變電站畢業(yè)設計(110kv)

1、<p><b>　　概 述</b></p><p>　　該設計的目的是設計一個變電站，該變電站是一所中心區(qū)域變電站,擔負著該區(qū)與外界的輸送電的聯(lián)絡和承擔著本區(qū)重要負荷的輸配電任務，該變電站計劃牽引兩回路110KV進線，由兩臺125MW發(fā)電機和150MVA變壓器供給,兩回出線聯(lián)絡系統(tǒng),該變電所在系統(tǒng)中的位置如圖一；中低壓側負荷側有35KV回路8回，負荷分配如表一，10KV回路12條

2、，負荷分配如表二。該變電站選址在郊區(qū)，具有較大的占地面積，有利于擴建，輸電線路進出方便等優(yōu)勢。</p><p>　　圖一: 該變電所在系統(tǒng)中的位置</p><p>　　表一：35kV側負荷表</p><p>　　表二：10KV側負荷表</p><p>　　第一章 主變及所用變的選擇</p><p>　　第一節(jié) 主變壓器

3、的選擇</p><p><b>　　一、負荷統(tǒng)計分析</b></p><p><b>　　35kV側</b></p><p>　　=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+10000+2000+5000=37000(KW)</p><p>　　=Q1max

4、+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=4800＋4800＋6200＋1500+2400＝19700（KVar）</p><p>　　S35MAX ===41917.66（KVA）</p><p><b>　　===0.88</b></p><p>　　考慮到負荷的同時率，35kV側最大負荷應為：</p><p&g

5、t;　　S’35MAX=S35MAX=41917.660.80=33534.13(KVA)</p><p><b>　　10kV側:</b></p><p>　　=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max</p><p>　　=2000+2000+2000+1000+2000+

6、2000+2000+1000+1000=15000（KW）</p><p>　　=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9max</p><p>　　=1500+1500+1500+620+1240+1240+1240+620+620=10080（KVar）</p><p>　　S10MAX===18072

7、.25（KVA）</p><p><b>　　===0.83</b></p><p>　　考慮到負荷的同時率，10kV側最大負荷應為：</p><p>　　=S10MAX=18072.250.85=15361.41(KVA)</p><p><b>　　3、110kV側:</b></p>

8、<p><b>　　S110MAX=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=48840.29(KVA)</p><p>　　考慮到負荷的同時率，110kV側最大負荷應為：</p><p>　　= S110MAX=48840.290.80=39072.23

9、(KVA)</p><p><b>　　二、主變臺數的確定</b></p><p>　　根據《35-110kV變電所設計規(guī)范》3.1.2條規(guī)定“在有一、二級負荷的變電所宜裝設兩臺及以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側電力網取得足夠容量的備用電源時，可裝設一臺主變壓器?！?lt;/p><p>　　本設計的110kV降壓變電所，35kV及10kV側均為

10、負荷，故考慮安裝兩臺主變壓器。</p><p>　　若以一個元件故障作為可靠進行統(tǒng)計，則兩個元件及三個元件的可靠性如下：</p><p>　?。⊿表示可靠度，R表示故障率）</p><p>　　SII =S2+2SR=S2+2S（1-S）= 2S- S2</p><p>　　SIII = S3+3S2R= S3+3S2（1-S）= 3S2-

11、2S3</p><p>　　SII- SIII =2S- S2-（3S2- 2S3）= 2S- 4S2+2S3 = 2S(S-1)2＞0</p><p>　　可見當以一個元件故障作為可靠統(tǒng)計的話，兩臺變壓器并聯(lián)運行的可靠度要超過三臺變壓器并聯(lián)，因此應優(yōu)先考慮安裝兩臺主變壓器。根據本變電所的實際情況：本變電所110kV側有兩路電源，均采用雙回線供電；35kV側有五路負荷，其中有三路采用雙回線

12、供電；10kV側也有三路負荷采用雙回線供電，為確保供電可靠性，待設計變電所選擇安裝兩臺主變壓器，這樣當一臺主變停運時，另一臺主變仍能保證60%以上的負荷正常供電。</p><p><b>　　三、主變容量的確定</b></p><p>　　根據《35-110kV變電所設計規(guī)范》3.1.3條規(guī)定“裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應小于6

13、0％的全部負荷，并應保證用戶的一、二級負荷?！?lt;/p><p>　　故本設計滿足兩個條件：1、兩臺總容量∑S≧</p><p>　　2、S≧（60－75）％</p><p>　　本變電所按建成后5年進行規(guī)劃，預計負荷年增長率為5%，因此：</p><p>　　∑S＝（1+m）t=39072.23（1+0.05）5=49867.17(KVA)&

14、lt;/p><p>　　式中t為規(guī)劃年限，m為增長率</p><p>　　S=60%∑S＝49867.170.6=29920.3(KVA)</p><p>　　查產品目錄，選擇兩臺變壓器容量一樣，每臺容量為31500KVA</p><p><b>　　四、主變型式</b></p><p>　　優(yōu)先考慮

15、選三相變壓器</p><p>　　依設計原則，只要不受運輸條件限制，應優(yōu)先考慮三相變壓器。該變電所主變壓器為110kV降壓變，單臺容量不大（31500KVA），不會受到運輸條件限制，故選用三相變壓器。</p><p>　　2、具有三個電壓等級</p><p>　　/＝33534.13/39072.23＝0.86＞0.15</p><p>　　

16、/＝15361.41/39072.23＝0.39＞0.15</p><p>　　根據《35-110kV變電所設計規(guī)范》3.1.4條規(guī)定“具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側線圈的功率均達該變壓器容量的15％以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器?！鄙鲜鰞墒骄笥?5％，故選擇主變?yōu)槿ψ儔浩?lt;/p><p>　　3、本設計110kV主網電壓采用中性點直接接地方式（大電流接地系統(tǒng)），而中壓電網

17、為35kV（采用小電流接地系統(tǒng)）由于中性點具有不同的接地方式，而自耦變壓器高低壓側之間有電的直接聯(lián)系，要求高、低壓繞組的中性點運行方式須一致，所以本所不宜采用自耦變壓器，選擇普通的三繞組變壓器。</p><p><b>　　4、容量比</b></p><p>　　由上述計算可知：主變壓器額定為31500KVA，35kV側負荷占主變容量的86％，大于50％，為滿足35k

18、V側負荷的要求與需要，故35kV側容量取100％的額定容量。10kV側負荷占額定容量的39％，小于50％，故10kV側繞組容量取50％。從以上分析得出主變壓器各繞組的容量比為100/100/50。</p><p><b>　　5、調壓方式的選擇</b></p><p>　　根據《35-110kV變電所設計規(guī)范》3.1.5條規(guī)定“變壓器的有載調壓是改善電壓質量，減少電壓

19、波動的有效手段，對電力系統(tǒng)，一般要求110kV及以下變電所至少采用一級有載調壓變壓器。”而本設計110kV變電所110kV及35kV側負有化工廠、變電所C、廣播電臺等重要負荷，對電能的質量和可靠性的要求較高，為保證連續(xù)供電和滿足對電能質量的要求，并能隨時調壓，擴大調壓幅度而不引起電網的波動，故應采用有有載調壓方式的變壓器，以滿足供電要求。</p><p>　　6、中性點接地方式的確定</p><

20、;p>　　中性點直接接地系統(tǒng)主要優(yōu)點是發(fā)生三相短路時，未故障相對地電壓不升高，因此，電網中設備各相對地絕緣水平取決于相電壓，使電網的造價在絕緣方面的投資越低，當電壓越高，其經濟效益越明顯。因此我國規(guī)定電壓大于或等于110kV的系統(tǒng)采用中性點直接接地。</p><p><b>　　35kV系統(tǒng)</b></p><p><b>　　===21(A)<

21、/b></p><p>　　由電氣專業(yè)資料可知：當35kV系統(tǒng)對地電容電流大于10A，應采用中性點經消弧線圈接地，所以本所35kV系統(tǒng)中性點經消弧線圈接地。</p><p><b>　　10kV系統(tǒng)</b></p><p>　　架空線：Ic1＝=＝3(A)</p><p>　　電纜線：Ic2＝0.1UN2=0.11

22、0(5+52)=15</p><p>　?。絀c1+Ic2=3+15=18(A)</p><p>　　因＜30A，由電氣專業(yè)資料可知：當10kV系統(tǒng)對地電容電流小于30A可中性點不接地，本所10kV系統(tǒng)對地電容電流小于30A，因此中性點不接地。</p><p><b>　　7、接線組別</b></p><p>　　《電氣

23、設計手冊》規(guī)定：變壓器繞組的連接方式必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。</p><p>　　由于110kV系統(tǒng)采用中性點直接接地，35kV系統(tǒng)采用中性點經消弧線圈接地，10kV系統(tǒng)采用中性點不接地，故主變的接線方式采用Y0/Yn0/△－11</p><p><b>　　8、繞組排列方式</b></p><p>　　由原始資料可知，變電所

24、主要是從高壓側向中壓側供電為主，向低壓側供電為輔。因此選擇降壓結構，能夠滿足降壓要求，主要根據的依據的《電力系統(tǒng)分析》，其繞組排列方式如下圖所示：</p><p><b>　　低 中 高</b></p><p>　　根據以上分析結果，最終選擇型號如下：SFSZ7－31500/110，其型號意義及技術參數如下：</p><p>　　S F

25、 S Z 7 – 31500 / 110</p><p>　　高壓繞組額定電壓等級：110kV </p><p>　　額定容量：31500KVA </p><p><b>　　性能水平代號</b></p><p><b>　　有載調壓方式</b></p><p><b

26、>　　繞組數：三繞組</b></p><p><b>　　冷卻方式：風冷</b></p><p><b>　　相數：三相</b></p><p>　　外形尺寸：7910×4856×6034mm 總重量：75.7噸 參考價格：105萬元</p><p>

27、;<b>　　第二節(jié) 所用變選擇</b></p><p>　　為保證所用電的可靠性，采用兩臺所用電互為備用，分別接于兩臺主變的兩組10kV母線上，互為暗備用。</p><p>　　一般選主變容量的（0.1－0.5）％為其容量，考慮到用電負荷不大，本設計以0.1％來選擇，采用Y/Yn0接線組別</p><p>　　單臺所用變容量S所N=0.1％∑

28、SN＝0.1％63000＝63（KVA）</p><p>　　查產品目錄，選所用變型號為Ｓ9－63/10，裝于室內</p><p>　　其主要技術參數如下：</p><p>　　外形尺寸：1090×710×1210 mm 總重量：0.505噸 參考價格:0.99萬元</p><p>　　第三節(jié) 消弧線圈的選擇&

29、lt;/p><p>　　一、經上述計算，35kV中性點電容電流＝21A＞10A，采用中性點經消弧線圈接地</p><p>　　1、根據額定電壓選：UN＝=35kV</p><p>　　2、補償容量：Q＝＝＝572.88（KVA）</p><p><b>　　3、安裝位置選擇：</b></p><p>

30、　　按設計規(guī)程：在選擇安裝位置時，在任何形式下，大部分電網不得失去消弧線圈的補償，應盡量避免整個電網只裝一臺消弧線圈，并且不應將多臺消弧線圈集中安裝在一處。本設計選擇一臺XDJ－275/35及一臺XDJ－550/35消弧線圈，兩臺消弧線圈并聯(lián)在主變35kV側中性點側。</p><p>　　4、調諧值和分接頭選定</p><p>　　消弧線圈各分接頭補償電流值如表：</p>&

31、lt;p>　　550KVar的消弧線圈選II檔，實際補償電流為14.9A</p><p>　　275KVar的消弧線圈選II檔，實際補償電流為7.3A</p><p>　　總補償電流IL＝14.9+7.3＝22.2（A）＞21A</p><p>　　脫諧度ν＝＝＝－0.057＝－5.7%，其ν＜10％，滿足要求</p><p>　　中性

32、點位移電壓U0＝＝＝10.55%＜15%</p><p>　　式中：——消弧線圈投入前電網的不對稱電壓，一般為0.8%；</p><p>　　d ——阻尼率，35kV及以下架空線取0.05；</p><p><b>　　ν——脫諧度</b></p><p>　　因此選擇上述分接頭是合適的。</p><

33、p>　　二、無功補償電容的選擇</p><p>　　35kV采用分散補償，電容裝在下一級線路內</p><p>　　10kV采用集中補償，為了實現無功分壓，就地平衡的原則，改善電網的功率因數，保證10kV側電壓正常，所以需在本所10kV母線上裝設電容補償裝置，以補償無功，并把功率因數提高到，其負荷所需補償的最大容性無功量為</p><p><b>　

34、　Q＝∑P10（－）</b></p><p>　?。?5000[(arcCos0.82)－(arcCos0.9)]＝2815.23（KVar）</p><p>　　式中∑P10－母線上最大有功負荷</p><p>　　－補償前的最大功率因數</p><p>　?。a償后的最小功率因數</p><p>　　1

35、0kV電容器一般接成星形，查《常用高低壓電器手冊》，選用BGF-11/-100-1型電容器，其型號意義如下：</p><p>　　B G F – 11 / - 100 - 1</p><p><b>　　單相</b></p><p>　　額定容量：100 KVar</p><p>　　額定電壓：UN=11/kV</

36、p><p><b>　　紙膜復合介質</b></p><p>　　浸漬劑：G表示苯甲基礎油</p><p><b>　　并聯(lián)電容器</b></p><p>　　其額定容量為100KVar,UN=11/kV，標算電容C＝7.89，則每相并聯(lián)個數</p><p>　　n＝，故并聯(lián)10

37、只BGF-11/-100-1型電容器，分別接于10kVI、II段母線上，即每段母線每相并聯(lián)5只電容器。</p><p>　　第二章 電氣主接線的確定</p><p><b>　　電氣主接線選擇</b></p><p>　　主接線設計依據：《35-110kV變電所設計規(guī)范》有以下幾條規(guī)定</p><p>　　第3.2.1條

38、：變電所的主接線，應根據變電所在電力網中的地位、出線回路數、設備特點及負荷性質等條件確定。并應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。</p><p>　　第3.2.2條 當能滿足運行要求時，變電所高壓側宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。</p><p>　　第3.2.3條 35－110kV線路為兩回及以下時，宜采用撟形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜

39、采用擴大撟形、單母線的接線。35－63kV線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。</p><p>　　在采用單母線、分段單母線或雙母線的35－110kV主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設置旁路設施。</p><p>　　一、110kV主接線的選擇：</p><p>　　從原始資料可知，110kV母線有2回進線，

40、2回出線。根據設計規(guī)范第3.2.3條規(guī)定，主接線若采用雙母線，必然供電可靠性較高，但占地大、投資大、操作易出差錯，故不考慮；外橋接線雖然設備少，但線路沒有跨越功率，倒閘操作很不方便，亦不考慮。現采用以下二種主接線進行比較：即單母線接線、單母線分段，分析表如下頁。</p><p>　　從以下分析可知,1、雖然單母線接線經濟性優(yōu)于單母分段，但可靠性、靈活性均不如單母線分段。從原始資料可知，本變電所是終端變，110kV

41、側為雙電源雙回線供電，采用分段單母線接線其供電可靠性基本能滿足要求，為了倒閘操作方便，同時提高本設計的經濟性，考慮長期發(fā)展，應以單母線分段接線能基本滿足要求。</p><p>　　本變電所回路不多，且電源側為雙回路供電，不用增設旁路母線。</p><p><b>　　其接線簡圖如下頁：</b></p><p>　　110kV主接線圖如下：<

42、;/p><p>　　二、35kV母線接線的選擇</p><p>　　35kV共有8回出線，有三路負荷采用雙回路供電，依設計規(guī)范第3.2.3條規(guī)定，可采用雙母線或單母分段式接線，35kV出線雙回出線較多，變電所A、變電所B應有其它進線，若采用雙母線設備多，投資大，繼電保護復雜，倒閘操作易出現誤操作，故單母線分段已滿足要求，而重要負荷已有雙回路供電，故不用增設旁路母線。</p>&l

43、t;p><b>　　接線簡圖如下：</b></p><p>　　三、10kV母線接線選擇</p><p>　　10kV側通常采用單母線或單母線分段接線，單母線雖使用設備少，經濟性好，但可靠性差，本變電所10kV有化工廠等重要負荷，且出線多，故采用單母線分段接線，可靠性較好，操作方便，重要負荷已有雙回線，故不考慮設置旁路母線，綜上所述：本變電所最終選用單母分段。&

44、lt;/p><p><b>　　接線簡圖如下：</b></p><p>　　變電站主接線簡圖如下：</p><p>　　第三章 短路電流計算</p><p>　　第一節(jié) 短路電流計算的目的及一般規(guī)定</p><p>　　一、短路電流計算目的</p><p>　　1、選擇電氣主接

45、線時，為了比較各種接線方案，確定某接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。</p><p>　　2、在選擇電氣設備時，為了保證各種電器設備和導體在正常運行和故障情況下都能保證安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進行校驗。</p><p>　　3、在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地安全距離。</p>&l

46、t;p>　　4、在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時短路電流為依據。</p><p>　　二、短路電流計算的一般規(guī)定</p><p>　　1、驗算導體和電器的動、熱穩(wěn)定及電器開斷電流所用的短路電流、應按工程的設計手冊規(guī)劃的容量計算、并考慮電力系統(tǒng)5－10年的發(fā)展。</p><p>　　2、接線方式應按可能發(fā)生最大短路電流和正常接線方式，而不能按切

47、換中可能出現的運行方式。</p><p>　　3、選擇導體和電器中的短路電流，在電氣連接的電網中，應考慮電容補償裝置的充放電電流的影響。</p><p>　　4、選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點應選擇在正常接線方式時，Id最大的點，對帶電抗器的6－10kV出線應計算兩點，電抗器前和電抗器后的Id。</p><p>　　短路時，導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定

48、及電器開斷電流一般按三相電流驗算，若有更嚴重的按更嚴重的條件計算。</p><p>　　三、短路電流計算方法：實用短路電流計算法——運算曲線法</p><p>　　假設：①正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；</p><p>　?、谒须娫吹碾妱觿菹辔唤窍嗤?；</p><p>　?、巯到y(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機；</p><

49、;p>　?、茈娏ο到y(tǒng)中各元件磁路不飽和；</p><p>　　⑤短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間；</p><p>　?、薏豢紤]短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；</p><p>　?、叱嬎愣搪冯娏鞯乃p時間常數外，元件的電阻不考慮；</p><p>　?、嘣挠嬎銋稻∑漕~定值，不考慮參數誤差和調整范圍；</p>

50、<p>　?、彷旊娋€路電容略去不計。</p><p>　　第二節(jié) 計算說明書</p><p>　　一、短路電流計算短路點選擇</p><p>　　短路點選擇（只選擇六點）</p><p>　　1、最大運行方式時，在110kV母線上發(fā)生三相短路d1</p><p>　　2、最大運行方式時，在35kV母線上發(fā)生

51、三相短路d2</p><p>　　3、最大運行方式時，在10kV母線上發(fā)生三相短路d3</p><p>　　4、最大運行方式時，在10kV配電站丙線路末端發(fā)生三相短路d4</p><p>　　5、最小運行方式時，在10kV配電站丙線路末端發(fā)生兩相短路d5</p><p>　　6、最小運行方式時，在10kV配電站丙線路首端發(fā)生兩相短路d6<

52、;/p><p>　　二、短路點選擇示意圖（詳見后面一頁圖）</p><p>　　三、繪制次暫態(tài)等值電路，用標么值計算，選擇基準值Ｓj＝100MVA，Ｕj＝Ｕav，，</p><p>　　1、125ＭＷ發(fā)電機組：ＳF＝125/0.85＝147.059（KVA）</p><p>　　Ｘ１*＝Ｘ２*＝＝=0.112</p><p&g

53、t;　　2、150ＭＷ變壓器：Ｘ3*＝Ｘ4*＝＝＝0.087</p><p>　　3、50KM長線路：Ｘ5*＝＝0.151</p><p>　　4、40KM長線路：Ｘ6*＝＝0.121</p><p>　　5、60KM長線路：Ｘ7*＝Ｘ9*＝＝0.181</p><p>　　6、U*＝1發(fā)電機：最大運行方式 Ｘ8*＝＝＝0.067</

54、p><p>　?。?*’＝＝=0.1</p><p><b>　　短路點選擇示意圖</b></p><p>　　將計算結果標注于等值電路圖中</p><p>　　本設計選＝31500KVA＝31.5MVA</p><p><b>　　，，，則</b></p><

55、;p>　　X I % = (+–)=(17+10.5–6.5)=10.5</p><p>　　X II % = (+–)=(6.5+10.5–17)=0</p><p>　　X III % = (+–)=(17+6.5–10.5)=6.5</p><p>　　7、主變110kV側計算電抗Ｘ11*＝Ｘ12*＝＝＝0.333</p><p>

56、;　　主變10kV側計算電抗Ｘ13*＝Ｘ14*＝＝＝0.206</p><p>　　最大運行方式：三臺發(fā)電機組滿載，110kV線路雙回運行，主變并列運行</p><p>　　最小運行方式：，125MW發(fā)電機組、150MVA變壓器各停一臺,60KM線路單回線運行</p><p><b>　　用運算曲線法：</b></p><p

57、>　　（一）最大運行方式下，在110kV母線上發(fā)生d1點三相短路時， </p><p>　　d1點三相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（C）：</p><p>　　X15*＝（Ｘ１*+Ｘ3*）//（Ｘ2*+Ｘ4*）+Ｘ5*</p><p>　　＝（0.112+0.087）//（0.112+0.087）+0.151=0.251</p><

58、;p>　　X16*＝Ｘ8*+Ｘ6*＝0.067+0.121＝0.188</p><p>　　X18*＝Ｘ7*//Ｘ9*＝0.181//0.181＝0.0905</p><p>　　則：X19*＝X15*+X18*+X15*</p><p>　?。?.251+0.0905+0.251＝0.462</p><p>　　X20*＝X16*+X

59、18*+X16*</p><p>　　＝0.188+0.0905+0.188＝0.346</p><p>　　1、發(fā)電廠對110kV側短路電流</p><p>　　求計算電抗Xjs.19*＝0.462＝1.359</p><p>　　查汽輪發(fā)電機運算曲線，由t=0s,t=4s和Xjs.20*＝1.359得</p><p&g

60、t;　　*（0s）＝0.76 則次暫態(tài)短路電流＝0.76＝1.122（KA）</p><p>　　*（4s）＝0.80 則＝0.80＝1.181（KA）</p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對110kV母線短路電流</p><p>　　Xjs.20*＝0.3461500/100＝5.19＞3.45</p><p>　?。剑剑?.451（

61、KA）</p><p><b>　　3、d1點短路電流</b></p><p>　?。?.122+1.451＝2.573（KA）</p><p>　?。?.181+1.451＝2.632（KA）</p><p>　　（二）最大運行方式下，在35kV母線上發(fā)生d2點三相短路時，</p><p>　　

62、d2點三相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（c）→（d）：</p><p>　　主變35kV側計算電抗</p><p>　?。?1*＝Ｘ22*＝＝＝0</p><p>　　X23*＝Ｘ11*//Ｘ12*＝0.333//0.333＝0.1665</p><p>　　X24*＝X18*+X23*＝0.0905+0.1665＝0.257<

63、;/p><p>　　則X25*＝X15*+ X24*+X15*</p><p>　?。?.251+0.257+0.251＝0.851</p><p>　　X26*＝X16*+ X24*+X16*</p><p>　?。?.188+0.257+0.188＝0.637</p><p>　　1、發(fā)電廠對35kV側短路電流<

64、/p><p>　　求計算電抗Xjs.25*＝0.851＝2.503</p><p>　　查汽輪發(fā)電機運算曲線，由t=0s,t=4s和Xjs.25*＝2.503得</p><p>　　*（0s）＝0.409 則次暫態(tài)短路電流＝0.409＝1.877（KA）</p><p>　　*（4s）＝0.41 則＝0.41＝1.882（KA）</

65、p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對35kV母線短路電流</p><p>　　Xjs.26*＝0.6371500/100＝9.555＞3.45</p><p>　?。剑剑?.45（KA）</p><p><b>　　3、d2點短路電流</b></p><p>　?。?.877+2.45＝4.327（KA）

66、</p><p>　?。?.882+2.45＝4.332（KA）</p><p>　　（三）最大運行方式下，在10kV母線上發(fā)生d3點三相短路時，</p><p>　　d3點三相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（c）→（d）：</p><p>　　X27*＝Ｘ13*//Ｘ14*＝0.206//0.206＝0.103</p>

67、<p>　　X28*＝Ｘ24*+Ｘ27*＝0.257+0.103＝0.36</p><p>　　則：X29*＝X15*+X28*+ X15*</p><p>　?。?.251+0.36+0.251＝1.092</p><p>　　X30*＝X16*+X28*+X16*</p><p>　　＝0.188+0.36+0.188＝0.8

68、18</p><p>　　1、發(fā)電廠對10kV側短路電流</p><p>　　求計算電抗Xjs.29*＝1.092＝3.212</p><p>　　查汽輪發(fā)電機運算曲線，由t=0s,t=4s和Xjs.29*＝3.212得</p><p>　　*（0s）＝0.315 則次暫態(tài)短路電流＝0.315＝5.094（KA）</p>&

69、lt;p>　　*（4s）＝0.315 則＝0.315＝5.094（KA）</p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對10kV母線短路電流</p><p>　　Xjs.30*＝0.8181500/100＝12.27＞3.45</p><p>　?。剑剑?.722（KA）</p><p><b>　　3、d3點短路電流</b&

70、gt;</p><p>　　＝5.094+6.722＝11.816（KA）</p><p>　　＝5.094+6.722＝11.816（KA）</p><p>　?。ㄋ模┳畲筮\行方式下，在10kV側配電站丙線路末端發(fā)生d4點三相短路時，</p><p>　　d4點三相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（c）： </p>&l

71、t;p><b>　　配電站丙線路電抗：</b></p><p>　?。?1*＝＝5.442</p><p>　　X32*＝Ｘ28*+Ｘ31*＝0.36+5.442＝5.802</p><p>　　則X33*＝X15*+X32*+ X15*</p><p>　?。?.251+5.802+0.251＝13.799<

72、;/p><p>　　X34*＝X16*+X32*+X16*</p><p>　?。?.188+5.802+0.188＝10.336</p><p>　　1、發(fā)電廠對d4點短路電流</p><p>　　次暫態(tài)短路電流＝＝0.398（KA）</p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對d4點短路電流</p><p&

73、gt;　?。剑剑?.532（KA）</p><p><b>　　3、d4點短路電流</b></p><p>　　＝0.398+0.532＝0.930（KA）</p><p>　?。ㄎ澹┳钚∵\行方式下，在10kV側配電站丙線路末端發(fā)生d5點兩相短路時，最小運行方式為：，125MW發(fā)電機組、150MVA變壓器各停一臺，</p><

74、;p>　　d5點兩相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（c）：</p><p>　　X35*＝Ｘ8*’+Ｘ6*＝0.1+0.121＝0.221</p><p>　　X36*＝Ｘ1*+Ｘ3*+Ｘ5*＝0.112+0.087+0.151＝0.35</p><p>　　X37*＝Ｘ7*+Ｘ11*+Ｘ13*+Ｘ31*＝0.181+0.206+0.333+5.442

75、＝6.162</p><p>　　則X38*＝X36*+X37*+ X36*</p><p>　?。?.35+6.162+0.35＝16.27</p><p>　　X39*＝X35*+X37*+X35*</p><p>　?。?.221+6.162+0.221＝10.274</p><p>　　1、發(fā)電廠對d5點短路電

76、流</p><p>　　次暫態(tài)短路電流＝＝0.293（KA）</p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對d5點短路電流</p><p>　　＝＝＝0.463（KA）</p><p><b>　　3、d5點短路電流</b></p><p>　　＝0.293+0.463＝0.756（KA）</p>

77、;<p>　　（六）最小運行方式下，在10kV側配電站丙線路首端發(fā)生d6點兩相短路時，最小運行方式為：，125MW發(fā)電機組、150MVA變壓器各停一臺，</p><p>　　d6點兩相短路的等值簡化網絡如圖（a）→（b）→（c）：</p><p>　　X40*＝Ｘ7*+Ｘ11*+Ｘ13*＝0.181+0.206+0.333＝0.72</p><p>　

78、　則X41*＝X36*+X40*+ X36*</p><p>　　＝0.35+0.72+0.35＝2.21</p><p>　　X42*＝X35*+X40*+X35*</p><p>　?。?.221+0.72+0.221＝1.396</p><p>　　1、發(fā)電廠對d6點三相短路電流</p><p>　　求計算電抗X

79、js.41*＝2.21＝3.25</p><p>　　查汽輪發(fā)電機運算曲線，由t=0s,t=4s和Xjs.29*＝3.25得</p><p>　　*（0s）＝0.311 則次暫態(tài)短路電流＝0.311＝2.514（KA）</p><p>　　*（4s）＝0.311 則＝0.311＝2.514（KA）</p><p>　　2、等值系統(tǒng)側對

80、d6點三相短路電流</p><p>　　Xjs.42*＝1.396＝13.96＞3.45</p><p>　　＝＝＝3.939（KA）</p><p>　　3、d6點兩相短路電流</p><p>　?。剑剑?.514+3.939）＝5.588（KA）</p><p>　　第四章 電氣設備選擇</p>&l

81、t;p>　　第一節(jié) 10kV系統(tǒng)電氣設備選擇</p><p>　　電氣設備一般是按正常工作條件選擇，按最嚴重的短路情況校驗，為方便安裝、運行、維護及備品的儲備，同一電壓等級的設備應盡量選擇同一型號。</p><p>　　10kV側各斷路器及隔離開關采用同一種型號</p><p>　　主變回路：=＝＝1125.83（A）</p><p>

82、　　母線分段回路： （A）</p><p>　　10kV出線： （A）</p><p>　　選主變回路來進行選擇校驗。</p><p>　?。?）最大長期工作電流計算=1125.83（A）</p><p>　　因為10kV配電裝置為戶內配置，因此選用真空斷路器已滿足要求,按正常工作條件，查表選擇SN10－10Ⅲ斷路器及GN2－10/2000隔

83、離開關,其參數列表如下：</p><p>　　已知＝＝11.816KA</p><p>　　由上表可知：斷路器 ＝1250A＞=1125.83A</p><p>　　=43.3KA＞＝11.816KA</p><p>　　隔離開關 ＝3000A＞=1125.83A</p><p>　　（2）按短路條件校驗</p

84、><p><b>　　動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　斷路器＝2.5511.816＝30.131KA ＝130KA＞</p><p>　　隔離開關＝2.5511.816＝30.131KA ＝85KA＞</p><p><b>　　動穩(wěn)定滿足要求</b></p><p&

85、gt;<b>　　熱穩(wěn)定校驗 </b></p><p>　　斷路器固有分閘時間為0.06S，燃弧時間取平均值0.05S，假設10kV末端有變壓器，其過流保護整定為1S，10kV線路過流保護整定為1.5S，10kV母聯(lián)開關整定為2S，則主變10kV側過流保護整定為2.5S，所以保護動作時間t=2.5S。</p><p>　　短路存在時間：＝2.5+0.06+0.05＝2

86、.61（S）</p><p>　?。? 查等值時間曲線得＝2.2S， ＝+＝2.2S, </p><p>　　t＞1S，可不計，則＝＝11.81622.2＝307.159（KA2S）</p><p>　　斷路器允許熱脈沖 ＝43.324＝7499.56（KA2S）＞</p><p>　　隔離開關允許熱脈沖＝36210＝12960（KA2S

87、）＞</p><p><b>　　熱穩(wěn)定滿足要求</b></p><p>　　所以選擇SN10－10Ⅲ斷路器及GN2－10/2000隔離開關是合適的。</p><p>　　2、10kV母線的選擇</p><p>　　已知IW.max=1125.83A，最熱月平均最高溫度：35℃</p><p>　

88、　母線的安裝采用單條平放，根據安裝條件及查手冊</p><p>　　選擇100*8單條鋁母線平放，其中＝1547A＞</p><p>　?。?， ＝2.2S</p><p>　　溫度校驗系數＝＝0.82</p><p>　?。?＝1372.96(A)</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗：<

89、/b></p><p>　?。?.2S，S=1008＝800(mm2)，Ks＝1.01</p><p>　?。剑剑?02.45（mm2）＜S＝800mm2</p><p><b>　　所以熱穩(wěn)定滿足要求</b></p><p><b>　　（2）動穩(wěn)定校驗</b></p><

90、;p>　　已知＝30.131KA，b＝100mm＝0.1m，h＝8mm＝0.008m，σp＝69*106帕</p><p>　　并且取相間距a＝0.5m，絕緣子跨距選擇L＝1.5m</p><p>　　則＝1.038iimp210－7</p><p>　　＝1.038（30.131103）210－7＝5.3106(帕)</p><p>

91、<b>　　即＜＝69106帕</b></p><p><b>　　故動穩(wěn)定滿足要求</b></p><p>　　通過以上的計算及校驗可知10kV母線選擇單條100*8鋁母線平放是可以的</p><p>　　3、10kV絕緣子及穿墻套管選擇</p><p>　?。?）10kV絕緣子戶內型選ZNB－1

92、0，戶外型選ZS－10</p><p>　　其抗受破壞負荷分別為＝7509.8=7350N和＝5009.8＝4900N</p><p>　?。?.75＝1.75＝476.636（N）</p><p>　　即戶內：0.6＝4410N＞＝476.636N 滿足</p><p>　　戶外：0.6＝2940N＞＝476.636N

93、滿足</p><p>　?。?）10kV穿墻套管：采用鋁導體穿墻套管 ＝10kV，</p><p>　　安裝環(huán)境溫度≤40℃，不需要進行溫度修正，即要求套管IP≥Iw.max</p><p>　　選型號為CLB－10，＝1500A，機械負荷＝750N</p><p><b>　　校驗：①熱穩(wěn)定校驗</b></p&

94、gt;<p>　　＝11.86122.2＝309.5（KA2S）</p><p>　　＝3025＝4500（KA2S）</p><p><b>　　即＞，滿足要求</b></p><p><b>　?、趧臃€(wěn)定校驗</b></p><p>　　套管帽所受力為套管到第一個支持絕緣子所受力的

95、一半</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?35.6（N）</b></p><p>　?。?50N， 0.6＝0.6750＝450（N）</p><p><b>　　故，滿足要求</b></p><p>　　通過以上計

96、算及校驗，上述所選型號滿足要求。</p><p>　　4、10kV電壓互感器的選擇</p><p>　　(1)電壓互感器的配置</p><p>　　a.除旁母外,所有母線均設置一組PT,采用Y/Y/　，用于同期、測量儀表和保護裝置。</p><p>　　b.35kV及以上線路當對端有電源時，為了同期的需要和設置重合閘，加一臺單相PT</

97、p><p>　　根據配置原則，本變電所10kV、35kV、110kV每段母線上均裝一組PT</p><p>　　c.準確度等級和二次負荷</p><p>　　計費用的電度表0.5級（本次選用）</p><p>　　監(jiān)視用的功率表、繼電器需1級</p><p><b>　　估測用需3級</b></

98、p><p>　　根據安裝地點電網使用條件，選擇PT的額定電壓、結構方式、準確級、最后驗算PT最大一相副線圈所供的伏安數應滿足所選準確級和允許伏安數，本設計不對所選PT全部驗算，僅對10kV母線PT進行校驗</p><p>　?。?）10kVPT的選擇：</p><p>　　根據負荷平均分配的原則，10kV12回線路平均分在I、II段母線上（各6回），每段母線上還有一回主

99、變分支，一回電容器，一回站用變。其中站用變的計量裝在低壓側。其它回線表計配置如下，以I段母線為例，主變分支配有有功功率表、無功功率表、有功電度表、無功電度表各一只。6回10kV線路配有有功電度表、無功電度表各一只，電容器分支裝有無功電度表一只，測量母線的電壓表一只，裝在A、C相間，三個測量相對地電壓的絕緣監(jiān)視電壓表。所配表計型號及數量列表如下：</p><p>　　所配表計型號及數量表：</p>&

100、lt;p>　　即PT二次側每相所帶負載為</p><p><b>　　＝(Var)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　=</b></p><p>

101、;　　則＝（）+＝＝12.07（W）</p><p><b>　　＝（）＝＝7.95</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　==11.02（W）</p><p><b>　　==22.14()</b></p><p><

102、;b>　　===0（W）</b></p><p>　　===14.31()</p><p>　　由以上計算可知：B相負荷最大，即</p><p>　　查手冊選用三個單相PT，其型號為JDZJ1－10，其技術參數如下：</p><p>　　由上表可知，所選用的PT每相額定容量（0.5級）</p><p>

103、;　?。?0VA＞2＝49.46VA</p><p>　　由于PT一次側額定電流極?。ê涟布墸?，高壓側的熔斷器，只能由機械強度能允許的最小截面來選，選用專用于保護電壓互感器的RN2－10型熔斷器，其額定電流為0.5A，最大切斷電流為50KA，大于母線短路電流，能滿足要求。</p><p>　　5、10kV電流互感器的選擇</p><p>　?。?）電流互感器的配置&

104、lt;/p><p>　　a．只要有DL，就要有CT，以滿足測量和保護裝置的需要，一般裝設在遠離母線側。</p><p>　　b．一般情況下大接地電流系統(tǒng)三相配置，35kV及以下可三相也可以兩相</p><p>　?。?）電流互感器的選擇</p><p>　　CT應按正常工作條件選擇，按短路條件校驗。本次設計僅對10kV饋線(配電站丙Pmax=20

105、00KW)進行校驗。</p><p>　　10kV線路屬小電流接地系統(tǒng)，無特殊要求，故采用不完全星形接線，裝于A、C兩相，其二次側接有計費用電度表、監(jiān)視用電流表、保護用的電流繼電器線圈，控制屏、保護屏、儀表屏距CT約40m。CT相間距離，電流互感器至最近一個絕緣子的距離。</p><p>　　a.因考慮到5年發(fā)展，該線路最大負荷電流</p><p><b>

106、;　　=＝205（A）</b></p><p>　　則根據＞的原則，初步選定LFC－10（L—電流互感器，F—復匝，C—瓷絕緣）屋內型電流互感器，300/5的CT，變比為300/5，供給測量、計費用的選0.5級，保護回路選用D（或B）級。其參數如下表：(戶內復匝瓷絕緣式)</p><p>　　10kV線路CT采用兩相不完全星形接線，裝在A、C相</p><p

107、>　　b.CT的二次負載列于下表</p><p>　　選擇CT連接導線截面</p><p><b>　?。剑é福?lt;/b></p><p>　　設導線為銅材料，，長度為40m，不完全星形接線，則接線系數K＝時，連接導線的截面積為</p><p>　　選導線截面為4的銅導線</p><p>&l

108、t;b>　　校驗：</b></p><p><b>　　（1）熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　?。? ，查等值時間曲線得teq＝1.2S</p><p><b>　?。?2943（）</b></p><p><b>　　故熱穩(wěn)定滿足要求</b><

109、/p><p><b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　內部動穩(wěn)定：</b></p><p><b>　?。?0KA</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　外部動穩(wěn)定：設相間距

110、a＝0.5m，互感器至第一個絕緣子距離L＝1m，絕緣子允許應力為736N，則</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　＝157.07（N）＜736N</p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　即10kV所有饋線電流互感器選用LFC－10型，變比為300/

111、5。</p><p>　　主變10kV側CT及10kV母聯(lián)CT的選擇：已知主變最大工作電流=1125.83A，可選用LFZJ－10型戶內絕緣澆注式CT，變比為1500/5，0.5/D。</p><p>　　6、10kV饋線電纜選擇：（不需校驗動穩(wěn)定）</p><p>　　以化工廠為例，考慮5年發(fā)展，則</p><p>　　并已知L=5km，＝

112、5500h</p><p>　　因為＞500h，按經濟電流密度選取。經濟截面</p><p>　　查《電力工程設計手冊》的最大負荷利用小時＝5500h＞5000h時</p><p><b>　　，則</b></p><p>　　查表得10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣，三芯電纜直埋地下，，</p><p>　

113、　S＝1500mm2時＝275A，根據原始資料提供的最熱月平均溫度，</p><p>　　則（10kV電纜纜心最高允許溫度）所以選YJV－10，Sp=150mm2的電纜，交聯(lián)聚乙烯絕緣，聚氧乙烯內護層，采用直埋方式。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　對單根無中間接頭頭電纜應按末端短路校驗。由于電纜，<

114、/p><p>　　10kV線路最長的電纜長度為5 km，其，歸算至110kV側的電抗標么值為，其值很小，對于短路發(fā)生在10kV線路首端還是末端，其短路電流值相差不大，故按10kV線路首端短路電流值進行校驗。</p><p>　　＝1，短路存在時間=t0+t1+t2=1.6s，由些查得等值時間曲線＝1.2s</p><p><b>　　截面</b>&

115、lt;/p><p>　　即＜Sp，熱穩(wěn)定滿足要求。</p><p>　　第二節(jié) 35kV系統(tǒng)電氣設備選擇</p><p>　　本設計只對10kV側的電氣設備進行校驗，35kV側對斷路器及隔離開關設備進行選擇校驗，其它設備只做選擇不做校驗。</p><p>　　一、35kV側斷路器及隔離開關的選擇</p><p><b

116、>　　主變回路：=</b></p><p><b>　　線路　?。篈</b></p><p>　　選主變側回路最大長期工作電流：=</p><p>　　由于35kV側開關操作不頻繁，為節(jié)省投資，擬定采用少油開關。查手冊選擇戶內少油開關SN10－35，IN＝1000A，由于IN＝1000A，大于其主變最大工作電流，本設計擬定少油

117、開關選用SN10－35/1000，隔離開關選用GN2－35T/1000，各參數如下表：</p><p>　　已知＝4.327KA，＝4.332KA</p><p>　　由上表可知：斷路器 IN＝1000A＞=614.09A</p><p>　　=16KA＞＝4.327KA</p><p>　　隔離開關 IN＝1000A＞=614.09A&l

118、t;/p><p><b>　　按短路條件校驗：</b></p><p>　　動穩(wěn)定校驗：斷路器＝2.554.327＝11.03KA ＝40KA＞</p><p>　　隔離開關＝2.554.327＝11.03KA ＝70KA＞</p><p><b>　　動穩(wěn)定滿足要求</b></p>

119、<p>　　熱穩(wěn)定校驗：斷路器固有分閘時間為0.06S，燃弧時間取平均值0.05S，假設35kV側過流保護整定為4S，所以保護動作時間t=4S。</p><p>　　短路存在時間：＝4+0.06+0.05＝4.11（S）</p><p>　　＝，查等值時間曲線得＝3.5S， ＝+＝3.5S,</p><p>　　t＞1S，可不計tea，則＝＝4.3322

120、3.5＝65.68（KA2S）</p><p>　　斷路器允許熱脈沖 ＝1624＝1024（KA2S）＞</p><p>　　隔離開關允許熱脈沖＝27.525＝3781.25（KA2S）＞</p><p><b>　　熱穩(wěn)定滿足要求</b></p><p>　　所以選擇SN10－35/1000斷路器及GN2－35T/1

121、000隔離開關是合適的。</p><p>　　二、35kV母線的選擇</p><p>　　=，最熱月平均最高溫度：35℃</p><p>　　母線的安裝采用單條平放，根據安裝條件及查手冊</p><p>　　選擇80*8單條鋁母線平放，其中Ip＝1249A</p><p>　　溫度校驗系數＝＝0.82</p>

122、;<p>　?。?＝823.78 (A)＜</p><p>　　三、35kV側絕緣子及穿墻套管選擇</p><p>　?。?）35kV絕緣子戶內型選ZB－35，戶外型選ZS－35</p><p>　　其抗受破壞負荷分別為＝7509.8=7350N和＝6009.8＝5880N</p><p>　?。?）35kV穿墻套管：采用戶外鋁

123、導體穿墻套管 ＝35kV，選型號為CWLB－35，</p><p><b>　　＝1500A</b></p><p>　　四、35kV側電壓互感器的選擇</p><p>　　1、35kV系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，PT除供測量外，還作電網絕緣監(jiān)視用，查手冊，選用JDZJ－35，環(huán)氧樹脂澆注式絕緣PT。接線方式 ，額定電壓為，0.5級對應的額定容量

124、為150VA，選用專用于保護電壓互感器的RN2－10型熔斷器，其額定電流為0.5A，斷開容量為1000MVA，由于35kVPT要配置一刀閘</p><p>　?。剑?.474（A），查手冊選用GN2－35T/300型，IN＝400A，=52KA</p><p>　　2、由于35kV線路為饋線，無需裝設同期裝置，不設線路PT。</p><p>　　五、35kV側電流互

125、感器的選擇</p><p>　　1、35kV側為中性點不接地系統(tǒng)，故其出線CT可只配置A、C相，但主變?yōu)闈M足差動要求，按三相配置。</p><p>　　2、各回路出線CT按5年發(fā)展來考慮</p><p>　　選擇LDZB－35B，變比為300/5，0.5/B，額定動穩(wěn)定電流為140KA</p><p>　　3、主變及母聯(lián)回路CT</p&