畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-110kv變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

長(zhǎng)沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書（ 2007 - 2008 學(xué)年）系部名稱：電力系課題名稱110KV變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)發(fā)電廠及電力系統(tǒng)學(xué)號(hào)200501040612指導(dǎo)教師任務(wù)書下達(dá)時(shí)間2007.11.5課題概述：（包括設(shè)計(jì)或論文的課題，設(shè)計(jì)型課題的原始資料及主要參數(shù)要求或論文型課題的論點(diǎn)、論據(jù)、邏輯性要求等）本設(shè)計(jì)的課題為110KV變電所一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)課題的原始資料如下：1、 變電所的類型該變電所為110KV終端變電所，進(jìn)線端電壓為110KV線路一條，35KV出線4條，10KV出線5條。其中：110KV興城線與朝陽(yáng)變電所相連，35KV線路有：鎮(zhèn)南線-送電至雙發(fā)鄉(xiāng)，鎮(zhèn)里線-送電至衛(wèi)星牧場(chǎng)，朝陽(yáng)線-送朝陽(yáng)部分負(fù)荷，永勝線-送電至衛(wèi)星牧場(chǎng)。10KV線路分為：城西線、城南線、城東線、城北線、鎮(zhèn)北線。正常運(yùn)行方式為110KV朝陽(yáng)線送電，35KV四條線路，35KV分段接線，鎮(zhèn)里線及10KV單母線接線，所用電源兩個(gè)，一個(gè)由10KV母線帶出線的10KV所用變，另一個(gè)是35KV所用變，由35KV鎮(zhèn)里線母線帶出。2、 變電所所處的地理位置變電所位于城市工業(yè)區(qū)附近，交通運(yùn)輸方便，變電所所處的地域及自然條件變電所位于省界大慶市肇洲縣，海拔400M，地勢(shì)平坦，公路交通方便，無(wú)污染源，夏季最高溫度零上36度，冬季最低氣溫為-20度，年平均氣溫為零上15度，最大風(fēng)速為20M/S，覆冰厚度為5MM，土壤電阻率為500，凍土厚度為1.3M，主導(dǎo)風(fēng)向：夏季為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)。3、 負(fù)荷資料有一處為二類負(fù)荷，容量為2500KVA，其余為三類負(fù)荷，其中工業(yè)負(fù)荷比重較大，容量總和為15000KVA，10KV側(cè)有5條出線，線損率為10%，進(jìn)線長(zhǎng)度為20KM，其負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：區(qū)域回路名稱用戶類型需用系數(shù)負(fù)荷容量（KVA）線損率供電回路線路長(zhǎng)度（KM）備注1城西線居民0.8250010%一回30三類2城北線衛(wèi)星牧場(chǎng)0.7300010%一回35三類3城東線居民0.9250010%一回25三類4城南線衛(wèi)星牧場(chǎng)0.9270010%一回20三類5鎮(zhèn)北線亞麻廠0.75135010%一回30三類6鎮(zhèn)南線林場(chǎng)0.9150010%一回15三類7鎮(zhèn)里線醫(yī)院0.8250010%一回20二類8朝陽(yáng)線居民0.8100010%一回25三類9永勝線居民0.980010%一回30三類4、 系統(tǒng)資料變電所有一回110KV進(jìn)線，進(jìn)線長(zhǎng)度為20KM，系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xmax=0.04，系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值Xmin=0.06。規(guī)劃年限為10年,年負(fù)荷增長(zhǎng)率5%。要求設(shè)計(jì)變電站的一次系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算，短路電流計(jì)算，主變、主接線、電氣設(shè)備的選擇。要求閱讀或檢索的參考資料及文獻(xiàn)（包括指定給學(xué)生閱讀的外文資料）：1、陳躍.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南-電力系統(tǒng)分冊(cè).中國(guó)水利水電出版社,20032、曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料.東南大學(xué)出版社,水利電力出版社,19953、李火元.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置.中國(guó)水利水電出版社,20064、陳光會(huì),王敏.電力系統(tǒng)基礎(chǔ).中國(guó)水利水電出版社,20045、盧文鵬,吳佩雄.發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備.中國(guó)電力出版社,2005 設(shè)計(jì)（論文）成果要求：（包括設(shè)計(jì)或論文正文的字?jǐn)?shù)和質(zhì)量等要求等）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求結(jié)構(gòu)合理、條理清晰、引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可靠，計(jì)算正確，書寫整齊，圖紙規(guī)范，格式符合要求，篇幅應(yīng)在25頁(yè)以上。進(jìn)度及要求起止日期要求完成的內(nèi)容及質(zhì)量2007.11.262008.1.1812007.11.2612. 2完成設(shè)計(jì)的開題報(bào)告，要求提交開題報(bào)告一本；2. 2007.12.312.12完成調(diào)研和資料的收集整理；要求調(diào)研材料豐富，數(shù)據(jù)可靠；3. 2007.12.1312.26完成設(shè)計(jì)初稿，確定主變壓器、主接線及其它主要設(shè)備的選擇方案；42007.12.272008.1.13完成設(shè)計(jì)定稿，要求設(shè)計(jì)說(shuō)明書結(jié)構(gòu)合理、條理清晰，計(jì)算正確，圖紙規(guī)范，格式符合要求；5. 2008.1.141.18進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。審核（系主任）批準(zhǔn)（教務(wù)處）長(zhǎng)沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日評(píng)閱教師意見評(píng)閱教師簽名： 200 年 月 日答辯成績(jī)答辯組長(zhǎng)簽名： 200 年 月 日總評(píng)成績(jī)指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日前 言通過(guò)三年的電力專業(yè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)初步掌握了一些電氣方面的知識(shí),認(rèn)識(shí)了很多電氣設(shè)備。老師深刻而形象的傳授,使我們受益匪淺，學(xué)校豐富多彩的實(shí)習(xí)使我們不但有理論的優(yōu)勢(shì)，也有實(shí)踐操作能力。這次110KV變電所一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但復(fù)習(xí)總結(jié)了以前的知識(shí)，而且學(xué)習(xí)了很多新的知識(shí)，培養(yǎng)了很多新的能力，比如上網(wǎng)查閱資料的能力，整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的能力，使用AUTO CAD解決實(shí)際繪畫問(wèn)題的能力等等。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了數(shù)據(jù)的嚴(yán)肅性，我翻閱了很多參考資料，有時(shí)，一個(gè)小小的標(biāo)點(diǎn)也要讓我仔細(xì)斟酌良久，我知道科學(xué)是嚴(yán)肅性的。本設(shè)計(jì)的思路秉著經(jīng)濟(jì)性，可靠性，可行性原則設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)盡量緊湊化。由于這個(gè)變電所屬于終端變電所，停電只影響到用戶側(cè)，而且主要是三類負(fù)荷，對(duì)供電的可靠性不是很高，所以只采用了一臺(tái)主變，對(duì)于一處二類負(fù)荷，我們采用從其他電源引過(guò)來(lái)，這樣不但節(jié)省了備用變壓器，斷路器，隔離開關(guān)等設(shè)備的費(fèi)用，同時(shí)還使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，節(jié)省了運(yùn)行管理費(fèi)用等等。110KV側(cè)不帶負(fù)荷，但采用了單母接線，主要考慮是留有發(fā)展空間?？紤]10年以后負(fù)荷的增長(zhǎng)，容量增加，變電所再增加變壓器留有余地。電抗器主要用在10KV側(cè)限制短路電流，主要安裝在短路電流在30KA及以上分段接線的母線上，所以本設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮。最后感謝指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了許多困難，多虧老師的耐心指點(diǎn)。設(shè)計(jì)存在很多缺陷，萬(wàn)望專業(yè)人士批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)者：胡欣 2008年1月目錄前言摘要第1章 基本概念1.1常用概念.11.2變電所分類.1第2章 變電所一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 原始材料分析及主變的選擇.22.2 電氣主接線設(shè)計(jì).42.3 所用電設(shè)計(jì).82.4 短路電流的計(jì)算.82.5 電氣設(shè)備的選擇.102.6高低壓配電裝置的設(shè)計(jì).23第3章 計(jì)算書3.1 短路電流計(jì)算.253.2 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn).27附錄后記致謝參考資料及文獻(xiàn)摘 要變電所由主接線，主變壓器，高、低壓配電裝置，繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)，所用電和直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)，必要的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置和主控制室等組成 。其中，主接線、主變壓器、高低壓配電裝置等屬于一次系統(tǒng)；繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)等屬二次系統(tǒng)。主接線是變電所的最重要組成部分。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。一般分為單母線、雙母線、一個(gè)半斷路器接線和環(huán)形接線等幾種基本形式。主變壓器是變電所最重要的設(shè)備，它的性能與配置直接影響到變電所的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。一般變電所需裝23臺(tái)主變壓器；330 千伏及以下時(shí)，主變壓器通常采用三相變壓器，其容量按投入5 10年的預(yù)期負(fù)荷選擇。此外，對(duì)變電所其他設(shè)備選擇和所址選擇以及總體布置也都有具體要求 。變電所繼電保護(hù)分系統(tǒng)保護(hù)（包括輸電線路和母線保護(hù)）和元件保護(hù)（包括變壓器、電抗器及無(wú)功補(bǔ)償裝置保護(hù)）兩類。變電所的控制方式一般分為直接控制和選控兩大類。前者指一對(duì)一的按紐控制。對(duì)于控制對(duì)較多的變電所，如采用直接控制方式，則控制盤數(shù)量太多，控制監(jiān)視面太大，不能滿足運(yùn)行要求，此時(shí)需采用選控方式。選控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面積較小等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是直觀性較差，中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多。隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力系統(tǒng)供電可靠性和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。變電所是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能。變電所的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)至關(guān)重要。本文主要進(jìn)行110kv/35kv/10kv終端變電所的設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)和選擇、短路電流的計(jì)算、主變壓器和電器設(shè)備的選擇。其中電器設(shè)備的選擇主要包括：斷路器、隔離開關(guān)、PT、CT、支柱絕緣子、套管、母線導(dǎo)體、避雷器、電抗器、高壓熔斷器等。附件包括：電氣主接線圖、110kv側(cè)進(jìn)線間隔斷面圖、斷路器、隔離開關(guān)關(guān)鍵詞終端變電所；一次設(shè)備；主變；主接線；一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)第1章 基本概念1.1常用概念1.1.1 按突然中斷供電造成的損失程度分為：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，如造成重大設(shè)備損壞，打亂重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)次序并需要長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)，重要鐵路樞紐無(wú)法工作，經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的場(chǎng)所的負(fù)荷。1.1.2 一級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求高，一般要求有一個(gè)以上的供電電源（來(lái)自不同的變電所或發(fā)電廠，或雖來(lái)自同一變電所，但故障時(shí)不相互影響不同母線段供電）。1.1.3 同時(shí)率-各用戶負(fù)荷最大值不可能在同一時(shí)刻出現(xiàn)，一般同時(shí)率大小與電力用戶多少、各用戶的用電特點(diǎn)有關(guān)。1.2 變電所的分類 對(duì)所建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶的分析，變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類：n 樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330-500kv的變電所，成為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)的癱瘓。n 中間變電所：高壓側(cè)以交流潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或是長(zhǎng)距離輸電線路分段，一般匯集2-3個(gè)電源，電壓為220-330kv，同時(shí)降壓供當(dāng)?shù)厥褂?，這樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后將引起區(qū)電網(wǎng)瓦解。n 地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110-220kv，向當(dāng)?shù)赜脩艄╇姙橹鞯淖冸娝?，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。n 終端變電所：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)多為110kv經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所。全所停電后僅使用戶中斷供電。第2章 變電所一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 原始材料分析及主變的選擇1 由原始資料知該變電所為110KV終端變電所，進(jìn)線端電壓為110KV線路一條，35KV出線4條，10KV出線5條。其中：110KV興城線與朝陽(yáng)變電所相連，35KV線路有：鎮(zhèn)南線-送電至雙發(fā)鄉(xiāng)，鎮(zhèn)里線-送電至衛(wèi)星牧場(chǎng)，朝陽(yáng)線-送朝陽(yáng)部分負(fù)荷，永勝線-送電至衛(wèi)星牧場(chǎng)。10KV線路分為：城西線、城南線、城東線、城北線、鎮(zhèn)北線。正常運(yùn)行方式為110KV朝陽(yáng)線送電，35KV四條線路，35KV分段接線，鎮(zhèn)里線及10KV單母線接線，所用電源兩個(gè)，一個(gè)由10KV母線帶出線的10KV所用變，另一個(gè)是35KV所用變，由35KV鎮(zhèn)里線母線帶出。根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求，并結(jié)合本變電所的具體情況及相關(guān)要求，選用一臺(tái)三繞組有載調(diào)壓的變壓器作為主變。2.1.1 主變?nèi)萘康拇_定1主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足類及類負(fù)荷的供電。對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量Sn通常按下式進(jìn)行初選：SnSimp式中：Simp變電所全部重要負(fù)荷容量變電所某一級(jí)電壓的最大計(jì)算負(fù)荷為：Smax=KtSimp (1+)式中Kt同時(shí)率； Pmax、cos各用戶的最大有功和功率因數(shù)該電壓級(jí)電網(wǎng)的線損率計(jì)算如下： Simp=2.5*0.8+3.0*0.7+2.5*0.9+2.7*0.9+1.35*0.75+1.5*0.9+2.5*0.8+1.0*0.8+0.8*0.9=14.663MVA Smax=Kt* Simp *(1+)=0.85*14.663*(1+10%)=13.71MVA考慮到同一重要負(fù)荷不在同一時(shí)刻出現(xiàn)，應(yīng)考慮同時(shí)率Kt=0.852對(duì)負(fù)荷的逐年增長(zhǎng),設(shè)計(jì)要求取年增長(zhǎng)率為10%,按近期規(guī)劃10年考慮.預(yù)測(cè)的最大負(fù)荷為Smax=(1+m)t Smax=(1+5%)10*13.71=22.33MVA式中Smax-預(yù)測(cè)最大負(fù)荷 Smax-按負(fù)荷資料統(tǒng)計(jì)的最大負(fù)荷; m-負(fù)荷增長(zhǎng)率,按10%考慮 t-時(shí)間,按10年考慮.2.1.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，以免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)中斷供電,另一臺(tái)變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力和允許時(shí)間內(nèi)保證對(duì)類及類負(fù)荷的連續(xù)供電,但是根據(jù)設(shè)計(jì)資料提示,該變電所只有一條電源進(jìn)線,且負(fù)荷量不是很大,負(fù)荷類型大多為三類負(fù)荷,一臺(tái)主變足以滿足系統(tǒng)和設(shè)計(jì)的要求.根據(jù)上述分析,選用一臺(tái)主變.2.1.3 變壓器相數(shù)的選擇 對(duì)于330kv及以下的變電所，在設(shè)備運(yùn)輸不受條件限制時(shí)，應(yīng)采用三相變壓器。2.1.4 主變繞組數(shù)量的選擇 在330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)采用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩飨鄬?duì)來(lái)講投資大，占地多，運(yùn)行損耗也大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。若安裝或運(yùn)輸受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。此為終端變聯(lián)系三個(gè)電壓等級(jí)，可以用一臺(tái)三繞組的變壓器2.1.5 繞組聯(lián)結(jié)方式 我國(guó)110kv級(jí)以上的電壓變壓器繞組都采用YN聯(lián)接方式，35kv及以下電壓等級(jí)，變壓器都采用D聯(lián)接方式，考慮三次諧波的影響，故選擇YN，y,D11連接。2.1.6冷卻方式的選擇該變電所所處位置,夏季最高溫度零上36度，冬季最低氣溫為-20度，年平均氣溫為零上15度，最大風(fēng)速為20m/S，覆冰厚度為5mm，可以采用油浸風(fēng)冷式2.1.7 結(jié)論 綜上所述，根據(jù)電壓允許波動(dòng)范圍為5%以內(nèi)，結(jié)合本所實(shí)際選擇一臺(tái)三繞組有載調(diào)壓電力變壓器SFS7-25000/110。2.1主變技術(shù)參數(shù)如下:型號(hào)SFS7-25000/110額定容量(KVA)25000額定電壓(KV)高壓11022.5%或121中壓38.522.5%或35低壓6.3,6.6,10.5,11阻抗電壓(%)高中高低中低10.5 (1718)10.5(1718)6.5但在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于110kV變電站一般優(yōu)先選用普通三繞組變壓器，因?yàn)椋簂 變壓器的三個(gè)繞組相互獨(dú)立，彼此間影響不大，而自耦變壓器三 繞組彼此共用，繞組間短路時(shí)，自耦變壓器故障危害大，且不便于切除，易導(dǎo)致三相停電。l 自耦變壓器限制短路電流的效果不如普通三繞組變壓器，其故短路電流較之三繞組變壓器大l 自耦變壓器比三繞組變壓器運(yùn)行靈活性差。2.2 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線是發(fā)電廠、變電所的設(shè)計(jì)主體。采用何種形式的接線，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電所本身的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電所的具體情況，全面分析，正確地處理好各方面的關(guān)系，合理地選擇主接線方案。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則:電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)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)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)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。主接線設(shè)計(jì)的基本要求： 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠、運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。1 可靠性l 斷路器檢修時(shí)不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；l 線路、斷路器、母線發(fā)生故障或母線檢修時(shí)，應(yīng)保證對(duì)重要用戶的供電。2 靈活性l 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能；靈活地投入（或切除）某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；l 檢修安全：應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電；l 擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易地從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。3 經(jīng)濟(jì)性l 投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；l 占地面積少：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用；l 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。2.2.1 110kv側(cè)接線110KV側(cè)只有一回電源進(jìn)線，一臺(tái)主變且不帶負(fù)荷，考慮負(fù)荷的增長(zhǎng)留有一定的發(fā)展空間，只須考慮單母線接線.。單母線接線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。恰適用于6-220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，且出線回路數(shù)又不多的中、小型發(fā)電廠或變電所。有一處二類負(fù)荷，考慮經(jīng)濟(jì)性，從其它變電所引進(jìn)電源作為此二類負(fù)荷的備用，所以雖然這種接線方式可靠性、靈活性較差，不能滿足一、二類用戶的要求，在這里無(wú)須考慮。故110KV側(cè)采用單母接線。2.2.2 35KV側(cè)電氣主接線的選擇 35KV側(cè)有四回接線，其中工業(yè)負(fù)荷比較重還有一回是二類負(fù)荷，對(duì)供電的可靠性要求比較高，故考慮單母分段、單母分段帶旁、雙母分段。 表2.2 35kv主接線的選擇方案比較方案可靠性靈活性經(jīng)濟(jì)性單母接線不夠靈活可靠，母線或隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)均使整個(gè)配電裝置停電接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置較好單母分段接線用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回路，有兩個(gè)電源；當(dāng)一段母線故障時(shí)分段斷路器能將故障切除保證正常段的不間斷供電和不致使用戶停電簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)方便實(shí)用，克服了單母接線的缺點(diǎn)次之雙母線接線雙母接線的主要設(shè)置了兩組母線，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFL相聯(lián)絡(luò)；每一回進(jìn)出線都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線上。正由于每個(gè)回路都設(shè)置了兩組母線隔離開關(guān)，可以在兩組母線上之間切換，從而大大地改善了這種接線的供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性。但是雙母線接線的主要缺點(diǎn)是：運(yùn)行方式改變時(shí)，需要用母線隔離開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作，導(dǎo)致人身設(shè)備事故。增加了投資單母分段接線可以有各母線段并列或者各母線段分段運(yùn)行方式，而且便于分別對(duì)各母線段進(jìn)行檢修，減小了母線檢修時(shí)的停電范圍。由于各母線同時(shí)發(fā)生故障的可能性很小，顯然提高了運(yùn)行的靈活性與供電可靠性。當(dāng)任一母線故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳開，將故障母線隔離，保證正常母線的繼續(xù)運(yùn)行。若分段斷路器運(yùn)行時(shí)是斷開的，那么當(dāng)任何一段母線失去電源時(shí)，可由備用電源自動(dòng)投入裝置使分段斷路器自動(dòng)合閘，恢復(fù)母線段的電源，以繼續(xù)保持母線段的運(yùn)行。單母線分段接線的缺點(diǎn)是：在任何一段母線故障或檢修期間，該母線段上的所有回路必須停電；而任何一臺(tái)斷路器所在回路也必須停電。單母線分段帶旁路母線解決了上述的不足，具有相當(dāng)高的供電可靠性和運(yùn)行的靈活性，但只適用于出線回路不多，但負(fù)荷比較重要的中小型發(fā)電廠及35110KV的變電所。采用雙斷路器的雙母線接線可以解決以上缺點(diǎn)，但因?yàn)槠渫顿Y更大，僅在國(guó)外一些特別重要的發(fā)電廠、變電所中使用。 因?yàn)榻K端變電所停電只對(duì)用戶影響而且這里負(fù)荷比較重出線較多，不適宜帶旁母，采用雙回路投資太大。綜合考慮，35KV側(cè)宜采用單母分段。2.2.3 10kv側(cè)電氣主接線的選擇10kv側(cè)出線有五回，都為三類負(fù)荷，主要從經(jīng)濟(jì)考慮,采用單母接線不但滿足要求而且操作簡(jiǎn)單投資較省，主要還因?yàn)椋海?）6-10kv回路供電負(fù)荷小，供電距離短，并一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用電源；（2）向工業(yè)供電回路一般比較多，企業(yè)內(nèi)有備用電源，允許一回路停電；（3）6-10kv大多為電纜出線，事故跳閘次數(shù)少?？紤]以上因素10KV側(cè)采用單母接線。 2.2.4結(jié)論：110kv和10KV均采用單母接線，35kv采用單母分段接線。2.3 所用電設(shè)計(jì)2.3.1 所用電的設(shè)計(jì)1） 確定所用變壓器的參數(shù)，一般的變電所，均裝設(shè)有兩臺(tái)變壓器，以滿足整流操作電源，強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器，無(wú)人值班的要求；2） 確定所用變壓器容量：根據(jù)所用負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，選用合適的變壓器容量；3） 確定變壓器電源引接方式。當(dāng)變電所內(nèi)有較低的電壓母線時(shí)，一般從這類母線引接電源，這種引線具有經(jīng)濟(jì)、可靠的優(yōu)點(diǎn)。選擇結(jié)果1） 所用電的引接：為了保證供電的可靠性，所用電分別從35kv和10kv母線上引接，為了節(jié)省投資，所用變采用隔離開關(guān)加高壓熔斷器與母線連接。2） 所用電容量：這里選用兩臺(tái)所用變，參數(shù)如下：表2 .3 所用變壓器數(shù)據(jù)表電壓KV額定容量KVA連接組別號(hào)空載損耗KW負(fù)載損耗KW空載電流A 短路阻抗35800Y,yn0130048002.061050Y,yn00.170.872.042.4 短路電流的計(jì)算2.4.1 計(jì)算的目的和內(nèi)容1） 為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；2） 評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案；3） 研究限制短路電流的措施；4） 為繼電保護(hù)整定和調(diào)試提供數(shù)據(jù)；5） 分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按照遠(yuǎn)景規(guī)劃水平考慮。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)各樞紐點(diǎn)的三相短路電流。工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法。所謂實(shí)用計(jì)算法是指在一定的假設(shè)條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量，而不是用微分方程求解短路電流的完整表達(dá)式。2.4.2 計(jì)算的假設(shè)條件1） 故障前為空載，即負(fù)荷略去不計(jì)，只計(jì)算短路電流的故障分量；2） 故障前所有電壓均等于平均額定電壓，其標(biāo)幺值等于1；3） 系統(tǒng)各個(gè)元件電阻略去不計(jì)（1kv及以上的高壓電網(wǎng)）；4） 只計(jì)算短路電流的基頻分量。2.4.3 各元件參數(shù)的計(jì)算選取基準(zhǔn)值Uj=Uav=115KV，Sj=100MVA，已知系統(tǒng)最小電抗標(biāo)幺值Xs.max=0.04,線路xl =0.4/km，只計(jì)算三相短路電流表 2.4 主變技術(shù)參數(shù)如下:型號(hào)SFS7-25000/110額定容量(KVA)25000額定電壓(KV)高壓11022.5%或121中壓38.522.5%或35低壓6.3,6.6,10.5,11阻抗電壓(%)高中高低中低10.5 (1718)10.5(1718)6.5X*=xl*SB/U2av=0.4*20*100/1152=0.06X*=(Uk-%+Uk-%-U k-%)Sj/200Sn=0.13X*=(Uk-%+Uk-%-U k-%)Sj/200Sn=0.29X*=(U k-%+Uk-%-U k-%)Sj/200Sn=0.29短路電流的計(jì)算分為次暫態(tài)電流-短路電流周期分量的有效值和短路沖擊電流，前者用于檢驗(yàn)斷路器開端容量和繼電保護(hù)的整定熱穩(wěn)定計(jì)算，后者用于動(dòng)穩(wěn)定的計(jì)算。2.4.4 短路電流的計(jì)算步驟（1） 短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值Ub= Uav=115kv, Sb=100MVA;（2） 計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值，做出等值電路；（3） 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化，求出電源點(diǎn)與短路點(diǎn)之間的電抗，此電抗稱為入端電抗；（4） 求出短路電流標(biāo)幺值，進(jìn)而求出短路電流有名值;（5） 計(jì)算沖擊電流有效值。2.4.5 系統(tǒng)等值圖 圖1.1 系統(tǒng)等值圖計(jì)算結(jié)果如下列表：（計(jì)算過(guò)程見計(jì)算書） 表2.5 各短路點(diǎn)計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)次暫態(tài)電流有效值 (KA)沖擊電流幅值ish (KA)k15.0212.77k210.6227.04k33.017.672.5 電氣設(shè)備的選擇 正確地選擇電氣設(shè)備是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)行電氣設(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)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。電氣設(shè)備選擇的一般要求如下：l 應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢驗(yàn)、短路和過(guò)電壓情況的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；l 應(yīng)按照當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境污染程度等）校驗(yàn)；l 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和合理；l 與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；l 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；l 選擇的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。2.5.1 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能：正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)設(shè)備中功能最為完善的一種，其最大特點(diǎn)是能斷開負(fù)荷電流和短路電流。1）斷路器種類和型式的選擇： 除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)方便。一般6-35kv采用真空斷路器，35-500kv采用SF6斷路器。2) 額定電壓的選擇： UN UNS UNS-電網(wǎng)額定電壓3）額定電流的選擇： INIMAX IMAX-各種合理方式下最大持續(xù)工作電流4）開斷短路電流的選擇 INbrIPT（或I） IPT為實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量，開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故斷路器的開斷計(jì)算時(shí)間t應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間和斷路器固有分閘時(shí)間之和。5） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) I2t*t QK It、t-電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間 QK-短路電流熱穩(wěn)定效應(yīng)。6） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ies Ish Ies、 Ish-短路沖擊電流幅值和電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值7）110kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如下 表2 .6 列出的斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較如下計(jì)算數(shù)據(jù)SW6110UNS 110KVUN 110KVIMAX 137.8AIN 1200AI 5.02KAINbr 15.8KAQK 77.62 (KA)2*SIt2*t 998.56(KA)2*SIsh 12.77KAIes 41KA由選擇可知其結(jié)果正確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求，故110KV側(cè)選用SW6110型斷路器。8）35kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如下 表2.7 列出的斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較如下計(jì)算數(shù)據(jù)ZW7-40.5/1250-20Uns 35KVUn 40.5KVImax 433A In 1250AI 3.0KAINbr 20KAQk 27.72 (KA)2*SIt2*t 1600(KA)2*SIsh 7.67KAIes 50KA由選擇可知其結(jié)果正確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求，故35KV側(cè)選用ZW7-40.5/1250-20型斷路器。9）10kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如下 表2.8 列出的斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較如下計(jì)算數(shù)據(jù)VSm-12/2000-31.5-DUNS 10KVUN 12KVIMAX 1516A IN 2000AI 10.62KAINbr 31.5KAQK 347.4 (KA)2*SIt2*t 3969(KA)2*SIsh 27.088KAIes 80KA由選擇可知其結(jié)果正確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求，故10KV側(cè)選用VSm-12/2000-31.5-D型斷路器。2.5.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所的常用電器，它需要與斷路器配套使用。但是隔離開關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流、短路電流，其主要用途是：1） 隔離電源2） 倒閘操作3） 拉合小電流 隔離開關(guān)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。其選擇的具體方法與斷路器的1）2）3）4）5）6）相同，不再重復(fù)。根據(jù)對(duì)隔離開關(guān)操作控制的要求，還應(yīng)選擇其配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。屋內(nèi)式80000A以下的隔離開關(guān)一般采用手動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)；220KV及以上高位布置的隔離開關(guān)宜采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)。將以上各個(gè)選擇條件與短路電流的計(jì)算結(jié)果相比較，經(jīng)過(guò)計(jì)算后，設(shè)備選型如下：表2.9 隔離開關(guān)選擇結(jié)果設(shè)備選型技術(shù)數(shù)據(jù)UN（KV）IN（A）Ies（KA）5s熱穩(wěn)定電流（KA）GW5-110/6301106305020GW4-35/1000GD3510002918GN2-10/300010300010050隔離開關(guān)的校驗(yàn)：隔離開關(guān)的校驗(yàn)的具體方法與斷路器的1）2）3）4）5）相同，不再重復(fù)。查表得：110KV采用GW5-110/630型，35KV側(cè)采用GW4-35/1000GD 型，10KV采用GN2-10/3000型。2.5.3互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈等二次電路供電，以正確反映一次系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況。作用是：在技術(shù)方面，互感器將一次系統(tǒng)的高電壓變成低電壓（100或100/1.732）、大電流變?yōu)樾‰娏鳎?A或1A），便于實(shí)現(xiàn)對(duì)一次系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù)作用,也易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化。在經(jīng)濟(jì)方面，互感器使二次測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價(jià)格便宜。二次連接可采用低電壓、小截面的電纜，使屏內(nèi)布線簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，并可降低造價(jià)。在安全方面，互感器使測(cè)量?jī)x表和繼保等二次設(shè)備與高壓的一次系統(tǒng)在電氣方面隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。2.5.3.1電流互感器（CT）的選擇1）型式選擇根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油浸式），安裝方式（戶內(nèi)式、戶外式、裝入式、穿墻式），結(jié)構(gòu)形式（多匝式、單匝式、母線式），測(cè)量特性（測(cè)量用、保護(hù)用、具有測(cè)量暫態(tài)特性等）。一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式：6-20KV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用的LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式：35KV及以上電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(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)省占地和投資。2）額定電壓和額定電流的選擇： UN1 UNS IN1IMAX 式中UN1、 IN1-電流互感器的一次額定電壓和額定電流3）二次額定電流的選擇CT二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。當(dāng)配電裝置（例如超高壓）距離控制系統(tǒng)室較遠(yuǎn)時(shí)，為了能使CT能多帶二次負(fù)荷或減少電纜截面，提高準(zhǔn)確級(jí)，應(yīng)盡量采用1A。4）按準(zhǔn)確度級(jí)選擇CT的準(zhǔn)確度應(yīng)符合二次測(cè)量、繼電保護(hù)等的要求，用于電能計(jì)量的CT，準(zhǔn)確度級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)，用于繼電保護(hù)的CT誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過(guò)電流測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。5）檢驗(yàn)二次負(fù)荷的容量為保證CT工作準(zhǔn)確度要求，CT的二次負(fù)荷不超過(guò)允許的最大負(fù)荷，CT的二次負(fù)荷包括測(cè)量?jī)x表、繼電器電流線圈，二次電纜和接觸電阻等電阻；檢驗(yàn)二次負(fù)荷的公式：按容量檢驗(yàn)：SN2 S2按阻抗檢驗(yàn)：ZN2 Z2式中 S2-CT的二次最大一相負(fù)荷，VA； SN2-CT的二次額定負(fù)荷，VA； Z2-CT的二次最大一相阻抗，；ZN2-CT的二次額定阻抗，。6）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：CT的內(nèi)部熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于互感器1s熱穩(wěn)定電流與一次額定電流IN1之比，故熱穩(wěn)定條件為： （Kr* IN1）2*1 QK 式中QK-短路熱效應(yīng)2） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示, Kd等于CT內(nèi)部允許通過(guò)的極限電流（峰值）與一次額定電流IN1之比， 故：CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件為： （Kd*1.414*IN1） im 式中im-通過(guò)二次側(cè)繞組的最大沖擊電流3） 綜上，經(jīng)過(guò)計(jì)算，設(shè)備選型如下（計(jì)算過(guò)程詳見計(jì)算書） 表2.10 CT的選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型號(hào)繞次組合110KV側(cè)LCW1100.5/135 KV側(cè)LCW350.5/110KV側(cè)LAJ101/D2.5.3.2 電壓互感器（PT）的選擇1）型式選擇： 根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電壓互感器絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式，一般6-20KV戶內(nèi)配電裝置多用油浸式或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35KV配電裝置選用電磁式電壓互感器；110KV及其以上的配電裝置中盡可能地選用電容式電壓互感器。2）按額定電壓選擇： 為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%-110%之間。 PT二次額定電壓應(yīng)滿足測(cè)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。通常，一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓應(yīng)選為100/1.732v。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/1.732v；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3v。3）按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇： PT按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇與CT相似，要求互感器二次最大一相負(fù)荷S2應(yīng)該不超過(guò)設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確度級(jí)的額定二次負(fù)荷SN2，而且S2應(yīng)該盡量最接近SN2，因S2過(guò)小也會(huì)使誤差增大，PT的二次負(fù)荷S2計(jì)算式為： S2=(P0)2+（Q0)2）1/2 式中P0 、Q0-同一相一表和繼電器電壓線圈的有功功率、無(wú)功功率。4）PT不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定5）經(jīng)過(guò)計(jì)算，選擇結(jié)果如下：表2.11 PT的選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓（KV）副繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原繞組副繞組輔助繞組0.513YDR110110/1.7320.1/1.7320.11502204401200JDJ3535/1.7320.1/1.7320.1/3120180300600JDZJ1010/1.7320.1/1.7320.1/34060150300 備注：YDR110 Y-電壓互感器 D-單相 R-電容式 JDJ35 J-電壓互感器 D-單相 J-油浸式 JDZJ10 J-電壓互感器 D-單相 Z-環(huán)氧澆注絕緣 J-接地保護(hù)用2.5.4 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇支柱絕緣子分為戶內(nèi)和戶外絕緣子，戶內(nèi)絕緣子適用于干式工頻額定電壓高于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓1000V的變電所戶內(nèi)配電裝置和戶內(nèi)設(shè)備作為導(dǎo)體部分的絕緣和支持，戶外支柱絕緣子適用于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高于35KV到750KV的變電、配電裝置和電站作為設(shè)備絕緣和支持用。穿墻套管只適用于工頻交流額定電壓在40.5KV以下，環(huán)境溫度在-40度到+40度，海拔不超過(guò)1000 M的電站或配電所裝置，所以套管只考慮10KV側(cè)和35KV側(cè)。支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穿墻套管按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路電流條件進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。1）按額定電壓選擇支柱絕緣子和穿墻套管： 支柱絕緣子和穿墻套管的額定電壓應(yīng)大于等于電網(wǎng)額定電壓即 Un Uns ；2）按額定電流選擇穿墻套管： 穿墻套管額定電流In大于等于回路最大持續(xù)工作電流Imax，即ImaxKIn K-溫度修正系數(shù)3) 支柱絕緣子、套管種類和型式的選擇： 根據(jù)裝置地點(diǎn)、環(huán)境、屋內(nèi)、屋外或防污式滿足要求的產(chǎn)品格式。4) 穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 套管耐受短路電流的熱效應(yīng)I2t*t大于等于短路電流通過(guò)套管產(chǎn)生的熱效應(yīng)QK。即 I2t*t Qk5）支柱絕緣子和套管的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 要求：Fmax0.6FgFg -絕緣子抗破壞負(fù)荷； Fmax-在短路時(shí)作用于絕緣子或穿墻套管的力（不同母線有不同的布置方式和計(jì)算公式）6）經(jīng)計(jì)算支柱絕緣子選擇如下: 表2.12 支柱絕緣子選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓(kv)絕緣子高度(mm)機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）FZSW-110/1001107701000FZSW-35/635450600FZSW-12/4122154007）經(jīng)計(jì)算10KV選用CM-1090母線套管 35KV選用 CMW-40.5-3202.5.5 母線導(dǎo)體的選擇 一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體有硬母線和軟母線兩種形式。1） 型式： 一般采用鋁材，只有當(dāng)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的場(chǎng)所，或者腐蝕嚴(yán)重的場(chǎng)所，才選用銅材，20KV及以下且正常工作電流不大于4000A，首選矩形導(dǎo)體；在4000A-8000A時(shí)，一般用槽型導(dǎo)體；8000A以上工作電流選管型導(dǎo)體或銅芯鋁絞線構(gòu)成的組合導(dǎo)線。2） 按最大持續(xù)工作電流： 導(dǎo)線界面應(yīng)滿足Iy Imax 式中Iy-導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許載流量，A3） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：Sj= Imax/J (mm2)4) 熱穩(wěn)定檢驗(yàn)應(yīng)滿足條件：Smin= Q1/2K/C 式中 C-母線的熱穩(wěn)定系數(shù) QK-短路電流熱效應(yīng) (KA)2*s Smin -滿足熱穩(wěn)定最小截面，mm25）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足條件： maxy 式中 y -母線材料的允許應(yīng)力，鋁為500-700kg/cm max-母線材料的最大應(yīng)力 max= 1.732I2sh*L*10-7/a6） 經(jīng)過(guò)計(jì)算：110KV側(cè)選擇的匯流母線參數(shù)如下： 選用型鋼芯鋁絞線單條平放,集膚效應(yīng)系數(shù)KS=1.2 35KV側(cè)選擇的匯流母線參數(shù)如下： 選擇40*4 (mm2)單條平放矩形導(dǎo)體,集膚效應(yīng)系數(shù)KS=1.010KV側(cè)選擇的匯流母線參數(shù)如下： 選擇80*10 (mm2)單條豎放矩形導(dǎo)體，集膚效應(yīng)系數(shù)KS=1.22.5.6 避雷器的選擇避雷器是一類限制入侵波的過(guò)電壓保護(hù)裝置。電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，其承受的雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓均由避雷器來(lái)限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器保護(hù)性能。目前使用的避雷器主要有四種類型：保護(hù)間隙、排氣式避雷器、閥式避雷器、氧化鋅避雷器。保護(hù)間隙和排氣式避雷器主要用于配電系統(tǒng)線路和發(fā)電廠變電站進(jìn)線段保護(hù)以限制雷電入侵過(guò)電壓。閥式避雷器和氧化鋅避雷器主要用于發(fā)電廠及變電所保護(hù)。所以以下主要考慮閥式避雷器和氧化鋅避雷器。1） 型式的選擇：閥式避雷器具有較平的伏秒特性和較強(qiáng)的滅弧能力，同時(shí)可以避免截波發(fā)生。普通閥型避雷器由FS和FZ兩種。FS型主要用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型主要用于發(fā)電廠和變電所，金屬氧化鋅避雷器比普通的閥型避雷器具有無(wú)續(xù)流，流通量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。2） 額定電壓：正常工作時(shí)加在避雷器上的為工頻工作電壓。避雷器的額定電壓必須與安裝處的電力系統(tǒng)等級(jí)相同。3） 滅弧電壓： 滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻持續(xù)電流第一次經(jīng)過(guò)零點(diǎn)零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件與允許限制避雷器最高工頻電壓。滅弧電壓應(yīng)大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則避雷器可能因不能滅弧而發(fā)生爆炸。其具體考慮如下： 10KV和35KV側(cè)滅弧電壓為最大工作線電壓的100%110% 110KV側(cè)滅弧電壓為最大線電壓的80% 4） 工頻放電電壓：在工頻放電電壓要規(guī)定其上下限，如果太高意味著放電電壓也高，將使其保護(hù)性能變壞；太低意味著滅弧電壓降低，將會(huì)造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。35KV及以下取3.5Up，110KV取3.0 Up5） 殘壓： 在防雷設(shè)計(jì)中以5KV以下的電壓作為避雷器的最大殘壓。6） 保護(hù)比： 保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說(shuō)明避雷器保護(hù)性能的參數(shù)，越小表明保護(hù)性能高。7） 直流電壓下的電導(dǎo)電流： 運(yùn)行中的避雷器通常用測(cè)量直流電壓下的電導(dǎo)電流方法來(lái)判斷分路電阻的性能。它必須在規(guī)定范圍內(nèi)。4） 綜上所述： 110KV側(cè)采用FCZ-110型避雷器 35KV側(cè)采用FCZ35型避雷器 10KV側(cè)采用FZ-10型避雷器避雷器配置原則：1） 配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；2） 220KV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一臺(tái)避雷器；3） 以下情況中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：A： 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級(jí)絕緣，且裝設(shè)有隔離開關(guān)時(shí)；B： 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)；C： 不接地或經(jīng)過(guò)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。4） 110KV，220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。5） 結(jié)果如下 表2.13 避雷器選擇結(jié)果型號(hào)組合方式額定電壓KV滅弧電壓KV工頻放電電壓KV預(yù)放電時(shí)間1.5-20s5KA沖擊電流下的殘壓幅值FCZ110單獨(dú)元件110126255-290345332FCZ35單獨(dú)元件354170-85112108FZ10單獨(dú)元件1012.726-3145452.5.7 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所常用于保護(hù)電力電容器，配電線路和變壓器，而在電廠多用于電壓互感器。1） 額定電壓選擇：Un Uns 2） 額定電流選擇：按熔管額定電流選擇：Inft Infs為了保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇INFS=KImax式中 K-可靠系數(shù)，K=1.11.3 Imax-電力變壓器回路最大工作電流3） 熔斷器開斷電流校驗(yàn)：INbr Ish對(duì)于保護(hù)PT的高壓熔斷器，只按額定電壓及按開斷電流容量來(lái)選擇。4） 高壓熔斷器選擇結(jié)果 表2.14 高壓熔斷器選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓KV額定電流KA最大開斷容量MVA最大開斷電流KA備注RN2-35350.5100017保護(hù)至內(nèi)TVRN2-10100.550085保護(hù)至內(nèi)TV5) 最大開斷容量500MVA40MVA滿足要求。