110KV變電站電氣一次部分規(guī)劃設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...110Kv電氣一次局部規(guī)劃設(shè)計(jì)摘要本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷開展趨勢。從負(fù)荷增長方面說明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)展了選型，從而完成了110kV電氣一次局部的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站變壓器接線110KvlocalpowergridplanninganddesignAbstractWithinthedevelopingoftransformersubstationintegratedautomationtechnology,andthetendency.Theauthordesignsatransformersubstationintegratedautomationsystem,includingprotectingandsupervisoryequipment,communicationnetworksysteminthesubstation.Intheanalysisofthetypicalityofintegratedsubstationautomationsystemanddesignskill,theconclusionderivedfromanalysisprovidesdesignguidelinesforintegratedsubstationautomationsystem.Keyword:Integratedsubstationautomationsystem;protection;connectwire.目錄概述-------------------------------------------------------------4第一章、電氣主接線-----------------------------------------------61.1110kv電氣主接線------------------------------------------71.235kv電氣主接線-------------------------------------------91.310kv電氣主接線-------------------------------------------111.4站用變接線-----------------------------------------------12第二章、負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇------------------------------------142.1負(fù)荷計(jì)算-------------------------------------------------142.2主變臺(tái)數(shù)、容量和型式確實(shí)定-------------------------------152.3站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式確實(shí)定-----------------------------17第三章、最大持續(xù)工作電流及短路電流的計(jì)算------------------------183.1各回路最大持續(xù)工作電流-----------------------------------183.2短路電流計(jì)算點(diǎn)確實(shí)定和短路電流計(jì)算結(jié)果-------------------19第四章、主要電氣設(shè)備選擇-----------------------------------------204.1高壓斷路器的選擇-----------------------------------------224.2隔離開關(guān)的選擇-------------------------------------------234.3母線的選擇-----------------------------------------------244.4絕緣子和穿墻套管的選擇-----------------------------------244.5電流互感器的選擇-----------------------------------------254.6電壓互感器的選擇-----------------------------------------274.7各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表-----------------------------27附錄=1\*ROMANI-------------------------------------------------------29設(shè)計(jì)計(jì)算書附錄=2\*ROMANII------------------------------------------------------36電氣主接線圖10kv配電裝置配電圖------------------------------------------38致謝------------------------------------------------------------39參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------------40概述1.待設(shè)計(jì)變電所地位及作用按照先行的原那么，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷開展，決定在本區(qū)興建1中型110kV變電所。該變電所建成后，主要對(duì)本區(qū)用戶供電為主，尤其對(duì)本地區(qū)大用戶進(jìn)展供電。改善提高供電水平。同時(shí)和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。北待設(shè)計(jì)變電站待設(shè)計(jì)變電站～～～～110kV出線4回，2回備用35kV出線8回，2回備用10kV線路12回，另有2回備用2.變電站負(fù)荷情況及所址概況本變電站的電壓等級(jí)為110/35/10。變電站由兩個(gè)系統(tǒng)供電，系統(tǒng)S1為600MVA，容抗為0.38,系統(tǒng)S2為800MVA，容抗為0.45.線路1為30KM,線路2為20KM,線路3為25KM。該地區(qū)自然條件：年最高氣溫40攝氏度，年最底氣溫-5攝氏度，年平均氣溫18攝氏度。出線方向110kV向北，35kV向西，10kV向東。本論文主要通過分析上述負(fù)荷資料，以及通過負(fù)荷計(jì)算，最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算，對(duì)變電站進(jìn)展了設(shè)備選型和主接線選擇，進(jìn)而完成了變電站一次局部設(shè)計(jì)。第一章、電氣主接線設(shè)計(jì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求。1.運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。2.具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，到達(dá)調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。3.操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。4.經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的根基上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5.應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速開展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的構(gòu)造等。1.1110kV電氣主接線由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的開展和負(fù)荷增長而擬建的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均為單母線分段接線。110kV～220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置。在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路母線。根據(jù)以上分析、組合，保存下面兩種可能接線方案，如圖1.1及圖1.2所示。圖1.1單母線分段帶旁母接線圖1.2雙母線帶旁路母線接線對(duì)圖1.1及圖1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表1-1。表1-1主接線方案比較表工程方案方案Ⅰ方案Ⅱ技術(shù)簡單清晰、操作方便、易于開展可靠性、靈活性差旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)展不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便于事故處理、易擴(kuò)建母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出線斷路器工作倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作經(jīng)濟(jì)設(shè)備少、投資小用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資占地大、設(shè)備多、投資大母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資在技術(shù)上〔可靠性、靈活性〕第Ⅱ種方案明顯合理，在經(jīng)濟(jì)上那么方案Ⅰ占優(yōu)勢。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活性。經(jīng)綜合分析，決定選第Ⅱ種方案為設(shè)計(jì)的最終方案。1.235kV電氣主接線電壓等級(jí)為35kV～60kV，出線為4～8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限〔35kV～60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2～3天?！乘?，35kV～60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。據(jù)上述分析、組合，篩選出以下兩種方案。如圖1.3及圖1.4所示。圖1.3單母線分段帶旁母接線圖1.4雙母線接線對(duì)圖1.3及圖1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較。見表1-2表1-2主接線方案比較工程方案方案Ⅰ單方案Ⅱ雙技術(shù)①簡單清晰、操作方便、易于開展②可靠性、靈活性差③旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)展不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電供電可靠調(diào)度靈活擴(kuò)建方便便于試驗(yàn)易誤操作經(jīng)濟(jì)①設(shè)備少、投資?、谟媚妇€分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案Ⅰ。1.310kV電氣主接線6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場合。上述兩種方案如圖1.5及圖1.6所示。圖1.5單母線分段接線圖1.6雙母線接線對(duì)圖1.5及圖1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表1-3表1-3主接線方案比較工程方案方案Ⅰ單分方案Ⅱ雙技術(shù)不會(huì)造成全所停電調(diào)度靈活保證對(duì)重要用戶的供電任一斷路器檢修，該回路必須停頓工作①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)⑤易誤操作經(jīng)濟(jì)占地少設(shè)備少①設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜資和占地面大經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。1.4站用電接線一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。上述兩種方案如圖1.7及圖1.8所示。圖1.7單母線分段接線圖1.8單母線接線對(duì)圖1.7及圖1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ綜合比較，見表1-4。表1-4主接線方案比較工程方案方案Ⅰ單分方案Ⅱ單技術(shù)①不會(huì)造成全所停電②調(diào)度靈活③保證對(duì)重要用戶的供電④任一斷路器檢修，該回路必須停頓工作⑤擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡開展簡單清晰、操作方便、易于開展可靠性、靈活性差經(jīng)濟(jì)①占地少②設(shè)備少①設(shè)備少、投資小比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案Ⅰ。第二章、負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇2.1負(fù)荷計(jì)算要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷〔動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷〕、10kVφ負(fù)荷、35kV負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷。由公式〔2-1〕式中——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷——同時(shí)系數(shù)〔35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負(fù)荷與10kV各負(fù)荷之間取0.9、站用負(fù)荷取0.85〕а%——該電壓等級(jí)電網(wǎng)的線損率，一般取5%P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)2.1.1站用負(fù)荷計(jì)算S站=0.85×(91.5/0.85)×(1+5%)=96.075KVA≈0.096MVA2.1.210kV負(fù)荷計(jì)算S10KV=0.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)×0.85+3/9×4]×(1+5%)=38.675WVA2.1.335kV負(fù)荷計(jì)算S35KV=0.9×[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]×(1+5%)=27.448MVA2.1.4110kV負(fù)荷計(jì)算S110KV=0.9×(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9)×(1+5%)+S站=68.398+0.096=68.494MVA2.2主變臺(tái)數(shù)、容量和型式確實(shí)定2.2.1變電所主變壓器臺(tái)數(shù)確實(shí)定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：1.對(duì)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(tái)主變壓器為宜。2.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系嚴(yán)密，且在一次主接線中已考慮采用旁路呆主變的方式。應(yīng)選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。2.2.2變電所主變壓器容量確實(shí)定主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷開展。2.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)構(gòu)造來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60～70%。S=68.494MVA由于上述條件所限制。所以，兩臺(tái)主變壓器應(yīng)各自承擔(dān)34.247MVA。當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)那么承擔(dān)70%為47.946MVA。應(yīng)選兩臺(tái)50MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。2.2.3變電站主變壓器型式的選擇具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用連接。故主變參數(shù)如下：型號(hào)電壓組合及分接范圍阻抗電壓空載電流連接組高壓中壓低壓高-中高-低中-低1．3YN，yn0,d11SFSZ9-50000/110110±8×1。25%38．5±5%10．51110.517．56.52.3站用變臺(tái)數(shù)、容量和型式確實(shí)定2.3.1站用變臺(tái)數(shù)確實(shí)定對(duì)大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段10kV母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。2.3.2站用變?nèi)萘看_實(shí)定站用變壓器容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。考慮到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷那么由完好的站用變壓器承擔(dān)。S站=96.075/(1-10%)=106KVA2.3.3站用變型式的選擇考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡的目標(biāo)，可選用干式變壓器。故站用變參數(shù)如下：型號(hào)電壓組合連接組標(biāo)號(hào)空載損耗負(fù)載損耗空載電流阻抗電壓高壓高壓分接范圍低壓S9-200/1010;6.3;6±5%0.4Y,yn00.482.61.34因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)進(jìn)展合理的無功補(bǔ)償。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第3.7.1條自然功率應(yīng)未到達(dá)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接地的星型接線。?電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)?規(guī)定“對(duì)于35-110KV變電所，可按主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。第三章、最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計(jì)算3.1各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式=〔3-1〕式中----所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量----各電壓等級(jí)額定電壓----最大持續(xù)工作電流==/那么：10kV=38.675MVA/×10KV=2.232KA35kV=27.448MVA/×35KV=1.58KA110kV=68.494MVA/×110KV=3.954KA3.2短路電流計(jì)算點(diǎn)確實(shí)定和短路電流計(jì)算結(jié)果短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)展計(jì)算。短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)展有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)展短路電流計(jì)算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有４個(gè)，即110KV母線短路〔K1點(diǎn)〕，35KV母線短路〔K2〕點(diǎn)，10KV電抗器母線短路〔K3點(diǎn)〕，0.4KV母線短路〔K4點(diǎn)〕。計(jì)算結(jié)果:(計(jì)算過程見附錄Ⅰ)當(dāng)K1點(diǎn)斷路時(shí):=5.58KA=14.2=8.43=1111.4當(dāng)K2點(diǎn)斷路時(shí):=1.85KA=4.7=2.8=120.2當(dāng)K3點(diǎn)斷路時(shí):=38KA=96.7=57.4=691當(dāng)K4點(diǎn)斷路時(shí):=1000KA=2542=1510=692.8第四章、主要電氣設(shè)備選擇由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗(yàn)工程和方法也都完全不一樣。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原那么。電氣設(shè)備選擇的一般原那么為：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)景開展。2.應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(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.同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。5.與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)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)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。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。1.電壓選用的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，Umax>Ug2.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Ie>Ig校驗(yàn)的一般原那么：1.電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)展動(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。2.用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。3.短路的熱穩(wěn)定條件Qdt——在計(jì)算時(shí)間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)〔KA2S〕It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值〔KA2S〕T——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Ts按下式計(jì)算t=td+tkd式中td——繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)〔S〕tkd——斷路的全分閘時(shí)間〔s〕4.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：上式中——短路沖擊電流幅值及其有效值——允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值5.絕緣水平：在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(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。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，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。4.1高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。型式選擇：本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1.在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。2.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。3.應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。4.應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求構(gòu)造簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有開展前途的斷路器。故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧準(zhǔn)確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級(jí)中。所以，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知電壓等級(jí)型號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流110kVLW14-110110KV31500A31.580KA35kVZN23-3535KV16002563KA10kVZN-1010KV600A8.7kA4.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)展倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1.隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。2.隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3.隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。4.隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最正確的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。5.隔離開關(guān)的構(gòu)造簡單，動(dòng)作要可靠。6.帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知電壓等級(jí)型號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流110kVGW4-110G110KV1000A8035kVGW4-3535KV1000A5010kVGN8-1010KV600A754.3各級(jí)電壓母線的選擇選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：=1\*GB2⑴、選擇母線的材料，構(gòu)造和排列方式；=2\*GB2⑵、選擇母線截面的大??；=3\*GB2⑶、檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；=4\*GB2⑷、對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；=5\*GB2⑸、對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為防止共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為LGJQ-150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。LGJ—185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)展電暈校驗(yàn)。本變電所10KV的最終回路較多，因此10KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選LGJ—150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，那么同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)展電暈校驗(yàn)。4.4絕緣子和穿墻套管的選擇在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時(shí)使用，6～35KV為瓷絕緣，60～220KV為油浸紙絕緣電容式。4.5電流互感器的配置和選擇一.參數(shù)選擇1.技術(shù)條件正常工作條件——一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，短路穩(wěn)定性——?jiǎng)臃€(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比2.環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度。二.型式選擇35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣構(gòu)造或樹脂澆注絕緣構(gòu)造。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣構(gòu)造的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。110KV側(cè)CT的選擇根據(jù)?設(shè)計(jì)手冊(cè)?35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣構(gòu)造的獨(dú)立式電流互感器常用L(C)系列。出線側(cè)CT采用戶外式，用于表計(jì)測量和保護(hù)裝置的需要準(zhǔn)確度。當(dāng)電流互感器用于測量、時(shí)，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最正確工作、并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。根據(jù)>〉選擇型號(hào)為LCWB6-110W型35KV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點(diǎn)和最大長期工作電流選LCZ--35系列CT電壓等級(jí)型號(hào)110kVLCWB-6-11035kVLCZ-3510kVLMC-104.6電壓互感器的配置和選擇一.參數(shù)選擇1.技術(shù)條件(1)正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷(2)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。二.環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度。三.型式選擇1.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣構(gòu)造。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。2.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造電磁式電壓互感器。110kV側(cè)PT的選擇?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?248頁，35-110KV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造電磁式電式互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)展同期和設(shè)置重合閘。型號(hào)額定電壓〔V〕二次繞組額定輸出〔VA〕電容量載波耦合電容一次繞組二次繞組剩余電壓繞組0.5級(jí)1級(jí)高壓電容中壓電容YDR-110110000/100/100150VA300VA12.55010準(zhǔn)確度為:電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)展選擇。所以選用YDR-110型電容式電壓互感器。35kV母線PT選擇：35--11KV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測量和保護(hù)裝置。選四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式TDJJ--35型PT選用戶內(nèi)式型號(hào)額定電壓(v)接線方式一次繞組二次繞組剩余電壓繞組TDJJ-3535000/100/100/3Y/Yo/準(zhǔn)確度測量準(zhǔn)確度測量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表應(yīng)選編0.5級(jí)。PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，PT本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.7各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表電壓等級(jí)電氣設(shè)備110kV35kV10kV高壓斷路器LW14-110ZN23-35ZN-10隔離開關(guān)GW4-110GGW4-35GN8-10電流互感器LCWB-6-110LCZ-35LMC-10電壓互感器YDR-110TDJJ-35TSJW-10絕緣子ZSW-110ZSW-35/400ZSW-10/500母線LGJQ-150LGJ—185LGJ-150主變壓器SFSZ9-50000/110站用變壓器S9-200/10附錄:Ⅰ短路電流計(jì)算書0.4KV35KVK210KVK2K3110KVK1～～～～等效電路圖查表知LGJQ-150X*=0.1989/KM選基準(zhǔn):=100MVA=0.4KV9K435KV4512K3K23610KVK1110KV781011等效電路圖當(dāng)K1點(diǎn)斷路時(shí):Us(1-3)%=10.5%Us(2-3)%=6%Us(1-2)%=17%X1=X4=1/200(17+10.5-6)×100/50=0.215X2=X5=1/200(10.5+6-17)×100/50=