變電站課程設(shè)計說明書---11010kv變電所電氣部分課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目 110/10kV變電所電氣部分課程設(shè)計 </p><p>　　課 程 名 稱 發(fā)電廠電氣部分 </p><p>　　院 (系、部、中心) 電力工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 繼 電 保

2、 護(hù) </p><p>　　班 級 繼 保 081 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師

3、</p><p>　　設(shè)計起止時間： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、對待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分 析 ................................................1</p><

4、p>　　二、選擇待設(shè)計變電所主變的臺數(shù)、容量、型式.........1</p><p>　　三、分析確定高、低壓側(cè)主接線及配電裝置型式.........3</p><p>　　四、分析確定所用電接線方式.........................6</p><p>　　五、進(jìn)行互感器配置.................................6

5、</p><p>　　六.短路計算........................................9</p><p>　　七、選擇變電所高、低壓側(cè)及10kV饋線的斷路器、隔離開關(guān)................................................10</p><p>　　八、選擇10kV硬母線...............

6、................13</p><p>　　一、對待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分析</p><p>　　1.1、待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　1.1.1 變電所的分類</p><p>　　樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所、終端變電所</p><p>　　1.1.2

7、 設(shè)計的C變電所類型</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書的要求，從圖中看，我設(shè)計的C變電所屬于終端變電所。</p><p>　　1.1.3 在系統(tǒng)中的作用</p><p>　　終端變電所，接近負(fù)荷點(diǎn)，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔(dān)功率轉(zhuǎn)送任務(wù)。電壓為110kV及以下。全所停電時，僅使其所供用戶中斷供電。</p><p>　　1.2、所供用戶的分析

8、</p><p>　　1.2.1 電力用戶分類、對供電可靠性及電源要求</p><p>　　（1）I類負(fù)荷。I類負(fù)荷是指短時（手動切換恢復(fù)供電所需的時間）停電也可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負(fù)荷。I類負(fù)荷任何時間都不能停電。對接有I類負(fù)荷的高、低壓廠用母線，應(yīng)有兩個獨(dú)立電源，即應(yīng)設(shè)置工作電源和備用電源，并應(yīng)能自動切換；I類負(fù)荷通常裝有兩套或多套設(shè)備；I類負(fù)荷的電動機(jī)必

9、須保證能自啟動。</p><p>　?。?）II類負(fù)荷。II類負(fù)荷指允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設(shè)備或影響機(jī)組正常運(yùn)行的負(fù)荷。II類負(fù)荷僅在必要時可短時（幾分鐘到幾十分鐘）停電。對接有II類負(fù)荷的廠用母線，應(yīng)有兩個獨(dú)立電源供電，一般采用手動切換。</p><p>　　I類、II類負(fù)荷均要求有兩個獨(dú)立電源供電，即其中一個電源因故停止供電時，不影響另一個電源連續(xù)供電。例如，具備下列條

10、件的不同母線段屬獨(dú)立電源：①每段母線接于不同的發(fā)電機(jī)或變壓器；②母線段間無聯(lián)系，或雖然有聯(lián)系，但其中一段故障時能自動斷開聯(lián)系，不影響其他段供電。所以，每個I類、II類負(fù)荷均應(yīng)由兩回接于不同母線段的饋線供電。</p><p>　　（3）III類負(fù)荷。III類負(fù)荷指較長時間（幾小時或更長時間）停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便的負(fù)荷。III類負(fù)荷停電不會造成大的影響，必要時可長時間停電。III類負(fù)荷對供電可

11、靠性無特殊要求，一般由一個電源供電，即一回饋線供電。</p><p>　　1.2.2 估算C變電所的回路數(shù)目</p><p>　　根據(jù)上述要求，重要負(fù)荷（I類、II類）比例是55%，重要負(fù)荷需用雙回線，每回10kV饋線輸送功率1.5~2MW，經(jīng)計算，高壓側(cè)回路數(shù)為2，低壓側(cè)回路數(shù)為18÷1.5=12。</p><p>　　二、選擇待設(shè)計變電所主變的臺數(shù)、容

12、量、型式</p><p>　　2.1、C變電所主變的臺數(shù)</p><p>　　裝設(shè)兩臺主變，以保證供電可靠性，變電所C有四回電源進(jìn)線，考慮到發(fā)展，主變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)劃負(fù)荷來選，避免一臺主變故障或檢修時影響供電，故選擇兩臺主變壓器。</p><p>　　2.2 C變電所主變的容量</p><p>　　2.2.1 每臺變壓器容量</

13、p><p>　　根據(jù)5~10年發(fā)展規(guī)劃選擇，當(dāng)一臺因故退出時，另一臺應(yīng)能保證60%--70%的負(fù)荷，同時應(yīng)保證全部重要負(fù)荷。C變電所的重要負(fù)荷比例為55%，比例小于60%，不需按重要負(fù)荷的比例計算Sm。 </p><p>　　2.2.2 據(jù)Sm’選擇接近的標(biāo)準(zhǔn)容量SN (計算過程見計算書P15)</p><p>　　已知實(shí)際負(fù)荷曲線A為以變電所C的最大有功負(fù)荷Pm為基準(zhǔn)

14、的標(biāo)幺值。</p><p>　　我選擇的標(biāo)準(zhǔn)容量SN=10MVA，為偏小選擇，在一臺退出時出現(xiàn)過負(fù)荷，需要作過負(fù)荷校驗(yàn)。當(dāng) 時，為過負(fù)荷段SN/Sm’=10/12=0.833,故在負(fù)荷曲線9~12h為過負(fù)荷，T=3。計算得出欠、過負(fù)荷系數(shù)。由K1查找自然油循環(huán)變壓器的正常過負(fù)荷曲線圖，得允許的K2，與計算得出的K2比較。查找的自然油循環(huán)的過負(fù)荷系數(shù)K2=1.25大于計算得出的K2=1.2，因此，滿足正常過負(fù)荷需要

15、。</p><p>　　2.3、C變電所主變的型式（主變選擇戶外型）</p><p>　　2.3.1 相數(shù)、繞組、連接方式的確定</p><p><b>　　（1）相數(shù)的確定</b></p><p>　　在330kV及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資少、占地面積小

16、、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運(yùn)行維護(hù)較方便。</p><p><b>　?。?）繞組數(shù)的確定</b></p><p>　　C變電所為110/10kV的地區(qū)變電所，有兩個電壓等級，為充分利用繞組，采用雙繞組變壓器。結(jié)構(gòu)較簡單，運(yùn)行維護(hù)方便，費(fèi)用低，比起自耦變有更多的優(yōu)點(diǎn)，故C變電所采用雙繞組變壓器。</p><p>　　（3）繞組連接方式的

17、確定</p><p>　　變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。</p><p>　　C變電所采用Yn,d11連接組。高壓側(cè)110kV用星形接

18、法，中性點(diǎn)直接接地，低壓側(cè)10kV用三角形接法，正序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)超前30°（11點(diǎn)鐘）。</p><p>　?。?）調(diào)壓方式的確定</p><p>　　主變選用普通調(diào)壓方式。</p><p>　?。?）額定電壓的選擇</p><p><b>　　一次側(cè)：110kV</b></p>&l

19、t;p>　　二次側(cè)：額定電壓按高于線路額定電壓的5%整定，即10.5kV。</p><p>　　2.3.2 主變的型號</p><p>　　查《發(fā)電廠電氣部分》第452頁，選擇主變壓器型號如下：</p><p>　　表2-1 主變壓器型號及參數(shù)</p><p>　　其額定容量（kVA）為：10

20、000kVA。</p><p>　　三、分析確定高、低壓側(cè)主接線及配電裝置型式</p><p>　　3.1、分析確定高、低壓側(cè)主接線</p><p>　　3.1.1 主接線基本要求</p><p><b>　　（1）可靠性</b></p><p>　?、贁嗦菲鳈z修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。<

21、/p><p>　　②斷路器或母線故障，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，盡量減少停運(yùn)出線的回路數(shù)和停運(yùn)時間，并保證對Ⅰ、II類負(fù)荷的供電。</p><p>　　③盡量避免發(fā)電廠或變電所全部停運(yùn)的可能性。</p><p>　?、軐ρb有大型機(jī)組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。</p><p><b>　　（2）靈活性</b

22、></p><p>　?、僬{(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、跈z修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不影響對用戶的供電。</p><p>　?、蹟U(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓

23、器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟(jì)性</b></p><p>　　可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下

24、，做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　①投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，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，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。</p><p>　?、谀赀\(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)

25、以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　?、壅嫉孛娣e小。電氣主接線設(shè)計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。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　?、茉诳赡艿那闆r下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。

26、</p><p>　　3.1.2 限制短路電流的措施</p><p>　　（1）采用計算阻抗大的接線和減少并聯(lián)設(shè)備、并聯(lián)支路的運(yùn)行方式，雙回路用戶線路分開。</p><p>　?。?）加裝限流電抗器。</p><p>　?。?）采用低壓分裂繞組變壓器。</p><p>　　3.1.3 單母分段接線</p>

27、<p>　?。?）優(yōu)點(diǎn)：提高可靠性和靈活性。</p><p>　?、賰赡妇€段可并列運(yùn)行，也可以分裂運(yùn)行。</p><p>　　②重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。</p><p>　?、廴我欢文妇€或母線隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小停電范圍。</p><p>　　④用分?jǐn)鄶嗦菲鱍Fd分段，如果QF

28、d在正常運(yùn)行時接通，當(dāng)某段母線故障時，繼電保護(hù)使QFd及故障段電源的斷路器自動斷開，只停該段；如果QFd在正常運(yùn)行時斷開，當(dāng)某段電源回路故障而使其斷路器斷開時，備用電源自動投入裝置使QFd自動接通，可保證全部出線繼續(xù)供電。</p><p>　?。?）缺點(diǎn)：分段的單母線接線增加了分段設(shè)備的投資和占地面積；某段母線故障或檢修仍有停電問題；某回路的斷路器檢修，該回路停電；擴(kuò)建時，需向兩端均衡擴(kuò)建。</p>

29、<p>　?。?）適用范圍：①6~10kV配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上；</p><p>　?、?5~63kV配電裝置，出線回路數(shù)為4~8回；</p><p>　　③110kV配電裝置，出線回路數(shù)為3~4回。</p><p>　　3.1.4 橋形接線</p><p><b>　?。?）內(nèi)橋接線</b>&l

30、t;/p><p>　?、賰?yōu)點(diǎn)：其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單。</p><p>　　②缺點(diǎn)：變壓器切除、投入或故障時，有一回路短時停運(yùn)，操作較復(fù)雜；線路側(cè)斷路器檢修時，線路需較長時間停運(yùn)；斷路器故障和檢修的幾率大。</p><p>　?、圻m用范圍：輸電線路較長（則檢修和故障幾率大）或變壓器不需經(jīng)常投、切及穿越功率不大的小容量配電裝置中。</

31、p><p><b>　　（2）外僑接線</b></p><p>　?、賰?yōu)點(diǎn)：變壓器切除、投入或故障時，不影響其余部分的聯(lián)系，操作較簡單；斷路器故障和檢修的幾率小。</p><p>　?、谌秉c(diǎn)：其中一回線路檢修或故障時，有一臺變壓器短時停運(yùn)，操作較復(fù)雜；變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運(yùn)。</p><p>　　③輸電線

32、路較短或變壓器需經(jīng)常投、切及穿越功率較大的小容量配電裝置中。</p><p>　　高壓側(cè)（110kV）：兩回路進(jìn)線，2臺主變壓器，用內(nèi)橋型接線</p><p>　　低壓側(cè)（10kV）： 單母分段接線</p><p>　　3.2、配電裝置型式</p><p>　　3.2.1 配電裝置設(shè)計原則</p><p>　　（1）配

33、電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；</p><p>　?。?）保證運(yùn)行可靠，按照系統(tǒng)自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離；</p><p>　?。?）便于檢修、巡視和操作；</p><p>　　（4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價；</p><p>　?。?）安裝和

34、擴(kuò)建方便。</p><p>　　3.2.2 配電裝置的基本要求</p><p><b>　?。?）節(jié)約用地；</b></p><p>　　（2）運(yùn)行安全和操作巡視方便；</p><p>　?。?）考慮檢修和安裝條件；</p><p>　?。?）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行；&l

35、t;/p><p>　?。?）節(jié)約材料，降低造價；</p><p>　　（6）安裝和擴(kuò)建方便。</p><p>　　3.2.3 布置特點(diǎn)</p><p>　?。?）屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：</p><p>　?、?由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較??；</p><p>　?、?維修、巡視和操作在

36、室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；</p><p>　　③ 外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量；</p><p>　?、?房屋建筑投資大。</p><p>　?。?）屋外配電裝置的特點(diǎn)：</p><p>　?、?土建工程量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；</p><p><b>　?、?擴(kuò)建比較方便；</b

37、></p><p>　?、?相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；</p><p><b>　?、?占地面積大；</b></p><p>　?、?受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，順加絕緣；</p><p>　　⑥ 外界氣象變化對設(shè)備維修和操作有影響。</p><p>　　（3）成套配電裝置的

38、特點(diǎn)：</p><p>　　① 電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；</p><p>　?、?所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬運(yùn)；</p><p>　?、?運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便；</p><p>　?、?耗用鋼材較多，造價較高。&l

39、t;/p><p>　?。?）屋內(nèi)配電裝置布置型式分為如下3種：</p><p><b>　?、偃龑邮?lt;/b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：安全，可靠性高，占地面積小。</p><p>　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時間長，造價高，運(yùn)行、檢修不大方便。</p><p><b>　　②二層式</b

40、></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：造價較低，運(yùn)行、檢修較方便</p><p>　　缺點(diǎn)：占地面積有所增加</p><p><b>　?、蹎螌邮?lt;/b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，施工時間長，造價低，運(yùn)行、檢修方便</p><p><b>　　缺點(diǎn)：占地面積大</b>

41、;</p><p>　?。?）屋外配電裝置布置型式分為如下3種：</p><p>　　①中型配電裝置，其中又分為普通中型配電裝置和分相中型配電裝置。</p><p>　　a.普通中型配電裝置：</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：布置清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠；構(gòu)架高度較低，抗振性較好；檢修施工運(yùn)行方便；所用鋼材少，造價較低。</p>&

42、lt;p><b>　　缺點(diǎn)：占地面積較大</b></p><p>　　b.分相中型配電裝置：</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：布置清晰美觀，減少絕緣子串和母線的數(shù)量；采用硬母線時，可降低構(gòu)架高度，縮小母線相間距離，進(jìn)一步縮小縱向尺寸；占地少。</p><p>　　缺點(diǎn)：施工較復(fù)雜；柱式絕緣子防污抗振能力差。</p><p&g

43、t;<b>　　②高型配電裝置</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：充分利用空間位置，布置最緊湊，縱向尺寸最??；占地面積較普通的要小，母線絕緣子串及控制電纜用量也較普通中型配電裝置少。</p><p>　　缺點(diǎn)：耗用鋼材較中型配電裝置多15%~60%；操作條件比中型配電裝置差；檢修上層設(shè)備不方便；抗振能力比中型配電裝置差。</p><p><

44、;b>　　③半高型配電裝置</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：布置較中型緊湊，縱向尺寸較中型小；占地約為普通中型的50%~70%；施工檢修運(yùn)行條件比高型好；母線不等高布置，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出線都帶旁路較方便。</p><p>　　缺點(diǎn)：與高型配電裝置相似，但程度較輕。</p><p>　　3.3 配電裝置選型</p><p>　　B變

45、電所為地區(qū)變電所，一般位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，可以采用中型或半高型。變電所采用的是軟導(dǎo)線，所有電器安裝在一定高度的同一水平面上，母線稍高于電器所在的水平面。采用普通中型布置，運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運(yùn)行可靠，不易誤操作，各級電業(yè)部門無論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修方面，都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。</

46、p><p>　　綜上所述，我設(shè)計的C變電所，110kV按屋外布置考慮，用普通中型屋外配電裝置；10kV采用屋內(nèi)配電裝置，當(dāng)出線不帶電抗器時，用屋內(nèi)成套開關(guān)柜JYN-10型手車式開關(guān)柜單層布置。 </p><p>　　四、分析確定所用電接線方式</p><p>　　4.1、所用變臺數(shù)的選擇</p><p>　　據(jù)GB50059-1992《35~11

47、0kV變電所設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“35~110kV變電所，有兩臺及以上主變壓器時，宜裝設(shè)兩臺容量相同、可互為備用的所用工作變壓器?！盉變電所有兩臺主變，故應(yīng)選擇2臺相同的所用變。</p><p>　　4.2、所用變?nèi)萘康倪x擇</p><p>　　無具體數(shù)據(jù)，統(tǒng)一選擇125kVA，高壓側(cè)電壓為10kV，型號為SC10-125/10。</p><p>　　4.3、所用變電源

48、的接線方式</p><p>　　按規(guī)定，樞紐變電所、總?cè)萘?0MVA及以上的變電所、裝有水冷卻或強(qiáng)迫循環(huán)冷卻的主變及裝有同步調(diào)相機(jī)的變電所、采用整流操作電源或無人值班的變電所，均裝設(shè)2臺所用變，并分別由不同電壓級的電源或獨(dú)立電源引接。</p><p>　　C變電所雖然容量不大，但考慮到110kV及以下變電所均發(fā)展為無人值班，所用電源要求較高的可靠性，故亦設(shè)2臺所用變，容量有幾十千伏安；所用

49、系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動力與照明合用；選用Y,yn0接線的干式變壓器。若直流操作電源為蓄電池組，則2臺所用變可分別經(jīng)高壓熔斷器接于10kV的兩個母線分段上。若采用整流操作電源，則應(yīng)有1臺所用變接于110kV進(jìn)線斷路器的線路側(cè)，否則，全所停電時進(jìn)線無合閘電源。</p><p>　　低壓側(cè)（380/220V側(cè)），采用單母線分段接線，將所用負(fù)荷均分在兩個分段上，平時分裂運(yùn)行，以限制故障范圍

50、，提高供電可靠性；分段一般不設(shè)備用電源自動投入裝置，采用手動切換方式。</p><p><b>　　五、進(jìn)行互感器配置</b></p><p><b>　　5.1、配置原則</b></p><p>　　5.1.1 電壓互感器配置</p><p>　?。?）母線 一般各段工作母線及備用母線上各裝有一

51、組電壓互感器，用于供給給母線、主變和出線的測量儀表、保護(hù)、同步設(shè)備和保護(hù)裝置。</p><p>　　6~220kV母線在三相上裝設(shè)。其中，6~20kV母線的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式；35~220kV母線的電壓互感器，一般由三臺單相三繞組電壓互感器構(gòu)成，110kV為電容式或電磁式（為避免鐵磁諧振，以電容式為主）。</p><p>　?。?）線路 當(dāng)對端有電源時，在出線側(cè)上裝設(shè)一組

52、電壓互感器，供監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，35~220kV線路在一相上裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī) 一般裝2—3組電壓互感器。一組(三只單相、雙繞組)供自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同步和保護(hù)裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否接地之用。當(dāng)互感器負(fù)荷較大時，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測量儀表使用。&

53、lt;/p><p>　?。?）變壓器 變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。</p><p>　　5.1.2 電流互感器的配置</p><p>　?。?）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，電流互感器裝在斷路器與出線側(cè)刀閘之間，不能放在母線側(cè)。在發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元的發(fā)電機(jī)出口，也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。其數(shù)量應(yīng)滿足

54、測量儀表、繼電保護(hù)和自動裝置要求。</p><p>　?。?）測量儀表、繼電保護(hù)和自動裝置一般均由單獨(dú)的電流互感器供電或接于不同的二次繞組，因?yàn)槠錅?zhǔn)確度級要求不同，同時為了防止儀表開路時引起保護(hù)的不正確動作。</p><p>　?。?）110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，一般應(yīng)按三相配置；35kV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，據(jù)具體要求按兩相或三相配置。</p>

55、<p>　?。?）保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。</p><p>　?。?）為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。</p><p>　　（6）為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布

56、置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分折和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。</p><p>　　5.1.3 避雷器的配置</p><p>　　根據(jù)DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》的有關(guān)規(guī)定，主要有以下要求。</p><p>　?。?）母線 配電裝置的每組母線上，應(yīng)各裝設(shè)一組避雷器，但進(jìn)出線

57、都裝設(shè)避雷器時（如一臺半斷路器接線）除外。</p><p>　?。?）變壓器 220KV及以下主變壓器到母線避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在主變壓器附近增設(shè)一組避雷器。發(fā)電廠的雙繞組變壓器，當(dāng)發(fā)電機(jī)斷開時由高壓側(cè)倒送廠用電時，變壓器的低壓繞組三相出線上應(yīng)裝設(shè)避雷器。在直接接地系統(tǒng)中，若變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣且未裝設(shè)保護(hù)間諜；或變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時，變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器

58、。</p><p>　?。?）發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī) 單元接線中的發(fā)電機(jī)出口宜裝設(shè)一組避雷器。接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的發(fā)電機(jī)，即與直配線連接的發(fā)電機(jī)，容量為25MW以下，應(yīng)盡量將母線上的避雷器靠近電機(jī)裝設(shè)或裝在電機(jī)出線上。如直配線發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)能引出且未直接接地，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)一臺避雷器。連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處應(yīng)裝設(shè)一組避雷器。</p><p>　　（4）線路 35~220KV配電裝置，

59、在雷季，如線路的隔離開關(guān)或斷路器可能經(jīng)常斷路運(yùn)行，同時線路側(cè)又帶電，應(yīng)在靠近隔離開關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組避雷器。發(fā)電廠、變電所的35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器，其接地端應(yīng)與電纜金屬外皮連接。3~10KV配電裝置的架空線上，一般裝設(shè)一組避雷器，有電纜段的架空線，避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近。SF全封閉組合電器（GIS）的架空線路必須裝設(shè)避雷器。</p><p>　　5.2、電壓互感器配置的選

60、擇</p><p>　　5.2.1 型式的選擇</p><p>　　一般6~20kV戶內(nèi)配電裝置中多采用油浸或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；110kV的配電裝置中盡可能選用電容式電壓互感器。</p><p>　　5.2.2 按額定電壓選擇</p><p>　　為保證測量準(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%間

61、。</p><p>　　電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護(hù)和自動裝置的要求。一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時，二次繞組額定電壓選為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時，二次繞組額定電壓選為。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助副繞組額定電壓選為；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3V。</p><p>　　5.2.3 按容量和準(zhǔn)確度級選擇</p&g

62、t;<p>　　電壓互感器按容量和準(zhǔn)確度級選擇的原則，要求互感器二次最大一相的負(fù)荷S2，不超過設(shè)計要求準(zhǔn)確度級的額定二次負(fù)荷S2，而且S2應(yīng)盡量接近SN2 ，因S2過小也會使誤差增大。</p><p>　　電壓互感器的選擇不需進(jìn)行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　注意事項(xiàng)：電壓互感器二次側(cè)繞組不允許短路，目的是為了防止過電壓引起的絕緣擊穿。</p>&l

63、t;p>　　5.2.4 B變電所電壓互感器的配置</p><p>　　綜上所述，B變電所電壓互感器的配置為：各工作母線各裝一組電壓互感器，供電給測量儀表和保護(hù)裝置的電壓線圈，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。110kV母線為電容式電壓互感器TYD110/-0.02，10kV母線為電磁型三相五柱式電壓互感器JSJW-10。</p><p>　　5.3、電流互感器配置的選擇</p

64、><p>　　5.3.1 型式的選擇</p><p>　　6~20kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用LD單匝貫穿式和復(fù)匝貫穿式；35kV及以上的電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管式，優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和減小投資。</p><p>　　5.3.2 按額定電壓選擇</p><p>　　電流互感器

65、的額定電壓不小于裝設(shè)回路所在電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　　5.3.3 按額定電流選擇</p><p>　　電流互感器的一次額定電流不小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流，電流互感器二次額定電流，可根據(jù)二次負(fù)荷的要求分別選擇5A或1A等，為了保證測量儀表的最佳工作狀態(tài)，并且在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?，?dāng)TA用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右。</

66、p><p>　　5.3.4 按準(zhǔn)確度級選擇</p><p>　　電流互感器的準(zhǔn)確度級應(yīng)符合其二次測量儀表、繼電保護(hù)等的要求，用于電能計量的電流互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級。用于繼電保護(hù)的電流互感器，誤差應(yīng)在一定的限值之內(nèi)，以保證過電流時的測量準(zhǔn)確度的要求。</p><p>　　注意事項(xiàng)：電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁開路。</p><p>　　5.3.5

67、 B變電所電流互感器的配置</p><p>　　綜上所述，B變電所電流互感器的配置為：110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路一般按三相配置，主變高、低壓側(cè)及分段母線按三相配置；10kV分段、出線，按兩相配置，供電給測量儀表和保護(hù)裝置的電流線圈。故110kV側(cè)選擇LCWB6-110B/300；10kV側(cè)選擇LZZJB6-10。</p><p><b>　　六.短路計算<

68、/b></p><p>　　6.1、短路計算的一般規(guī)定</p><p>　　6.1.1 計算的基本情況</p><p>　?。?）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行</p><p>　　（2）所有同步電機(jī)都具體自動調(diào)整勵磁裝置（包括強(qiáng)行勵磁）</p><p>　?。?）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間</

69、p><p>　　（4）所有電源的電動勢相位角相同</p><p>　?。?）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻，對異步電動機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值的最大全電流有效值時才予以考慮。</p><p>　　6.1.2 接線方式</p><p>　　計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最

70、大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　6.1.3 短路種類--按三相短路計算</p><p>　　6.1.4 短路計算點(diǎn)</p><p>　　在正常接線方式時，通過設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計算點(diǎn)。</p><p>　　6.2、主接線后備保護(hù)動作時間</p><p>

71、;　　10kV出線：1s ，0kV分段：1.5s，主變：2s， 110kV分段：3s110kV進(jìn)線：2.5s</p><p>　　6.3、短路電流的計算</p><p>　　6.3.1 短路電流計算條件</p><p>　?。?）選擇通過導(dǎo)體或電器的為最大短路點(diǎn)及運(yùn)行方式。</p><p>　?。?）采用個別變化法，即分別計算系統(tǒng)（假定無窮大

72、）和電廠供給的。</p><p>　?。?）每個短路計算點(diǎn)均需計算校驗(yàn)導(dǎo)體或電器所需的三個短路電流，即。</p><p>　?。?）短路電流持續(xù)時間。</p><p>　　6.3.2 短路計算等值電路圖，進(jìn)行元件電抗標(biāo)幺值計算。</p><p>　　6.3.3 短路計算點(diǎn)</p><p>　　6.3.4 短路計算結(jié)果（

73、計算過程見計算書P16）</p><p>　　七、選擇變電所高、低壓側(cè)及10kV饋線的斷路器、隔離開關(guān)</p><p>　　7.1、電氣設(shè)備選擇的一般要求</p><p>　?。?）應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況的運(yùn)行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。</p><p>　?。?）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境溫度等）校核。</

74、p><p>　?。?）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　?。?）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　?。?）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種，以減少備品備件，方便運(yùn)行管理。</p><p>　　7.2、斷路器的選擇</p><p>　　斷路器是性能最完善的高壓開關(guān)，它能在各種情況下迅速而可靠地熄滅電弧，它

75、的最繁重的任務(wù)是開斷短路電流，為此，它有不同的滅弧裝置，它的觸頭被滅弧室包圍，一般看不到斷口。在開關(guān)電器中，它結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，地位最重要，它的制造水平往往反映電力系統(tǒng)發(fā)展水平。</p><p>　　7.2.1 斷路器選擇的基本要求</p><p>　?。?）在合閘運(yùn)行時應(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，應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。</p><p>

76、　?。?）在跳閘狀態(tài)下，應(yīng)具有良好的絕緣。</p><p>　　（3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r間。</p><p>　　（4）應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝維護(hù)方便。</p><p>　　7.2.2 選擇的基本條件</p><p>　　（1）型式： 高壓側(cè)（110kV）：戶外SF6斷路器&

77、lt;/p><p>　　低壓側(cè)（10kV）： 戶內(nèi)真空斷路器</p><p>　　（2）額定電壓： UN ≥ UNS（工作電壓）</p><p>　?。?）額定電流： IN ≥ Imax（最大持續(xù)工作電流）</p><p>　　（4）額定開斷電流： INbr ≥ It（或I”）</p><p>　

78、?。?）額定關(guān)合電流： INcl ≥ ish</p><p>　?。?）動穩(wěn)定校驗(yàn)： ies ≥ ish</p><p>　　（7）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： It²?t ≥ Qk</p><p>　　7.2.3 斷路器選擇的結(jié)果 （計算過程見計算書P22）</p><p>　　7.3、隔離開關(guān)的選擇</p><

79、p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器，它是一種最簡單的開關(guān)，它的主要用途是保證高壓裝置檢修工作的安全，用隔離開關(guān)構(gòu)成明顯的斷開點(diǎn)，將需要檢修的高壓設(shè)備與帶點(diǎn)部分可靠地斷開隔離。</p><p>　　7.3.1 隔離開關(guān)選擇的基本要求</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）

80、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。</p><p>　　（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。</p><p>　?。?）隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。</p><p>　　（5）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。&

81、lt;/p><p>　?。?）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。</p><p>　　7.3.2 選擇的基本條件</p><p>　?。?）型式： 高壓側(cè)（110kV）：GW4 或 GW5</p><p>　　低壓側(cè)（10kV）： JYN-10成套開關(guān)柜式</p><p>　?。?）額

82、定電壓： UN ≥ UNS（工作電壓）</p><p>　?。?）額定電流： IN ≥ Imax（最大持續(xù)工作電流）</p><p>　?。?）動穩(wěn)定校驗(yàn)： </p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： It²?t ≥ Qk</p><p>　　7.3.3 隔離開關(guān)選擇的結(jié)果 （計算過程見計算書P

83、24）</p><p>　　八、選擇10kV硬母線</p><p>　　8.1、母線材料的選擇</p><p>　　一般情況下，我們采用鋁母線；在持續(xù)工作電流較大，且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出口處，以及污穢對鋁腐蝕嚴(yán)重而對銅腐蝕輕的場所，采用銅母線。</p><p>　　8.2、母線截面形狀的選擇</p><p>

84、　　在35kV及以下，持續(xù)電流在4000A以下的屋內(nèi)配置中，一般采用矩形母線；35kV及以上的屋外配電裝置，可采用鋼芯鋁絞線。</p><p>　　8.3、母線布置的方式</p><p><b>　?。?）三相水平布置</b></p><p>　　其建筑部分簡單，可降低建筑物高度，安裝比較容易。</p><p><

85、b>　?。?）三相垂直布置</b></p><p>　　其間距可取得較大，無需增加間隙深度，便于觀察。</p><p>　　8.4、母線截面的選擇</p><p>　?。?）按最大持續(xù)工作電流選擇</p><p>　　一般均按所在回路的最大持續(xù)工作電流選擇：</p><p><b>　?。?

86、）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p><b>　　C—熱穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p>　　當(dāng)選用的，滿足熱穩(wěn)定。</p><p><b>　?。?）共振校驗(yàn)</b></p><p>　　已知絕緣子跨距 L=0.84m，</p><p>　　Nf:頻率系數(shù),取3

87、.56</p><p>　　L:絕緣子跨距（m）</p><p>　　E:導(dǎo)體材料彈性模量</p><p>　　J:導(dǎo)體截面的慣性矩</p><p>　　M:導(dǎo)體單位長度的質(zhì)量</p><p>　　計算出不發(fā)生共振的絕緣子最大跨距，查《發(fā)電廠電氣部分》P45頁圖2--21，當(dāng)時，β≈1，即滿足不共振的要求。</p

88、><p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　求出的滿足，滿足動穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　8.5、10kV硬母線的選擇結(jié)果 （計算過程見計算書P25）</p><p>　　10kV硬母線為鋁導(dǎo)體LMY,導(dǎo)體尺寸（h×b）為63mm×6.3mm，IN = 872A，Ks = 1.