110kv變電站設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　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(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線的擬訂直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 </p

2、><p>　　本次設(shè)計(jì)為北郊110kV 變電站設(shè)計(jì)，分為設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)圖紙等三部分。本次設(shè)計(jì)屬于畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在學(xué)習(xí)了相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程（如：《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》等）的基礎(chǔ)上，并且對(duì)各類(lèi)變電站有所了解之后開(kāi)始設(shè)計(jì)的。本次設(shè)計(jì)是為了我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫磺皩?duì)電氣工程設(shè)計(jì)有些細(xì)致的了解，并且掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法而進(jìn)行的。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要包括電力系統(tǒng)總體

3、分析、變電站總體分析、主接線的選擇、主變壓器的選擇、站用變壓器的選擇、短路電流的計(jì)算、高壓電器設(shè)備的選擇、變電站防雷設(shè)計(jì)等。在主接線的設(shè)計(jì)時(shí)，主要從接線方式的經(jīng)濟(jì)性、靈活性、可靠性三個(gè)方面進(jìn)行比較。主變壓器選擇時(shí)，首先要根據(jù)現(xiàn)有的負(fù)荷方面考慮，其次還要考慮變電站的過(guò)負(fù)荷能力，還有變電站的發(fā)展前景等。</p><p>　　本文從主接線、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇等幾方面對(duì)變電站設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并繪制了電氣主接線

4、圖、電氣總平面布置圖、110KV變電站斷面圖、直擊雷防護(hù)圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 </p><p>　　第1章 電力系統(tǒng)及變電站總述</p><p><b>　　1.1 系統(tǒng)的構(gòu)成</b></p><p>　　電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、變壓器、輸配電線路和電力用戶(hù)的電器裝置連接而成的整體，它

5、完成了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電的任務(wù)。電力系統(tǒng)加上熱力發(fā)電廠中的熱能動(dòng)力裝置、熱能用戶(hù)和水電廠的水能動(dòng)力裝置，也就是加上鍋爐、汽輪機(jī)、水庫(kù)、水輪機(jī)以及原子能發(fā)電廠的反應(yīng)堆等，稱(chēng)為動(dòng)力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中各種電壓的變電站及輸配電線路組成的統(tǒng)一體，稱(chēng)為電力網(wǎng)。電力網(wǎng)的主要任務(wù)是輸送和分配電能，并根據(jù)需要改變電壓。</p><p>　　1.2 對(duì)電力系統(tǒng)的基本要求</p><p><b&g

6、t;　　1、滿(mǎn)足用電需求</b></p><p>　　滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)及人民生活不斷增長(zhǎng)的用電需求，保障供給是電力部門(mén)的重要任務(wù)。電力工業(yè)的發(fā)展迅速，應(yīng)超前于其他部門(mén)的發(fā)展速度，起到先行作用，應(yīng)該竭力避免由于缺電而使工業(yè)企業(yè)不能充分發(fā)揮其生產(chǎn)能力的情況，應(yīng)盡量滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需要。</p><p>　　2、電力生產(chǎn)應(yīng)遵循安全第一，預(yù)防為主的原則</p><p

7、>　　電力系統(tǒng)中發(fā)生的事故是導(dǎo)致供電中斷的主要原因，但是要杜絕事故的發(fā)生非常困難。由于各種用戶(hù)對(duì)供電的要求不同，我們可以按負(fù)荷的重要程度將其分為三類(lèi)，以此決定保證供電的順序和接線方式。</p><p>　　一類(lèi)負(fù)荷——中斷供電將造成人身事故和重大設(shè)備損壞，且難以修復(fù)，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失。由于一類(lèi)負(fù)荷重要，在正常運(yùn)行和故障情況之下，系統(tǒng)接線方式必須有足夠的可靠性和靈活性，保證對(duì) 用戶(hù)的連續(xù)供電。一類(lèi)負(fù)荷要

8、求有兩個(gè)以上的獨(dú)立電源供電，電源間應(yīng)能自動(dòng)切換，以便在任一電源發(fā)生故障時(shí)，對(duì)這類(lèi)用戶(hù)的供電不至中斷。</p><p>　　二類(lèi)負(fù)荷——中斷供電將造成大量減產(chǎn)和廢品，以至損壞設(shè)備，在經(jīng)濟(jì)上造成重要損失。二類(lèi)負(fù)荷需要雙回線路供電。但是當(dāng)雙回線路有困難時(shí)，允許有一回專(zhuān)用線路供電。</p><p>　　三類(lèi)負(fù)荷——不屬于一類(lèi)、二類(lèi)負(fù)荷的用戶(hù)均屬于三類(lèi)負(fù)荷。三類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電沒(méi)有特殊要求，允許長(zhǎng)時(shí)間停電

9、，可用單回線路供電，但是也不能隨意停電。</p><p><b>　　3、保證電能質(zhì)量</b></p><p>　　電能的質(zhì)量指標(biāo)主要是電壓、頻率和波形等變化不得超出允許范圍。電壓容許變化的范圍是額定電壓的±5%；頻率的允許偏差為50±（0.2—0.5）Hz；波形應(yīng)該是正弦波形，波形的畸變率非常小。電能質(zhì)量合格，用電設(shè)備能正常并且具有最佳的技術(shù)經(jīng)

10、濟(jì)效果；如果變動(dòng)范圍超過(guò)允許值，雖然還沒(méi)有中斷供電，但是已經(jīng)嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，甚至?xí)斐扇松砗驮O(shè)備故障，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)本身的運(yùn)行也有危險(xiǎn)。因此，必須通過(guò)調(diào)頻及調(diào)壓措施來(lái)保證頻率和電壓的穩(wěn)定。</p><p>　　4、保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性</p><p>　　電能產(chǎn)生的規(guī)模很大。在其生產(chǎn)、輸送和分配過(guò)程中，本身消耗的能源占國(guó)民經(jīng)濟(jì)能源中的比例相當(dāng)大，因此，最大限度的降低每1KW

11、/h電能所消耗的能源和降低輸送、分配電能過(guò)程中的損耗，是電力部門(mén)一項(xiàng)極其重要的任務(wù)。電能成本的降低不僅意味著能源的節(jié)省，還將降低各用電部門(mén)的成本，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大的好處?，F(xiàn)在最廣泛的做法是實(shí)行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。按照最優(yōu)化原則分配發(fā)電廠、發(fā)電機(jī)組之間的發(fā)電出力及輸電和配電路徑，充分利用水力資源，盡可能采取節(jié)能降耗措施，力爭(zhēng)取得整個(gè)現(xiàn)在電力系統(tǒng)最大的、綜合的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.3 變電站概述

12、</p><p>　　在電力系統(tǒng)不同電壓的電力網(wǎng)間，電壓升高、降低，是通過(guò)變壓器完成的。安裝變壓器及開(kāi)關(guān)、測(cè)量、保護(hù)與控制設(shè)備的地方稱(chēng)為變電站。為了保持電壓質(zhì)量，有些變電站還安裝了電力系統(tǒng)所需要的電力電容器、靜止補(bǔ)償裝置或調(diào)相機(jī)等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。</p><p>　　變電站的類(lèi)型按其地位和作用、電壓、結(jié)構(gòu)型式的不同等有不同的種類(lèi)。</p><p><b>　

13、　第2章 原始資料</b></p><p><b>　　2.1 建站規(guī)模</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)要求是為滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展的需要新建一個(gè)110KV的變電站，向變電站供電的電源：</p><p>　　一個(gè)為無(wú)窮大電源，距離變電站30km；</p><p>　　另一個(gè)為2*50MW電源，距離變電站5km

14、；</p><p>　　要建變電站的一些原始數(shù)據(jù)有：</p><p>　　1、變電站類(lèi)型：110KV變電站；</p><p>　　2、電壓等級(jí)：110/10KV；</p><p>　　3、主變臺(tái)數(shù)量為：2臺(tái)，16000KVA;</p><p>　　4、出線回?cái)?shù)和傳輸容量：</p><p>　　(

15、1) 110KV出線2回</p><p>　　(2) 10KV出線10回</p><p>　　平原機(jī)械廠 2000KW；</p><p>　　開(kāi)拓水泥廠ⅰ、ⅱ 各2000KW；</p><p>　　太行紡紗廠ⅰ、ⅱ 各3000KW；</p><p>　　電器設(shè)備廠

16、 1000KW；</p><p>　　鑄造廠 2000KW；</p><p>　　賓館 1000KW；</p><p>　　市化肥廠ⅰ、ⅱ 1500KW。</p><p><b>　　2.2 環(huán)境條件</b>

17、;</p><p>　　1、站址位于北郊，臨近負(fù)荷中心，交通方便；</p><p>　　2、有充足的水源平均海拔180米；</p><p>　　3、年最高氣溫：+40℃；年最低氣溫-6℃，最熱月平均最高氣溫35℃;年最熱月平均溫度為25℃。</p><p>　　4、最大風(fēng)速: 30m/s,屬于我國(guó)∨級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。</p><

18、;p>　　第3章主變壓器的選擇</p><p>　　在發(fā)電廠和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器，稱(chēng)為主變壓器。用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱(chēng)為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本廠（站）使用的變壓器，稱(chēng)為廠（站）用變壓器或自用變壓器。</p><p>　　3.1 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定原則</p><p>　　主變壓器容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電

19、裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除了依據(jù)傳遞容量的基本原始資料外，還應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)5—10年發(fā)展規(guī)劃、傳輸功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選的過(guò)大，臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能的損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過(guò)小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿(mǎn)足不了變電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè)備

20、的投資。</p><p>　　變電站主變壓器的容量，一般按5—10年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。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)重要變電站，應(yīng)該考慮當(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(mǎn)足I類(lèi)及II類(lèi)負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)該能滿(mǎn)足全部負(fù)荷的70%—80%。</p><p>　　1、與系統(tǒng)有強(qiáng)聯(lián)系的大、中型

21、樞紐變電站，在一種電壓等級(jí)下，主變壓器應(yīng)不少于兩臺(tái)。</p><p>　　2、與系統(tǒng)聯(lián)系較弱的中、小型變電站或與系統(tǒng)聯(lián)系只作為備用的可以選用一臺(tái)變壓器。</p><p>　　3、對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專(zhuān)用變電站可以投入三臺(tái)變壓器。</p><p>　　主變壓器容量的選擇的計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定：選擇變壓器容量

22、要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：</p><p>　　(1) （2）</p><p>　　其中為變電站最大負(fù)荷容量。為變電站的全部重要負(fù)荷容量。因此這個(gè)變電站的為煉鋼廠用的變電站，負(fù)荷全部為重要負(fù)荷，上述條件，滿(mǎn)足一個(gè)就可以。所以要選用兩臺(tái)主變壓器，這次設(shè)計(jì)的全部負(fù)荷如下：</p><p>　　表3-1 變電站負(fù)荷分析</p><p>　

23、　=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+P6max+P7max+P8max+P9max+P10max</p><p>　　=2000+2000+2000+3000+3000+1000+2000+1000+1500+1500＝19000（KW）</p><p>　　=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9m

24、ax+Q10max</p><p>　　=960+1240+960+1860+1860+750+1500+620+930+1125＝11805（KVar）</p><p>　　S10MAX===22368（KVA）</p><p><b>　　===0.85</b></p><p>　　考慮到負(fù)荷的同時(shí)率，10kV側(cè)最大

25、負(fù)荷應(yīng)為：</p><p>　　=S10MAX=223680.85=19012.8(KVA)</p><p>　　根據(jù)《35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》3.1.2條規(guī)定“在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器?！?lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)為110KV變電所，10kV側(cè)為負(fù)荷，故考慮

26、安裝兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　若以一個(gè)元件故障作為可靠進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，則兩個(gè)元件及三個(gè)元件的可靠性如下：</p><p>　　（S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- 2S3<

27、;/p><p>　　SII- SIII =2S- S2-（3S2- 2S3）= 2S- 4S2+2S3 = 2S(S-1)2＞0</p><p>　　可見(jiàn)當(dāng)以一個(gè)元件故障作為可靠統(tǒng)計(jì)的話(huà)，兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的可靠度要超過(guò)三臺(tái)變壓器并聯(lián)，因此應(yīng)優(yōu)先考慮安裝兩臺(tái)主變壓器。</p><p><b>　　主變?nèi)萘康拇_定：</b></p>&l

28、t;p>　　根據(jù)《35-110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》3.1.3條規(guī)定“裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60％的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶(hù)的一、二級(jí)負(fù)荷。”</p><p>　　故本設(shè)計(jì)滿(mǎn)足兩個(gè)條件：</p><p>　　1、兩臺(tái)總?cè)萘俊芐≧</p><p>　　2、S≧（60－75）％</p><p>

29、　　本變電所按建成后5年進(jìn)行規(guī)劃，預(yù)計(jì)負(fù)荷年增長(zhǎng)率為7%，因此：</p><p>　　∑S＝（1+m）t=19012.8（1+0.07）5=26666(KVA)</p><p>　　式中t為規(guī)劃年限，m為增長(zhǎng)率</p><p>　　S=60%∑S＝0.626666=15999.6(KVA)</p><p>　　查產(chǎn)品目錄，選擇兩臺(tái)變壓器容量一

30、樣，每臺(tái)容量為16000KVA。</p><p>　　根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號(hào)如下：SZ9－16000/110，其型號(hào)意義及技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　S Z 9 – 16000 / 110</p><p>　　高壓繞組額定電壓等級(jí)：110kV </p><p>　　額定容量：16000KVA </p><

31、p><b>　　性能水平代號(hào)</b></p><p><b>　　有載調(diào)壓方式 </b></p><p><b>　　相數(shù)：三相</b></p><p><b>　　表3.2變壓器參數(shù)</b></p><p>　　外形尺寸：6100×347

32、0×5480</p><p>　　第4章 變電站主接線基本形式的選擇</p><p>　　4.1 主接線的基本要求</p><p>　　變電站的電氣主接線是由變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定的順序連接的，用以表示生產(chǎn)和分配電能的電路。電器主接線又稱(chēng)為一次接線。電器主接線圖則是用規(guī)定的設(shè)備文字符號(hào)和圖形符號(hào)，按其實(shí)際連接順序繪

33、制而成的接線圖，考慮到三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)，為了分析清晰和方便起見(jiàn)，通常主接線圖用單線圖表示。如果三相不盡相同，則局部可以用三線圖表示。在電器主接線圖中不僅表示了各主要設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，而且反映了各設(shè)備的作用、連接方式和各回路間的相互聯(lián)系，從而構(gòu)成了變電站的主體。</p><p>　　對(duì)主接線的基本要求如下：</p><p>　　1、保證供電的可靠性。變電站一次接線應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的等級(jí)，保證在各種

34、運(yùn)行方式下提高供電的可靠性。供電因事故而被迫中斷的機(jī)會(huì)越少，影響的服務(wù)越小，停電時(shí)間越短，則主接線的供電可靠性就越高。</p><p>　　2、具有一定的靈活性和方便性。主接線有的可以適應(yīng)各種運(yùn)行方式，并且可以靈活的進(jìn)行方式轉(zhuǎn)換，不僅在正常運(yùn)行時(shí)可以安全可靠的供電，而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修時(shí)，也能保證非故障和非檢修回路的繼續(xù)供電；改變運(yùn)行方式簡(jiǎn)便、靈活、迅速，停電的時(shí)間最短，影響范圍最?。贿\(yùn)行中倒閘操作方便。&l

35、t;/p><p>　　3、具有經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)主接線的時(shí)候，可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間是矛盾的。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩者綜合考慮，在滿(mǎn)足供電可靠、運(yùn)行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用最少。</p><p>　　主要從一下三個(gè)方面考慮：</p><p>　　1.投資省。主接線要力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省一次設(shè)備的使用數(shù)量；繼電保護(hù)和二次回路

36、在滿(mǎn)足技術(shù)要求的前提下，簡(jiǎn)化配置、優(yōu)化控制電纜的走向、以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜的長(zhǎng)度；采取措施，限制短路電流，得以選用價(jià)廉的輕型設(shè)備，節(jié)省開(kāi)支。</p><p>　　2.占地面積小。主接線的選型和布置方式，直接影響到整個(gè)配電裝置的占地面積。</p><p>　　3.電能損耗小。經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的類(lèi)型（雙繞組、三繞組、自耦變、有載調(diào)壓等）、容量、數(shù)量和電壓等級(jí)。</p>&

37、lt;p>　　4.具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。在設(shè)計(jì)主接線時(shí)要留有發(fā)展的余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線的可能和施工方便。</p><p>　　4.2 主接線的形式</p><p>　　主接線的形式是多種多樣的，其基本形式可以劃分如圖4.1所示。</p><p>　　根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定：對(duì)110KV變電站的接線方式，出線為兩回，可以用單母線

38、方式，也可以用橋式接線；而單母線接線方式又可以分為單母線接線和單母線分段接線。橋式接線根據(jù)連接橋斷路器的位置又分為內(nèi)橋和外橋接線兩種方式，接線形式分別簡(jiǎn)述如下。</p><p>　　4.2.1 單母線方式接線</p><p>　　單母線接線是一種最原始、簡(jiǎn)單的接線,單母線接線所有電源及出線均在同一母線上。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明顯，采用的設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供電的可靠性低。母線

39、及母線隔離開(kāi)關(guān)等任一個(gè)元件故障或者檢修時(shí)，均需要整個(gè)配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在變電站建設(shè)初期沒(méi)有重要用戶(hù)時(shí)或者出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠（站）中采用。單母線也可以用隔離開(kāi)關(guān)分段。</p><p>　　單母線用隔離開(kāi)關(guān)分段中當(dāng)母線故障時(shí)，雖然全部配電裝置仍需要停電，但是可以用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線分開(kāi)后，很快恢復(fù)非故障段母線的供電。</p><p>　　所以，單母線和用隔

40、離開(kāi)關(guān)分段的單母線接線只適用于出線回路少的配電裝置，并且，電壓等級(jí)越高所接的回路數(shù)越少。6—10KV級(jí)的接線回路數(shù)不超過(guò)5回；35KV—60KV級(jí)不超過(guò)3回；110—220KV級(jí)不超過(guò)2回。 </p><p>　　4.2.2 單母線分段接線</p><p>　　單母線分段接線是采用斷路器將母線分段，通常是分成兩段。單母線采用斷路器將母線分段后可以進(jìn)行輪換檢修，對(duì)于重要用戶(hù)，可以從不同段引出

41、兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障迅速切除，從而保證正常母線段不間斷供電和重要用戶(hù)不停電。</p><p>　　單母線分段接線既有單母線接線的簡(jiǎn)單明顯，方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電的可靠性。但是它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開(kāi)關(guān)故障或者檢修時(shí)，該段母線上的所有回路都要長(zhǎng)時(shí)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級(jí)的接線回路數(shù)為6回及以上；35KV

42、—60KV級(jí)一般為4—8回；110—220KV級(jí)為4回。</p><p>　　4.2.3. 橋式接線方式</p><p>　　當(dāng)有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，在變壓器—線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間加一連接橋，則成為橋式接線。橋式接線按照連接橋斷路器的位置，可以分為內(nèi)橋和外橋接線兩種接線。橋式接線中，四個(gè)回路只有三臺(tái)斷路器，所以用的斷路器數(shù)量最少，接線也最經(jīng)濟(jì)。</p><p&

43、gt;　　內(nèi)橋式接線的特點(diǎn)是連接橋斷路器在變壓器側(cè)，其它兩臺(tái)斷路器接在線路上。因此，線路的投入和切除比較方便，并且當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，僅故障線路的斷路器調(diào)閘，不影響其他回路的運(yùn)行。但是，當(dāng)變壓器故障時(shí)，則與該變壓器連接的兩臺(tái)斷路器都要調(diào)閘，從而影響了一回未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。此外，變壓器的投入與切除的操作比較復(fù)雜，需要投入和切除與該變壓器連接的兩臺(tái)斷路器，也影響了一回未故障線路的運(yùn)行。鑒于變壓器屬于可靠性高的設(shè)備，故障率遠(yuǎn)較線路小，一

44、般不經(jīng)常切換，因此系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線的較為普遍。</p><p>　　外橋接線的特點(diǎn)恰好與內(nèi)橋式接線相反，連接橋斷路器在線路側(cè)，其他兩臺(tái)斷路器接在變壓器的回路中。所以，當(dāng)線路故障和進(jìn)行投入與切除操作時(shí)，不影響其他回路運(yùn)行，故外橋接線只適合于線路短，檢修和倒閘操作頻繁以及設(shè)備故障率較小，而變壓器由于按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需要經(jīng)常切換的情況。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過(guò)變電站時(shí)，也有采用外橋接線的，因?yàn)榇┰叫怨β蕛H經(jīng)過(guò)連

45、接橋上的一臺(tái)斷路器。</p><p>　　為了在檢修出線和變壓器回路中的斷路器時(shí)不中斷線路和變壓器的正常運(yùn)行，有時(shí)再在橋行接線中附加一個(gè)正常工作時(shí)斷開(kāi)的帶隔離開(kāi)關(guān)的跨條。在跨條上裝設(shè)兩臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)的目的是可以輪換停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　橋式接線可以展成為單母線分段或雙母線接線，但是需要設(shè)計(jì)好預(yù)留今后發(fā)展時(shí)增加的間隔位置，同時(shí)擴(kuò)建時(shí)繼電保護(hù)和二次回路更改較多，需要在設(shè)計(jì)

46、時(shí)采取措施。</p><p>　　4.2.4 110KV電壓等級(jí)接線方式的確定</p><p>　　該變電所110kV出線回路為2回，且本所選擇了兩臺(tái)主變壓器，故考慮內(nèi)、和單母線分段接線或雙母線分段接線。</p><p>　　4.2.5 10KV電壓等級(jí)主接線的確定</p><p>　　10KV 此電壓級(jí)出線回路數(shù)偏中，也多為直接饋線、電壓較

47、低，而且供電負(fù)荷中含有大量的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，為了保證供電的可靠性及靈活性，不至于對(duì)重要的電力負(fù)荷中斷供電，經(jīng)過(guò)初步考慮采用單母分段主接線形式或單母分段帶旁母的主接線形式；</p><p>　　10KV電壓等級(jí)較低，綜合考慮主接線的基本要求和此電壓等級(jí)的出線回路不是太多，通過(guò)比較最后選擇方案單母分段接線，即采用單母線分段的主接線形式，這種電氣主接線能夠滿(mǎn)足市郊區(qū)各級(jí)電力負(fù)荷用電要求。</p>&l

48、t;p>　　圖4.2 變電站主接線</p><p><b>　　4.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本章的設(shè)計(jì)，我們對(duì)110KV、10KV的主接線進(jìn)行了分析和比較，對(duì)其主接線進(jìn)行了選擇，在110KV側(cè)采用單母線分段、10KV采用單母線的主接線形式，使我們了解和熟悉了各個(gè)設(shè)計(jì)的規(guī)程。</p><p>　　第5章 短路電流的計(jì)算

49、</p><p>　　5.1 短路電流計(jì)算的目的 </p><p>　　在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面： </p><p>　　1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算； </p><p>　　2

50、、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定；</p><p>　　3、在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離；<

51、/p><p>　　4、在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)；</p><p>　　5、接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。</p><p>　　5.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 </p><p>　　1、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：</p><p>　　(1).電力系統(tǒng)中所有電源

52、都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；</p><p>　　(2).同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁)；</p><p>　　(3).短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；</p><p>　　(4).所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；</p><p>　　(5).正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行；</p><p>　　應(yīng)考慮對(duì)短路電流值

53、有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。</p><p><b>　　2、接線方式</b></p><p>　　計(jì)算短路電流時(shí)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（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>&l

54、t;b>　　3、計(jì)算容</b></p><p>　　應(yīng)按本次工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5～10 年）。</p><p><b>　　4、短路種類(lèi)</b></p><p>　　一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短

55、路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p><b>　　5、短路計(jì)算點(diǎn)</b></p><p>　　在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱(chēng)為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的6～10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。<

56、;/p><p>　　5.3 短路電流計(jì)算的步驟</p><p>　　在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。其具體計(jì)算步驟如下：</p><p><b>　　圖5.1 系統(tǒng)接線</b></p><p>　　1. 基準(zhǔn)容量 =100MW 、Ud1=115KV 、Ud2=10.5KV</p><

57、p><b>　　則基準(zhǔn)電流</b></p><p>　　I d1= =0.50KA</p><p>　　Id2 = =KA

58、 </p><p><b>　　基準(zhǔn)電抗</b></p><p>　　X d1 = =132.25Ω</p><p>　　X d2= =1.10Ω</p><p>　　各種線形的單位電抗統(tǒng)一選0.4Ω/KM</p><p>　　2. 各條架空線路的電抗的標(biāo)幺值：</p>

59、<p>　　X=30×0.4=0.091</p><p>　　X=30×0.4=0.091</p><p>　　X= 50×0.4=0.151</p><p>　　3.系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　XD1*= XD2*=14.5%=0.0024</p><p>

60、　　系統(tǒng)在最大、最小運(yùn)行方式下對(duì)應(yīng)的電抗的標(biāo)幺值分別為、則</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　４．變壓器的電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　5.短路電流計(jì)算公式</p><p>　　短路電流周期分量有效值：&l

61、t;/p><p><b>　　短路沖擊電流峰值：</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p>　　6．在最大運(yùn)行方式下：</p><p>　　1.當(dāng)K1點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.2 K1點(diǎn)短路等效圖</p><p><b>　?。?/p>

62、</b></p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==5.9453</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=5.9453</b></p><p><b>

63、;　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　2.當(dāng)K2點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.3 K2點(diǎn)短路等效圖</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==5.7736</b>&

64、lt;/p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=5.7736</b></p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　3.當(dāng)K3點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.4 K3點(diǎn)短路等效圖</

65、p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==6.4252</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=6.4252</b>&

66、lt;/p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　4.當(dāng)K4點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.5 K4點(diǎn)短路等效圖</p><p><b>　　＝</b></p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p>&l

67、t;b>　　==6.4252</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=6.4252 </b></p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　5.由于在最大運(yùn)行方式下Ｋ１、Ｋ３點(diǎn)查短路電

68、流曲線的查運(yùn)算曲線得：</p><p>　　0秒短路電流標(biāo)幺值：I=7.1，=7</p><p>　　2秒短路電流標(biāo)幺值：I＝2.8，=2.7</p><p>　　4秒短路電流標(biāo)幺值：I=3，=3.4</p><p><b>　　K點(diǎn)的短路電流：</b></p><p>　　I=7.1=2.227

69、（KA）；</p><p>　　I=2.8=0.878（KA）；</p><p>　　I=3.0=0.941（KA）；</p><p><b>　　K３點(diǎn)的短路電流</b></p><p>　　I=7.0=24.506（KA）；</p><p>　　I=2.7=9.279（KA）；</p&g

70、t;<p>　　I=3.4=11.685（KA）；</p><p>　　7．在最小運(yùn)行方式下：僅有一臺(tái)發(fā)電機(jī)投入工作</p><p>　　1.當(dāng)K1點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.6 K1點(diǎn)短路等效圖</p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==5.611

71、6</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=5.6116</b></p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　2.當(dāng)K2點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.7 K

72、2點(diǎn)短路等效圖</p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==5.4645</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=5.4645</b></p><p><b>　　

73、三相短路后的容量：</b></p><p>　　3.當(dāng)K3點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.8 K3點(diǎn)短路等效圖</p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p><p><b>　　==60.7734</b></p><p><b>　　=2.55</b>

74、;</p><p><b>　　=60.7734 </b></p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　4.當(dāng)K4點(diǎn)短路時(shí)：</p><p>　　圖5.9 K4點(diǎn)短路等效圖</p><p>　　當(dāng)母線電壓不變的情況下：</p>&

75、lt;p><b>　　==60.7734</b></p><p><b>　　=2.55</b></p><p><b>　　=60.7734</b></p><p><b>　　三相短路后的容量：</b></p><p>　　表5.1 短路電流計(jì)算

76、值</p><p>　　第6章 高壓電氣設(shè)備的選擇</p><p>　?。?1 電氣設(shè)備選擇的總體概述</p><p>　　導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級(jí)的絕緣子等。電氣設(shè)備包括各電壓級(jí)的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等。用于保護(hù)和測(cè)量用的電流互感器，包括穿墻套管、開(kāi)關(guān)柜的選擇及其一次接線的編號(hào)。

77、</p><p>　?。?2 選擇導(dǎo)體和電器的基本條件</p><p>　　依據(jù)《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。 </p><p>　　即： </p><p><b>　　其中， </

78、b></p><p>　　一般按照選擇電氣設(shè)備的額定電壓。</p><p><b>　　對(duì)于導(dǎo)體：</b></p><p><b>　　對(duì)于電器：</b></p><p><b>　　的計(jì)算方法：</b></p><p><b>　　1、

79、匯流主母線</b></p><p>　?。?） 110KV主母線：按實(shí)際功率分布進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　?。?） 10kV主母線：</p><p><b>　　2、旁路母線回路</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>

80、;　　3、主變的引下線</b></p><p><b>　　4、出線</b></p><p><b>　　單回線：</b></p><p><b>　　雙回線：</b></p><p><b>　　5、母聯(lián)回路</b></p>&

81、lt;p><b>　　。</b></p><p><b>　　6、分段回路</b></p><p>　　其中：K=0.5～0.8 。</p><p>　　7、10KV并聯(lián)電容器回路</p><p>　　6.３ 導(dǎo)體和電器的校驗(yàn)條件</p><p>　　6.３.1 電器

82、選擇的依據(jù)</p><p><b>　　1、 斷路器選擇</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)定：35KV及以下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。35KV—220KV可選用少油、SF6、空氣斷路器等。</p><p>　　綜合考慮，盡量利用經(jīng)過(guò)國(guó)家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又110KV為檢修方便，選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路

83、器。</p><p><b>　　2、隔離開(kāi)關(guān)的選擇</b></p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的型式很多，按安裝地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對(duì)配電裝置的占地面積有很大影響，選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點(diǎn)和使用要求以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來(lái)確定。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中均采用手車(chē)式斷路器，故10KV側(cè)不用選隔離

84、開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　3、電壓互感器選擇</b></p><p>　　電壓互感器是二次回路中測(cè)量和保護(hù)用的電壓源，通過(guò)它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測(cè)量。</p><p><b>　　4、電流互感器選擇</b></p><p>　　目前電力系統(tǒng)中用的廣

85、泛是電磁式電流互感器，它的原理和變壓器相似，他的特點(diǎn)：一次繞組串聯(lián)在電路中，并且很少，電流取決于被測(cè)試電路的負(fù)荷電流，而與二次側(cè)電流的大小無(wú)關(guān)；二次側(cè)的電流繞組阻抗很小，所以它在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。</p><p>　　5、絕緣子和穿墻套管</p><p>　　6.４ 電氣設(shè)備選擇過(guò)程</p><p>　　６.4.1 消弧線圈的容量及型式的選擇</p>

86、<p>　　1、消弧線圈一般選用油浸式裝設(shè)在屋內(nèi)相對(duì)<80%場(chǎng)所的消弧線圈。</p><p>　　2、消弧線圈的補(bǔ)償容量，一般按下式計(jì)算</p><p>　　Q-補(bǔ)償容量 K-過(guò)補(bǔ)償系數(shù)</p><p>　　Ue-電網(wǎng)額定電壓/KV Ic-電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的電容電流/A</p><p>　　3、電網(wǎng)的電容電流

87、計(jì)算：</p><p>　?。?）架空線路的電容電流可按下式計(jì)算</p><p>　　L-線路的長(zhǎng)度 Ic-架空線路的電容電流</p><p>　　（2） 電纜線路的電容電流可按下式計(jì)算</p><p>　?。?4.2 最大長(zhǎng)期工作電流的計(jì)算</p><p><b>　　匯流母線的I：</b&

88、gt;</p><p>　　110KV側(cè)： I =1.05I=1.05=132</p><p>　　10KV側(cè)： I =1.05I=1.05＝1443</p><p>　?。?4.3 母線選擇</p><p>　　1、110KV母線選擇</p><p>　　按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面</p><

89、;p>　　I K I </p><p>　　式中 ——導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流。</p><p>　　——在額定環(huán)境溫度時(shí)導(dǎo)體允許電流。</p><p>　　K——與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合修正系數(shù)。</p><p>　　K = = =0.81</p>

90、;<p>　　I=0.81170=138（A）>132A</p><p>　　故選擇型號(hào)為L(zhǎng)GJ-３５的鋼芯鋁絞線，長(zhǎng)期允許載流量為170Ａ。</p><p>　　2、10KV母線選擇</p><p>　　查表可選用兩條125８mm矩形鋁導(dǎo)體，單條平放允許電流為1920，集膚效應(yīng)系數(shù)K=1.０８，當(dāng)環(huán)境溫度為+40c時(shí)查附表3得修正系數(shù)K=0.8

91、1。</p><p>　　則： I=0.811920=1552（A）>1443</p><p>　?。?4.4 110KV出線斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇</p><p>　?。?）110KV出線斷路器的選擇</p><p>　　I =132A </p><p>

92、;　　根據(jù)110KV出線斷路器的U，I的要求，可選SW3-110G/1200型斷路器</p><p>　　根據(jù)前面的計(jì)算部分得： I=2.227KA</p><p><b>　　I=0.878KA</b></p><p><b>　　I=0.941KA</b></p><p>　　計(jì)算周期分量熱效

93、應(yīng)：</p><p><b>　　Q ==4.5</b></p><p>　　因t>1s,故不計(jì)算非周期分量的熱效應(yīng)。</p><p>　　Q = Q =4.5</p><p>　?。?）110KV出線隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　由 U=110KV</p><

94、;p><b>　　I=132A</b></p><p><b>　　Q=4.5</b></p><p><b>　　I=8.977KA</b></p><p>　　可選用GW5-110型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　6.4.5 110KV主變引下線斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的

95、選擇</p><p><b>　　1、斷路器的選擇</b></p><p><b>　　I=132A</b></p><p>　　根據(jù)斷路器的U，I的要求，可選SW3-110G/1200型少油斷路器。</p><p>　　根據(jù)前面的計(jì)算部分得： I=2.227KA</p><p

96、><b>　　I=0.878KA</b></p><p><b>　　I=0.941KA</b></p><p>　　計(jì)算周期分量熱效應(yīng)：</p><p><b>　　Q ==4.5</b></p><p>　　因t>1s,故不計(jì)算非周期分量的熱效應(yīng)。</p&

97、gt;<p>　　Q = Q =4.5</p><p><b>　　2、隔離開(kāi)關(guān)的選擇</b></p><p>　　由 U=110KV </p><p>　　I=132A </p><p><b>　　Q=4.5</b></p><p><b

98、>　　I=8.977KA</b></p><p>　　6.4.6 10KV出線斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　本次選擇以平原機(jī)械廠為例：</p><p><b>　　1.斷路器的選擇</b></p><p>　　I =（1+5）=（1+5）=128.3A</p><p&g

99、t;　　根據(jù)前面的計(jì)算部分得： I=24.56KA</p><p><b>　　I=9.279KA</b></p><p>　　I=11.685KA</p><p><b>　　I=9.702KA</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p&g

100、t;<p>　　短路時(shí)的周期分量的熱效應(yīng)：</p><p>　　Q = =4=525.4</p><p>　　因t>1s,故不計(jì)算非周期分量的熱效應(yīng)。</p><p>　　Q = Q =525.4</p><p>　　2.隔離開(kāi)關(guān)的選擇：</p><p>　　由 U=10KV </p&

101、gt;<p><b>　　I=128.3</b></p><p><b>　　Q=525.4</b></p><p><b>　　I=9.7KA</b></p><p>　　查表可選用GN19-10/1000-80型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　6.4.7

102、10KV分段斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p><b>　　1、斷路器的選擇</b></p><p><b>　　I=1443Ａ</b></p><p>　　根據(jù)斷路器的U，I的要求，查表可選SN10-10Ⅲ/3000型斷路器。</p><p><b>　　2、隔離開(kāi)關(guān)的選擇</

103、b></p><p>　　由 U=10KV </p><p>　　I=1443A </p><p><b>　　Q=525.4</b></p><p><b>　　I=9.702KA</b></p><p>　　可選用GN22-10/2000型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)。

104、</p><p>　　6.4.8 10KV主變引下線斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p><b>　　1、斷路器的選擇</b></p><p><b>　　I=1443Ａ</b></p><p>　　根據(jù)斷路器的U，I的要求，查表可選SN10-10Ⅲ/3000型斷路器。根據(jù)前面的計(jì)算部分得：

105、 I=24.56KA</p><p><b>　　I=9.279KA</b></p><p>　　I=11.685KA</p><p><b>　　I=9.702KA</b></p><p><b>　　2、隔離開(kāi)關(guān)的選擇</b></p><p>　　

106、由 U=10KV </p><p>　　I=1443A </p><p><b>　　Q=525.4</b></p><p>　　I=9.702KA。</p><p>　　6.4.9 電壓互感器的選擇</p><p>　　1、110KV側(cè)電壓互感器的選擇</p><

107、p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的使用條件可選則JDR-110型式的電壓互感器。</p><p>　　2、10KV側(cè)電壓互感器的選擇</p><p>　?。?）種類(lèi)和型式的選擇：三相五柱式油浸式電壓互感器</p><p>　?。?）一次額定電壓和二次額定電壓的選擇</p><p>　?。?）容量和準(zhǔn)確級(jí)的選擇</p><p>

108、;　　互感器的額定二次容量應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷。</p><p>　　6.4.10 支柱絕緣子和穿墻套管選擇</p><p>　　1、10KV絕緣子和穿墻套管的選擇</p><p>　　根據(jù)母線額定電壓和安裝地點(diǎn)選ZC-10F型。其抗彎破壞負(fù)荷F=12250N，絕緣子高度225mm。則：</p><p>　　F =F = = =1

109、13.5(N/m)</p><p>　　H=H+b+h/2=225+12+125/2=299.5mm</p><p>　　F1=0.639200=7350N</p><p>　　F= F H/H=113.5299.5/225=151.1N<7350N</p><p>　　根據(jù)工作電壓和額定電流選用CMWF2-20其長(zhǎng)度L=625mm，F(xiàn)

110、=39200N</p><p>　　套管窗口尺寸為 220210>36000</p><p><b>　　計(jì)算跨度：</b></p><p>　　L=（l+ L）/2=(1+0.625)/2=0.8125m</p><p>　　套管受力 ：F1=0.639200=23520N</p><p>

111、;　　F===1510.3<23520N</p><p>　　2、110KV絕緣子選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用ZS-110/400普通型棒式絕緣子。</p><p>　　第7章 繼電保護(hù)的配置</p><p><b>　　7.1繼電保護(hù)</b></p><p>　　選擇性：是指電力

112、系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置僅將故障元件切除，而使非故障元件仍能正常運(yùn)行，以盡量減小停電范圍。</p><p>　　速動(dòng)性：是指保護(hù)快速切除故障的性能，故障切除的時(shí)間包括繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器的跳閘時(shí)間。</p><p>　　靈敏性：是指在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)對(duì)故障情況的反應(yīng)能力。滿(mǎn)足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置與短路的類(lèi)型如何，都能靈敏地正確地反應(yīng)出來(lái)。</

113、p><p>　　可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動(dòng)作的故障，它能可靠動(dòng)作，而在不該動(dòng)作時(shí)，它能可靠不動(dòng)。即不發(fā)生拒絕動(dòng)作也不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。</p><p>　　7.2主變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算</p><p>　　7.2.1變壓器保護(hù)配置</p><p>　　變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及

114、中性點(diǎn)直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，不僅會(huì)損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。</p><p>　　主保護(hù)：電流差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)</p><p>　　后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)/低壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)

115、/復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)/阻抗保護(hù)/零序過(guò)電流保護(hù)/零序過(guò)電壓保護(hù)/過(guò)負(fù)荷保護(hù)/過(guò)激磁保護(hù)。</p><p>　　7.2.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)</p><p><b>　　===</b></p><p><b>　　或=</b></p><p>　　式中—高壓側(cè)電流互感器的變比；</p>&l

116、t;p>　　—低壓側(cè)電流互感器的變比；</p><p><b>　?。ㄗ儔浩髯儽龋?lt;/b></p><p>　　所以這時(shí)Ir=0，實(shí)際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵(lì)磁電流，變比誤差等影響導(dǎo)致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對(duì)不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相應(yīng)的措施來(lái)減小。</p><p>　　盡管縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有很多其它保護(hù)不

117、具備的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時(shí)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不能動(dòng)作，這時(shí)我們還需對(duì)變壓器裝設(shè)另外一個(gè)主保護(hù)——瓦斯保護(hù)。</p><p><b>　　7.2.3瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250～300cm

118、3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：0.6～1.5m/s,一般整定在1m/s 。瓦斯保護(hù)原理如圖7.3所示。</p><p>　　圖7-1瓦斯保護(hù)原理示意圖</p><p>　　7.2.4保護(hù)配置的整定</p><p>　　對(duì)于本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以?xún)H對(duì)縱聯(lián)差

119、動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：</p><p>　　(1)避越變壓器的勵(lì)磁涌流： </p><p>　　其中為可靠系數(shù)，取1.3，而</p><p>　　為變壓器的額定電流。</p><p>　　(2)避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流：</p><p>　　其中Ktx為電流互感器同型系數(shù)，型號(hào)相同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1，這里為

120、避免以后更換設(shè)備的方便故取1；為非周期分量引起的誤差，取1；建議采用中間值0.05；取0.1； 為變壓器外部最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，由前面的計(jì)算結(jié)果知=995。</p><p>　　(3)躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流：</p><p>　　而保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流取：</p><p>　　(4)確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù)：<

121、/p><p>　　差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流： </p><p>　　其中為電流互感器的一次側(cè)額定電流；</p><p>　　為電流互感器的二次額定電流。</p><p>　　差動(dòng)線圈匝數(shù)： </p><p>　　實(shí)際整定匝數(shù)選用： </p><p>　　所以繼電器的實(shí)際動(dòng)作

122、電流為： </p><p>　　保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為： </p><p>　　(5) 校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù):</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下,線路處開(kāi)環(huán)運(yùn)行發(fā)生兩相短路時(shí),保護(hù)裝置靈敏系數(shù)最低,即:</p><p>　　顯然靈敏度滿(mǎn)足要求。其中是變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)總的最小短路電流有名值(歸算到基本側(cè))。是保護(hù)的接線系數(shù)

123、,這里取1 。</p><p>　　7.3 10KV線路保護(hù)</p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇10kV出線平原機(jī)械廠作為整定計(jì)算</p><p>　　平原機(jī)械廠 ＝2000KW，＝0.9，線路全長(zhǎng)30公里</p><p>　　已知（由短路電流計(jì)算而得來(lái)）</p><p>　　平原機(jī)械廠線路首端在最小運(yùn)行方式下＝7.3

124、KA</p><p>　　平原機(jī)械廠線路末端在最大運(yùn)行方式下＝0.9KA</p><p>　　平原機(jī)械廠線路末端在最小運(yùn)行方式下＝0.6KA</p><p>　　根據(jù)保護(hù)配置10kV出線有電流速斷和過(guò)電流配合保護(hù)</p><p><b>　　無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)</b></p><p><b&

125、gt;　　1、動(dòng)作電流：</b></p><p>　?。?）按躲過(guò)線路末端最大短路來(lái)整定</p><p>　?。?）躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流</p><p>　　考慮到CT、繼電器的誤差，為保證選擇性，選擇一個(gè)可靠性系數(shù),一般在1.15－1.25之間，現(xiàn)按1.25選擇。</p><p><b>　　繼電器動(dòng)作電流</b

126、></p><p>　　式中為接線系數(shù)，兩相不完全星形、三相不完全星形接線其值為1</p><p>　　選DL－11/20繼電器，其整定范圍在5－20A。</p><p><b>　　2、靈敏度檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　，滿(mǎn)足靈敏度要求。</b></p><