電氣設(shè)計(jì)宗圍民

摘要摘要關(guān)鍵詞：變電站；短路電流；設(shè)備選ADESIGNOFADESIGNOFELETRICMAINFOR110kVThesubstationisasignificantpartoftheelectricpowersystem;accordingtosomemodesofconnection,itconsistsoftheelectricappliancesequipmentanddistributionnetwork.Byitsfunctionoftransformationandassignment,transportandprotection,itobtainstheelectricpowerfromtheelectricpowersystem;ittransportsthepowertoeveryplacesafely,dependably,andWiththedevelopmentofscienceandtechnologyinChina,particularlycomputingtechnologyhasadvanced,thepowersystemdemandsonsubstationmoreandmore.Thestatementaboutthe110kVterminalsubstationdesign,discussedsomeelectricaltransformerstationsdesign(onepart)inpowersystemsengineeringoftheentireprocess.Throughthemaintransformerstationswiringdesign,stationswiringdesignstations,shortcircuitcurrentcalculations,checkelectricalequipmentmovingandthermalstability,setthemainelectricalequipmentmodelsandparameters,theoperatingmodedesignover-voltageprotectionandminedevices，designelectricgraphicanddistributiondevicesflood,andwithoutpowercompensation.substationdesigninpowerKeyWords:Substation；ShortCircuitCalculation；Equipment目錄摘 11111222235555目錄摘 11111222235555變電所的技術(shù)背景22.133.13.23.344.14.2K1K2當(dāng)55.15.25.3110kV110kV67典型接地體接地電阻計(jì) 典型接地體接地電阻計(jì) 結(jié) 參考文 致 緒論11.1110kV是電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應(yīng)的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。緒論11.1110kV是電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應(yīng)的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。110kV變22.1主變壓器臺(tái)數(shù)22.1主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的主變壓器臺(tái)數(shù)的選2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。5~10PMk0PM——變電所k0PST(0.7~因本變電所裝有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)該同時(shí)滿足以下條件：任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷PM的大約70%的需要，即：ST35kV側(cè)：最大36MW，最小25MW，cosφ=10kV側(cè)：最大18MW，最小12MW，cosφ=則S0.7(36MW18則S0.7(36MW18MW)T數(shù)SB變壓器型號(hào)的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需設(shè)接，10kV采用Δ連接。普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為5%（如逆調(diào)壓）15%且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓載調(diào)壓變壓器。SFSZ7—50000/1102-1SFSZ7—50000/110型變壓器參數(shù)數(shù)阻抗電壓2-1SFSZ7—50000/110型變壓器參數(shù)數(shù)阻抗電壓高中低SFSZ7-110838.533110kV1234ⅠⅡW3-1方案(二 主接線采用不分段的雙母線，其接線方式如圖3-1234ⅡⅠW圖3–2雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器1234ⅠⅡW3-1方案(二 主接線采用不分段的雙母線，其接線方式如圖3-1234ⅡⅠW圖3–2雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器35kV側(cè)的方案(一)3-1234ⅠⅡW3-335kV側(cè)的方案(一)3-1234ⅠⅡW3-3方案(二 主接線采用不分段的雙母線，其接線方式如圖3-1234ⅡⅠ3–4雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器10kV方案(一 主接線采用單母線接線，其接線方式如圖3-W方案(二 主接線采用不分段的雙母線，其接線方式如圖3-1234ⅡⅠ3–4雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器10kV方案(一 主接線采用單母線接線，其接線方式如圖3-W3-5方案（二）3-1234ⅠⅡW3-5方案（二）3-1234ⅠⅡW符合本站設(shè)計(jì)所須的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的要求，所以10kV側(cè)采用方案（二）的接線。44.1短路計(jì)算短路計(jì)44.1短路計(jì)算短路計(jì)算短路計(jì)算基本短路計(jì)算I"、II"ish──三相短路沖擊電流，用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定擇圖110kV4-14-1選取基準(zhǔn)容量為SB100MVA以下均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*1、SFSZ9—50000/110三繞組變壓器高壓、中圖110kV4-14-1選取基準(zhǔn)容量為SB100MVA以下均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*1、SFSZ9—50000/110三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值11變壓器：UK1（UK12%UK13%UK232211UK2%（UK12%UK23%UK132211UK3%（UK23%UK13%UK1222XT1UK1%SB10.9100 XT2XT3UK3%SB6.9100 1 SX10.39510.39540100L2 連同所用電回路共選三個(gè)短路點(diǎn)，即：K1、K2、K3、如圖。系統(tǒng)為無(wú)限大容量，選SB100MVA當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路X10.39510.39540100L2 連同所用電回路共選三個(gè)短路點(diǎn)，即：K1、K2、K3、如圖。系統(tǒng)為無(wú)限大容量，選SB100MVA當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)XK1XSXL0.0250.060K1IB33K111 I0.502 Xish2.55IK12.555.9061.52IK11.525.90611 S100BX當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)4-3K2XT1XT0.0250.0600.218 X當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)4-3K2XT1XT0.0250.0600.218 XK 222K2IB33K211 IK XKish2.55IK22.558.041Ish1.52IK21.528.04111 S100KBXK當(dāng)點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)4-34-4K3XT1XT0.0250.0600.2180.138 XK 2222計(jì)算K3IB334-4K3XT1XT0.0250.0600.2180.138 XK 2222計(jì)算K3IB33K311 IK XKish2.55IK32.5520.907Ish1.52IK31.5220.90711 S100KBXK 110kV（K1點(diǎn)35kV母線上發(fā)生（K2點(diǎn)10kV母線上發(fā)生（K3點(diǎn)5一般有關(guān)的幾5一般有關(guān)的幾5-1注：①Pn,Un,In等都為設(shè)備本身的額定值I（AU（kVP（KWS（kA驗(yàn)算導(dǎo)體和110kV以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間5-2Igmax1.05In1.05 g 3Un斷路器的選擇與校6－220kV的電網(wǎng)110－330kVSF6或空氣斷路器，大容量機(jī)組釆Ug(電網(wǎng)工作電壓)斷路器的選擇與校6－220kV的電網(wǎng)110－330kVSF6或空氣斷路器，大容量機(jī)組釆Ug(電網(wǎng)工作電壓)（5-Igmax(最大持續(xù)工作電壓)（5-II（5- ich（5- 1.05Sn1.0550000g 3 3n35kV變壓 1.05Sn1.0550000g 3 3n 36/ g 3U 335n10kV變壓 1.05Sn1.0550000g 3 3n 18 g 3U 310n I2 I（5- tdzI0.052，由 I2 I（5- tdzI0.052，由 It,從而計(jì)算出tdz斷路器的電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)各斷路器的選擇結(jié)果見下表5-3：5-35-25.3.1.2斷路器的校額定斷開電流電電SW6-35kV變壓SW2-(小車式SW2-10kV變壓①開斷電流 IIII②動(dòng)穩(wěn)定：①開斷電流 IIII②動(dòng)穩(wěn)定：ichI③熱穩(wěn)定：I2 I 取短路電流計(jì)算時(shí)間t112tdztz0.053.420.05I I2t15.824998.56[(KA)2tI ①35kV IIII②ichI③熱穩(wěn)定：I2 I ichI③熱穩(wěn)定：I2 I 取短路電流計(jì)算時(shí)間t112tdztz0.053.420.05I 8.04123.47224.362[(KA)2I2t24.8242460.16[(KA)2tI ① IIII②ich熱穩(wěn)定：I2 I③ I 取短路電流計(jì)算時(shí)間t112tdztz0.05I 取短路電流計(jì)算時(shí)間t112tdztz0.053.420.05I 8.04123.47224.362[(KA)2I2t24.8242460.16[(KA)2t則：I2 I ① IIII②ichI③ I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttz112tdztz0.054.380.05I 20.90724.431936.365[(KA)2I2t1202572000[(KA)2t則：I2 I ①I2t1202572000[(KA)2t則：I2 I ① IIII②ichI③ I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttztdztz0.054.380.05I 20.90724.431936.365[(KA)2I2t30254500[(KA)2t則：I2 I 隔離開關(guān)的選擇及校隔離開關(guān)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表5-4；5-45-2隔離開關(guān)①110kV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的隔離開關(guān)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表5-4；5-45-2隔離開關(guān)①110kV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校ichI② I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttztdztz0.054.380.05I 5.90624.38113.745[(KA)2GW2-35kV變壓GW4-GW2-10kV變壓GN10-GN1-I2t1425980[(KA)2tI2 I ①35kV變壓器I2t1425980[(KA)2tI2 I ①35kV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校ich②熱穩(wěn)定：I2 I I 取短路電流計(jì)算時(shí)間t112tdztz0.053.420.05I 8.04123.47224.362[(KA)2I2t23.7242246.76[(KA)2tI2 I ①35kVichI② I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttdztz0.054.380.05I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttdztz0.054.380.05tz112I 8.04124.38283.201[(KA)2I2t1425980[(KA)2tI2 I ①10kV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校ich熱穩(wěn)定：I2 I② I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttztdztz0.054.380.05112I 20.90724.431936.365[(KA)2tI2 I 10kV①動(dòng)穩(wěn)定：ichI②熱穩(wěn)定：I2 IichI②熱穩(wěn)定：I2 I 取短路電流計(jì)算時(shí)間ttz112tdztz0.054.380.05I 20.90724.431936.365[(KA)2I2t20252000[(KA)2tI2 I 電流互感器的選擇Ug（5-式中 Ig（5-當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于40CI0.51.50.5，與儀表相配0.51.50.5，與儀表相配器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)1.0。0.50.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有電度表及3.0級(jí)無(wú)功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器。 2I1n（5-KdI (I（5- 1ntdzKt——t電流互感器的一次回路電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓))電流互感器的2I1n15.060KA15060(一次回路電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓))電流互感器的2I1n15.060KA15060( 2(100~600)135(19091~114551)(2I1nich②熱穩(wěn)定：I (I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tz流比110kVLQZ-22D/35kV33LCWDL-DD10kVLBJ-0.5/D1DLA-及13tz0.050.800.05I (I1nKttz0.050.800.05I (I1nKt)[(0.1~0.6)65] (42.25~1521)[(KA)2I K 1n20.505KA20505( 2(15~1000)100(2121~141421)(2I1nich②熱穩(wěn)定：I (I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tztz0.050.800.05I 8.04120.8554.96[(KA)2(I1nKt)[(0.015~1)65] (0.95~4225)[(KA)2I K 1n35kV出線側(cè)電流互感20.505KA20505( 2(15~600)135(2863~114551)(2I1nich②熱穩(wěn)定：I (I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tz②熱穩(wěn)定：I (I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tztz0.050.800.05I 8.04120.8554.96[(KA)2(I1nKt)[(0.015~0.6)75] (1.27~2025)[(KA)2I K 1n 2(2000~6000)90(254558~763675)(2I1nichI(I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tztz0.050.800.05I 20.90720.85371.54[(KA)2(I1nKt)[(2~6)50] (10000~90000)[(KA)2I K 1n10kV 2(300~400)135(57275~2I110kV 2(300~400)135(57275~2I1nich②熱穩(wěn)定：I (I 1nI 取短路電流計(jì)算時(shí)間t查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112 得：tztz0.050.800.05I 20.90720.85371.54[(KA)2(I1nKt)[(0.3~0.4)75] (506.25~900)[(KA)2I K 1n電壓互感器的選擇一次電壓U11.1UnU1（5-式中：Un——電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動(dòng)范圍為二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按《發(fā)電廠電氣二次負(fù)荷S2S2（5-S2裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。110～220kV配電裝置中一般采用半級(jí)式電110kV側(cè)電壓互感器選社）選擇型號(hào)為TYD110/3-0.01H(電容式電壓互感器)，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-6； TYD110/3-0.01HS2裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。110～220kV配電裝置中一般采用半級(jí)式電110kV側(cè)電壓互感器選社）選擇型號(hào)為TYD110/3-0.01H(電容式電壓互感器)，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-6； TYD110/3-0.01H的技術(shù)數(shù)35kV側(cè)電壓互感器選型號(hào)為JDZX9-35(環(huán)氧樹脂澆注絕緣全封閉支柱式電壓互感器)，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-7； 10kV側(cè)電壓互感器選型號(hào)為JDZX9-10(環(huán)氧樹脂澆注絕緣全封閉支柱式電壓互感器)：技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-8； JDZX9-10的技術(shù)數(shù)下額定容量JDZX9-35/0.1/0.1/ 下額定容量JDZX9-35/0.1/0.1/ 下額定容量TYD110 3110/0.1/ 母線的選擇及母線的選擇及Ig類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)Tmax將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度—經(jīng)濟(jì)電流密度（J），導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式：S（5-J3)S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定CSt式中：CI——穩(wěn)態(tài)短路電流（KAtdz——短路電流等值時(shí)間（s110kV母線的選擇1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，110kV最大持續(xù)工作電流Igmax276(A又S276306.67(mm2J（）期允許載流量為Iy1129A(又S276306.67(mm2J（）期允許載流量為Iy1129A(y70C,025C)因?qū)嶋H環(huán)境溫度020CK1.05KIy1.0511291185.45AIgmax276I2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：St查書，C=87，取tdzI59603.47于是，tSSmin3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：截面系數(shù)：W0.167h2b0.167106326628.23mm36.63cm3自振頻率：f 1121.821.55104219.41(35~155)Hz，故，1m2L21081.7315.06021061081.221060.71.22106Pa69106110kV出線的選擇實(shí)際環(huán)境溫度為20C，查書，綜合修正系數(shù)K=1.05KIy1.05531557.55AIg110kV出線的選擇實(shí)際環(huán)境溫度為20C，查書，綜合修正系數(shù)K=1.05KIy1.05531557.55AIgmax276熱穩(wěn)定校驗(yàn)：StC查書，C=87，取tdz59063.47t于是，CS185mm2 35kV母線的選擇1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，35kV最大持續(xù)工作電流Igmax866(A又S866962.22(mm2)J（10010）Iy1663A(y70C,025C因?qū)嶋H環(huán)境溫度020CK1.05KIy1.0516631746.15AIgmax866I2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：St查書，C=87，取tdzI3.47于是，tS100101000mm2 3)穩(wěn)定校驗(yàn)：相間作用應(yīng)截面系數(shù)：W0.167h2b0.16710100216700mm316.70cm3S100101000mm2 3)穩(wěn)定校驗(yàn)：相間作用應(yīng)截面系數(shù)：W0.167h2b0.16710100216700mm316.70cm3自振頻率：f 1122.891.55104348.41(35~155)Hz，故，1m1.73i2L21081.7320.50521061080.901060.716.70.90106Pa6910635kV出線的選擇這里選用鋼芯鋁絞線，型號(hào)LGJ-185，標(biāo)稱面積為185mm2，80C長(zhǎng)期允31A實(shí)際環(huán)境溫度為20C，查書，綜合修正系數(shù)K=1.055KIy1.05531557.55AIgmax117熱穩(wěn)定校驗(yàn)：StC查書，C=87，取tdz3.47t于是，CS185mm2 10kV母線的選擇1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，10kV最大持續(xù)工作電流Igmax3301(A又S33012276.55(mm2J（12510）Iy3152A(y70C,025C)因?qū)嶋H環(huán)境溫度020CK1.05KIy1.05S33012276.55(mm2J（12510）Iy3152A(y70C,025C)因?qū)嶋H環(huán)境溫度020CK1.05KIy1.0531523309.6AIgmax期允許載流量為I2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：St查書，C=87，取tdz209073.47t于是，CSSmin3)0.333h2b0.33310125252031mm3自振頻率：f 1123.611.55104435.20(35~155)Hz，故，1，m1.73i2L21081.7353.31321061081.941060.7由b 0.08，2bb21010b 10 K120.30 2.5Ki211082.50.3053313211082131.72 b2b(p 1.94106 f44hf1003c22131.722b(p 1.94106 f44hf1003c22131.72f 2102s1.941066.031067.9710Pa6910666610kV出線電纜的選擇及校型式：應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境及使用條件選擇電纜型式，初步選擇型號(hào)ZLQ2紙絕緣鋁芯電纜，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-9；表5-9ZLQ2KIIgTMKTM其中：K為溫度修正TM為電纜最高工作溫度T1為額定載流量基準(zhǔn)下的環(huán)境溫（C）;T2Iy對(duì)應(yīng)于所選電纜截面S、環(huán)境溫度為+25C允許載流量（ATM 60K1.14，這里T202T60 IyKIy1.14325芯數(shù)截面25C時(shí)電纜度，C3Ig108AKIyCSt查表可得C=95，取 209073.47則StCSSmin限流式熔斷器的選Ig108AKIyCSt查表可得C=95，取 209073.47則StCSSmin限流式熔斷器的選11 S100KBXKRW9-35，技術(shù)數(shù)據(jù)如5-5-10RW9-35型熔斷器參11 S100KBXKRN2-10，技術(shù)數(shù)據(jù)如5-5-11RN2-10型熔斷器額定電壓額定電流斷流容量RN2-額定電壓額定電流斷流容量RW9-避雷器的最大運(yùn)行相電壓的3.5 避雷器的最大運(yùn)行相電壓的3.5 110kV側(cè)選用FZ—110型號(hào)避雷器，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-5-12FZ-110型避雷器的技術(shù)數(shù)35kV側(cè)選用FZ—35型號(hào)避雷器，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-5-13FZ-35型避雷器的技術(shù)數(shù)10kV側(cè)選用FZ—10型號(hào)避雷器，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-5-14FZ-10型避雷器的技術(shù)數(shù)絕緣子和穿墻套管額定電壓滅弧電壓工頻放電電壓FZ-額定電壓滅弧電壓工頻放電電壓FZ-額定電壓滅弧電壓工頻放電電壓FZ-外穿墻時(shí)使用，6～35kV為瓷絕緣，60～220kV為油浸紙絕緣電容式。110kV側(cè)選用屋外ZS－110外穿墻時(shí)使用，6～35kV為瓷絕緣，60～220kV為油浸紙絕緣電容式。110kV側(cè)選用屋外ZS－110型號(hào)的絕緣35kV側(cè)選用ZS－35型號(hào)的的絕選CWLB－10型號(hào)的穿墻套管。消弧線圈認(rèn)為，對(duì)3～60kV網(wǎng)絡(luò)容性電流超過下列數(shù)值時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。消弧線圈宜裝于星形-三角形變壓器中性點(diǎn)上，裝于Y0接線雙繞組或Y0Y0接線的Y0Y接線變壓器的中性點(diǎn)上(例如單相變壓器組)。選擇XDJ-275/35，技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-各分接頭容許電流XDJ-66配電裝置的最小安本變電站三個(gè)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》本所110kV、35kV采用屋外配電裝置，10kV采用屋內(nèi)配電裝置。屋外配電中型配電半高型配高型配電半高型配高型配電 7變電所中出現(xiàn)的雷電過電壓有兩個(gè)來(lái)源：①雷電直擊變電所在被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑rx，可按下式計(jì)算當(dāng)h7變電所中出現(xiàn)的雷電過電壓有兩個(gè)來(lái)源：①雷電直擊變電所在被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑rx，可按下式計(jì)算當(dāng)hh時(shí)，rhhphxxxa2當(dāng)hhr1.5h2h