及施工方便的特點(diǎn)，它運(yùn)用與發(fā)電廠及變電所中35KV及以下的配電裝置或外母線橋的連接；110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線；表4-7 母線與引接線參數(shù)裝設(shè)地點(diǎn)型號(hào)材料截面尺寸（mm）載流量（A）110KV母線LGJ-185鋼芯鋁絞線18553135KV母線405單條矩形鋁母豎放20054310KV母線808單條矩形鋁母豎放640135835KV出線LGJ-300鋼芯鋁絞線30075510K

13、V出線70交聯(lián)聚乙烯絕緣三芯（鋁）電力電纜701854.3.7 支柱絕緣子的選擇選擇原則：用于室內(nèi)時(shí)，一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子；用于室外時(shí)，一般采用棒式支柱絕緣子。在需要倒裝時(shí)，宜用懸掛式支柱絕緣子；表4-8 支柱絕緣子參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)絕緣子高度(mm)機(jī)械破壞負(fù)荷(kg)X-4.5 (7片)110KVZS-3535KV400400ZD-1010KV23520004.3.8 10KV穿墻套管的選擇型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)套管長(zhǎng)度(mm)機(jī)械破壞負(fù)荷(kg)CLD-101020005802000 第五章 確定最佳方案5.1 變壓器年電能損失總值計(jì)算SFSZ9-3150

14、0/110型主變壓器的三繞組容量比為100/50/50，故適用于公式：A=n(P0+KQ0) T0+1/2n(P+KQ)S12/Sn2+S22/(SnS2n)+S32/( SnS3n)=2(38.4+0.1252) 8000+1/(22) (229+0.15670) 02/315002+235302/(3150015750)+176482/(3150015750) 4000=1017600+199(0+1.116+0.628) 4000=2405824 KWhA：年電能損失總值n：容量相同并列運(yùn)行的n臺(tái)變壓器P0：空載有功損耗Q0：空載無功損耗Q0=I0%(Sn/100)=0.8(31500/

15、100)=252 KvarI0%：空載電流T0：變壓器全年實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)，一般取8000hK：無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，一般取0.1P：短路有功損耗Q：短路無功損耗Q =Ud%(Sn/100)=18(31500/100)=5670 KvarS1、S2、S3為n臺(tái)變壓器三側(cè)分別擔(dān)負(fù)的最大負(fù)荷Sn：變壓器額定容量S2n：變壓器第二繞組額定容量S3n：變壓器第三繞組額定容量：最大負(fù)荷損耗時(shí)間，查表得=40005.2 綜合投資計(jì)算Z=Z0(1+a/100)Z0：主體設(shè)備投資，本次設(shè)計(jì)僅考慮主變壓器、斷路器和隔離開關(guān)a：附加費(fèi)用比例系數(shù)，一般取905.2.1 方案4綜合投資Z=(1+90/100)(230+311+

16、97.5+32.5+101.1+82.5+181.2)=1.9220.6=419.14 萬元5.2.2 方案6綜合投資Z=(1+90/100)(230+511+97.5+22.5+101.1+102.5+201.2)=1.9247.5=470.25 萬元5.3 年運(yùn)行費(fèi)用比較u=aA10-4+u1+u2a：電能電價(jià)，一般取 0.07 元/KWhu1：小修、維護(hù)費(fèi)，一般取 0.062Zu2：折舊費(fèi)，一般取 0.12Z5.3.1 方案4年運(yùn)行費(fèi)用u1=0.062Z=0.062419.14=26 萬元u2=0.12Z=0.12419.14=50 萬元u =0.07240582410-4+26+50=

17、93 萬元5.3.2 方案6年運(yùn)行費(fèi)用u1=0.062Z=0.062470.25=29 萬元u2=0.12Z=0.12470.25=56 萬元u =0.07240582410-4+29+56=102 萬元5.4 最終接線方式選擇兩種方案從技術(shù)上（可靠性、靈活性等）基本類似，只能從經(jīng)濟(jì)方面考慮，方案4無論從設(shè)備綜合投資還是年運(yùn)行費(fèi)用上都優(yōu)于方案6，故最終選定方案為方案4（110KV：采用內(nèi)橋接線 35KV：采用分段單母線 10KV：采用分段單母線）；第六章 防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1 閥型避雷器的選擇6.1.1 型式選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，3220KV變電所的配電裝置一般

18、使用FZ型避雷器；6.1.2 額定電壓避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)的額定電壓一致；6.1.3 滅弧電壓避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地電壓，應(yīng)小于或等于避雷器的最大容許電壓；6.1.4 工頻放電電壓本所屬中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍，工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍；6.1.5 避雷器的選擇型號(hào)組合方式額定電壓(KV)滅弧電壓(KV)工頻放電電壓 (KV)不小于不大于FZ-110J4FZ-30J110100224268FZ-352FZZ-10單獨(dú)元件1012.726316.2 避雷針的設(shè)置根據(jù)電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，對(duì)避雷針

19、有如下幾個(gè)方面的要求：獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分，變壓器電力設(shè)施接地部分，架構(gòu)接地部分之間的空氣中距離應(yīng)符合下式要求：Sk0.3Rch+0.1hSk：空氣中距離Rch：獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻（）H：避雷針校驗(yàn)點(diǎn)的高度(m)獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所接地網(wǎng)的地中距離應(yīng)符合下式要求：Sd0.3RchSd：地中距離除上述要求外，對(duì)避雷針還有Sk不宜小于5米，Sd不宜小于3米。獨(dú)立避雷針宜設(shè)獨(dú)立接地裝置獨(dú)立避雷針不宜設(shè)在人經(jīng)常通過的地方，避雷針及其接地裝置與路邊或出口等距離不宜小于3米根據(jù)各項(xiàng)事宜，為保護(hù)變電所電氣設(shè)備免受直擊雷的侵害，本站設(shè)計(jì)裝設(shè)四支30米等高的獨(dú)立避雷針，且采用獨(dú)立接地裝置，

20、通過計(jì)算，此設(shè)計(jì)滿足防累要求。 第七章 接地裝置設(shè)置為了保證人身和設(shè)備安全，電氣設(shè)備接地或接零，為了將各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個(gè)總的接地裝置，電氣設(shè)備的人工接地體應(yīng)盡可能使電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近對(duì)地電壓分布均勻，大接地短路電流的電氣設(shè)備，一定要裝設(shè)環(huán)形接地體，并加裝均壓帶。對(duì)變壓器、電器的底座和外殼、互感器二次繞組、屋外配電裝置的金屬和鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬遮攔和金屬門等都是接地范圍。本設(shè)計(jì)對(duì)接地裝置布置為：接地裝置系由505、長(zhǎng)2.5m的角鋼作為垂直接地體和-606扁鋼作為水平接地體成接地裝置，埋沒深度為0.8米接地棒每隔6m埋沒一根，并用-606扁鋼速成環(huán)狀杠塔、金

21、屬架構(gòu)、電氣設(shè)備金屬外殼等、操作機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備工作接地等處均需接地，其分支引線工作接地外，均采用16圓鋼引出地面，其引出位置應(yīng)按距離接地設(shè)備最近處設(shè)備。地下電纜溝的接地線采用-606扁鋼與電纜支架連接，中間及端頭與主接地網(wǎng)相連接，戶外地上電纜支架用16圓鋼與接地相連。接地裝置總接地電阻不應(yīng)超過0.5,否則增加接地棒，至總接地電阻0.5為止。變壓器采用-606扁鋼兩處可靠接地。第八章 電氣總平面布置8.1 配電裝置的基本要求配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。保證運(yùn)行可靠，按照系統(tǒng)和自然條件合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊，清晰，保證具有足夠的安全距離。便于檢修，巡視和操作。

22、在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。安裝和擴(kuò)建方便。8.2 屋內(nèi)、外配電裝置大型發(fā)電廠和變電所中，35KV以及下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，110KV以及以上多為屋外配電裝置，但110220KV裝置，當(dāng)有特殊要求（如戰(zhàn)備或深入城市中心）或處于嚴(yán)重污穢地區(qū)（如海邊或化工區(qū)）時(shí)經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，也可采用屋內(nèi)式布置。8.2.1 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)由于允許安全凈距小和可以分層布置故占地面積較??；維修巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量；房屋建筑投資較大；8.2.2 屋外配電裝置的特點(diǎn)土建工程量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；擴(kuò)建比較方便；相鄰

23、設(shè)備之間距離較大，便于帶帶電作業(yè)；占地面積大；受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣；外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響；8.3 配電裝置的設(shè)計(jì)8.3.1 根據(jù)電氣設(shè)備的高度，屋外配電裝置采用中型配電裝置：所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，變壓器基礎(chǔ)為雙梁形并鋪以鐵軌，下邊設(shè)置貯油池，其尺寸比設(shè)備外廓大1M，池內(nèi)輔設(shè)厚度不大于0.25的卵石層。兩臺(tái)變壓器凈距12米，斷路器、隔離開關(guān)，電流電壓互感器均采用高式布置，其支柱絕緣子最低邊對(duì)地的距離為2.7M；中垂配電裝置采用的有關(guān)尺寸：（M）弧垂根間距離母線架構(gòu)高度架構(gòu)寬度12.27.38.08

24、.3.2 屋內(nèi)配電裝置的布置型式為單層、二通道、單母線分段，采用成套開關(guān)柜、柜間有絕緣管隔離。35KV為JYN135手車式交流金屬封閉型移開式開關(guān)柜，10KV為KYN110系列戶內(nèi)交流鎧裝移開式開關(guān)柜、體積小、油量少、重量輕、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，配有備用手車開關(guān)，在檢修時(shí)可更換使用，減少停電時(shí)間。母線為水平布置，35KV相間距離為500mm，10KV為300mm，兩段母線間以垂直的隔墻分開，這樣當(dāng)一組母線故障不會(huì)影響一組母線，并可以安全檢修。裝置正面配有2.52.8M操作通道，背面有1M的維護(hù)通道。第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書本部分包含變壓器容量選擇、短路電流、設(shè)備選擇及校驗(yàn)、防雷保護(hù)與接地裝置詳細(xì)的計(jì)

25、算過程。第一章 變壓器容量及參數(shù)計(jì)算1.1 基準(zhǔn)容量計(jì)算 SB=100MVA 短路電流標(biāo)幺值為：15 XS* = 1/15 = 0.067又系統(tǒng)供電線路為：LGJ-185/20km，查表得X1=0.55/km，即X1=0.5520=11 X1*=X1(SB/UB2)=11(100/1152)=0.0831.2 變壓器容量選擇 要求當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電；110KV電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率（a%）一般取5%；所用負(fù)荷S所一般選取0.1MVA； 計(jì)算容量 SN=0.6Pmax(1+5%)+S所=0.6(20/0.85+15/0.85)1.05+0.1=26043 KVA主變選用S

26、FSZ9-31500型變壓器1.3 變壓器阻抗電壓計(jì)算查SFSZ9-31500型變壓器參數(shù)得：UK(1-2)=18% UK(1-3)=10.5% UK(2-3)=6.5%UK1% =1/2UK(1-2) %+ UK(1-3) %- UK(2-3) %=1/218+10.5-6.5=11%UK2% =1/2UK(1-2) %+ UK(2-3) %- UK(1-3) %=1/218+6.5-10.5=7%UK3% =1/2UK(2-3) %+ UK(1-3) %- UK(1-2) %=1/210.5+6.5-18=0XT1 =(UK1%/100)(UB2/SN)=(11/100) (1152/31

27、.5)=46.183XT2 =(UK2%/100)(UB2/SN)=(7/100) (1152/31.5)=29.389XT3 =(UK3%/100)(UB2/SN)=(0/100) (1152/31.5)=0XT1* = XT1(SB/UB2) =46.183(100/1152) =0.349XT2* = XT2(SB/UB2) =29.389(100/1152) =0.222XT3* = XT3(SB/UB2) =0(100/1152) =0第二章 短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算2.1 主接線等值電路圖：2.2 d1點(diǎn)發(fā)生三相短路（110KV）2.2.1 電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗（X1*）X1*=Xs

28、*+X1*/2=0.067+0.083/2=0.10852.2.2 短路電流標(biāo)幺值（Iz1*）Iz1* = I1* = I1* = 1/X1*=1/0.1085=9.2172.2.3 短路電流有名值（Iz1）Iz1=I1=I1=Iz1*IB= Iz1*(SB/3UB)=9.217100/(3115)= 4.628 KA2.2.4 短路電流沖擊值（ich1）ich1=2KchI1=21.84.628=11.781 KA2.2.5 短路全電流最大有效值（Ich1）Ich1=I11+2(Kch1)2=4.6281.51=6.989 KA2.2.6 短路容量（Sd1）Sd1=SB/X1*=100/0.

29、1085=921.659 MVA2.3 d2點(diǎn)發(fā)生三相短路（35KV）2.3.1 電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗（X2*）X2*=Xs*+(X1*+ XT1*+ XT2*)/2=0.067+(0.083+0.349+0.222)/2=0.3942.3.2 短路電流標(biāo)幺值（Iz2*）Iz2* = I2* = I2* = 1/X2*=1/0.394=2.5382.3.3 短路電流有名值（Iz2）Iz2=I2=I2=Iz2*IB= Iz2*(SB/3UB)=2.538100/(337)= 3.961 KA2.3.4 短路電流沖擊值（ich2）ich2=2KchI2=21.83.961=10.083 KA2.

30、3.5 短路全電流最大有效值（Ich2）Ich2=I21+2(Kch1)2=3.9611.51=5.981 KA2.3.6 短路容量（Sd2）Sd2=SB/X2*=100/0.394=253.807 MVA2.4 d3點(diǎn)發(fā)生三相短路（10KV）2.4.1 電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗（X3*）X3*=Xs*+(X1*+ XT1*+ XT3*)/2=0.067+(0.083+0.349+0)/2=0.2832.4.2 短路電流標(biāo)幺值（Iz3*）Iz3* = I3* = I3* = 1/X3*=1/0.283=3.5342.4.3 短路電流有名值（Iz3）Iz3=I3=I3=Iz3*IB= Iz3*(S

31、B/3UB)=3.534100/(310.5)= 19.432 KA2.4.4 短路電流沖擊值（ich3）ich3=2KchI3=21.819.432=49.466 KA2.4.5 短路全電流最大有效值（Ich3）Ich3=I31+2(Kch1)2=19.4321.51=29.342 KA2.4.6 短路容量（Sd3）Sd3=SB/X3*=100/0.283=353.357 MVA 第三章 設(shè)備的選擇與校驗(yàn)過程3.1 110KV斷路器及隔離開關(guān)的選擇3.1.1 斷路器的選擇3.1.1.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=1.05Ig=1.0531500/(31

32、10)=173.604A選用SW4-110/1000型斷路器，IN=1000A3.1.1.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=5S時(shí)，It=21KA tz=4.4Stdz =4.4+0.0512=4.45SI2tdz=4.62824.45=95.312 KA2SIt2t=2125=2205 KA2SI2tdz=95.312It2t=2205 KA2S 滿足要求3.1.1.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=11.781imax=55 KA 滿足要求3.1.1.4 開斷容量校驗(yàn)要求：SdSbrnSd=921.659Sbrn=3500

33、 MVA 滿足要求3.1.2 隔離開關(guān)的選擇3.1.2.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=173.604A選用GW2-110/600型隔離開關(guān)，IN=600A3.1.2.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=5S時(shí)，It=14KA tz=4.4Stdz =4.4+0.0512=4.45SI2tdz=4.62824.45=95.312 KA2SIt2t=1425=980 KA2SI2tdz=95.312It2t=980 KA2S 滿足要求3.1.1.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimax ich=11.781

34、imax=50 KA 滿足要求3.2 35KV斷路器及隔離開關(guān)的選擇3.2.1 進(jìn)線斷路器的選擇3.2.1.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=Pmax/(3UNcos)=20/(3350.85)=388.135A選用SW3-35/600型斷路器，IN=600A3.2.1.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=4S時(shí)，It=6.6KA tz=3.4Stdz =3.4+0.0512=3.45SI2tdz=3.96123.45=54.129 KA2SIt2t=6.624=174.24 KA2SI2tdz=54

35、.129It2t=174.24 KA2S 滿足要求3.2.1.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=10.083imax=17 KA 滿足要求3.2.1.4 開斷容量校驗(yàn)要求：SdSbrnSd=253.807Sbrn=400 MVA 滿足要求3.2.2 進(jìn)線隔離開關(guān)的選擇3.2.2.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=388.135A選用GW4-35/600型隔離開關(guān)，IN=600A3.2.2.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=4S時(shí)，It=15.8KA tz=3.4Stdz =3.4+0.051

36、2=3.45SI2tdz=3.96123.45=54.129 KA2SIt2t=15.824=998.56 KA2SI2tdz=54.129It2t=998.56 KA2S 滿足要求3.2.2.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=10.083imax=50 KA 滿足要求3.2.3 出線斷路器的選擇3.2.3.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=Pmin/(3UNcos)=15/(3350.85)=291.101A選用SW3-35/600型斷路器，IN=600A3.2.3.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表

37、可知，當(dāng)t=4S時(shí)，It=6.6KA tz=3.4Stdz =3.4+0.0512=3.45SI2tdz=3.96123.45=54.129 KA2SIt2t=6.624=174.24 KA2SI2tdz=54.129It2t=174.24 KA2S 滿足要求3.2.3.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=10.083imax=17 KA 滿足要求3.2.3.4 開斷容量校驗(yàn)要求：SdSbrnSd=253.807Sbrn=400 MVA 滿足要求3.2.4 出線隔離開關(guān)的選擇3.2.4.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=291.101A選用GW4-35

38、/600型隔離開關(guān)，IN=600A3.2.4.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=4S時(shí)，It=15.8KA tz=3.4Stdz =3.4+0.0512=3.45SI2tdz=3.96123.45=54.129 KA2SIt2t=15.824=998.56 KA2SI2tdz=54.129It2t=998.56 KA2S 滿足要求3.2.4.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimax ich=10.083imax=50 KA 滿足要求3.3 10KV斷路器的選擇3.3.1 進(jìn)線斷路器的選擇3.3.1.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIg

39、max UNUgIgmax=Pmax/(3UNcos)=15/(3100.85)=1018.853A選用SN10-10 C /1250型斷路器，IN=1250A3.3.1.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=4S時(shí)，It=29KA tz=3.4Stdz =3.4+0.0512=3.45SI2tdz=19.43223.45=1303 KA2SIt2t=2924=3364 KA2SI2tdz=1303It2t=3364 KA2S 滿足要求3.3.1.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=49.466imax=71 KA 滿足要求3.3.

40、1.4 開斷容量校驗(yàn)要求：SdSbrnSd=353.357Sbrn=500 MVA 滿足要求3.3.2 出線斷路器的選擇3.3.2.1 額定電流及額定電壓的選擇要求：INIgmax UNUgIgmax=Pmin/(3UNcos)=10/(3100.85)=679.236A選用SN11-10 C /1000型斷路器，IN=1000A3.3.2.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdzIt2ttdz =tz+0.052 =I/I=1由表可知，當(dāng)t=5S時(shí)，It=20KA tz=4.4Stdz =4.4+0.0512=4.45SI2tdz=19.43224.45=1681 KA2SIt2t=2025=2000

41、 KA2SI2tdz=1681It2t=2000 KA2S 滿足要求3.3.2.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ichimaxich=49.466imax=52 KA 滿足要求3.3.2.4 開斷容量校驗(yàn)要求：SdSbrn Sd=353.357Sbrn=400 MVA 滿足要求3.4 電流互感器（CT）的選擇3.4.1 110KV電流互感器的選擇3.4.1.1 按最大持續(xù)工作電流選Igmax=173.604A選用L-110型電流互感器 額定變比：200/53.4.1.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdz(I1nKt)2由表可知：當(dāng)t=1S時(shí)，Kt=75I2tdz =4.62824.45=95.312(I1nKt

42、)2=(0.275)2=225I2tdz=95.312(I1nKt)2=225 滿足要求3.4.1.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ich2I1nKdw2I1nKdw =20.2135=38.184ich=11.7812I1nKdw=38.184 滿足要求3.4.2 35KV進(jìn)線側(cè)電流互感器的選擇3.4.2.1 按最大持續(xù)工作電流選Igmax=388.135A選用LCW-35型電流互感器 額定變比：400/53.4.2.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdz(I1nKt)2由表可知：當(dāng)t=1S時(shí)，Kt=65I2tdz =3.96123.45=54.129(I1nKt)2=(0.465)2=676I2tdz=54.

43、129(I1nKt)2=676 滿足要求3.4.2.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ich2I1nKdw2I1nKdw =20.4100=56.569ich=10.0832I1nKdw=56.569 滿足要求3.4.3 35KV出線側(cè)電流互感器的選擇3.4.3.1 按最大持續(xù)工作電流選Igmax=291.101A選用LCW-35型電流互感器 額定變比：300/53.4.3.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdz(I1nKt)2由表可知：當(dāng)t=1S時(shí)，Kt=65I2tdz =3.96123.45=54.129(I1nKt)2=(0.365)2=380.25I2tdz=54.129(I1nKt)2=380.25 滿足

44、要求3.4.3.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ich2I1nKdw2I1nKdw =20.3100=42.426ich=10.0832I1nKdw=42.426 滿足要求3.4.4 10KV進(jìn)線側(cè)電流互感器的選擇3.4.4.1 按最大持續(xù)工作電流選Igmax=1018.853A選用LBJ-10型電流互感器 額定變比：1200/53.4.4.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdz(I1nKt)2由表可知：當(dāng)t=1S時(shí)，Kt=50I2tdz =19.43223.45=1302.729(I1nKt)2=(1.250)2=3600I2tdz=1302.729(I1nKt)2=3600 滿足要求3.4.4.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

45、要求：ich2I1nKdw2I1nKdw =21.290=152.735ich=49.4662I1nKdw=152.735 滿足要求3.4.5 10KV出線側(cè)電流互感器的選擇3.4.5.1 按最大持續(xù)工作電流選Igmax=679.236A選用LA-10型電流互感器 額定變比：1000/53.4.5.2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：I2tdz(I1nKt)2由表可知：當(dāng)t=1S時(shí)，Kt=50I2tdz =19.43224.45=1680.332(I1nKt)2=(150)2=2500I2tdz=1680.332(I1nKt)2=2500 滿足要求3.4.5.3 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：ich2I1nKdw2I1nK

46、dw =2190=127.279 ich=49.466Smin=112 滿足要求3.5.1.5 電暈校驗(yàn)根據(jù)規(guī)程規(guī)定：110KV使用大于LGJ-70型導(dǎo)線，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)，本所選用LGJ-185型導(dǎo)線，故不再進(jìn)行電暈校驗(yàn)；3.5.2 35KV母線的選擇3.5.2.1 最大持續(xù)工作電流Igmax=388.135A回路正常工作電流在4000A及以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體；3.5.2.2 按最大持續(xù)工作電流選擇IgmaxKIyK：溫度修正系數(shù) 查表取K=0.8Iy：環(huán)境溫度為+25時(shí)的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量KIy =0.8543=450.69 A查表選單條405mm2矩形母線 豎放 S=200mm23.

47、5.2.3 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：SSmin= I/Ctdz mm2查表得：C=87Smin=I/Ctdz=3961/873.45=84.566 mm2S=200Smin=84.566 滿足要求3.5.2.4 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：maxyy：母線材料的允許應(yīng)力 硬鋁為：69106 Pamax：作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力max =1.73 ich 2(L2)/(aW) 10-8 PaL：支柱絕緣子間跨距 取L=1 mW：截面系數(shù) 查表得W=0.167hb2=0.167405210-6=16710-6 m3a：母線相間距 取a =0.5m：振動(dòng)系數(shù)三相母線布置在同一平面時(shí)，母線自振頻率fm為fm=112(r

48、i/L2) HZri：母線慣性半徑 查表得ri =0.289b=0.2895=1.445 cm：材料系數(shù) 鋁為：1.55104fm=112(ri/L2)=112(1.445/12) 1.55104=250.852 HZ單條母線fm35135HZ，250.852HZ在此范圍外故1max =1.73 ich 2(L2)/(aW) 10-8=1.7310.0832(112)/(0.516710-6) 10-8=21.1106 Pamax=21.1106UgULJ =84kmrr1+0.301/(r)lg(a/r)K：排列系數(shù) 取0.96mr：導(dǎo)體表面粗糙系數(shù) 取0.85：空氣相對(duì)密度 取0.955a

49、 ：相間距離 取50cmr ：導(dǎo)體半徑ULJ =84kmrr1+0.301/(r)lg(a/r)=840.960.850.9551.1651+0.301/(0.9551.165)lg(501.165)=76.26(1+0.31749) 1.6326=164.03 KVULJUg 滿足要求3.5.3 35KV出線的選擇3.5.3.1 回路最大持續(xù)工作電流Igmax=291.101 A3.5.3.2 最大運(yùn)行小時(shí)Tmax=5500 h 即導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度：J=0.93.5.3.3 按經(jīng)濟(jì)電流密度選Sj= Igmax /J=291.101/0.9=323.445 mm2選用LGJ-300型裸絞線 截

50、面積S=300mm23.5.3.4 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：SSmin=I/Ctdz (mm2)Smin：根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面C：熱穩(wěn)定系數(shù) 查表得：C =87I：穩(wěn)態(tài)短路電流tdz：短路電流等值時(shí)間Smin=I/Ctdz=3961/873.45=84.566 mm2S=300Smin=84.566 滿足要求3.5.4 10KV母線的選擇3.5.4.1 回路最大持續(xù)工作電流Igmax=1018.853 A回路正常工作電流在4000A及以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體；3.5.4.2 按最大持續(xù)工作電流選擇IgmaxKIyK：溫度修正系數(shù) 查表取K=0.81Iy：環(huán)境溫度為+25時(shí)的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流

51、量KIy =0.811358=1099.98 A查表選單條808mm2矩形母線 豎放 S=640mm23.5.4.3 熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求：SSmin= I/Ctdz mm2查表得：C=87Smin=I/Ctdz=19432/873.45=414.866 mm2S=640Smin=414.866 滿足要求3.5.4.4 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)要求：maxyy：母線材料的允許應(yīng)力 硬鋁為：69106 Pamax：作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力max =1.73 ich 2(L2)/(aW) 10-8 PaL：支柱絕緣子間跨距 取L=1.2 mW：截面系數(shù) 查表得：W=0.167hb2=0.167808210-6=85510-6 m3a：母線相間距 取a =0.7m ：振動(dòng)系數(shù)三相母線布置在同一平面時(shí)，母線自振頻率fmfm=112(ri/L2) HZri：母線慣性半徑 查表得：ri =0.289b=0.2898=2.312 cm：材料系數(shù)