風(fēng)電場(chǎng)升壓站電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

近年來隨著國家對(duì)節(jié)能環(huán)保越來越重視，我省近兩年迅速建設(shè)許多光伏電站、風(fēng)電發(fā)電站。變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。關(guān)鍵詞：風(fēng)力升壓站變壓器選擇電氣設(shè)備選擇電氣主接線站用電設(shè)計(jì)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"原始資料及其分析 1\o"CurrentDocument"1.1原始資料 11.1.1電力系統(tǒng)接線簡圖 11.1.2建設(shè)預(yù)期 11.1.3環(huán)境條件 1\o"CurrentDocument"1.2原始資料分析 2\o"CurrentDocument"電氣主接線 3\o"CurrentDocument"2.1對(duì)電氣主接線的基本要求 32.1.1可靠性 32.1.2靈活性 32.1.3經(jīng)濟(jì)性 3\o"CurrentDocument"2.2電氣主接線的基本原則 4\o"CurrentDocument"2.3變電站的主接線形式 4110kV側(cè)主接線 435kV側(cè)主接線 42.4方案確立 4\o"CurrentDocument"2.5電氣主接線圖 5\o"CurrentDocument"風(fēng)電機(jī)組與箱變接線設(shè)計(jì)及選擇 6\o"CurrentDocument"3.1風(fēng)機(jī)選擇 6\o"CurrentDocument"3.2箱式變壓器的選擇 835kv箱變選擇原則 83.2.2最終箱變確定參數(shù) 8\o"CurrentDocument"3.3風(fēng)電機(jī)組與箱變接線設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"3.4電纜選擇 9690V電力電纜 935KV電力電纜 9\o"CurrentDocument"3.5風(fēng)電場(chǎng)集電環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及電纜選擇 93.5.1設(shè)計(jì)總則 93.5.2集電線路架空線路 103.5.3集電線路電纜選擇 10\o"CurrentDocument"變壓器的選擇 11\o"CurrentDocument"4.1主變壓器的選擇原則 11\o"CurrentDocument"4.2主變臺(tái)數(shù)確定 11\o"CurrentDocument"4.3主變壓器容量確定 11\o"CurrentDocument"4.4變壓器類型的確定 114.4.1相數(shù)的選擇 114.4.2繞組形式 114.4.3變壓器中性點(diǎn)接地方式 12\o"CurrentDocument"4.5主變選擇結(jié)果 12\o"CurrentDocument"站用電設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"5.1站用電系統(tǒng) 13\o"CurrentDocument"5.2站用變壓器的選擇 135.2.1站用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 13\o"CurrentDocument"短路電流計(jì)算 15\o"CurrentDocument"6.1短路電流的意義 15\o"CurrentDocument"6.2短路電流計(jì)算的目的 15\o"CurrentDocument"6.3短路電流計(jì)算條件 156.3.1基本假定 15一般規(guī)定 156.3.3短路電流的計(jì)算基礎(chǔ) 166.3.4變壓器規(guī)范 166.3.5發(fā)電機(jī)出口箱變： 166.4短路電流計(jì)算： 166.4.1三相對(duì)稱短路： 176.4.2不對(duì)稱短路電流 196.4.3電容對(duì)短路電流影響 196.4.4導(dǎo)線、主設(shè)備選擇取電流 20\o"CurrentDocument"電氣設(shè)備的配置與選擇 22\o"CurrentDocument"7.1導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件 22一般原則 227.1.2技術(shù)條件 227.1.3長期工作條件 22\o"CurrentDocument"7.2短路穩(wěn)定條件 237.2.1校驗(yàn)的一般原則 237.2.2絕緣水平 237.2.3環(huán)境條件 24\o"CurrentDocument"7.3設(shè)備的選擇 247.3.1110kV設(shè)備 2435kV開關(guān)柜設(shè)備 257.3.3站用接地變壓器、消弧線圈 267.3.4無功補(bǔ)償裝置選擇 267.3.5導(dǎo)體選擇 26110kV電氣設(shè)備的絕緣配合 2735kV電氣設(shè)備及主變壓器中性點(diǎn)絕緣配合 28\o"CurrentDocument"防雷接地方案 30\o"CurrentDocument"8.1建筑物的防雷措施 308.1.1防直擊雷的措施 308.1.2防雷電感應(yīng)措施 31\o"CurrentDocument"8.2避雷器 31\o"CurrentDocument"8.3接地裝置選擇的原則 31\o"CurrentDocument"繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì) 33\o"CurrentDocument"9.1系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)原則 339.1.1線路保護(hù)原則 33\o"CurrentDocument"9.2母線保護(hù)原則 34\o"CurrentDocument"9.3主變壓器保護(hù)原則 34\o"CurrentDocument"9.4線路保護(hù)方案 3535kV線路保護(hù) 3535kV母線保護(hù) 35\o"CurrentDocument"9.5主變壓器保護(hù) 359.5.1基本技術(shù)條件 359.5.2主變壓器保護(hù)方案 36\o"CurrentDocument"9.6保護(hù)配置總方案 36\o"CurrentDocument"直流及UPS系統(tǒng) 38\o"CurrentDocument"10.1直流系統(tǒng)概述 38\o"CurrentDocument"10.2高頻開關(guān)電源 38\o"CurrentDocument"10.3UPS系統(tǒng)概述 39UPS電源運(yùn)行方式 39UPS電源設(shè)計(jì)圖 39\o"CurrentDocument"電氣總平面布置及各級(jí)配電裝置 41\o"CurrentDocument"11.1電氣總平面布置 41\o"CurrentDocument"11.2各級(jí)電壓配電裝置 41風(fēng)電場(chǎng)一次設(shè)備總圖 42\o"CurrentDocument"致謝 43參考文獻(xiàn) 44原始資料及其分析1.1原始資料1.1.1電力系統(tǒng)接線簡圖110kV系統(tǒng) QX1=0.0839，X0=0.0896(Sj=100MWA)mm升網(wǎng)箱變1.5MVA35±2x2.5%/0.69kV風(fēng)力發(fā)電機(jī)1.5MW共三回1.1.2建設(shè)預(yù)期本次建立一期新疆布爾津縣風(fēng)力升壓站預(yù)計(jì)建設(shè)兩期共9.9MW風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，4.95MW風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)同時(shí)做好二期預(yù)留，通過220龍灣變并入電網(wǎng)1.1.3環(huán)境條件本次建立一期序號(hào)名稱單位環(huán)境條件1周圍空氣溫度最高氣溫°C+40.7最低氣溫-40最大日溫差K252海拔m<25003太陽輻射強(qiáng)度W/cm20.14污穢等級(jí)III

5覆冰厚度mm106風(fēng)速/風(fēng)壓m/s/Pa35/7007濕度日相對(duì)濕度平均值%<95月相對(duì)濕度平均值<908耐受地震能力（水平加速度）m/s20.2g1.2原始資料分析布爾津縣風(fēng)力升壓站110kV出線一回，接入布爾津縣220kV變電站110kV線路，線路采用架空線長約5km，遠(yuǎn)期維持不變；35kV本期出線3回，線路采用架空線和直埋相結(jié)合，架空線長約0.9km直埋長約22.03km，遠(yuǎn)期維持不變。電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣系統(tǒng)的主要部分。電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，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)，故又稱為一次接線。由于本設(shè)計(jì)的變電站有三個(gè)電壓等級(jí)，所以在設(shè)計(jì)的過程中首先分開單獨(dú)考慮各自的母線情況，考慮各自的出線方向。論證是否需要限制短路電流，并采取什么措施，擬出幾個(gè)把三個(gè)電壓等級(jí)和變壓器連接的方案，對(duì)選出來的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。2.1對(duì)電氣主接線的基本要求對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面2.1.1可靠性安全可靠是主接線的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。電氣主接線的可靠性不是絕對(duì)的。所以在分析電氣主接線的可靠性時(shí)，要考慮發(fā)電廠和變電站的地位和作用、用戶的負(fù)荷性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等諸多因素。2.1.2靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活的進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面：（1） 操作的靈活性（2） 調(diào)度的靈活性（3） 擴(kuò)建的靈活性2.1.3經(jīng)濟(jì)性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間。通常設(shè)計(jì)應(yīng)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)性主要通過以下幾個(gè)方面考慮：（1） 節(jié)省一次投資。如盡量多采用輕型開關(guān)設(shè)備等。（2） 占地面積少。由于本變電站占用農(nóng)田所以要盡量減少用地。（3） 電能損耗小。電能損耗主要來源變壓器，所以一定要做好變壓器的選擇工作。（4） 主接線還應(yīng)簡明清晰、運(yùn)行維護(hù)方便、使設(shè)備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關(guān)操作電源。2.2電氣主接線的基本原則電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各種技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就地取材，力爭設(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)、美觀的原則。2.3變電站的主接線形式110kV側(cè)主接線對(duì)于110kV側(cè)來說，因僅有一個(gè)出線，所以110kV采用線路-變壓器組接線。110kV母線運(yùn)行方式：采用單母線運(yùn)行方式。110kV中性點(diǎn)接地方式：中性直接接地方式。35kV側(cè)主接線對(duì)于35kV側(cè)來說，因僅有三個(gè)出線及幾個(gè)饋線，所以35kV采用單母線接線。35kV母線運(yùn)行方式：采用單母線運(yùn)行方式。35kV接地方式：經(jīng)接地變接地電阻方式接地。2.4方案確立本工程只建設(shè)一期項(xiàng)目同時(shí)為二期做好預(yù)留，建設(shè)規(guī)模如下：計(jì)劃建設(shè)單機(jī)容量1500kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組33臺(tái)，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均采用一發(fā)一變組單元接線方式；發(fā)電機(jī)出口電壓690V經(jīng)箱變壓器升壓后接至35kV集電線路，由第一條、第二條、第三條 35kV集電線路并聯(lián)接入風(fēng)電場(chǎng)升壓站35kV母線。35kV側(cè)：終期5回電纜出線，2回SVG饋線，2回接地變饋線，1回場(chǎng)用變饋線，35kV單母線分段接線；本期3回電纜出線，1回SVG饋線，1回場(chǎng)用變饋線，1回接地變饋線，采用單母線接線，風(fēng)電場(chǎng)升壓站2臺(tái)容量50MVA主變壓器。本期建設(shè)1臺(tái)容量50MVA主變壓器。升壓站終期高壓側(cè)110kV為單母線接線；終期1回進(jìn)出線，單母線接線；本期出線1回，采用單母線接線。經(jīng)主變升壓后由 GIS室110kV出線接至110kV龍灣變，并入電網(wǎng)系統(tǒng)。2.5電氣主接線圖風(fēng)電機(jī)組與箱變接線設(shè)計(jì)及選擇3.1風(fēng)機(jī)選擇根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，選擇已在當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)成熟機(jī)型，方便后期維護(hù)，風(fēng)機(jī)參數(shù)如下。生產(chǎn)廠家廣東明陽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司總?cè)萘?9.5MW輪轂高度65米單機(jī)容量1500kW額定功率kw1500葉輪直徑m82.7切入風(fēng)速m/s3切出風(fēng)速（10分鐘平均值）m/s25額定風(fēng)速m/s10.5抗最大風(fēng)速（3s均值）m/s70設(shè)計(jì)壽命年20葉輪及葉片葉片長度m40.25葉片材料玻璃纖維增強(qiáng)樹脂葉輪轉(zhuǎn)速rpm17.4掃風(fēng)面積m25320齒輪箱傳動(dòng)方式兩級(jí)行星齒輪，一級(jí)平行軸齒輪傳動(dòng)比率103.4483發(fā)電機(jī)類型雙饋異步發(fā)電機(jī)額定功率kw1500額定電壓v690

額定電流A1169額定轉(zhuǎn)速rpm1720額定頻率Hz50絕緣等級(jí)F防護(hù)等級(jí)IP54制動(dòng)系統(tǒng)主制動(dòng)系統(tǒng)變槳獨(dú)立制動(dòng)第二制動(dòng)系統(tǒng)單盤式，失效安全，主動(dòng)型（在電網(wǎng)斷開期間可讓傳動(dòng)系統(tǒng)停車）變槳系統(tǒng)類型電動(dòng)式變槳軸承形式4點(diǎn)接觸雙滾珠軸承，內(nèi)齒控制系統(tǒng)控制柜明陽/Beckhoff變頻器IGBT雙向逆變額定輸出功率因數(shù)±0.95（可調(diào)節(jié)）防雷保護(hù)描述單位MY1.5防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照IEC1024-II設(shè)計(jì)，符合GL認(rèn)證規(guī)范防雷措施電氣接地、葉尖和葉片中部接閃等風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接地電阻QW4塔架類型鋼制錐筒高度m65表面防腐噴漆防腐重量機(jī)艙噸64葉輪噸353.2箱式變壓器的選擇3.2.135kv箱變選擇原則（1） 臺(tái)數(shù)的確定，根據(jù)一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電搭配一臺(tái)箱式變電站的方案。共需33臺(tái)箱式變電站。（2） 容量的確定單元接線中的箱式變電站容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的負(fù)荷后，預(yù)留10%的裕度，已知風(fēng)機(jī)自生消耗功率0.1KW。Sn=1.1（png—風(fēng)機(jī)消耗）Png一風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量Sn—通過箱式變電站的容量發(fā)電機(jī)的額定容量為1500kW,經(jīng)過變壓器的容量為：Sn=1.1（Png一風(fēng)機(jī)消耗）=1.55MVA由上計(jì)算結(jié)果選取容量為1600KVA的箱式變電站。3.2.2最終箱變確定參數(shù)名 稱組合式變壓器額定容量1600KVA額定電壓36.5X(1±2X2.5%)/0.69kV額定頻率50HZ額定電流25.31/1338.78A連接組別Dyn11冷卻方式ONAN調(diào)壓方式無載調(diào)壓3.3風(fēng)電機(jī)組與箱變接線設(shè)計(jì)風(fēng)電機(jī)組電氣主接線一般采用一機(jī)一變的單元接線方式。風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組通過風(fēng)電機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)接入風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)，風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器由風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行人員維護(hù)。設(shè)計(jì)依據(jù)參照《變電所初步設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》、《國家電網(wǎng)公司輸變電工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容深度規(guī)定》、《風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等。對(duì)于3MW及以下容量的風(fēng)電機(jī)組出口電壓一般為0.69KV，經(jīng)風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器升壓至35KV，通過35KV集電線路匯流后，接入風(fēng)電場(chǎng)升壓站的35KV母線側(cè)，經(jīng)升壓站主變壓器升壓后送至系統(tǒng)。（1） 風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器高壓側(cè)（35KV側(cè)）：對(duì)2MW以下的風(fēng)電機(jī)組，采用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合方式；對(duì)3MW容量及以上機(jī)組，采用真空斷路器形式。我們是1.5MW的風(fēng)電機(jī)組，我們采用負(fù)荷開關(guān)與熔斷器組合方式。（2） 風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器高壓側(cè)（0.69KV側(cè)）：風(fēng)電機(jī)組低壓側(cè)（0.69KV側(cè)）設(shè)備配置，應(yīng)考慮風(fēng)機(jī)供貨商的技術(shù)要求，如風(fēng)機(jī)總開關(guān)的配置等，并在與風(fēng)電機(jī)組供貨商簽訂的協(xié)議中確定。3.4電纜選擇690V電力電纜根據(jù)下列公式：P=J3UIcos^貝VI=P/"3Ue1255A通過查電纜選型手冊(cè)，查得我們需要的電纜型號(hào)為：風(fēng)力發(fā)電專用ZC-FDEF（-25）-1*240mm2電力電纜。35KV電力電纜根據(jù)下列公式：P=<3U/cos4則I=P/V3U^24.74A通過查電纜選型手冊(cè)，查的我們需要的電纜型號(hào)為：YJV-26/35KV-1*50mm23.5風(fēng)電場(chǎng)集電環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及電纜選擇本次我們的設(shè)計(jì)容量為49.5MW,對(duì)于1.5MW的風(fēng)電機(jī)組，總共有33臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，我們?cè)O(shè)計(jì)分為3組，每組11臺(tái)。3.5.1設(shè)計(jì)總則風(fēng)電場(chǎng)集電線路是將每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組升壓變壓器高壓側(cè)電力通過線路匯集輸送到風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站。其電壓等級(jí)一般為35KV，主要采用架空線路和直埋電纜。架空線是主要輸送型式，在風(fēng)景區(qū)、草原牧場(chǎng)、沿海灘涂等地宜采用直埋電纜輸送形式。當(dāng)線路為架空線時(shí)，一般采用35KV的1*50mm2的擔(dān)心電纜引至線路終端桿（塔）頂部，再T接到架空線上。風(fēng)電場(chǎng)分布區(qū)域廣泛，既有山區(qū)、丘陵，又有平原、沿海灘涂。按照集電線路工程標(biāo)準(zhǔn)地形條件分，可分為平地、河網(wǎng)泥沼、丘陵、山地和高山大嶺五類，但從架空線路鐵塔設(shè)計(jì)的影響來看，則可歸納為平地（含河網(wǎng)泥沼）和山區(qū)（含丘陵、山地和高山大嶺）兩大類。電纜線路地形劃分為內(nèi)陸河沿海灘涂兩大類。3.5.2集電線路架空線路風(fēng)電場(chǎng)容量一般為50MW（或其整數(shù)倍）左右，由幾十臺(tái)風(fēng)機(jī)組成，由于受單回路輸送容量及線路長度限制，架空集電線路一般采用2?3回線路輸送。為減少線路總長度、縮小線路走廊，山區(qū)及丘陵地帶一般采用2個(gè)回路輸送，平原及沿海灘涂地帶可考慮3個(gè)回路輸送。采用2個(gè)回路輸送，每回路輸送容量25MW,導(dǎo)線截面一般用240mm2；采用3個(gè)回路輸送，每回輸送容量16.5MW，電線截面一般選用150mm2。我們采用2個(gè)回路輸送電量，分支輸送容量16.5MW，導(dǎo)線截面一般選用95mm2。3.5.3集電線路電纜選擇由于電纜上面連接的風(fēng)電機(jī)組越多電纜的橫截面積就越大，所以我們這里約定將風(fēng)電機(jī)組4臺(tái)看成一組，共用一根電力電纜，所以根據(jù)公式：P=^3UIcos4計(jì)算得出電纜的電流值：I=272A通過查電力電纜選型手冊(cè)，所以得選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜：YJLV/YJLY-26/35KV-1*95mm2變壓器的選擇主變的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，它的選擇依據(jù)除了依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度。另外主變選擇的好壞對(duì)供電可靠性和以后的擴(kuò)建都有很大影響?？傊髯兊倪x擇關(guān)系到待建變電站設(shè)計(jì)的成功與否，所以對(duì)主變的選擇我們一定要全方面考慮。既要滿足近期負(fù)荷的要求也要考慮到遠(yuǎn)期。4.1主變壓器的選擇原則主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上的主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。4.2主變臺(tái)數(shù)確定由原始資料可知，待建風(fēng)力升壓站，出線較少，且本期即為遠(yuǎn)景，所以考慮初期用一臺(tái)主變，預(yù)留一臺(tái)。4.3主變壓器容量確定本工程是風(fēng)力升壓站，風(fēng)力電站共33臺(tái)1.5MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)共計(jì)49.5MW，風(fēng)力升壓站采用一臺(tái)50MVA的變壓器即可。4.4變壓器類型的確定4.4.1相數(shù)的選擇變壓器的相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，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。一臺(tái)三相變壓器比三臺(tái)單相變壓器組成的變壓器組，其經(jīng)濟(jì)性要好得多。當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV及以下的發(fā)電廠用變電站，均選用三相變壓器。同時(shí)，因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。因此該風(fēng)力升壓站采用三相變壓器。4.4.2繞組形式繞組的形式主要有雙繞組和三繞組。一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少。對(duì)深入引進(jìn)負(fù)荷中心，具有直接從高壓變?yōu)榈蛪汗╇姉l件的變電站，為簡化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量，可采用雙繞組變壓器。本待建風(fēng)力升壓站具有110kV,35kV兩個(gè)電壓等級(jí)，所以擬采用雙繞組變壓器。4.4.3變壓器中性點(diǎn)接地方式主變側(cè)中性點(diǎn)采用經(jīng)隔離開關(guān)直接接地方式。4.5主變選擇結(jié)果項(xiàng)目參數(shù)型式三相雙繞組油浸式有載調(diào)壓風(fēng)冷變壓器相數(shù)3相額定容量50MVA額定電壓115±8X1.25%/35kV接線組別YNd11阻抗電壓Ud%=10.5冷卻方式ONAF使用條件戶外式站用電設(shè)計(jì)站用電接線方式，因變電所在電力系統(tǒng)中所處的地位、變電站主接線和主設(shè)備的復(fù)雜程度、以及電網(wǎng)的特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結(jié)合變電所主要電工構(gòu)、建筑物的布置來確定。5.1站用電系統(tǒng)本站共需兩個(gè)獨(dú)立的站用電源，其中#1站用電源引自35kV母線上的站用接地變二次繞組。根據(jù)站用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表站用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表），站用電容量為250kVA。臨時(shí)施工電源由站外10kV線路引接，施工電源變壓器兼為#2站用變壓器。5.2站用變壓器的選擇5.2.1站用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)名 稱額定容量（kW）運(yùn)行方式統(tǒng)計(jì)負(fù)荷（kW）1遠(yuǎn)動(dòng)電源5經(jīng)常連續(xù)52通信電源5經(jīng)常連續(xù)53蓄電池充電電源6經(jīng)常連續(xù)64二次設(shè)備室電源10經(jīng)常連續(xù)105SVG控制柜電源15經(jīng)常連續(xù)156主變端子箱3.5經(jīng)常連續(xù)3.57事故切換屏4經(jīng)常連續(xù)48消防穩(wěn)壓泵11經(jīng)常連續(xù)5.59110kV線路斷路器端子箱3.5經(jīng)常連續(xù)3.510生產(chǎn)綜合樓一層電源箱20經(jīng)常連續(xù)2011深井泵電源3不經(jīng)常012消防水泵60不經(jīng)常013SF6報(bào)警裝置2不經(jīng)常014移動(dòng)式潛污泵1.1不經(jīng)常015生活污水處理裝置7.5不經(jīng)常0

16消防泵房電動(dòng)葫蘆4不經(jīng)常0小計(jì)P］（動(dòng)力負(fù)荷）77.51110kV斷路器加熱1.8經(jīng)常連續(xù)0.6235kV斷路器加熱1.3經(jīng)常連續(xù)1.23暖通負(fù)荷101經(jīng)常連續(xù)101小計(jì)P2（電熱負(fù)荷）102.81生產(chǎn)綜合樓照明28經(jīng)常連續(xù)282戶外照明5經(jīng)常連續(xù)5335kV配電裝置照明2經(jīng)常連續(xù)24SVG控制室照明4經(jīng)常連續(xù)45車庫及備件庫照明4經(jīng)常連續(xù)46油品庫照明4經(jīng)常連續(xù)47消防報(bào)警電源2.2經(jīng)常連續(xù)2.28圖像監(jiān)控電源4.4經(jīng)常連續(xù)4.4小計(jì)P3（照明監(jiān)視負(fù)荷）53.6合計(jì)S=0.85P1+P2+P3222.3選擇變壓器容量為250kVA本工程站用電系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩路站用電源同時(shí)供電，分列運(yùn)行，兩段母線間不裝設(shè)自動(dòng)投切裝置。本站重要負(fù)荷分別接在兩段母線上，以保證供電可靠性。短路電流計(jì)算6.1短路電流的意義短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加了投資，甚至?xí)蜷_斷電流不能滿足而選不到符合要求的電氣設(shè)備。因此要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變電站時(shí)一定要進(jìn)行短路計(jì)算。6.2短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算是其中的一個(gè)重要內(nèi)容。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：⑴電氣主接線的比較。⑵選擇導(dǎo)體和電器。⑶在設(shè)計(jì)屋外高型配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。⑷在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。⑸接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要用短路電流。6.3短路電流計(jì)算條件6.3.1基本假定⑴正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；⑵所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位、相角相同；⑶電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；⑷短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；⑸不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；⑹除去短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)；⑺元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；⑻輸電線路的電容忽略不計(jì)。6.3.2一般規(guī)定⑴驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃；⑵選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響；⑶導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。6.3.3短路電流的計(jì)算基礎(chǔ)系統(tǒng)阻抗：（基準(zhǔn)容量：S廠100MVA）升壓變110kV出線側(cè)遠(yuǎn)景系統(tǒng)阻抗（標(biāo)幺值）為：X1=0.0839X0=0.08966.3.4變壓器規(guī)范1號(hào)主變壓器：型式：三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器容量：50MVA額定電壓：115±8X1.25%/35kV阻抗電壓：U廣10.5%，接線組別：YNd11電抗標(biāo)幺值為：X=^-4%*L*0.925=0.21X0.925=0.19431 100SN6.3.5發(fā)電機(jī)出口箱變：容量：1.6MVAU廣6.5%則X=^-4%*LX0.9=4.0625X0.9=3.6563i100SN6.4短路電流計(jì)算：正序、零序阻抗圖如圖一：

I.579MVA1.57^HVA1.5T9NVA 1I.579MVA1.57^HVA1.5T9NVA 1外苒的口、'v,'v；當(dāng)7S'V'"旎K圖一6.4.1三相對(duì)稱短路：每臺(tái)發(fā)電機(jī)提供的短路電流按正常工作電流7倍選擇，則其值為I=7X1.5：0.95：0.69：1.732=8.3467kAgl0.69kV的基準(zhǔn)電壓為0.7245kV，基準(zhǔn)電流為79.6918kA。這時(shí)等效發(fā)電機(jī)的等效短路阻抗為：X1=79.6918^8.3467=9.5477主變下接33臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，故最惡劣情況為所有發(fā)電機(jī)同時(shí)工作，把這些發(fā)電機(jī)等效為一個(gè)大的發(fā)電機(jī)，其在等效發(fā)電機(jī)和箱變的短路阻抗為：X=、+氣=0.2919g33當(dāng)d1點(diǎn)發(fā)生短路正序網(wǎng)絡(luò)如下圖二

等效發(fā)電機(jī)圖二計(jì)算電抗電流標(biāo)幺值基準(zhǔn)電流（kA）電流有名值（kA）110系統(tǒng)0.083911.91900.50215.9845等效發(fā)電機(jī)0.40012.49940.50211.2549總計(jì)7.2394（2）當(dāng)d2點(diǎn)發(fā)生短路正序網(wǎng)絡(luò)如圖1,可化簡為圖三。圖三計(jì)算電抗電流標(biāo)幺值基準(zhǔn)電流(kA)電流有名值(kA)110系統(tǒng)0.27823.59451.56055.6092等效發(fā)電機(jī)0.40012.49941.56053.9003總計(jì)9.50956.4.2不對(duì)稱短路電流dl處發(fā)生短路 S電流基準(zhǔn)值I=頂==1OO/(L732X115)=0.5021kAJ由圖2可得其正序阻抗：x1￡=0.0694負(fù)序阻抗：X2￡=0.0694由圖1可得d1處短路時(shí)其零序阻抗：X°￡=0.0613發(fā)生單相接地短路正序電流的標(biāo)幺值：I*(1)= =4.9975fi x1￡+x2￡+X°￡正序電流有名值：I⑴=I*(i)I=2.5092kAfi fij單相短路電流：I⑴=mI⑴=3I⑴=7.5276kAf fi fi兩相短路I正序電流標(biāo)幺值：I*(2)= =7.2046fi xi￡+X2￡正序電流有名值：I⑵=I*(2)I=3.6174kAfi fij兩相短路電流：I⑵=mI⑵=、；3I(2)=6.2653kAffi fi兩相接地短路I 一 正序電流標(biāo)幺值：I*(i，i)= =9.7752fi xi￡+X2￡//X°￡正序電流有名值：I(i，i)=I*(i,i)I=4.9081kAfi fi j兩相接地短路電流：I(i,i)=v3'i-—*a￡乂o￡——xI(i,i)=7.3660kAf、’ (X2￡+Xo￡)2 fi6.4.3電容對(duì)短路電流影響35kV線路電容電流計(jì)算：35kV雙回架空線路累計(jì)總長度L=0.9km35kV直埋電纜段長度L=22.03km。無功補(bǔ)償裝置、站變及接地變電纜長度為0.03+0.05+0.2=0.28km電纜總長度為22.31km根據(jù)電力工程電氣手冊(cè)一次部分P261?262頁，計(jì)算單相接地電容電流：線路電容電流：IC1=1.13X1.6X3.3XUL/1000=1.13X1.6X3.3X35X0.9/1000=0.187A電纜電容電流：IC2=1.13X0.1XUL=1.13X0.1X35X22.31=88.23AIC=IC1+IC2=88.43>10A?.?本期需要上消弧線圈和接地變壓器消弧線圈容量：Ss=1.35XUnXIc=1.35X35/V3X88.43=2412.5kVAUn為相電壓選用2500kVA XDJR-M-2500/35 (電流范圍：5?25A)站用接地變?nèi)萘浚篠t=1.1X2500+315=3065kVA選用3000kVA接地變：DSB-3000/35-250/0.46.4.4導(dǎo)線、主設(shè)備選擇取電流(1)dl點(diǎn)：1=7.2394kAi廣2.55X7.2394=18.4605kAI廣1.51X7.2394=10.9315kAd2點(diǎn)：2=9.5095kAi廣2.55X9.5095=24.2492kAI廣1.51X9.5095=14.3593kA經(jīng)計(jì)算本變電站各電壓等級(jí)三相短路電流周期分量起始有效值(遠(yuǎn)景)分別為：110kV母線7.24kA；主變低壓側(cè)35kV母線9.51kA。本站110kV電氣設(shè)備短路電流水平按40kA考慮；35kV電氣設(shè)備短路電流水平按31.5kA考慮。電氣設(shè)備的配置與選擇7.1導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。電器設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。7.1.1一般原則（1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)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；（2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3） 選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；（4） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（5） 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致；（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7.1.2技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。7.1.3長期工作條件電壓選用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UmaxNUg電流選用的電器額定電流Ie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IeNIg由于變壓器短時(shí)過載能力很大，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。所選用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。7.2短路穩(wěn)定條件7.2.1校驗(yàn)的一般原則（1） 電器在選定后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。（2） 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。（3） 短路的熱穩(wěn)定條件IttNQd式中Qdt—在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA?s）It—t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）2t—設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間tjs按下式計(jì)算：tjs=tb+td式中tb一繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）td一斷路器全分閘時(shí)間（s）（4） 短路動(dòng)穩(wěn)定條件ichWidfIchWIdf式中ich一短路沖擊電流峰值（kA）idf一短路全電流有效值（kA）Ich一電器允許的極限通過電流峰值（kA）Idf一電器允許的極限通過電流有效值（kA）7.2.2絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。

電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。7.2.3環(huán)境條件序號(hào)名稱單位環(huán)境條件1周圍空氣溫度最高氣溫°C+40.7最低氣溫-25最大日溫差K252海拔m<10003太陽輻射強(qiáng)度W/cm20.14污穢等級(jí)III5覆冰厚度mm106風(fēng)速/風(fēng)壓m/s/Pa35/7007濕度日相對(duì)濕度平均值%<95月相對(duì)濕度平均值<908耐受地震能力（水平加速度）m/s20.2g7.3設(shè)備的選擇7.3.1110kV設(shè)備110kV配電裝置采用戶外布置，額定開斷電流為 40kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值100kA。110kV主要設(shè)備選擇結(jié)果見表下表：110kV 設(shè)備選擇結(jié)果表設(shè)備名稱型式及主要參數(shù)

斷路器SF6型，126kV，1250A，40kA,100kA隔離開關(guān)雙柱水平旋轉(zhuǎn)式，126kV，1250A，40kA/3s電流互感器油浸式，110kV，400/5A（抽頭變比200/5A）5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S電壓互感器電容式，110KV,額定電容20000pf110/V3/0.1/V3/0.1/V3/0.1/V3/0.1避雷器金屬氧化鋅式，Y10W-102/266kV7.3.235kV開關(guān)柜設(shè)備35kV開關(guān)柜采用戶內(nèi)金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，選用開斷性能好壽命長的真空斷路器和SF6斷路器。35kV設(shè)備額定開斷電流為31.5kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值80kA。柜內(nèi)主要設(shè)備選擇結(jié)果見表下。35kV開關(guān)柜內(nèi)主要設(shè)備選擇結(jié)果表序號(hào)設(shè)備名稱型式及主要參數(shù)備注1斷路器真空斷路器，40.5kV，1250A，31.5kA主變出線、站用接地變SF6斷路器，40.5kV，1250A，31.5kASVG裝置2接地開關(guān)40.5kV，31.5kA/4S3電流互感器干式，40.5kV，1500/5A，5P20/5P20/5P20/5P20/0.5/0.2S31.5kA/4s主變干式，40.5kV，1000/5A5P20/5P20，500/5A0.5/0.2S31.5kA/4s出線干式，40.5kV，1000/5A5P20/5P20，200/5A0.5/0.2S31.5kA/4sSVG裝置干式，40.5kV，1000/5A5P20/5P20，100/5A0.5/0.2S31.5kA/4s站用接地變4電壓互感器1 1 1 干式，35kV，35/?3/0.1/J3/0.1/J3/0.1/3kV母線設(shè)備5熔斷器電壓互感器保護(hù)用，35kV，0.5A，開斷電流為31.5kA母線設(shè)備6避雷器金屬氧化鋅，YH5W-51/1347.3.3站用接地變壓器、消弧線圈根據(jù)業(yè)主提供的35kV線路長度（架空線長度0.9千米；電纜長度22.03千米），經(jīng)計(jì)算，本期主變低壓側(cè)35kV單相接地電容電流為88.43A，采用消孤線圈補(bǔ)償，所需消孤線圈容量為 2500kVA。由于主變35kV側(cè)為三角形接線，需要裝設(shè)專用的接地變壓器，為了節(jié)省投資，與#1站用電源合用一臺(tái)變壓器，即采用帶二次繞組的接地變壓器，站用接地變?nèi)萘繛?000kVA，其中站用電容量為250kVA。站用接地變和消孤線圈均采用油浸式、戶外布置。7.3.4無功補(bǔ)償裝置選擇按照系統(tǒng)專業(yè)計(jì)算及本工程電能質(zhì)量評(píng)估報(bào)告，本期主變 35kV側(cè)需配置總?cè)萘坎坏陀?0Mvar（容性）和10Mvar（感性）的動(dòng)態(tài)可連續(xù)調(diào)節(jié)的無功補(bǔ)償裝置。目前35kV電壓等級(jí)最常用的動(dòng)態(tài)可連續(xù)調(diào)節(jié)的無功補(bǔ)償裝置主要有三種：晶閘管控制電抗器型靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置 （簡稱TCR型SVC）、磁控電抗器型靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置 （簡稱MCR型SVC）和靜止型無功發(fā)生器（簡稱SVG）。SVG具有補(bǔ)償性能好（雙向可調(diào)，等容量的吸收和發(fā)出無功）、諧波特性好（對(duì)13次以下的諧波具有改善功能）、響應(yīng)速度快（一般系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于 11ms）、占地面積小、便于運(yùn)行維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，因此本期工程推薦采用1組10MvarSVG裝置。SVG本體電壓等級(jí)為10KV，通過降壓變接于35kV母線。SVG降壓變采用油浸式，戶外布置；SVG本體采用柜式組裝設(shè)備（包含啟動(dòng)柜、功率柜、控制柜），布置在專用房間內(nèi)。7.3.5導(dǎo)體選擇（1） 110kV導(dǎo)體選擇。主變進(jìn)線回路：主變進(jìn)線回路由經(jīng)濟(jì)電流密度控制，選用 LGJ-240/30導(dǎo)線。（2） 35kV導(dǎo)體選擇：主變低壓側(cè)工作電流866A,35kV主變進(jìn)線選用LMY-80X10鋁排，其允許載流量為1427A。7.3.6110kV電氣設(shè)備的絕緣配合（1）避雷器選擇110kV氧化鋅避雷器按國內(nèi)制造廠生產(chǎn)的設(shè)備選型，作為 110kV絕緣配合的基準(zhǔn)，其主要技術(shù)參數(shù)見表110kV氧化鋅避雷器主要技術(shù)參數(shù)避雷器型號(hào)Y10W型額定電壓（kV，有效值）102最大持續(xù)運(yùn)行電壓（kV，有效值）79.6操作沖擊（30?100ps）2kA殘壓（kV，峰值）226雷電沖擊（8/20pS）10kA殘壓（kV，峰值）266陡波沖擊（1pS）10kA殘壓（kV，峰值）297（2） 110kV其它電氣設(shè)備的絕緣水平110kV系統(tǒng)以雷電過電壓決定設(shè)備的絕緣水平，在此條件下一般都能耐受操作過電壓的作用。所以，在絕緣配合中不考慮操作波試驗(yàn)電壓的配合。110kV電氣設(shè)備的絕緣水平見下表，經(jīng)核算滿足配合要求。110kV電氣設(shè)備的絕緣水平、、、試驗(yàn)電壓設(shè)備名稱、、設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊耐壓（kV，峰值）1minX頻耐壓（kV，有效值）全波截波內(nèi)絕緣外絕緣內(nèi)絕緣外絕緣主變壓器480550530200230其它電器550550530230230斷路器斷口間550550230230

隔離開關(guān)斷口間550+100550+100230+70230+707.3.735kV電氣設(shè)備及主變壓器中性點(diǎn)絕緣配合（1）避雷器選擇根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》 （DL/T620-1997）第4.2.6條所述，當(dāng)“變壓器高低壓側(cè)接地方式不同時(shí)，低壓側(cè)宜裝設(shè)操作過電壓保護(hù)水平較低的避雷器”。目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的氧化鋅避雷器，其保護(hù)性能和工作特性優(yōu)良，滿足該規(guī)定要求。為此，主變 35kV側(cè)配置HY5WZ-51/134型氧化鋅避雷器，安裝在主變進(jìn)線開關(guān)柜內(nèi)。同時(shí)，為了抑制斷路器開斷可能引起的操作過電壓，在每臺(tái)斷路器出口配置HY5WZ-51/134型氧化鋅避雷器。過電壓及其主要技術(shù)參數(shù)見下表。35kV氧化鋅避雷器主要技術(shù)參數(shù)避雷器型號(hào)HY5WZ-51/134型避雷器額定電壓（kV，有效值）51持續(xù)運(yùn)彳丁電壓（kV，有效值）40.8操作沖擊250A殘壓（kV，峰值）114雷電沖擊（8/20「S）5kA殘壓（kV，峰值）134陡波沖擊（1/5「S）5kA殘壓（kV，峰值）154（2） 35kV電氣設(shè)備及主變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平。絕緣水平按《絕緣配合第2部分：高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合使用導(dǎo)則》（GB/T311.2-2002）選取，有關(guān)取值見下表。35kV電氣設(shè)備及主變中性點(diǎn)絕緣水平試驗(yàn)電壓、設(shè)備名稱'、設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊耐壓（kV，峰值）1minX頻耐壓（kV，有效值）全波截波內(nèi)絕緣外絕緣內(nèi)絕緣 外絕緣

試驗(yàn)電壓、設(shè)備名稱'\設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊耐壓（kV，峰值）1min工頻耐壓（kV，有效值）全波截波內(nèi)絕緣外絕緣內(nèi)絕緣外絕緣主變壓器低壓側(cè)2002002208580主變中性點(diǎn)2502502509595其它電器18595防雷接地方案發(fā)電廠是重要的電力樞紐，一旦發(fā)生雷擊事故，就會(huì)造成大面積停電。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣，其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò)，就會(huì)損壞設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的雷害事故來自兩個(gè)方面:一是雷直擊升壓站;二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。對(duì)雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值，同時(shí)輔之以相應(yīng)措施，以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。為了防止變電所遭受直接雷擊，需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針（線）應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針（線）之間留有一定距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍槪ň€）瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針（線）對(duì)電氣設(shè)備的反擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生，被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)物體避免雷擊,而引雷于本身，并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有:避雷針、避雷線、避雷器和防雷接地等裝置。8.1建筑物的防雷措施8.1.1防直擊雷的措施（1） 裝設(shè)獨(dú)立的避雷器、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)（網(wǎng)格尺寸5mX5m或6mX4m）保護(hù)，突出屋面的物體（如風(fēng)帽、放散管等）均處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。（2） 對(duì)有排放爆炸危險(xiǎn)的氣體、蒸汽或粉塵的管道（如放散管、呼吸閥及排風(fēng)管等）的管口外一定空間（見GB50057-1994規(guī)定）也應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。（3） 獨(dú)立避雷針、架空避雷線（網(wǎng)），應(yīng)有獨(dú)立的接地裝置，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于10，在高土壤電阻率地區(qū)可適當(dāng)增大沖擊接地電阻。（4） 獨(dú)立避雷針、架空避雷線（網(wǎng)）的支柱及其接地裝置至保護(hù)建筑物及與其有聯(lián)系的金屬物（如管道、電纜等）之間的距離。（5） 架空避雷線（計(jì)入弧垂）至屋面和各種突出屋面的物體（如風(fēng)帽、放散等）之間的空氣距離。（6） 架空避雷線至屋面各種凸出屋面的物體（如風(fēng)帽、放散等）之間的距離（7） 獨(dú)立避雷針的桿塔、架空避雷線的每一段及架空避雷網(wǎng)的每一支柱，應(yīng)至少設(shè)一根引下線。對(duì)金屬制成的或有焊接、綁扎連接鋼筋網(wǎng)的桿塔、支柱，宜利用其作用為引下線。8.1.2防雷電感應(yīng)措施（1） 為防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生火花，建筑物內(nèi)的金屬物（如設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜外皮及鋼屋架等）和凸出屋面的金屬物（放散管、風(fēng)管等）均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上，金屬屋面和鋼筋混凝土屋面（其中鋼筋宜綁扎或焊接成電氣閉合回路）沿周邊每隔18-24m應(yīng)采用引下線接地一次。（2） 為防止電磁感應(yīng)產(chǎn)生火花，平行敷設(shè)的長金屬物。如管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等，相互間凈距下雨100mm時(shí)，應(yīng)每隔不大于30m用金屬線跨接；交叉凈距小于100mm時(shí)，交叉處應(yīng)用金屬線跨接，對(duì)有不少于5根螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不用金屬線跨接。（3） 防雷電感應(yīng)的接地裝置，其工頻接地電阻R不大于10，并應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置共用；除保護(hù)防雷建筑物的獨(dú)立接閃器的接地裝置外，防雷接地裝置宜和電力、店子設(shè)備的接地裝置公用，但對(duì)電力、電子設(shè)備應(yīng)考慮過電流保護(hù)措施。8.2避雷器避雷器主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種類型，他們的主要作用是限制大氣過電壓，在高壓系統(tǒng)中還可用來限制內(nèi)部過電壓。管型避雷器的伏秒特性曲線比較陡，適合于線路防雷保護(hù)，閥型避雷器和氧化鋅避雷器的伏秒特性曲線比較平坦，和變電所內(nèi)被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性配合合理，保護(hù)性能較好。所以本設(shè)計(jì)采用氧化鋅避雷器。8.3接地裝置選擇的原則無論是工作接地還是保護(hù)接地，都是經(jīng)過接地裝置與大地連接，接地裝置包括接地體和接地線兩部分。升壓站接地裝置主要由扁鋼、圓鋼、角鋼和鋼管組成，埋于地下0.5?1m處。圓鋼直徑N10mm，扁鋼截面積N100mm2,扁鋼及角鋼厚度N4mm，鋼管壁厚N3.5mm。在腐蝕性比較弱的土壤中，應(yīng)采用熱鍍鋅等防腐蝕或加大截面積。接地線應(yīng)與水平埋設(shè)接地體截面積相同。人工垂直接地體長度采用2.5m。人工垂直接地體與水平接地體間的距離一般采用5m，不小于垂直接地體長度。人工接地體應(yīng)遠(yuǎn)離高溫影響使土壤電阻率升高的場(chǎng)所。在高電阻地區(qū)，采用降低接地裝置電阻措施。為降低跨步電壓防止直擊雷，人工接地裝置距建筑物出口及人行道不應(yīng)小于3m。否則應(yīng)采用下列措施之一：水平接地體局部埋深不應(yīng)小于1m；水平接地體局部包以絕緣物(如50?80mm厚的瀝青層)；采用瀝青碎石地面或在接地裝置上面敷設(shè)50?80mm厚的瀝青層，其寬度超過接地裝置2m。降低跨步電壓和接觸電壓還可以采用降低接地裝置的接地電阻，埋設(shè)均壓網(wǎng)、帶等措施。埋在土壤中的接地裝置，其連接應(yīng)采用焊接，并在焊接處作防腐處理。繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)繼電保護(hù)配置的原則是首先滿足繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本要求，即滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。然后各類保護(hù)的工作原理、性能結(jié)合電網(wǎng)的電壓等級(jí)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接線方式等特點(diǎn)進(jìn)行選擇，使之能夠有機(jī)配合起來，構(gòu)成完善的電網(wǎng)保護(hù)。9.1系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)原則9.1.1線路保護(hù)原則（1） 配置原則每回110kV線路的電源側(cè)變電站一般宜配置一套線路保護(hù)裝置，負(fù)荷側(cè)變電站可以不配。保護(hù)應(yīng)包括完整的三段相間和接地距離、四段零序方向過流保護(hù)。每回11kV環(huán)網(wǎng)線及電廠并網(wǎng)、長度低于10km短線路宜配置一套縱聯(lián)保護(hù)。三相一次重合閘隨線路保護(hù)裝置配置，重合閘可實(shí)現(xiàn)“三重”和停用方式（2） 技術(shù)要求線路保護(hù)應(yīng)適應(yīng)用于系統(tǒng)一次特性和電氣主接線的要求。線路兩側(cè)縱聯(lián)保護(hù)配置與選型應(yīng)相互對(duì)應(yīng)，若兩側(cè)二次電流相同，主保護(hù)的軟件版本應(yīng)完全一致。被保護(hù)線路在空載、輕載、滿載條件下，發(fā)生金屬性和非金屬性各種故障i安路保護(hù)應(yīng)正確動(dòng)作。外部故障切除，外部故障轉(zhuǎn)換，故障切除瞬間功率倒向及系統(tǒng)操作等情況下，保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。在線路發(fā)生振蕩時(shí)保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)，振蕩過程中再故障時(shí)，應(yīng)保證可靠切除故障。主保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間不大于10ms（不包括通道傳輸時(shí)間）；返回時(shí)間不大于30ms（從故障切除到保護(hù)出口接點(diǎn)返回）。在帶偏移特性保護(hù)段反向出口時(shí)應(yīng)能正確動(dòng)作，不帶偏移特性保護(hù)段應(yīng)可靠不動(dòng)。手動(dòng)或自動(dòng)重合于故障線路時(shí)，保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)可靠地三相跳閘；而合于無故障線路時(shí)應(yīng)不動(dòng)作。保護(hù)裝置應(yīng)具有良好的濾波功能，具有抗干擾和抗諧波的能力。在系統(tǒng)中投切變壓器、靜補(bǔ)、電容器等設(shè)備時(shí)，保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。重合閘應(yīng)按斷路器裝設(shè)，只實(shí)現(xiàn)一次重合閘，在任何情況下不應(yīng)發(fā)生多次重合閘。由線路保護(hù)出口起動(dòng)。斷路器無故障跳閘應(yīng)起動(dòng)重合閘。9.2母線保護(hù)原則（1） 配置原則雙母線接線應(yīng)配置一套母差保護(hù)。單母線分段接線可配置一套母差保護(hù)。（2） 技術(shù)要求母線差動(dòng)保護(hù)要求采用具有比率制動(dòng)特性原理的保護(hù)，設(shè)置大差和各段母線的小差保護(hù)。大差作為母線區(qū)內(nèi)故障的判別元件，小差作為母線故障的選擇元件。還應(yīng)具有抗電流互感器飽和能力，負(fù)荷電壓閉鎖，故障母線自動(dòng)選擇，運(yùn)行方式自適應(yīng)，母聯(lián)、分段失靈和死區(qū)保護(hù)等功能。母線發(fā)生各種接地和相間故障包括兩組母線同時(shí)或相繼發(fā)生的各種相間和接地故障時(shí)，母線差動(dòng)保護(hù)應(yīng)能快速切除故障。母線差動(dòng)保護(hù)裝置不應(yīng)因母線故障時(shí)有流出母線的電流而引起拒動(dòng)。母線保護(hù)不應(yīng)受電流互感器暫態(tài)飽和的影響而發(fā)生不正確動(dòng)作，允許使用不同變比的電流互感器。母線差動(dòng)保護(hù)應(yīng)具有復(fù)合電壓閉鎖出口回路措施。電壓按母線閉鎖。母線聯(lián)斷路器及分段斷路器不經(jīng)電壓閉鎖。具有電流電壓回路斷線告警功能，電流回路斷線除告警外，還應(yīng)閉鎖母差保護(hù)。①時(shí)間要求母線保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間＜20ms；母線保護(hù)動(dòng)作返回時(shí)間＜30mso9.3主變壓器保護(hù)原則（1） 配置原則主變壓器微機(jī)保護(hù)可按主、后分開單套配置，主保護(hù)與后備保護(hù)宜引自不同的電流互感器二次繞組?；虿捎靡惑w雙套配置，每套保護(hù)分別對(duì)應(yīng)不同的電流互感器二次繞組。變壓器應(yīng)配置獨(dú)立的非電量保護(hù)。（2） 技術(shù)要求當(dāng)高壓側(cè)為內(nèi)橋接線時(shí)，要求各側(cè)電流互感器分別引入差動(dòng)保護(hù)裝置。高壓側(cè)配置負(fù)荷電壓閉鎖過流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)跳開變壓器各側(cè)斷路器；中性點(diǎn)設(shè)置間隙的主變壓器，配置中性點(diǎn)間隙電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)跳開主變壓器各側(cè)斷路器；配置零序電流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作第一時(shí)限跳開高壓側(cè)母聯(lián)斷路器，第二時(shí)限跳開主變壓器各側(cè)斷路器。9.4線路保護(hù)方案35kV線路保護(hù)不接地系統(tǒng)配置微機(jī)型三段式相間電流保護(hù)及三相一次重合閘（架空線路）；低電阻接地系統(tǒng)還應(yīng)配置零序電流保護(hù)。如果電流保護(hù)不能滿足需要應(yīng)根據(jù)實(shí)際選擇配置相間距離保護(hù)或全線速動(dòng)保護(hù)。35kV母線保護(hù)一般采用主變壓器35kV側(cè)速斷，過流保護(hù)做為母線保護(hù)，不單獨(dú)設(shè)置母線保護(hù)裝置，如果35kV母線有饋出線，可配置專用微機(jī)型電流差動(dòng)保護(hù)。9.5主變壓器保護(hù)9.5.1基本技術(shù)條件（1） 交流電源。頻率：50Hz，允許偏差土0.5Hz；波形；正弦，畸變系數(shù)不大于5%；額定電壓：單項(xiàng)220V，波形畸變不大于-15%~+10%。（2） 直流電源。額定電壓：220V（110V），電壓波動(dòng)范圍為額定電壓的80%~110%；波動(dòng)系數(shù)不大于5%。（3） 額定參數(shù)。交流額定電壓：100V，100/后V；交流額定電流：1A（5A）。（4） 絕緣。負(fù)荷GB/T15145-19943.103.11條規(guī)定。（5） 抗干擾性能及試驗(yàn)。在雷擊過電壓。一次回路操作、開關(guān)場(chǎng)故障及其他強(qiáng)干擾作用下，以及在二次回路操作干擾作用下，裝置不應(yīng)誤動(dòng)和拒動(dòng)。（6） 功率消耗。交流電流回路；當(dāng)IN=1A時(shí)，每相不大于0.5VA；交流電壓回路；當(dāng)額定電壓時(shí)，每相不大于0.5VA；直流回路；正常工作時(shí)不大于50W,保護(hù)動(dòng)作時(shí)不大于80W。9.5.2主變壓器保護(hù)方案（1） 主保護(hù)差動(dòng)保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)：保護(hù)動(dòng)作跳開主變壓器各側(cè)斷路器。非電量保護(hù)：按住變壓器廠的要求,裝設(shè)瓦斯保護(hù)、壓力釋放、過流保護(hù)等非電量保護(hù)。跳閘型非電量瞬間或延時(shí)跳閘，非信號(hào)型非電量瞬間或延時(shí)跳閘，信號(hào)型非電量瞬間發(fā)信號(hào)。跳閘型非電量保護(hù)出口繼電器動(dòng)作時(shí)間范圍為10-35ms，當(dāng)其電壓低于額定電壓55%時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)做。（2） 后備保護(hù)高壓側(cè)配置復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)跳開主變壓器各側(cè)斷路器；配置中性點(diǎn)間隙電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作延時(shí)跳開主變壓器各側(cè)斷路器；配置零序電流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作第一時(shí)限跳高壓測(cè)母聯(lián)（分段）斷路器，第二時(shí)限跳開主變壓器各側(cè)斷路器。低壓側(cè)配置時(shí)限速斷、負(fù)荷電壓閉鎖過流保護(hù)。保護(hù)為二段式，第一段第一時(shí)限跳10kV分段，第二時(shí)限跳開本側(cè)斷路器；第二段第一時(shí)限跳分段斷路器，第二時(shí)限跳開本側(cè)斷路器，第三時(shí)限跳開主變壓器各側(cè)斷路器。各側(cè)均配置過負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。當(dāng)主變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地時(shí)，還應(yīng)配置零序電流保護(hù)。9.6保護(hù)配置總方案序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位1遠(yuǎn)動(dòng)屏遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置RCS-9698H:雙機(jī)熱備用1臺(tái)GPS時(shí)鐘校時(shí)裝置RCS-9785C1臺(tái)2公用屏公用測(cè)控裝置1RCS-9709C1臺(tái)公用測(cè)控裝置2RCS-9702C1臺(tái)3主變保護(hù)屏主變差動(dòng)保護(hù)RCS-9671CS1臺(tái)主變高后備保護(hù)RCS-9681CS1臺(tái)主變低后備保護(hù)RCS-9681CS1臺(tái)主變非電量保護(hù)RCS-9661CS1臺(tái)4主變測(cè)控屏主變高壓側(cè)測(cè)控裝置RCS-9705C1臺(tái)主變低壓側(cè)及本體測(cè)控裝置RCS-9703C1臺(tái)預(yù)留檔位變送器及溫度變送器位置按需51l0kV線路保護(hù)測(cè)控屏110kV線路光纖縱差保護(hù)裝置RCS-943AMV（與對(duì)側(cè)龍灣變的線路保護(hù)型號(hào)一致）1臺(tái)