110kV降壓變電站及其配電系統(tǒng)的設(shè)計

1、鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)生論文題目：110kV變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計系 別專 業(yè)班 級!學(xué) 號姓 名論文成績指導(dǎo)教師答辯成績主答辯教師綜合成績答辯委員會主任目錄第一章 電力系統(tǒng)及變電所總體分析錯誤！未定義書簽。第二章變電站電氣主接線設(shè)計及主變壓器的選擇錯誤!未定義書簽。（一）主接線的設(shè)計原則和要求錯誤!未定義書簽。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark28 o Current Document .主接線的設(shè)計原則2 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document .主接線設(shè)計的基本要求2（二）主接線的設(shè)計3 HYPERLIN

2、K l bookmark38 o Current Document .設(shè)計步驟3（.初步方案設(shè)計3.主變壓器容量的選擇錯誤!未定義書簽。（三）站用變壓器的選擇錯誤!未定義書簽。第三章短路電流計算9（一）變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定9 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document .變壓器參數(shù)的計算9 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document .短路點的確定9 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document （二）各短路點的短路計算10（ HYPERLINK l bookmark

3、57 o Current Document .短路點d-1的短路計算（110kV母線） 10 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document .短路點d-2的短路計算（35kV母線） 10.短路點d-3的短路計算（10kV母線）錯誤!未定義書簽。 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document .短路點d-4的短路計算 11 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 第四章電氣設(shè)備選擇與校驗13 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document （

4、一）電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定13 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document . 一般原則13 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document .有關(guān)的幾項規(guī)定 13% HYPERLINK l bookmark73 o Current Document .各回路持續(xù)工作電流的計算 13 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document （二）高壓電氣設(shè)備選擇14 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document .斷路器的選擇與校驗14 HYPERLIN

5、K l bookmark96 o Current Document .電壓互感器的選擇及校驗 18第五章 配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇錯誤!未定義書簽。（一）高壓配電裝置的配置錯誤!未定義書簽。.高壓配電裝置的設(shè)計原則與要求錯誤!未定義書簽。.高壓斷路器的配置錯誤!未定義書簽。3所以 I*=18*=*二 1/Xjs1=1/二Ib=Sb/(J3XUb)=100/(J3X115) = (KA)In=IbXSn/Sb =X1000/100=(KA)I= I8=I*In=I8*In=*In=X = (KA)ich=XI=X = (KA)ich=XI=X = (KA)S二J3XIXUn=J3XX110

6、=(MVA).短路點d-2的短路計算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為:圖2-3 d-2點短路等值圖Xf2二乂$+釵1+乂2）路點d-3的短路計算（10kV母線）網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖2-4 d-3點短路等值圖4.短路點d-4的短路計算網(wǎng)絡(luò)化簡只需在圖上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示:Si口至弓，一二一 .N -1,4:一.：%- ,:圖2-5 d-4點短路等值圖Xf4=Xf3+X4=+50=Xjs2=Xf4 X Sn/Sb=X1000/100=I*=I8*=*二 1/Xjs3=Ib=Sb/(J3XUb)=100/(J3X = (KA)In=IbXSn/Sb =X1000/100=(KA)I= I8

7、=I*In=I8*In=*In=X = (KA)ich=XI=X = (KA)ich=XI=X = (KA)S=V3XIXUn=V3XX = (MVA)第四章電氣設(shè)備選擇與校驗導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線 和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。(一)電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定. 一般原則應(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(yuǎn)景發(fā)展的需要。.有關(guān)的幾項規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校 核電器的基本使用條件。(1)在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計算。表3-1 各回路持續(xù)工作電流回路

8、名稱計算公式變壓器回路1g5饋電回路I =P /J3U cos 6注：Pn，n等都為設(shè)備本身的額定值。.各回路持續(xù)工作電流的計算依據(jù)表，各回路持續(xù)工作電流計算結(jié)果見下表:表3-2各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計算公式及結(jié)果110 kV母線=J3U=X31500/J3X115二110 kV進線I =P/J3Ucos6=31185/(J3X115X二35 kV母線=J3U=X31500/J3X二35 kV 出線火電廠一二S/ J 3U cos 6 =8000/(J3X37X 二火電廠二二S/ J 3U cos 6 =5000/(J3X37X 二10 kV母線=J3U=X31500/J3X二10

9、kV 出線化工廠二S/ J 3U cos 6 =3500/ J3XX 二鋁廠(兩回)二S/ J3U cos 6 =5000/ J3XX =醫(yī)院(兩回)=S/ J3U cos 6 =1500/ J3XX =97A氮肥廠=S/ J3U cos 6 =2000/ J3XX =印刷廠=S/ J3U cos 6 =1500/ J3XX =97AkV母線= J3U=X653/J3X =(二)高壓電氣設(shè)備選擇.斷路器的選擇與校驗斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和 運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓6 220 kv的 電網(wǎng)一般選用少油斷路器，

10、斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓： TOC o 1-5 h z Ug(電網(wǎng)工作電壓)WUn(3-1)(2)電流：(最大持續(xù)工作電流)Win(3-2)(3)開斷電流：IdtWikd(3-3)式中：Idt斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量；Ikd 斷路器的額定開斷電流。動穩(wěn)定：ichWimax(3-4)式中：ich 斷路器極限通過電流峰值；imax三相短路電流沖擊值。熱穩(wěn)定：l82tdzWlt2t(3-5)式中：I8穩(wěn)態(tài)三相短路電流；B其中：JB其中：J0.053 2，由18和短路電流計算時間t,可從發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料第112頁，查短路電流周期分量等值時間t,從而計算出九

11、。斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：Ug (電網(wǎng)工作電壓) Un電流：1g3最大持續(xù)工作電流)&，各回路的1g.max見表。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3-3 斷路器的型號及參數(shù)性能指標(biāo)位置型號額定 電壓(kV)額定 電流 (A)額定斷 開電流 (KA)動穩(wěn)定 電流 (KA)熱穩(wěn)定 電流 (KA)固有 分閘 時間 (s)合閘 時間(s)變壓器110 kv側(cè)OFPI-110110125080(3) 0.12變壓器35 kv側(cè)HB35361250258025(3)35 kv出線側(cè)HB35361250258025(3)變壓器10 kv側(cè)HB-1010125040100(3)10 kv出線側(cè)Z

12、N4-10C10600(4)站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第491頁;HB35號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第490頁；HB-10號斷路器見發(fā)電廠電氣部分第489頁；ZN4-10C號斷路器見電力工程電氣設(shè)備手冊一電氣一次部分第649頁。 斷路器的校驗(1)校驗110kV側(cè)斷路器開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=(KA)IdtIkd動穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=80(KA)ichimax熱穩(wěn)定：I82tdzWIt2tB =I/I8=1t=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料第112頁 得：tz=(s)tdz

13、=tz+ B =+=(s)182tdz=X = (KA) 2sIt2t=X=(KA) 2s則：I82tdzWIt2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。校驗變壓器35KV側(cè)斷路器開斷電流：IdtWIkdIdt=(KA)Ikd=25(KA)IdtIkd動穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=80(KA)ichimax熱穩(wěn)定：l82tdzWlt2tB =I/I8=1t=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料第112頁 得：tz=(s)tdz=tz+ B =+=(s)182tdz=X = (KA) 2sIt2t=252X=(KA) 2s貝U： l82tdzWlt2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足

14、各項要求。(3)校驗35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35kV變壓器側(cè)斷路器型號相同，且短路電流與校驗35kV變壓器側(cè)斷路 器為同一短路電流，則：校驗過程與校驗35KV變壓器側(cè)斷路器相同。(4)校驗變壓器10kV側(cè)斷路器開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=40(KA)IdtIkd動穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=100(KA)ichimax熱穩(wěn)定：I82tdzWIt2tB =I/I8=1t=2+=(s)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料第112頁 得：tz=(s)tdz=tz+ B =+=(s)182tdz=X = (KA) 2sIt2t=X=3898 (KA) 2s則：

15、l82tdzWlt2t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。(5)校驗10KV出線側(cè)斷路器開斷電流：IdtWlkdIdt=(KA)Ikd=(KA)IdtIkd動穩(wěn)定：ichWimaxich=(KA)imax=(KA)ichU1(3-10)式中：Un電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為10%式中：Un電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為(2)二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按發(fā)電廠電氣部分課 程設(shè)計參考資料第H8頁、表538進行選擇。(3)準(zhǔn)確等級：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼 電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確等級的要求確定。(4)二次負(fù)荷S2：

16、S2WSn(3-11)式中：S2二次負(fù)荷；Sn 對應(yīng)于在測量儀表所要求的最高準(zhǔn)確等級下，電壓互感器的額定容 量。電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：(1)110kV 側(cè)：Un=110(kV)U2n=100/J3(V)(2)35kV 側(cè)U：Un=35(kV)U2n=100(V)(3)10kV 側(cè)：Un=10(kV)U2n=100(V)第五章 配電裝置及電氣設(shè)備的配置與選擇（一）高壓配電裝置的配置.高壓配電裝置的設(shè)計原則與要求高壓配電裝置的設(shè)計必須認(rèn)真貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟政策，遵循上級頒布的有關(guān)規(guī)程、 規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點和運行檢修，施工方面的要求，

17、合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用親布置新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配 電裝置設(shè)計不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理運行可靠、維護方便?；鹆Πl(fā)電廠及變電所的配置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因 地制宜，節(jié)約用地并結(jié)合運行檢修和安裝要求通過技術(shù)經(jīng)濟比較予以確定，在確定配電 裝置形式時，必需滿足下列4點要求。A、節(jié)約用地B、運行安全和操作巡視方便。以便于檢修和安裝。D、節(jié)約材料、降低造價。2、設(shè)計要求A、滿足安全凈距要求。B、施工、運行和檢修要求。C、噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施。D、靜電感應(yīng)的場強水平和限制措施。E、電暈條件無線電干擾的特性和控制。.高壓斷路器的配置（1）、110

18、kV側(cè)由于采用外橋式接線，故選用三臺斷路器。（2）、35 kV. 110 kV側(cè)的變壓器至每一條母線均分別安裝一臺斷路器；母線分段 也各安裝一臺斷路器。（3）、35 kV、110 kV側(cè)每條出線均安裝一臺斷路器。高壓斷路器按下列條件進行選擇和校驗（1）、選擇高壓斷路器的類型，按目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，少油斷路器的構(gòu)造 簡單、價格便宜、維護工作量少，6 220熱一般選用少油斷路器。（2）、根據(jù)安裝地點選擇戶外式或戶內(nèi)式。（3）、斷路器的額定電壓不少于裝設(shè)電所所在電網(wǎng)的額定電壓。（4）、斷路器的額定電流不少于通過斷路器的最大持續(xù)電流。（5）、校核斷路器的斷流能力，一般可按斷路器的額定開斷電流大于

19、或等于斷路器 觸頭剛分開時實際開斷的短路電流周期分量有效值來進行選擇，當(dāng)斷路器的額定開斷電 流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時，為了簡化計算也可用次暫態(tài)短路電流進行選擇。（6）、按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足條件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊 電流ish，一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流。（7）、動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動穩(wěn)定電流，一 般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。（8）、熱穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是：短路的熱效應(yīng)小于斷路器在tK時間內(nèi)的允許 熱效應(yīng)。（9）、根據(jù)對斷路器操作控制要求、選擇與斷路器配用的操作機構(gòu)。按上述原則選擇和校驗斷路器（二）110四側(cè)斷路器的

20、選擇該回路為110 kV電壓等級，故可選用少油斷路器。斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。回路額定電壓UeN110 kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的48.12最大持續(xù)電流ImaX二X I二，則斷流能力滿足要求。(2)短路關(guān)合電流的校驗所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為41kA,流過斷路器的沖擊電流為， 則短路關(guān)合電流滿足要求，因為其動穩(wěn)定的校驗參數(shù)與關(guān)合電流參數(shù)一樣，因而動穩(wěn)定 也滿足要求。(3)熱穩(wěn)定校驗設(shè)后備保護動作時間，所選斷路器的固有分閘時間，選擇熄弧時間t=。則短路 持續(xù)時間t =+ =2s。因為電源為無限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時間大于1s而忽略不計，

21、則 短 路熱效應(yīng)Qk = I 2t = X 2=允許熱效應(yīng)Ir2t = X 4 =Ir2tQk 熱穩(wěn)定滿足要求。以上各參數(shù)經(jīng)校驗均滿足要求，故選用SW3- 110G型少油斷路器。(4)斷路器配用CD5-XG型電磁操作機構(gòu)。.電壓互感器的選擇變電所每組母線的三相上均安裝電壓互感器。詳見電氣主接線圖。電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：110 kv電壓互感器選擇 3XJCC111035 kv電壓互感器選擇3XJDJJ3510 kv電壓互感器選擇3XJDZJ10.電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表、保護和自動裝置的要求。電流互感器配置詳見電氣主接線圖。110 kV電流

22、互感器的選擇選擇電流互感器型號:LCWD110,變比如下：31500(1)線路側(cè)：I=2X 3110二 則取變比取：400/531500(2)聯(lián)絡(luò)斷路器處：I二3110二 則取變比?。?00/535kV電流互感器的選擇選擇電流互感器型號:LCWD35W,變比如下：(1)變壓器至母線及母線分段斷路器處：31500I=Y338.5 =472A則取變比為：600/5線路處，(3) 取最大負(fù)荷的線路選取：15500iI二 338.5 =232A則取變比為：300/510KV電流互感器的選擇選擇10KV側(cè)電流互感器型號:LZZ110,變比如下:(4)變壓器至母線及母線分段斷路器處：31500I= 131

23、1 =1635A 則取變比為：2000/5線路處，(6) 取最大負(fù)荷的線路選?。?500I= y311=131A則取變比為：200/5(三)避雷器的選擇.避雷器的配置(1)、配電裝置的每組母線上，均裝設(shè)避雷器。(2)、三繞組變壓器的低壓側(cè)一相上設(shè)置一組避雷器。(3)、變壓器高、低壓側(cè)中性點均裝置避雷器。變電所避雷器的配置詳見電氣產(chǎn)接線圖。.避雷器的選擇(1)、110 kV 選擇：FZ-110 (FZ 20 + 5XFZ15)。(2)、35 kV 選擇：FZ 35 (2XFZ 15)。(3)、10 kV選擇：FZ 10 (單獨元件)。.接地刀閘的配置1、為保證電氣設(shè)備和母線檢修安全，35kV及以上每段根據(jù)長度裝設(shè)