110kv高家坪變電站一次部分初步設計

1、<p>　　110kV高家坪變電站一次部分初步設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、

2、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。</p><p>　　本文根據(jù)設計任務書的原始數(shù)據(jù)及要求，從安全、經(jīng)濟和可靠性方面考慮，進行線路導線選擇、主變?nèi)萘看_定、電氣主接線的設計、短路電流計算、主要電氣設備選擇及校驗、各電壓等級配電裝置設計及防雷保護配置，并對繼電保護的配置進行了說明，并繪制電氣主接線圖等，從而完成了本次畢業(yè)設計。</p><p>　　關鍵詞：110k

3、v 變電站 電氣一次 初步設計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………………………</p><p>　　原始資料分析………………………………………………………</p><p>　　高家坪變電站110kv線路接入系統(tǒng)

4、設計…………………………</p><p>　　高家坪變電站10kv供電系統(tǒng)設計…………………………………</p><p>　　110kv高家坪變電站主變壓器選擇………………………………</p><p>　　站用變選擇…………………………………………………………</p><p>　　無功補償量的確定…………………………………………………<

5、/p><p>　　電氣一次主接線設計………………………………………………</p><p>　　短路電流計算………………………………………………………</p><p>　　變電站一次電氣設備選擇及校驗…………………………………</p><p>　　按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件…………………………………</p><p>　　按

6、短路狀態(tài)校驗的具體條件………………………………………</p><p>　　高壓斷路器選擇及校驗……………………………………………</p><p>　　隔離開關選擇及校驗………………………………………………</p><p>　　電流互感器選擇及校驗……………………………………………</p><p>　　電壓互感器選擇及校驗……………………………

7、………………</p><p>　　避雷器選擇及校驗…………………………………………………</p><p>　　母線選擇及校驗……………………………………………………</p><p>　　繼電保護及自動裝置配置…………………………………………</p><p>　　總結………………………………………………………………………………</p>

8、;<p>　　參考文獻…………………………………………………………………………</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著市場經(jīng)濟的不斷深入和發(fā)展，電力這一特殊商品不但是老百姓的日用品，也是國家和社會的經(jīng)濟動脈。要把源源不斷的電力送到我們需要的地方，那離不開變電站，可見變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的

9、中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行。電氣主接線是變電站設計的首要任務，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線的擬定直接關系著全站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。</p><p>　　本次設計為110kV變電站電氣一次部分初步設計，分為設計說明書、設計計算書、設計圖紙等三部分。所設計的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。本文從

10、主接線、短路電流計算、主要電氣設備選擇等幾方面對變電站設計進行了闡述，并繪制了電氣主接線圖等相關設計圖紙。</p><p>　　因水平和時間有限，可能本次設計中還存在著一些問題，希望各位老師及同仁們提出寶貴的意見和建議。</p><p>　　第一章 原始資料分析</p><p>　　待設計變電站的類型：</p><p>　　本變電站電壓等級

11、為110KV，屬于地區(qū)一般變電站。</p><p>　　待設計變電站規(guī)劃情況：</p><p>　　一次設計建成，待建110KV高家坪變電站年負荷增長率為5%，總負荷考慮5年發(fā)展規(guī)劃。</p><p>　　待設計變電站進出線回路數(shù)：</p><p>　　110KV進線2回。由距本廠變電站10km處的一220KV某甲變電站110kV 雙回架空線

12、路向待設計的變電站供電。</p><p>　　10KV出線共計24回。且本變電站10KV母線各出線均用電纜供電。</p><p>　　待設計變電站系統(tǒng)情況：</p><p>　　本變電站為一次降壓變電站，在系統(tǒng)中的地位比較重要。在最大運行方式下，220KV某甲變電站的110KV母線三相短路阻抗標幺值為0.046（基準容量：100MVA，基準電壓：115kV）。<

13、;/p><p>　　待設計變電站負荷情況：</p><p>　　本變電站各饋出線為鐵路、集裝箱碼頭、城市商業(yè)中心用電、居民區(qū)生活用電、學校、自來水廠等一、二類負荷，供電可靠性要求較高，其中高美、高電、高水、高鐵彩雙回線供電。Tmax=5000h，各饋線負荷如下表：</p><p>　　待設計變電站環(huán)境條件：</p><p>　　當?shù)刈顭嵩缕骄罡?/p>

14、溫度35.5℃，極端最低溫度-1.0℃,最熱月地面溫度0.8處土壤平均溫度31.7℃。電纜出線凈距100mm。</p><p>　　當?shù)睾０胃叨?61.5m。雷暴日36.9日/年；無空氣污染。變電站地處在ρ≤400Ω·m的土地上。</p><p>　　第二章 高家坪變電站110kV線路接入系統(tǒng)設計</p><p>　　2.1 確定電壓等級</p&

15、gt;<p>　　輸電線路電壓等級的確定應符合國家規(guī)定的標準電壓等級。選擇電壓等級時，應根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應該考慮變電站總負荷和五年發(fā)展規(guī)劃。因此待建110KV高家變電站的最高電壓等級應為110kV。</p><p>　　2.2 確定回路數(shù)</p><p>　　110KV高家變電站建成后，所供用戶中存在Ⅰ、Ⅱ類重要負荷，因此

16、110KV高家變電站應采用雙回110KV線路接入系統(tǒng)。</p><p>　　2.3 確定110KV線路導線的規(guī)格、型號</p><p>　　距本廠變電站10km處有一220KV某甲變電站，由該變電站110kV 雙回架空線路向待設計的變電站供電，因此導線選擇LGJ型。</p><p>　　2.4 110KV線路導線截面選擇</p><p>　

17、　2.4.1 待建110KV高家坪變電站總負荷的計算：</p><p><b>　　對于10KV線路：</b></p><p>　　則對于110KV側總負荷：</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　2.4.2根據(jù)Tmax查圖，軟導線經(jīng)濟電流密度表，確定J。</p>

18、<p>　　已知Tmax=5000h，查圖得J＝1.12（A/mm2）</p><p>　　計算導線的經(jīng)濟截面積Sj，查附表1－21找出S</p><p><b>　　=</b></p><p>　　選取的導線型號LGJ-300，2回線路。</p><p>　　結論：選取導線規(guī)格為2回LGJ－300/40（

19、這與給定的線路參數(shù)吻合）</p><p>　　2.5對所選導線進行校驗</p><p>　　2.5.1導線校驗標準</p><p>　　2.5.1.1按機械強度校驗導線截面積</p><p>　　為了保證架空線路具有必要的機械強度，相關規(guī)程規(guī)定，對于跨越鐵路、通航河流、公路、通信線路以及居民區(qū)的電力線路，其導線面積為不得小于。通過其他地區(qū)的允

20、許最小截面積為：35KV以上線路，35KV以下線路。</p><p>　　=LGJ-300 大于 LGJ-35 ，符合要求。</p><p>　　2.5.1.2按電暈校驗導線截面積</p><p>　　當海拔不高于1000m時，在常用的相間距情況下，導線的面積不小于下表所示的型號，可不進行電暈校驗。</p><p>　　不必驗算電暈的臨界電壓

21、的導線最小值和相應的型號</p><p>　　=LGJ-300 大于 LGJ-70 ，符合要求。</p><p>　　2.5.1.3按電壓降校驗導線截面積</p><p><b>　　已知,，則</b></p><p>　　且所選導線參數(shù)為：,</p><p><b>　　正常運行時：&

22、lt;/b></p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　故障運行時，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電</p><p><b>　　，符合要求。 </b></p><p>　　結論：本變電站經(jīng)上述計算、校驗，決定采2回LGJ－300/40導線接入

23、系統(tǒng)。</p><p>　　第三章 高家坪變電站10kV供電系統(tǒng)設計</p><p>　　3.1導線截面積選擇的基本要求</p><p>　　為了保證電力用戶正常工作，選擇導線必須滿足以下條件：（1）導線截面積應滿足經(jīng)濟電流密度的要求，保證線路有較好地經(jīng)濟運行狀態(tài)。（2）導線截面必須滿足電壓損耗的要求，保證有較好的供電電壓質(zhì)量要求。（3）導線截面必須滿足導線長期載流

24、量；（4）導線截面必須滿足機械強度的要求，保證運行有一定的安全性。（5）滿足保護條件的要求，以保證自動空氣開關或熔斷器能對導線起到保護作用。</p><p>　　3.2 10KV各側線路設計</p><p>　　本變電站10KV母線各出線均用電纜供電，共設計24回出線。本變電站各饋出線為鐵路、集裝箱碼頭、城市商業(yè)中心用電、居民區(qū)生活用電、學校、自來水廠等一、二類負荷，供電可靠性要求較高，其

25、中高美、高電、高水、高鐵彩雙回線供電。</p><p>　　3.2.1 10KV高九線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p>

26、;<p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.2 10KV高和線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b&g

27、t;</p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p>&

28、lt;p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.3 10KV高灘線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</

29、b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.4 10KV高粉線路設計</p><p><b>　

30、　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線

31、。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.5 10KV高華線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　

32、　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.6 10KV高毛線路設計</p><p

33、><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型

34、號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.7 10KV高語線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p

35、><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.8 10KV高家線路設計<

36、;/p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10K

37、V電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.9 10KV高美線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。<

38、;/p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線兩條。</p><p>　　3.2.1

39、0 10KV高電線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p>

40、<p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線兩條。</p><p>　　3.2.11 10KV高水線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線

41、選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線兩條。</p>

42、<p>　　3.2.12 10KV高鐵線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷

43、電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-400的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-400的導線兩條。</p><p>　　3.2.13 10KV高集線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始

44、資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-300的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-300的導

45、線兩條。</p><p>　　3.2.14 10KV高輝線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p><p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　

46、考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　3.2.15 10KV高橋線路設計</p><p><b>　　導線的選型</b></p>

47、<p>　　根據(jù)原始資料給定條件，采用電纜供電，導線選擇YJV22型電力線纜。</p><p><b>　　線路導線截面選擇</b></p><p>　　考慮五年的發(fā)展需要，線路最大負荷電流為：</p><p>　　查10KV電力電纜型號參數(shù)表，選取型號為YJV22-185的導線。</p><p>　　結論：

48、選取型號為YJV22-185的導線一條。</p><p>　　第四章 110KV高家坪變電站主變壓器選擇</p><p>　　主變壓器的型式、容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結構，如選用適當不僅可減少投資，減少占地面積，同時也可減少運行電能損耗，提高運行效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)5年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電

49、壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。</p><p>　　在選擇主變壓器容量時對重要變電站，應考慮當一臺主變器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內(nèi)，應滿足Ⅰ類及Ⅱ類負荷的供電；對一般性變電站，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能滿足全部負荷的60%~70%。</p><p>　　本變電站主變?nèi)萘堪催h景負荷選擇，并考慮到正常運行和事故時過負荷能力。&l

50、t;/p><p><b>　　4.1相數(shù)的確定</b></p><p>　　330KV以下的電力系統(tǒng)，在不受運輸條件限制時，應用三相變壓器。</p><p><b>　　4.2繞組數(shù)的確定</b></p><p>　　本次所設計的變電站電壓等級位110KV、10KV，選用雙繞組變壓器。</p>

51、;<p>　　4.3主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>　　在這次變電站設計中,可以采用一臺或兩臺主變壓器,下面對單臺變壓器和兩臺變壓器進行比較：</p><p>　　從上表格可以明顯看出，單臺變壓器是不可選的，所以選用兩臺變壓器。</p><p>　　4.4 主變壓器容量的確定</p><p>　　從經(jīng)濟性、可靠性等方面考慮，

52、選用容量為40000KVA的變壓器。</p><p>　　4.5調(diào)壓方式的確定</p><p>　　普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為±5%，而且當調(diào)壓要求的變化趨勢與實際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要

53、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保持一定范圍時，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　4.6 主變主要技術參數(shù)選擇</p><p>　　110kv雙繞組變壓器技術參數(shù)表</p><p>　　結論：綜上所述，選用型號為SFZ10-40000/110的變壓器兩臺。<

54、;/p><p><b>　　該變壓器參數(shù)為：</b></p><p>　　額定電壓：110/10.5KV</p><p>　　連接組標號：ＹＮ ,d11</p><p>　　空載損耗：35.35KW</p><p>　　負載損耗：147.90KW</p><p>　　空載電流：

55、0.45%</p><p>　　阻抗電壓：10.5%</p><p>　　第五章 站用變選擇</p><p>　　選擇原則：為滿足直流電源、變壓器冷卻系統(tǒng)電源、制冷設備電源、站用照明及無人值班等的需要，裝設兩臺所用變壓器，所用電容量得確定，根據(jù)規(guī)范一般考慮所用負荷為變電站總負荷的0.1%~0.5%，因110kV變電站一般為無人值班，站用負荷不會太高，因此這里取變電

56、站總負荷的0.1%計算。</p><p>　　S＝0.1%×80000KVA＝80KVA。</p><p>　　根據(jù)選擇原則，選出110KV高家坪變電站兩臺所用變型號為：</p><p>　　S9-M-80/10 兩繞組變壓器 額定電壓：10/0.4 接線方式：Y/yn0</p><p>　　兩臺所用變分別接于10kV母線的

57、Ⅰ段和Ⅱ段，互為暗備用，平時半載運行，當一臺故障時，另一臺能夠承但變電站的全部負荷。</p><p>　　380V站用屏選擇兩塊，其接線方式為單母分段，且聯(lián)絡開關裝設備自投裝置，當某臺站用變故障或其它原因失電時，自動合上聯(lián)絡開關，保證另一站用屏正常供電。</p><p>　　第六章 無功補償量的確定</p><p>　　根據(jù)國家電網(wǎng)公司相關規(guī)程規(guī)定，一般變電站無功

58、補償容量為主變總容量的10%-30%，本變電站主變總容量為80000KVA，如取10%無功補償容量，則全站無功補償總容量為8000kVar，設計10kV每段母線裝設一組4200KVar的電容器。電容器組型號為TBB10-4200/200AK</p><p><b>　　該設備參數(shù)為：</b></p><p>　　額定容量：4200Kvar</p><

59、;p><b>　　額定電壓：10KV</b></p><p>　　額定電流：220A（3、4號電容器為220.5A）</p><p><b>　　額定頻率：50Hz</b></p><p>　　額定電抗率：5%溫度類別：—25/B</p><p>　　第七章 電氣一次主接線設計</p

60、><p><b>　　7.1 選擇原則</b></p><p>　　變電所主接線選擇的主要原則有以下幾點：</p><p>　　7.1.1 供電可靠性：如何保證可靠地（不斷地）向用戶供給符合質(zhì)量的電能是發(fā)電廠和變電站的首要任務，這是第一個基本要求。</p><p>　　7.1.2靈活性：其含義是電氣主接線能適應各種運行方式（

61、包括正常、事故和檢修運行方式）并能方便地通過操作實現(xiàn)運行方式的變換而且在基本一回路檢修時，不影響其他回路繼續(xù)運行，靈活性還應包括將來擴建的可能性。</p><p>　　7.1.3操作方便、安全：主接線還應簡明清晰、運行維護方便、使設備切換所需的操作步驟少，盡量避免用隔離開關操作電源。</p><p>　　7.1.4經(jīng)濟性：即在滿足可靠性、靈活性、操作方便安全這三個基本要求的前提下，應力求投

62、資節(jié)省、占地面積小、電能損失少、運行維護費用低、電器數(shù)量少、選用輕型電器是節(jié)約投資的重要措施。</p><p>　　7.2 110KV主接線設計</p><p>　　7.2.1 方案選擇</p><p>　?。?）方案一：外橋接線</p><p>　　此接線當線路故障和進行投入或切除操作時，需操作與之相連的兩臺斷路器，并影響一臺未故障變

63、壓器的運行。但當變壓器故障和切除操作時，不影響其他回路運行。故外僑接線只適用于線路短，檢修和倒閘操作以及設備故障率均小，而變壓器由于按照經(jīng)濟運行的要求需要經(jīng)常切換的情況。此外。當電網(wǎng)有穿越功率經(jīng)過變電所時，也要采用外橋接線，因為穿越性功率僅經(jīng)過連接橋上的一臺斷路器。</p><p>　　（2）方案二：內(nèi)橋接線</p><p>　　此接線線路的投入和切除比較方便，并且當線路發(fā)生短路故障時，僅

64、故障線路的斷路器跳閘，不影響其它回路運行。但是，當變壓器故障時，則與該變壓器連接的兩臺斷路器都要跳閘，從而影響了一回未發(fā)生故障線路的運行。此外，變壓器的投入與切除操作比較復雜，需投入和切除與該變壓器連接的兩臺斷路器，也影響了一回未故障線路的運行。</p><p>　　（3）方案三：單母線接線</p><p>　　此接線方式的優(yōu)點是接線簡單、清晰。采用設備少，操作方便，便于擴建，造價低。缺點

65、是供電可靠性低，母線及母線隔離開關等任一元件故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電，且110kV級回路不超過兩回時使用。</p><p>　?。?）方案四：單母線分段接線</p><p>　　此接線可進行輪換檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器在繼電保護作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。110kV級連

66、接回路數(shù)為4回時可使用。</p><p>　　7.2.2 方案技術比較</p><p>　　以上幾種方案，由于該變電站進線僅為兩回，考慮到經(jīng)濟性，故采用橋形接線。其優(yōu)點為接線簡單清晰，調(diào)度靈活，便于試驗。分析高家坪變電站可以看出這是一座終端變電站。110KV只有兩回進線，進線輸電距離較長且兩回進線間不存在穿越功率。綜合四個要求的考慮，選擇內(nèi)橋接線方式。</p><p&

67、gt;　　7.3 10KV主接線設計</p><p>　　7.3.1 方案選擇</p><p>　?。?）方案一：單母線分段接線</p><p>　　既具有單母線接線簡單明顯，方便經(jīng)濟的優(yōu)點，又在一定程度上提高了供電的可靠性。但它的缺點是當一段母線隔離開關故障或檢修時，該段母線上的所有回路都要長時間停電，所以其連接的回路數(shù)一般可以比單母線增加一倍，6～10kV線路為

68、6回及以上。</p><p>　?。?）方案二：雙母線接線</p><p>　　雙母線接線可輪換檢修母線或母線隔離開關而不致供電中斷，檢修任一回路的母線或母線隔離開關時，只停該回路。母線故障后，能迅速恢復供電。各電源和回路負荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適應系統(tǒng)各種運行方式和潮流變化，并且，便于向母線左右任意一個方向擴建。但是雙母線接線造價高，當母線檢修或故障時，隔離開關作為操作

69、電器，在倒換操作時容易誤操作。</p><p>　　7.3.2 方案技術比較</p><p>　　本所10KV出線共24回路，均為架空線路。對于10KV系統(tǒng)，出線回路數(shù)在6回及以上時，宜采用單母線分段接線，本變電站10KV用戶負荷較輕，負荷性質(zhì)為一級，二級負荷，宜采用單母線分段接線，且經(jīng)濟性和供電可靠性較高。</p><p>　　7.4 110kV高家坪變電站一次主

70、接線圖（見附圖1）。</p><p>　　第八章 短路電流的計算</p><p>　　8.1 短路電流極端的主要目的</p><p>　　（1）電氣主接線的比較與選擇。</p><p>　?。?）選擇斷路器等電氣設備，或?qū)@些設備提出技術要求。</p><p>　　（3）為繼電保護的設計以及調(diào)試提供依據(jù)。</

71、p><p>　?。?）評價并確定網(wǎng)絡方案，研究限制短路電流的措施。</p><p>　?。?）分析計算送電線路對通訊設施的影響。</p><p><b>　　8.2 阻抗計算</b></p><p>　　系統(tǒng)參數(shù)： ； ； ；</p><p>　　根據(jù)前面所選的導線知： ，且由任務書已知得

72、</p><p>　　由前面所選變壓器參數(shù)知：</p><p>　　110kV母線三相阻抗標幺值：</p><p>　　線路三相阻抗標幺值：</p><p>　　變壓器阻抗標幺值： </p><p>　　8.3 短路電流的計算</p><p>　　8.3.1 線路、變壓器均單獨運行</p&

73、gt;<p>　　8.3.1.1 當d1點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</

74、b></p><p>　　8.3.1.2 當d2點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>

75、　　沖擊電流：</b></p><p>　　8.3.2 線路單獨運行，變壓器并聯(lián)運行</p><p>　　8.3.2.1 當d1點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p>&

76、lt;b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　8.3.2.2 當d2點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p>

77、<p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　8.3.3 線路并聯(lián)運行，變壓器單獨運行</p><p>　　8.3.3.1 當d1點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></

78、p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　8.3.3.2 當d2點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：<

79、;/b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p>　　8.3.4 線路、變壓器均并聯(lián)運行</p><p>　　8.3.4.

80、1 當d1點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p><p

81、>　　8.3.4.2當d2點短路時：</p><p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流標幺值：</b></p><p><b>　　短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流：</b></p

82、><p>　　變電站一次電氣設備選擇及校驗</p><p>　　電氣設備的選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設計的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電氣設備選擇時必須符合國家有關經(jīng)濟技術政策。技術要先進，經(jīng)濟要合理，安全要可靠，運行要靈活，而且要符合現(xiàn)場的自然條件要求。所選設備正常時應能可靠工作，短路時應能承受多種短路效應。</p>

83、<p>　　電氣設備的選擇應遵循以下兩個原則：</p><p>　　（1）按正常工作狀態(tài)選擇；</p><p>　　（2）按短路狀態(tài)校驗。</p><p>　　9.1 按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件</p><p>　　額定電壓：電氣設備的最高允許工作電壓不得低于裝設回路的最高運行電壓。一般220KV及以下的電氣設備的最高允許工作電

84、壓為1.15Ue。所以一般可以按照電氣設備的額定電壓Ue不低于裝設地點的電網(wǎng)的額定電壓Uew: Ue≥Uew</p><p>　　額定電流：所選電氣設備的額定電流Ie不得低于裝設回路最大持續(xù)工作電流Imax: Ie≥Imax。計算回路的Imax應該考慮回路中各種運行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5％時出力保持不變，所以Imax＝1.05 Iet;母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的Imax；出線

85、回路應該考慮出線最大負荷情況下的Imax。</p><p>　　9.2 按短路狀態(tài)校驗的具體條件</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗：當短路電流通過所選的電氣設備時，其熱效應不應該超過允許值：Qy≥Qd</p><p>　　動穩(wěn)定校驗：所選電氣設備通過最大短路電流值時，不應因短路電流的電動力效應而造成變形或損壞：ich≦idw</p><p>　

86、　9.3 斷路器的選擇及校驗</p><p>　　高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設備之一。它的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設備和線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護作用。斷路器選擇和校驗的原則就是：按正常工作狀態(tài)選擇，按短路狀態(tài)校驗。</p><p>　　9.3.1 110kV斷路器的選擇</p

87、><p><b>　　（1）額定電壓：</b></p><p>　?。?）額定電流：高家坪變電站最大長期工作電流</p><p>　　（考慮變壓器過負荷的能力10%）</p><p>　?。?）根據(jù)有關資料選擇LW-110I/2500型斷路器</p><p><b>　?。?）校驗：<

88、/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　②</b></p><p>　?、垲~定開斷電流校驗：</p><p>　　110kV母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流</p><p>　　LW-110I/2500斷路器的額定開斷電流</p>

89、<p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　?、軇臃€(wěn)定校驗 ：</b></p><p>　　110kV母線短路三相沖擊電流：</p><p>　　LW25-110/1250斷路器的極限通過電流</p><p><b>　　符合動穩(wěn)定要求</b>&

90、lt;/p><p><b>　　⑤熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　LW-110I/2500斷路器的3秒熱穩(wěn)定電流： </p><p>　　110kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　符合熱穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　?、逌囟刃ｒ灒?

91、lt;/b></p><p>　　LW-110I/2500斷路器允許使用環(huán)境溫度：-40℃～40℃</p><p>　　高家坪變電站地區(qū)氣溫：-1.0℃～35.5℃，符合要求。</p><p>　　通過以上校驗可知，110kV側所選LW-110I/2500斷路器完全符合要求。</p><p>　　9.3.2 主變10kV側斷路器及分段斷

92、路器的選擇</p><p><b>　?。?）額定電壓：</b></p><p>　　（2）額定電流：按70%的10kV最大負荷考慮</p><p>　?。?）根據(jù)有關資料選擇斷路器如下</p><p><b>　　（4）校驗：</b></p><p><b>　　

93、①</b></p><p><b>　　②</b></p><p>　?、垲~定開斷電流校驗：</p><p>　　10kV母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流</p><p>　　ZN4—10/3150斷路器的額定開斷電流</p><p><b>　　符合要求。</b></

94、p><p><b>　?、軇臃€(wěn)定校驗 ：</b></p><p>　　10kV母線短路三相沖擊電流：</p><p>　　ZN4—10/3150斷路器的極限通過電流</p><p><b>　　符合動穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　?、轃岱€(wěn)定校驗：</

95、b></p><p>　　ZN4—10/3150斷路器的3秒熱穩(wěn)定電流： </p><p>　　10kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　符合熱穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　⑥溫度校驗：</b></p><p>　　ZN4—10/3150斷路

96、器允許使用環(huán)境溫度：-40℃～40℃</p><p>　　高家坪變電站地區(qū)氣溫：-1.0℃～35.5℃，符合要求。</p><p>　　通過以上校驗可知，主變10kV側斷路器及10KV分段斷路器的選擇符合要求。</p><p>　　9.3.3 10kV出線斷路器的選擇</p><p><b>　　（1）額定電壓：</b>

97、</p><p>　　（2）額定電流：按負荷最大的10kV出線考慮</p><p>　?。?）根據(jù)有關資料選擇斷路器如下</p><p><b>　?。?）校驗：</b></p><p><b>　　①</b></p><p><b>　?、?lt;/b>&l

98、t;/p><p>　?、垲~定開斷電流校驗：</p><p>　　10kV母線三相穩(wěn)態(tài)短路電流</p><p>　　ZN4—10/1250斷路器的額定開斷電流</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　?、軇臃€(wěn)定校驗 ：</b></p>

99、<p>　　10kV母線短路三相沖擊電流：</p><p>　　ZN4—10/1250斷路器的極限通過電流</p><p><b>　　符合動穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　?、轃岱€(wěn)定校驗：</b></p><p>　　ZN4—10/1250斷路器的3秒熱穩(wěn)定電流： <

100、/p><p>　　10kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　符合熱穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　⑥溫度校驗：</b></p><p>　　ZN4—10/1250斷路器允許使用環(huán)境溫度：-40℃～40℃</p><p>　　高家坪變電站地區(qū)氣溫：-1.0

101、℃～35.5℃，符合要求。</p><p>　　通過以上校驗可知，主變10kV出線斷路器的選擇符合要求。</p><p>　　9.4 隔離開關的選擇及校驗</p><p>　　隔離開關是變電站中常用的電器，它需與斷路器配套使用。因其無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流及短路電流。它的主要用途是隔離電壓、倒閘操作、分合小電流。</p><p>

102、;　　隔離開關的型式應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較后確定。其選擇的具體項目方法與斷路器的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）相同，不再重復。</p><p>　　根據(jù)對隔離開關操作控制的要求，還應選擇其配用的操動機構。屋內(nèi)式8000A以下隔離開關一般采用手動操作機構；220kV及以上高位布置的隔離開關，宜采用電動機構和液壓機構。</p><p>

103、　　9.4.1 110kV隔離開關的選擇</p><p><b>　?。?）額定電壓：</b></p><p>　?。?）額定電流：高家坪變電站最大長期工作電流</p><p>　　（考慮變壓器過負荷的能力10%）</p><p>　?。?）根據(jù)有關資料選擇GW4—110/1250型斷路器</p><

104、p><b>　　（4）校驗：</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　?、蹌臃€(wěn)定校驗 ：</b></p><p>　　110kV母線短路三相沖擊電流：</p>&

105、lt;p>　　GW4—110/1250隔離開關的極限通過電流</p><p><b>　　符合動穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　④熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　GW4—110/1250隔離開關的4秒熱穩(wěn)定電流： </p><p>　　110kV母線短路熱容量：<

106、/p><p><b>　　符合熱穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　⑤溫度校驗：</b></p><p>　　GW4—110/1250隔離開關允許使用環(huán)境溫度：-40℃～40℃</p><p>　　高家坪變電站地區(qū)氣溫：-1.0℃～35.5℃，符合要求。</p><p>

107、;　　通過以上校驗可知，110kV側所選GW4—110/1250隔離開關完全符合要求。</p><p>　　9.4.1 110kV隔離開關的選擇</p><p>　　10kV選用小車開關，其刀閘參數(shù)與斷路器參數(shù)相同，在此不再重復校驗。</p><p>　　9.5 電流互感器的選擇及校驗</p><p>　　9.5.1 總的說明</p&g

108、t;<p>　?。?）根據(jù)電流互感器裝置處電壓等級確定額定電壓</p><p>　　（2）根據(jù)確定CT一次額定電壓</p><p>　?。?）根據(jù)互感器CT用途，確定其級次組別及接線方式</p><p>　?。?）110kV線路側設置差動、過電流、測量三組CT，接成三相星形</p><p>　　110kV橋開關一側設置差動、過電

109、流、測量三組CT，接成三相星形，另一側設置差動一組CT，接成三相星形</p><p>　　10kV主變出口處設置差動、計量、測量及電流保護三組CT，接成三相星形</p><p>　　10kV負荷出線處設置計量、測量及電流保護二組CT，接成二相星形</p><p>　?。?）選定型號，根據(jù)短路情況校驗熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定</p><p>　　9.5.

110、2 CT的選擇</p><p>　　9.5.2.1 110KV電流互感器選擇</p><p><b>　?。?）額定電壓：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　（3）預選：LCWB6-110W2 ,技術參數(shù)如下表</p><p><b

111、>　　（4）校驗：</b></p><p><b>　?、贌岱€(wěn)定校驗：</b></p><p>　　110kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　又預選設備知：；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><

112、p><b>　?、趧臃€(wěn)定校驗：</b></p><p><b>　　；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　通過以上校驗可知，選擇LCWB6－110W2 型電流互感器符合要求。</p><p>　　9.5.2.2 主變10kV側總

113、開關CT及10Kv分段CT選擇</p><p><b>　?。?）額定電壓：</b></p><p><b>　　（2）</b></p><p>　?。?）預選：LFZ-10,技術參數(shù)如下表</p><p><b>　?。?）校驗：</b></p><p&g

114、t;<b>　?、贌岱€(wěn)定校驗：</b></p><p>　　10kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　又預選設備知：；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　②動穩(wěn)定校驗：</b></p>

115、;<p><b>　　；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　通過以上校驗可知，選擇LFZ-10型電流互感器符合要求。</p><p>　　9.5.2.3 10kV線路CT選擇</p><p>　　10KV各出線回路負荷不相同，但其CT變比可選擇

116、相同的。以最大負荷出線高鐵為參照。</p><p><b>　?。?）額定電壓：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　?。?）預選：LFZ-10,技術參數(shù)如下表</p><p><b>　?。?）校驗：</b></p><p

117、><b>　?、贌岱€(wěn)定校驗：</b></p><p>　　10kV母線短路熱容量：</p><p><b>　　又預選設備知：；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　　②動穩(wěn)定校驗：</b></p&

118、gt;<p><b>　　；；</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　通過以上校驗可知，選擇LFZ-10型電流互感器符合要求。</p><p>　　9.6 電壓互感器的選擇</p><p>　　9.6.1 總的說明</p><p&

119、gt;　　根據(jù)電壓互感器裝置處電壓等級確定電壓。</p><p>　　根據(jù)用途及負荷確定準確度、二次電壓、二次負荷量及聯(lián)接方式。</p><p>　　9.6.2 PT的選擇</p><p>　　9.6.2.1 110kV線路及母線PT選擇</p><p>　　選取TYD110/√3-0.01H 戶外 ； 額定變比：； <

120、/p><p>　　0.2級：150VA 0.5級：150VA 3P級：100VA</p><p>　　9.6.2.2 10kV側PT的選擇</p><p>　　選取JDZX-10 戶內(nèi) ； 額定變比：； </p><p>　　0.2級：100VA 3P級：100VA 6P級：100VA</p>

121、;<p>　　9.7 避雷器的選擇</p><p>　　9.7.1根據(jù)變電站設備避雷器要求及主接線形式應在下列點裝設避雷器</p><p>　　（1）110kV進線端，防止110kV線路雷電流侵入變電站</p><p>　?。?）35kV母線，防止線路雷電流侵入變電站</p><p>　?。?）10kV母線，防止線路雷電流侵入變

122、電站</p><p>　?。?）主變110kV中性點接地</p><p>　　9.7.2根據(jù)各級電壓等級確定避雷器的額定電壓</p><p><b>　　避雷器列表</b></p><p>　　9.8 主母線的選擇及校驗</p><p>　　9.8.1 110kV側母線選擇</p>

123、<p>　　由于110kV側為內(nèi)橋接線，屬于無母線接線，所以110kV側無母線。</p><p>　　9.8.2 10kV側母線選擇</p><p>　　9.8.2.1 按最大持續(xù)工作電流選擇。導線載面應滿足</p><p>　　式中——導體的長期允許載流量，A。</p><p><b>　　即：；</b>&l

124、t;/p><p>　　待建變電站最熱月平均氣溫為35.5℃，查表得</p><p>　　所以預選：LMY—63×8 平放</p><p>　　9.8.2.2 校驗：</p><p><b>　?、贌岱€(wěn)定校驗：</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗應滿足：</b&g

125、t;</p><p>　　不同工作溫度下裸導體的熱穩(wěn)定系數(shù)C</p><p><b>　　由上表得知：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p><b>　?、趧臃€(wěn)定校驗：&l

126、t;/b></p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗應滿足：</b></p><p><b>　??；；；</b></p><p><b>　　查相關圖表得：</b></p><p><b>　　符合條件</b></p><p>

127、　　通過以上校驗 LMY—63×8 平放，符合條件。</p><p>　　第十章 繼電保護及自動裝置配置</p><p>　　電網(wǎng)繼電保護配置的原則是首先滿足繼電保護的四項基本要求，即滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。然后各類保護的工作原理、性能結合電網(wǎng)的電壓等級、網(wǎng)絡結構、接線方式等特點進行選擇，使之能夠有機配合起來，構成完善的電網(wǎng)保護。</p>&l

128、t;p>　　10.1 110KV部分</p><p>　　110KV采用了內(nèi)橋接線，所以在110KV不需要裝設保護。為了增加供電可靠性，在110KV內(nèi)橋裝設備自投裝置，即可備投線路，也可備投內(nèi)橋，這樣大大提高了供電可靠性。</p><p>　　10.2 10KV部分</p><p>　　10.2.1 線路保護</p><p>　　在10

129、KV小接地電流系統(tǒng)的線路上，應裝設反映相間故障和單相接地故障的保護裝置。考慮反映相間故障裝設兩段式電流保護：限時電流速斷保護、定時過流保護。保護動作于出線斷路器，保護采用兩相式接線。加裝三相一次重合閘。反映單相接地故障，加裝反映零序電壓的接地信號裝置，單相接地時發(fā)出信號。</p><p>　　10.2.2 母聯(lián)開關保護</p><p>　　加裝帶時限的定時過流保護，作為母線充電時的保護。&

130、lt;/p><p>　　10.3 主變壓器保護配置</p><p>　　10.3.1 本體及有載重瓦斯保護</p><p>　　作為變壓器的主保護，反應變壓器油箱內(nèi)部故障，包括繞組的相間短路，接地短路，匝間短路以及鐵芯燒損，油面降低等。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于斷開變壓器各側斷路器。</p><p>　　10.3.2 縱差保護</p&g

131、t;<p>　　作為主變壓器的主保護，反應變壓器繞組、套管和引出線上的相間短路，大電流接地系統(tǒng)側繞組和引出線的單相接地、短路以及繞組匝間短路，采用三相CT分別裝于主變兩側上用專用的CT。 </p><p>　　10.3.3 復合電壓啟動的定時限過流保護</p><p>　　是瓦斯保護、縱差保護的后備保護，并且作為10KV出線及母線的后備保護，當保護范圍內(nèi)發(fā)生各種不對稱短路經(jīng)過