電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(林俊杰)

..電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計題目：110kV降壓變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計學(xué)生__林俊杰專業(yè)：電氣工程及其自動化__電氣0906班__200911914指導(dǎo)羅毅目錄變電站電氣系統(tǒng)課程設(shè)計說明書概述設(shè)計目的————————————————————————————設(shè)計內(nèi)容設(shè)計要求設(shè)計基礎(chǔ)資料待建變電站的建設(shè)規(guī)模電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況待建變電站負(fù)荷主變壓器與主接線設(shè)計各電壓等級的合計負(fù)載及類型主變壓器的選擇短路電流計算基準(zhǔn)值的選擇概述設(shè)計目的復(fù)習(xí)和鞏固《電氣工程基礎(chǔ)》課程所學(xué)知識。培養(yǎng)和分析解決電力系統(tǒng)問題的能力。學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計的基本原理和設(shè)計方法。設(shè)計內(nèi)容本課程設(shè)計只作電氣系統(tǒng)的初步設(shè)計,不作施工設(shè)計和土建設(shè)計。主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷主變壓器的容量、型式、電壓等級等。電氣主接線設(shè)計：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。短路電流計算：電力系統(tǒng)側(cè)按無限大容量系統(tǒng)供電處理；用于設(shè)備選擇時,按變電所最終規(guī)?？紤]；用于保護(hù)整定計算時,按本期工程考慮；舉例列出某點短路電流的詳細(xì)計算過程,列表給出各點的短路電流計算結(jié)果Sk、I"、I∞、Ish、Teq〔其余點的詳細(xì)計算過程在附錄中列出。〔4選擇主要電氣設(shè)備：斷路器、隔離開關(guān)、母線及支撐絕緣子、限流電抗器、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、消弧線圈。每類設(shè)備舉例列出一種設(shè)備的詳細(xì)選擇過程,列表對比給出選出的所有設(shè)備的參數(shù)及使用條件?！?編寫"××變電所電氣部分設(shè)計"說明書,繪制電氣主接線圖〔＃2圖紙設(shè)計要求通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,確定電氣主接線；短路電流計算；主變壓器選擇；斷路器和隔離開關(guān)選擇；導(dǎo)線〔母線及出線選擇；限流電抗器的選擇〔必要時。完成上述設(shè)計的最低要求；選擇電壓互感器；選擇電流互感器；選擇高壓熔斷器〔必要時；選擇支持絕緣子和穿墻套管；選擇消弧線圈〔必要時；選擇避雷器。設(shè)計基礎(chǔ)資料1、待建變電站的建設(shè)規(guī)模=1\*GB2⑴ 變電站類型： 110kV降壓變電站=2\*GB2⑵ 三個電壓等級： 110kV、35kV、10kV=3\*GB2⑶110kV：近期線路2回；遠(yuǎn)期線路3回35kV： 近期線路2回；遠(yuǎn)期線路4回10kV： 近期線路4回；遠(yuǎn)期線路8回2、電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況=1\*GB2⑴ 變電站在系統(tǒng)中地位：地區(qū)變電站=2\*GB2⑵ 變電站僅采用110kV的電壓與電力系統(tǒng)相連,為變電站的電源=3\*GB2⑶ 電力系統(tǒng)至本變電站高壓母線的標(biāo)么電抗〔Sd=100MVA為：最大運(yùn)行方式時 0.28；最小運(yùn)行方式時 0.35；主運(yùn)行方式時 0.30;=4\*GB2⑷ 上級變電站后備保護(hù)動作時間為2.5s3、待建變電站負(fù)荷=1\*GB2⑴110kV出線：負(fù)荷每回容量10000kVA,cos＝0.9,Tmax＝4000h=2\*GB2⑵35kV負(fù)荷每回容量5000kVA,cos＝0.85,Tmax＝4000h；其中,一類負(fù)荷0回；二類負(fù)荷2回=3\*GB2⑶ 10kV負(fù)荷每回容量1500kW,cos＝0.95,Tmax＝4200h；其中,一類負(fù)荷0回；二類負(fù)荷2回<4> 負(fù)荷同時率0.784、環(huán)境條件=1\*GB2⑴ 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?00C,年最低氣溫-200C,最熱月平均最高氣溫350C=2\*GB2⑵ 當(dāng)?shù)睾０胃叨龋?600m=3\*GB2⑶ 雷暴日：15日/年5、其它=1\*GB2⑴ 變電站地理位置： 城郊,距城區(qū)約10km=2\*GB2⑵ 變電站供電范圍： 110kV線路：最長100km,最短50km；35kV線路：最長60km,最短20km；10kV低壓饋線：最長15km,最短3km；=3\*GB2⑶ 未盡事宜按照設(shè)計常規(guī)假設(shè)。主變壓器與主接線設(shè)計主變壓器的選擇變壓器臺數(shù)的選擇在大城市郊區(qū)的一次變電站,在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電站以裝設(shè)兩臺變壓器為宜；對地區(qū)性孤立的一次變電站或復(fù)合較高的變電站,在設(shè)計時應(yīng)該考慮裝設(shè)三臺變壓器的可能性?？紤]到該變電站為一重要中間變電站,與系統(tǒng)聯(lián)系緊密,含有交大份額的一、二類負(fù)載,故一起工程選擇兩臺主變壓器,并列運(yùn)行且容量相等?？紤]到地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,遠(yuǎn)期增加負(fù)荷較多,負(fù)荷密度迅速增大,故而起工程增加一臺主變壓器。變壓器是變電站主要電氣設(shè)備之一,其主要功能是升高或降低電壓,以利于電能的合理輸送、分配和使用。從電工學(xué)中知道,輸電線路中流過的電流越大,損失的功率就越大。所以采用高壓輸電減少線路的功率損耗,故將發(fā)電廠發(fā)出的電力經(jīng)變壓器升壓后輸送,送到供電地區(qū)后經(jīng)降壓變壓器變換成低電壓供用戶使用?！?變壓器容量的選擇設(shè)計的變電站中,35kV側(cè)負(fù)荷每回容量5000kVA,cosφ=0.85,Tmax=4000h；10kV側(cè)負(fù)荷每回容量1500KW,cosφ=0.95,Tmax=4200h。近期系統(tǒng)負(fù)荷總量和類型統(tǒng)計如下：35kV側(cè)的總負(fù)荷S35=5000×2kVA=10000kVA10kV側(cè)的總負(fù)荷S10=〔1500×4/0.95kVA=6316kVA近期的總負(fù)荷S=0.78×〔S35+S10=12726kVA遠(yuǎn)期系統(tǒng)負(fù)荷總量和類型統(tǒng)計如下：35kV側(cè)的總負(fù)荷S35=5000×4kVA=20000kVA10kV側(cè)的總負(fù)荷S10=〔1500×8/0.95kVA=12632kVA遠(yuǎn)期的總負(fù)荷S=0.78×〔S35+S10=25453kVA擬選用三臺〔近期兩臺、遠(yuǎn)期增加一臺SFSL7-10000/110型三繞組變壓器,其容量比為：100/100/50；電壓比為110±2×2.5%/38.5±2×2.5%/11kV；接線方式為YN,y0,d11,阻抗電壓為：Uk12%=10.5%,Uk13%=18%,Uk23%=6.5%。校驗變壓器的負(fù)荷近期工程的主變壓器的負(fù)荷率：。遠(yuǎn)期工程的主變壓器的負(fù)荷率：〔3事故情況下變壓器過載能力的校驗三臺主變,停一臺,應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%～80①遠(yuǎn)期時,三臺主變,停一臺,應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%～80%。此變電站一臺出現(xiàn)故障時承擔(dān)全部負(fù)荷為β=三繞組變壓器各側(cè)容量選擇：要求：各側(cè)容量均應(yīng)≥15%<遠(yuǎn)期>110kV：選35kV：選10kV：選變壓器容量比接地方式：110kV：直接接地；35kV：不接地；10kV：不接地所以不考慮自耦變壓器2、主接線的選擇設(shè)計原則：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用,首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓登記、進(jìn)出線回數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性要求。主接線的選擇必須要保證向用戶供給符合質(zhì)量的電能,而且能夠適應(yīng)各種的運(yùn)行方式〔包括正常,事故和檢修運(yùn)行方式并能夠通過操作來實現(xiàn)運(yùn)行方式的變化而且在某一基本回路檢修時不影響其它回路的繼續(xù)運(yùn)行。其次,主接線還應(yīng)該簡明清晰,運(yùn)行維護(hù)方便,在滿足上述要求的前提下,主接線的設(shè)計應(yīng)簡單,投資少,運(yùn)行管理費用低,一般情況下,應(yīng)考慮節(jié)約電能和有色金屬的消耗量。即考慮安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性原則,按照以上原則對主接線進(jìn)行選擇?！?110kV側(cè)接線的選擇方案一：采用單母分段接線優(yōu)點：接線簡單清晰,使用設(shè)備少,經(jīng)濟(jì)性比較好,在一段母線發(fā)生故障或者檢修的時候另一段仍然可以繼續(xù)運(yùn)行。由于接線簡單,操作人員發(fā)生誤操作的可能性就要小。缺點：不夠靈活可靠,當(dāng)要一路母線檢修或者出現(xiàn)故障時,該母線上的負(fù)荷會停電。方案二：采用雙母線方式接線優(yōu)點：供電可靠,可以不停電而輪流檢修每一組母線,一組母線故障后能夠通過隔離開關(guān)的輪換操作來迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個別線路需要單獨進(jìn)行試驗時,可將其接至備用母線,不直接影響工作母線的正常運(yùn)行。各電源和回路的負(fù)荷可以任意的分配到某一組母線上,可以靈活的調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化。缺點：投資較大,由于線路較為復(fù)雜,在隔離開關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤操作,還需在隔離開關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置,增加投資比較結(jié)論：經(jīng)過比較,在保證供電可靠性前提下,就必須適當(dāng)?shù)脑黾油顿Y。采用方案一的供電可靠性太差,一旦發(fā)生故障,有可能導(dǎo)致全網(wǎng)停電。故選擇雙母線接線,即保證供電可靠性,同時投資也有一定的加大,但是在可以承受的范圍之內(nèi)。.〔235kV側(cè)接線的選擇和10kV側(cè)接線的選擇方案一：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單清晰,使用設(shè)備少,經(jīng)濟(jì)性比較好。由于接線簡單,操作人員發(fā)生誤操作的可能性就要小。缺點：可靠性和靈活性差。當(dāng)電源線路,母線或者母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或者檢修的時候全部回路停止供電,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。方案二：選擇單母線分段接線優(yōu)點：母線發(fā)生故障時,僅故障母線停止供電,非故障母線仍可繼續(xù)工作,縮小母線故障影響范圍。對于雙回路線路供電的重要用戶,可將雙回路接于不同的母線段上,保證重要用戶的供電。缺點：當(dāng)一段母線故障或檢修時,必須斷開在此段的所有回路減少了系統(tǒng)的供電量,并使該回路的用戶停電。方案三：選擇單母分段加旁路母線優(yōu)點：供電可靠,可以不停電而輪流檢修每一組進(jìn)出線,一組母線故障后能夠通過隔離開關(guān)的輪換操作來迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個別線路需要單獨進(jìn)行試驗時,可將其接至備用母線,不直接影響工作母線的正常運(yùn)行。缺點：投資大,由于線路較為復(fù)雜。在隔離開關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤操作,還需在隔離開關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置,增加投資。比較結(jié)論：由于該兩個電壓電壓等級側(cè)沒有一類負(fù)荷,2回路的二類負(fù)荷,選擇方案一可靠性太差,故采用方案二雙母線接線。比較結(jié)論：經(jīng)過比較,一方面要保證可靠性,另一方面要考慮到投資的多少,所以35kV母線采用選擇單母分段加旁路母線接線方式,而10kV母線采用單母線分段接線方式。注：35kV側(cè)和10kV側(cè)的二類負(fù)荷均由兩個獨立電源供電,其來自不同的變電站。三、短路電流以及工作電流計算1、主變壓器各側(cè)阻抗的百分值：Uk1%=<10.5+18-6.5>/2=11%Uk2%=<10.5+6.5-18>/2=0Uk3%=<18+6.5-10.5>/2=7%其標(biāo)幺值：<Sd=100000kVA=100MVA>各個電壓等級基準(zhǔn)電流：1100kv側(cè)：35kv側(cè)：10kv側(cè)：2、三相短路電流的計算〔遠(yuǎn)期：〔1、三臺主變同時運(yùn)行的情況AK1點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：BK2點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：CK3點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：三臺變壓器同時運(yùn)行時最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表一所示：表一：〔2、一臺主變停運(yùn)情況AK1點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：BK2點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：CK3點三相短路電流計算最大運(yùn)行方式正常工作時運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下：停運(yùn)一臺變壓器時最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表二所示：表二：由以上數(shù)據(jù)可以得出最大運(yùn)行方式下的短路電流,如下表三所示：表三：3、熱穩(wěn)定計算的等效時間熱穩(wěn)定計算的等效時間等于三部分等效時間之和,即繼電保護(hù)動作時間＋繼電器固有分閘時間＋斷路器滅弧時間。系統(tǒng)中各處的熱穩(wěn)定計算的等效時間計算如下：10kV出線：0.5S＋0.2S＋0.05S＝0.75S10kV母聯(lián)：1S＋0.2S＋0.05S＝1.25S主變10kV側(cè)：1.5S＋0.2S＋0.05S＝1.75S35kV出線：1.0S＋0.15S＋0.05S＝1.20S35kV母聯(lián)：1.5S＋0.15S＋0.05S＝1.70S主變35kV側(cè)：2.5S＋0.15S＋0.05S＝2.70S110kV出線：2S＋0.1S＋0.05S＝2.15S主變110kV側(cè)：2S＋0.1S＋0.05S＝2.15S110kV進(jìn)線：3S＋0.1S＋0.05S＝3.15S結(jié)果統(tǒng)計見表二。表二：熱穩(wěn)定等效時間〔S如表四所示表四：類別繼電保護(hù)動作時間斷路器分?jǐn)鄷r間滅弧時間等效時間10kV出線0.50.20.050.7510kV母聯(lián)10.20.051.25主變10kV側(cè)1.50.20.051.7535kV出線1.00.150.051.2035kV母聯(lián)1.50.150.051.70主變35kV側(cè)2.50.150.052.70110kV出線20.10.052.15主變110kV側(cè)20.10.052.15110kV進(jìn)線30.10.053.154、回路的工作電流計算：主變壓器110KV側(cè)：主變壓器35KV側(cè)：主變壓器10KV側(cè)：110KV進(jìn)線：110KV出線：35KV出線：10KV出線：10kV母線分段開關(guān)按10kV側(cè)的總負(fù)荷的60%計算,分段開關(guān)流過的電流：35kV母線分段開關(guān)按35kV側(cè)的總負(fù)荷的60%計算,分段開關(guān)流過的電流：110KV母線分段開關(guān)按總負(fù)荷和穿越功率和的60%,分段開關(guān)流過的電流：四、設(shè)備選擇：1、開關(guān)電器的選擇：〔選擇條件來源參見各短路點計算高壓斷路器是變電站的重要設(shè)備之一。正常情況下,斷路器用來開斷和關(guān)合電路；故障時通過繼電保護(hù)動作來斷開故障電路,以保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行；同時,斷路器又能完成自動重合閘任務(wù),以提高供電可靠性。為此,對高壓斷路器要求：=1\*GB2⑴在正常情況下能開斷和關(guān)合電路。能開斷和關(guān)合負(fù)載電流,能開斷和關(guān)合空載長線路或電容器組等電容性負(fù)荷電流,以及能開斷空載變壓器或高壓電動機(jī)等電感性小負(fù)載電流。=2\*GB2⑵在電網(wǎng)發(fā)生故障時能將故障從電網(wǎng)上切除。=3\*GB2⑶盡可能縮短斷路器故障切除時間,以減輕電力設(shè)備的損壞,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。=4\*GB2⑷能配合自動重合閘裝置進(jìn)行單重、綜重的動作。電力系統(tǒng)應(yīng)在有電壓無負(fù)荷電流的情況下,應(yīng)用隔離開關(guān)分、合閘電路,達(dá)到安全隔離的目的,因此隔離開關(guān)是高壓電器中應(yīng)用最多的一種電器。在選用時應(yīng)考慮的主要因素有以下幾點：=1\*GB2⑴隔離開關(guān)一般不需要專門的滅弧裝置。=2\*GB2⑵隔離開關(guān)在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口,同時不論隔離開關(guān)高壓線端電壓是否正常,均要滿足安全隔離的目的。=3\*GB2⑶隔離開關(guān)在合閘狀態(tài)時應(yīng)能耐受負(fù)荷電流和短路電流。=4\*GB2⑷在使用環(huán)境方面,戶外隔離開關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)考慮溫度突變、雨、霧、覆冰等因素的影響。=5\*GB2⑸在機(jī)械結(jié)構(gòu)上,需考慮機(jī)械應(yīng)力、風(fēng)力、地震力與操作力的聯(lián)合作用,其中包括隔離開關(guān)高壓接線端在三個方面耐受有機(jī)械力,以及支持絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度要求。此外,對垂直伸縮式隔離開關(guān),還需考慮靜觸頭接觸范圍的要求。=6\*GB2⑹隔離開關(guān)應(yīng)具備手動、電動操動機(jī)構(gòu),信號及位置指示器與閉鎖裝置等附屬裝置。=7\*GB2⑺隔離開關(guān)亦應(yīng)配備接地刀閘,以保證線路或其他電氣設(shè)備檢修時的安全。=8\*GB2⑻應(yīng)考慮配電裝置尺寸的要求及引線位置與形式來選用合適的隔離開關(guān)。變壓器110KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：1.設(shè)備選型。根據(jù)設(shè)備參數(shù)列表,擬選用SW3-110G/1200型斷路器,GW4-110/600型隔離開關(guān)。該兩種型號的斷路器和隔離開關(guān)的額定電流電壓均可以滿足要求。2.校核動穩(wěn)定性。斷路器：imax=41kA>i 隔離開關(guān)：imax=50kA>i 3.校核熱穩(wěn)定性。斷路器：It2×T=15.82×4KA2*S>It"2×Teq=1.7932隔離開關(guān)：It2×T=142×5KA2*S>It"2×Teq=1.7932 4.校核開斷能力。IBr有關(guān)參數(shù)如表五、六所示：表五：斷路器：SW3-110G/1200項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A55.1A開斷電流15.8KA1.793KA熱穩(wěn)定15.82×4KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定41KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)表六：隔離開關(guān)：GW4-110/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A55.1A熱穩(wěn)定142×5KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定50KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)CS-14其他參數(shù)如下所示：〔2110kV進(jìn)線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表七,表八表七斷路器：SW3-110G/1200項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A328.7/3=109.3A開斷電流15.8KA1.793KA熱穩(wěn)定15.82×4KA2*S1.7932×3.15KA2*S動穩(wěn)定41KA4.564KA表八隔離開關(guān)：GW4-110/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A328.7/3=109.3A熱穩(wěn)定142×5KA2*S1.7932×3.15KA2*S動穩(wěn)定50KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)CS-14〔3110kV出線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表九,表十表九斷路器：SW3-110G/1200項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A52.4A開斷電流15.8KA1.793熱穩(wěn)定15.82×4KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定41KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)表十隔離開關(guān)：GW4-110/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A52.4A熱穩(wěn)定142×5KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定50KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)CS-14〔4110kV母線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十一,表十二表十一斷路器：SW3-110G/1200項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A197.2A開斷電流15.8KA1.793KA熱穩(wěn)定15.82×4KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定41KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)表十二隔離開關(guān)：GW4-110/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A197.2A熱穩(wěn)定142×5KA2*S1.7932×2.15KA2*S動穩(wěn)定50KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)CS-14〔5主變壓器35kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十三,表十四表十三斷路器：SW3-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A157.5A開斷電流16.5KA1.21KA熱穩(wěn)定6.62×4KA2*S1.212×2.70KA2*S動穩(wěn)定41KA2.395KA操動機(jī)構(gòu)表十四隔離開關(guān)：GW2-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A157.5A熱穩(wěn)定142×5KA2*S1.212×2.70KA2*S動穩(wěn)定50KA2.395KA操動機(jī)構(gòu)〔635KV出線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十五,表十六表十五斷路器：SW3-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A82.5A開斷電流16.5KA2.41KA熱穩(wěn)定6.62×4KA2*S2.412×1.20KA2*S動穩(wěn)定41KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)表十六隔離開關(guān)：GW2-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A82.5A熱穩(wěn)定142×5KA2*S2.412×1.20KA2*S動穩(wěn)定50KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)〔735KV雙母線連接母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十七,表十八表十七斷路器：SW3-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A197.9A開斷電流16.5KA2.41KA熱穩(wěn)定6.62×4KA2*S2.412×1.7KA2*S動穩(wěn)定41KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)表十八隔離開關(guān)：隔離開關(guān)：GW2-35/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A197.9A熱穩(wěn)定142×5KA2*S2.412×1.7KA2*S動穩(wěn)定50KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)〔8主變壓器10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十九,表二十表十九斷路器：SN10-10Ⅱ/1000項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A275.6A開斷電流29KA2.33KA熱穩(wěn)定28.92×4KA2*S2.332×1.75KA2*S動穩(wěn)定74KA5.94KA操動機(jī)構(gòu)CD10-1表二十隔離開關(guān)：GN8-10T/400操動機(jī)構(gòu)：CS6-2項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流400A275.6A熱穩(wěn)定142×5KA2*S2.332×1.75KA2*S動穩(wěn)定40KA5.94KA操動機(jī)構(gòu)〔910KV出線側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表二十一,表二十二表二十一斷路器：SN8-10/600項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流600A91.2A開斷電流11.6KA6.25KA熱穩(wěn)定11.62×4KA2*S6.252×0.75KA2*S動穩(wěn)定33KA15.90KA表二十二隔離開關(guān)：GN8-10/1000項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A91.2A熱穩(wěn)定302×5KA2*S6.252×0.75KA2*S動穩(wěn)定75KA15.90KA操動機(jī)構(gòu)CS6-1T〔1010KV分段母線連接：設(shè)備選擇如表二十三,表二十四表二十三斷路器：SN10-10Ⅱ/10000項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A473.5kA開斷電流29KA6.25kA熱穩(wěn)定292×4KA2*S6.252×1.25KA2*S動穩(wěn)定74KA15.90KA表二十四隔離開關(guān):GN8-10T/1000項目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A473.5kA熱穩(wěn)定302×5KA2*S6.252×1.25KA2*S動穩(wěn)定75KA15.90KA操動機(jī)構(gòu)CS6-1T2、導(dǎo)線〔硬、軟母線及出線選擇：選擇原則：=1\*GB3①按周圍環(huán)境溫度校正后的允許載流量不小于最大工作電流,只有長線路才按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；=2\*GB3②校驗熱穩(wěn)定性時,按公式在本變電站。35kV以及10kV母線采用硬母線系統(tǒng)。其余各段線路采用軟母線系統(tǒng)?！?10kV硬母線選擇：選擇60×8mm2的矩形鋁排。母線平置,絕緣子間距L=2.5m,相間中心間距s=0.4m。A導(dǎo)體的材料,截面的形狀,敷設(shè)的方式：導(dǎo)體的材料有銅、鋁和鋁合金,銅只用于持續(xù)工作電流大,布置位置狹窄和對鋁有嚴(yán)重腐蝕的場所。根據(jù)設(shè)計書的要求,本變電站的條件比較常規(guī),所以采用鋁母線可以滿足要求。矩型母線散熱條件好,便于固定和連接,可以用于電流在4000A及以下和電壓在35kV及以下的配電裝置中,所以本電壓等級的母線采用矩形母線。絕緣子間的跨距為2.5m,母線之間的相距為0.4m。B導(dǎo)線截面選擇根據(jù)最大允許載流量來選擇導(dǎo)線的截面：母線的長期持續(xù)工作電流：Imax=8×1500/0.95可以選擇80×6mm2矩形鋁母線,25℃時載流量量Ｉ=1076.4A?？紤]溫度帶來的影響,可以得進(jìn)行修正：變電站最熱月平均最氣溫為35℃。得到修正系數(shù)為：al為長期發(fā)熱允許溫度,對于鋁導(dǎo)線,取70℃；為實際環(huán)境溫度取變電站最熱月平均最氣溫；0=25℃。修正以后的載流量為：Ｉａｌ=IN×K=1076.4C校驗熱穩(wěn)定：mm2＜480mm2D動穩(wěn)定校驗：導(dǎo)體截面系數(shù)：cm3短路時的最大電動力：母線排受的最大應(yīng)力：N/cm2<6860N/cm2校驗合格?！?35kV硬母線選擇：A導(dǎo)體的材料,截面的形狀,敷設(shè)的方式：矩型母線散熱條件好,便于固定和連接,可以用于電流在4000A及以下和電壓在35kV及以下的配電裝置中,所以本電壓等級的母線采用矩形母線。絕緣子間的跨距為2.5m,母線之間的相距為0.4m。B導(dǎo)線截面選擇根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面,同時對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗：由Tmax=4000可得導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度為：J=0.9A/mm2?？傻脤?dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積為SJ=ImaxＪ=312.10.9可以選擇60×6mm2矩形鋁母線,25℃時載流量量Ｉ=836A?？紤]溫度帶來的影響,可以得進(jìn)行修正,修正以后的載流量為：Ｉal=IN×K=836C校驗熱穩(wěn)定：mm2＜360mm2D動穩(wěn)定校驗：導(dǎo)體截面系數(shù)：cm3短路時的最大電動力：母線排受的最大應(yīng)力：N/cm2<6860N/cm2校驗合格?！?110KV軟母線的選擇A導(dǎo)線截面選擇按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗。查表可知在最大負(fù)荷利用小時數(shù)在4000h時,軟母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。110kV母線的正常工作電流是Imax=328.7A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=328.71.22可以選擇LGJ-300型導(dǎo)線,其長期允許載流量為700A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為616A。大于正常工作電流328.7A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜300mm2滿足要求?！?110kV進(jìn)線端導(dǎo)線選擇A導(dǎo)線截面選擇按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗。查表可知在最大負(fù)荷利用小時數(shù)在4000h時,110kV進(jìn)線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。110kV進(jìn)線的正常工作電流是Imax=328.7÷3=109.57A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=109.571.22可以選擇LGJ-95型導(dǎo)線,其長期允許載流量為335A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為294.8A。大于正常工作電流109.57A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜95mm2滿足要求。〔5主變110kV側(cè)軟導(dǎo)線的選擇：A導(dǎo)線截面選擇：主變110kV軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax=52.5A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=52.51.22可以選擇LGJ-50型導(dǎo)線,其長期允許載流量為220A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為193.6A。大于正常工作電流52.5A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜50mm2滿足要求?！?110kV出線側(cè)軟導(dǎo)線選擇：A導(dǎo)線截面選擇：110kV出線軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax=52.5A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=52.51.22可以選擇LGJ-50型導(dǎo)線,其長期允許載流量為220A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為193.6A。大于正常工作電流52.5A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜50mm2滿足要求。〔735kV出線軟導(dǎo)線選擇：按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗。查表可知在最大負(fù)荷利用小時數(shù)在4000h時,軟母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。A導(dǎo)線截面選擇：35kV軟出線的正常工作電流是Imax=78A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=781.22可以選擇LGJ-70型導(dǎo)線,其長期允許載流量為275A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為242A。大于正常工作電流78A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜70mm2滿足要求?！?主變35kV側(cè)軟導(dǎo)線：A導(dǎo)線截面選擇：主變35kV軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax=100.0A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=100.01.22可以選擇LGJ-95型導(dǎo)線,其長期允許載流量為335A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為294.8A。大于正常工作電流100A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜95mm2滿足要求?！?10kV出線軟導(dǎo)線選擇：按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗。查表可知在最大負(fù)荷利用小時數(shù)在4200h時,軟母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.18A/mm2。A導(dǎo)線截面選擇：10kV軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax=86.8A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=86.81.18可以選擇LGJ-95型導(dǎo)線,其長期允許載流量為335A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為294.8A。大于正常工作電流86.8A。可見載流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜95mm2滿足要求?！?010kV變壓器側(cè)軟導(dǎo)線選擇：A導(dǎo)線截面選擇：10kV軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax=274.9A故經(jīng)濟(jì)截面積：SJ=ImaxＪ=274.91.18可以選擇LGJ-240型導(dǎo)線,其長期允許載流量為610A,引入修正系數(shù)K=0.88,得長期允許載流量為536.8A。大于正常工作電流274.9A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：mm2＜240mm2滿足要求。表二十五軟導(dǎo)線選擇3、電流互感器選擇：在高壓電網(wǎng)中,為了測量和繼電保護(hù)的需要應(yīng)用互感器?；ジ衅鞯淖饔檬牵?1\*GB2⑴把高電壓和大電流按比例轉(zhuǎn)換成低電壓和小電流,以便提供測量和繼電保護(hù)所需參數(shù)。=2\*GB2⑵把電網(wǎng)處于高電壓的部分和處在低壓的測量儀表和繼電保護(hù)裝置隔離開,以保證人員和設(shè)備的安全?！?110KV主變壓器側(cè)電流互感器其正常工作電流為55.1A選用：LCWD-110型電流互感器,電流比Ki=150A/5A,級次0.5/5P/5P,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為75,動穩(wěn)定倍數(shù)為150,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔2110kV母聯(lián)處電流互感器的選擇其正常工作電流為197.2A選用：LCWD-110型電流互感器,電流比Ki=250A/5A,級次D1/D可見滿足條件〔3110kV進(jìn)線處電流互感器的選擇：其正常工作電流為109.7A選用：LCWD-110型電流互感器,電流比Ki=200A/5A,級次D1/D可見滿足條件〔4110kV出線處電流互感器的選擇：其正常工作電流為52.4A選用：LCWD-110型電流互感器,電流比Ki=150A/5A,級次D1/D可見滿足條件〔535kV主變壓器側(cè)電流互感器其正常工作電流為163.8A選用：LCWD-35型電流互感器,電流比Ki=250A/5A,級次D/0.5,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為65,動穩(wěn)定倍數(shù)為150,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔635KV母聯(lián)斷路器用電流互感器：其正常工作電流為197.9A選用：LCWD-35型電流互感器,電流比Ki=250A/5A,級次D/0.5,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為65,動穩(wěn)定倍數(shù)為150,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔735kV出線處電流互感器：其正常工作電流為82.5A選用：LCWD-35型電流互感器,電流比Ki=100A/5A,級次D/0.5,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為65,動穩(wěn)定倍數(shù)為150,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔810kV主變壓器側(cè)電流互感器：其正常工作電流為275.6A選用：LAJ-10型電流互感器,電流比Ki=350A/5A,級次0.5/5p,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為50,動穩(wěn)定倍數(shù)為90,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔910kV分段聯(lián)斷路器處電流互感器的選擇：其正常工作電流為473.5A選用：LAJ-10型電流互感器,電流比Ki=600A/5A,級次0.5/5p,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為50,動穩(wěn)定倍數(shù)為90,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件〔1010kV出線處電流互感器的選擇其正常工作電流為91.2A選用：LAJ-10型電流互感器,電流比Ki=150A/5A,級次0.5/5p,采用星形接法。其熱穩(wěn)定倍數(shù)為120,動穩(wěn)定倍數(shù)為215,熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的計算校驗結(jié)果如下：可見滿足條件電流互感器的選擇如下表表二十六所示：表二十六：4、電壓互感器的選擇:為保證測量的準(zhǔn)確性,電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%~110%之間；且要保證不超過設(shè)計要求準(zhǔn)確度等級的額定二次負(fù)荷。110kV側(cè)母線選用JCC－110型單相、串級式三繞組戶外式電壓互感器,額定電壓比為,共三臺。35kV側(cè)母線上選用JDJJ-35型電壓互感器,額定電壓比為可供絕緣監(jiān)視使用。10kV側(cè)母線上選用的是JSJW-10型電壓互感器,額定電壓比為可供絕緣監(jiān)視用,隨配套開關(guān)柜安裝。5、高壓熔斷器選擇：高壓熔斷器是最簡單的保護(hù)設(shè)備,高壓熔斷器在電網(wǎng)中作為供電元件的過電流保護(hù),當(dāng)過電流流過時,元件本身發(fā)熱熔斷借滅弧介質(zhì)的作用使電路開斷,達(dá)到保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備的目的。高壓熔斷器有熔斷絲管、接觸導(dǎo)電部分。支持絕緣子、底板四部分組成。它可以分為限流式熔斷器和跌落式熔斷器兩類。熔件的額定電流要大于工作電流,且留有充足裕度以躲過變壓器勵磁涌流的影響。校驗斷流容量的時候,應(yīng)不小于短路容量。限流式熔斷器的額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符。為了保護(hù)10kV側(cè)的電壓互感器,采用RN3-10/100,額定電壓10kV,斷流容量上限200MVA,實際短路容量為113.6MVA；為了保護(hù)35kV側(cè)的電壓互感器,采用RW2-35/26、支持絕緣子和穿墻套管選擇〔1支撐絕緣子的選擇一般情況下屋外絕緣子采用棒式支柱絕緣子,只有在屋外支柱絕緣子需要倒裝時才使用懸式絕緣子。因此本變電站采用棒式絕緣子。支撐絕緣子的選擇過程：1.型式的選擇。本站采用棒式絕緣子2.按額定電壓選擇。支撐絕緣子的額定電壓應(yīng)該大于或者等于電網(wǎng)的額定電壓。3.校驗支撐絕緣子的動穩(wěn)定。在校驗時要考慮導(dǎo)體和絕緣子的自重以及短路電動力的復(fù)合作用。屋外支撐絕緣子還要考慮風(fēng)以及冰雪的附加作用。A110kV側(cè)支撐絕緣子的選擇根據(jù)額定電壓選擇ZS-110/300型,可以承受的機(jī)械負(fù)荷為300kg。高度為1060mm,校驗動穩(wěn)定：符合要求。B35kV側(cè)支撐絕緣子的選擇根據(jù)額定電壓選擇ZS-35/400型,可以承受的機(jī)械負(fù)荷為400kg。高度為400mm,校驗動穩(wěn)定：符合要求。C10kV側(cè)支撐絕緣子的選擇根據(jù)額定電壓選擇ZS-10/500型,可以承受的機(jī)械負(fù)荷為500kg。高度為210mm,校驗動穩(wěn)定：符合要求?！?穿墻套管的選擇：選擇的原則：按照額定電壓和額定電流選擇穿墻套管。穿墻套管的額定電壓應(yīng)大于等于電網(wǎng)的額定電壓。穿墻套管的額定電流應(yīng)該大于回路最大持續(xù)電流。對穿墻套管的熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗：穿墻套管所耐受的短路電流的熱效應(yīng)應(yīng)大于或等于短路電流通過套管所、產(chǎn)生的熱效應(yīng)。還要對穿墻套管的動穩(wěn)定進(jìn)行校驗。A10kV進(jìn)線穿墻套管的選擇：根據(jù)額定電壓和額定電流選擇進(jìn)線穿墻套管型